Иванов-Петров Александр (ivanov_petrov) wrote,
Иванов-Петров Александр
ivanov_petrov

Category:

Черданцев, Морфогенез и эволюция. ВВЕДЕНИЕ (5)

Такой опыт возможен, если в момент опыта развивающаяся система представляет определенный набор морфогенетических процессов, определенным образом связанных друг с другом. Теперь представим себе, что система находится в процессе перестройки морфогенетических связей («корреляций»), когда старые связи утрачивают устойчивость и разрушаются, а новые только начинают складываться. Естественно, что ее ответ на любое воздействие не вполне предсказуем, хотя бы потому, что у одного зародыша быстрее (медленнее) будут разрушаться (складываться) одни морфогенетические связи, а у другого - имеющего такую же историю развития и развивающегося в том же направлении - другие.

Для негрубой системы это невозможно, потому что в ней возникновение новых морфогенетических связей является иллюзией. В информационной системе вообще не может произойти ничего такого, что бы не содержалось в ней заранее, за исключением мутаций и морфозов, то есть случайной потери информации.

Иное дело – грубые системы. Мало того, что изменчивость является для них неизбежным следствием усложнения формы, но благодаря появлению новых направлений изменчивости они могут узнать о том, что они стали другими – более сложными (Креславский, 1978). Центр круга является его единственной особой точкой, но это негрубое положение, которое разрушается при малых флюктуациях и расщепляется на две особых точки, соответствующие эксцентриситетам эллипса с очень малым различием между его длинной и короткой осями (Арнольд, 1990). Следовательно, круг существует только в нашем воображении, на самом деле это эллипс, но такой, эксцентриситеты которого неразличимы. В этом смысле он не отличается от круга (воображение тоже реально), потому что его особые точки не имеют собственного движения. Оно появляется только у эксцентриситетов настоящего эллипса, которые различимы и могут перемещаться независимо друг от друга. Поэтому эллипс, сохраняя те же самые особые точки, может принимать самую разную форму, грушевидную, или какую-нибудь другую, которую круг может принять только с внешней помощью.

Приведенный пример отнюдь не умозрителен. По одной из моделей морфогенеза почки конечности млекопитающих (Oster et. al., 1983) плечевая кость является единственной костью плеча потому, что сечение почки конечности представляет окружность, в которой имеется всего один центр притяжения клеток мезенхимы. Потом сечение почки конечности (в ее дистальной части) принимает эллипсоидальную форму, и исходный центр притяжения расщепляется на два центра, соответствующих эксцентриситетам эллипса. Это негрубая (симметричная) бифуркация, которая никогда не реализуется в природе, иначе лучевая и локтевая кость (или большая и малая берцовые кости) были бы одинаковыми. Более того, при симметричной бифуркации опять-таки получается не форма, а ее обозначение – для того чтобы получить различие локтевой и лучевой костей (например), мы должны по-разному обозначить два одинаковых центра скопления мезенхимы. В действительности же, когда сечение почки конечности становится эллипсом, его полюса асимметричны, потому что один из них (передний полюс) сохраняет форму, близкую к фрагменту окружности (Goodwin, 1994). Получается грубая, то есть асимметричная бифуркация – в задней половине почки конечности, из-за усложнения ее формы, возникает новый центр притяжения мезенхимы (лучевая кость), а локтевая кость является просто продолжением плеча, то есть исходного центра притяжения клеток. При такой бифуркации лучевая и локтевая кость образуются разными способами, и обозначать их различие не нужно, оно содержится в самой форме зачатков.

Для негрубых систем изменчивость всегда имеет внешние причины, тогда как для грубых систем она является свойством их собственного движения. Это очень важное различие, которое проявляется только при усложнении формы. На тех отрезках развития, на которых усложнения нет, грубую систему всегда можно заменить негрубой (не только мысленно, а потому, что такая замена может происходить в ходе эволюции онтогенеза), отчего и возможны информационные модели.

С усложнением формы дело обстоит иначе. Никто (пока что) не ставит под сомнение реальность ее эволюционного усложнения. Вопрос состоит в том, реально ли ее усложнение в индивидуальном развитии. Если усложнение формы в онтогенезе не создает новой информации, то есть не изменяет саму программу развития, то для понимания того, почему круг становится эллипсом, не нужно знать, почему это произошло в эволюции. В эволюции формы было усложнение, но в онтогенезе его нет, потому что онтогенез знает, что из круга должен получиться эллипс, и для любой информационной модели эллипс является не более сложной формой, чем круг, а просто другой формой, и даже не формой, а другим информационным кодом. Если же онтогенетическое усложнение формы так же реально, как ее эволюционное усложнение, то оно создает новую информацию, а это возможно только для грубых систем. Подобно тому, как мы удивляемся, что встретили что-то такое, что мы уже видели, и только поэтому узнаем это что-то, в онтогенезе образование более сложной формы сначала должно вызывать удивление и растерянность у самой развивающейся системы, и только потом – именно благодаря удивлению – становится ясно, что с ней можно делать то, чего нельзя было делать с первоначальной, более простой формой. В этом случае в онтогенезе должны повторяться те же условия (уравнения) движения формы, которые действовали при ее эволюционном возникновении. Эволюционно новая форма и в онтогенезе должна восприниматься как новшество, открывающее новые направления изменчивости, а следовательно – новые возможности своего собственного изменения. При этом онтогенез может оставаться детерминированным процессом (естественно, в определенных пределах), но для этого сама форма должна заключать в себе информацию о своем развитии. В этом и состоит основная идея этой книги, продолжающая, как надеется автор, основные идеи А. Г. Гурвича (1914; 1922) и К. Х. Уоддингтона (Waddington, 1946; 1972).
Tags: biology2, books3
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 7 comments