Проблема системной организации в биологии

Системность является неотъемлемым свойством материи, наряду с движением, пространством, временем, отражением. Это свойство заключается в способности материи образовывать упорядоченные структуры. В любых пространственных масштабах, известных современной науке, материя предстаёт более или менее упорядоченной, образует системы разного уровня.

Одной из особенностей объектов живой природы является их высокая организованность. Поэтому в биологии особенно важно применять системный подход. Отдельные элементы системного мышления встречаются уже в древних биологических учениях. Так, античные философы неоднократно обращались к проблеме соотношения части и целого. В XVII-XVIII веках господствовали механистические представления в биологии и в науке в целом. Организм сопоставлялся с механической системой, в которой целое является простой суммой частей. Такой примитивный подход не объяснял качественную специфику целостных систем. В противоположность механистическому материализму сформировался витализм – это идеалистический подход, согласно которому живой организм не сводится к сумме материальных частей, т.к. содержит ещё некое объединяющее духовное начало («жизненная сила», «жизненный порыв»).

Бурное развитие биологии в XIX и в начале XX века с необходимостью требовало создания системного подхода. Свой вклад в его создание внесли российские учёные А.А. Богданов, В.И. Вернадский, В.Н. Сукачёв. Наибольшую роль сыграл австрийский философ и биолог Людвиг фон Берталанфи, утверждавший, что живой организм нельзя рассматривать как механический конгломерат частей. Берталанфи предложил определение системы, которое в общих чертах сохраняется и сегодня. Система – это комплекс взаимодействующих элементов. Элемент – это далее неразложимый компонент системы при данном способе её рассмотрения. Структура – это совокупность устойчивых связей между элементами. Для характеристики уровня упорядоченности элементов используют понятие организации, разработанное В.Н. Беклемишевым. 

Согласно Берталанфи организм как система обладает следующими признаками: 1) целостность, т.е. такой высокий уровень организованности, при котором свойства системы не сводятся к сумме свойств элементов. Целостная система обладает специфическими качествами, которых лишены элементы в отдельности и которые возникают благодаря взаимодействию элементов. 2) Открытость, т.е. интенсивный обмен веществом, энергией, информацией между системой и внешней средой. Благодаря обмену со средой организму удаётся поддерживать энтропию на низком уровне, т.е. сохранять высокую упорядоченность. 3) Динамичность, т.е. постоянное обновление элементов системы, при сохранении общего равновесия и устойчивой структуры. 4) Активность, т.е. существенное преобразование внешней среды. 5) Эквифинальность, т.е. способность приходить к одному и тому же результату разными путями, из разных начальных состояний. 

Ответ следует завершить выводом о значении системного подхода и результатах его применения в биологии.

Проблема детерминизма в биологии

Детерминизм – это философское учение о всеобщей закономерной взаимосвязи и взаимообусловленности объективных явлений. Исторически первой формой детерминизма был механический детерминизм – это философское учение, абсолютизирующее динамические законы и отрицающее объективное существование случайности. Сторонники механического детерминизма пытались объяснить биологические процессы с помощью законов механики или подобных им других динамических законов. Динамические законы применимы для описания систем, состоящих из небольшого числа элементов и с ограниченным набором условий, существенно влияющих на систему (например, Солнечная система). Но большинство реальных объектов не отвечают этим признакам (например, биологические объекты). Любой биологический объект является сложнейшей системой, состоящей из множества элементов и связанной с внешней средой интенсивными обменными процессами. Функционирование биологического объекта включает множество пересекающихся причинных цепей и подвержено влиянию множества внешних факторов. Поэтому применение динамических законов для описания биологических процессов является грубым и примитивным упрощением реальности.

Недостатками механического детерминизма воспользовались сторонники индетерминизма – философского учения, отрицающего всеобщую закономерную взаимосвязь объективных явлений. Индетерминисты полагали, что биологические процессы абсолютно хаотичны, случайны, не подчиняются никаким законам и потому не предсказуемы.

В противоположность механистическому материализму в биологии развивались идеалистические учения (финализм, телеология). Телеология – это религиозное учение о целесообразности в природе. Телеологи утверждали, что биологические процессы нельзя объяснить действием материальных причин, т.к. они подчиняются нематериальным целям, изначально заложенным в природу богом. Телеологи очеловечивают природу и переворачивают с ног на голову реальные причинные цепи. Только в осознанной человеческой деятельности цель, как планируемый в будущем результат, может управлять поведением в настоящем. А в природе нет планируемых целей. Биологические процессы происходят не «ради того чтобы», а «потому что», т.е. порождаются материальными причинами и подчиняются законам. Дарвин доказал что приспособленность анатомии и физиологии живых существ к достижению определённых целей (прежде всего к выживанию) стала результатом естественного отбора.   

В природе существует множество видов детерминации. Существуют причинные связи (порождение причиной следствия), структурные (связь между элементами системы), функциональные (связь между свойствами предмета, выражаемая функцией – математическим уравнением) и т.д. Живой природе свойственны все виды детерминации, что и неживой, а также специфический вид связи – телеономная, или целевая детерминация. В отличие от телеологии материалистическая наука не мистифицирует понятие цели, а объясняет органическую целесообразность на основе понятия о системах с обратной связью. Поведение таких систем корректируется в зависимости от информации о результатах деятельности. Это позволяет направлять деятельность к определённому результату. Примерами систем с обратной связью являются человек и все живые существа, а также механизмы, созданные по образцу живых объектов. Целеполагающей является только деятельность человека, т.к. только человек способен мысленно планировать цели деятельности. Поведение животных также регулируется обратной связью, но подчиняется не осознанной цели, а инстинктам, рефлексам, т.е. программе действий, отточенной в эволюции и направленной на выживание.

Наличие целевой детерминации в биологических процессах требует применения целевого подхода в биологии. Целевой подход, как разновидность функционального подхода, исследует поведение объекта как целенаправленное, т.е. зная цель, объясняет характер процесса. Признание многообразных видов детерминации в живой природе, в том числе целевой детерминации, признание вероятностного характера биологических законов является сущностью современного органического детерминизма. Органический детерминизм является формой диалектико-материалистического детерминизма применительно к познанию биологических процессов.     

История отношений человека и природы. Развитие экологических идей.

Труд, сознание и речь выделили человека из природы. Способность к труду является сущностной характеристикой человека. К. Маркс определяет труд как процесс, в котором человек своей собственной деятельностью опосредствует, регулирует и контролирует обмен веществ между собой и природой. Если животные приспосабливаются к среде, то человек приспосабливает среду к своим потребностям. И чем более осознанной становилась деятельность предков человека, тем более существенным становилось воздействие на среду. В ответе на данный вопрос следует кратко представить историю взаимодействия человека и природы, показать изменение характера этого взаимодействия в эпоху присваивающего и производящего хозяйства, в Античную эпоху и в Средние века, в период промышленной революции. Далее следует охарактеризовать образ природы в мифологических, религиозных, философских, научных идеях разных эпох.

В XVIII – XIX веках интенсивно накапливаются конкретные научные знания по экологическим проблемам. Победа эволюционного учения в биологии стала толчком к становлению экологии как науки о взаимоотношениях организмов со средой обитания. Не случайно название новой науки было предложено немецким дарвинистом Э. Геккелем. Вехами в истории экологии стало развитие понятий биоценоза (К. Мебиус, 1877), экосистемы (А. Тенсли, 1935), «биогеоценоза» (В.Н. Сукачев, 1940), развитие учения о биосфере и ноосфере (Э. Зюсс, Э. Леруа, П. Тейяр де Шарден, В.И. Вернадский). Но в начале ХX века экология выходит за пределы биологии, проникая в другие естественные, а также в общественные науки. Сформировался целый ряд взаимосвязанных, и даже пересекающихся междисциплинарных направлений: 1) экология человека – отрасль знания, в которой раскрываются взаимоотношения человека как биологического индивида со средой обитания (природной, антропогенной), разрабатываются меры по охране здоровья человека от вредных факторов окружающей среды (близка к биологии и медицине); 2) глобальная экология – наука о биосфере как глобальной экосистеме, в которой живые существа, включая человека, взаимодействуют с природной средой; 3) социальная экология – наука, изучающая закономерности взаимодействия общества и природы.

Взаимодействие общества и природы в ХХ веке. Истоки и пути преодоления экологического кризиса.

Взаимодействие природы и общества в ХХ веке выходит на новый уровень, для характеристики которого В.И. Вернадский разработал учение о биосфере и ноосфере. (см. раздел «Философские проблемы географии).

Современный экологический кризис трактуется многими как кризис цивилизационный, в основе которого лежит, во-первых, резкое ускорение роста народонаселения, а, во-вторых, ускорение научно-технического развития. Прогресс науки и технологий ведёт к увеличению объёмов материального производства, что в свою очередь ведёт к загрязнению среды и исчерпанию невозобновимых природных ресурсов. В тоже время, необходимо понимать, что развитие науки и техники само по себе не является первопричиной экологического кризиса. Научно-технический прогресс может вести к разрушению природы, или может быть направлен на её сохранение, в зависимости от того, кем и в каких целях он используется. Т.е. причины экологического кризиса надо искать в характере социальных процессов, в принципах общественного устройства.  

Существуют различные радикальные сценарии дальнейшего экологического развития человечества: 1) Экоцентризм – минимизация воздействия человека на природу, сохранение первозданной природы; 2) техноцентризм – неограниченное развитие экономики, преобразование природы и решение любых экологических проблем с помощью новых технологий. На рубеже 70-80-х гг. сформировалась концепция устойчивого развития, одобренная ООН (1992 г. Рио-де-Жанейро) и ставшая компромиссом между крайностями экоцентризмом и техноцентризмом. В рамках данной концепции признаётся необходимость дальнейшего роста материального производства. Но в тоже время ставится сверхзадача – перейти от стихийного развития к осознанному и управляемому. Любые преобразования в обществе – как материальные, так и социальные, политические, духовные – должны планироваться с учётом экологических последствий. Задачи устойчивого развития: выживание, развитие, сохранение среды. Устойчивое развитие должно обеспечить возможность будущим поколениям удовлетворять свои потребности и жить в благоприятной среде. Любые преобразования, угрожающие выполнению этих задач, должны пресекаться.

Экологические проблемы не решить какой-либо одной мерой, например, введением экологосберегающих технологий. Необходимо направленное преобразование всех четырёх сфер общественной жизни – материальной, социальной, политической и духовной. Среди ученых и политиков нет единого мнения. Некоторые современные глобалисты считают, что преодоление кризиса возможно в условиях господства общественной собственности («экологический, гуманный социализм»). В любом случае необходим комплекс мер, затрагивающих науку, технику, экономические отношения, политику, право, социальные отношения и культуру. Более того, экологические задачи могут быть решены только в совокупности с решением других глобальных проблем современности. Без глубоких социальных преобразований концепция устойчивого развития останется утопией.  

Образование, воспитание и просвещение в свете экологических проблем человечества.

Решая экологические проблемы, нельзя недооценивать важность преобразований в духовной сфере, в которой формируется и воспроизводится общественное сознание. Общественное сознание является отражением общественного бытия, т.е. материальной жизни общества. В тоже время общественное сознание оказывает активное обратное влияние на материальную жизнь. В XIX-XX вв. в общественном сознании индустриально развитых стран прочно устоялось потребительское отношение к природе. И на обыденном, и на теоретическом уровне общественного сознания господствуют представления о человеке, как покорителе и преобразователе природы. Интересы экономической прибыли ставятся на первый план, а экологические последствия материальной деятельности учитываются в том случае, если это не мешает получению прибыли. Естествознание создаёт научную основу для покорения природы, технические науки воплощают знания в технологиях. В системе образования со школьной скамьи формируются представления о неограниченных возможностях научно-технического прогресса. Т.о. в общественном сознании устойчиво воспроизводится система ценностей, оправдывающая хищническую эксплуатацию человеком природы.

Углубление экологических проблем в конце ХХ века поставило вопрос о необходимости изменения приоритетов. Изменение общественного бытия, ухудшение природных условий жизни общества, потребовало изменений общественного сознания, отразилось в развитии экологических идей. Становится очевидным, что проблема экологии – это не проблема качества жизни, а проблема сохранения жизни как таковой. Поэтому сохранение природы как среды обитания человека должно выйти на первый план в системе ценностей как отдельных людей, так и общества в целом. Необходимо выработать новые ценностно-нормативные отношения, позволяющие преодолеть отчуждение человека от природы, направленные на гармоничное сосуществование с природой. Эти изменения в общественном сознании уже идут. Идеализация неограниченного прогресса постепенно сменяется представлениями о пределах роста, об экологических лимитах.

В структуре общественного сознания выделяются два уровня: обыденное и теоретическое сознание. Обыденное сознание – это низший уровень общественного сознания, который формируется стихийно в повседневной бытовой практике людей. В формировании экологического сознания на обыденном уровне важную роль играют средства массовой информации. Теоретическое сознание – это высший уровень общественного сознания, который формируется целенаправленно специалистами. На этом уровне формирование экологических знаний – это задача науки, а широкое распространение их в обществе – это задача системы образования. Экологическое образование должно включать как обучение, т.е. усвоение знаний, так и воспитание, т.е. формирование системы ценностей, принципов, убеждений. Для этого необходимо вводить отдельные экологические дисциплины, а также экологический компонент в традиционные дисциплины - социально-гуманитарные, естественные и технические. Философия с её возможностями синтеза и обобщения знаний может стать теоретической основой экологического мировоззрения.