3. Аутопоэтическая организация.
Очевидно, что мы можем определить классы систем (классы це-лостностей), чья организация может быть охарактеризована в терминах пространственных взаимодействий между ее компонентами. Так происходит в случае кристаллов, разные виды которых определяются только различными схемами пространственных связей. Очевидно также то, что возможно установить другие классы систем, чья организация может быть охарактеризована только в терминах связей между процессами, порожденными взаимодействиями компонентов, а не просто пространственными связями между этими компонентами. Таковыми являются любые механистические системы, разные виды которых определяются различными моделями сцепленности (отношений) процессов. Одним из частных случаев представляются живые системы, чьи организационные принципы мы и хотим проанализировать в качестве подкласса механистических систем.
Аутопоэтическая организация как целостность определяется сетью производительной активности составных частей, которые а) рекурсивным образом принимают участие в одной и той же сети производительной активности компонентов, результатом которой является производство этих же компонентов, и б) реализуют сеть производительной активности как нечто единое в области пространства, которую эти компоненты занимают. Возьмем в качестве примера клетку: она представляет собой сеть химических реакций, производящих молекулы, которые а) посредством взаимодействия друг с другом генерируют и принимают участие рекурсивным образом в единой цепи химических реакций, которые их же и произвели, и б) придают данной клетке свойство материальной целостности. Таким образом, клетка, как физическая единица, топографически и операционально обособленная от некоего фона, остается в таковом качестве лишь до тех пор, пока указанный организационный принцип непрерывно поддерживается путем безостановочного круговорота материи вне зависимости от смены формы и специфичности ее основных химических реакций.
4. Аутопоэз и аллоноэз.
Класс систем, демонстрирующих аутопоэтическую организацию, мы будем называть аутопоэтическими системами.
Отличительным феноменом, к которому ведет аутопоэтическая организация, является свойство автономности: существование аутопо-этической организации как таковой является продуктом ее же активности. До тех пор, пока аутопоэтическая система существует, ее организация остается инвариантной; в том случае, когда сеть производительной активности компонентов, которая определяет данную организацию, разрушается, целостность также распадается. Таким образом, для аутопоэтической системы может быть задана некая область, в пределах которой данная система способна компенсировать возмущения в процессе собственного аутопоэза, т.е. в пределах которой она остается целостностью.
Напротив, механистические системы, чья организация такова, что они не производят те составные части и процессы, которые делают их едиными, т.е. механистические системы, в которых продукт их активности не является их же составной частью, отчужден от самой системы, мы называем аллопоэтическими. Следовательно, способ существования таких систем определяется процессами, которые конститутивно не входят в их состав. Так, к примеру, несмотря на то, что рибо-сома частично состоит из компонентов, производимых рибосомами же, в качестве целостной единицы она существует благодаря процессам, отличным от ее собственной конститутивной активности. Алло-поэтические системы по своей природе являются неавтономными ввиду того, что их реализация и существование в качестве единиц целостности не зависит от их собственной активности.
5. Аутопоэз: организация живого.
Любые биологические свидетельства, доступные на сегодняшний день, ясно показывают, что живые системы принадлежат к классу аутопоэтических систем. Для доказательства того, что принципы аутопоэтической организации являются организационными принципами жизни, достаточно показать, что любая аутопоэтическая система является живой системой. Это и было проделано путем демонстрации того, что для обладания системы феноменологией жизни достаточно, чтобы ее организация была аутопоэтической (Maturana, Varela 1973).
В данном месте, однако, следует отметить, что при подобной характеристике воспроизводство не подразумевается в качестве необходимого свойства живой организации. И действительно, для того, чтобы имело место воспроизводство, прежде всего, должна существовать единица, которая воспроизводится: утверждение целостной единицы является логическим и оперативным антецедентом самого воспроизводства. У живых систем организация, которая воспроизводится, является организацией аутопоэтической и сама репродукция имеет место в процессе аутопоэза; т.е. новая целостность возникает в результате осуществления аутопоэза старой. Воспроизводство у живых систем в своей основе является процессом деления, суть которого состоит в фрагментации аутопоэтической единицы с распределением аутопоэза таким образом, что деление обособляет фрагменты, которые способны осуществлять такую же аутопоэтическую сеть производительной активности компонентов, что и первоначальная целостность. Все же, хотя самовоспроизводство и не является обязательным свойством живой организации, наличие его у живых систем, каковыми мы их знаем, является необходимым условием для поддержания исторической цепи воспроизводства, пусть не обязательно идентичных, аутопоэтических целостностей, т.е. для процесса эволюции.
6. Модель для минимального случая.
Мы хотим представить одно из самых простых воплощений ау-топоэтической организации. Данная модель имеет значение в двух аспектах: с одной стороны, она позволяет наблюдать аутопоэтическую организацию в действии, а также ее спонтанное возникновение из компонентов в системе, которая проще, чем любая из известных живых систем; с другой стороны, она способствует развитию формального инструментария для анализа и синтеза аутопоэтических систем.
Модель представляет собой двухмерную вселенную, в которой определенное количество элементов О («субстрат») и несколько элементов * («катализаторы») беспорядочно перемещаются по прямоугольной решетке. Указанные элементы обладают особыми свойствами, определяющими взаимодействия, результатом которых может стать продукция элементов другого вида [О] («звенья»), которые кроме собственных свойств обладают еще и свойством взаимодействия («связывания»). Пусть взаимодействия и преобразования выглядят следующим образом:
[1] Соединение:
[2] Сцепление: (связывание)
[3] Разрушение:
Взаимодействие [1] между катализатором * и двумя субстратными элементами О приводит к формированию одного несвязанного звена [О]. В процессе взаимодействия [2] эти звенья могут связываться и образовывать неразветвленные цепи, состоящие -из [о]. Образованная таким способом цепь может замкнуться сама на себя, сформировав закрытое пространство, которое мы полагаем проницаемым для элементов О, но непроницаемым для *. Процесс разрушения (взаимодействие [3]) признается независимым от состояния звеньев |О|, т.е. находятся они в свободном или связанном состоянии, и может рассматриваться либо как спонтанный распад, либо как результат столкновения с субстратным элементом О.
-
Рис. 1. Первые семь состояний (0—>6) единого компьютерного ряда показывают процесс спонтанной генерации аутопоэтической единицы. Взаимодействия между субстратом О и катализатором * приводят к образованию цепей из связанных звеньев |О|, которые в конечном счете замыкают катализатор, замыкая таким образом и сеть взаимодействий, образующих аутопоэтическое единство внутри данного пространства.
Чтобы сделать динамику системы наглядной, мы иллюстрируем две последовательности (рисунки 1 и 2) продуктивных стадий преобразования в том виде, как они были выданы печатающим устройством в процессе компьютерной симуляции данной системы[63].
Если [О}-цепь замыкается с содержанием во внутреннем пространстве элемента * (Рис.1), то элементы |О|, синтезированные в замкнутом пространстве в результате реакции [1], могут заместить собой такие же элементы [о] в цепи (взаимодействие 2), которые были разрушены согласно реакции [3] (Рис.2). Таким способом создается целостная единица, воплощающая в себе сеть производительной активности компонентов, которые являются одновременно производителями и участниками цепи реакций, воспроизводящей эти компоненты путем эффективной реализации данной сети в качестве автономной целостности в пределах того пространства, в котором эти элементы существуют. В рамках указанного пространства эти системы удовлетворяют требованиям аутопоэтической организации. И действительно, из элементов * и О образуется элемент [о] внутри замкнутого пространства, сформированного двухмерной цепью из [ОЦзвеньев; в результате этого процесса элементы |О|, произведенные внутри замкнутого пространства, замещают собой распавшиеся звенья цепи таким образом, что указанное пространство остается замкнутым для * при условии постоянного потока элементов и рекурсивного воспроизводства сети продуктивной активности, которая, таким образом, остается инвариантной (Рис.1 и 2). Данная целостность не может быть описана в геометрических терминах, так как она никак не определена пространственными связями между ее компонентами. Если попытаться остановить все протекающие в системе процессы в какой-то момент при нахождении * внутри [oj-цепи с сохранением пространственных связей между компонентами, мы действительно получим систему, определяемую в терминах пространственных отношений, т.е. кристалл, но никак не аутопоэтическую целостную единицу.