Очерки адаптации и биологии и технике - Лабутин В.К.
Скачать (прямая ссылка):
Таким образом, само зарождение жизни отождествляется с формированием механизмов воспроизведения структур, обладающих способностью взаимодействовать с окружающей средой и эволюционировать в направлении повышения их устойчивости.
Рассуждения об адаптивности процесса эволюции на любой стадии развития жизни, от коацерватных капель до современных форм высших животных, невозможно оторвать от оценки степени приспособленности того илн иного организма, и отсюда возникает необходимость признания высокой целесообразности организации всего живого. В неживой природе, подчиненной законам термодинамики и следующей по пути все более равномерного распределения вещества и энергии в пространстве, человек не обнаруживает целенаправленных созидательных процессов. Лишь направляемая интеллектом физическая деятельность человека приводит к создаиию целесообразных, приспособленных для решения различных задач машин. Поэтому целесообразность, присущая живому, при недостатке научных данных легко истолковывается как проявление сверхъестественного начала и до сих пор используется апологетами идеализма для обоснования телеологических теорий. Но именно твердые материалистические позиции дают ключ к разгадке этой проблемы. Если целесообразность машины предопределена заранее поставленной целью сознательной деятельности инженера, то целесообразность живых организмов — свойство совершенно иного рода, она объяснена теорией Дарвина как неизбежный результат объективно действующих закономерностей естественного" отбора' Подобно этому и само зарождение жнзвн и присущих ей закономерностей может
быть следствием лишь проявления объективных закоповп?еДц биологического отбора » резко отличавшихся от современных физико-химических условиях, существовавших на Земле несколько миллиардов лет тому назад. Из бесчисленного множества специальных для того времени физико-химических структур пред-биологический отбор сохранил лишь те, которые оказались способными к биологической эволюции, шагнувшей за этот период так далеко, что о начальных ее этапах современная наука может строить только гипотезы.
Заканчивая обсуждение процессов эволюции, хочется отме-. тить, что в связанном с нею классе адаптивных механизмов мы встречаемся с поразительным случаем приспособлениям отсутствие заранее вводимой извне информации о цели этого "приспособления. Эффективных сложных" устройств, основанных лишь нгГвы5оре принципов действия без постановки конкретной цели их функционирования, истария техники еще ие знает. Быть может, именно в этой особенности законов эволюции заключена их привлекательность для зарождающейся сейчас техники самоорганизующихся систем.
2. Популяции и коалиции
Жизнедеятельность большинства биологических видов неразрывно связана с совместным существованием большого количества особей — популяций. Во взаимоотношениях отдельных особей внутри популяции и популяции с той средой, в которой она существует, можно усмотреть немало примеров адаптивных про-цессав. Прежде всего, сама популяция есть приспособление, повышающее выживаемость вида. Объединение обычно облегчает поиск пищи, защиту от врагов и, кроме того, делает возможными совершенно новы^адаптивные процессы, не доступные для отдельной особи. Королевские пингвины, обитающие в Антарктике, во время сильных морозов и ветров собираются «толпой» и плотно прижимаются друг к другу. Уменьшая таким образом общую поверхность теплоотдачи, они предотвращают переохлаждение организмов и с меньшими потерями переносят невзгоды сурового края.
Пожалуй, наиболее известная форма адаптации во взаимоотношениях между членами популяций самых различных животных —¦ забота родителей о подрастающем поколении. Чтобы прокормить беспомощных птенцов, ласточка целый день проводит в охоте на насекомых. Во взаимоотношениях родителей с детенышами можно наблюдать и элементы обучения, ускоряющего приспособление молоди к самостоятельной жизни, в первую очередь передачу навыков охоты, поиска пищи. Яркие картины проявления родительского инстинкта при защите жизни детенышей, зачастую ценой собственной жизнн, демонстрируются в уникальных кадрах фильма талантливого советского кинорежиссера А. М. Згуриди «Закон великой любвн».
Интересные примеры популяционной адаптации, основанной не только на возрастных, но и на анатомических и физиологических различиях организмов одного вида, встречаются в мире насекомых. Наиболее глубоко, усилиями таких ученых, как К. Фриш, Р. Шовен, И. А. Халифман, изучена коллективная
жизнь пчел. Здесь адаптация предстает перед нами, с одной стороны, в широком разделении обязанностей отдельных особей (пчела-матка, трутни, рабочие пчелы — сборщицы нектара, разведчицы, кормилицы, строители, санитары, водовозы, вентиля-торщнцы, сторожа) и, с другой,— в наличии ряда приспособительных форм поведения, свойственных колонии в целом К последним относится, напрнмер, совокупность механизмов терморегуляции: опрыскивание сот водой и вентиляция улья в жару, образование зимнего клуба пчел наподобие «толпы» пингвинов. Эти механизмы позволяют пчелам поддерживать температуру в улье в течение всего периода выращивания расплода с колебаниями менее 1°, а зимой удерживать температуру внутри клуба не ниже +13° С, в то время как температура тела отдельной пчелы не стабилизирована и в зависимости от окружающих условий может изменяться в широких пределах. Есть основания считать, что даже процессы индивидуального ра шития и снабжения организмов пчел ферментами осуществляются лишь благодаря контактам особей в колонии Во всяком случае установлено, что изолированная от своей колонии пчела погибает уже через несколько часов
