Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

Глава 6. Бинарная множественность целесообразности и нецелесообразности природы

«Природа – это жизнь и переход от неведомого ядра к неразличимой окраине» (И. Гете)

«Смерть – лишь относительно меньшее проявление жизни, а не отрицание ее» (Л. Дешан)

«Как все в единстве сплетено,

Одно в другом воплощено!» (И. Гете)

Целесообразность, нецелесообразность и массив промежуточных состояний (почти полная целесообразность c небольшими элементами нецелесообразности, почти полная нецелесообразность c компонентами целесообразности, и пр.) – такова диалектическая целостность органичного сочетания свойств природных объектов и явлений. В соответствии c изложенными выше истоками стремления человека к упрощенной дуальности вместо действительной бинарной множественности, при анализе устройства природы обычно выделяются ее яркая целесообразность и некоторая нецелесообразность как свидетельство продолжения эволюции. Учитывая бинарную множественность мира, можно считать, что целесообразность и нецелесообразность являются органичными свойствами сложной природы и переплетены между собой в единстве. Целесообразность и нецелесообразность природы – это меняющиеся в течение времени ее характеристики, они множественны, в их бинарной множественности есть яркие примеры целесообразности, а также более скромные, и даже нейтральные и явно нецелесообразные создания и технологии. Описанная выше бинарно множественная эволюция сохраняла и целесообразные, и явно нецелесообразные признаки, если они не вызывали гибели организма. Отметим, что отнесение предметов и явлений к целесообразным или нецелесообразным производится на основе оценки их человеком, и к нецелесообразным объектам природы проявляется обычно негативно окрашенное отношение; в действительности все предметы и явления, c различной степенью целесообразности и нецелесообразности, одинаково необходимы в процессе эволюции, они являются равноценными частями целостной природы. В то же время, учитывая возможную «канализованность» процесса естественной эволюции, можно было бы предположить, что мир природы развивается по пути роста целесообразности и соответствующего сокращения нецелесообразности.
Но в действительности, принимая во внимание развитие c уравновешиваемыми разветвлениями, нецелесообразность как уравновешивающая часть целостных объектов природы всегда будет в них присутствовать. «Канализованность» эволюции не может привести к одностороннему развитию.

Многочисленные примеры удивительной целесообразности явлений и предметов в природе издавна поражали воображение человека. На самом деле: начиная c жизнедеятельности и строения клетки и кончая строением Вселенной – везде целесообразность, и в каждом факте целесообразности – причинная обусловленность. И вместе c этой удивительной целесообразностью существует явная нецелесообразность, постоянно сопутствующая целесообразности, являющаяся нецелесообразной частью развития. Вероятно, нецелесообразность природы – это ее скрытая, непознанная, объективная грань. Может быть, нецелесообразность природы – это одна грань ее органичной дуальности, необходимое качество эволюционирующей природы, и именно эта дуальность природы – свидетельство ее продолжающейся эволюции, а переход к однополярности, монизму, полной целесообразности – это гибель природы, прекращение эволюции.

Природа исключительно целесообразна при обеспечении жизненных процессов, при поддержке жизни (рис. 6.1). В экосистемах первичное органическое вещество образуется в процессе фотосинтеза зелеными растениями, поглощающими солнечную энергию (эндоэргический процесс). Энергия фотонов преобразуется в энергию химических связей, при этом выделяется свободный кислород в атмосферу и поглощается диоксид углерода. Благодаря растениям поддерживается стабильный газовый состав атмосферы. Растения ежегодно запасают в результате фотосинтеза энергию около 20,9×1022 кДж. Помимо растений, бактерии также могут синтезировать органическое вещество из диоксида углерода, который восстанавливается за счет молекулярного водорода или водорода из сероводорода, и неорганического вещества. Животные не могут аналогично растениям синтезировать вещество из солнечной энергии, они используют эту энергию через вещество растений.

Сотни тысяч химических веществ участвуют во множестве реакций, обеспечивая саморегулируемость и устойчивость клетки. Созданная природой за миллионы лет эволюции молекула ДНК – произведение искусства, это – крупнейший из известных полимеров, похожий на двойную спираль c отрезками (в раскрученном виде ДНК напоминает веревочную лестницу), представляющими собой элементарные единицы наследственности – гены. Извлеченная из человека ДНК имеет 3×109 (три миллиарда) ступенек – оснований! Построенная всего из четырех элементов – звеньев, ДНК способна закодировать астрономические бездны генетических сведений. Вместе c тем ошибки в передаче информации могут создать как удачные, так и неудачные копии. Неудачные копии не выживают. Но ряд заболеваний генетического характера наследуется, хотя, казалось бы, целесообразная природа не должна поощрять наследование тупиковых путей развития.

missing image file

Рис. 6.1. Поток энергии в пищевой цепи (по Ю. Одуму) (вверху); круговорот веществ и поток энергии (внизу):
ОПЭ – общее поступление солнечной энергии; НЭ – энергия, не использованная экосистемой; С – поглощенная растениями солнечная энергия; Н – часть энергии (первичной продуктивности), использованная на том или ином трофическом уровне; СН – часть поглощенной энергии, рассеянная в тепловой форме;
Д1, Д2, Д3 – потери энергии на дыхание; Э – потери энергии в форме вещества экскрементов и выделений; Пв – валовая продуктивность продуцентов;
П1 – чистая первичная продуктивность; П2 и П3 – продуктивность консументов; внизу – биоредуценты – деструкторы мертвой органики

Поразительна целесообразность в мировом круговороте веществ и потоке энергии. Цикл, цикличность, замкнутость – это основы устойчивого существования природы. Особенности строения живых существ и их функций, взаимоприспособленности всего живого на планете, организации метаболических процессов, гомеостаза; управление и регуляция процессов роста, развития и гибели, адаптивное реагирование на воздействия внешней среды – все это построено целесообразно.

Природная экосистема (биогеоценоз) устойчиво функционирует при постоянном взаимодействии составляющих ее элементов, круговороте веществ, передаче химической, энергетической, генетической и другой энергии и информации по цепям-каналам. При этом устойчивость экосистем обеспечивается обратной связью между ее элементами. Обратная связь заключается в использовании получаемых данных от управляемых компонентов экосистем для внесения коррективов управляющими компонентами в процесс. Принцип обратной связи позволяет поддерживать равновесие. Так, например, в водной экосистеме хищные рыбы поедают некоторые виды рыб (жертвы). Если численность жертв растет, то и численность хищников тоже может увеличиться (положительная обратная связь). Но хищник, питаясь рыбой, снижает численность ее популяции (отрицательная обратная связь). При росте числа хищников уменьшается число жертв, и хищник, испытывая недостаток пищи, также снижает рост своей популяции. Постоянно поддерживается равновесие, которое исключало бы исчезновение любого звена трофической цепи. Любое вмешательство в эти естественные процессы, например, в результате урбанизации, нарушает сложившееся тысячелетиями равновесие. Поэтому нужно либо ограничить пределы урбанизации, либо полностью экологизировать ее. На основе анализа роли круговорота веществ в природе родилась идея «круговоротного» мышления в технике (безотходные замкнутые технологии). Необходимо исключение незамкнутых технологий c выбросом отходов в природную среду и переход к природоподобным замкнутым технологиям c возвратом и повторным использованием разного рода отходов на разных стадиях процесса (рис. 6.2). Экоциклы в технике имеют, как правило, неравные по объему ветви деградации и восстановления, вследствие чего и возникают большие объемы отходов. В природе же эти ветви близки по объемам, а отходы – минимальны, они поступают в природу в виде
осадочных пород.

missing image file

Рис. 6.2. Экоциклы слева направо: в природе при биоразнообразии,
при сокращении биоразнообразия (деволюции), в технике

Земная атмосфера исключительно целесообразна c точки зрения обеспечения жизни на Земле: здесь и защита от губительного солнечного излучения, и обеспечение дыхания, и пр. Но интересно и другое: исследования последних десятилетий показали, что совершенно необходимые для жизни условия созданы длительным (3,5 млрд. лет) усложняющимся взаимодействием живых организмов: оптимальное соотношение газов в атмосфере, поглощение организмами избыточного СО2, регулирование температуры земной поверхности, нейтрализация усиленной радиации, предотвращение чрезмерного засоления вод мирового океана. В многообразии жизни все взаимосвязано, и исчезновение любого элемента биосферы может развалить систему жизнеобеспечения. Поэтому любая форма жизни на земле имеет самостоятельную ценность, как и вся природа – результат симбиоза [95].

Целесообразность природы проявляется и в целом ряде норм, «мер», которые характерны для устойчиво развивающейся биосферы в целом и для ее компонентов. «Для биосферы как целостной саморазвивающейся системы существует мера лесистости, мера прозрачности атмосферы, мера ледовитости, мера болотистости, мера почвенности, мера насыщенности живым веществом, мера влажности, мера температурного градиента и т.д.» [95]. Если считать это утверждение действительным, то не может быть планеты Земля, сплошь занятой лесами, или, напротив, болотами. В то же время борьба c болотами совершенно бесперспективна, как и сведение лесов. С учетом этого недопустимо превращение пустыни Сахара в зеленую территорию, в лес (разработки японских исследователей). Биологический человек как часть биосферы также имеет целый ряд постоянных мер: здесь и константы биохимического уровня, относительно постоянная температура тела, солевая концентрация в крови, поразительно одинаковая c концентрацией соли в мировом океане, и сравнительно постоянные нормы потребления пищи, воды, воздуха. Сюда можно отнести и устойчивую норму потребности в индивидуальном пространстве (ареале), которую нельзя произвольно снижать или увеличивать без риска негативной реакции индивидуума. Понятия о мерах в целом соответствуют идее бинарной множественности.

Однако целесообразность в природе отнюдь не абсолютна, и это – проявление всеобщего закона бинарной множественности. В поле бинарной множественности присутствуют как подмножество целесообразности, так и подмножество нецелесообразности. Вместе c тем целесообразность в процессе эволюции должна совершенствоваться: жизнь на Земле находится в процессе своего развития, на этом промежуточном этапе уровень целесообразности, достигнутый в результате эволюции и естественного отбора, далеко не максимален (абсолютное совершенство будет означать остановку развития). Это отмечал Ч. Дарвин: «Естественный отбор не будет иметь своим последствием абсолютного совершенства, да и на деле, насколько мы в состоянии судить, мы не встречаемся c ним в природе.… Если мы удивляемся поистине чудесной силе обоняния, благодаря которой самцы насекомых отыскивают самок, можем ли мы в одинаковой мере восхищаться производству, ради единственной цели – размножения, тысячи трутней, во всех других отношениях вполне бесполезных для этой общины и которых их более трудолюбивые, но бесплодные сестры, в конце концов, умерщвляют? Если мы восхищаемся разнообразными искусными приспособлениями, благодаря которым орхидеи и многие другие растения оплодотворяются при содействии насекомых, то можем ли мы считать одинаково совершенными выработку нашими соснами целых облаков пыльцы затем только, чтобы несколько пылинок случайно достигли при содействии ветра одной из семяпочек?». Здесь отмечены только две явные нецелесообразности природы – размножение тысяч трутней, которых убивают, и производство огромного количества пыльцы как следствие ее нецелесообразного распределения в пространстве. Одним из путей эволюции является прогрессивное (то есть, целесообразное) развитие, и, казалось бы, нецелесообразность должна постепенно исключаться, уступая место целесообразности. Но, как уже отмечалось, действие предполагаемого закона бинарной множественности должно привести к тому, что после каждого достижения полной целесообразности, на каждой ветви целесообразности должно произойти бинарное разветвление c образованием очередных оппозиций.

Целесообразность – это соответствие явления или процесса определенному состоянию, определенным требованиям. В природе целесообразность – это приспособленность организмов к условиям существования и к выполнению определенных функций их органами: конечностей – к движению, полету и пр., органов чувств – к восприятию среды, и пр. Часто целесообразность в живой природе – это способность достигать некоторых конечных целей [102]. Целесообразность в живой природе – результат естественной эволюции, длительного естественного отбора, сохраняющего организмы c целесообразными, соответствующими условиям существования, признаками. Целесообразность, как и нецелесообразность, – это качества не только живой, но и неживой природы.

Выше, в гл. 1, были отмечены «удивительные взаимоприспособленности» (целесообразности) неживой природы, приведшие к возникновению жизни. Целесообразен набор свойств химических элементов, целесообразно наличие «биофильных» элементов, свойств воздуха и воды, многообразия ландшафтов. Возможно, целесообразность неживой природы – это в том числе и одно из следствий длительной эволюции, когда живые организмы постепенно и благоприятно для себя преобразовывали ряд факторов среды обитания. Нецелесообразность, следовательно, – несоответствие (или неполное соответствие) явления или процесса определенным требованиям или состоянию. Вымершие ящеры имели явно нецелесообразное строение тела, утяжеляющие их и мешающие передвижению щитки (рис. 6.3).

missing image file

Рис. 6.3. Ящер c нецелесообразными, тяжелыми «доспехами»

В природе нецелесообразность проявляется как использование излишнего материала, конструкции или процесса для достижения цели. Возможно, что иногда нецелесообразность – это следствие недостаточности времени для естественного отбора, либо ошибок и заблуждений в его процессе, либо использования одного из не рациональных путей отбора. Вполне возможно также, что нецелесообразность – это органическое свойство мира, природы, являющееся двигателем для процесса эволюции. Пока есть нецелесообразность, – совершается движение по направлению к целесообразности, творится процесс жизни природы. Если же наступит всеобщая целесообразность, – движение прекратится и наступит один из кризисов. Но такое состояние не может наступить, так как все процессы двойственны, и, получая в качестве промежуточного результата эволюции целесообразное решение, природа должна наряду c ним получить и его оппозицию, новую нецелесообразность, ранее не известную. Можно предположить, что процесс эволюции в этом смысле напоминает рост ветвей дерева, сопровождающийся постоянным разветвлением. Разветвление (ветвление) – это одно из свойств роста. Стремление к целесообразности порождает и целесообразность, и нецелесообразность.

Поражающая нас удивительная гармония и согласованность многих явлений и предметов органического мира – это обусловленное эволюцией соответствие строения и функций организмов условиям их существования (находящееся в развитии, носящее временный характер). Прямая и обратная связи строения и функций организмов и их отдельных органов действуют в процессе эволюции и естественного отбора. В этом процессе нецелесообразность соседствует c целесообразностью, отбор происходит среди множества нецелесообразных форм c целью выявления более целесообразной. Видимо, существовали и признаки деградации, деволюции в процессе сотворения видов.

«…Много земля сотворяла уродов безногих, безруких,

Много диковин и чудищ земля создала в этом роде.

Но понапрасну. Природа развитие им преградила,

Сил не хватило у них, чтобы зрелости полной достигнуть,

Чтобы достать себе корм и сходиться для дела Венеры…»

(Лукреций Кар)

Проявляющиеся уже на биохимическом уровне приспособительные процессы в живых организмах обусловлены стремлением к самосохранению и самовоспроизводству живых систем. Дарвин говорил об органической целесообразности как, прежде всего, приспособленности, соответствия живых систем условиям их существования. Органическая целесообразность – это свойство, вырабатываемое исторически в результате действия естественного отбора. «Естественный отбор – вот причина совершенства органического мира. Время и смерть – вот регуляторы его гармонии» (К.А. Тимирязев).

Во множественной природе некоторые ее создания настолько удивительно построены и целесообразны, что привлекают внимание многих исследователей. Например, стафалия, описанная во множестве трудов, представляет собой колонию разных особей, соединенных вместе для выполнения общих функций: пневматофор, наполненный газом, удерживает всю колонию в вертикальном положении; плавательные колокола передвигают организм в воде; полип, расположенный внизу, питает колонию, имеющую общую пищеварительную полость. Организмы могут состоять даже из соединенных вместе разных видов, – например, лишайник построен из одноклеточных водорослей и грибов. Оба вида соединились для активной, жизнеобеспечивающей помощи друг другу: водоросли создают необходимые для гриба органические вещества, а гриб обеспечивает крепление к субстрату, предоставляет воду, минеральные вещества.

В то же время многие объекты природы недостаточно целесообразны или просто нецелесообразны: например, в результате действия полового отбора у самцов некоторых птиц вырастают длинные перья, которые служат основным признаком для самки при отборе самца, но эти перья мешают самцу в полете и в быстром исчезновении при виде хищника. Настолько же нецелесообразны, как полагают некоторые исследователи, длинные причудливые рога у многих животных, практически не влияющие на удовлетворение потребностей, и используемые только при половом отборе. Можно отметить, что целесообразность и нецелесообразность живой природы недостаточно исследована и не всегда объективна, так как она оценивается человеком.

Все живые существа как целостные органические открытые системы находятся в состоянии динамического равновесия c окружающей средой. Идет постоянный процесс взаимокомпенсируемого обмена веществом и энергией между организмами и окружающей их природной средой. «Изумительна согласованность отдельных звеньев обмена веществ и энергии, происходящая в живых организмах, их субординированность и интегральная зависимость от целого» [85].

Ниже, в табл. 6.1 показаны уровни целесообразности, начиная от Вселенной и кончая строением и функциями отдельных организмов. Описание параметров целесообразности не всегда полностью обосновано ввиду недостаточности объективных научных данных о некоторых предметах и явлениях мира, например, о Вселенной.

Таблица 6.1

Всеобщая (эволюционирующая) целесообразность мира

Целесообразность Вселенной

Очень длительное существование, позволяющее появиться жизни; цикличность (расширение – сжатие – взрыв – расширение…), обеспечивающая вечное развитие; гомеостаз; многообразие форм и состояний, поддерживающее развитие; красота

Целесообразность солнечной системы

Гомеостаз; поддержание длительного поступления тепла и света к Земле; циклическая смена времен года и суток, обеспечивающая жизненные циклы; обеспечение некоторых абиотических факторов; красота

Целесообразность Земли

Гомеостаз; поддержание жизни путем усвоения солнечной энергии; циклическая деятельность продуцентов, консументов и редуцентов; предоставление экологических ниш; обеспечение абиотических факторов (температура, свет, вода, соленость, кислород, магнитное поле, почва); красота; использование живой природой всех сфер Земли

Целесообразность неорганического мира

Неорганический мир как основа, фундамент органического мира, неразрывная часть мира; многообразие (в том числе химических элементов, взаимодействий, и пр.), обеспечившее возникновение и развитие жизни; обеспечение жизни; гомеостаз; предоставление экологических ниш; обеспечение абиотических факторов

Целесообразность органического мира

Естественная эволюция и естественный отбор; целесообразная структура абиотических факторов, приспособленность организмов к абиотическим и биотическим факторам; гомеостаз; биоразнообразие

Целесообразность строения и функций отдельных организмов

Морфологические признаки соответствуют функциям, поддерживается гомеостаз как регулярное возобновление основных структур и вещественно-энергетического состава, саморегуляция компонентов; затраты для функционирования только возобновимых материалов; красота

Целесообразность систем в живых организмах

Живые организмы состоят из необходимого органичного набора систем, обеспечивающих существование: пищеварительной, нервной, кровеносной и пр.)

Целесообразное строение конструкций живых организмов

Все природные конструкции (стволы деревьев, листья, кости животных, раковины и пр.) выполнены в виде легких и жестких пространственных конструкций, c оптимальным размещением прочного материала

Целесообразное строение природных материалов

Все природные материалы делятся на пассивные и активные (подпитывающиеся энергией), они обеспечивают выполнение функций и после жизненного цикла разлагаются c включением в круговорот материи

Целесообразные природные технологии

Все природные технологические циклы «замкнуты», практически безотходны, не вносят в окружающую среду неперерабатываемых загрязнений

Целесообразное строение органов чувств

Сложные и высокочувствительные органы зрения, слуха, обоняния, вкуса и осязания; чувствительность органов чувств – в пределах необходимой целесообразности (некоторые бабочки чувствуют вырабатываемые самкой молекулы запаха при их концентрации – 1 молекула в 3 куб. дм воздуха.

Целесообразное передвижение живых организмов

В живой природе все виды передвижения (шагание, плавание, полет и пр.) полностью соответствуют задачам (скорость, длительность и пр.), не нарушают и не травмируют природную среду

Целесообразное функционирование живых организмов

Все функционирование живых организмов построено на системе прямых и обратных связей, обеспечивающих своевременное реагирование на внешние воздействия

Целесообразный уровень агрессивности строения и поведения живых организмов

В природе живые организмы иногда снабжены орудиями нападения и защиты (когти, зубы, клюв, яд, рога, копыта и пр.), но эти орудия позволяют ранить или уничтожить только очень малое количество противников; обычно хищники не используют эти орудия против своего вида

Целесообразное взаимодействие живых организмов

Организмы разных систематических групп могут находиться в нескольких типах отношений, обеспечивающих их существование и развитие

Эти данные постоянно обновляются и углубляются, при этом иногда меняются фундаментальные представления о Вселенной. Они существенно зависят от результатов наблюдений за Вселенной c помощью космических телескопов, и от глубины развития теории образования, эволюции и деволюции Вселенной.

Целесообразность природы как следствие эволюции мира настолько велика, что человек издавна пытался повторить и использовать множество лучших ее решений для своих целей. Развилось новое техническое направление – бионика, направленная на использование наиболее совершенных «разработок» природы в технике. Однако это использование часто носит вторичный характер (человек открывает новое явление, а затем узнает, что это давно использовано в природе, – например, ультразвуковая эхолокация, и пр.). Кроме того, человек использует только отдельные, наиболее простые целесообразные решения природы, будучи пока не в силах создать действительно глубокие природоподобные технические решения, – например, негэнтропийные объекты, так как человечество пока далеко от понимания сложных и многозвенных процессов природы (табл. 6.2).

Таблица 6.2

Целесообразные решения в природе и их использование в технике

Параметр

Принципы

в природе

в технике

Выбор места расселения

Параметры популяции определяют эко – факторы

Достижение экологического равновесия

Взаимосвязь всех элементов ландшафта

Взаимосвязь сооружений и элементов ландшафтов

Выбор места обитания (ниши) c учетом особенностей ландшафта

Учет особенностей ландшафта при градостроительстве

Взаимоотношения c ландшафтом

Метаболизм

Первые опыты по созданию метаболического дома и города

Биотические факторы (взаимовлияние живых организмов)

Пока не используется (нужна разработка основ и строительство биотического места расселения)

Масштабность ландшафту

Все здания и сооружения должны быть масштабны ландшафту

Отсутствие воздействия на рельеф, ландшафт

Невмешательство в рельеф, незагрязнение ландшафта

Естественный кругооборот веществ

Невмешательство в естественный кругооборот

Информационные системы

Информационно-измерительные системы (датчики и анализаторы)

Информационно-измерительные системы в зданиях и сооружениях

Обратная связь (реагирование на изменение внешних воздействий)

Обратная связь

Реакция на времена года, на опасность и др.

Здания c автоматической реакцией на времена года, на опасность

Биологический мониторинг

Мониторинг

Энергия

Использование природных источников энергии (возобновляемых – солнце, ветер и др.)

Здания c нетрадиционными источниками энергии

Экономия энергии

Энергоэкономичные здания

Использование естественного света, люминесценции

Здания c новыми биологическими источниками света

Живые аккумуляторы

Новые экологически чистые биоаккумуляторы для зданий

Развитие, разложение

Саморазвитие

Саморастущие сооружения

Ремонт и изменения при эксплуатации по программе

Самозалечивание и нужные изменения по программе

Разложение после завершения срока жизни c возвратом в естественный кругооборот

Саморазрушение c возвратом составляющих в процесс производства материалов

Материалы

Применение саморазлагающихся материалов, не загрязняющих природную среду

Саморазрушающиеся материалы, вторично включающиеся в производство

Композиты

Композиты

Сочетание пассивных и активных материалов

Создание активных (подпитываемых энергией) материалов

Потребление ресурсов

Постоянная очистка воздуха и воды в природе

Системы очистки воздуха и воды в городах, зданиях

Лечебные добавки в воздух воду (аэрозоли, минералы и др.)

Лечебные добавки в воду и воздух в городах

Благоприятный звуковой (шумовой) фон в природе

Создание благоприятного звукового фона в городах

Благоприятное эстетическое восприятие ландшафтов

Топофилия

Благоприятный волновой фон (смена скорости ветра)

Отсутствие волнового загрязнения, смена ветра, влажности и др.

Экологически чистая пища

Экологически чистая пища

Отсутствие неперерабатываемых загрязнений

Утилизация отходов, безотходные технологии

Конструкции

Пространственные конструкции, оболочки, мембраны, структуры

Пространственные конструкции, оболочки, мембраны, структуры

Гексагональность

Использование принципа гексагональности при изготовлении материалов и конструкций

Тургор, напряженные конструкции

Использование принципа тургора

Торможение трещин

Использование принципа торможения трещин

Полифункциональность

Применение принципа полифункциональности

Использование только природных материалов

Биоархитектура (использование только природных материалов)

Разветвление

Разветвление

Наружное покрытие

Связь наружного покрытия c климатом, географическим размещением

Новые типы биопокрытий

Многообразие типов покрытий (волосы, перья, чешуя, кожа, иглы, броня, слизь и др.)

Новые типы биопокрытий

Расположение датчиков в покрытии (рецепторов)

Расположение датчиков в покрытии зданий

Обмен веществ, дыхание, теплообмен через кожу

Обмен веществ через внешнее покрытие зданий, теплорегуляция

Связь цвета покрытия c ландшафтом

Связь цвета здания c ландшафтом

Защитные функции кожи

Внешнее покрытие зданий c защитными функциями (против микробов и др.)

Многослойное строение c различными функциями слоев

Многослойная конструкция ограждающего покрытия c различными функциями слоев

В соответствии c положением об эволюционной, диалектической дуальности, целесообразность сопровождается нецелесообразностью. В табл. 6.3 приведены признаки нецелесообразности мира, начиная от Вселенной и кончая строением живых организмов.

Таблица 6.3

Признаки эволюционирующей нецелесообразности мира

Нецелесообразность Вселенной

Случайность зарождения жизни, конечность существования Вселенной и планет, конечность жизни, недоступность для наблюдений и для возможных контактов между предполагаемыми удаленными цивилизациями

Нецелесообразность солнечной системы

Негативное влияние ряда изменений (пятна на солнце, и пр.) на жизнь на Земле; очень узкие границы гомеостаза; невозможность вечного поддержания поступления тепла и света к Земле; космические катастрофы, негативно влияющие на жизнь; непостоянство протяженности года и суток, обеспечивающих жизненные циклы; ужас и страх от наблюдения катастроф

Нецелесообразность Земли

Конечность существования Земли и живой природы, человека; невозможность вечного обеспечения абиотических факторов (температура, свет, вода, соленость, кислород, магнитное поле, почва); ужас, страх при наблюдении природных катастроф; гибель природы и людей в результате катастроф

Нецелесообразность неорганического мира

Неорганический мир – хрупкая и ненадежная основа органического мира; неотвратимость природных катастроф, узкие границы гомеостаза; изменение экологических ниш и вытеснение животных из них; ограниченность запасов полезных ископаемых как фактора обеспечения жизни человека

Нецелесообразность органического мира

Наличие неэтичных трофических цепей, определяющих поедание одними организмами других; жестокость отбора; гибель огромного числа видов в истории Земли; обеспечение жизни одних живых организмов за счет других; неравноправие живых организмов, разнообразное использование одними организмами других

Нецелесообразность эволюции

Ненаправленность эволюции как одна из ее форм, гибель огромного числа организмов и исчезновение видов, общая дегенерация как одно из направлений эволюции, наблюдающееся обычно при переходе видов к паразитическому существованию и резкому упрощению организации. Яркий пример – паразит крабов – саккулина – пронизывающая всего хозяина корневой системой торчащих отовсюду мешков c половыми продуктами. Ранее саккулина принадлежала к усоногим ракам

Биологический регресс, деволюция как нецелесообразный путь эволюции, связанный со снижением уровня приспособленности вида к условиям обитания и уменьшением его численности

Техногенная эволюция, определяемая человеком для всей планеты, ее живой и неживой природы

Нецелесообразность строения и функций отдельных организмов

Наличие неиспользуемых и ненужных органов (ушные мышцы у человека, и пр.); развитие ненужных признаков, обуславливаемых только половым отбором и опасных для животных; возможность болезни и гибели отдельных органов при сохранении других и гибели животного; сохранение органов, которые неспособны выполнять возложенные на них функции (крылья у нелетающих птиц, и пр.)

Нецелесообразность систем в живых организмах

Наличие множества болезней; подверженность болезням, наличие наследуемых болезней, паразитов, хрупкость жизни, старение систем и ошибки (отказы) в выполнении функций, гибель живых организмов в период накопления максимума жизненного опыта и полезной информации; убогий жизненный цикл (до 80 % времени на сон); недоработанные способы приема пищи (у птиц, крокодилов, и пр.)

Недостаточно целесообразное строение конструкций живых организмов

Недостаточная сопротивляемость вредителям и хищникам, подверженность деформированию и разрушению, ведущим к гибели

Недостаточно целесообразное строение природных материалов

Недостаточная прочность и долговечность ряда природных материалов, растущая хрупкость, старение c возрастом, сильное отражение возраста живого организма на его внешнем виде, неравная долговечность составляющих организм материалов (износ зубов травоядных, и пр.)

Нецелесообразные природные технологии

Большие потери энергии в природных технологиях; наличие множества микроорганизмов и паразитов внутри живых организмов, которые при определенных условиях могут вызвать их гибель; возможность массовой гибели при эпидемиях и катастрофах

Недостаточно целесообразное строение органов чувств

Ограниченный диапазон работы органов чувств, отсутствие рецепторов для ряда воздействий, возможность обмана органов чувств вредными заменителями природных воздействий; подверженность порокам, создающим квази – приятные и в действительности очень вредные для организма ощущения

Недостаточно целесообразное передвижение живых организмов

Чрезмерная зависимость передвижения от природных явлений (попутный ветер, хорошая погода и пр.) и массовая гибель в негативных условиях

Недостаточно целесообразное функционирование живых организмов

Ошибки в функционировании живых организмов, ведущие к их массовой гибели; популяционные волны, подчеркивающие полную зависимость одних организмов от других; очень сильная зависимость от климатических изменений, природных явлений и катастроф

Нецелесообразно высокий уровень агрессивности строения и поведения живых организмов

Уничтожение легкодоступной добычи хищниками в ненужном для питания количестве; повышенная агрессивность при половом отборе, иногда ведущая к гибели противника

Нецелесообразное размножение живых организмов

Выработка в огромном количестве материала для размножения (одна самка трески мечет до 10 млн. икринок). Убогие способы размножения (у пауков, богомолов и пр.). Нецелесообразное производство лишнего материала, заранее предназначенного для гибели

Таким образом, как целесообразность, так и нецелесообразность проявляются практически на всех уровнях живой и неживой природы (еще раз подчеркнем, что оценка целесообразности и нецелесообразности может быть необъективна, так как она основана на точке зрения человека, и потому бывает антропоцентрична). Исходя из этого, наиболее объективна оценка целесообразности или нецелесообразности природных явлений и предметов как части самого человека. Среди явно нецелесообразных для природы явлений наиболее неприемлемой c точки зрения каждого отдельного человека является конечность его жизни, прекращение существования в период наибольшего расцвета человека как личности, накопления наибольшего массива информации, опыта. Действительно, человек (как, впрочем, и многие другие животные) c момента рождения постоянно приобретает знания, жизненный опыт, становится все мудрее, и по мере роста мудрости приближается к старости и смерти (разветвление). Физическая сила человека и состояние здоровья его организма и всех систем, после достижения некоторого пика в молодости, также снижаются c возрастом. В этом проявляется диалектическая двойственность природы («смерть на взлете»), и эта явная нецелесообразность для индивида целесообразна c точки зрения продолжения человечества. Правда, каждому индивиду ничуть не легче уходить из жизни в осознании того, что таким образом он поддерживает процесс непрерывной эволюции. Поэтому человек искусственно вмешивается в природные процессы, продлевая свою жизнь самыми разнообразными способами. Улучшение качества жизни, питания, городской среды, медицинского обслуживания и пр. позволяет продлить жизнь, отдалить старость. Но, c одной стороны, предельный срок жизни индивида практически не меняется: раньше отдельные люди жили достаточно долго, теперь к этому сроку приближается все большее число людей. С другой стороны, в соответствии c высказанными ранее предположениями природа пришла к очередному разветвлению, к очередной оппозиции – недопустимому росту числа лиц преклонного (непроизводительного) возраста в обществе. Это – очередная нецелесообразность, которую придется решать путем введения нового разветвления.

Вторая нецелесообразность – наличие даже у здорового в целом человека множества болезней, c которыми он сталкивается c самых ранних лет, причем именно в детском возрасте болезней особенно много (детские болезни). Получив в наследство от родителей крепкий и здоровый организм, человек не получает гарантии в его безотказном функционировании. Масса отказов на первой стадии жизни, затем – сравнительно нормальное функционирование, и далее – снова рост числа отказов, заканчивающийся смертью. Эта так называемая «корытообразная» кривая надежности характерна как для живых организмов, так и для объектов техники. Причем у человека есть очень важные органы, которые буквально у массы людей отказывают – это, например, зубы. Насколько нецелесообразным оказалось действие естественного отбора, если в течение длительного срока эволюции он не создал более совершенного органа для пережевывания пищи (хотя у некоторых животных, например, у акул, такие зубы созданы, и проблем c их функционированием нет). Здоровые зубы – это залог здорового пищеварения, вообще залог здоровья, и этот орган оказался весьма плохо проработанным. И таких органов, которые должны быть более целесообразными, много.

Следующая нецелесообразность, играющая существенную роль в жизни почти каждого человека – это неудовлетворение (невозможность удовлетворения) многих его потребностей. Все сказки народов – это мечты о неосуществимых потребностях, изложенные устно или на бумаге, это – стенания о неосуществимых мечтах стать прекрасными, вечно молодыми, сильными, но справедливыми, иметь возможность летать, быстро бегать, превращаться по желанию в животных, все слышать и видеть, и т.д. (сейчас эти сказки излагаются в фантастических романах и особенно – в фильмах). Словом, существенно увеличить скромные возможности своих органов и систем. Эта нецелесообразность развилась в постоянное стремление к безудержному росту удовлетворения новых потребностей, уже сейчас представляющему опасность для окружающей среды (с точки зрения ограниченности ресурсного потенциала) и для человека (с точки зрения появления оппозитных, вредных и опасных потребностей, сопровождающих появление новых потребностей, и роста искусственности среды и жизни). Возникает новая нецелесообразность как следствие новой целесообразности. Достаточно мощной нецелесообразностью для человека является соединение в нем биологического и социального. Еще одна гигантская, по сути дела, нецелесообразность, которая характерна для основной массы людей, – это отсутствие явного смысла жизни или его искусственная замена. Подавляющее большинство людей живет, не имея смысла жизни или не следуя обоснованному, «осмысленному» смыслу жизни, основанному на всестороннем раскрытии своих способностей. Множество целесообразностей и нецелесообразностей характерно для строения Вселенной, для Солнечной системы, Земли, живой и неживой природы. Это множество находится в постоянном взаимодействии, и отсутствие устойчивости (например, только целесообразности всего мира), наличие бинарных оппозиций создает возможности для эволюции.

Приспособительно направленные системные процессы живой природы основаны на действии механизмов направляющего отбора, они являются результатом исторического развития живых организмов, программирующей и направляющей роли генотипа, участии регуляционных систем в процессах преобразования по линии «ген – признак». Исследования процессов возникновения и проявления мутаций, специфичности действия мутагенных факторов, механизмов учета и устранения ошибок в ДНК, позволяют создать основы для понимания направленности процессов мутаций. Эти процессы не могут быть однозначны, они не выражаются в закреплении каждого отдельного изменения, но все изменения, как полезные, так и вредные для организма, приводят к появлению цепных реакций, к вторичной, коррелятивной изменчивости. Контролирует же все изменения и оценивает их c точки зрения полезности для организма, разумеется, естественный отбор. Но иногда при мутациях закрепляются даже вредные признаки, подкрепляющие нецелесообразность. В последние десятилетия человек вносит в естественные процессы разнообразные факторы техногенной эволюции, влияющие на медленную естественную эволюцию. Среди этих факторов главные – это внесение загрязнений, сокращение естественных территорий и уничтожение флоры и фауны, замена многих естественных предметов и явлений природы искусственными, в том числе и вмешательство в тонкие наследственные процессы.

Одним из свидетельств целесообразности природы является взаимосвязь структуры и функций живых организмов и их отдельных органов [60]. Для живой материи характерны три структурных уровня:

1. Уровень самоорганизующихся «комплексов» биомакромолекул, где ведущую роль играют апериодические биополимеры нуклеиновых кислот и белков.

2. Клеточный уровень.

3. Уровень многоклеточного организма.

Взаимосвязи структур и функций могут быть непосредственными и опосредованными. Интересно, что первый тип связей характерен для онтогенеза, тогда как для эволюции – второй тип, осуществляемый
в живой природе через процессы естественного отбора. Морфологические структуры непосредственно влияют на функционирование, обеспечивая: пространственное отделение живого организма от внешней среды (то есть форму организма); внутреннюю организацию этого организма и выполнение его специальными органами и тканями соответствующих функций; полезное использование энергии, возможное только при наличии специализированных структур; регулирование ферментационных процессов путем изменения условий взаимодействия ферментов и субстратов.

Таким образом, структура изменяется под влиянием действия, непосредственно или опосредованно. Как сказал К. Маркс: «действуя на мир вне его, человек действует на собственную природу». Условиями преобразования морфологических структур в ходе естественного отбора являются:

1. Наличие связи между морфологической структурой и функциями.

2. Наличие достаточного многообразия случайностных наследуемых изменений (типа генных или геномных мутаций).

3. Наличие дискретности и относительной свободы перекомбинирования этих изменений в процессах размножения.

При этих условиях зависимости функций от структур органов постоянно преобразуются как элементы обратной связи, опосредованной естественным отбором, зависимости структур от функций. Естественный отбор в ходе эволюции направляет преобразования структур через функции как виды специализированных действий и норм реакций организмов и органов, при этом крупные эволюционные изменения начинаются c необходимости изменения функций. Не все органы обязательно должны при этом изменяться по общему строению: так, для мультифункциональных органов (например, для мозга) их строение не обязательно должно меняться при очередном приспособлении к измененным экологическим отношениям вида. Строение же узкоспециализированных органов, напротив, постоянно меняется при изменении их функций в ходе эволюции (рис. 6.4).

Всякий живой организм, несмотря на его в целом целесообразное строение и функционирование, неизбежно погибает вследствие проявлений нецелесообразности – неполноты самообновления в борьбе c энтропией (тепловое разрушение, износ частей, неполное удаление шлаков), а также ввиду своей уязвимости (у каждого живого организма есть своя «ахиллесова пята»). В борьбе за существование необходимо самовоспроизведение живых организмов, которое может быть обеспечено только в частично упорядоченных группах. Скрещивания при половом размножении являются генератором многообразия в изменчивости у основной части видов.

Как считает В.И. Кремянский, «Естественный отбор… сам создает условия и факторы устранения своей ведущей роли, повышая организованность и активность живого. Только это объясняет главный конечный результат биологической эволюции в ее прогрессивных линиях – переход от ведущей роли естественного отбора к ведущей роли собственной активной деятельности животных, принимающей характер первичного, еще только формирующегося труда». Но организованность и активность живого (в данном случае – человека) далеко не всегда целесообразна, она в большинстве случаев далека от целесообразных негэнтропийных решений природы. Поэтому отношение к ведущей роли собственной активной деятельности человека должно быть чрезвычайно критичным и самокритичным, основанным на глубоком анализе природы.

missing image file

Рис. 6.4. Не полностью целесообразный нос носатой обезьяны, мешающий еде,
но дающий возможность издавать громкие звуки;
целесообразно приспособленный для быстрого бега гепард

Ч. Дарвин восхищался естественным отбором: «Я не усматриваю пределов деятельности этой силы, медленно и прекрасно приспособляющей каждую форму к самым сложным жизненным отношениям».
Отметим эти две особенности отбора природы: медленно и прекрасно (см. рис. 6.4). В основе естественного отбора – изменчивость (в результате которой в организме происходят изменения, соответствующие изменившимся условиям внешней среды), наследственность (сохраняющая и накапливающая полезные изменения, приобретенные организмом) и выживаемость (определяемая всем комплексом взаимоотношений организма c внешней средой). Пока природа и отбор находятся в развитии, в природной среде есть еще много не вполне целесообразного, но пока не настолько нецелесообразного, чтобы отбор занялся уничтожением этих признаков. Как пишет К. Лоренц, «отбор иногда «смотрит сквозь пальцы» и не просто пропускает второсортную конструкцию – он сам, заблудившись, заходит в тупик. Это происходит в тех случаях, когда отбор направляется
одной лишь конкуренцией сородичей без связи c вневидовым окружением». Имеет ли это обстоятельство отношение к человеку? Заблуждение естественного отбора и создание им второсортной конструкции – это нецелесообразность. Но заблуждение ли это, или же это – нормальное «разветвление», органичное порождение наряду c целесообразностью и необходимой для последующего развития нецелесообразности?

Одним из высших уровней целесообразности живых организмов является их вклад в целесообразное изменение атмосферы Земли. Живые организмы, целесообразно приспособившиеся к окружающей среде, находятся в биосфере, которая включает в себя атмосферу, гидросферу и литосферу. Атмосфера как внешняя оболочка Земли выполняет ряд важнейших функций: воздух используется живыми организмами как природный ресурс, в промышленности он нужен в качестве сырья для добычи кислорода, азота, аргона, криптона, ксенона и неона, в технике воздух применяется в виде рабочего тела; атмосфера выполняет роль защиты Земли от потока солнечных и космических излучений в широком диапазоне волн и энергии: ультрафиолетового излучения, рентгеновских и гамма – лучей и др.; от излишней энергии Солнца: без атмосферы поверхность Земли нагревалась бы днем свыше 100 °С; от падения метеоритов, сгорающих в атмосфере. Живое вещество биосферы действует не только как геологическая сила, формирующая лик Земли, но и связано c неживым веществом – биогенной миграцией атомов. По Вернадскому живое вещество – носитель свободной энергии биосферы. Оно находится в верхней части земной коры (литосфере) в воде морей, озер, рек и мирового океана (гидросфере), в нижней части газообразной оболочки Земли (атмосферы) – в тропосфере. Биомасса сухого вещества живых организмов Земли, включающего около 500 тыс. видов растений и 1,5 млн. видов животных, чрезвычайно велика. Сюда входят неточные данные по биомассе микроорганизмов. Ежегодный прирост живого вещества на Земле составляет около 8,8×1011 т. Через эти живые организмы прошло большое количество элементов верхней части литосферы, атмосферы и гидросферы.

Как подчеркивает Ю. Одум, «... организмы постоянно изменяют физическую и химическую природу инертных веществ, отдавая в среду новые соединения и источники энергии. Кораллы (животные) строят целые острова. Состав морской воды и донных отложений в значительной степени определяется активностью морских организмов. Организмы контролируют даже состав нашей атмосферы». Распространение биологического контроля на глобальный уровень стало основой гипотезы «ГЕИ», созданной Д. Лавлоком. Это значит, что вряд ли вначале на Земле появилась благоприятная атмосфера, а затем – живые
организмы. Вернее всего, что живые организмы развивали и регулировали благоприятную для них геохимическую среду [61]. Без живых организмов состав атмосферы Земли был бы близок к венерианскому, а температура на поверхности составляла бы около 290 °С. Все это свидетельствует об исключительно важной, жизнеобеспечивающей роли живых организмов на Земле. Таков еще один аспект целесообразности природы: живые организмы целесообразно приспосабливаются к окружающей среде и в то же время участвуют в формировании наиболее подходящей для них среды. Целесообразно приспособленные к условиям обитания в атмосфере, гидросфере, на поверхности Земли или в литосфере живые организмы иногда настолько удивительны по своему строению или приспособлению, что даже ученые высказывают некоторые сомнения в том, что это – результат только естественного отбора.

Целесообразность и нецелесообразность природы – это органично связанные признаки, взаимодополняющие друг друга и находящиеся в постоянном взаимодействии. Пока не известно, можно ли при помощи ускоренных антропогенных воздействий влиять на нецелесообразность природы, пытаясь сделать ее более целесообразной c точки зрения человека. Возможно, каждая достигнутая целесообразность порождает и новую нецелесообразность, необходимую для дальнейшей эволюции. Нецелесообразность природы неотделима от ее целесообразности, и эта внутренне целостная двойственность, возможно, является двигателем для протекания процесса эволюции.

К сожалению, человек негативно воздействует на процесс эволюции: он вытесняет природу из ее ниш, сокращает площадь естественной природы, в том числе лесов, места обитания и число крупных животных; исчезают виды, растет экологический след человечества, уже превосходящий потенциальные возможности планеты, и пр. Это – начинающаяся деволюция природы Земли, переход от видообразования к видоисчезновению, от разветвления и роста множественности к схождению и сокращению множественности, к сокращению поля и исчезновению естественного отбора (для него не будет ни территории, ни множества видов живой природы, ни природных условий). Процесс деволюции усугубляется интенсивным ростом степени искусственности среды и жизни (от которой человека надо спасать). Все эти процессы наблюдаются впервые в истории планеты, и человек пока совершенно не готов к их анализу и решению сложнейших проблем.

Все эти проблемы можно решить c помощью глобальной, всеобъемлющей и всесторонней экологизации на базе экологизации мышления, экологических законов, экологического образования и воспитания, привития экологической этики.


Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074