Страница:
Хотя в середине нашего столетия был открыт феномен повышенной электропроводности точек кожи, которые находятся над местами расположения точек иглоукалывания, тем не менее изучение динамики электропроводности не подтвердило, что жизненная энергия и электрические проявления на коже это одно и тоже. Электромагнитные явления сопровождают некоторые процессы в акупунктурной системе, но не отражают полностью той феноменологии, которую фиксировали китайские врачи и современные исследователи этой системы. Поэтому возникли предположения, что акупунктурная система представляет собой холодноплазменное структурированное образование [54]; каркас полевого образования, создающегося за счет движения электрически заряженных частиц, движущихся в крови, лимфе, нервных проводниках и т.д. в виде форменных элементов крови, белковых и других полианионных и амфотерных молекул, ионов разных соединений, радикалов. Важную роль в биополевом каркасе акупунктурной системы играют некомпенсированные внутренние поляризационные энергети-ческие токи, а также интенсивность обменных, термоэлектрических, пьезоэлектрических и других процессов [45]; проявления микролептонного поля [91]. Общим во всех предположениях являются представления о надморфологической природе организационной структуры акупунктурной системы, интегрирующей все процессы в организме и отражающей изменения во внешней среде. Поэтому наиболее близким понятием, объясняющим отсутствие морфоло-гического субстрата, является понятие поля неизвестной природы, наподобие концепции, выдвинутой русским биологом Гурвичем[38]. В принципе все выдвинутые гипотезы о материальном носителе информации в системе биологически активных точек не доказывают, но и не противоречат по своей феноменологии китайской версии о движении ЦИ (жизненной энергии).
То, что состояние точек акупунктуры соответствует состоянию того или иного органа или системы доказано всем многотысячелетним опытом применения метода чжэнь-цзю, но то что состояние внешней среды в них тоже отражается, долгое время подвергалось сомнениям. Исследования, проведенные в семидесятых годах, доказали такую связь [115,116].
Показано, что электрофизиологические параметры точек акупунк-туры начинают коррелировать с будущими изменениями электро-магнитных возмущений вследствие изменения солнечной активности за трое суток вперед, т.е. первичным сигналом для нее является динамика гравитационного потенциала Солнечной системы в окрестности Земли. Это вызывает начало процессов преадаптации органов и систем к будущим изменениям внешней среды. Когда активность Солнца снижается до своего обычного уровня, корреляции с апериодическими электромагнитосферными процессами исчезает. При нарушениях в этой системе появляется патологическая метеочувствительность и тем больше, чем глубже нарушения.
Исследования установили, что любое внезапное изменение информации из внешней среды инициирует развитие кожно-гальванической реакции, вызывающей перераспределение электри-ческих параметров в акупунктурной системе. В свою очередь патология какого-либо органа или системы организма вызывает аномально высокие показатели электрической активности участков кожи, ассоциированных с данным органом или системой. Причем отмечено, что чем сильнее нарушена функция, тем выше аномалия и тем большую площадь по поверхности тела она занимает. В целом, с точки зрения распределения электропроводности, кожа представляет собой распределенную систему с локальными неоднородностями, центрами которых являются точки акупунктуры. Таким образом, акупунктурная система создает на поверхности кожи своеобразный локатор-фильтр, меняющий свои характеристики (фазическую решетку) для приема электромагнитной и другой информации.
По вопросу влияния магнитного поля Земли, межпланетного магнитного поля и солнечной активности на организм человека проводятся обширные исследования как на популяционном, так и на организменном уровне [смотри 82,144,145].
Каждый индивид, каждая особь имеют свой жизненный цикл, при естественном завершении которого развивается состояние, именуемое старостью. Раздел медицины, изучающий особенности этого состояния, называется геронтологией. Имеется большое количество публикаций по этим проблемам и различные точки зрения на смысл этого явления. Нами будут рассмотрены некоторые гомеостатические аспекты этого явления.
В достаточно глубокой по идеям книге В.М. Дильмана [42] старение рассматривается как сумма болезней гомеостаза. "Развитие и рост организма были бы неосуществимы, если бы одновременно не увеличивалась и мощность гомеостатических систем. В определенном отношении увеличение мощности гомеостатических систем и есть развитие. Таким образом, если жизнь возможна только при соблюдении стабильности внутренней среды, то развитие и рост не могут осуществляться без нарушения гомеостаза. Исходя из этих соображений, было сформулировано положение о законе отклонения гомеостаза: если стабильность внутренней среды - обязательное условие свободной жизни организма, то непременным условием развития организма является запрограммированное нарушение стабильности. Соответственно, наряду с законом постоянства внутренней среды, существует закон отклонения от гомеостаза". Старость, как процесс, по мнению Дильмана, заключается в том, что программа роста и развития завершается, а закон отклонения от гомеостаза продолжает действовать, что приводит к возникновению болезней. Это четвертый путь возникновения болезней - онтогенетический. Он имеет свои особенности и, соответственно, должна быть четвертая модель медицины, о чем в сущности и написана его книга.
С точки зрения гомеостатики для этапов увядания и отмирания характерно снижение всех коэффициентов усиления гомеостатов и увеличения всех их постоянных времени. Однако самым существенным моментом, который приводит к нарушению работы гомеостата, является снижение его внутреннего противоречия [32]. Ведь внутреннее противоречие является важнейшим показателем гомеостата, во многом определяющим его адаптационные и помехозащитные свойства. Величина внутреннего противоречия изменяется вместе с жизненным циклом, характер этого уменьшения для каждого из гомеостатов организма будет разным и во многом зависящим от индивидуальных особенностей организма и пути, по которому проходил его жизненный цикл. Уменьшение величины внутреннего противоречия есть уменьшение вещественно-энергетических ресурсов исполнительных органов гомеостатов, что естественно ограничивает их адаптационные возможности и в конце концов приведет к невозможности поддержания гомеостазиса даже при нормальных флуктуациях во внутренней или внешней среде. Дальнейшее развитие этого процесса приводит к лавинообразному нарушению всей системы управления функционированием и к гибели организма.
Анализ работы гомеостатов показывает, что функционирование организмов возможно лишь в определенном диапазоне внешних и внутренних противоречий, т.е. существует ограничение как сверху, так и снизу. Комплексное ограничение снизу связано с превышением некого предельного порога напряженности отношений внутри системы гомеостатов. Говоря словами Дильмана,: "Естественная смерть у высших организмов - это смерть регуляторная".
ПОПУЛЯЦИЯ КАК ГОМЕОСТАТ
Популяция выступает в качестве эволюционирующей единицы вида, имеет единый генный фонд (при наличии свободного скрещивания и отбора) и как единый механизм реагирует на изменения внешней среды, обеспечивая выживаемость вида. Таким образом, популяция выступает как единый гомеостат, функциональными единицами которого являются отдельные особи.
Факторами динамики в отношении любых признаков структуры популяции будет давление внешней среды - отбор. Объектом отбора служат как отдельные особи (индивидуальный отбор), так и группы особей (групповой отбор). Другим фактором, постоянно действующим в популяции, является мутационный процесс, который служит источником новых наследственных изменений и поставляет первичное сырье для дальнейшей обработки под действием отбора. Естественный отбор всегда идет по фенотипам. Хотя базой для развития последних являются определенные нормы реакций, т.е. конкретные генотипы, их реализация зависима и от факторов внешней среды. Эффективность действия факторов генетической динамики популяции оценивается по величине элементарного эволюционного события, которое состоит в изменении генных частот в популяции по одной паре аллелей [131]. В качестве важнейших итоговых показателей, характеризующих ценность того или иного гена в популяции, служит выживаемость особи и ее воспроизводительная способность.
Другим мощным фактором популяционной динамики является модификационная (ненаследственная) изменчивость. Чем выше по эволюционной лестнице стоят организмы, тем больший удельный вес приобретают различные онтогенетические механизмы адаптации, говоря гомеостатическим языком, тем шире проявляется свобода воли каждого конкретного организма в популяции. У высших растений широкая модификационная изменчивость обеспечивает им возможность осуществлять нормальное развитие в различных условиях, завоевывать все новые и новые экологические ниши. У животных тонкая адаптация в онтогенезе к факторам среды достигается прежде всего за счет пластичности поведенческих реакций. Например, выработка условных рефлексов на базе безусловных.
Чем выше по эволюционной лестнице стоит вид, тем все более возрастает роль селективных механизмов на уровне взаимоотношений особей между собой. Межвидовые отношения строятся в основном за счет пищевых связей. Внутривидовые отношения определяют в первую очередь воспроизводство вида.
Всего различают три формы внутрипопуляционного отбора: стабилизирующая, движущая и дизруптивная. Стабилизирующая форма отбора - это отбор в пользу установившейся нормы. Движущая форма - отбор в пользу некоторого уклонения от установившейся ранее нормы. Дизруптивная форма отбора - это отбор, в пользу нескольких генотипически установившихся групп и действующий против промежуточных форм.
Свобода воли популяции во много раз шире свободы воли каждой особи в отдельности, так как норма реакции каждого конкретного популяционного признака гораздо шире индивидуальной нормы реакции. Популяционный гомеостат имеет качественно новый уровень создания запаса противоречия для компенсации и адаптации к давлению внешней среды. Он основан на нескольких основных взаимосвязанных механизмах (организационных уровнях) накопления запасов противоречия: 1) балансированный полиморфизм, в основе которого лежит отбор в пользу гетерозигот; 2) фиксированный полиморфизм, при котором имеет место специализация разных генотипических классов, каждый из которых выполняет свою приспособительную роль, при этом жесткость фиксации может быть различной; 3) полиморфизм, обусловленный частотнозависимым отбором; 4) функциональный полиморфизм, который обеспечивается за счет тех или иных онтогенетических механизмов индивидуальной адаптации в пределах нормы реакции, заданной генотипом.
Чем выше по эволюционной лестнице стоит вид, тем больше возрастает роль индивидуального опыта в формировании реакции на изменение ситуации. Этот феномен получил название сигнальной наследственности [73]. Генетическую детерминацию сигнальной наследственности изучает генетика поведения. С точки зрения гомеостатики, качественно новый уровень широты нормы реакции в популяции определяется возможностью свободно строить множество абстрактных моделей состояния внешней среды, последовательно их видоизменять без физического изменения своего состояния, выбирать из множества возможных реакций одну из них.
Исключительное значение сигнальная наследственность приобретает в человеческом обществе. На ее базе формируются: 1- вторая сигнальная система (речь); 2 - поведенческая активность, направленная на изменение внешней среды, и деятельность, опосредованная через измененные элементы внешней среды (орудия производства). В конечном итоге, благодаря этим модификационным возможностям, человеческая популяция создала специфическую наследственную структуру негенетического характера - культуру.
Феномен человеческой популяции заложен в качественно новых способах, по сравнению с популяциями остальных высших животных, коллективной переработки информации и высокой скорости обработки информации индивидом, живущим в культурной среде. В принципе человеческий организм как гомеостат биоструктурно ничем не отличается от всех остальных высших животных. Однако сочетание двух вышеуказанных факторов создало значительное преимущество в выживании за счет направленного изменения среды обитания под пределы границ норм реакции организма. Для направленного изменения среды и создания орудий производства необходимо организовать такой поток информации, который бы отражал свойства объекта, ранее несущественные для выживания.
Изменение содержания информационного потока из внешней среды стало возможным за счет изменения свойств субъекта, которое выражалось в изменении геометрии тела при взаимодействии его с орудиями производства (камень, палка, топор, нож, прибор, системы приборов...). Каждое животное осваивает внешний мир по закону строения своего тела, т.е. имеет соответствующие признаки, информационно комплементарные для взаимодействия с узкой частью внешней среды. Человек, меняя орудия производства, меняет способы взаимодействия в широком диапазоне внутри зоны обитания и за ее пределами, а это расширяет его возможности в приеме информации, т.е. появился новый небиологический способ изменения информационных фильтров на входе в свой гомеостат. Это свойство индивидов эволюционирует по мере накопления небиологической наследственности в такой социально-культурной среде, где произошло достаточно глубокое разделение индивидов по специфике взаимодействия с внешней средой. Имеется в виду специализация человеческой деятельности в материальном, культурном и информационном воспроизводстве. Этот процесс отражается на морфофизиологической динамике популяции, стимулируя ускорение эволюции человека. Нарастает процесс конституционной гетерогенности населения. Высказана даже гипотеза о том, что именно у человека в результате эволюции можно предполагать более тесную связь нервной и генетической памяти [56]. Все эти механизмы направлены на расширение объема, ускорение получения и воспроизводства информации, циркулирующей в человеческой популяции, реализуемой в вещественно-энергетических преобразованиях материального и духовного производства. Такова эволюционная направленность.
Рис.14. Модель информационного гомеостата человеческой популяции
Совокупность всех полученных и получаемых знаний в человеческой популяции определяет СОЗНАНИЕ ВИДА как симметричного гомеостата. В этом аспекте весь информационный поток о состоянии внешней среды, циркулирующий в видовом гомеостате, по отношению к индивиду называется НАДСОЗНАНИЕМ. По отношению к сознанию индивида надсознание обладает кажущимися мистическими свойствами и проявляется в человеческой психике в форме ИНТУИЦИИ. Интуиция (into it - внутри себя, в тебе) - знания, не основанные на предшествующем опыте индивида, а возникающие как бы внезапным озарением, сразу, без логического обоснования. И только потом, затратив большое время и усилия, человек может подвести под возникший ответ логику или найти дополнительно посторонние источники информации. Некоторые культурные традиции развивают способность к интуитивному мышлению у своих последователей, например, чань- и дзен-буддизм. Механизм перехода с режима индивидуального сознания к коллективному совершенно не изучен.
Другой механизм, который связан с получением новой информации, - это процесс ТВОРЧЕСТВА. Творчество относится к онтогенетически новому механизму видовой деятельности, проявляющуюся через индивидуальность. Механизмам творческого процесса посвящено много работ самого разного уровня и точек рассмотрения. С нашей точки зрения, механизм процесса творчества заключается в способности человека строить такую информационную модель исследуемого объекта внутри себя, информационный поток которой с некоторого момента становится достаточно адекватным самому объекту, чтобы произошло явление резонансной подстройки внутренней информационной модели объективным закономерностям Универсума. Идея появляется сразу, внезапно, но в отличие от интуиции, этому озарению предшествует длительная и упорная работа над предметом исследования. С этого момента новая информация вливается в видовое сознание и может быть доступна интуитивному прозрению. Материальный носитель таких информационных потоков пока не исследован. Действие этих каналов информации может проявляться в опережающей регуляции внутривидовых отношений. Как показывают некоторые статистические исследования, перед большими войнами, в результате которых возникает критический разбаланс по соотношению полов (гибель в основном мужской репродуктивной части популяции), число рождающихся мальчиков значительно превышает обычное статистическое соотношение: 100 девочек на 105 мальчиков [30,31]. Это позволяет популяции в гораздо меньшие сроки восстановить воспроизводительную функцию.
Рис.15 Интегративная молель гомеостата энерго- массопереработки вида человека разумного.
Рис.16. Интегративная модель энерго- массопотребления животных.
Из сравнения двух моделей видно, что человек кроме загрузки внешней среды отходами своей жизнедеятельности загрязняет и окружающее космическое пространство (например, мощность радиоизлучения Земли за последние 50 лет сравнялась с радиояркостью звезды средней величины). В количественном отношении производство массы отходов, уходящих в окружающую среду, на планете значительно превысило скорость их переработки редуцентами, а изменения ландшафта достигли масштабов геологического катаклизма.
ГОМЕОСТАТЫ ЭКОСИСТЕМ
Совокупность видов одного пространственно-временного континиума составляет единую экологическую систему, которая обладает свойствами гомеостатического регулирования биомассы по численному составу видов, их генетическому пулу и фенотипическим проявлениям. Региональные климато-географические экологические системы объединяются в единую планетарную, получившую название биосфера.
В.И.Вернадский, изучая биосферу как активную геологическую силу, преобразующую верхние планетарные слои, и выделяя в ней качественно новый мощный преобразующий компонент - человечес-кую популяцию, создал учение о ноосфере. "Природными телами биосферы являются не только живые организмы, живые вещества, но главную массу вещества биосферы образуют тела или явления неживые, которые я буду называть косными... Сама биосфера есть сложное планетное биокосное природное тело... Одно из проявлений разнородности биосферы заключается в том, что процессы в живом веществе идут резко по-иному, чем в косной материи, если их рассматривать в аспекте времени. В живом веществе они идут в масштабе исторического времени, в косном - в масштабе геологического времени, "секунда" которого много больше декамириады, т.е. ста тысяч лет исторического времени...Эволюция биосферы связана с усилением эволюционного процесса живого вещества...Охваченная всецело живым веществом, биосфера увеличивает, по-видимому, в беспредельных размерах его геологическую силу и, перерабатываемая научной мыслью Homo sapiens, переходит в новое состояние - в ноосферу." [21].
Неоднородность поверхности земного шара в отношении климата (температура, влажность, облачность, ветра), почвенные факторы (микроэлементы, питательные вещества, механические факторы почв), расположение материков островов, океанов, морей и озер определяют дифференцировку видового состава по регионам и специфику каждого биогеоценоза.
Межвидовые взаимодействия определяются главным образом через пищевые связи, начинающиеся от продуцентов к консументам и далее к редуцентам. Нарушение любого из этих звеньев пищевой цепи приводит к значительным перестройкам структуры соотношения видов биоценоза. Межвидовые взаимоотношения на основе пищевых связей имеют различные степени влияния друг на друга [22]:
1) конкуренция - антагонистические отношения за жизненно важные факторы биогеоценоза;
2) нейтрализм - отсутствие влияние одного вида на другой;
3) протокооперация - необязательные, но взаимно благоприятные отношения для видов;
4) мутуализм - взаимно благоприятное и необходимое сосуществование видов;
5) комменсализм - односторонняя выгода сосуществования вида при безразличии для другого;
6) аменсолизм - угнетение одного вида другим, без обратного неблагоприятного воздействия;
7) паразитизм - отношения, когда один вид представляет собой среду обитания для другого;
8) хищничество - отношения, при которых один животный вид является пищей для другого;
9) симбиоз - совместное обитание - сборное название понятий мутуализма, комменсализма и паразитизма.
Единственным источником основной массы живых существ служит солнечный свет. Аккумулируясь благодаря продуцентам в биомассе, энергия Солнца по пищевым цепям преобразуется в видовое разнообразие биосферы. Если первое звено усваивает всего 0.2% световой энергии, то далее усвояемость ее возрастает - от 5 до 20% от запасенной энергии. Такая направленность уменьшения потока энергии при переходе от одного пищевого звена к другому называется пирамидой энергии. Например, в биоценозе озера зеленые растения - продуценты - создают биомассу, содержащую 295,3 кДж/см2, консументы I порядка, потребляя биомассу растений, создают биомассу, содержащую 29,4 кДж/см2, консументы II, используя в пищу консументов I порядка, создают свою биомассу, содержащую 5,46 кДж/см2. Потеря энергии при переходе от консументов I порядка к консументам II порядка, если они теплокровные животные, увеличивается. Это объясняется тем, что у этих животных много энергии уходит не только на построение своей биомассы, но и на поддержание постоянства температуры тела. Правило пирамиды биомасс определяет закономерность перехода от одного пищевого звена к другому с коэффициентом 10:1, т.е. каждый последующий уровень имеет массу в 10 раз меньшую, чем предыдущий [16]. В отношении энергофонда человек резко выделяется от остальных теплокровных животных. Так по данным Рубнера [104] энергофонд человека составляет 725800 ккал, т.е. в 4 раза больше, чем у остальных млекопитающих. Из указанного количества энергии человек во взрослом состоянии затрачивает на возобновление массы в связи с деятельностью, т.е. на анаболические процессы, всего около 5%. В то же время, исследованные им другие млекопитающие затрачивают на восстановительные процессы 35%. В.П. Казначеев относит этот феномен к эволюционному приобретению новой специфической формы адаптационных механизмов, связанных особенностями индивидуальной и видовой жизнедеятельности. Это биосоциальный отбор, направленный на возможность активации из генетической памяти тех приспособительных свойств, которые когда-либо ранее были выработаны в ходе эволюции; - специфическая психосоциальная активность творчество; - творчество не только в социальной сфере деятельности, но и в соматической, т.е. перестройка психосоматической, иммунной, гормональной реактивности, формирование новых механизмов адаптации, выживаемости, активного долголетия.
С гомеостатической точки зрения человеческая популяция как вид, приобретя качественно новые способы обработки и реализации информации, создает специальный энергоресурс каждого индивида и затрачивает его на поддержание приема и переработки больших объемов информации. При этом популяционный механизм активно оптимизирует другие, "не чисто информационные" энергозатратные механизмы в сторону минимизации потребления энергии индивида при сохранении им массопотребления.
Вся совокупность сосуществующих видов планеты, образующих ее биосферу, тесно взаимосвязана друг с другом не только за счет энерго- и пищепотребления, но и циклом вовлечения жидких и твердых минеральных ресурсов планеты, единым процессом переработки и обмена информацией. Так как механизм переработки информации на разных структурных уровнях организации живого в своей сущности один - гомеостатический, с большой уверенностью можно говорить о соответствующих уровнях сознания на каждом организационном уровне, отличающихся лишь качеством и скоростью переработки информации, а также механизмами ее реализации. Все уровни сознания живого образуют единую интегральную систему планетарного уровня - СВЕРХСОЗНАНИЕ - единое сознание планеты, которое В.И. Вернадский назвал НООСФЕРОЙ. Сверхсознание как надвидовая регуляторная система способствует опережающему адаптационному процессу видов, направлениям нового видообразования, что трактуется некоторыми учеными как направленная эволюция. Для изучения этого явления необходимы исследования закономерностей естественного отбора, изменчивости и наследственности проводить не изолированно от других систем, а во взаимосвязанности всех материально-энергетических и информационных потоков. Об этом же пишут Шургин и Обут [153]. Их анализ палеонтологических данных видового состава и земных катаклизмов, значительно меняющих экологические условия жизни, привел к формированию общебиологического закона об опережающем новообразовании видового состава перед катаклизмами. Причина катаклизмов на Земле лежит в Солнечно-космических связях. Солнечная система, обладая резонансной структурой, чутко реагирует на явления как галактического, так и внутрисистемного масштаба и через изменения солнечной активности существенно воздействует на земную жизнь.
То, что состояние точек акупунктуры соответствует состоянию того или иного органа или системы доказано всем многотысячелетним опытом применения метода чжэнь-цзю, но то что состояние внешней среды в них тоже отражается, долгое время подвергалось сомнениям. Исследования, проведенные в семидесятых годах, доказали такую связь [115,116].
Показано, что электрофизиологические параметры точек акупунк-туры начинают коррелировать с будущими изменениями электро-магнитных возмущений вследствие изменения солнечной активности за трое суток вперед, т.е. первичным сигналом для нее является динамика гравитационного потенциала Солнечной системы в окрестности Земли. Это вызывает начало процессов преадаптации органов и систем к будущим изменениям внешней среды. Когда активность Солнца снижается до своего обычного уровня, корреляции с апериодическими электромагнитосферными процессами исчезает. При нарушениях в этой системе появляется патологическая метеочувствительность и тем больше, чем глубже нарушения.
Исследования установили, что любое внезапное изменение информации из внешней среды инициирует развитие кожно-гальванической реакции, вызывающей перераспределение электри-ческих параметров в акупунктурной системе. В свою очередь патология какого-либо органа или системы организма вызывает аномально высокие показатели электрической активности участков кожи, ассоциированных с данным органом или системой. Причем отмечено, что чем сильнее нарушена функция, тем выше аномалия и тем большую площадь по поверхности тела она занимает. В целом, с точки зрения распределения электропроводности, кожа представляет собой распределенную систему с локальными неоднородностями, центрами которых являются точки акупунктуры. Таким образом, акупунктурная система создает на поверхности кожи своеобразный локатор-фильтр, меняющий свои характеристики (фазическую решетку) для приема электромагнитной и другой информации.
По вопросу влияния магнитного поля Земли, межпланетного магнитного поля и солнечной активности на организм человека проводятся обширные исследования как на популяционном, так и на организменном уровне [смотри 82,144,145].
Каждый индивид, каждая особь имеют свой жизненный цикл, при естественном завершении которого развивается состояние, именуемое старостью. Раздел медицины, изучающий особенности этого состояния, называется геронтологией. Имеется большое количество публикаций по этим проблемам и различные точки зрения на смысл этого явления. Нами будут рассмотрены некоторые гомеостатические аспекты этого явления.
В достаточно глубокой по идеям книге В.М. Дильмана [42] старение рассматривается как сумма болезней гомеостаза. "Развитие и рост организма были бы неосуществимы, если бы одновременно не увеличивалась и мощность гомеостатических систем. В определенном отношении увеличение мощности гомеостатических систем и есть развитие. Таким образом, если жизнь возможна только при соблюдении стабильности внутренней среды, то развитие и рост не могут осуществляться без нарушения гомеостаза. Исходя из этих соображений, было сформулировано положение о законе отклонения гомеостаза: если стабильность внутренней среды - обязательное условие свободной жизни организма, то непременным условием развития организма является запрограммированное нарушение стабильности. Соответственно, наряду с законом постоянства внутренней среды, существует закон отклонения от гомеостаза". Старость, как процесс, по мнению Дильмана, заключается в том, что программа роста и развития завершается, а закон отклонения от гомеостаза продолжает действовать, что приводит к возникновению болезней. Это четвертый путь возникновения болезней - онтогенетический. Он имеет свои особенности и, соответственно, должна быть четвертая модель медицины, о чем в сущности и написана его книга.
С точки зрения гомеостатики для этапов увядания и отмирания характерно снижение всех коэффициентов усиления гомеостатов и увеличения всех их постоянных времени. Однако самым существенным моментом, который приводит к нарушению работы гомеостата, является снижение его внутреннего противоречия [32]. Ведь внутреннее противоречие является важнейшим показателем гомеостата, во многом определяющим его адаптационные и помехозащитные свойства. Величина внутреннего противоречия изменяется вместе с жизненным циклом, характер этого уменьшения для каждого из гомеостатов организма будет разным и во многом зависящим от индивидуальных особенностей организма и пути, по которому проходил его жизненный цикл. Уменьшение величины внутреннего противоречия есть уменьшение вещественно-энергетических ресурсов исполнительных органов гомеостатов, что естественно ограничивает их адаптационные возможности и в конце концов приведет к невозможности поддержания гомеостазиса даже при нормальных флуктуациях во внутренней или внешней среде. Дальнейшее развитие этого процесса приводит к лавинообразному нарушению всей системы управления функционированием и к гибели организма.
Анализ работы гомеостатов показывает, что функционирование организмов возможно лишь в определенном диапазоне внешних и внутренних противоречий, т.е. существует ограничение как сверху, так и снизу. Комплексное ограничение снизу связано с превышением некого предельного порога напряженности отношений внутри системы гомеостатов. Говоря словами Дильмана,: "Естественная смерть у высших организмов - это смерть регуляторная".
ПОПУЛЯЦИЯ КАК ГОМЕОСТАТ
Популяция выступает в качестве эволюционирующей единицы вида, имеет единый генный фонд (при наличии свободного скрещивания и отбора) и как единый механизм реагирует на изменения внешней среды, обеспечивая выживаемость вида. Таким образом, популяция выступает как единый гомеостат, функциональными единицами которого являются отдельные особи.
Факторами динамики в отношении любых признаков структуры популяции будет давление внешней среды - отбор. Объектом отбора служат как отдельные особи (индивидуальный отбор), так и группы особей (групповой отбор). Другим фактором, постоянно действующим в популяции, является мутационный процесс, который служит источником новых наследственных изменений и поставляет первичное сырье для дальнейшей обработки под действием отбора. Естественный отбор всегда идет по фенотипам. Хотя базой для развития последних являются определенные нормы реакций, т.е. конкретные генотипы, их реализация зависима и от факторов внешней среды. Эффективность действия факторов генетической динамики популяции оценивается по величине элементарного эволюционного события, которое состоит в изменении генных частот в популяции по одной паре аллелей [131]. В качестве важнейших итоговых показателей, характеризующих ценность того или иного гена в популяции, служит выживаемость особи и ее воспроизводительная способность.
Другим мощным фактором популяционной динамики является модификационная (ненаследственная) изменчивость. Чем выше по эволюционной лестнице стоят организмы, тем больший удельный вес приобретают различные онтогенетические механизмы адаптации, говоря гомеостатическим языком, тем шире проявляется свобода воли каждого конкретного организма в популяции. У высших растений широкая модификационная изменчивость обеспечивает им возможность осуществлять нормальное развитие в различных условиях, завоевывать все новые и новые экологические ниши. У животных тонкая адаптация в онтогенезе к факторам среды достигается прежде всего за счет пластичности поведенческих реакций. Например, выработка условных рефлексов на базе безусловных.
Чем выше по эволюционной лестнице стоит вид, тем все более возрастает роль селективных механизмов на уровне взаимоотношений особей между собой. Межвидовые отношения строятся в основном за счет пищевых связей. Внутривидовые отношения определяют в первую очередь воспроизводство вида.
Всего различают три формы внутрипопуляционного отбора: стабилизирующая, движущая и дизруптивная. Стабилизирующая форма отбора - это отбор в пользу установившейся нормы. Движущая форма - отбор в пользу некоторого уклонения от установившейся ранее нормы. Дизруптивная форма отбора - это отбор, в пользу нескольких генотипически установившихся групп и действующий против промежуточных форм.
Свобода воли популяции во много раз шире свободы воли каждой особи в отдельности, так как норма реакции каждого конкретного популяционного признака гораздо шире индивидуальной нормы реакции. Популяционный гомеостат имеет качественно новый уровень создания запаса противоречия для компенсации и адаптации к давлению внешней среды. Он основан на нескольких основных взаимосвязанных механизмах (организационных уровнях) накопления запасов противоречия: 1) балансированный полиморфизм, в основе которого лежит отбор в пользу гетерозигот; 2) фиксированный полиморфизм, при котором имеет место специализация разных генотипических классов, каждый из которых выполняет свою приспособительную роль, при этом жесткость фиксации может быть различной; 3) полиморфизм, обусловленный частотнозависимым отбором; 4) функциональный полиморфизм, который обеспечивается за счет тех или иных онтогенетических механизмов индивидуальной адаптации в пределах нормы реакции, заданной генотипом.
Чем выше по эволюционной лестнице стоит вид, тем больше возрастает роль индивидуального опыта в формировании реакции на изменение ситуации. Этот феномен получил название сигнальной наследственности [73]. Генетическую детерминацию сигнальной наследственности изучает генетика поведения. С точки зрения гомеостатики, качественно новый уровень широты нормы реакции в популяции определяется возможностью свободно строить множество абстрактных моделей состояния внешней среды, последовательно их видоизменять без физического изменения своего состояния, выбирать из множества возможных реакций одну из них.
Исключительное значение сигнальная наследственность приобретает в человеческом обществе. На ее базе формируются: 1- вторая сигнальная система (речь); 2 - поведенческая активность, направленная на изменение внешней среды, и деятельность, опосредованная через измененные элементы внешней среды (орудия производства). В конечном итоге, благодаря этим модификационным возможностям, человеческая популяция создала специфическую наследственную структуру негенетического характера - культуру.
Феномен человеческой популяции заложен в качественно новых способах, по сравнению с популяциями остальных высших животных, коллективной переработки информации и высокой скорости обработки информации индивидом, живущим в культурной среде. В принципе человеческий организм как гомеостат биоструктурно ничем не отличается от всех остальных высших животных. Однако сочетание двух вышеуказанных факторов создало значительное преимущество в выживании за счет направленного изменения среды обитания под пределы границ норм реакции организма. Для направленного изменения среды и создания орудий производства необходимо организовать такой поток информации, который бы отражал свойства объекта, ранее несущественные для выживания.
Изменение содержания информационного потока из внешней среды стало возможным за счет изменения свойств субъекта, которое выражалось в изменении геометрии тела при взаимодействии его с орудиями производства (камень, палка, топор, нож, прибор, системы приборов...). Каждое животное осваивает внешний мир по закону строения своего тела, т.е. имеет соответствующие признаки, информационно комплементарные для взаимодействия с узкой частью внешней среды. Человек, меняя орудия производства, меняет способы взаимодействия в широком диапазоне внутри зоны обитания и за ее пределами, а это расширяет его возможности в приеме информации, т.е. появился новый небиологический способ изменения информационных фильтров на входе в свой гомеостат. Это свойство индивидов эволюционирует по мере накопления небиологической наследственности в такой социально-культурной среде, где произошло достаточно глубокое разделение индивидов по специфике взаимодействия с внешней средой. Имеется в виду специализация человеческой деятельности в материальном, культурном и информационном воспроизводстве. Этот процесс отражается на морфофизиологической динамике популяции, стимулируя ускорение эволюции человека. Нарастает процесс конституционной гетерогенности населения. Высказана даже гипотеза о том, что именно у человека в результате эволюции можно предполагать более тесную связь нервной и генетической памяти [56]. Все эти механизмы направлены на расширение объема, ускорение получения и воспроизводства информации, циркулирующей в человеческой популяции, реализуемой в вещественно-энергетических преобразованиях материального и духовного производства. Такова эволюционная направленность.
Рис.14. Модель информационного гомеостата человеческой популяции
Совокупность всех полученных и получаемых знаний в человеческой популяции определяет СОЗНАНИЕ ВИДА как симметричного гомеостата. В этом аспекте весь информационный поток о состоянии внешней среды, циркулирующий в видовом гомеостате, по отношению к индивиду называется НАДСОЗНАНИЕМ. По отношению к сознанию индивида надсознание обладает кажущимися мистическими свойствами и проявляется в человеческой психике в форме ИНТУИЦИИ. Интуиция (into it - внутри себя, в тебе) - знания, не основанные на предшествующем опыте индивида, а возникающие как бы внезапным озарением, сразу, без логического обоснования. И только потом, затратив большое время и усилия, человек может подвести под возникший ответ логику или найти дополнительно посторонние источники информации. Некоторые культурные традиции развивают способность к интуитивному мышлению у своих последователей, например, чань- и дзен-буддизм. Механизм перехода с режима индивидуального сознания к коллективному совершенно не изучен.
Другой механизм, который связан с получением новой информации, - это процесс ТВОРЧЕСТВА. Творчество относится к онтогенетически новому механизму видовой деятельности, проявляющуюся через индивидуальность. Механизмам творческого процесса посвящено много работ самого разного уровня и точек рассмотрения. С нашей точки зрения, механизм процесса творчества заключается в способности человека строить такую информационную модель исследуемого объекта внутри себя, информационный поток которой с некоторого момента становится достаточно адекватным самому объекту, чтобы произошло явление резонансной подстройки внутренней информационной модели объективным закономерностям Универсума. Идея появляется сразу, внезапно, но в отличие от интуиции, этому озарению предшествует длительная и упорная работа над предметом исследования. С этого момента новая информация вливается в видовое сознание и может быть доступна интуитивному прозрению. Материальный носитель таких информационных потоков пока не исследован. Действие этих каналов информации может проявляться в опережающей регуляции внутривидовых отношений. Как показывают некоторые статистические исследования, перед большими войнами, в результате которых возникает критический разбаланс по соотношению полов (гибель в основном мужской репродуктивной части популяции), число рождающихся мальчиков значительно превышает обычное статистическое соотношение: 100 девочек на 105 мальчиков [30,31]. Это позволяет популяции в гораздо меньшие сроки восстановить воспроизводительную функцию.
Рис.15 Интегративная молель гомеостата энерго- массопереработки вида человека разумного.
Рис.16. Интегративная модель энерго- массопотребления животных.
Из сравнения двух моделей видно, что человек кроме загрузки внешней среды отходами своей жизнедеятельности загрязняет и окружающее космическое пространство (например, мощность радиоизлучения Земли за последние 50 лет сравнялась с радиояркостью звезды средней величины). В количественном отношении производство массы отходов, уходящих в окружающую среду, на планете значительно превысило скорость их переработки редуцентами, а изменения ландшафта достигли масштабов геологического катаклизма.
ГОМЕОСТАТЫ ЭКОСИСТЕМ
Совокупность видов одного пространственно-временного континиума составляет единую экологическую систему, которая обладает свойствами гомеостатического регулирования биомассы по численному составу видов, их генетическому пулу и фенотипическим проявлениям. Региональные климато-географические экологические системы объединяются в единую планетарную, получившую название биосфера.
В.И.Вернадский, изучая биосферу как активную геологическую силу, преобразующую верхние планетарные слои, и выделяя в ней качественно новый мощный преобразующий компонент - человечес-кую популяцию, создал учение о ноосфере. "Природными телами биосферы являются не только живые организмы, живые вещества, но главную массу вещества биосферы образуют тела или явления неживые, которые я буду называть косными... Сама биосфера есть сложное планетное биокосное природное тело... Одно из проявлений разнородности биосферы заключается в том, что процессы в живом веществе идут резко по-иному, чем в косной материи, если их рассматривать в аспекте времени. В живом веществе они идут в масштабе исторического времени, в косном - в масштабе геологического времени, "секунда" которого много больше декамириады, т.е. ста тысяч лет исторического времени...Эволюция биосферы связана с усилением эволюционного процесса живого вещества...Охваченная всецело живым веществом, биосфера увеличивает, по-видимому, в беспредельных размерах его геологическую силу и, перерабатываемая научной мыслью Homo sapiens, переходит в новое состояние - в ноосферу." [21].
Неоднородность поверхности земного шара в отношении климата (температура, влажность, облачность, ветра), почвенные факторы (микроэлементы, питательные вещества, механические факторы почв), расположение материков островов, океанов, морей и озер определяют дифференцировку видового состава по регионам и специфику каждого биогеоценоза.
Межвидовые взаимодействия определяются главным образом через пищевые связи, начинающиеся от продуцентов к консументам и далее к редуцентам. Нарушение любого из этих звеньев пищевой цепи приводит к значительным перестройкам структуры соотношения видов биоценоза. Межвидовые взаимоотношения на основе пищевых связей имеют различные степени влияния друг на друга [22]:
1) конкуренция - антагонистические отношения за жизненно важные факторы биогеоценоза;
2) нейтрализм - отсутствие влияние одного вида на другой;
3) протокооперация - необязательные, но взаимно благоприятные отношения для видов;
4) мутуализм - взаимно благоприятное и необходимое сосуществование видов;
5) комменсализм - односторонняя выгода сосуществования вида при безразличии для другого;
6) аменсолизм - угнетение одного вида другим, без обратного неблагоприятного воздействия;
7) паразитизм - отношения, когда один вид представляет собой среду обитания для другого;
8) хищничество - отношения, при которых один животный вид является пищей для другого;
9) симбиоз - совместное обитание - сборное название понятий мутуализма, комменсализма и паразитизма.
Единственным источником основной массы живых существ служит солнечный свет. Аккумулируясь благодаря продуцентам в биомассе, энергия Солнца по пищевым цепям преобразуется в видовое разнообразие биосферы. Если первое звено усваивает всего 0.2% световой энергии, то далее усвояемость ее возрастает - от 5 до 20% от запасенной энергии. Такая направленность уменьшения потока энергии при переходе от одного пищевого звена к другому называется пирамидой энергии. Например, в биоценозе озера зеленые растения - продуценты - создают биомассу, содержащую 295,3 кДж/см2, консументы I порядка, потребляя биомассу растений, создают биомассу, содержащую 29,4 кДж/см2, консументы II, используя в пищу консументов I порядка, создают свою биомассу, содержащую 5,46 кДж/см2. Потеря энергии при переходе от консументов I порядка к консументам II порядка, если они теплокровные животные, увеличивается. Это объясняется тем, что у этих животных много энергии уходит не только на построение своей биомассы, но и на поддержание постоянства температуры тела. Правило пирамиды биомасс определяет закономерность перехода от одного пищевого звена к другому с коэффициентом 10:1, т.е. каждый последующий уровень имеет массу в 10 раз меньшую, чем предыдущий [16]. В отношении энергофонда человек резко выделяется от остальных теплокровных животных. Так по данным Рубнера [104] энергофонд человека составляет 725800 ккал, т.е. в 4 раза больше, чем у остальных млекопитающих. Из указанного количества энергии человек во взрослом состоянии затрачивает на возобновление массы в связи с деятельностью, т.е. на анаболические процессы, всего около 5%. В то же время, исследованные им другие млекопитающие затрачивают на восстановительные процессы 35%. В.П. Казначеев относит этот феномен к эволюционному приобретению новой специфической формы адаптационных механизмов, связанных особенностями индивидуальной и видовой жизнедеятельности. Это биосоциальный отбор, направленный на возможность активации из генетической памяти тех приспособительных свойств, которые когда-либо ранее были выработаны в ходе эволюции; - специфическая психосоциальная активность творчество; - творчество не только в социальной сфере деятельности, но и в соматической, т.е. перестройка психосоматической, иммунной, гормональной реактивности, формирование новых механизмов адаптации, выживаемости, активного долголетия.
С гомеостатической точки зрения человеческая популяция как вид, приобретя качественно новые способы обработки и реализации информации, создает специальный энергоресурс каждого индивида и затрачивает его на поддержание приема и переработки больших объемов информации. При этом популяционный механизм активно оптимизирует другие, "не чисто информационные" энергозатратные механизмы в сторону минимизации потребления энергии индивида при сохранении им массопотребления.
Вся совокупность сосуществующих видов планеты, образующих ее биосферу, тесно взаимосвязана друг с другом не только за счет энерго- и пищепотребления, но и циклом вовлечения жидких и твердых минеральных ресурсов планеты, единым процессом переработки и обмена информацией. Так как механизм переработки информации на разных структурных уровнях организации живого в своей сущности один - гомеостатический, с большой уверенностью можно говорить о соответствующих уровнях сознания на каждом организационном уровне, отличающихся лишь качеством и скоростью переработки информации, а также механизмами ее реализации. Все уровни сознания живого образуют единую интегральную систему планетарного уровня - СВЕРХСОЗНАНИЕ - единое сознание планеты, которое В.И. Вернадский назвал НООСФЕРОЙ. Сверхсознание как надвидовая регуляторная система способствует опережающему адаптационному процессу видов, направлениям нового видообразования, что трактуется некоторыми учеными как направленная эволюция. Для изучения этого явления необходимы исследования закономерностей естественного отбора, изменчивости и наследственности проводить не изолированно от других систем, а во взаимосвязанности всех материально-энергетических и информационных потоков. Об этом же пишут Шургин и Обут [153]. Их анализ палеонтологических данных видового состава и земных катаклизмов, значительно меняющих экологические условия жизни, привел к формированию общебиологического закона об опережающем новообразовании видового состава перед катаклизмами. Причина катаклизмов на Земле лежит в Солнечно-космических связях. Солнечная система, обладая резонансной структурой, чутко реагирует на явления как галактического, так и внутрисистемного масштаба и через изменения солнечной активности существенно воздействует на земную жизнь.