Диссипативные структуры

                Введение
         Открытые системы , содержащие химически реагирующие смеси и удерживаемые от релаксации к термодинамическому равновесию , проявляют способность к характерным коллективным эффектам. В частности, в них самопроизвольно зарождаются макроскопически упорядоченные состояния ( т.н.диссипативные структуры ). Основными результатами теории диссипативных структур является множественность состояний, различающихся по типу пространственной организации, возможность как спонтанных, так и индивидуальных переходов между этими состояниями, универсальное описание динамики становления макроскопической упорядоченности. Способность к самоорганизации широкого круга физико-химических систем открывает возможность моделирования процессов десимметризации и усложнения пространственной организации в ходе эмбрионального развития многоклеточных организмов.
   Библиографию темы составляют работы Николиса Г., Пригожина И. «Самоорганизация в неравновесных системах», М. 1979, Полака Л.С., Михайлова А.С. «Самоорганизация в неравновесных физико-химических системах», М. 1983, Смирновой Н.А. «Методы статистической термодинамики в физической химии ».М. 1973 и др.Задачи:
- раскрыть понятие диссипативных структур как универсального механизма возникновения пространственно-временного упорядочения открытых систем;
- осветить концепции происхождения жизни на Земле;
- охарактеризовать самоорганизацию на клеточном уровне и в многоклеточных системах.



Глава 1.
Диссипативные структуры как универсальный механизм возникновения пространственно-временного упорядочения открытых систем.
1.1. Диссипативные структуры и самоорганизация.

     Согласование поведения осуществляется благодаря связи между подсистемами. Универсальным механизмом связи подсистем выступает поле - пространственно-временная неравномерность распределения управляющего параметра. Для опыта Бенара это будет поле распределения температурного градиента, поскольку оно в каждый момент определяет характер движения частиц. Такие структуры, образующиеся в неравновесной области вследствие притока отрицательной энтропии и характеризующиеся кооперативным поведением подсистем, Пригожин назвал диссипативными (от франц. dissipation - расселение, растрата).1 Изложив обе концепции, попытаемся соотнести описанные в них феномены.
Различия в описаниях носят прежде всего методический характер. Диссипативные структуры описаны для всех уровней структурной организации от субатомного (лазер) до организменного (агрегация у амеб). Этническая система - явление популяционного уровня. Лабораторный эксперимент, применяемый на объектах низких уровней организации, в этногенезе применен быть не может. Однако методика этнологии остается естественнонаучной, поскольку вместо эксперимента применяется метод эмпирического обобщения проверенных наблюдений.
1. Николис Г., Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных системах. М. 1979.
В.И.Вернадский считал, что такой метод дает результаты по достоверности аналогичные наблюденному факту. Следовательно, методическая разница работ Л.Н.Гумилева и И.Пригожина не принципиальна. Сходство описанных феноменов должно проявляться в тождестве поведения диссипативных структур и этнической системы. Так как поведение диссипативных структур разных уровней аналогично, ограничимся сопоставлением поведения этнической системы и диссипативной структуры организменного уровня - агрегация амеб-слизевиков.
Слизевики - одноклеточные организмы, но агрегируясь в колонию, ведут себя подобно многоклеточным. В первой фазе роста организм существует в виде отдельных амеб. Затем рост прекращается и во второй фазе некоторые амебы начинают выделять в среду особой вещество - цАМФ. Выделение ими порций цАМФ создает градиент его концентрации, причем другие амебы сначала мигрируют под действием градиента к "центрам", а затем и сами начинают испускать сигналы цАМФ к периферии. Испускание коллективных сигналов позволяет каждому "центру" контролировать порядка 10 амеб, так что колония ведет себя как единый организм. В конце второй фазы колония мигрирует до тех пор, пока не обнаружит участок среды, пригодный для образования плодового тела. Если такой участок найден, колония дифференцируется. Третья фаза развития колонии слизевиков - образование плодового теле, когда в результате дифференциации образуется стебель, несущий мириады спор.1 Если взять в качестве материала этногенез античного мира (суперэтноса толчка VIII в. до н. э.), то можно проследить аналогичные фазы в эволюции поведения.
1. Белинцев Б.Н. Диссипативные структуры и проблема биологического формообразования. М. 1983.С. 9 – 14.
 В первой фазе - пассионарном подъеме, пришедшемся на VIII-VII вв. до н. э., античный мир существовал в виде отдельных полисов. Подчинение в эту эпоху считалось эквивалентом рабства. Вторая фаза - акматическая - приходится на V-III вв. до н. э. В эту эпоху пассионарность суперэтноса была максимальна и начался процесс консолидации вокруг наиболее пассионарных центров суперэтноса. В качестве таковых выступали Афины, Спарта, Фивы, дикая Македония. Это эпоха союзов, нашедшая свое окончательное выражение в империи Александра Великого, К концу этой фазы, еще при жизни Александра, проявляет себя тенденция к миграции пассионарности из старых центров к новым, расположенным на периферии античного мира - Александрии, Антиохии и другим. После смерти Александра его империя распадается на царства диадохов. Третья и четвертая фазы - надлом и инерция - связаны с падением пассионарности системы. Этот спад в течение II в. до н.э. - II в.н.э.вывел на первое место Рим, лежащий на окраине этноландшафтного ареала суперэтноса. Именно в инерционной фазе этногенеза создалась античная цивилизация - Pax Romana - как результат этногенеза античного мира. Такое же сходство с поведением этноса легко отметить и для диссипативных структур всех других уровней организации. Так, аналогии с лазером позволяют смотреть на этногенез как на эффект усиления живого вещества биосферы при помощи космического излучения, что подтверждает высказанную Гумилевым гипотезу происхождения пассионарных толчков.1  Такое же сходство с поведением этноса легко отметить и для диссипативных структур других уровней организации. Так, аналогии с лазером позволяют смотреть на
1. Гумилев Л.Н.Этногенез и биосфера Земли.М.1989.; Древняя Русь и Великая Степь. М. 2001.
этногенез как на эффект усиления живого вещества биосферы при помощи космического излучения, что подтверждает высказанную Гумилевым гипотезу происхождения пассионарных толчков.
Эти аналогии - свидетельство единой природы этногенеза и диссипативных структур. Равновесным состоянием этносов является этноландшафтный гомеостаз, а условия равновесия в разных этносах также приводят к одинаковым макроскопическим результатам. Именно поэтому этносы, находящиеся в гомеостазе, имеют схожие стереотипы поведения .Потоком отрицательной энтропии (энергии) выступает пассионарность, хотя ее поступление в этнос опосредовано космическим излучением, мутацией генофонда и воспроизведением пассионарного признака в потомстве. Следовательно, управляющим параметром в этногенезе надо считать уровень пассионарного напряжения в системе (разность уровней пассионарности в данный момент времени и в гомеостазе). Принцип связи подсистем в этносе (комплиментарность) также базируется на феномене поля, порожденного управляющим параметром (пассионарностью). Поэтому самоорганизация в этносфере - это образование этнически разных рангов (субэтносов, этносов и суперэтносов),связанное с достижением критических управляющих параметров (определенных значений уровня пассионарного напряжения). Подобным образом основу самоорганизации в этносах составляет согласованное (кооперативное) поведение,выраженное через общность этнического стереотипа поведения. В этнической истории находит подтверждение высказывание основоположника синергетики Г.Хакена: "Кооперация многих подсистем какой-либо одной системы одним и тем же принципам, независимо от природы подсистем". Количество приведенных примеров можно увеличить, охватив ими изменение отношения системы ко времени и ее реакцию на внешние физические поля, механизмы фазового перехода и соотношение между детерминизмом и случайностью, характеристики отдельных фаз и роль флуктуаций. Однако более существенно единство функций этнической системы и диссипативной структуры. Они обе порождаются необратимыми процессами, односторонне направленными во времени, представляют собой форму адаптации к условиям внешней среды,  отражают глобальную ситуацию в этой среде: их размеры как системы во времени и пространстве на порядок и более превышают размеры составляющих их элементов. Правомерно рассматривать этническую систему как диссипативную структуру популяционного уровня. Такой вывод, выражающий контаминацию изложенных подходов Пригожина и Гумилева, обещает перспективы для дальнейших исследований в обоих направлениях. Теория этногенеза обогатится формально-математическими описаниями поведения диссипативных структур, результатами лабораторных экспериментов. Теория диссипативных структур получит возможность изучения долго  процесса самоорганизации, имеющего абсолютные хронологические датировки.
Свойство самоорганизации структур - атрибут природных процессов. Процессы техногенеза сами по себе не обладают такой способностью, поскольку в технических устройствах лишь используются, подобно природным ресурсам, и природные процессы самоорганизации. Они-то и обеспечивают работу технических устройств благодаря внешним (конструктивным) ограничениям, закладываемым человеком при разработке машины или прибора. И хотя "демаркационная линия" между самоорганизующимися системами и техническими устройствами не может быть проведена вполне однозначно", применительно к географии еще раз подтверждается правота С.В.Колесника, указавшего на качественное отличие природных и социальных процессов в географической среде.
Диссипативные структуры являются результатом развития собственных внутренних неустойчивостей в системе. Процессы самоорганизации возможны при обмене энергией и массой с окружающей средой, т. е. при поддержании состояния текущего равновесия, когда потери на диссипацию компенсируются извне. 1 Эти процессы описываются нелинейными уравнениями для макроскопических функций.
Возникновение макроскопических структур обусловлено рождением, под действием крупномасштабных флуктуаций, коллективных типов движения (мод), их конкуренцией, подавлением одних и развитием тех, которые наиболее приспособляемы к данным условиям. Сходство процессов возникновения диссипативных структур с фазовыми переходами в равновесных системах дало основание называть их неравновесными (кинетическими) фазовыми переходами. Формальная общность кинетических и равновесных фазовых переходов заключается в кооперативном характере процесса, обусловленном тем, что в системе, обладающей бесконечным числом степеней свободы, находится одна или несколько таких, изменение которых подчиняет себе изменение остальных. Таким образом, в отличие от неравновесной статистической физики замкнутых систем, где
1.Пригожин И.Р. // Новейший философский словарь.Минск.2003. С. 798- 799.
 анализируются процессы релаксации, приближение к равновесному состоянию, синергетика (термодинамика открытых систем) рассматривает обратный процесс создания и эволюции все усложняющихся диссипативных структур, когда системы стремятся к менее вероятному состоянию, эволюционируют с уменьшением энтропии. Так как в процессе усложнения требуется все большее число параметров для их описания, то структуры приобретают индивидуальность, неповторимость. В обратном процессе возвращения к положению термодинамического равновесия поведение различных систем становится схожим и единственным параметром, определяющим функции распределения, становится температура.
Диссипативные структуры можно разделить на временные, пространственные и пространственно-временные. Примерами временных структур являются периодические, колебательные и волновые процессы. Типичными примерами пространственных структур являются: переход ламинарного течения в турбулентное, переход диффузионного механизма передачи тепла в конвективный. Характерные примеры: турбулентность, ячейки Бенара и сверхрешетка пор. Развитие турбулентности начинается при достижении числом Рейнольдса критического значения. Ламинарное течение становится неустойчивым, возникают стационарные колебания скорости движения, затем более сложное движение все увеличивающимся числом характерных частот. Это  сложное квазипериодическое движение называют динамическим хаосом. Турбулентное движение является макроскопическим, обусловленным большим числом возникших корреляций. Число степеней свободы, необходимых для его описания, по некоторым оценкам достигает 109. Возникшие макроскопические связи увеличивают внутреннюю упорядоченность системы, что проявляется в возникновении интерференционных пятен в световой волне, прошедшей через турбулентность. Важность анализа турбулентности следует из того, что большая часть Вселенной заполнена веществом, находящимся в турбулентном движении.
Ячейки Бенара представляют собой структуры, напоминающие пчелиные соты, которые возникают в вязкой жидкости, подогреваемой снизу, после того, как градиент температуры превышает некоторое критическое значение. Весь слой жидкости распадается на одинаковые вертикальные шестигранные призмы с определенным соотношением между высотой и стороной. В центральной области призмы жидкость поднимается, а вблизи вертикальных граней опускается. В приповерхностном слое жидкость растекается от центра к краям, а в придонном - от границ призм к центру. Грандиозная структура подобных ячеек имеется на Солнце. Она образует конвективную зону сферической формы толщиной 105 км. Именно эта зона обеспечивает перенос на поверхность Солнца энергии, высвобождающейся за счет термоядерных реакций в его недрах.  При непрерывном облучении металлов потоком частиц высокой энергии ионы выбиваются из узлов кристаллической решетки. Возникающие вакансии объединяются, образуя частички пустоты - поры. Обычно пространственное распределение вакансионных пор случайно и близко к равномерному. Однако при определенных условиях может образовываться решеточное распределение пор, симметрия и кристаллографические оси которого являются такими же как и у решетки основного кристалла. Впервые решетку вакансионных пор (ее также называют сверхрешеткой) наблюдал в 1971 году Д.Эванс в чистом молибдене, облучаемом при 870 С ионами азота с энергией - 2 МэВ.  Примерами пространственно-временных структур являются режим генерации лазера и колебательные химические реакции. Возникновение когерентного излучения в лазере происходит при достижении мощности накачки (подводимой энергии) порогового значения. Фазовый переход в физике означает скачкообразное изменение физических свойств при непрерывном изменении внешних параметров. Неравновесный фазовый переход определяется флуктуациями. Они нарастают, увеличивают свой масштаб до макроскопических значений. Возникает неустойчивость и система переходит в упорядоченное состояние. Неравновесные фазовые переходы различной природы имеют общие характеристики. Упорядочение связано с понижением симметрии, что обусловлено появлением ограничений из-за дополнительных связей (корреляций) между элементами системы. Л. Д. Ландау в 1937 г. предложил общую трактовку фазовых переходов 2-го рода как изменение симметрии. В точке перехода симметрия меняется скачком. Также общим свойством кинетических фазовых переходов является наличие фундаментальной макроскопической переменной, позволяющей дать единое описание процесса упорядочения - параметра порядка.Синергетика выявила общность закономерностей развития объектов разного уровня организации. Разительное сходство уравнений, описывающих процессы в самых различных областях знаний позволяет говорить о структурном изоморфизме процессов самоорганизации любых систем. В химии, например, переменными являются концентрации реагирующих веществ. В биологии - численность организмов или биомасса, мембранный потенциал и т.д. Примером временной структуры в биологии является процесс “хищник- жертва”. Периодические колебания численности популяции зайцев и питающихся ими рысей, прослеженные компанией по заготовке пушнины “Хадсон-Бей” в течение 90 лет описываются уравнением Лотки-Вольтерра. Это же уравнение описывает незатухающие концентрационные колебания в химических системах. С точки зрения неравновесной термодинамики, процесс Лотки - Вольтерра интересен тем, что описывает систему как бы бесконечно удаленную от состояния равновесия, но еще не перешедшую в неустойчивое состояние.
Деятельность организмов немыслима без автоволновых процессов, являющихся пространственно- временными структурами. Хорошо известно “чувство времени” у многих биологических объектов, начиная от простейших и кончая высокорганизованными. Разгадка “биологических часов” лежит в периодических автоволновых процессах. Ярким примером последовательности бифуркаций и кинетических фазовых переходов является морфогенез . Морфогенез - это возникновение тканей, органов и всей структуры организма в процессе его эмбрионального развития. Исходная яйцеклетка в первом приближении имеет форму шара. Эта симметрия сохраняется на стадии бластулы, когда клетки, возникающие в результате деления еще не дифференцированны. Далее сферическая симметрия нарушается и сохраняется лишь аксиальная симметрия. Усложнение системы сопровождается понижением ее симметрии. Справедливо выражение “порядок есть нарушение симметрии”. Нарушения симметрии в ходе развития зародыша возникают спонтанно в результате неустойчивости симметричного состояния.
При дальнейшем развитии организма происходит формирование структуры личности. Внешними факторами, приводящими к раскрытию неустойчивости в данном случае являются межличностные взаимодействия. В психологии известны многочисленные примеры неадекватной реакции подростков на незначительные события.
Вернадский рассматривал жизнь на Земле как процесс, имеющий космический источник энергии - Солнце. Причем основную роль в использовании солнечной энергии играют фотосинтезирующие организмы. Теория диссипативных структур выявляет более глубокую роль растительного покрова - обеспечение термодинамических условий существования жизни на планете. Земной шар вместе с живой и неживой природой является открытой, неравновесной системой. От Солнца поступает поток энергии в виде излучения. Существование на Земле упорядоченной структуры в виде биосферы возможно лишь при отводе в космическое пространство большего количества энтропии, чем приходит с солнечным излучением и вырабатывается в биосфере в результате диссипативных процессов. Можно сказать, что самоорганизация поддерживается за счет поглощения отрицательной энтропии. По предложению Бриллюэна, отрицательную энтропию стали называть негэнтропией. Негэнтропийный рацион Земли составляет, по оценке Ребане, 1022 кал*град-1 в год. Поглощая солнечное излучение, растительный покров понижает эффективную температуру уходящего излучения, увеличивая поток отводимой энтропии. Это увеличивает энтропию Вселенной, но обеспечивает поддержание стационарного состояния на Земле. В этом проявляется общее свойство жизни как упорядоченной подсистемы - она ускоряет рост энтропии системы в целом, но создает упорядоченность локально. Постоянство негэнтропийного рациона Земли лежит в основе закона Вернадского о сохранении биомассы на Земле.
Современный взгляд на динамическую систему Земля - Солнце выявил значение солнечной активности. Возникающие флуктуации электромагнитного и корпускулярного излучений Солнца не превышают 10-3 от его общего потока, поэтому влияние солнечной активности на процессы, происходящие на Земле, раньше полностью отрицалось из-за энергетической малости. Однако сейчас установлено это влияние на самые разнообразные процессы в магнитосфере, верхнем и нижнем слоях атмосферы, гидро- и литосфере Земли. Воздействие происходит из-за сильной неравновесности ряда процессов в космическом пространстве, земной атмосфере и на самой Земле. Неравновесность же характеризуется наличием неустойчивостей. Солнечная активность выступает как спусковой крючок, приводящий к раскрытию этих неустойчивостей.1

Глава 2.
Происхождение жизни и самоорганизация.
2.1. Происхождение жизни.

     Жизнь – термин, фиксирующий способ бытия наделенных внутренней активностью сущностей, в отличие от нуждающихся во внешнем источнике движения и эволюции неживых предметов. В естествознании данный термин обозначает способ существования
1. Синергетика / Новейший философский словарь. Минск.2003.

систем, при котором предполагается обмен веществ, раздражимость, способность к саморегуляции, росту, размножению и адаптации к условиям среды. Происхождение жизни является объектом исследования многих естественных наук, но прежде всего биологии.
Время появления жизни на Земле не известно. Земля сформировалась 4,5-4,6 млрд.лет назад, но от первых 700-800 млн.лет ее существования в земной коре следов практически не осталось. Ископаемые организмы встречаются в основном в осадочных породах, но самые древние из известных осадочных пород ( формация Ишуа в Гренландии )имеют возраст около 3,8 млрд. лет. В них уже есть следы жизни, - чисто химические, связанные с изотопным составом углерода, и неясно – РНК-жизни или ДНК-белковой.  3,5 млрд.лет назад начинают встречаться остатки целых живых организмов – бактерий. Таким образом, жизнь на Земле появилась не позднее, чем 3,8 млрд.лет назад. Эпоху РНК-мира некоторые специалисты помещают между 4,3 и 3,8 млрд.лет назад.
    До XVII века ученые полагали самозарождение жизни обычным явлением, учение «витализма» не противоречило библейской версии космогенеза. Итальянец Франческо Реди( 1626-1698) заявил, что живой организм может происходить только от другого организма. Но откуда появилась жизнь? На этот вопрос отвечают две точки зрения : либо существовала изначально ( мнение Вернадского), либо сотворена ( Богом).
В 1864 г. Бутлеров А.М. открыл реакцию синтеза углеводов из формальдегида. Стало ясно: между живой и косной материей нет непреодолимой грани.
Физики утверждают : Вселенная появилась в результате Большого Взрыва из некоего бесконечно малого объекта. Вначале не было атомов и молекул, затем появились элементарные частицы, из них – атомы водорода; скопления атомов стали звездами первого поколения, - которые стали фабрикой по производству атомов, необходимых для будущей жизни. Возможность органического синтеза в протопланетном облаке была подтверждена в Новосибирском институте катализа, - было доказано, что в газово-пылевых протопланетных облаках имеются необходимые условия для синтеза органики из водорода, азота, угарного газа, цианистого водорода и простых молекул; необходимо также присутствие твердых частиц-катализаторов, содержащих железо, никель, кремний.
Абиогенный синтез органики продолжался уже на Земле. Вместе с Землей возник т.н. «геохимический круговорот». Между химическими реакциями появилась конкуренция в борьбе за субстраты, - «естественный отбор».
Общепринятого определения жизни не существует. Некоторые ученые полагают, что жизнь – скорее процесс, чем структура, - процесс сохранения неравновесного состояния органической системы извлечением энергии из среды; другие подчеркивают обязательную дискретность живых объектов, считая, что понятие «Жизнь» неотделимо от понятия «организм».
Важнейшими свойствами жизни являются : наличие наследственной информации и активное осуществление функций, направленных на самоподдержание, рост и размножение, а также на получение энергии , необходимой для выполнения этой работы. Все живое на Земле справяется с этими задачами при помощи 3 классов сложных органических соединений : ДНК, РНК и белков. ДНК хранит наследственную информацию, белки выполняют все виды активных «работ». РНК служат посредниками между ДНК и белками, обеспечивая считывание наследственной информации. При помощи РНК осуществляется синтез белков в соответствии с записанными в молекуле ДНК «инструкциями».
Многие биологи считают: разнообразие жизни на Земле происходит от единого исходного вида – «универсального предка».Микробиолог Г.А.Заварзин с этим не согласен. Устойчивое существование биосферы возможно только при условии относительной замкнутости биогеохимических циклов. Замкнутость циклов может быть обеспечена только сообществом из нескольких разных видов микроорганизмов. Заварзин считает,  что организм, способный в одиночку замкнуть круговорот, - невозможен. Отдельно взятая органическая молекула не сможет устойчиво самовоспроизводиться и поддерживать гомеостаз в окружающей среде. На это способны только комплексы из большого числа разных молекул, поделивших между собой функции .
Скорее всего, общим предком всего живого был не один вид, а полиморфное сообщество, в котором происходил активный обмен наследственным материалом между организмами. Разнообразие, симбиоз, разделение функций, информационный обмен – изначальные свойства земной жизни. 1


1. Заварзин Г.Л. Становление системы биохимических циклов .Новосибирск. 2003.; Марков А. Происхождение жизни. М. 2006.; Соколов Б.С., Федонкин М.А. Обзор древнейших этапов эволюции жизни. М. 1988.
2.2. Самоорганизация на клеточном уровне. Самоорганизация в многоклеточных системах.
   Самоорганизация – процесс, в ходе которого создается, воспроизводится или совершенствуется организация сложной динамической системы. Самоорганизация может иметь место только в системах, обладающих высоким уровнем сложности и большим количеством элементов, связи между которыми имеют не жесткий, а вероятностный характер. Свойства самоорганизации обнаруживают объекты различной природы: живая клетка, организм, биологическая популяция, биогеоценоз, человеческий коллектив и т.д. Процессы самоорганизации происходят за счет перестройки существующих и образования новых связей между элементами системы. Отличительная особенность процессов самоорганизации – их целенаправленный, но и естественный, спонтанный характер. Различают три типа процессов самоорганизации : 1) самозарождение организации, то есть возникновение из некоторой совокупности целостных объектов определенного уровня новой целостной системы со специфическими закономерностями ( например, генезис многоклеточных организмов из одноклеточных); 2) процессы, благодаря которым система поддерживает определенный  уровень организации при изменении внешних и внутренних условий ее функционирования, в частности, механизмы, действующие по принципу отрицательной обратной связи; 3 ) этот тип процессов самоорганизации связан с совершенствованием и саморазвитием таких систем, которые способны накапливать и использовать прошлый опыт. Термин «самоорганизующаяся система» в 1947 году ввел английский кибернетик У.Р.Эшби. Исследование проблем самоорганизации стало одним из основных путей проникновения идей и методов кибернетики, теории информации и теории систем в биологическое и социальное познание.
Даже самый краткий перечень основных этапов перехода органической материи к предбиологической , а затем и к биологической жизни клеточного уровня чрезвычайно сложен, и протекал этот процесс столь продолжительно, что не мог быть реализован не только на какой-то одной планете, но даже в рамках Галактики. Первичный процесс самоорганизации жизни мог протекать по классическим представлениям дарвиновской эволюции, то есть этот процесс имел бесконечное число степеней свободы и был реализован за длительный период времени на различных планетах. Однако, с появлением простейших форм биологической жизни клеточного уровня развития, процесс эволюции ее высших форм развивался очень стремительно, только на одной планете и по очень узкому коридору иммунологического надзора тех же простейших , не превышая 2-3 млрд.лет.
Первичные формы организации материи возникают при формировании приготовленных для жизни планет в любой звездной системе Вселенной. Согласно концепции Эгейна, первый уровень самоорганизации сложной органической структуры связан с понятием «квазивидов», которые представляют собой устойчивые матричные органические структуры. Дальнейший процесс эволюции органических структур складывается из ассоциации квазивидов с другими видами молекул, типа полипептидов, выполняющими функции катализа, - гиперциклы. Информационное содержание структурной системы расширялось, возникала кооперация, которая функционировала как единая самовоспроизводящаяся каталитическая система с высоким информационным содержанием. Отбор приводил к выживанию только одного гиперцикла, с высокой селективной ценностью. Эти исследования позволяют построить целостную гипотезу всего процесса пути эволюции превращения простых в сложные структуры органической материи. Однако, эта идея не является обоснованием процесса возникновения биологической жизни на Земле, как это рассматривается в концепциях А.И.Опарина, Пригожина и др. о самозарождении жизни.
Нам абсолютно не известна последовательность функционирования предбиологических форм жизни и особенно этапов становления биологической жизни клеточного уровня развития . В земных пределах нет подобных естественных аналогов , и их пока не удаётся создать путем экспериментального моделирования . Некоторые фундаментальные свойства биологической жизни заимствованы сложных форм органической материи , они протекают в процессе взаимодействии с окружающей средой . Это свойство межвидовой и внутривидовой борьбы , а также способность в экстремальных условиях приостанавливать своё дальнейшее развитие, переходя в состояние обратимой консервации.  Эти свойства закрепились на уровне предбиологической жизни и достигли совершенства у простейших форм биологической жизни. Особенно удивительным является свойство саморепликации, возникшее на уровне предбиологических форм жизни , которые отличаются чрезвычайной сложностью. Вероятность случайности саморепликации органических структур в естественной природе ничтожно мала. В космических масштабах времени это событие для органических структур вряд ли могло возникнуть не только за эволюционный период Земли ( 4-5 млрд.лет), но даже Вселенной ( 30 млрд.лет).
Процесс реализации механизма генетической памяти по воспроизведению многообразия каждого индивидуума животного и его наследия также относится к категории чрезвычайной сложности. Сами первооткрыватели ДНК Дж.Уотсон и Ф.Крик считали, что количество требований и условий для формирования свойств ДНК и ее структурной самоорганизации столь велики, что в условиях Земли их можно объяснить только «чудом»,а в науке подобное объяснение не принято.1
Мы живем в трехмерном пространстве. Строение любого объекта объемно. Живые организмы создавались в пространственных отношениях. Они обладают формой , - внутреннее и внешнее строение подчинено определенным законам. Все во Вселенной стремится к какой-либо форме симметрии ; материальное стремится к сохранению как можно большего количества энергии в наименьшем объеме, - этому состоянию отвечает форма шара. Вселенские структуры, - Галактики, - имеют шарообразную форму с центральной симметрией или спиралевидную конфигурацию с осевой симметрией. Такая симметрия у Солнечной системы, в которой мы существуем. Расстояния между планетами в ней подчинены правилу геометрической прогрессии. Звезды и планеты обладают шарообразной формой с центральной симметрией.
Простейшие микроорганизмы, бактерии представляют собой шар. Чем больше свободной энергии в живом, тем более усложняется его форма , но подчиняется определенной закономерности. Для
1. Самоорганизующиеся системы.М.1964 ; Кремянский В.И. Структурные уровни живой материи.М. 1969 ; Пригожин А.И. Социологические аспекты управления М. 1974 ; Тимофеев Н.Н. Самоорганизация жизни. М. 2007.   
бактерий – это приобретение ими цилиндрической формы, как у туберкулезной палочки.
Самой известной из форм симметрии является билатеральная,- это зеркальная симметрия правой и левой половин тела. Новый виток развития ведет к объединению однородных механизмов с приобретением переносной симметрии, - так строятся простейшие водоросли.
На каждом новом витке развития жизни эти этапы повторяются и усложняются.
Российский ученый И.Мечников выдвинул гипотезу формирования многоклеточных организмов и предположил, что первые многоклеточные имели шарообразную форму , как личинки самых простых организмов на Земле, - губок и кишечно-полостных.
 Следующий этап развития – черви, у них наблюдается билатеральная симметрия; эти животные стали предками современных групп высокоразвитых организмов.  Это сегментарные животные; у них проявляется переносная симметрия повторяющихся члеников.
Человек и высшие организмы относятся к данному типу организмов; сегментарно расположены позвонки и ребра, так строится структура нервов, сосудов и т.п. Внутренние органы – это новообразования, которые создавались из сегментарных внутренних органов предков.
После того, как у червей появился сквозной кишечник , - коллизия развития происходила вокруг него.
 Движение пищи создало различия в формировании органов вокруг входного и выходного отверстия. Органы, которые принимают из среды, стали стремиться к ротовому отверстию, выходящие – аккумулировались у выхода. Все принимающие дистанционные чувствительные органы стали располагаться у переднего конца; сюда же переместились органы, поглощающие кислород – жабры у рыб и легкие у наземных животных . В нижнем отделе сформировались почки и половые органы, несущие наследственную информацию.
Организм развивается симметрично в связи с тем, что при его формировании в эмбриогенезе энергии недостаточно. У высших организмов прявляется структурная симметрия.1

1. Яровой В.В. Эволюция от А до Я.В 2 чч. М. 2005. 



Заключение
 
В настоящее время концепция и методы рассмотрения диссипативных структур проникли не только в область естественных, но и социальных наук, синергетические методы начинают находить применение в гуманитарных науках - экономике, социологии, психологии, лингвистике и т.д. В качестве конкретного социологического примера можно привести разработку Хакеном стохастической модели формирования общественного мнения, в которой содержится резкий переход между различными состояниями. Появляются попытки синергетического осмысления искусства. Синергетическая парадигма особенно интересна тем, что она акцентирует внимание на аспектах реальности, наиболее характерных для современной стадии социальных изменений :   разноупорядоченности, неустойчивости, разнообразия,  неравновесности, нелинейных соотношений, в которых малый сигнал на входе может вызвать сколь угодно сильный отклик на выходе, и темпоральности – повышенной чувствительности к ходу времени. Новые идеи, развитые в области термодинамики неравновесных процессов, уменьшили разрыв между дисциплинами, которые традиционно рассматривались как «простые», и такими науками, как биология и социология, считавшимися сложными. Исследование феноменов самоорганизации макромолекул привело к обоснованию идеи предбиотической эволюции, в силу чего «дарвиновскому «дереву» пришлось пустить корни в неживой мир элементов. Человек в своей сложности больше не уникален в безмерности Вселенной, выступая интегральной частью окружающей его среды. Признание неустойчивости и нестабильности в качестве фундаментальных характеристик мироздания заставляет по-новому оценить положение человека в космосе. В гносеологическом плане это знаменует собой финал традиции понимания объекта как внеположенного субъекту. Практически это означает радикально новую постановку вопроса о сущности, механизмах и пределах воздействия человека на природу. Мы должны признать, что не можем полностью контролировать окружающий нас мир нестабильных феноменов. Отказ от идеи внеположенности объекта, презумпция его имманентной для субъекта значимости инспирируют в современной культуре поворот от праксеологически ориентированного активизма к закладке аксиологических оснований культуры нового ( диалогического)типа, которые находят свое выражение в идеале глобальной цивилизации как основанной на антропо-природной гармонии и гармоничном этнокультурном полицентризме.
Использованная литература



1. Белинцев Б.Н. Диссипативные структуры и проблема биологического формообразования. М. 1983.
2. Гумилев Л.Н. Этногенез и биосфера Земли. М. 1989.
3. Гумилев Л.Н. Древняя Русь и Великая Степь .М.2001.
4. Заварзин Г.Л. Становление системы биохимических циклов. Новосибирск.2003.
5. Марков А. Происхождение жизни. М. 2006.
6. Николис Г., Пригожин А.И. Самоорганизация в неравновесных системах .М. 1979.
7. Новейший философский словарь. Минск. 2003.
8. Пригожин А.И . Социологические аспекты управления. М. 1974.
9. Самоорганизующиеся системы. М. 1964.
10.Соколов Б.С., Федонкин М.А. Обзор древнейших этапов эволюции жизни. М. 1988.
11.Тимофеев Н.Н. Самоорганизация жизни. М. 2007.
12.Яровой В.В. Эволюция от А до Я. В 2 чч. М. 2005.