Экогенез Homo sapiens и проблемы SETI в аспекте эволюционной экологии

Экогенез Homo sapiens и проблемы SETI в аспекте э волюционной эколог ии Аспекты и подх од В начал е гипотезы о множественности обитаемых миров лежит интерес людей не столько к Ины м , сколько к Себе . Во всяком случае тру дно иначе объяснить устойчивое бытование данн ого конструкта в разных социокультурных среда х на протяжении более чем двух тыся челетий . По сути , это один из возможных под ходов к проблеме места человека в Универс уме , и в данном качестве он имеет два аспекта - экзистенциальный и гносеологический . Первый связан с рефлексией таких экзистенц иально-психологических фе номенов , как одиночес тво , смысл бытия , самоидентичность и свобода (как осознанная возможность выбора ). Второй отражает попытки преодолеть гносеологические огр аничения . налагаемые феноменом уникальности , понят ь сущность системы - будь то жизнь , разум или ц и вилизация , - предъявленной в единственном экземпляре наблюдателю , находящемуся внутри самой системы . Впрочем , проблемы , с вязанные с гносеологическими тупиками , тоже э кзистенциальны ... В рамках гносеологического аспекта и в контексте SETI предлагается анал из истории экосистемы Земли (биосферы ) и экогенеза р ода Нота на уров не главных системообразующих факторов , которые , как полагают авторы , могут быть приняты в качестве универсальных для экосистем зем ного типа . Таковые определяются здесь как экосистемы : а ) в озникшие на планетах ; б ) локализованные внутри областей Вселенной , гр авитационно устойчивых относительно космологического расширения ; в ) представленные на элементарном (системном ) уровне дискретности живого вещест ва индивидами (особями ); г ) имеющие простр а нство выбора на элементарном и целостном уровнях дискретности ; д ) развивающиес я исторически в среде поколений (эволюциониру ющие ). Предполагается , что экосистсмный подход п риблизит нас к пониманию сути некоторых п араметров формулы Дрейка , считающейся основ ной [1] для проблемы SETI: N = n P 1 P 2 P 3 P 4 t 1 / T ,. где N - число высокоразвитых цивилизаций Галактики , синхронных нам ; n - число звезд ; Р 1 - вероятность наличия у звезды пл анетной системы ; Р 2 - ; - вероятность появления жизни на планете ; Р 3 - в ероятность эволюции жизни до разумной ; Р 4 - вероятность дости жения технологической эры ; t 1 - средняя длительность технологической эры ; Т - возраст Галактики . Ниже реч ь пойдет о факторах , определяющих P 3 , P 4 и t 1 . Ресурсы экогенеза Процесс экогенеза , т.е . освоение среды в процессе эволюции , возможен лишь при наличии ресур сов . Для живых систем , будь то особь , в ид или экосистема в целом , эволюционные ре сурсы в самой общей форме могут быть определены (представлены ) как : масса-энергия (М-Э ), пространство- в ремя (П-В ) и структура- информация (С-И ). Эти три пары исчерпывают н аблюдаемые формы бытия ; им соответствуют три типа ресурсов и ресурсных стратегий эког енеза . Длительность экогенеза (= длительность бытия экосистемы ) зависит нс от количества , а от исчерпае мости лимитирующего ресурса . Р есурсы всех типов конечны в конечной Всел енной и потому в принципе исчерпаемы . Ресурсы М-Э-типа исчерпаемы , поскольку М-Э-п роцессы происходят и термодинамической стреле времени . Проблема исчерпаемости может быть снята , если с трела замкнута в идеальны й цикл , чего в природе нс наблюдается . Однако наложение циклической конфигурации времен и процесса на линейную снижает темпы исче рпания . Ресурсы П-В-типа исчерпаемы , поскольку есть пределы дискретности П-В вообще . пределы дискретно сти живых систем в частности и характеристическое время каждой системы ( длительности элементарного события ) конечно в обоих смыслах . Процессы освоения П-В-ресурсов э косистемами и конфигурация времени имеют цикл ический [2[ характер (циклы сукцессий , циклы ф илоценогенеза и др .). Пространство рассматриваемых экосистем находится вне космол огической стрелы времени , т.е . оно стабильно . Ограниченные рамками основной темы , остановимс я и констатируем очевидность того . что деф ицит ресурсов П-В-типа возникает в экоси с темах явно позже , чем дефицит М-Э-ресурсов . Ресурсы С-И-типа в сравнении с двумя первыми можно считать практически неисчерпаемы ми , поскольку живая система любого уровня по определению открыта информационно , в то время как в М-Э - и П-В-смысле имеет ог ранич ения . Итак , ресурсы М-Э-типа можно считать ли митирующими для экогенеза . Стратегия экогенеза определяется лимитирующи м ресурсом , поэтому имеет место иерархия р есурсных стратегий . С-И-стратегия обеспечивает живы м системам доступ к ресурсам других типов , П- В-стратегия дает возможность распределе ния и перераспределения М-Э-ресурсов . На Земле все три типа ресурсных с тратегий существуют со времени появления жизн и , но в эволюции экосистемы планеты (биосф еры ) наблюдается последовательная смена доминирую щих страт егий . Вся М-Э внешних оболочек Земли и з емной коры включена , как показал В . Вернад ский [З ], в биосферные круговороты . Это озна чает , что все возможные для естественной ( доантропогенной ) экосистемы М-Э-ресурсы принципиально освоены . М-Э-стратегия реализуетс я прокари отными организмами уже 3,8 млрд лет . В этой стратегии прокариоты не имеют (не имели ) себе равных ни по разнообразию включенны х в метаболизм веществ , ни по набору и спользуемых источников энергии . Последние 2 млрд лет в биосфере происх одит только п ерераспределение М-Э-ресурсов между организмами и между экосистемами . Нач ало такой , преимущественно П-В-стратегии связано с появлением эукариот (сначала одноклеточных , а затем многоклеточных ) и отразилось в феномене роста биоразнообразия (и увеличения чис л а экологических ниш ). Максимум последнего для наземных экосистем , где сосред оточено 99% биомассы [4], пришелся на вторую полови ну миоценовой эпохи , 6-12 млн лет назад [5]. В это время П-В биосферы , по-видимому , достигло предела дискретности (во всяком слу ч ае таковы факты палеонтологической летопи си ). Возможности перераспределения М-Э-ресурсов за счет переструктурирования П-В были в прин ципе исчерпаны (хотя состав пользователей , ест ественно , менялся ). После этого события ("эпохи климакса ", п о Б . Куртэну ) гл авным условием эволюци онного успеха стал прогресс в использовании информационных потоков экосистемы . Для этого организмам необходима подсистема обработки с игналов , имеющая сложную структуру (субстрат п амяти ). На Земле общим для всех стволов животного царс т ва в ряду други х прогрессивных специализаций структур является увеличение относительных размеров к концентр ации нервной системы (принцип цефализации ). Это направление специализации имманентно С-И-стратеги и и чревато появлением Разума . Темпы цефализации в каждой из ф илогенетических линий непостоянны , формы ее м ногообразны , прогнозирование эволюционного процесса сродни прогнозированию процессов в атмосфере . 500 млн лет назад , когда жизнь преодолела почти 9/10 дистанции от бактерии до Сократа , гипотетический наблюдатель еще не мог бы определиться по "месту " возникновения разума : в море или на суше ? 30 млн лет назад он колебался бы между Старым и Новым Светом , между лемурами и обезьянами . Даже 2 мли лет назад наблюдатель , будь о н самим Дарвином или Симпсоном , в оздержался бы от оптимизма относительно перспектив уже возникшего рода Homo. Только свет первого к остра осветил уже пройденную точку бифуркации . Homo все-таки прише л первым . Поскольку жизнь может появиться (состоять ся ) только в среде ресурсов , определенны х основными формами бытия , поскольку о на может существовать только в форме экос истемы , поскольку существует иерархия исчерпаемос ти ресурсов , определяющая смену эпох доминиро вания типов ресурсных стратегий , и поскольку С-И-ресурс во времени Галактики Т пра к тически неисчерпаем , вероятность поя вления разума можно полагать равной вероятнос ти появления жизни (P 3 = Р 2 ) при t жизни больше или равно 4 млр д лет . Точка бифуркации , в которой реализуется вероятность появления разума , находится в т ой области стрелы в ремени , где исчерпы ваются возможности П-В-стратегии . Стратегии экогенеза Существуют два полярных направления эволюционной страте гии организма относительно среды : одно ведет к достижению максимально возможной независим ости от среды , второе - к включению в нее . Если в качестве среды рассматр ивать экосистему , а направлениям единой эволю ционной стратегии придать условный статус отд ельных стратегий , то первое из направлений как бы игнорирует целостность экосистемы и потому может быть названо "стратегией авт он о мизации " (А-стратегия , АС ). Второе направление , приводящее к встраиванию организма в экосистему ,- "стратегия интеграции " (И-стратегия , ИС ). В рамках экосистемы АС в онтоген етическом смысле первична ; ИС производна от АС ; она возникает в зоне перекрытия про с транств ресурсов организмов (ресурсо в М-Э -, П-В - и С-И-типов ), т.е . их фундамента льных экологических ниш . Фундаментальная ниша характеризует потенциал ьную способность вида присваивать ресурсы М-Э- типа и ту часть П-В-ресурса , которая в экологии определяетс я как пространство об итания (физическое пространство ). Это ограничивает возможности АС . Абсолютная АС , если таков ая возможна , ведет к присвоению лимитирующего ресурса , исчерпанию его (поскольку , "игнорируя " экосистему , исключает ресурс из цикла ) и прекращ а ется , ибо ни один вид не может жить в среде своих метаболи тов . Это может быть продемонстрировано in vitro в эксперименте , имел о место в локальных естественных ситуациях , но никогда не осуществлялось in vivo в масштабах биосферы , поскольку в ней , как в сист еме , вс егда содержалось более одного структурного эл емента (вида ), успешно претендующего на один ресурс . Границы возможной ИС совпадают с гран ицами экосистемы . Последовательно примененная к живому веществу биосферы , она в пределе может привести к появлени ю единственно го симбиогенетического организма (симбиогенетической химере ), фундаментальная ниша которого будет равна биосфере , существа абсолютно А-страте-ги чного по определению и идущего к уже описанному финалу . Длительное существование экосистемы возмож но лишь при чередовании АС и ИС во времени и пространстве . При АС-ИС-балансе исчезает противоречие (условие развития ), что приводит систему , открытую (не замкнутую ) хотя бы по одному параметру (например , по С-И-ресурсу ), к дестабилизации [б ]. Экогенез род а Homo и биосфера Существенны е для начальных этапов экогенеза Homo события эпохи упомянутого выше кризиса в общем таковы : Экосистема , достигнув предела П-В-дискретности , обрела высочайший уровень целостности . Это обусловило ее стабильность в континууме п редсказуемых изменений параметров среды , но обернулось крайней уязвимостью для флуктуа ций . Конкретным триггером стал "непредсказуемый " по длительности и /или интенсивности климат ический стресс , отмеченный в геологической ле тописи событием "мессинийского кр и зис а солености " f7]. В результате климатического стресса проду ктивность наземных экосистем упала до уровня , приведшего не только к "сбросу " излишней массы консументов , но и , судя по наблю даемым результатам , к падению уровня биоразно образия , исчезновению и з летописи более 50% родов млекопитающих - упрощению структуры и падению целостности системы . Это обеспечило экогенетический успех орга низмам с невысоким уровнем специализации , что обычно [2, 7] для известных посткризисных ситуаци й прошлого и настоящего . В частности , это позволило неспециализированным предкам авс тралопитеков интегрироваться в высокопродуктивные сообщества саванн . Некоторые из их потомков затем зашли в процессе экогенеза в т упики трофической специализации , но те , для кого ключевым ароморфо з ом стала бипедалия , освободившая руки от локомоторных функций , обрели потенциальную возможность к органопроекции (см . ниже ). Дальнейшее течение этого процесса , связанное со становлением р азума , менее существенно для экосистемы , чем его результат . Человек как вид в экосистеме об ладает двумя наблюдаемыми видоспецифичными особе нностями , определяющими место в пространстве ресурсов , - трофической и морфологической амбивален тностью . Первая означает способность включиться в любое место пищевых цепей экосистемы в качестве ее конечного члена , замыкающег о на себя поток М-Э-рссурсон . Отсюда следуе т возможность такого же включения на любо й уровень в пирамиде вещества-энергии (М-Э ) на любой стадии сукцессии . В общей форме эта особенность может быть описана как свойств о включаться в любое место потоков экосистемы , используя все виды ее М-Э-ресурсов в качестве конечного члена р яда консументов . Морфологическая амбивалентность - это способно сть , используя создаваемые путем органопроекции [8] квазиорганы , освоить все поле в озможны х в биосфере "достижений морфологического про гресса ", применяя их в рамках П-В-стратегии для переструктурирования "под себя " пространства М-Э-ресурсов и обоснованно претендуя на соот ветствующие морфологическим прототипам квазиорганов части простран с тва обитания и другие ресурсы П-В-типа . Эти особенности являются видовыми признак ами Homo sapiens, функциональн ыми по сути . В экосистеме они выступают как факторы . Действуя совместно , факторы тро фической и морфологической амбивалентности позво ляют виду Ho mo sapiens использовать все ресурсы М-Э и П-В-типа , существующие в биосфере , "перехватывая " ресурс ее экогенеза . Схема "перехвата ресурсов " реализуется чер ез фактор морфологической амбивалентности , позвол яющей человеку выполнять в биосфере функции других видов , создавая аналоги их э кологических подсистем (блоков экосистемы ), собирая из этих блоков свою , антропогенную , систе му перераспределения ресурсов биосферы . Размещенн ая в собственном пространстве обитания (пребы вания ), эта система образует антропосфер у . Пространства пребывания антропогенной и п риродной экосистем - это одно и то же ф изическое пространство . Обе экосистемы используют одни и те же ресурсы . Системное подоб ие биосферы и антропосферы обусловлено генези сом второй . Все - это предпосылка неизбеж ных конкурентных отношений . Первоначально возникает коллизия "Homo sapiens versus других видов ", она перерастает в кол лизию "антропосфера versus биосферы ". имеющую более нысокип системный ранг глобального кризиса . Ход кризиса и его финал определены альтер нативностью стратегий экогенеза конк урирующих систем . Биосфера но определению И-ст ратсгична , антропосфера возникает как результат последовательной и неограниченной (до поры ) А-стратегии одного вида . Очевидно , неизбежен пр оцесс замещения биосферы антропосф е ро й , что уже наблюдается , причем на высоком структурно-системном (биомном ) уровне . Биом сте пей , например , полностью замещен антропогенными ландшафтами агроценозов и пастбищ . Указанные выше коллизии сопровождаются ан тропогенными экологическими кризисами , м асшта б которых возрастает вместе с ростом Ойку мены . В экогенезе рода Homo выделяют не .менее пяти кризисов : первый из них - кризис обеднения ресурсов промысла и собирательства , ответом на кот орый стала примитивная , первоначально "стихийная " биотехнология т ипа "выжигания растительнос ти для ее лучшего и более раннего рос та " [4]; реакция экосистемы - изменения структуры д оминантное™ в фито-ценозах , появление пирофильных фитосообществ , исчезновение ряда консументов (крупных позвоночных ). Этот кризис проявился н е синхронно и не повсеместно . Самые ранние события - более 100 тыс . лет 'н азад , поздние отголоски -'в практике подсечно-ог невого земледелия . Суть других кризисов (донео литический кризис перепромысла с последовавшей "неолитической революцией "; кризис примит и вного поливного земледелия , приведший к освоению неполивных земель ; кризис нехватки растительных ресурсов , вызвавший промышленную р еволюцию ), включая современный , довольно широко известна и /или считается достаточно ясной в контексте противоречия "природа- ч еловек ". В рамках данного исследования более интересен внутрисистемный (ч антропосфере ) аспект кризиса . Кризисы в антропосфере Антропосфер а как любая экосистема состоит из трех структурных блоков : продуценты (П-блок - ПБ ), консументы (К-блок - КБ ) и дес трукторы (Д-блок - ДБ ). Ресурс ообразующий ПБ включает не только продукцию всех царств биосферы (от высших животных и растений до грибов и бактерий ), но и вещество-энергию других геосфер : атмо -, г идро - и литосферы (см . далее комментарий к тезису Вернадског о о научной м ысли как о геологической силе ). КБ в ан тропосфере - фактически только человек , причем он (КБ ) постоянно расширяется за счет увел ичения народонаселения и роста качества жизни . ДБ включает в себя как естественные редуценты , так и искусственные с и с темы переработки отходов . Следствие расширения ПБ (для нужд антр опосферы ) - появление в экосистеме М-Э в кол ичестве , избыточном для природных круговоротов . Отсюда проблема отходов и термического заг рязнения всей экосистемы . В общей форме - э то кризис ред у-центов (деструкторов ). Преодо ление данного кризиса - в расширении ДБ и замыкании технологических циклов : создании к руговоротов вещества , дополняющих природные циклы , что требует постоянного притока энергии в ДБ . Рост энергетических потребностей КБ и ДБ ч реват термодинамическим кризи сом и нарушением М-Э-баланса экосистемы , т.е . кризисом устойчивости . Критические напряжения в антропосфере и кризис ее возникают вследствие экспансии системы на уровне ПБ , но первопричина - в расширении КБ , сопровождающемся эк спонен циальным ростом его вещественно-энергетических по требностей . Последние увеличиваются также в Д Б , поскольку нужна энергия для круговоротов , дополняющих природные циклы . В принципе при рода знает и продуцентно-причинные и консумен тно-причинные кризисы ; последние всегда локальны , а первые иногда носят глобальны й характер . Все ранее пережитые Землей при родные глобальные кризисы -продуцентно-причинны ; со временный глобальный кризис - антропогенный , т.е . консументно-причинен по определению . Поскольку наблюда емый кризис возник как следствие АС , постольку и выход и з него находится на путях ИС . Поскольку этот кризис консументно-причинен . постольку и разрешение его возможно лишь на уровне КБ . Системный отпет на "ш.пон будущего " - это не только изменение тактики ф о рмирования ПБ (природопользования ). но и смена его парадигмы , культурогснстической и своей осноне . Речь идет о переходе от парад игмы покорения к парадигме коэволюции [9]. Ожида емое культурологическое следствие - отказ от и деологии экспансии и угасание ин т ереса к миру вне "своей " экосистемы . Как следует из общей теории развития [6, с . 82] и как показано выше , условием дли тельного развития системы является не баланс , а чередование АС и ИС . Необходимость смены стратегии неизбежно возникает в ходе развития ци вилизации , тем более в т ехногенной стадии . Поскольку нет оснований сч итать , что этапы АС и ИС (развития циви лизаций ) должны иметь принципиально разную дл ительность , в многообразии внеземных цивилизаций (если таковые есть ) в равной степени д олжны быть пред с тавлены АС и ИС-состояния . Следствие для SETI - уменьшение вдвое числа потенциально "коммуникабельных " цивилизаций . Предложенная модель развития , как было оговорено D начале , приложима только к экоси стемам , представленным на элементарном уровне индивидами , имеющими не вполне детерминиров анное пространство выбора . Поэтому случай , ког да феномен Разума реализовался бы на иной основе (например , при облигатно социальной форме экогенеза , как у социальных насекомых ), не рассматривается . Процесс успешной коммуник ации разумны х систем известен нам только в варианте . опирающемся на общение личностей . Практика коммуникации личности и социальной группы (мн ожества или межгрупповой ) возможна только пот ому , что и "множество " любого ранга , и "г руппа " любого уровня целостн о сти с остоит из личностей . Основой любой коммуникац ии является коммуникация межличностная . В контексте SETI эта проблема существует и в рамках развиваемого экосистемнш о под хода , поскольку трудности диалога между локал ьными цивилизациями с разными парадигм ами социальности - одна из причин и внутрисис темных кризисов , и отказов в согласовании стратегии глобальных системных ответов на "вы зов будущего ". Разум Сценарий экогенеза , изложенный выше . построен на пред ставлениях о системо-образующих факторах , среди которых не рассматривался как минимум один из , на первый взгляд , разумеющихся - собственно Разум - продукт эндогенного глобальног о кризиса целостности экосистемы . Разумность человека в контексте экогенеза существенна только как средство . субстрат фактора двойной амбивалентности , как усло вие органопроекции . даже когда "научная мысль становится геологическим явлением " [10]. Разум , ка к следует но "слову и смыслу " этого зна менитого тезиса , лишь усиливает процесс ресур сопотреб-ления , увеличивает системообразую щ ий потенциал факторов , действовавших и до его появления , работает в рамках тре х типов ресурсной стратегии экогенеза . При этом мыслительная деятельность выступает преим ущественно в форме Рассудка , а не Разума (по Гегелю , равно как и по Канту ). Понятие "ноо сфера " корректно в сис темном контексте , если подразумевает новую эк осистему , в которой в качестве эффективного и главного (?) регулятора действует Разум . Так ая система в принципе возможна , поскольку может быть представлена в модели как резу льтат переноса в о вне регуляторной функции нервной системы . Эта экстраполяция корректна , поскольку в локальных экосистемах существует явление экзосоматической регуляции . Реализация регуляторного потенциала С-И-ресурс а экогенеза , представленного в экосистеме не в виде "чист ого разума ", а в об язательном ассортименте с непременно живым но сителем (равным Разуму ), - процесс , в котором главную роль должны сыграть культурогенез и культура как фактор и подсистема антропо сферы . Их регуляторная эффективность в систем е отрицательных о братных связей обу словлена культурологическим феноменом эсхатологическ ого (семиотического ) времени , стрела которого п ротивонаправлена "естественнонаучной " [11, с . 61, 62, 259], т.е . к осмологической , термодинамической и информационной (в том числе эволюцио н ной ). Утверждение , что коллизия "Homo sapiens versus Naturae" может быть разрешена то лько в рамках культурогенеза , стало почти общим местом , легко просматривающимся сквозь стилистику текстов [9, 12-14], касающихся каналов системн ого ответа на вызов "будущ его ". Наблюдаемое ныне [15, 16] сведение культурогенеза к познанию (в том числе в рамках из вестной триады "наука-образование-просвещение ") свидетел ьствует о сохраненной с ренессанса вере в самоорганизующую силу Знания . Однако пока Разум (вместе с Рассудк ом ) не является в экосистеме самостоят ельным системообразующим фактором , бэконовское "Knowledge itself is power" есть заблужден ие , опасные последствия которого даже усилива ются порождаемой им надеждой . В категориях стратегии экогенеза "встраив ание " или "в растание " Разума как регуля тора экогенеза является само по себе вари антом АС независимо от ее цели , каковой может быть , например , обеспечение своевременног о чередования АС и ИС . Цивилизация , достиг шая ноосферной стадии (случай , в формуле Д рейка не предусм о тренный ), может б ыть только коммуникабельной . Если это так , то "Великое молчание " есть метафора апелляции Универсума к мужеству и ответственности Наблюдателя . СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Шкловский И.С . О возможн ой уникальности разумной жизни во Вселенной // Воп росы философии . 1976. № 9. 2. Каланадзе Н.Н ., Раутиан А. С. Юрский экологический кризис с ообщества наземных тетрапод и эвристическая м одель сопряженной эволюции и биоты // Проблемы доантро-погенной эволюции биосферы . М ., 1999. 3. Вернадский В.И. Проблемы б иогеохимии . I. Значение био геохимии для познания биосферы . Л ., 1934. С . 47. 4. Реймерс И.Ф. Природопользование . Словарь-справочник . М ., 1990. С . 638. 5. Sepkoski JJr. A Kinetic Model of Phanerozoic Diversity. 111. Post-Paleozoic Families and Mass Extinct ion // Paleobiology. 1984. Vol. 10. № 2. 6. Раутиан А.С. Палеонтология как источник сведений о зако номерностях и факторах эволюции // Современная палеонтология . Методы , направления , проблемы , практ ическое приложение . Справочное пособие . М ., 1988. Т . 2. 7 . Родендорф Б.Б ., Жерих ин В.В. Палеонтология и охрана природы // Природа . 1974. № 5. 8. Флоренский П.А. Органопроекция //Декоративное искусство ССС Р . 1969. № 145. 9. Моисеев Н.Н. Современный антропогенез и цивилизационные раз ломы . Эколого-политологически й анализ // Вопросы философии . 1995. № 1. 10. Вернадский В.И. Научная мысль как планетное явление . М ., 1991. 11. Руднев В.П. Словарь культуры XX века . Ключевые понятия и тексты . М„ 1997, 12. Meadows D.H. et al. The Limits to Growth. The Second Edition. NY, 1989. 13. Caring for the Earth. A Strategy for Sustainable Living // Gland: 1UCN/UNEP/WWF. 1991.