Глава 10. Регулирование в биологических системах
Форум
     
10/3. Основания

10/5. Что же именно выживает с течением веков? Не индивидуальный организм, но некоторые особенно хорошо подобранные наборы генов, в особенности те, которые ведут к воспроизводству индивида, несущего хорошо защищенный набор генов внутри себя и способного в течение жизни одного поколения самому о себе позаботиться.
Это означает, что особенно большие шансы выжить (и, следовательно, существовать сегодня) имеют те наборы генов, которые вызывают образование между ними самими и полным опасностей миром некоторого более или менее совершенного защитного механизма. Так, гены черепах (Testudo) вызывают рост панциря; гены человека (Ното) вызывают рост мозга. (Гены, не вызывающие роста подобных приспособлений, давным давно устранены в ходе эволюции.)

Будем теперь рассматривать нашу систему как одну из частей в системе связи. В предыдущем параграфе диаграмма непосредственных воздействий (кошки на мышь) имела (или могла рассматриваться как имеющая) вид

C

M

Теперь мы рассматриваем случай, в котором диаграмма будет иметь вид

D

F

E

где Е есть множество существенных переменных; D - источник воздействий и опасностей (таких, как С), идущих от внешнего мира; а F - промежуточная часть (панцирь, мозг и т. д.), образованная набором генов для защиты Е. [F может также включать и те части окружающей среды, которые могут использоваться для защиты Е: нору - для кролика; раковину - для рака отшельника; копье - для воина-копьеносца,; меч (как средство защиты) - для воина-меченосца.]

Для удобства ссылок во всей третьей части книги мы будем делить состояния существенных переменных Е на множество т), куда будут входить <хорошие> состояния, соответствующие <живым организмам>, и множество , куда будут входить <плохие> состояния, соответствующие <неживым организмам>. (Часто такая <простая классификация оказывается невозможной, но никаких принципиальных трудностей это не представляет: ничего из того, что будет сказано, не исключает возможности более подробной классификации.)

Чтобы <пояснить наши допущения, приведем в качестве иллюстраций несколько простых примеров (для простоты сначала приводятся небиологические системы регулирования).

(1)    Ванна, регулируемая термостатом. Е - ее температура. Нужное нам множество состояний ()- температурный интервал между, например, 36 и 37° С. D есть множество всех тех воздействий, которые могут вывести температуру за эти пределы; сюда входит добавление холодной воды, влияние холодного воздуха, погружение в ванну холодных предметов и т. д. F обозначает всю регулирующую аппаратуру. Действие F направлено на ослабление влияния D на Е.

(2)    Автопилот. Е - вектор с тремя составляющими: горизонтальным, вертикальным, и боковым отклонениями; - множество тех положений, при которых все эти составляющие удерживаются в определенных пределах. D есть множество возмущений, способных изменить эти переменные, такие, как порывы ветра, движения пассажиров, нерегулярности в работе моторов. F обозначает всю аппаратуру (автопилот, элероны, хвостовое оперение и т. д.), действие которой определяет, каким будет влияние D на Е.

(3)    Велосипедист. Е состоит в основном из его углового отклонения от вертикали, ц есть множество небольших допустимых отклонений. D - множество возмущений,угрожающих увеличить отклонение. F - все 'приспособления (механические, анатомические, нервные), которые определяют, каким будет влияние D на Е.

В дальнейшем будет приведено много других примеров. Пока что мы можем подытожить все изложенное, сказав, что естественный отбор поощряет те наборы генов, которые каким бы то ни было способом ставят регулятор между возмущениями D и существенными переменными Е, При прочих равных условиях, чем лучше F как регулятор, тем у организма больше шансов выжить.

Упр. Какие переменные удерживаются внутри определенных пределов следующими регулирующими механизмами: 1) установка для кондиционирования воздуха; 2) кислородная маска альпиниста; 3) автомобильный стеклоочиститель (<дворник>); 4) автомобильные фары; 5) кухонный холодильник; 6) фототаксис растений; 7) темные очки; 8) сгибательный рефлекс (быстрое отдергивание ноги, наступившей на острый камень); 9) моргание при быстром приближении к глазу какого-нибудь предмета; 10) прибор управления артиллерийским зенитным огнем.

 
10/4. Выживание  
10/6. Регулирование блокирует поток информации.