Информационные системы и феномен жизни - Коштоев В. В. - Страница 13

Осуществимость вероятностного варианта (да и функционально-физического) постепенного развития ФС в ЖС можно допустить тогда и только тогда, когда будет объективно выявлено все множество промежуточных вариантов от ФС до ИС, каждый из которых отличается от предыдущего в цепи эволюционного развития на одно (или по крайней мере на достаточно незначительное количество) дополнительное качество. Но, во-первых, пока нет и намека на объективную регистрацию хотя бы одного такого промежуточного варианта; во-вторых, нет и теоретического обоснования сущности, природы таких промежуточных вариантов систем.

Следовательно, пока не решен вопрос вероятностного и физического вариантов развития ФС в ЖС или ИС, если он вообще может быть решен, наибольшее право на существование имеют две альтернативы: вариант целенаправленного развития и вариант изначального, параллельного существования ФС и ИС, т.е. живой и неживой материи.

Проблема выбора одного из этих вариантов тесно связана с проблемой объяснения сущности, природы эволюции ИС или ЖС. Поэтому такой выбор попытаемся осуществить после обсуждения некоторых положений эволюционного процесса.

В настоящее время науке известны представители самого нижнего уровня глобальной иерархии ИС, на котором происходит смена рода систем, иначе говоря, известен своего рода "квант" информационных систем, которым является живая клетка. Клетке свойственны все те качества, которыми должна одновременно обладать система, для того чтобы быть информационной. Любая компонента клетки (органела), взятая в отдельности, уже не обладает всеми этими качествами. Поражает не столько количество всех функций, выполняемых в совокупности клеткой в течение ее митотического цикла, сколько сложность и распараллеленность реализуемых этими функциями алгоритмов. Поражает тот факт, что предельно простая ИС, каковой является живая клетка, "сразу" обладает таким уровнем сложности, и что науке неизвестны более простые естественные ИС.

Если попытаться оценить сложность клетки, используя для этого критерий А.Н.Колмогорова, то для самых простых одноклеточных организмов, в результате проведенных многократных оценок, получаются буквально астрономические цифры. Так например, согласно оценкам Н.Реймерса [20], порядок сложности для простейшего вида оногеоценоза и его окружающей среды лежит в интервале 1050 - 1060 бит. Он отмечает, что "обсчитать" сложность порядка 1060 бит с помощью 1010 ЭВМ, обладающих вычислительной скоростью 1010 бит/сек, возможно приблизительно за 3?1032 лет, в то время как Земля, как твердое тело, существует только 5?109 лет. Правда встречаются оценки объема информационного содержания одноклеточных организмов, по которым значения получаются существенно меньшими, но все равно очень большими абсолютно: порядка 1011 - 1012 бит. Такой разброс в результатах оценки сложности объясняется тем, что в настоящее время невозможно четко формализовано описать все функции даже простейших организмов.

Все рассуждения о том, что на каких-то ранних этапах эволюции ЖС существовали более простые представители некой "протожизни" вряд ли хоть в какой-то степени обоснованы. Для таких рассуждений в настоящее время нет никаких достоверных экспериментальных и убедительных теоретических данных. В то же время в биосфере наблюдается достаточно широкий спектр представителей ЖС, начиная от безъядерных простейших клеток, кончая человеком. Если считать, что все известные представители ЖС являются результатом некоторого эволюционного процесса, который развивался от каких-то простейших "прото-ЖС" (начиная от неизвестных физических систем) до человека, то возникает вполне естественный вопрос: почему наблюдаются практически все представители ЖС (по уровню сложности), начиная от этапа эволюции, на котором уже существовали клетки, и неизвестны представители более ранних этапов? В этой ситуации утверждение, что они не выжили до нашего времени крайне неубедительны. Ведь в итоге почти все известные представители ЖС любого уровня сложности, нашли для своего существования соответствующие экологические ниши. А те, которые вымерли, по причинам совершенно не понятным для науки, оставили какие-то следы о своем существовании. По всей вероятности, если "прото-ЖС" существовали бы, то или для них нашлись бы соответствующие экологические ниши, или же сохранились бы какие-нибудь следы их существования. Но так как протожизнь неизвестна. то или ее не было на Земле вообще, или же ее физическая природа была (а может быть и есть) совершенно другой, а не белково-нуклеиновой.

По всей вероятности, для прояснения в какой-то степени проблемы генезиса ЖС, необходимо постараться выявить принципиальную или фундаментальную разницу, если она существует, между информационными (целенаправленными) и физическими (направленными) процессами, или же между информационными и физическими системами.

Напомним, что есть все основания рассматривать информацию не как некоторое качество материальных объектов, а как качество специфических процессов (явлений, взаимодействий), принципиально несводимых к физическим процессам. Проблема дискриминации этих процессов уже предварительно рассматривалась в предыдущих разделах, где отмечалось, что решение этой проблемы усложняется еще тем, что, как это сейчас представляется, понятия информационных и физических процессов по своей природе могут быть сугубо относительными.

Вариационные принципы, на которых основывается точная наука, полностью исключает возможность стабильного существования термодинамически неравновесных систем. Если по каким-то причинам система становится такой, то она неизбежно со временем или распадается на стабильные системы, или же под действием физических факторов возвращается из нестабильного, неравновесного или "возбужденного" состояния в стабильное. Эти принципы не допускают возможность возникновения у системы каких-либо новых качеств, которые позволили бы ей "продлить" свое неравновесное состояние. Принципы наименьшего действия исключают возможность противодействия дестабилизирующим, разрущающим факторам за счет любого усложнения системы, а тем более такого существенного, как "превращение" системы в информационную, когда есть более "экономные" варианты. Чтобы допустить возможность такого рода противодействия разрушающим систему факторам надо в корне пересмотреть сами принципы наименьшего действия, которые во всех остальных случаях пока "работают" достаточно хорошо.

Надо учесть еще один из самых важных основополагающих принципов науки, без которого наука в современном ее виде просто не может существовать. Этот принцип утверждает, что в рамках научного познания приемлемы только те "новации", которые требуют самого минимального пересмотра уже известных науке законов и положений, что позволяет сохранить "преемственность" в процессе изучения окружающего мира. С другой стороны, новые исходные предположения или гипотезы по своей сути должны быть таковыми, чтобы расширяли фронт возможных исследований, а не сужали его, т.е. были бы гносеологически более перспективными или продуктивными. В науке сформулировано некое методологическое правило или принцип "Бритвы Оккамы", из которого следует, что при решении той или иной научной прблемы не следует прибегать к принципиально новым идеям, до тех пор пока не исчерпаны все возможности, основанные на уже существующем знании. Но каким образом можно достаточно строго определить наступление того критического момента, когда попытки традиционных объяснений действительно полностью исчерпаны? Безусловно, такого метода нет и, принимая в этом вопросе определенное решение, исследователь может расчитывать только на свою интуицию, т.е. на свои неформализованные знания.

Из всего сказанного очевидно, что гипотеза о изначальном существовании ИС, которые по своей природе принципиально не сводятся к ФС, но основываются на них, более перспективна, если не корректна, чем любое другое альтернативное предположение. Но это утверждение является важным, но недоказуемым постулатом. К тому же нужно учесть, что существует по крайней мере два очень важных обстоятельства, которые в какой-то степени ставят под сомнение правомочность всех предыдущих безальтернативных рассуждений о том, что только информационные процессы могут препятствовать распаду любых неравновесных систем, скорее, что стабильность термодинамически неравновесных систем, может быть обеспечена только при помощи адаптирующих, т.е. информационных процессов.