Как появилась жизнь. . .

Одним из самых замечательных свойств живых существ является их приспособляемость к меняющейся обстановке.  Приспособительные изменения захватывают как форму, так и функции живого существа. Они выражаются в изменении  внешних признаков, форм поведения, соотношения частей и физиологических процессов, протекающих в органах, тканях и  клетках всего организма. Живые существа находятся в процессе непрерывной перестройки и все же остаются себе подобными.  Почти все изменения приспособительны, и почти все приспособительные изменения оказываются обратимыми.

Многие внешние влияния, несомненно, нарушают нормальное течение жизненных процессов. Живые существа способны, однако,  в большей или меньшей мере к восстановлению своей нормальной жизнедеятельности. В большинстве случаев они справляются  даже с механическими повреждениями, а иногда способны восстановить удаленные органы или даже всю свою организацию из  небольшого ее участка. Все это относится, конечно, не только к взрослому организму, но в не меньшей, а обычно и в еще  большей мере к развивающемуся зародышу, личинке, молодому животному или растению.

Во всех этих случаях говорят о способности живых существ к регуляции своей морфологической структуры и соотношений с  внешней средой. Несмотря на разнообразные выражения явлений регуляции все они имеют общую основу, сходное  происхождение и некоторые общие способы их осуществления. Способы осуществления регуляции оказываются сходными с  механизмами, применяемыми в технике. Чтобы это было ясно, мы начнем с определения понятия регуляции, а затем перейдем  к анализу общих основ явления и к вопросу об историческом происхождении регуляторных механизмов.

Под регулированием в широком смысле понимают действия, направленные на поддержание системы в определенном  состоянии. В частности, понятие регуляции включает поддержание заданного или подходящего движения, его направления и  скорости (течения, передачи энергии, химических реакций и т. п.), под заданных соотношений в этом движении и поддержание стационарного состояния и соотношений, установившихся в  результате регулируемого движения (т. е. подвижного равновесия). В технике различают регулирующие механизмы  следующих типов:

1) простое регулирование по заданной программе (например, направления движения корабля по ориентирам заданного  курса),

2) прямое регулирование с учетом факторов, вызывающих уклонение от программы (например, управление кораблем с  поправкой из расчета на его снос течением или ветром),

3) регулирование по замкнутому циклу с обратной связью, т. е. с проверкой результатов регулирования по сравнению с  заданной программой и внесением соответствующих поправок (например, работа автоматического рулевого управления).

Последняя высшая форма регулирования включает и первые механизмы, т. е. программное регулирование с учетом  возмущающих влияний. Если цикл регуляции с обратной связью соединен с другим подобным циклом, контролирующим и  выправляющим работу первого, то такое регулирующее устройство называется самонастраивающимся.

В процессах индивидуального развития можно установить существование тех же принципов регулирования:

1) развитие по программе, заданной наследственным материалом, т. е. внутренними факторами развития,

2) развитие соответственно положению во внешней среде, т. е. в зависимости от внешних факторов,

3) регуляция в собственном смысле, т. е. выправление уклонений и восстановление «нормальных» соотношений при их  нарушении. Последнее возможно лишь через посредство замкнутого цикла зависимостей, т. е. при наличии обратной связи  между развивающейся частью и наследственной основой форм реагирования.

Из приведенных определений ясно, что принятое в технике понятие регулирования в применении к развивающемуся организму  равнозначно всему понятию развития. Провести какую-либо грань между способами регулирования формообразования в  индивидуальном развитии невозможно, так как обычная в этом случае регуляция с обратной связью, несомненно, всегда  включает и оба способа выражения прямой регуляции. С другой стороны, наличие механизмов регуляции по унаследованной  программе и Регуляции соответственно внешним влияниям ясно выступает у всех организмов как основа видимого процесса  индивидуального развития. Регуляция с обратной связью является более совершенной надстройкой, которая усложняется и  совершенствуется по мере прогрессивной эволюции организмов. Обычно такие циклы образуют в организмах все более  сложные самонастраивающиеся системы регуляции. Эти последние формы регуляции соответствуют обычному пониманию регуляции в живых организмах и являются основной темой дальнейшего изложения.

Регуляций физиологических функций организмов мы здесь касаться не будем. Общие принципы их осуществления те же  самые и, хотя они достигают также очень большой сложности, они гораздо лучше изучены, чем формообразовательные  регуляции. Последние анализируются с помощью очень трудоемких микрохирургических и других специальных методов.  Биохимические их основы мало доступны для исследования вследствие ничтожных количеств действующих веществ и  трудности их выделения. Однако в последнее время и здесь достигнут значительный прогресс.

Формообразовательные регуляции могут быть расчленены на частные процессы, но вообще достигают большой сложности во  взаимодействующих системах со взаимным контролем результатов. Формы взаимодействия частей формообразовательных  систем могут быть различными. В своем взаимодействии части системы могут оказывать друг на друга стимулирующее  влияние (положительная обратная связь). Это ведет к согласованному последовательному развитию всей системы. Возможно,  однако, и такое соотношение, когда одна часть оказывает на другую стимулирующее воздействие, а вторая — на первую  —-задерживающее (отрицательная обратная связь). Это ведет к установлению стационарного состояния, т. е. некоторого  равновесия в данной системе.