Бейтсон Грегори - Разум и природа

Каждое утро эту лошадь приходилось поднимать на ноги с помощью маленького подъемного крана и помещать ее в некоторое подобие ящика на колесах, где она висела на веревках, облегчавших нагрузку на ее ноги в два раза.

Доктор Посиф не уставал повторять, что это животное отличается необыкновенным умом. Действительно, ее мозг был в восемь раз больше (по весу), чем у любой другой лошади, но я никогда не видел, чтобы ее занимали более сложные вопросы, чем те, что занимают других лошадей. У нее было очень мало свободного времени, она всегда была чем-то занята, всегда тяжело дышала — отчасти, чтобы охладиться, отчасти, чтобы насытить кислородом свое восьмикратное тело. Ведь площадь сечения ее дыхательного горла была больше обычного всего в четыре раза.

А питание? Каждый день она должна была ухитриться съесть в восемь раз больше пищи, чем требуется обычной лошади, и всю эту пищу ей приходилось проталкивать по пищеводу лишь вчетверо больше обычного. Относительный размер кровеносных сосудов тоже был меньше обычного, и это затрудняло кровообращение и увеличивало нагрузку на сердце.

Бедное животное.

На примере этой истории видно, что неизбежно происходит, когда сталкиваются две или более переменных с несовместимыми графиками. Именно так возникает взаимодействие между изменением и его допустимым пределом. Например, постепенный рост численности — автомобилей или населения — не оказывает заметного влияния на транспортную систему, пока внезапно не достигается пороговое значение, и тогда возникают пробки. Критическое значение одной переменной выявляется при изменении другой.

Из всех примеров этого рода наиболее известно поведение расщепляющегося материала в атомной бомбе. Естественный уран встречается в природе, и в нем постоянно происходит деление атомных ядер, но это не приводит к взрыву, так как не возникает цепная реакция. При делении из каждого атома вылетает нейтрон, и если он попадает в другой атом урана, то может расщепить его, но бOльшая часть нейтронов просто теряется. Пока кусок урана не достигает некоторого критического размера, на каждое испускание нейтрона в среднем приходится менее одного столкновения нейтрона с каким-либо атомом, и реакция угасает. Если размер этого куска увеличить, то в атомы будет ударять бOльшая доля нейтронов, вызывая их деление. В этом случае процесс будет усиливаться по экспоненте и окончится взрывом.

В случае нашей воображаемой лошади размеры, площадь поверхности и объем (или масса) приходят в противоречие друг с другом, так как эти величины возрастают по отношению друг к другу нелинейно. Поверхность меняется, как квадрат длины, объем — как куб длины, и поверхность — как объем в степени 2/3.

Для лошади (как и для всех живых существ) этот вопрос становится особенно серьезным, потому что для сохранения жизни необходимо поддерживать множество внутренних процессов. Между кровью, пищей, кислородом и продуктами выделения существует внутренняя система равновесия, а также система обмена информацией, передающейся в форме нервных и гормональных сообщений.

Дельфин вида морская свинья, имеющий длину около трех футов, слой подкожного жира толщиной около одного дюйма и площадь поверхности около шести квадратных футов, обладает известным запасом тепла, с легкостью позволяющим ей поддерживать равновесие с окружающей средой в арктических водах. Можно только догадываться, каким должен быть запас тепла у большого кита, длина которого примерно в десять раз больше, чем у такого дельфина (а значит, объем — в 1000 раз, а площадь поверхности в 100 раз), и слой подкожного жира которого составляет почти двенадцать дюймов. Наверное, у этих китов прекрасно развита система снабжения, управляющая движением крови в спинном и хвостовом плавниках, куда все китообразные отводят лишнее тепло.

Проблема размера усложняется еще и тем, что живые существа растут. Изменятся ли в процессе роста пропорции организма? Эти проблемы ограничения роста встречаются в самых разных формах у разных живых существ.

Простой пример — пальма, у которой толщина ствола возрастает недостаточно, чтобы компенсировать его высоту. У дуба растущая ткань (камбий) находится между древесиной и корой, поэтому он растет в высоту и в ширину всю жизнь. Но кокосовая пальма, у которой растут только ткани на верхушке ствола (так называемый «салат миллионера», который можно добыть только погубив пальму), вытягивается все выше и выше, а толщина ствола в нижней части растет очень медленно. Ограничение высоты для этого организма — просто естественная часть адаптации к его экологической нише. Пальма умирает естественным образом, когда избыточная высота ствола, не уравновешенная его толщиной, приводит к потере механической устойчивости.

Многие растения избегают (или решают?) эти проблемы ограничения роста, связывая продолжительность своей жизни с временем года или с собственным циклом воспроизводства. Однолетние растения каждый год производят новое поколение, а растения вроде так называемого «столетнего дерева» (юкка) могут жить много лет, но, подобно лососю, неизбежно умирают, произведя потомство. У юкки совсем нет ветвей, кроме многочисленных веток цветущей кроны. Ветвящийся цветонос и образует завершение ее ствола; когда он выполняет свою функцию, растение умирает. Смерть юкки — естественное явление при ее образе жизни.

Некоторые высшие животные контролируют свой рост. Животное достигает размера, возраста или стадии, когда рост просто прекращается (т. е. останавливается с помощью химических или иных сигналов в организме животного). Клетки, получающие эти сигналы, перестают расти и делиться. Когда из-за сбоев в посылке или получении сигнала процесс роста выходит из-под контроля, развивается рак. Где и в ответ на какой стимул возникают эти сигналы? С помощью каких химических веществ они могут передаваться? Чем вызвана почти безупречная двусторонняя симметрия тела у млекопитающих? Примечательно, как мало мы знаем о сигнальной системе, контролирующей процесс роста. Это должна быть целая система взаимосвязей, которую мы знаем еще очень плохо.

Говоря о логических и о причинно-следственных связях, мы употребляем одни и те же слова. Мы говорим: « Если принимаются определения и постулаты Эвклида, то два треугольника с равными сторонами равны». Или: « Если температура падает ниже 0 °C, то вода замерзает».

Но логическое « если … то » в силлогизмах и « если … то » в случае причины и следствия — это совсем разные вещи.

Когда в компьютере, работающем по принципу причины и следствия, один транзистор приводит в действие другой, причинно-следственные связи используются, чтобы имитировать логику . Тридцать лет назад мы спрашивали: Может ли компьютер имитировать все логические процессы? Ответ был «да», но сам вопрос был, конечно, поставлен неверно. На самом деле надо было бы спросить: Может ли логика имитировать все причинно-следственные связи? И ответ был бы «нет».