Такой вывод сделали биологи и позже провели множество экспериментов, повторяющих и расширяющих эти результаты. Все они дают основания полагать, что главным и ранним исполнителем-копировщиком и средством копирования в клетках в некоторый момент пребиотической (чисто органической еще не живой) эволюции стала именно макромолекула с начальными свойствами наследуемости. Таким образом РНК – первая структура, адаптирующаяся в среде химического и энергетического разнообразия как реплицируемая (передающая свойства), потребляющая энергию среды и совершенствующая устойчивость и безопасность. Две последние функции, надстроенные над репликацией, означают адаптацию к среде, и потому их носитель оказывается объектом Живого.

1.1.7. Отличия адаптаций организма от его функций

И сразу оговоримся – мы отличаем адаптации организма от бытового представления его (организма) функций.

Биология – наука о живом – довольно часто и много изучала отдельные функции живого и функции действия его частей и органов (на среду). С понятием функции в истории познания прямо и через измерения исследователи связывают причину явления и его следствие. Функция в математике и в технике представима как преобразование от аргумента к её значению или как сигнал на выходе «черного ящика» (преобразователя) при подаче на него входного сигнала.

Функциональный принцип в методологии «условных рефлексов» использовался в физиологии «нервной деятельности» для изучения рефлекса или реакции организма в ответ на воздействие стимула или сигнала. Это чрезвычайное упрощение, именуемое бихевиоризмом [Четвертаков С. А., 2011e]. Но методология удобна для экспериментов и измерений.

В случае Живого простые функции есть только фрагменты прямого действия от каких-либо процессов адаптации или более сложных ситуаций. Точно такую же методологическую роль (явной причины) порой играют и эмоции, применяемые в науке взамен потребностей. И исследователи (как и читатели) в психологии в наше время и каждый раз, изучая отдельную функцию организма, просто обязаны представлять или пытаться понять значение и место всякой функции в соответствующей системе (цикле) адаптации. Все функции как-то встроены в адаптации и не могли появиться в эволюции иным образом6.

Начиная от циклов адаптаций внутри отдельной клетки, организм как целое приспосабливается и регулируется через множество надстроенных друг над другом адаптивных процессов. Адаптации более высокого уровня используют интегральные сигналы запущенных снизу (восходящих) адаптационных процессов и одновременно управляют (с помощью нисходящих сверху команд) нижними процессами ради сохранения организма в целом.

И цель науки связать множественную функциональность организмов в целостность адаптационных процессов. Сами процессы организма образуют иерархию уровней адаптации: молекулярных, субклеточных, клеточных, органных, системных в организме, в том числе гуморальных (посредством переноса в крови), организменных относительно внешней среды – это и есть «поведение». И нас будут интересовать последние. А выше существуют еще надорганизменные адаптации, то есть взаимодействия между особями – на внутривидовом, популяционном, экосистемном (то есть между видами внутри Царства Живого) и биосферном (то есть внутри всего Живого, включая растения и др.) уровнях.

«А три функции, данные автором в определении Жизни?» – спросит читатель. Вопрос имеет ответ. Он дан ниже. Но здесь можно ответить кратко.

Функция безопасности Живого расслаивается на множество адаптивных процессов для всех форм Жизни, включая и Человека. Эта функция у Животных начинается со страха боли (он известен исследователям как ориентировочно-оборонительный рефлекс). Но высшей формой (личной безопасности) Человека, как узнает читатель, окажется не что иное, как совестная тревожность.

Функция энергообеспечения у Животных проявляет себя, прежде всего, через голод – важнейшую физиологическую потребность. А другими адаптациями законно считаются – жажда и выведение шлаков, знакомые всем с детства. Как всё устроено у растений, мы обсуждать не будем. Но, несомненно, это тоже адаптивные процессы. К ним у животных и человека надстраиваются смежные процессы. Это одновременно «тревоги», связанные с добычей, производственным трудом и распределением продуктов, включая добычу энергии. Потому и обеспечение энергией у человека (и шире – средствами комфорта) оказывается тоже набором надстроенных адаптивных процессов.

И наконец, функция воспроизводства у животных, как и у человека, также реализуется системой природных адаптивных процессов, что показано в 3.7.

Потому можно сформулировать свойство: три функции Жизни в определении Живого являются адаптивными процессами или их целыми комплексами. У Человека появится еще одна функция, которая отсутствует даже у высших Животных. Четвертая функция тоже адаптивна, но в особом смысле7.

1.2. Появление нервной системы и психики в Эволюции

В Эволюции нас интересует момент и причина появления важной здесь специализированной функции живого – психики. Давайте проследим, когда и под действием чего у Живого (и какого Живого) появляется нервная система, а потом и её центральная часть – мозг, то есть почти всё, «как у людей». Здесь у психологов важное отличие. Они видят психику и её материальную основу как уникальную самоценность. А специалист по системам управления к Живому и к психике относится как к одному из опытных образцов, изготовленных на фабрике адаптивных систем под контролем Эволюции – полномочного представителя природы. Тогда все обнаруженные в развитии функции построены адаптацией к среде и отражают себя исключительно в приспособлении.

1.2.1. Специализация материалов и клеток

Развитие живого в эволюции происходит стихийно и в сторону усложнения. О периоде химической эволюции до появления Живого уже сказано в 1.1.

Катализаторы-рибозимы, как будущие бактерии, воспроизводят себя на базе внешних запасов химической энергии, создаваемых в экстремальных: горячих, кислых и щелочных средах. Часть бактерий позже интегрирует в себя более устойчивые реакции запасания энергии света. Часть их модифицируется в домен архей. Далее бактерии и археи могут усложнять свое воспроизводство – рибосомами и оболочкой с функциями энергообеспечения и безопасности. Жиры, окружающие организм, формируют мембрану и служат хранению энергии и питанию. Так должны возникать первые носители трех функций Жизни – прокариоты. Позже у прокариот развивается особая ядерная зона для РНК и органеллы, образуя домен эукариот (клеток с ядрами), пригодных к взаимному объединению в многоклеточные структуры.

1.2.2. Специализация органов многоклеточных

Новый этап – многоклеточные организмы. Основным процессом их развития становится специализация клеток в организме. Однотипные клетки вместе именуются тканями, а возникшие комбинации тканей образуют органы, исполняющие важные специализированные (адаптивные) функции организма. Органы вместе образуют взаимодействующие подсистемы организма. Все подсистемы функционируют как адаптивные системы, надстроенные над адаптивными процессами внутри клеток.

Важнейшим исходным фактором развития всех специализаций в многоклеточных организмах на всех уровнях, начиная от специализации отдельных клеток, оказывается тип питания самих клеток, то есть способ извлечения энергии организмами. Но сам тип питания развивается и надстраивается как отражение изменений внешней среды. И это необходимо показать.

Типы питания Эволюции образуют, как представляет систематика, различные Царства. Для нас важно значение двух ведущих Царств: Первое это Растения или автотрофы – производители энергии для своей жизни из неживой природы, прежде всего, фототрофы. Они используют в качестве источника углерода углекислый газ – CO2, а в качестве энергии – свет Солнца, вырабатывая кислород – O2. Второе – Животные или гетеротрофы – потребители запасов энергии, накопленной в других организмах, в частности, фаготрофы, едящие фрагменты таких организмов, включая и других животных. Они потребляют кислород и выделяют углекислый газ.

Эволюционно животные (на уровне клеток) возникли в принципе позже растений в связи с появлением свободного кислорода в фотосинтезе. Потому животные надстроены над растениями. И различия (сред) питания влекут различия к функциям организмов. Растения подобны солнечным батареям, и, даже двигаясь, требуют статики. А животные в уже развитой среде с растениями и другими животными вынуждены двигаться и выбирать пищу. Ниже даны сравнительные данные.

Растения почти неподвижны, но и они двигаются в своем росте. Так отдельные сорта бамбука, растут до 10 см/сут, т.е. 1 мкм/с. Но уже одноклеточные животные как «инфузория Туфелька» получают возможность перемещаться к пище или отдаляться от вредного источника тепла со скоростью от 14 до 370 мкм/с, [Фабри К. Э., с. 251]. И все же управление движением у Одноклеточных и у Растений остается на уровне механизмов управления клетками. Скорости движений у тех и других малы.

Развитие многоклеточных Животных связано с ростом разнообразия и распределения пищи. И жизненно важными оказываются поиски пищи, скорость движения и действия по отбору пищи [Там же, 432—436]. Это требует средств быстрого перемещения к пище и органов её захвата.

Животные должны двигаться. Максимальная скорость полета овода – 122 км/ч [Там же, с. 295], наземных животных (гепарда) – до 120 км/ч или 33 м/с. В результате скорость движения животного к пище и бегства от угроз резко возрастает. Она в миллионы раз превосходит скорости одноклеточных на основе прежних химических процессов в протоплазме клеток.

Так в принципе неподвижное живое – растение – становится пищей для более поздних принципиально подвижных организмов. Задачи поиска, движения, захвата продуцируют новую организацию приспособления Животных. Развитие их адаптивных свойств происходит в ответ на рост среды, её сложности и возможностей использования.

1.2.3. Специализация управления. Критерий – направленное движение

В Царстве Животных движение порождает другой уровень и порядок специализации клеток, органов и функций. А усложнение структуры вызывает и создает новый принцип взаимодействия и координации подсистем.

Специализация в Царстве Растений меньше, чем у Животных. Так растения имеют всего несколько типовых органов: корень, стебель, лист, иногда цветок. Например, в стебле липы до десяти видов клеток.

Специализация в Царстве Животных создает больше разновидностей клеток и тканей, составных органов из разных тканей. У животных появляется множество специализированных подсистем из многих органов. Движение требует отдельно покоя и, наоборот, мобилизации сил. Последние влекут новые функции концентрации и торможения физиологии. Сложность адаптации возрастает.

Одной из первых подсистем Животных оказывается блок переработки энергии, и он объемом и локализацией принципиально отличается от распределенного характера сбора и переработки энергии растениями. Главные части блока у животных расположены безопасно в связи с риском его повреждения в движении. Важнейшими функциями Животного становятся поиск и движение к пище, а инструментами – органы движения и захвата. У человека развито уже 12 различных подсистем, обеспечивающих скоростное снабжение движения энергией для быстрого передвижения и другими функциями.

А для быстрого движения требуется рама для закрепления и поддержки всех тканей и органов. Потому позже или параллельно развивается новый подтип «позвоночных». Позвоночные перемещаются в широких пределах, разыскивают, захватывают пищу, уходят от преследования врагов, отыскивают особей другого пола для размножения. И этому служат возникшие из простой раздражимости подсистемы ощущений. Сложным ощущениям соответствуют и исполнительные органы – системы перемещения в пространстве. Движение усложняется через управление, когда получает связь с ощущениями. Ведь ощущения дают сигнал и о близости пищи, и о направлении движения к ней. Наряду с поиском пищи возникает и вторая задача – стремление не оказаться кормом для других – уйти от опасности. Так движение или больше поведение становится важнейшим и высшим направлением развития Животных.

Появление множества подсистем и важность высокой скорости их действия и взаимодействия повлекли необходимость обеспечить координацию и связь между частями и подсистемами организма. Долгое время такое взаимодействие осуществляли локальные группы специализированных нервных клеток и целые их сгустки – нервные узлы (ганглии). А для обеспечения взаимосвязи и кооперации подсистем и подфункций Животного развивается новая форма клеток и их координации – нейроны. Одновременно для связи перемещения с ощущениями возникает первый орган управления поведением конечностей – спинной мозг. Позже появляется центральный мозг. Эти центры вместе с периферической нервной системой объединяют и согласуют функционирование отдельных подсистем и органов как единую систему обеспечения высших форм деятельности – восприятия и поведения. Требование быстрого движения обязывает и к скорой передаче информации для его управления.

В сравнении с движением переданных сигналов в протоплазме (клетки) проводимость нервной системы у низших многоклеточных возрастает от 2 мкм в секунду в клетке до 0,5 метров в секунду в нервных клетках низших многоклеточных организмов, [Фабри К. Э., с. 271]. А у высших животных максимальные скорости передачи нервного импульса по аксонам (для управления мышцами) составляют до 90 метров в секунду. Тогда не странно, что скорость движения самых быстрых животных – 120 км/ч или 30 м/с, что только в три раза меньше, чем скорость сигнала управления этим движением.

Процесс развития функций доступно и в увлекательной форме изложил в конце 1940-х годов Николай Александрович Бернштейн в работе «О ловкости и ее развитии». Его труд, по сути, об Эволюции и появлении психики, был настолько внутренне свободен, что не прошел одобрения психологических цензоров – своих коллег СССР. Он задержался в рукописи на 50 лет. Но Николай Александрович, взяв шире, имел задачу описать, как появляется навык или автоматизм Человека. Саму Эволюцию он представлял для описания развития форм движения и его управления [Бернштейн Н. А., c. 59—138]:

«Борьба за жизнь обострялась все сильнее и сильнее и требовала непрекращающегося роста двигательных „вооружений“. Двигательные задачи, которые животным приходилось решать, становились все более трудными и разнообразными. Именно двигательные задачи, двигательные потребности, неумолимая жизненная необходимость двигаться все проворнее, все точнее, все ловчее – вот что было ведущим началом в развитии мозга и всех его вспомогательных органов почти на всем протяжении его многовековой эволюции» [Там же, с. 126].

В результате появляется общий центр координации подсистем – центральная нервная система (ЦНС), состоящая из спинного и головного мозга. И это тоже подсистема. Ее многообразные функции – управление общей адаптацией организма в то время, как деятельность древних вегетативной системы и частично соматических рефлексивных движений нервной системы (коленного рефлекса) не зависит от ЦНС.

Определение: Нервная система Животных – подсистема интегрального управления организмом в его приспособлении при системной адаптивной организации исполнения трех функций Живого, см. рис. 1.2.

Рис. 1.2. Цикл адаптации организма с психикой на основе центральной нервной системы

Здесь существенно уточнить, что три функции Жизни не равнозначны «трем доскам забора – выбирай любую», как предполагают сторонники т. н. «диспозиционной теории» потребностей человека. И нервная система (непроизвольно в Эволюции) строится так, чтобы «системно» (то есть в целом) обеспечить Жизнь, а не утратить её в конкуренции между функциями при «свободе или ошибке выбора»8.

И всё же в Эволюции даже процесс специализации оказывается в настройке адаптивных функций порой не идеальным. Ниже приводятся примеры со специализацией распределения трех функций Жизни внутри популяций некоторых видов.

1.2.4. Эусоциальность Жизни – сбой Эволюции

Эволюция не целенаправленный процесс. И она не исключает тупиков9. Со специализацией трех функций Живого в период формирования первой и малой психики колоний животных (их поколения быстро сменяются, а эволюция идет быстрее) случился и «конфуз развития». В процессе специализации у некоторых видов в популяциях появилась внутривидовая специализация в индивидуальном развитии по функциям Жизни. Речь идет о появлении так называемых «эусоциальных» («полно» социальных, а надо бы именовать «как бы», т. е. «квази») видов животных на основе пищевой, охранной и воспроизводственной специализации внутри сообществ – колоний организмов.

Суть специализации родительских и других функций для выживания колонии в целом заключается в специализации функций Жизни между особями внутри колонии или внутри семейства. Таковы зафиксированные формы разделения функций у ряда насекомых: пчел, ос и муравьев. Они обнаружены у жуков-грибовиков, тлей, креветок и даже уникальных млекопитающих – голых землекопов10. У насекомых специализация связана с малым размером мозга и отключением ряда функций Жизни у части особей для роста эффективности исполнения сохраненных. Например, рабочие и защитные функции исключают функции воспроизводства. Трутни так же отключены от иных функций и даже уничтожаются после оплодотворения. Некоторые члены колонии могут по ситуации изменить специализацию. В рамках специализации есть возможности обучения, но воспроизводство отделено.

Таким путем достигается общая эффективность. В частности, муравейники признаны системами, наиболее продуктивно использующими природные ресурсы среды. Результат – полной психической способностью обладает лишь улей или муравейник в целом, но не каждая особь. Такого мнения придерживался уже Дарвин в «Происхождении видов» (Главе VIII): «…отбор может относиться к семейству так же, как к особи…». Сформированная псевдосоциальная колония особей и заложенные (вероятно, химические) процессы и механизмы, управляющие конкретным распределением и разделением труда, не пригодны к дальнейшей эволюции. Перед нами предельно эффективный, но тупиковый вариант, ориентированный на конкретную среду11.

И мы возвращаемся к теме определения психики. Ощущения, движение или поведение и три функции Живого у каждого организма – структурная основа психики Животного.

1.2.5. Психика как высшая система управления

В качестве компромисса для психики с большой ролью врожденной памяти можно оставить понятие «простой психики», исключив, конечно, формат «эусоциальности», оставив лучшее будущее и более сложное для – «высшей».

Тогда у нас возникает первое и пока не полное представление о психике в следующем виде:

Психика Животного – высшая система адаптации организмов с многоклеточной специализацией органов для случая животных, обладающих возможностью ощущений (восприятия) и поведения (передвижения), системно согласующая эти два высшие средства адаптации для выполнения особью трех функций Живого. Психика подчиняет этим высшим формам жизнедеятельности адаптивную работу всех встроенных подсистем уровней ниже.

1.2.6. Психология – наука о функциях психики

Какой же науке поручалось изучать живое? И что требовалось изучать в Живом? Древнего человека интересовали причины поведения. А причиной поведения по личному опыту каждый видит свое желание или волю. Но по внешним наблюдениям мы считаем человека ЖИВЫМ, если он дышит, потому что Живой дышит и без движения (но во сне), а умерший человек или животное не дышат. Потому и наука о поведении животных и человека на момент ТОГО УРОВНЯ ЗНАНИЙ, он возник в первый удобный для развития наук момент (Античность), получила общее имя Психологии. И это дословно означает «знание Души», того что дышит. Но проблема Души Человечеством для себя и для Животных была решена НЕ ВЕРНО12!

От нерешенного вопроса нам остается ряд задач. За «душой» – дыханием, потребностями, эмоциями, сознанием, мышлением и мотивацией – стоят вполне материальные процессы, что и за каждым проявлением жизни. И значение психических процессов отражаемых физически – сложней. Психика в главном назначении управления физическим поведением оказывается информационным процессом. И ниже, в Части 1 и подробно в Части 2, нам придется отличать управление поведением от (процессов) самого поведения.

Кроме психологии существует наука, которая изучает материальную основу психики. Центральная нервная система (ЦНС) – материальная среда существования и поддержки психики. Нейробиология и нейрофизиология изучают нервную систему и, прежде всего, ЦНС – материальное основание, на котором базируются психические функции. Физические процессы, реализующие психические функции адаптации, именуются нейрофизикой.

Сказанное выше о психике и физиологии стало достижением конца XIX-го века в работах Ивана Михайловича Сеченова (1829—1905). Человек, увлекшийся математикой и философией, нашел себя в психологии, к которой он относился чрезвычайно творчески, соединяя и представления об Эволюции, и достижения техники, в частности, уже возникших систем управления и машин-полуавтоматов. На связке проблем он формирует материалистическое определение понятие психики, опережая русского философа (большевика) А. А. Богданова (автора первой общей науки об управлении), И. П. Павлова и Л. А. Орбели, не говоря уже об идеях Норберта Винера. Иван Петрович Павлов искренне считал И. М. Сеченова родоначальником направления. Россиянам есть, кому быть благодарным и брать пример труда высокой науки на благо Человечества.

Общая цель построения «физиологии» у Сеченова в его «Физиологии нервных центров» (1891) начинается с определения объекта исследований – психики как:

«…системы нервных актов», которая включает воздействие извне – чувствование – и возбуждение рабочих органов к деятельности, причем чувствование и деятельность «являются согласованными между собою в смысле достижений определенных целей… согласование обоих проявлений – чувствований с движениями, – как постоянный спутник нервных явлений, вызванных влияниями извне, и взято мною за основное начало для классификации центральных актов» [Сеченов И. М., с. 663].

Совершенно восхищает точное и прозрачное определение процесса адаптации как основы психики в целом. Язык технического изложения в 1891 году прост и ясен, что удивительно в отсутствие принятых терминов:

«В животном, как самодействующей машине, регуляторы, очевидно, могут быть только автоматическими, т.е. приводиться в действие измененными условиями в состоянии или ходе машины и развивать деятельности, которыми эти неправильности устраняются» [Сеченов И. М., т.2., с. 665].

Во втором издании мы снимаем представление о нейронных основах психофизиологии, положенное в первом издании. Материал оказывается для читателя слишком большой нагрузкой, но не даёт понимания. Огромные успехи психофизиологии еще не вышли из рамок разделения и анализа функций отдельных областей и отделов головного мозга. Современная психофизиология нуждается в системном объединении материалов. И это задача физиологов, хотя настоящая работа может помочь в системных решениях (в анализе т. н. «неспецифических активаций» ЦНС).

1.3. Что такое информация?

1.3.1. Ощущение и поведение. Как и чем их связать?

Ощущение и поведение на рис. 1.2. суть подфункции живого, важные для адаптации. Но в модели Винера есть нечто, что оказывается еще одним не учтенным нами компонентом адаптации. Это понятие нормы и отклонения от нормы или «неправильности» по Сеченову. У Винера мы видим блоки «нормы» и измерения «отклонения».

Адаптивное поведение запускается от измерения силы ощущений, сличения полученных ощущений с нормой при условии наступления события превышения нормы. Только после адаптации и при снижении уровня ощущений поведение прекращается.

<1 2 3 4 5...13 >

На страницу:

Перейти

3 из 13