Способность к самовоспроизводству

Процесс самовоспроизводства систем можно рассмотреть на примере биогеоценоза. За счет потоков энергии и вещества осуществляется связь живых организмов между собой и с внешним окружением, и благодаря этим потокам обеспечивается целостность биогеоценозов. Размножение биологических объектов, присутствие во внешней среде пищевых и энергетических ресурсов, которые обеспечивают размножение, рост и развитие, обусловливают самовоспроизведение биогеоценозов.

В таких условиях биогеоценозы пребывают в динамическом равновесии, и это состояние устойчиво: небольшие внешние изменения не приводят к гибели самоорганизующиеся системы. Динамическое равновесие подобно езде на двухколесном велосипеде: пока он едет, он устойчив. Устойчивость биогеоценоза обеспечивает многообразие видов, которые входят в него. Чем богаче разнообразие видового состава экосистемы, тем более разветвленными будут цепи питания и более полным будет включение веществ в кругооборот.

Биогеоценозы сами регулируют свою численность: увеличение численности хищников уменьшает численность жертв. А это уменьшение ведет к снижению количества хищников. Далее уменьшение хищников ведет к возрастанию жертв. Когда жертвы размножатся, начнется рост хищников. Возникает циклическое изменение численности жертв и хищников. Это один из примеров динамического равновесия. По такому же принципу происходит взаимодействие в цепочках «паразит — хозяин». Если какая-либо одна из компонент пищевой цепи исчезнет, то те, для кого исчезнувший элемент был основным в их трофической цепочке, переходят на питание тем, что ранее было для них второстепенным. Такие переходы позволяют сохранить численность биогеоценоза.

В неживых системах процесс самовоспроизводства заменяется на процесс организации или самоорганизации. Примером процесса организации может служить процесс кристаллизации.

Процесс самоорганизации — это упорядочение одноуровневых элементов системы посредством внутренних причин, без участия внешних факторов. Примерами самоорганизации служат лазер, ячейки Бенара, реакция Белоусова — Жаботинского.

Движущие силы биологической эволюции

Биологическая эволюция основывается на наследственности, изменчивости и естественном отборе.

Наследственность — это программа развития, передаваемая по наследству от родителей к потомкам. Такая программа всегда избыточна, и реально используется только часть содержащейся в ней информации, определяемая механизмом отбора. Через отбор проявляется воздействие внешней среды. Таким образом, помимо передаваемой информации от родителей с генным материалом биологические организмы получают ее и от внешней среды.

Изменчивость — это дисперсия исходной наследственной информации, или дисперсия нормы реакции.

Развитие — это, с одной стороны, вереница случайных перестроек ДЫК (мутаций), а с другой — выживание только тех мутаций, которые совпадают с направлением отбираемого признака. Последний есть информация, идущая от внешней среды. Это не значит, что все смогут перестроиться в соответствии с требованием среды. Но те, кто приспособится, будут передавать эту приспособленность по наследству.

Энергоинформационные системы не могут обладать безграничным разнообразием. Считается, что ограничителем разнообразия является отбор, диктуемый внешними условиями. Отбор жестко ограничивает разнообразие жизненных программ. Он проявляет свое действие не только на этапе развития, когда идет интенсивная реализация генетического материала, но и в дальнейшем, на всех уровнях обмена энергией и информацией живой системы со средой.

Кроме отбора, когда выбирается наилучшее из того, что существует, есть еще и выбор. Выбор — это рождение новой информации, т. е. появление нового вовсе не по требованию внешних обстоятельств.