Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии

Александр Марков

О фрактальности жизни и жизненности фракталов

ПО СТАТЬЕ:

Б. А. Богатых

Фрактальные структуры живого и эволюционный процесс

Том 67, 2006. № 4, июль-август • Стр. 243–255

Некие био объекты напоминают фракталы. На снимке: колония микробов Bacillus subtilis. (фото с веб-сайта www.igmors.u-psud.fr)

Б. А. Богатых из Обнинского технического института атомной энергетики ассоциирует био объекты Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии и их эволюцию с фракталами — особенным классом математических объектов. Создатель считает, что, рассматривая жизнь как фрактал, можно разъяснить многие характеристики живой материи, которые по другому разъяснить тяжело. К числу таких параметров относится наличие в эволюционном процессе как случайных, так и закономерных компонент. «Фрактальное» разъяснение схожих труднообъяснимых параметров живого сводится к Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии тому, что такие же характеристики, оказывается, имеются и у фракталов, а так как жизнь есть фрактал, то этим все и разъясняется.

Несколько слов об пояснительной роли математических и философских понятий в биологии

Сколько раз уже убеждались биологи на горьком опыте, что жизнь во всем ее обилии принципно Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии нереально свести к какому-либо серьезному математическому закону либо модели. Но пробы такового рода, вероятнее всего, будут длиться еще очень длительно. Так устроен разум человечий, что нам очень охото найти строгую логику и «гармонию больших числ» даже в тех областях действительности, где их нет и быть не может

Будучи редактором научно Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии-популярного веб-сайта «Проблемы эволюции», неофициального интернет-издания, которое время от времени публикует тексты, содержащие неортодоксальные био идеи, я часто просматриваю бессчетные рукописи физиков, математиков, философов, пытающихся триумфально «въехать» в биологию на белоснежном жеребце какой-нибудь физической, математической либо философской концепции. В особенности нередко при всем этом эксплуатируются — обычно Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии с самыми плачевными плодами — идеи и понятия, взятые из теории систем, теории инфы и кибернетики

Структура большинства схожих сочинений приблизительно схожа. Сначала создатель показывает на неудовлетворительность имеющихся разъяснений тех либо других био фактов и явлений (к примеру, направленности эволюции либо необходимости адаптаций). Потом создатель кратко знакомит читателя с любым Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии классом безупречных либо реальных небиологических объектов (к примеру, с автоматическими системами управления). Дальше создатель показывает на сходство этих объектов с кое-чем, наблюдаемым в живой природе. После начинается более истязающий шаг — «втискивание» живой природы во всем ее обилии в прокрустово ложе избранной небиологической концепции. В заключительной части текста создатель обычно Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии пробует показать, что в итоге проделанных логических операций все, что было до сего времени неявного в биологии, сейчас получило точное разъяснение. Структура этого разъяснения такая: так как живы организмы (либо экосистемы, либо их развитие и т.д.) являются, как мы проявили, тем-то и тем-то (к примеру, автоматическими системами управления), то Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии их необъясненные до сего времени характеристики объясняются просто-напросто тем, что конкретно такими качествами владеют небиологические объекты, о которых речь идет (в нашем примере — автоматические системы управления). Почему эти небиологические объекты владеют такими качествами — таковой вопрос не ставится, ибо он издавна решен. Его решили арифметики, либо физики Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии, либо кибернетики, когда разрабатывали подобающую теорию.

Таким макаром, био объекты отождествляются с небиологическими (обычно для этого употребляются безупречные объекты, математические либо философские понятия). После чего биологам уже не нужно ничего разъяснять: эта задачка перекладывается на математиков, философов и др., разработавших подобающую небиологическую теорию.

Не будем вдаваться в такие философские тонкости, как Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии неувязка правомочности отождествления вещественных объектов с безупречными. Для хоть какого биолога ущербность рассмотренных выше рассуждений явна просто поэтому, что каждое конкретное отождествление такового рода базируется на очень слабеньких основаниях, а конкретно на сходстве только неких параметровбио объектов со качествами того либо другого класса объектов небиологических.

В нескончаемом обилии живой Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии природы вправду можно усмотреть черты сходства с самыми различными математическими и философскими понятиями и конструкциями. Организмы вправду кое в чем сходны и с автоматическими системами управления, и с фракталами, и с более ординарными геометрическими фигурами, и с кристаллами, и с манной кашей (к примеру, собственной вязкостью); последовательность нуклеотидов в молекуле Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии ДНК частично сходна с тем, что понимают под словом «информация», а мозговая деятельность в чем либо подобна работе компьютера. Но это сходство совсем не дает оснований отождествлять био объекты со всем перечисленным, и утверждать, что этим-то все и разъясняется в биологии

2. Короткое содержание статьи Б. А. Богатых

Во вводной части статьи создатель Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии докладывает, что «К истинному времени в эволюционном учении в большей степени доминирует синтетическая теория эволюции (СТЭ) ... и, частично, номогенез, где основными факторами выступают мутации в генах (ошибки репликации ДНК), рекомбинации при кроссинговере и смешивании наборов хромосом (время полового размножения) и естественный отбор». Заметим, что данная черта относится сначала Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии к СТЭ, тогда как к номогенезу Л. С. Берга (учению об эволюции на базе закономерностей, а не случайностей, сделанному за длительное время до открытия природы генных мутаций) она не имеет дела.

Дальше создатель замечает, что ни одна из этих концепций не дает удовлетворительного разъяснения наблюдаемым фактам. «Ощущается недочет в Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии новых идеях... позволяющих перебросить мостик от методологических концепций, имеющих по преимуществу высококачественный нрав, к концепциям математическим, с их ярко выраженным количественным и геометрическим аспектом».

В первом разделе «Альтернативность мнений на природу био эволюции» создатель тщательно рассматривает мнения Ч. Дарвина, Л. С. Берга и их последователей, указывая на альтернативность этих взглядов Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии: дарвинизм и, в основном, СТЭ делают акцент на случайности, номогенез — на закономерности эволюционных конфигураций. Создатель упоминает также некие неортодоксальные эволюционные идеи, такие как догадка Лотси (Lotsy, 1916) о неизменяемости генов и суждения Лима-де-Фариа (1991), который «пытается доказать, что био эволюция является не столько самостоятельным, сколько уже оканчивающим Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии шагом канализации эволюции физического и хим мира (глобальный эволюционизм), главным содержанием которых является комбинирование и наложение друг на друга (суперпозиции) ограниченного числа начальных форм и функций.» Лично для меня тут самым сложным было осознать, к чему в этой фразе относится местоимение «которых». К огорчению, вся работа написана конкретно в таком Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии стиле.

Создатель приводит ряд примеров, указывающих на «направленное развертывание наследных задатков» в процессе эволюции. 1-ый пример — «открытие... генетических мобильных частей (ГМЭ), способных передвигаться в геноме и обусловливать часть спонтанных мутаций... Выявлено, что локализация, другими словами вставка ГМЭ в геноме клеточки , в главном является не случайной, а направленной Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии, вроде бы «предопределенной». Все это показывает на то, что и детерминируемый ими мутационный, и, как следствие, эволюционный процесс, также неслучаен и направлен».

Вправду, некие (хотя и далековато не все) ГМЭ встраиваются в большей степени в участки с определенной последовательностью нуклеотидов, и это присваивает индуцируемому ими мутагенезу не совершенно случайный нрав. Избирательность Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии ГМЭ, по-видимому, определяется строением ДНК-связывающего домена фермента транспозазы, кодируемого самим мобильным элементом. Это событие на сегодня представляется полностью элементарным. Транспозаза должна присоединиться к какому-то участку ДНК, различные участки владеют различными качествами, так как состоят из различных нуклеотидов, а различные транспозазы имеют не совершенно схожие Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии ДНК-связывающие домены (у их различная последовательность аминокислот). Стоит удивляться тому, что одна транспозаза почаще присоединяется к одним, а другая — к другим участкам? Можно ли тут так уверенно гласить о «направленности» и «предопределенности»? Мне представляется, что в этом случае это очень сильные выражения, хотя, естественно, дело вкуса. Охото увидеть Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии, что современная молекулярная биология располагает множеством фактов (разумеется, неведомых создателю), которые демонстрируют, что мутагенез далековато не всегда является полностью случайным — ну и тяжело в живой природе отыскать что-то полностью случайное. Понятно, что различные участки генома мутируют с разной частотой, что многие бактерии в стрессовых критериях начинают продуцировать особенные ДНК-полимеразы Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии, склонные к ошибкам — специально чтоб повысить скорость мутирования, и т. д. У создателя же в этом разделе статьи (с. 245) даже нет ссылок на работы, размещенные после 1993 года, что принуждает заподозрить недостаточную осведомленность создателя по рассматриваемому им вопросу. В связи с этим стоит отметить, что и финишный вывод Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии статьи, приобретенный с помощью «фрактального» подхода — о существовании как случайного, так и закономерного в эволюции, при этом иногда тяжело отделить одно от другого — представляется полностью элементарным исходя из убеждений современной биологии, и никакого неразрешимого противоречия тут биологи не лицезреют.

Еще больше поразителен последующий пример: «На основании анализа структурных перестроек [хромосом Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии], происходивших в процессе эволюции, Стоун (Stone, 1962) выстроил филогенетическое древо рода Drosophila. Это показывает сначала, что хромосомные мутации происходят неслучайным образом, потому что в неприятном случае сделать филогенетическое древо, основанное на хромосомных перестройках, было бы невозможно». Из этого видно, что создатель вообщем не представляет для себя, как по тем либо Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии другим признакам (не принципиально, молекулярным, хромосомным либо морфологическим) строятся филогенетические деревья. В реальности, как отлично понятно хоть какому биологу, случайный нрав появления тех либо других наследных конфигураций (к примеру, синонимичных нуклеотидных замен) совсем не препятствует их использованию для построения эволюционных реконструкций, а быстрее даже напротив.

Создатель рассматривает также Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии явления параллелизма и конвергенции, сообщая последующее: «Если отбор подхватывает 1-ые из случаем возникающих «полезных уклонений», то параллелизм значит, что у самых различных видов первыми были одни и те же уклонения». Вернее было бы сказать не «были», а «оказались полезными», что, согласитесь, очень меняет дело, и уже не дает способности использовать Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии данное рассуждение как подтверждение направленности мутагенеза, а только как доказательство направленности деяния отбора, в чем никто и не колеблется.

В конце этого раздела создатель заключает, что противоречия меж случайными и закономерными качествами эволюции очень глубоки. Из-за этого «биологическая эволюция проявляет себя в виде противоречия, или как система Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии противоречий, которая поначалу стает лишенной единства». Разрешить конфликт сумеет только нечто радикальное, а конкретно «модель, учитывающая если не все, то многие нюансы обилия живого мира».

В качестве таковой модели создатель предлагает модель фракталов, описанию которой посвящено несколько последующих разделов статьи. Из их мы узнаём, что «Мандельброт (2002) под фракталом предполагает сначала Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии особенные геометрические огромного количества... Обилие фракталов, содержащих огромное количество виртуальных наборов всех способностей, отраженное через принцип самоподобия, описывается достаточно обычный математической формулой... получившей заглавие огромное количество Мандельброта (ММ), где, как мы отметили выше, отражен процесс повторения процедуры неопределенное число раз (процесс итерации). (...) ММ является фракталом, в каком закодировано практически все Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии, если не все обилие природы. В качестве примера можно привести полосы берегов морей и рек, поверхность минералов, динамику экономических процессов, очертания туч и деревьев, турбулентность потока воды, иерархическую компанию живых систем и т. д.» Охото спросить создателя, следует ли отсюда, по его воззрению, что фракталы исчерпающим образом «объясняют Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии», кроме «живых систем», также и все вышесказанное, включая форму туч и береговые полосы морей и рек? Либо, может быть, все-же вернее сказать, что фрактальная геометрия — это удачный язык, позволяющий более либо наименее точно обрисовывать форму перечисленных объектов, но менее того?

В конце концов, создатель приступает к обоснованию собственного головного тезиса Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии о том, что био объекты имеют фрактальную природу. Делается это с помощью отдельных рассеянных в тексте утверждений, к примеру, таких: «Фрактальная организация, на наш взор, лежит в базе устройства всех многоклеточных организмов, ибо они происходят из единственной клеточки — зиготы». Какие-либо дополнительные объяснения отсутствуют, и читателю Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии остается только гадать, почему создатель считает происхождение из одной клеточки достаточным подтверждением «фрактальной организации» многоклеточных.

Рассмотрев некие характеристики фракталов, создатель серьезно берется за био материал, начиная разъяснять био загадки и разрешать противоречия на базе фрактального осознания живого. «Борьба за существование — не прогрессивный, а ограниченный фактор, потому что она не Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии выбирает более уклоняющиеся особи, уничтожая все другие, а, напротив, охраняет норму и уменьшает изменчивость. Непроизвольно появляется вопрос, какую же роль в выше рассмотренных процессах играет естественный отбор? Да, отбор, непременно, существует, но он не имеет настолько существенного дела к эволюции, который ему приписывают.» При чтении этих строк непроизвольно появляется вопрос, откуда Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии создатель почерпнул свои сведения? Почему он именует стабилизирующий отбор «борьбой за существование»? Знаком ли он вообщем с работами И. И. Шмальгаузена, создателя теории стабилизирующего отбора и основоположника того журнальчика, где размещена — по совсем непонятным мне причинам — данная статья?

Дальше в том же разделе читаем: «При этом эволюция, что является на Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии данный момент признанным, идет не методом трансмутации отдельных особей, как считал Дарвин, а методом преобразования всего наличного состава особей либо их значимой части, указывая, что эволюционирует не особь либо индивидум, а популяция. Другими словами, не случайности правят процессом эволюции, потому что в неприятном случае не производилось Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии бы одновременное изменение огромного числа особей. Тут, на наш взор, срабатывает принцип (назовем его «принципом резонансного самоподобия»), более ярко проявляющийся в аттракторе Эйгена, или в канторовском огромном количестве (Берже и др., 1991).» Видно, что создатель кое-что слышал об одном из краеугольных камешков СТЭ — популяционной генетике (конкретно оттуда происходит тезис о Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии том, что эволюционирующей единицей является не особь, а популяция), но ошибочно интерпретировал услышанное. В реальности там нет никакой речи о синхронном и параллельном изменении всех особей в популяции, будь то в силу аттрактора Эйгена либо из-за канторовского огромного количества. Речь там идет о том, что под воздействием отбора изменяются частоты Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии встречаемости аллелей в популяции, и к этому процессу многие создатели на ранешних шагах развития СТЭ пробовали сводить всю биологическую эволюцию.

Дальше создатель рассматривает некие математические и геометрические закономерности, прослеживаемые в форме и расположении листьев растений, в том числе у неродственных групп, делая упор, а именно, на работы С. В Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии. Мейена и Ю. А. Урманцева. Но когда дело доходит до «фрактальной» интерпретации этих фактов, создатель пишет нечто совсем непоследовательное, а конкретно: «Все эти феномены (параллелизм или полиморфизм негомофилетических частей) есть отражение полиморфического огромного количества симметрий в динамике, с формированием уже новых самосборок, соответственных динамической природе фрактала. Другими словами Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии, обилие био материала, рассматриваемое через динамику полиморфического огромного количества симметрий (природу фрактала), проявляет себя, обычно, с нарушением симметрий (асимметричность, апериодичность и т. д.). В качестве примера можно привести, к примеру, наличие в белках аминокислот не 2-ух изомеров (D-изомеры и L-изомеры), а соответственных только L-конфигурации.» Если попробовать Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии редуцировать и упростить этот сверхусложненный текст до удобопонимаемого состояния, получим приблизительно последующее: «Параллелизм есть отражение природы фрактала. Другими словами, фрактальная природа био объектов проявляется в их асимметричности, как, к примеру, в случае с L- и D-изомерами аминокислот». Каким образом создателю удалось увязать параллелизмы в форме листьев с асимметричностью Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии аминокислот, я так и не сумел осознать. Может быть, добравшись до конца этого очень перегруженного словами абзаца, он сам уже позабыл, о чем говорилось в его начале? Либо, может быть, здесь имелось в виду, что образование схожих листьев у различных растений есть некоторое проявление асимметричности, так как из Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии многих вероятных вариантов листьев выбираются только некие?

Статья богата схожими необычными местами, и нереально процитировать их все, но один из разделов нужно привести вполне, так как в нем в особенности отлично виден тот пояснительный аппарат, о котором говорилось выше. Этот аппарат основан на последующей логической схеме, на мой взор совсем неправомочной Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии: «Данное свойство живого разъясняется тем, что живое — фрактал, а у фракталов такое свойство встречается». Итак, цитата:

«Возникновение сопряженной системы: нуклеиновые кислоты — белок (так именуемый гиперцикл Эйгена) (Эйген, Шустер, 1982) также можно, по-видимому, разъяснить через динамическую составляющую природы фрактала — проявление его динамики полиморфического огромного количества симметрий. Тут разъяснение Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии природы узнавания, т.е. установление обоюдного соответствия полинуклеотидных и полипептидных текстов осмысливается (разрешается), на наш взор, вместе с динамикой полиморфизма симметрий, также через природу самоподобия и самоафинности фрактала. Как понятно (Федер, 1991), аффинное преобразование хотя и переводит точку x=(x1,... ...xE) в новейшую точку с координатами x=(r1x1,... ...rExE), где Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии не все коэффициенты подобия r1,... ...rE схожи, все же сохраняет свойство конгруэнтности, когда, к примеру, огромное количество точек Qiсовпадает с обилием точек r(Q) после переноса и/либо поворота, что в нашем случае происходит при установлении обоюдного соответствия полинуклеотидных и полипептидных текстов.»

Тут, во-1-х, непонятным смотрится прямое отождествление трудности Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии появления полинуклеотидно-полипептидного соответствия (настоящая эволюционная неувязка появления генетического кода) с гиперциклами Эйгена, каковые являются менее чем неплохой умозрительной моделью этого процесса. Но главное в другом. Что конкретно предлагает создатель в качестве разъяснения? Он докладывает, что арифметики в рамках теории фракталов выдумали некоторое преобразование, которое по своим свойствам Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии припоминает появление упомянутого соответствия (в модели Эйгена либо в реальной эволюции — не совершенно понятно). Вот и все разъяснение! Генетический код появился поэтому, что жизнь — фрактал, а у фракталов могут наблюдаться схожие процессы. Это и есть декларируемое создателем «разрешение ряда био феноменов с более глубочайшим их осмыслением».

Как решает создатель Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии самую главную, с его точки зрения, делему, сформулированную в первой части статьи — «противоречие» меж случайным и закономерным в эволюции? Точно так же. Он объясняет, что единство случайного и закономерного является одним из главных параметров фракталов, а так как жизнь есть фрактал, то этим все и сказано.

В заключение стоит Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии отметить, что текст статьи очень труден для осознания, и не только лишь из-за трудности излагаемых мыслей, да и из-за того, что в почти всех длинноватых, перегруженных предложениях нарушаются простые нормы синтаксиса и словоупотребления, принятые в российском языке. В качестве примера приведу заключительную фразу статьи: «В данной возможной Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии неисчерпаемости фрактала просматривается широкий выбор (диапазон) претендентов на роль био эволюции — молекулы ДНК либо их отдельные части (ген с его дробностью, интеркалированностью мобильностью и т.д.), отдельные организмы или супружеские пары сексапильно репродуцируемых видов, или целые виды и т. д.». Что тут написано? Может ли «молекула ДНК Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии» «претендовать на роль био эволюции»? Убежден, что не может, хотя бы поэтому, что молекула ДНК — это молекула, а эволюция — это процесс конфигурации живых организмов в процессе исторического развития. Молекула не может быть процессом конфигурации, а процесс конфигурации не может быть молекулой — и пусть тот, кто считает по другому, 1-ый бросит в Несколько слов об объяснительной роли математических и философских понятий в биологии меня камень.


nervno-psihicheskie-narusheniya-v-svyazi-s-cherepno-mozgovoj-travmoj.html
nervno-psihicheskoe-napryazhenie.html
nervno-psihicheskoe-zdorove-detej-i-podrostkov-posle-smerti-roditelej-v-otdalennom-periode.html