Естественным обобщением способности организмов и технических систем направленно изменять свою структуру в ходе приспособления к меняющимся условиям является самоорганизация. Системы, проявляющие такие способности, называют самоорганизующимися.

Проблемы самоорганизации привлекают широкое внимание в различных аспектах. Это центральный вопрос теоретической и технической кибернетики, где исследуются математические стороны самоорганизации и синтезируются самоорганизующиеся системы различного назначения. В бионике такого рода системы исследуются все в том же плане – исходя из знаний механизмов самоорганизации, происходящих в организмах, формулируют рекомендации и воплощают их в синтезируемых бионических системах.

При анализе самоорганизующихся систем следует учитывать следующее методологическое положение. Всякую самоорганизующуюся систему характеризует не только и не столько успешность в достижении конечного результата, сколько «стремление» улучшить свою структуру, хотя конечный положительный результат может быть так и не будет достигнут данной самоорганизующейся системой. Таким образом, способность к самоорганизации следует оценивать не по конечному успеху, а по функционированию системы. К этому мы еще вернемся при обсуждении некоторых вопросов поведения.

Появление свойств самоорганизации биологи наблюдали и изучали довольно давно. Так, один из самых замечательных механизмов самоорганизации – гомеостазис – получил теоретическое развитие еще в работах Клода Бернара в середине XIX века. Этапным завершением физиологических исследований этого плана следует считать работы физиолога Кеннона, которого Н. Винер называл в числе своих учителей. Наконец, бионическим завершением исследований гомеостазиса явилась оригинальная реализация прибора, моделирующего этот процесс – гомеостата, выполненного У. Р. Эшби. Описания гомеостата обошли сотни журнальных статей и многие книги по кибернетике и бионике.

Не следует, однако, думать, что гомеостазис является исключительным механизмом самоорганизации в организме человека или высших животных. Можно назвать много других самоорганизующихся систем, обслуживающих целесообразную и целенаправленную жизнедеятельность. Высшим достижением самоорганизации следует считать центральную нервную систему. Таким образом, человек в целом представляет систему с высокой степенью самоорганизации. У председательствующего на открытии конференции по самоорганизующимся системам Ф. Дж. Вейла (США) были вполне серьезные основания для шутливого обращения к присутствующим: «Здравствуйте, самоорганизующиеся системы!»

Объектами бионических исследований самоорганизующихся систем стали различные организмы и целые сообщества. Центральными вопросами проблемы являются принципы самоорганизации в процессах восприятия и высоконадежного функционирования. Лишь в самые последние годы были начаты исследования составных частей механизмов собственно самоорганизации, в том числе таких тонких сторон, как самосинхронизация. Эти стороны самоорганизации в свою очередь образуют бионическую проблему, носящую наименование проблемы «биологических часов». Суть дела сводится к тому, что внешние (по отношению к самоорганизующейся системе) сигналы играют роль пусковых механизмов для тех или иных ритмичных процессов биологической саморегуляции. Кроме того, существуют специфические подсистемы управления ритмическими процессами. На существование такого рода биологической ритмики, биологической хронометрии у живых организмов, указывают многие явления навигации у животных, памяти времени, а также приливно-отливной, лунной и сезонной периодичности ряд процессов у животных и растений. Некоторые ученые считают, что биологические «часы» имеются в каждой отдельной клетке организма.

Предыдущая глава: Нервная сеть различных организмов

Следующая глава: Исследование самоорганизации многоклеточных и одноклеточных