Принцип развития в естествознании XIX

Идея развития относится к числу самых фундаментальных идей естествознания XIX—XX вв. Внесенная в естественные пауки из философии, она последовательно распространялась на все новые и новые области этих наук, превращаясь в важнейший методологический принцип исследования природы.

В науках о живой природе идея развития уже давно воплотилась в эмбриологии, а в прошлом веке — ив концепциях общей эволюционной теории. Ее можно считать теперь надежно обоснованной в наиболее существенных моментах (теория Дарвина и ее современная форма — «синтетическая» теория эволюции). В науках о неживой природе положение иное. Здесь достигнуты огромные успехи в выявлении эмпирических закономерностей частных процессов развития, но большинство теоретических схем носит пока характер гипотез, нередко довольно искусственных или, во всяком случае, требующих серьезного подтверждения. Но и познание частных процессов развития многое дает для взаимодействия наук в получении нового знания о природе. Яркий пример этому — влияние идей исторической (эволюционной) геологии на формирование взглядов молодого Дарвина в период выработки им основ своей эволюционной концепции.

Принцип развития природы явился результатом грандиозного теоретического синтеза, в котором выдающуюся роль сыграла диалектическая философия. С другой стороны, сам этот принцип все более активно содействует синтезу нового знания о природе и, в конечном счете, — единой естественнонаучной картины мира. Выполняя функцию общей методологической основы органически-целостной системы методологических принципов материалистической диалектики, идея развития выполняет также функцию концептуально-теоретической основы организации научного знания и его синтеза.

Она и сама прошла длительную историю, отображая вместе с тем историю и отличия форм развития в объективной действительности (принцип «развития развития», в частности—«эволюции эволюции» в живой природе).

Как известно, в истории философии были сформулированы две концепции развития — метафизическая и диалектическая. Основные различия между ними были ясно показаны В. И. Лениным^[1]. В современном естествознании наибольшее распространение находит концепция развития, основанная именно на положениях материалистической диалектики. Важно, однако, подчеркнуть, что общефилософское понимание развития применяется в конкретных естественнонаучных исследованиях не прямо и непосредственно, а в виде определенных модификаций. Обусловлено это следующей причиной. Понимание развития (как и других философских категорий), разработанное материалистической диалектикой, хотя и основано на обобщении всей общественно-исторической практики и познания, но отвлечено от особенностей различных конкретных процессов развития. Естествоиспытателей же интересуют не только всеобщие характеристики развития, но и закономерности процессов развития в изучаемой ими предметной области. Эти закономерности и лежат в основе теорий развития, создаваемых эволюционным естествознанием. Но поскольку любая естественно-научная теория отображает природу неполно и приблизительно, то и понятие развития в той форме, какую оно принимает в какой-нибудь из этих теорий, не может «заменить» собою общефилософские категорию и концепцию развития.

В настоящей статье принцип развития рассматривается в связи с проблемами синтеза естественнонаучного знания (главным образом, на материале астрономии, и, особенно, биологии). Вместе с тем, сделана попытка проанализировать то значение, какое имеют выводы современного естествознания для дальнейшего обогащения категории развития в материалистической диалектике.

1. Принцип развития в науках о неживой природе

Идея развития была впервые внесена в естествознание через науки о неживой природе. Именно здесь — еще в середине XVIII века — была, по словам Ф. Энгельса, пробита первая брешь в окаменелом, метафизическом воззрении на природу^[2].

Тем не менее на протяжении XIX в.— первой трети XX века в науках о неживой природе — в отличие от биологии — не были созданы основы общей теории развития, так как предпосылки для этого еще не созрели. Прежде всего почти совсем не было необходимых фактических данных. Никакими конкретными фактами о возможных прошлых состояниях космических объектов (в частности, о начальном состоянии, из которого они возникли) астрономия того времени не располагала. Теории развития этих объектов могли строиться лишь на основе ньютоновой физики, которая, как теперь ясно, совершенно недостаточна для этого. Та форма, которую первоначально приняла идея развития в науках о неорганической природе — форма механистического эволюционизма — была еще очень несовершенной.

На протяжении всего указанного промежутка времени космогония — раздел астрономии, изучающий происхождение и дальнейшую эволюцию космических объектов — была мало связана с другими разделами астрономии. Пространственное распределение, движение и некоторые особенности физической природы небесных объектов изучались еще безотносительно к их развитию. В свою очередь, космогонии отводилось место, по сути, где-то на «задворках» астрономии. Космогония была оторвана и от эволюционной геологии.

Вместе с тем сфера, к которой был применен принцип развития, долгое время была чрезвычайно узкой. Она ограничивалась главным образом лишь нашей солнечной системой. Проблема происхождения и эволюции звезд также рассматривалась некоторыми астрономами, но серьезное внимание к себе привлекла лишь в XX веке.

На основе принципов механистического эволюционизма было построено большое число космогонических гипотез. Наиболее распространенные из них гипотезы Канта и Лапласа исходили из допущения, что солнечная система образовалась в результате конденсации разреженного, диффузного вещества. Согласно другим гипотезам (гипотеза Бюффона, а в первой трети XX в. — гипотезы Чемберлина — Мультона и др.) солнечная система могла образоваться в ходе того или иного катастрофического процесса. Оба эти направления были синтезированы в теории Джинса, которая представляла собой попытку резко расширить границы применимости принципа развития в астрономии и применить его не только к солнечной системе и звездам, но и к звездным системам.

Разработанная Джинсом схема образования и эволюции галактик во многих отношениях напоминала гипотезу Лапласа (путь космической эволюции, который Джинс считал «нормальным»). Образование же планет Джинс считал процессом «аномальным»; им был разработан еще один вариант объяснения этого процесса на основе катастрофического механизма.

Космогонические гипотезы XVIII — первой трети XX века имели огромное значение, так как в них были сделаны попытки распространить идею развития — пусть в исторически ограниченной форме — на все известные объекты неорганической природы и тем самым нарисовать «синтетическую» картину природы, в которой одни объекты неорганической природы возникают из других, развиваются и гибнут, причем все эти процессы могут быть объяснены в рамках законов механики. Каждая из этих гипотез — включая и самые «общепризнанные» — однако, вступала рано или поздно в противоречие с фактами, сталкивалась также с внутренними противоречиями, в результате от нее приходилось отказываться. Долгое время такого рода трудности объяснялись недостатками конкретных схем космогонических процессов, разработанных авторами этих гипотез. Но после крушения космогонической теории Джинса, которая во многих отношениях представляла собой вершину предшествующего развития космогонии, постепенно стало очевидным, что причина трудностей гораздо более глубокая. Это — ограниченность механистического эволюционизма, а также, как сейчас все более выясняется, — проблематичность самых фундаментальных гипотез прежней космогонии.

Во второй трети XX века в изучении развития неорганической природы начинается новый этап. К этому времени было получено огромное количество фактических данных о различных космических системах, пространственном распределении входящих в них объектов, их физических свойствах и, что особенно важно, о нестационарных процессах, которые в них происходят. Выяснилось, что структура космических объектов и их систем не может быть понята вне эволюционного подхода. Тем самым возникла необходимость преодоления разрыва между космогонией и другими разделами астрономии. В настоящее время проблема развития, как подчеркнул В. А. Амбарцумян, стала основной задачей астрономии и астрофизики^[3]. Принцип развития как общая методологическая установка определяет наиболее характерные черты современного этапа изучения Вселенной. В связи с открытием Метагалактики и явления ее нестационарности этот принцип распространился на новые области природы, неизмеримо более грандиозные, чем все известные ранее.

Современная космогония перестала быть каким-то особым разделом астрономии, специально изучающим процессы развития во Вселенной. Эти процессы в настоящее время изучают астрофизика, звезднця и внегалактическая астрономия, космология — короче, все разделы науки о Вселенной.

Радикально изменились и способы решения проблемы развития в науках о неорганической природе. На смену механистическому эволюционизму пришло диалектико-материалистическое понимание развития как процесса глубоких качественных превращений космических объектов. Космогоническая проблема стала рассматриваться как комплексная. Она решается теперь средствами всех наук о неживой природе и сама служит для них объединяющим звеном. Например, проблема начальных стадий развития Метагалактики для своего решения требует привлечения квантовой физики, теории относительности и ряда других разделов физики. Проблемы планетной космогонии решаются средствами астрофизики, геофизики, геологии и др.

Анализ и обобщение огромного эмпирического материала, накопленного современной астрофизикой, позволили с достаточной степенью надежности выявить ряд эмпирических закономерностей космогонических процессов. Перечислим в качестве примера некоторые из них.

Хотя значительная часть космогонических процессов представляет собой переход объекта из одного почти стационарного состояния в другое такое же состояние, некоторые фазы этих процессов резко нестационарны. Эти фазы соответствуют рождению новых космических объектов или переходам этих объектов в качественно новые состояния.

Космические объекты возникают в разное время, то есть имеют разные возрасты. Они возникают и в наше время (иногда буквально у нас «на глазах»).

Космические объекты возникают совместно, группами, часть которых оказывается нестационарной и распадается, другие же довольно быстро приходят в квазистационарное состояние.

Развитие космических систем (за исключением самых начальных фаз) происходит автономно, определяется главным образом внутренними силами самой системы; внешними же влияниями можно при этом пренебречь.

Общая направленность космогонических процессов, определяется тенденцией к распаду, рассеянию, дезинтеграции (которые носят нередко взрывной характер). Эта тенденция находится в полном соответствии с принципом возрастания энтропии.

Для теоретического истолкования космогонических процессов, включения их в систему современного естественнонаучного знания было выдвинуто значительное число различных концепций, которые во многих случаях отличаются между собой не только по содержанию, но и по степени разработанности, и по своей обоснованности. В первом, очень грубом приближении их можно разбить на два основных направления.

Гипотезы и теории первого направления (назовем его условно «ортодоксальным») исходят из того, что известных сейчас фундаментальных законов, понятий и представлений, идей в общем достаточно для построения теории развития всех известных объектов неживой природы (исключением являются, быть может, только начальные фазы эволюции Метагалактики).

Космогонические аспекты космологии, как считает большинство сторонников рассматриваемого направления, могут быть объяснены в рамках теории «расширяющейся Вселенной», созданной А. А. Фридманом и развивавшейся затем рядом других ученых, особенно Ж. Лемэтром и Г. Гамовым.

Эта теория исходит из принципа однородности и изотропии Вселенной, что позволяет применять к Метагалактике понятие единой физической системы и рассматривать ее развитие как последовательную смену таких состояний.

Начальное состояние «Вселенной Фридмана» (фактически — Метагалактики) представляло собой некое сверхплотное тело сравнительно незначительных размеров и огромной массы. Взрыв этого тела и разлетание образовавшихся при этом «осколков» вещества привели к наблюдаемой нами картине расширяющейся Метагалактики. На вопрос, как возникло такое состояние и; что было «до» него (если такой вопрос вообще имеет смысл) — космология пока ответить не может. Объясняется это тем, что «начальное состояние» представляет собой крайний предел, до которого еще возможно экстраполировать в прошлое известные сейчас физические законы.

Существенно, что хотя релятивистская космология, основанная на общей теории относительности, и позволяет описать расширение Метагалактики, конкретные особенности ее структуры из уравнений теории не выводятся: они зависят от начальных условий образования этой космической системы.

Теория сама по себе не дает однозначного ответа и на вопрос о будущем Метагалактики. Она допускает две возможности: многократные пульсации или монотонное расширение. Выбор между ними опять-таки требует изучения конкретных условий, а именно: определения средней плотности вещества в современной Метагалактике. Однако, соответствующие данные еще слишком неточны.

Точка зрения на дальнейшие стадии развития неживой природы, разделяемая сторонниками первого направления, состоит в том, что расширяющееся вещество Метагалактики образовало огромные массы газа; космические тела и их системы, относящиеся к различным структурным уровням неживой природы, образовались в результате фрагментации этого вещества. Иными словами, рассматриваемая точка зрения исходит из идей Канта, Лапласа и Джинса.

На основе этих идей был разработан целый ряд гипотез и теорий. Из них наибольшее признание получила теория, развитая в работах Ф. Хойла, М. Шварцшильда, Я. Оорта, а также С. Б. Пикельнера, Я. Б. Зельдовича и ряда других астрофизиков.

Между сторонниками «ортодоксальных» взглядов существуют довольно значительные разногласия в решении многих конкретных задач, но все же некоторые общие основы «ортодоксальных» взглядов считаются надежно установленными и не вызывающими сомнения. К таким фундаментальным идеям относится, как уже упоминалось, идея образования космических тел и их систем в результате конденсации разреженного, диффузного вещества. Она принимается всеми сторонниками этого направления независимо от различия их взглядов на детали процесса конденсации. Какие бы уточнения ни пришлось внести в эту общую картину развития неживой природы — они, по мнению сторонников «ортодоксального» направления, будут касаться не основ, а лишь частностей (быть может, существенных).

Но если считать, что основы теорий, описывающих в своей совокупности весь процесс развития неживой природы, уже разработаны, то это значит, что современному естествознанию удалось осуществить грандиозный синтез знания о структуре и развитии известных сейчас неорганических систем. Этот синтез создан на основе известных законов, фундаментальных понятий и представлений, которые, таким образом, оказались достаточными для этой цели.

Изложенной точки зрения придерживается сейчас, возможно, большинство естествоиспытателей. Однако, у нее есть и немало противников, число которых с течением времени возрастает. По их мнению, «общепринятая» картина развития неживой природы очень уязвима не только во многих деталях, но даже и в ряде основных моментов. Многие из фундаментальных представлений, которые сторонники «ортодоксального» направления считают надежно обоснованными, должны быть пересмотрены. Например, приводятся -веские аргументы, согласно которым постулат однородности и изотропии Вселенной имеет лишь очень отдаленное отношение к реальным условиям в Метагалактике. На самом деле Вселенная в больших масштабах обнаруживает явственные черты неоднородности и анизотропии. Отсюда следует, что далеко не все выводы теории расширяющейся Вселенной заслуживают безусловного доверия. Многие из них (например, вывод о «нулевом радиусе» Метагалактики при t = 0 по космической шкале времени) требуют существенного уточнения.

Серьезные возражения вызвали и теории образования космических тел и их систем из разреженного газа. Во многих случаях они противоречат эмпирическим данным, которые говорят о мощных процессах рассеяния вещества, но не о его конденсации.

Таким образом, идея «начального хаоса», высказанная еще мыслителями древности, подвергается сейчас серьезным испытаниям. Отвергнутая сначала в космологии (после создания теории А. А. Фридмана), она вызывает сейчас все большие сомнения и в астрофизике. Эти теории встречаются также с огромными трудностями при попытках описания процессов в нестационарных объектах, особенно таких, как ядра галактик и квазары. Во Вселенной часто открывают объекты, которые «не должны» существовать с точки зрения «ортодоксальных» представлений, и, напротив, не находят объектов, которые, согласно этим представлениям, существовать «должны»! Это свидетельствует, что в настоящее время нет достаточно веских и притом объективных обоснований, позволяющих присоединиться к оптимизму, который часто выражают некоторые сторонники «ортодоксального» направления в космогонии.

Ситуация, сложившаяся в современной космогонии, говорит о серьезных трудностях классического направления. Эти трудности отнюдь не уменьшаются с течением времени. Удастся ли их преодолеть — покажет будущее, но по этому вопросу, во всяком случае, возможны разные мнения.

Исходный принцип второго направления — назовем его условно «неортодоксальным» — состоит в том, что многие явления и закономерности, характеризующие процессы развития неживой природы, слишком «диковинны», чтобы могла оправдаться надежда понять их в рамках уже известных фундаментальных законов, понятий и представлений. Изучение грандиозных явлений нестационарности, наблюдаемых во Вселенной, показывает, что их объяснение, по-видимому, будет возможным лишь после создания новых фундаментальных теорий, более общих, чем известные сейчас.

Теории и концепции этого направления чрезвычайно разнообразны. В эволюционной космологии рассматривается, например, развитие Вселенной в больших масштабах при отказе от постулата однородности и изотропии. Оказывается, что в этом случае Вселенная уже не может рассматриваться как единая физическая система, то есть к ней неприменимо понятие состояния и, следовательно, ее эволюцию нельзя представить как некоторую последовательность таких состояний. Разрабатываются и другие интересные идеи, например, о переменности физических «констант». В случае подтверждения каких-либо из этих идей придется существенно уточнить многие представления о развитии неживой природы.

В астрофизике, в противовес классическим идеям, В. А. Амбарцумяном были выдвинуты и успешно развиваются принципиально новые представления о том, что космические объекты возникают в результате фрагментации плотных или даже сверхплотных тел, т. е. процессы развития — как и показывают наблюдения — идут в направлении, прямо противоположном тому, которое принималось ранее — от более плотного к менее плотному^[4]. Теория этих процессов, как считает В. А. Амбарцумян, будет создана лишь на основе обобщения и уточнения системы законов современной физики.

Но если все обстоит именно так, то неизбежен вывод: единой, синтетической теории развития неживой природы, надежно обоснованной хотя бы в главных чертах, пока еще нет. Современное состояние наук о природе недостаточно для создания этой теории. Ее разработка — дело будущего.

Подобная оценка современного состояния теории развития неорганической природы не должна рассматриваться, как слишком «пессимистическая». Она лишь трезво констатирует реальное положение дел.

Следует, однако, отметить, что хотя мы пока еще довольно далеки от создания совокупности теорий, достаточно адекватно описывающих (и объясняющих!) процессы развития в неживой природе, отдельные фрагменты такой теории в ряде случаев уже разработаны (например, теория эволюции различных звездных систем, основанная на выводах статистической физики, многие этапы процессов эволюции звезд). Кроме того, логика развития современного естествознания подсказывает направления исследования природы, которые приведут к созданию синтетической картины ее структуры и эволюции, более адекватной, чем существующая сейчас.

Возникает, однако, следующий вопрос. Известно, что в ряде областей естествознания борьба противоположных по своему содержанию теорий заканчивалась их синтезом (этот вопрос подробно рассмотрен в работах Б. М. Кедрова^[5]). Нельзя ли предположить, что нечто подобное произойдет и в области космогонических аспектов космологии, астрофизики, эволюционной геологии? Такой прогноз не может быть полностью исключен, но никаких конкретных аргументов в его пользу, по нашему мнению, пока привести нельзя. Кроме того, как отмечает Б. М. Кедров, борьба конкурирующих естественнонаучных теорий завершается их синтезом отнюдь не во всех случаях.

Отсутствие обоснованной теории космогонических процессов не позволяет сколько-нибудь полно проанализировать конкретную форму, которую примет понятие развития применительно к неорганической природе. Все же некоторые важные аспекты этого понятия можно рассмотреть и при современном уровне наших знаний.

Развитие здесь выступает как процесс глубоких качественных превращений физических форм материи, который включает порождение и последовательную смену различных состояний космических объектов в Метагалактике, а также изменения их структуры.

Хотя еще и не установлено окончательно, происходит ли развитие физических форм материи во Вселенной в направлении от разреженного к более плотному или же в противоположном направлении (последнее, как отмечалось, вероятнее), — направленность космогонических процессов характеризуется тем, что они необратимы.

В необратимом развитии космических объектов можно выделить восходящие и нисходящие ветви; их, как показал А. Л. Зельманов^[6], удобно характеризовать с помощью понятий термодинамики. Например, развитие звезды представляет собой необратимый процесс смены состояний, который сопровождается неоднократной перестройкой ее структуры. На первых стадиях эволюции структура звезды становится все более и более сложной. Эти процессы идут, разумеется, в полном соответствии с принципом возрастания энтропии. Однако вследствие излучения изменяется и максимальное значение (5тах) энтропии (5) системы, причем разность S — Smax убывает. Эту стадию развития можно условно назвать восходящей ветвью. Затем звезда переходит на нисходящую ветвь развития, когда эта величина начинает возрастать (то есть уменьшается разность Smax — S)^[7]. Есть основания считать, что такое понимание развития в неорганической природе — в силу своей общности — сохранится в любой космогонической теории, хотя в него, конечно, могут быть внесены и уточнения.

Было ли все громадное многообразие процессов развития на разных структурных уровнях Метагалактики как бы «запрограммировано» в том сверхплотном теле, которое, по-видимому, представляла собой Метагалактика на самой ранней стадии развития? До создания обоснованной теории космогонических процессов ответить па этот вопрос с полной уверенностью, разумеется, трудно. Тем не менее современная физика позволяет считать, во-первых, что не все тенденции развития, которые потенциально «заложены» в начальном состоянии, должны неизбежно реализоваться и, во-вторых, что вследствие статистического, вероятностного характера многих процессов в макро- и мегамире могут возникать новые тенденции, возможности, направления развития, не выводимые из одних лишь начальных условий развития Метагалактики.

2. Теории развития в биологии

В науках о неживой природе, как мы видели, содержание понятия развития еще мало отличается от содержания более широкого понятия «процесса изменения» как серии актов преобразования, лишенной четко выделенной и дифференцированной преемственности организации (см. ниже), структур; в неживой природе имеет место только более ограниченная преемственность непрерывного существования элементов данного ряда объектов и той информации, которая заключена в них по большей части в «связанном» виде. Но по отношению к этим объектам как целым даже и такая информация находится преимущественно в рассеянной, неинтегрированной и неорганизованной форме, чему соответствует «статистическое» понятие и состояние информации. Тем не менее таким процессам также свойственна (особенно в случае относительно изолированных объектов, как многие объекты космогонических теорий) некоторая существенная интеграция совокупности изменений, что и определяло необходимость и логическое основание для интеграции, а потом и синтеза знания о них. В таком процессе внутренняя для объекта преемственность состояний создает более выраженную направленность всего процесса как дискретной серии относительно необратимых изменений. Эта направленность определяется пе только необратимостью каждого этапа или звена данной серии изменений, а в какой-то мере предопределена (неоднозначно или по типу вероятностной детерминации) уже начальным состоянием исходного объекта.

Однако в биологии и еще более в общественных науках (которые мы оставляем в стороне) возможно было дальнейшее обогащение понятия развития. Только с возникновением жизни появились высшие формы развития. Возникли явления, которые расширили и углубили зависимость результата серии изменений от начального состояния объекта. Этим были подготовлены переходы от простой зависимости результата, его «заданности» начальными состояниями к зачаточным формам его «опережающего отражения» или моделирования в исходном состоянии объекта, а также к программам операций, действий, необходимых для достижения этого результата в данных условиях среды (опережающее отражение структуры процесса, ведущего к определенному результату).

Как уже отмечалось в литературе (Л. Я. Бляхер, 1955, и др.), слово «развитие» в различных языках было связано с представлениями о развертывании, развивании чего-то заранее образовавшегося, уже существующего «во плоти», но только уменьшенного и свернутого, а потому еще скрытого от наблюдения. Таково было первоначальное значение и латинского слова «evolntio». Оно вошло в употребление как научный термин (причем именно в смысле преформизма) сначала в эмбриологии, где сохраняло это значение до середины XIX века.

Естественно, первые представления о процессах развития могли быть лишь очень упрощенными. Интересна в этом отношении идея Анаксагора о «семенах вещей». Слово «семена» ясно указывает на роль аналогий с явлениями развития, наблюдаемыми в живой природе. Говоря об этом учении, Аристотель ввел термин «подобочастие», гомеомерия. Предполагалось, что это частицы, не только подобные целому предмету по геометрическим признакам, но и способные после распада целого образовывать новый предмет того же вида. Натуралисты еще в XVIII веке считали, что кристаллы, например, поваренной соли приобретают свою характерную форму просто потому, что такую форму имеют молекулы этого вещества. Предполагалось также, что такой элемент и сам бесконечно делим, причем в любой его части содержится в потенции бесконечность всех качеств («все во всем»). Отсюда делали вывод о неразрушимости материи (понимаемой, как и в XIX веке, только в смысле субстрата или материала): возникая и разрушаясь в отдельных вещах («макроскопических», как сказали бы теперь, масштабов), она вечно сохраняется в своих глубинных элементах. Но суть этого отношения в рассматриваемой связи состоит в том, что и в элементах сохраняются также возможности развития форм вещей.

Допущение, что конечный результат развития не просто «задал», как говорят математики и физики, не просто «предопределен» начальным состоянием объекта и начальными условиями среды, а заранее предобразован в его вещественности, так что ему остается только расти, очевидно, было попыткой уйти от одной из самых трудных проблем в истории познания — проблемы возникновения качественно нового. Представители школы Гиппократа могли дать объяснения тому, что из однородной на вид полужидкой массы зародышевого зачатка возникают разнообразные, в частности и твердые, части тела, лишь основываясь на косвенных соображениях; большое значение придавалось при этом аналогиям с процессами «свертывания» молока и превращения осадков под действием «жара» в сравнительно твердые массы, как при сыроварении. Понять, как вообще может возникать в ходе развития нечто качественно новое, особенно новая организация, без допущения творческого вмешательства если и не «духа», то какого-то организующего начала или какой-то уже готовой организации, остается трудной задачей и в настоящее время.

Идея Анаксагора вводила допущение, собственно говоря, только о частичном предобразовании качеств, по и этим, казалось, облегчала решение столь трудной проблемы, оказав значительное «обратное» влияние на исследователей развития организма.

Идея развития в эмбриологии

Из трех главных типов процесса развития, наблюдаемых в живой природе,— индивидуального, филогенетического и эволюционного,— предметом научных исследований стало прежде всего индивидуальное. Оно встречается повседневно, его внешние проявления у зародышей крупных животных (особенно у птиц) относительно доступны наблюдению невооруженным глазом.

Еще представители школы Гиппократа и позднее Аристотель, вскрывая ежедневно одно из двух десятков яиц, подложенных одновременно наседкам, могли наблюдать, как из «бесформенной» массы зародышевого зачатка возникают и с удивительным постоянством направленно преобразуются и растут части тела цыпленка. Все это совершается само собой, без каких-либо заметных формативных воздействий извне; ведь оболочки яйца почти полностью изолируют зародыш от среды (обнаруженный впоследствии газообмен мало изменяет состояние существенной «информационной» изоляции эмбриогенеза и от формообразовательных влияний извне). Перед пытливыми умами возник ряд чрезвычайно сложных проблем, история которых далеко еще не закончилась. Центральная из них и сейчас остается главной для теории индивидуального развития, если нет формирующих (управляющих формообразованием) воздействий извне, а исходный зачаток сравнительно проще готового эмбриона, то откуда берется здесь новая организация?

Логически возможны и действительно выдвигались в эмбриологии два основных предположения. Самое простое из них и было выражено в идее вещественного предобразования, «преформации» частей зародыша, только скрытых от наблюдения вследствие малой величины (и, как добавляли в XVII—XVIII веках, прозрачности). Это, конечно, самое легкое предположение. Тогда сразу «исчезают» все трудности для понимания процессов зародышевого развития, — сами эти процессы состоят просто в увеличении (росте) и развертывании заранее готовых частей организма. Идея такого предобразования находила поддержку вовсе не только среди анимистов или теологов, но и среди тех, кто стремился искать возможности материалистического объяснения. В живой природе повседневно наблюдаются процессы кажущегося возникновения новой (для данного процесса) организации, относительно которых действительно было доказано (еще до развития микроскопии), что никакого возникновения существенно новой организации там нет. Побеги, листья и самые пышные цветы образуются из почек; вскрывая их, легко заметить, что под покровными чешуйками очень рано имелись мелкие и плотно свернутые закладки основных частей, которым остается только развертываться и расти, изменяя лишь детали строения и окраску. Логику преформизма X. Равен (1964) считает распространением на область эмбриологии «принципа асимметрии» в понимании отношений между беспорядком и упорядоченностью, выражением склонности человеческого ума легче допускать разрушение порядка, чем возникновение упорядоченности из беспорядка.

Другое логически возможное предположение, на поверхностный взгляд совершенно исключающее первое, состояло в том, что в зародышевый период действительно возникают новые, более сложно организованные части, действительно имеет место неогенез^[8], или, как стали говорить эмбриологи (несколько изменив первоначальное значение этого термина), эпигенез. Теперь приводятся лишь в качестве курьезов упомянутые выше теории античных и средневековых авторов, согласно которым многие мелкие животные могут сами собой возникать в порядке «чистой» самоорганизации, без преемственной связи с предыдущими поколениями, из неорганизованной массы подходящего материала. Противоположная идея абсолютной преемственности и преформации, выраженная в «теории вложения», также часто изображается только абсурдной.

Но необходимо учитывать, что это лишь самые крайние, абсолютизированные выражения названных идей. «Классический» преформизм XVII—XVIII веков отнюдь не был столь односторонним, так как допускал возникновение всех частей раннего зародыша, т. е., в сущности, сочетание преформации с неогенезом, признаваемым для самого первого этапа эмбрионального развития^[9].

Что касается противоположных взглядов, то у них тоже была своя логика: до усовершенствования техники и методики микроскопии, а главное — до возникновения генетики как науки, логичность и даже «фактические» обоснования эпигенеза казались очевидными: там, где «не было видно» никаких семян или зачатков, мелкие живые существа или зародыши высших животных действительно появлялись. Для тех, кто не был склонен признать ни абсолютную преформацию, ни вмешательство сверхъестественных формообразующих сил извне (или изнутри, это сути дела не изменяет), оставалось лишь одно: признать неизбежность самоорганизации бесформенных вначале субстратов, т. е. активности веществ, элементов будущей системы. Этот вывод легко было распространить и на процессы развития зародышей.

Оба вывода, повторяем, считались совершенно исключающими друг друга. Но за борьбой идей предобразования и неогенеза, стержневой для всей истории эмбриологии до середины XIX века, вставала та же труднейшая проблема, одна из ключевых для всего мировоззрения, для всего научного познания, — проблема возникновения новых организаций, основ качественно нового в процессах развития. Исследовать, как возникают в онтогенезе новые формы организации живого, конечно, гораздо труднее, чем довольствоваться признанием преформации, истолковываемой к тому же в духе односторонних упрощений. Победа идеи эпигенеза играла, несомненно, прогрессивную роль в эмбриологии, побуждая к новым экспериментальным и сравнительным исследованиям всего того, что вызывает и определяет процессы формообразования у зародыша высшего многоклеточного животного, быстрые и поразительно упорядоченные, но столь глубоко скрытые в своих основах.

Одни лишь умозрительные аргументы в споре между сторонниками идей эпигенеза и преформации оказались недостаточными. В XVII—XIX веках эмбриологи стали придавать решающее значение результатам прямого наблюдения, аргументам типа «вижу» (ранние микроскописты, впрочем, легко дорисовывали свои наблюдения, изображая на рисунках сперматозоида маленького человечка) или «не вижу». В монографиях и обзорах по истории эмбриологии часто пишут, что уже в XVIII веке замечательные наблюдения К. Ф. Вольфа нанесли преформизму «смертельный удар», а К. М. Бэр и другие выдающиеся эмбриологи окончательно довершили разгром преформизма к середине XIX века; нетрудно убедиться в том, что и такая аргументация была слишком неполной. Победа идеи эпигенеза оказалась тоже относительной.

Идея преформации как предобразования частей зародыша, взятых в их непосредственной материальности как- «вещественности» (аналогично предсуществованию свернутых листьев или частей цветка в почках), несомненно, не возродится никогда; нам кажется, что правы те, кто считает нецелесообразным возвращение к термину «преформизм» (хотя бы в виде «неопреформизма»), с которым связаны ненужные науке ассоциации. Но идея предобразования в исходных зачатках чего-то от организации, от свойств и структуры будущего результата развития, характерная для догадки Анаксагора, не исчезла. Как раз в середине XIX века начали возникать (Дарвин, Нэгели) и во второй половине столетия разрабатывались гипотезы наследственности, в которых отчасти возрождалась, приобретая новые формы, идея органических гомеомерий. Даже в области «механики развития», направлении по существу эпигенетическом (с конца XIX века), позднее частично проявилась в специфическом виде идея предобразования структур в участках зародыша (школа Фогта). Однако главное влияние в таком направлении оказывали концепции зарождающейся генетики.

Идея развития и в этих областях проявляла свое значение как организатора и продукта синтеза научного знания. Для эмбриологии, естественно, понятие, процессы и теории развития были главным предметом. Но когда выяснилось, что сложнейший организм не только начинает свое развитие с одной единственной клетки, но и во многих своих признаках развивается и функционирует под управляющими воздействиями каких-то клеточных структур и аппаратов, проходящих длительную эволюцию, для понимания индивидуального развития пришлось объединять исследования также цитологии, генетики, эволюционной морфологии (в особенности — школы А. Н. Северцова — И. И. Шмальгаузена) и ряда других отраслей биологии.

Постановка проблем развития в генетике и эволюционном учении

Постоянный интерес генетики к проблемам индивидуального развития, конечно, не случаен. Он объясняется прежде всего тем, что сами процессы филогенеза, порождения потомства, как отмечал Чарлз Дарвин, включают не только передачу признаков потомству, но также изменения и изменчивость в ряду поколений (генераций вообще) и развитие признаков у особей в онтогенезе. Вместе с тем генетика сама выполняет важную сийтетическую функцию в биологии, потому что служит как бы связующим звеном между теориями индивидуального развития и эволюции, составляя одну из главных основ как первой, так и второй: индивидуальное развитие осуществляется на базе филогенетической преемственности («унаследованного»); филогенетическая (или просто «генетическая») изменчивость в своих «элементарных актах» и весь филогенез представляют собой тоже формы процессов развития, таких, которые непосредственно включаются в более обширные процессы эволюции. Обрисуем сначала общую постановку проблемы индивидуального развития в генетике.

В материалистической гипотезе Мопертюи и Бюффона (XVIII век) об «органических частицах» им приписывалась активная роль в процессах формообразования у зародыша. Идея гомеомерий истолковывалась в сочетании, в единстве с идеей образования форм заново. Принцип активности некоторых элементов субстрата^[10] в отношении образования новой (для онтогенеза) организации, т. е. их организующей активности, очевидно, и представляет собой одно из выражений идеи эпигенеза. Естественно, в генетике принцип активности «единиц наследственности» понимался главным образом в смысле преемственного воспроизведения старой (но не для онтогенетического цикла, а для филогенеза) организации. Это на первый взгляд ближе к идее преформации, однако не совпадает с ее содержанием.

В своей «предварительной гипотезе пангенезиса»^[11] Чарлз Дарвин выбрал для зачатков признаков термин «геммулы», почечки. Вполне, казалось бы, «преформистский» термин! В гипотезе Нэгели для органических частиц, выполняющих и генетические функции, употреблялся более нейтральный в этом отношении термин «мицеллы»; сходство понятия мицелл в этой гипотезе с понятием «органических единиц» у Бюффона (сторонника определенного сочетания идей эпигенеза и «преформации») очевидно. Однако «подобочастие» приписывалось не только в смысле подобия свойств этих частиц свойствам органов или целого, но и в смысле способности воспроизводить в ходе развития свойства целого. Это, разумеется, тоже нечто от идеи гомеомерии. Но преформации ли? Легко убедиться в том, что это не так.

У Дарвина «пангенами» (Иоганнсен сократил это слово в термин «ген»), собираемыми в геммулах и потом в зародышевой клетке, называлось отнюдь не то, что действительно соответствовало бы концепции преформизма. Дарвин не приписывал им ни вещественных моделей-копий, ни прообразов всей организации или частных структур будущего зародыша или взрослого. В его гипотезе это частицы, только детерминирующие, а не предвосхищающие результаты развития признаков. «Предетерминированность» и «предобразование» результата — совсем не одно и то же. «Пангенам», а потом и генам, не приписывалось ничего существенно сходного со свойством «опережающего отражения», т. е. предобразования структуры частей (не говоря о простом предсуществовании частей, как в концепции классического преформизма), — хотя в учении Иоганнсена говорилось, как считают генетики теперь, не о «зачатках» признаков, а именно о некоторых единицах информации, родственной структуре и отражению.

До последних двух десятилетий речь шла в генетике только о тех дискретных факторах, состав и способы действия которых в той или иной мере предопределяют — во взаимосвязях со средой и между собою — развитие признаков организма, но не предвосхищают их. Это не план или «чертеж» будущего организма, как повторяют иногда плохие популяризаторы в порядке образного сравнения. Возрождение в генетике идеи гомеомерии было неполным. Основатели генетики просто не могли предположить, что те дискретные элементы, относительно которых сначала было доказано только их существование (в виде каких-то частиц, группировок молекул определенных органических веществ), действительно могут быть носителями реальных прообразов будущих структур. Необходимое для науки упрощение состояло тогда в другом, — в том, что из-за невыясненности звеньев и факторов индивидуального развития приходилось проводить линии прямо от генов к осуществленным признакам.

И поныне многие звенья процесса формообразования в эмбриональном развитии остаются невыясненными. Но вот было сделано великое открытие кода генетической информации; начали вырисовываться сложные механизмы синтеза белков «на матрицах» того или иного участка апериодического полимера нуклеиновой кислоты. И что же? В процессах этого синтеза, производимого рибосомами при обязательном участии сонма разнородных молекул (а также ионов некоторых металлов), выполняющих разнообразные функции частных организаторов (ферменты) реакций, транспорта материалов и снабжения энергией, обнаружилось не что иное, как существование реально предобразованных структур для остовов будущих молекул белка. Эти структуры, как известно теперь и небиологам, не существуют в участках полимера нуклеиновой кислоты в совершенно гаком же виде, в каком они будут образованы потом из «остатков» аминокислот; нет, материал тут другой — нуклеотиды, звенья названного полимера; но в определенном расположении троек («триплетов») нуклеотидов с определенными боковыми (для всей цепи) радикалами, группировками атомов представлен посредством определенного кода реальный прообраз структуры другого вещества. Это не предобразование части будущего целого, а предобразование структуры части — одного из фрагментов развивающегося целого. Ее нельзя было «увидеть», не разгадав данный способ кодирования (как невозможно было бы «увидеть», прочитать значение определенного сочетания определенных букв, не зная данного алфавита и языка).

Эта предобразованная структура, — созданная через посредство определенных биохимических реакций, но под направляющими влияниями гораздо более сложных биологических процессов естественного отбора, протекающих даже не в единичном организме, а в группах организмов, популяциях и видах, — после специфических воздействий включения, «дерепрессии» начинает передаваться (проходя через этапы превращения в свои «комплементарные» копии) по цепи актов биохимического процесса. Однако в последние годы биологи выяснили также и то важное обстоятельство, что эти процессы еще на молекулярном уровне проявляют вместе с тем и нечто противоположное — образование новых (по крайней мере для данной цепи актов онтогенеза в клетках) признаков организации, неогенез («эпигенез»). Он совершается в ходе «самосборки» и вообще самоорганизации высших биохимических структур и «конформаций» синтезируемой макромолекулы; эти ее структуры не представлены как таковые на участке полимера нуклеиновой кислоты, выполняющем функции «структурного» гена. Между тем именно они должны потом послужить основой для возникновения замечательных свойств сложных белков как ферментов. Правда, эти высшие их структуры (спиралевидные скручивания, изгибы спиралей и пр.) почти однозначно «заданы» в том смысле, что они зависят от «первичной» структуры остова, — но не только от нее: на их образование влияют также и прямые взаимодействия с водной средой и растворенные в ней вещества. Для образования некоторых форм белковых макромолекул эти взаимодействия воды о «гидрофильными» и «гидрофобными» радикалами обязательны и в том смысле, что принимают существенное участие в возникновении новой организации. Например, «ядро» шарообразной макромолекулы образуется из гидрофобных радикалов, так как они отталкиваются водой; этот «выбор» варианта осуществляется прямыми взаимодействиями со средой, так что эта информация «вносится» в данную систему заново.

Даже для эмбрионального развития у высших животных, где все как бы автоматизировано, «отработано» прошлой эволюцией онтогенезов, в природе нет ни полных прообразов результата развития (они ограничиваются только фрагментарными прообразами), ни полных программ операций, действий, реакций, необходимых для достижения данного результата. В процессах естественной селекции для эмбриогенеза подготавливается, в основном, лишь совокупность определенных «норм реакций» и программа включения или выключения факторов, тормозящих или стимулирующих частные процессы формообразования (Д. Боннер), а не «чертеж» будущего организма, причем эти частные процессы во многих отношениях совершаются по типу самоорганизации.

Таким образом, в современной концепции эмбриогенеза понятие развития для биологии максимально «обобщается», потому что должно охватывать как самоорганизацию и неогенез, так и все три главные формы внутренней, преемственно переданной (генетической) предопределенности результата развития — простую предопределенность результата, программирование операций и настоящее, хотя лишь фрагментарное предобразование,— но не частей в их вещественной, непосредственной материальности, не собственно «преформацию», а предобразование структуры результата, его прообразов. Заметим, что в программе может содержаться прообраз структуры процесса, упорядоченности действий, но не прообраз результата процесса; поэтому программирование как тип «опережающего» отображения существенно отличается от формирования модели-копии будущего результата. В человеческой деятельности она соответствует проекту или плану результата процесса.

Мало того, понятие развития пришлось обобщить, расширить и на представления о «нисходящем развитии», о деградации, несмотря на то, что процессы такого рода скорее похожи на свертывание, чем на развертывание организации. Синтетический характер собственного содержания понятия развития проявился и в том, что при исследованиях онтогенеза (даже в рамках эмбрионального периода), в генетике и в теории эволюции приходилось изучать не только переходы от менее организованного к более организованному или от «беспорядка» на данном структурном уровне (что не исключает, например, организованности на уровне элементов данного хаотического или мало организованного целого,— скажем, отдельных клеток, бластомеров еще мало организованного зародыша) — к организации, но также и противоположно направленные процессы или одностороннюю специализацию. Кроме того, приходилось учитывать и переходы от самодетерминируемого в главном, «самосовершающегося» процесса развития к таким рядам изменений, главные причины которых явно не внутренние, а внешние. Такой поворот детерминации приходилось учитывать и при анализе событий на «восходящей линии» онтогенетического цикла, особенно когда исследовалось «индивидуальное научение» у высших млекопитающих и птиц после окончания зародышевого периода. Для таких исследований, в которых выделилась теперь в связи с бионическими вопросами проблема распознавания образов, оказалось необходимым принимать во внимание, что организм может быть активным, а его поведение (и ряд зависимых от него анатомо-физиологических признаков) при этом может формироваться под управляющими воздействиями извне. Иными словами, принцип активности как «движущих сил» пришлось дифференцировать, отделяя его от принципа управления, а понимание жизни как само- совершаемого процесса пришлось дополнить и в то же время ограничить, потому что жизнь есть самосовершаемый в главном, но не полностью самоуправляемый процесс. В связи с этим от понятия «замкнутого причинного контура» в процессах эмбриогенеза необходимо было перейти к понятию открытого причинного контура в постэмбриональных процессах индивидуального развития^[12].

Чрезвычайно ускоренное формообразование в эмбриональном периоде, характерное для высших животных, поставило перед природой и генетикой очень сложные задачи. У большинства видов многоклеточных для воспроизведения отделяются всего лишь клетки, а им предстоит каждый раз пройти в течение немногих дней или месяцев те ступени развития организации, на которые эволюции потребовались миллионы веков. Для генетики и эмбриологии соответствующие проблемы исследования сформировались как проблемы действия генов и дифференцировки тканей и органов. Очевидно, естественная оптимизация управления сложнейшими процессами развития в зародышевый период, в результате которых возникают сложнейшие непреформированные структуры, была бы практически неосуществима, если бы природе не удалось использовать ряд принципов упрощения организующих воздействий структур исходного объекта.

Один из этих принципов упрощения состоит в отмеченной выше замене моделей результата процесса программированием норм и последовательностей необходимых операций, преобразований, реакций. По-видимому, программы операций могут быть значительно проще, чем прообразы результатов. Однако до сих пор недооценивается значение еще одного, гораздо более фундаментально упрощающего принципа повышения эффективности управления (лучше понятого в обществе) процесса прогрессивного развития вообще и эмбрионального развития в частности. Это — принцип сочетания, единства управления, управляемости и самоорганизации. Использование этого принципа, вообще говоря, позволяет предельно упрощать «послания» от управляющих аппаратов, максимально повышая этим эффективность всякого управления.

Тем не менее сложность работы генетических аппаратов управления остается огромной, а ее детали настолько скрыты от наблюдения, что приходится применять целый ряд разнородных косвенных методов нескольких наук. Многие проблемы «осуществления» наследственности или, как теперь говорят, «развертывания генетической информации» еще недостаточно выяснены. Несмотря на то, что общая постановка проблемы дифференцировки не вызывает теперь сомнений (все клетки тела, как правило, содержат идентичные «наборы» генов, но их стимулирование или «дерепрессия» зависит от совокупностей тех условий, в каких эти клетки, оказываются в ходе эмбриогенеза), ее конкретные «механизмы» известны еще мало; их исследования считаются важнейшей задачей современной экспериментальной эмбриологии и ряда разделов генетики.

Очень интересны и в отношении «синтезов» идей и методов различных наук концепции, использующие в теориях индивидуального развития и эволюции математическое моделирование. Из них назовем обобщения Дж. Зоммергофа («Аналитическая биология», 1950), где особенно ценна попытка объективного подхода к исследованию целенаправленности в явлениях развития с помощью понятия «директивной корреляции» между начальными и конечными параметрами развивающихся биологических систем, и гораздо более широко известную у нас «эпигенетику» К. X. Уоддингтона, идеи которой обсуждались недавно на первом симпозиуме по теоретической биологии, организованном Международным союзом биологических наук. Значение этого симпозиума для синтеза идей и методов физики, химии и математики в познании жизни охарактеризовано Б. Л. Астауровым в предисловии к переводу книги «На пути к теоретической биологии» (М., 1970) и требует специального обстоятельного анализа. Следует назвать также концепцию «формообразовательных полей» А. Г. Гурвича, разрабатываемую теперь Л. В. Белоусовым при использовании не только математического моделирования, но и обширного экспериментального обоснования. Ее сжатое изложение дается в статье, опубликованной в журнале «Успехи современной биологии» (1970, т. 67, вып. 1). К сожалению, мы вынуждены пока ограничиться в отношении этих концепций, содержательных в лучшем смысле слова, лишь кратким упоминанием.

Еще более разнородные области исследования объединяет разработка понятия развития «исторического», а связанный с ним исторический метод, основанный на эволюционном учении, стал, в свою очередь, общей методологической основой почти всех отраслей биологии, а тем самым — и основой синтеза знания во всей этой области.

Понятие биологической эволюции в нескольких отношениях отличается от понятия индивидуального развития. Вместе с тем уже у Аристотеля и в «лестнице существ» Шарля Бонна (XVIII в.) был представлен тот же общий результат «естественноисторического» развития жизни на Земле — повышение организации особей, по крайней мере в главных линиях эволюции. Оно выражено как наглядная аналогия тем строго направленным превращениям, которые наблюдались в эмбриогенезе у высших животных. В связи с этим неоднократно ставился вопрос о том, что и эволюция есть «направленный» процесс. Но оказалось, что метод аналогий недостаточен для выяснения этого вопроса.

Следует учитывать, что в центре внимания биологов и в XIX веке оставалась организация индивидуума. Вид представлялся как собрание сходных организмов; соответственно, в содержании понятия эволюции на переднем плане оставалось понятие индивидуального изменения организма. Связь особенностей индивидуальной организации, с особенностями среды не нуждалась в доказательствах, и чаще всего она трактовалась в духе того общего и довольно упрощенного признания зависимости развития индивида от внешней среды, которое, было столь характерно для французского материализма XVIII века. Поэтому центральное место в теории эволюции заняла в XIX веке проблема индивидуального приспособления к среде (дополняемого, конечно, взаимным приспособлением органов).

Это был принцип «онтогенетической» эволюции, развитие под управлением извне.

В концепции Этьена Жоффруа Сент-Илера и ряда других эволюционистов (жоффруизм, впоследствии нередко именуемый «механо-ламаркизмом») ведущая роль приписывалась прямым влияниям изменений экологических условий. В такой концепции собственной активности организма отводилось, по сути дела, место некоторого посредствующего звена, управляемого извне. В учении Ламарка об эволюции животных, наоборот, ведущее значение придавалось роли внутренней потребности как цели приспособления и собственной активной деятельности организма, управляемой им самим, т. е. принципу «эндогенетического» (или автогенетического) развития.

Несмотря на противоположность этих концепций, они были сходны в том отношении, что обе принимали представление о прямом приспосабливании (как содержании последовательных изменений) и притом слишком упрощенную гипотезу о способе выхода таких изменений за пределы индивидуального развития, в сферу явлений филогенеза и эволюции, — гипотезу «наследования приобретаемых (в онтогенезе) свойств». Она принималась биологами как нечто само собой разумеющееся до последней трети XIX века. Филогенез рассматривался с этой точки зрения как последовательность преемственно связанных целесообразных приобретений онтогенеза.

Чарлза Дарвина нередко упрекали в том, что он эклектически смешивал в своей теории противоположные принципы, в частности принцип онтогенетического развития как приспособления к среде и принцип решающей роли достигнутой организации, «природы организма» в определении характера вновь возникающих индивидуальных изменений. Второй принцип был положен в основу ряда односторонних концепций, получивших название ортогенеза (Т. Эймер) или номогенеза (Л. С. Берг), а затем и автогенетических (в некоторых теориях мутаций). Но Дарвин просто стремился охватить в своей теории все существенные особенности наблюдаемых в природе явлений и тенденций, в том числе и таких, которые на первый взгляд казались взаимоисключающими. В действительности они дополняли друг друга. Для современной теории эволюции характерно, прежде всего, понимание эволюции как процесса, протекающего в популяциях, видах и на более высоких уровнях. Именно Дарвин впервые обосновал такое понимание, выдвинув, принцип направляющего действия естественного отбора (естественной селекции), неравной, дифференциальной выживаемости и, главное, плодовитости. Ясно, что само существование такого «управляющего механизма» может быть свойственно только группам особей, — точнее, группам или «пучкам» филогенетических линий, — популяциям, видам и т. д.

Мало того, обоснование Дарвином и последующие исследования этого удивительного механизма сразу открыли пути к более правильному пониманию проблемы «направленности» эволюции. Естественная эволюция никем и ничем не «программируется». В отличие от эмбрионального развития, эволюция лишена заранее подготовленных «систем информации», направляющих преобразования живого. Конкретные направления естественной селекции всегда определяются, как показали в особенности работы школы А. Н. Северцова — И. И. Шмальгаузена, конкретными взаимосвязями достигнутой организации живого и наличных «экологических отношений» (В. В. Васнецов), прежде всего — биотических (М. М. Камшилов и др.), т. е. внутренних для надорганизменных биосистем. Поэтому в способе действия естественного отбора потенциально заключены самые разнородные, даже противоположные тенденции: к повышению устойчивости, выраженные в «стабилизирующем отборе» (И. И. Шмальгаузен) и вместе с тем к обогащению изменчивости и ускорению темпов эволюции, к прогрессу и деградации или движение в «тупики» односторонней специализации, тенденции расхождения признаков и конвергенции.

Этот «безличный» и суровый механизм присущ только массам особей и работает, как говорят генетики, над «генным пулом» (общим «генофондом») популяций, но вместе с тем включает и единичные явления организменного, клеточного и молекулярного уровней. Мутации получают возможность влиять и на высшие уровни, так как могут размножаться, а это — один из путей биологического усиления влияний элементарных актов на сложный процесс. При этом естественный отбор использует саму «ненаправленность» мутаций и скрещиваний (или вообще перекомбинирования генетических элементов) к приспособлению. И в этом смысле их случайность является самым падежным при их достаточной многочисленности обеспечением того, что эти «генераторы случайностей» (в некоторых кибернетических автоматах так называют специальные устройства, создающие случайные варианты) или, точнее, генераторы неопределенного многообразия дадут преемственные изменения, которые при данных сочетаниях внешних и внутренних факторов и условий, в среднем, лучше содействуют воспроизведению особей и групп. Так в, процессах эволюции, охватывающих надорганизменные системы, объединяются и получают новое значение также и те преобразования, которые происходят на всех «нижележащих» уровнях биологической организации. Так как им соответствуют различные области явлений и исследования, дарвиновская теория, впервые раскрывая пути превращения случайных, ненаправленных (к приспособлению) индивидуальных вариаций в направленные, — но на более высоких уровнях организации, — с огромным успехом сумела выполнить обе функции идеи развития, отмеченные выше, — синтеза накопленного знания и общей для наук о живой природе непосредственной методологической основы дальнейших исследований.

Эту тенденцию стремится продолжать современная «синтетическая теория эволюции», которая возникла как результат синтеза ряда идей генетики, преодолевшей свой ранний антиэволюционизм, и теории естественного отбора, а в последние два десятилетия впитала в себя также идеи и методы экологии, кибернетики и ряда других наук. Поскольку в исследованиях изменчивости и наследственности как факторов эволюции широко применяются взаимодействия с понятиями и методами математики, физики и других «точных» наук, можно без преувеличения сказать, что в. современных исследованиях процессов эволюции с наибольшей полнотой осуществляются вообще все основные взаимодействия идей и методов различных наук в познании жизни, а результаты этих исследований полнее всего выражают потребности и результаты синтеза научного знания во всей области биологических исследований.

Необходимо отметить, что современная синтетическая теория эволюции, признает, кроме естественного отбора, и влияния «чисто случайных» сдвигов в составе генофонда малочисленных популяций, обычно находимых в краевых зонах ареала вида (где условия среды находятся на границе невыносимых для него). Такие явления Райт назвал «генетическим дрейфом». Но и они проходят этапы, где подвержены «контролю» отбора. Многими авторами признается, кроме того, высказанная впервые Спенсером мысль о неизбежности «самоустранения» направляющего влияния естественного отбора — неизбежности, заключенной в его собственных действиях. Значит, именно дарвиновская концепция оказалась в состоянии послужить основой для исторического подхода к ней самой, к понятию естественного отбора как главного, нс не единственного направляющего фактора эволюции. В частности, и внутренняя направленность эволюционного развития создается естественным отбором не только на уровнях популяций, видов и т. д., но также и на уровнях процессов индивидуального развития.

Многие проблемы «эволюции эволюции» остаются еще недостаточно выясненными, а целый ряд вопросов эволюционной теории нам пришлось оставить в стороне. Но и приведенный схематический материал показывает, что одна из главных тенденций «развития развития» состоит в переходах от мало дифференцированной, аддитивной («суммарной») предопределенности процессов изменения, где еще нет, как в неживой природе, ни прообразов результата, ни программы процесса, ко все более выраженному программированию и моделированию развития и его результатов, однако возникающему в живой природе еще только на уровнях индивидуального развития. Тем не менее исследования даже и ограниченного перехода к «Телео- номичности», квазицели и программированию в процессах онтогенеза, а также той общей направленности, которая создается организующими влияниями естественного отбора, нам кажется, будут иметь большое значение для дальнейшей разработки самого общего, философского понятия развития. Попытаемся сформулировать некоторые выводы в этом отношении.

3. К вопросу об определении понятия развития

Развитие определяется сначала «подведением» под более широкое понятие, в этом случае развитие есть одна из форм изменения, а именно высший тип изменений^[13]. Это всегда сложный процесс между, тем как изменения могут быть и единичными актами на данном уровне анализа и организации объекта. Развитие есть система актов изменения (Б. А. Грушин), состоящих по преимуществу в преобразованиях организации. Даже глубокое изменение, принадлежащее к числу «базисных» качественных изменений,— вопреки традиции употреблять термин «качественное изменение» почти как синоним развития — может быть лишь звеном процессов развития. Эта системность процессов и общего понятия развития должна быть дополнена историческим и дифференцированным подходом. Формы развития очень различны. Но развернутой классификации типов развития пока нет. Указываются только различия по объектам — в неживой природе, биологические и социальные формы развития, формы развития, присущие познанию, психологии. Но в этих областях существуют различия между типами развития, хотя необходимо вычленить и общие для всех них характеристики форм таких процессов, — в том числе мало отличающиеся от «просто-изменений», которые также бывают сложными процессами, необратимыми и в таком смысле направленными.

Все процессы изменения (и развития) включают следующие основные компоненты или признаки: а) то, что изменяется, логический «субъект» высказываний об изменении или о развитии,— обычно употребляется термин «объект» развития; б) частично упорядоченное множество (группа, система) актов изменения, не расчленяемых на данном уровне исследования, и подгруппы, подсистемы данного процесса как целого, его фазы или стадии,— среди них следует выделять инициацию (возбуждение), собственно начало процесса, главные фазы или стадии, а также переходы от одной из них к другой, чему соответствуют переходные состояния объекта, специфичные и часто имеющие важное значение; в) связи между актами или фазами и стадиями, образующие структуру, организацию данного процесса как системы, и механизмы, способы его осуществления; г) импульсы или «движущие силы» процесса, внутренние (при самоизменении и саморазвитии) и внешние (наиболее значимые при эктогенезе), нередко смешанные в этом отношении, — создаваемые неоднородностью распределений потенциалов и неравновесностью (Я. Камарит) или, в более общем смысле, несоответствием (В. И. Столяров) сторон противоречий, вызывающих и определяющих напряжения в объекте; д) направляющие и (не всегда имеющиеся) управляющие факторы и их действия,— они также могут быть внутренними и (или) внешними; е) наконец, детерминацию, создаваемую компонентами (г) и (д), дополняют влияние условий, благоприятствующих или препятствующих данному процессу,— внутренних и внешних.

Поясним некоторые из этих пунктов. То, что изменяется или развивается, это не только исходное образование, но и весь ряд последовательно сменяющих его объектов, нередко столь существенно измененных, что их объединяют лишь связи данного процесса, выделяемого как целое в том или ином отношении. Но для развития характерны и достаточно значимые проявления единства этих объектов, связывающие их в смены состояний одного и того же объекта, как бы ни были велики, различия между ними. Так в онтогенезе, например, млекопитающего развитие начинается с клетки, но «то, что развивается», это, также и все последующие пространственно-временные «сечения» индивидуума от бластулы до сформированного многоклеточного организма детеныша, а затем молодого, взрослого и стареющего; в процессах эволюции их объекты — не только первичные живые существа. В соответствии с этим, единый процесс изменения или развития может подразделяться па фундаментально несходные стадии. Хотя зародышевая клетка слона — тоже слон, но первые стадии его развития в корне отличаются, например, от воспитания детеныша в естественной семейно-стадной группе или в человеческом обществе.

Факторы детерминации действуют кратковременно или на протяжении всего процесса, но в любом случае достигнутые под их действиями результаты, если они сохраняются или воспроизводятся, накладывают определенные ограничения на возможности выбора направлений его дальнейших преобразований. Роль таких ограничений обычно возрастает в ходе процесса, потому что результаты накапливаются или могут воспроизводиться, особенно если совершенствуются формы преемственности. Существуют, кроме того, общие ограничения, зависящие от пространственно-временных свойств материальных объектов (в частности, симметрии). Поэтому при исследовании любого процесса изменения или развития приходится выделять имманентные объекту возможности и тенденции, ограничиваемые пределами определенного «спектра» многообразия, допустимого данной организацией объекта, «полиморфизма» направлений изменчивости и реально осуществляемых направлений преобразования (Ю. А. Урманцев). При этом необходимо учитывать роль взаимодействий со средой, а также изменения самой этой роли; в принципе возможно и часто обязательно учитывать «доли» (как говорят статистики) направленности процесса в целом, зависящие от внешних или внутренних компонентов детерминации, даже самой сложной — «органической детерминации» (И. Т. Фролов).

Говоря об «управлении от среды», обыкновенно не учитывают существенных отличий понятия управления в собственном смысле слова от понятия «направляющих» воздействий или влияний, равно как и от понятия зависимости. Не всякий «аргумент» действительно «управляет», как говорят обычно, зависимой переменной, его «функцией». Понятие управления еще только начинает отделяться от понятий регулирования и соподчинения, различия между ними лишь недавно стали предметом анализа (В. А. Бокарев). Подчеркнем признание того, что типы управления и сами различны, однако для всех них обязательны не столько «физические», сколько информационные воздействия, а также те или иные формы «усиления» (П. Иордан, А. А. Ляпунов и др.). Так, можно изменить траекторию бильярдного шара или путь водного потока, поставив определенную механическую преграду, и в таком смысле часто говорят об управлении ими; по более адекватны здесь термины «направлять» или вообще «подействовать». Заметим, кроме того, что для собственно управления с его информационными каналами связи необходимо, чтобы и сам объект имел определенную организацию, обеспечивающую достаточную «управляемость» (механическими перемещениями бильярдного шара, например, нельзя «управлять» в указанном смысле слова, он останется «глухим» к самым совершенным «командам» и «сообщениям»).

Еще одно пояснение желательно в том, что относится к переходам от одного устойчивого состояния объекта к другому. Их значение очень существенно; в таких переходах и осуществляется, например, процесс эволюции на его надвидовых уровнях. Виды представляют относительно устойчивые состояния рода, а видообразование и есть переход к новому устойчивому состоянию родовой организации в данных экологических условиях, точнее — при данных экологических отношениях. Во многих, биологических системах переходы к новым состояниям динамической устойчивости обычно протекают относительно быстро («шагообразные» изменения, по Эшби). В этом состоит одно из общих обоснований идеи «квантовой» эволюции (Дж. Г. Симпсон). Но акты изменения различаются в еще более существенном отношении к устойчивости и «сверхустойчивости» (два типа которой рассматривал Эшби): одни из них направлены на поддержание устойчивости в пределах прежнего уровня «норм» изменения (как норм реакций на средние нормы изменений среды), а другие направлены на поддержание устойчивости посредством выхода за эти пределы, перехода на новые «плоскости» (это сравнение известно биологам не только в связи с математическим моделированием процесса в условном «фазовом пространстве», но и по знаменитой схеме «плоскостей» эволюционного процесса, знаменующих собой в главном, по идее А. Н. Северцова, переходы на различные уровни ароморфозов, прогрессивных изменений организации живого). Акты изменений первого рода можно было бы назвать, по аналогии с известными терминами И. И. Шмальгаузена, стабилизирующей изменчивостью (типа гомеостаза), а второго рода — преобразующей изменчивостью.

Переходя к отличиям собственно развития от остальных типов процесса изменения, отметим сначала, что эти отличия могут быть выражены в неодинаковой степени. Полно выраженный процесс развития отличается от менее организованных (хотя нередко тоже сложных) процессов изменения прежде всего характером связей, объединяющих акты изменения и фазы, а значит — структурой всего процесса как целого. Ведущую роль в этих связях приобретает преемственность организации (В. А. Игнатьев), на основе которой даже и при «закрытом причинном контуре» (например, в эмбриональном развитии) совершаются вместе с тем и преобразующие изменения, выражающие проявления «непреформированности» эмбрионального морфогенеза (Л. В. Белоусов) и формообразовательного процесса вообще.

По мере развития форм развития роль преемственности возрастает, а в ней усиливаются информационные связи и воздействия, причем и сама информация (в широком смысле слова) изменяет свои состояния, способы действия и их организующее значение. Она становится интегрированной, внутренне организованной в «узлах», собственные структуры которых приобретают характер кодированных сверхструктур (гиперструктур) их материальных носителей — тех или иных «блоков» аппаратов управления биологических и вообще «функциональных» (П. К. Анохин) систем. В этих узлах, иными словами, сама информация становится «системной». Возникают системы информации, которая в них качественно отличается от аддитивных совокупностей «отраженных ограничений неопределенного многообразия» (как можно определить информацию в самом широком смысле этого термина). Одно из этих отличий состоит в том, что системная информация не только сама более организована, но и более эффективно организует другие образования в более обширных системах. Такие информационные «системы в системах», по выражению В. А. Лефевра (сокращенно — «инфы»), концентрируют отображения и выражения опыта прошлой истории данных преемственно воспроизводимых объектов, а также создаваемые тем или иным путем (в живой природе — прежде всего на основе селекционных процессов, формирующих «косвенные» отображения под опосредованными организующими воздействиями естественного отбора) программы операций и фрагментарные прообразы будущих результатов процесса развития. Результат развития все более как бы «просвечивает» уже в исходном состоянии объекта, заранее представлен в нем, — но не в смысле «преформации» готовых частей в их вещественной материальности, а только, повторяем, в смысле моделирования будущей организации объекта. Очевидно, такую информацию недостаточно определять как вид отражения, хотя бы и опережающего, потому что она выполняет функции организаторов, центральных и частных.

Таким образом, отличия собственно развития в его полно выраженной структуре заключаются во все большем приближении к настоящей «планомерности» и существенной самоотнесенности. Такие особенности процесс развития приобретает благодаря тому, что он во все большей мере, — однако при сохранении и даже возрастании роли взаимодействий со средой и самоорганизации частей, — направляется и управляется системами все более эффективно организующей информации, представленной в гиперструктурах «многоярусных» аппаратов управления (и управляемости) сложно организованного объекта. К их числу принадлежат изучаемые пока разрозненно следующие три типа или ступени: системы генетической информации, первичные и самые универсальные для живой природы; зоологические формы психики, которые в отличие от первых не существуют непрерывно, а воспроизводятся на их основе, но в главном заново в каждом онтогенезе; уже и на их основе возникают специфические формы надгаметной преемственности поведения и языка, участвующие в подготовке перехода к целой серии уровней социальных систем информации. Можно предположить, что выделение особого класса (или классов) систем информации, выполняющих функции организаторов сложных процессов, — в частности, и процессов развития, — будет содействовать обогащению синтетической функции общего понятия развития.

Однако далеко не все процессы развития в живой природе имеют полно выраженную структуру. Если в период эмбриогенеза формообразование идет в основном под организующими воздействиями генетической системы информации, созданной в ходе предшествующей эволюции, то сами эволюционные процессы, напротив, лишены каких-либо программ и прообразов, лишены хотя бы и неосознанной «квазителеологической» направленности. Естественная эволюция не «управляется», а направляется по многим путям, не «запрограммированным» в точном значении этого термина, и нет такой биологической системы информации, которая могла бы охватить своими организующими действиями жизнь популяции или вида как «пучка» филогенетических линий. Так как растения и животные вынуждены в главном приспосабливаться к среде, процессы эволюции носят характер преимущественно вынужденного, навязанного извне («эктогенетического») преобразования организации. Вместе с тем в «бездушных» действиях основного организующего «механизма» эволюции, естественного отбора, заключена — при достаточно неопределенном многообразии вариантов — необходимость линий прогрессивной, ароморфной эволюции, а также самоустранения его собственной ведущей роли.

В.В. Казютинский, В.И. Кремянский

В. И. Ленин. Полное собрание сочинений, т. 29, стр. 317. ↑
См.: К. Маркс и Ф. Энгельс. Сочинения, т. 20, стр. 350. ↑
В. А. Амбарцумян. Некоторые методологические вопросы космогонии. — «Философские проблемы современного естествознания». М., 1959. ↑
В. А. Амбарцумян. Проблемы эволюции Вселенной. Ереван, 1968. ↑
См.: Б. М. Кедров. Ленин и революция в естествознании XX века. М., 1969. ↑
См.: А. Л. Зельманов. О бесконечности материального мира. В кн.: «Диалектика в науках о неживой природе». М., 1964, стр. 249. ↑
См.: А. Л. Зельманов. О бесконечности материального мира. — В кн.: «Диалектика в науках о неживой природе». М., 1964, стр. 286. ↑
Термин «новообразование», который был бы вполне уместным в данной связи без перевода на латинский, уже «занят»: в нашей литературе так называют злокачественную опухоль и ее возникновение. ↑
В отличие от обычных у нас изложений, это ясно показал Дж. Нидгем (Нидхэм) в книге «История эмбриологии» (М., 1947). Даже самый крайний преформизм, теория вложения, предполагает неогенез — в виде акта или актов «творения» моделей-копий будущих организмов. ↑
Проблема общего методологического значения познания субстратов удачно была охарактеризована недавно Р. С. Карпинской («Вопросы философии», 1969, № 10). ↑
Термин «пангенезис» античные и средневековые авторы употребляли в смысле происхождения зачатка будущего организма от обоих полов, но у Дарвина этот термин связывался с предположением о том, что зачатки свойств происходят от всех органов родителей. Это предположение не подтвердилось. ↑
Различные аспекты связанных с этим методологических и концептуальных проблем рассматриваются в знаменитой теперь книге «На пути к теоретической биологии», ч. I, М., 1970. ↑
Классификация изменений и соответствующая литература даются в кн.: В. И. Столяров. Процесс изменения и его познание. М., 1966. ↑