И. И. Шмальгаузен (1884 - 1963) Кибернетические вопросы биологии (1968)
Кибернетика как учение о саморазвитии живых существ
Значение кибернетики для биологии
...Основное значение кибернетики, по нашему мнению, состоит в том, что использование кибернетических моделей помогает нам выяснить механизм основных биологических процессов, показать их место в истории преобразований земной коры и подчеркнуть вместе с тем своеобразие жизненных явлений среди явлений окружающей природы.
…
Происхождение жизни и эволюция живых существ
Жизнь, даже в простейших современных формах, представляет очень сложный комплекс регуляторных процессов, описываемый обычно как обмен веществ и энергий с окружающей средой, как способность к самоподдержанию своих структур, состава и функций, к их самовосстановлению, к самовоспроизведению и к саморазвитию.
Все эти характеристики составляют неотъемлемые свойства живых существ, и мы не можем выделить из них наиболее существенные элементы, которые лежат в основе жизни и определили ее возникновение и развитие. Современные формы жизни связаны с определенной группой химических веществ - белковыми телами. Жизнь - это особая форма существования материи в ее движении или проще - форма существования белковых тел. Однако жизненные функции определяются не только coставом организмов из белковых тел. Они определяются также наличием сложнейших структур, которые дают возможность пространственного и временного согласования многих элементарных процессов. В основе любой жизненной функции лежит целая цепь взаимообусловленных реакций, направления и скорости которых определяются различными специфическими белками - энзимами.
…
Проспект неоконченных глав
...Без моделирования (математического, логического, физическогo) нет познания! Однако модель не есть копия системы, а только попытка воспроизвести ту или иную отдельную функцию.
...Управление .означает воспроизвести передачу, переработку, хранение и выдачу информации системой. Управление связано с передачей небольших масс или энергий и выражается в действиях, сопровождающихся перемещением больших масс или выдачей большогo количества энергии.
Наука? Предмет есть метод? Нет связи. Научное направление с использованием теории информации для разработки теории управления.
Задача - разработка теории регyлирующих систем. В биологии задача шире: теории саморазвития систем.
…
Жизнь и энтропия.
Жизнь есть борьба.
Борьба против равновесия.
Обмен веществ, обмен энергией и обмен информацией с окружающей средой.
Организмы всегда извлекают информацию из окружающей среды (при этом и вещества и энергии мoгут поглощаться, но всегда происходит и затрата энергии на получение информации). Организмы и отдают информацию (т. е. негэнтропию) в окружающую среду при всякой деятельности (обратная информация). Эта деятельность направлена на поглощение веществ (питание), поглощение энергии (фотосинтез...) и, кроме тoгo, на извлечение всей новой информации, т. е. негэнтропии, из внешней среды. В результате этого негэнтропия во внешней среде падает, а в организмах накапливается в виде памяти (она рассеивается очень медленно! полностью со смертью!). Если в неорганической среде происходит кpyгoвopoт веществ и энергий, то в мире живых существ наблюдается еще и кpyгoвopoт информации.
Живые организмы питаются негэнтропией! (Шредингер).
В процессе эволюции происходит отбор наиболее способных извлекать информацию из внешней среды, это ведет к извлечению веществ и энергии и к накоплению информации в «памяти». Прогрессивная эволюция связана с ростом способности к извлечению информации (негэнтропии) и увеличением способности к ее сохранению в особи (память) и в популяциях (наследственная).
Обмен информацией с неорганической средой и с органическим окружением обоюдный.
В процессе эволюции нарастает способность особей не только извлекать, но и накапливать информацию. Соответственно возрастает негэнтропия, в особенности у животных (opган извлечения и накопления (нервная система) (негэнтропийный opгaн - максимальная упорядоченность).
...Передача информации, конечно, материальна и сопровождается затратой энергии. Однако как в кругообороте веществ, так и в передаче информации эти процессы нельзя смешивать. Поступление малого количества вещества в организм может сопровождаться большим поглощением энергии, а может и, наоборот, требовать больших ее затрат. С другой стороны, иногда большое количество вещества включает небольшие запасы энергии. Точно так же поступление информации связано и с материальными затратами, и с потреблением энергии, однако между тем и другим нет никакой пропорционaльности. Высшие животные с хорошо развитыми органами чувств получают непрерывно огромную информацию от внешней среды за счет ничтожного потребления веществ и энергии. С другой стороны, выдача ничтожной обратной информации в процессах жизнедеятельности животных может быть связана с очень большой затратой энергии.