Даниил Михайлович Платонов
Информационная феноменология жизни. Часть I: Внутриклеточные информационные отношения
Начало жизни
Обсуждая начальные этапы становления компьютерных технологий, мы преднамеренно сделали акцент на роль средств внешней памяти в развитии возможностей информационных отношений в компьютерных комплексах и системах. Подчеркнем еще раз, что именно эти средства обеспечили условия перехода от эксклюзивных вычислительных установок к многообразию современных видов вычислительных ресурсов и компьютеров широкого назначения. Эти сведения подвигают нас к гипотезе перехода от этапа пражизни к началу Жизни на основе формирования новых информационных отношений в пробиотических системах, обусловленных появлением в их структурах средств долговременного хранения информации.
Сложившиеся на этапе пражизни процессы формирования пробиотической материи на основе РНК-«элементной базы» обусловили в существующей тогда среде их развития необходимую плотность пробиотических компонент для обеспечения необходимой динамики их воспроизведения. РНК, являясь однотяжевым полимером, обладает свойством образовывать сложные структуры за счет водородных связей комплиментарных азотистых оснований. Возможно именно это и явилось основой развития РНК-«элементной базы» для реализации информационных отношений, обеспечивающих выполнение программируемых каталитических реакций на основе принципов формирования супрамолекулярных структур.
Образование на этой основе нуклеопротеиновых комплексов способствовало обеспечению определенной устойчивости предвестников клеточных органелл и реализации массовой тиражируемости создаваемого пробиотического вещества. Вместе с тем дальнейшее развитие информационных отношений только на основе РНК-«элементной базы» имело значительные ограничения. Это принципиально связано непосредственно со свойствами однотяжевой структуры РНК. Молекулы РНК при определенном удлинении теряют линейную структуру, образуя петли и связанные участки. Это ограничивает размеры информационных массивов для хранения программ. Действительно, и в современных живых клетках, при осуществлении информационных отношений, РНК как память выполняет только функции оперативных запоминающих устройств – ОЗУ (хранение на молекуле иРНК программы непосредственного управления процессором (рибосомой) для синтеза одного конкретного белка) и адресных регистров операндов (тРНК) для выбора необходимой аминокислоты.
Подобно тому как при развитии вычислительной техники переход от эксклюзивного использования вычислительных установок к их универсализации в определенной степени, а в феноменологическом плане, на наш взгляд, в качестве доминантного шага, был обусловлен созданием средств внешней памяти, так и в процессе формирования живой природы для дальнейшего развития информационных отношений необходимо было воплощение средств долговременного хранения больших объемов информации, на основании которой осуществлялся бы генезис развития биологических объектов, обеспечивающий свойство конвариантной редупликации как основы процесса развития жизни.
Таким шагом на этапе начала жизни было включение в обеспечение информационных отношений пробиотических кластеров дезоксирибонуклеиновых кислот (ДНК) – средств долговременного хранения генетической информации.
Заметим попутно, что нуклеиновые кислоты на основе нуклеотидных химических кластеров не являются какими-либо сверх уникальными образованьями в спектре биологически активных химических соединений. Видимо, условия контакта первичной Земной атмосферы и открытых водных поверхностей на планете обеспечивали продуктивную реализацию формирования достаточно сложных циклических сахаро фосфатных и нитратных соединений за счет ковалентных связей на основе возникающей концентрации первичных химических компонентов (химических элементов) и термодинамического воздействия на них. Дальнейшее усложнение таких кластеров (с точки зрения реализации процесса «ароморфоза») включало уже активную реализацию парадигмы создания супрамолекулярных структур с активным участием нековалентных связей. Это в определённой степени подтверждается активным и широким спектром нуклеотидных соединений, являющихся базовыми (и, видимо, первичными в формировании) в организации внутриклеточного метаболизма. К таким, например, относятся: аденозинмонофосфат (АМФ), аденозиндифосфат (АДФ), аденозинтрифосфат (АТФ) – аденозинфосфорные кислоты, обеспечивающие аккумуляцию и перенос энергии для реализации химических процессов, а так же никотинамидадениндинуклиотид (НАД), никотинамидаденинди-нуклиотидфосфат (НАДФ), флавинаденининдинуклеотид (ФАД), кофермент А и др.
ДНК в своей полиморфической химической структуре макромолекул (первичная структура) является полным аналогом РНК. Отличие заключаются лишь в том, что сахаром, представляющим в обеих кислотах пентозу, в ДНК является дезоксирибоза, а в РНК – рибоза. Различие этих сахаров связано с внутренней группой молекулы второго атома углерода. В рибозе присутствует гидроксильная группа – ОН, а в дезоксирибозе она заменена на атом водорода – Н. Отсутствие во внутренней группе сахара ДНК одного атома кислорода придает полинуклеотиду ДНК пространственно конструктивно структурные свойства (трехмерная структура), определяемые в основном водородными связями, существенно отличающиеся от аналогичных свойств полинуклеотидов РНК.
РНК, обладая однотяжевой (одноцепочной) структурой полинуклеотида, по мере его удлинения обычно образовывает сложные пространственные конфигурации с взаимным притяжением отдельных ее участков в основном за счет водородных связей комплиментарных азотистых оснований. Именно эти свойства РНК, как указывалось ранее, способствовали формированию на ее основе «элементной базы» для развития и реализации информационных отношений в пробиотических системах.
В отличие от этого ДНК обычно образовывает двухтяжевую структуру, которая состоит из двух полинуклеотидных цепей. Каждая цепь закручена в спираль и обе они свиты вместе и закручены вокруг одной и той же оси, образуя двойную спираль. В результате реализации процессов молекулярной хиральной структуризации, на основе которой обеспечивается генетическая передача информационных отношений, в биосфере закрепилась правосторонняя закрученность молекул ДНК.
Расстояние между сахарофосфатными остовами двух цепей постоянно и равно расстоянию, занимаемому парой комплиментарных азотистых оснований, т.е. одним пурином (двух кольцевое основание) и одним пиримидином (однокольцевое основание). Полный оборот спирали приходится на 10 пар оснований. Из многообразия азотистых оснований устойчивые комплементарные связи полинуклеотидов ДНК образуют две пары: Аденин (двухкольцевой пурин, A) – Тимин (однокольцевой пиримидин, T) и Гуанин (двухкольцепой пурин, G) – Цитозин (однокольцевой пиримидин, C). Никаких ограничений относительно последовательности пар нуклеотидов в цепи и ее длины не существует. Двухтяжевая супрамолекулярная структура ДНК обладает высокой устойчивостью по отношению к внешним воздействиям и изменением окружающей среды. Это также существенно отличает ее от полинуклеотидов РНК.
С точки зрения возможностей реализации информационных отношений двухтяжевая супрамолекулярная структура ДНК представляет собой двоичный регистр памяти произвольной протяженности. Действительно, если не фиксировать приоритет какой-либо из двух спиралей, образующих двухтяжевую супрамолекулярную структуру ДНК, то каждое звено (нуклеотид) идентифицирует одну из двух пар азотистых оснований (Аденин – Тимин или Гуанин – Цитозин), т.е. представляет бинарную последовательность. Это как-то перекликается с выбором «дешевого» технического решения на основе методов и систем двоичного кодирования, принятых в современных информационно-телекоммуникационных технологиях.
На уровне двухтяжевой супрамолекулярной структуры ДНК «направленность» пар не несет содержательного значения, т.к. ее структура к этому индифферентна. Однако несимметричное включение нуклеотидов в полинуклеотидные цепи нуклеиновых кислот создает определенную направленность этих цепей. Именно в связи с этим одиночные цепи двухтяжевой молекулы ДНК разнонаправлены. Кроме того, взаимодействие с операционными элементами информационных отношений – транскрипция однотяжевой (одноцепочной) структуры полинуклеотида РНК (иРНК), происходит только в определённом направлении по одиночной цепи ДНК, создавая комплиментарную ей цепь иРНК. С феноменологической точки зрения эти факторы априорно создают направленность генетического кода, что является необходимым надкодовым условием, обеспечивающим возможности системных передач и восприятия информации. Кроме того, переход от бинарного алфавита пар комплементарных пар азотистых оснований двухтяжевой молекулы ДНК к многообразию этих оснований на одиночной цепи ДНК создает эффект мультипликации размерности алфавита генетической информации, что и закрепилось четырехзначным алфавитом. На наш взгляд именно эти положения и явились фиксацией алфавита генетического кода биоорганизмов.
Можно предложить различные гипотезы сценариев внедрения ДНК в реализацию информационных отношений, формирующихся на этапе пражизни биологических структур, но все они будут иметь ряд идентичных доминирующих акцентов. Это: ферментативная активность нуклеиновых кислот, идентичность первичной структуры полиморфизма РНК и ДНК и, конечно, устойчивость двухтяжевой супрамолекулярной структуры ДНК по отношению к внешним воздействиям и изменением окружающей среды, что обеспечивает возможность воплощения долговременной памяти для хранения генетической информации и реализации на этой основе свойств конвариантной редупликации формирующихся биологических объектов. Этот тезис в определенной степени подсказывается структурой и жизненными циклами прокариотов.
Отметим, что современные эубактерии, прошедшие длительный путь эволюции, показывают значимость, эффективность и в определенной степени достаточность ферментативных свойств РНК в обеспечении каталитических реакций при формировании супрамолекулярных структур внутриклеточных органелл. Говоря о достаточности, мы хотим подчеркнуть, что значимость и эффективность ферментативных свойств РНК поддерживаются на уровне, необходимом для жизнеобеспечения и развития эубактерий. И это обеспечивается, не смотря на то, что каталитические свойства РНК могут быть на несколько порядков слабее каталитических свойств специфических белков. Видимо на этом этапе развития жизни баланс сложности управления супрамолекулярными процессами и скорость их реализации в биологических структурах достигается на основе полифункционального (реализация программного управления и каталитическая активность) действия РНК. Естественно предположить, что на этапе перехода от пражизни к началу жизни эти свойства более контрастно проявлялись с точки зрения системного представления.
Идентичность полиморфизма молекул РНК и ДНК обеспечивает возможность процесса транскрипции имеющейся в них информации. На основе результатов многих исследований достаточно уверенно утверждается, что по своему содержанию синтез комплементарной молекулы иРНК на образе одиночной цепи молекулы ДНК во многом сходен с процессом репарации (коррекции) некомплементарных связей двухтяжевой молекулы ДНК при ее репликации. Да и в принципе, при определенных условиях направление транскрипции может быть обоюдно, как в ту, так и в противоположную сторону. В составе онковирусов (вирус Раушера и саркомы Рауса) открыт фермент обратной транскриптазы, или ревертазы (РНК-зависимая ДНК-полимераза), катализирующий биосинтез молекулы ДНК на матрице РНК. Накоплены данные о том, что многие РНК-содержащие онкогенные вирусы, получившие наименование онкорнавирусов, содержат ревертазу в составе покровных белков. Фермент открыт также во многих клетках прокариотов и эукариотов, в частности в лейкозных клетках, пролиферирующих тканях, включая эмбриональные ткани. Предполагают, что синтез ДНК на матрице РНК происходит в три этапа. На первом этапе фермент ревертаза синтезирует на матрице вирусной РНК комплиментарную цепь ДНК, что приводит к формированию гибридной молекулы. Второй этап – разрушение исходной вирусной РНК из комплекса гибридной молекулы под действием РНКазы. Наконец, на третьем этапе на матрице цепи ДНК комплиментарно синтезируются новые цепи ДНК. Ревертазной активностью обладают и ДНК-полимеразы: например, фермент из Е. coli способен катализировать синтез ДНК на матрице рРНК. Возможно, по одной из этих схем идет синтез ДНК митохондрий эукариотных клеток.
Приведенные сведения позволяют предположить, что на этапе формирования жизни молекулы ДНК участвовали не только в своей традиционной на настоящий момент функции долговременного запоминающего устройства, но и в функциях организации промежуточных носителей информации, а также подобно РНК в качестве катализатора супрамолекулярных процессов. Вместе с тем достаточно быстрый переход молекул ДНК к статичной устойчивой двухтяжевой структуре ограничивал многообразие пространственных конфигураций, свойственное истинным ферментам. По примеру с РНК, проявляющей ферментативные свойства при аутосплайсинге на основе самоудаления из первичного транскрипта РНК интрона, который и обеспечивает каталитическую поддержку сшивания экзонов, первичные пространственные конфигурации ДНК при реализации ферментативных свойств, по всей видимости, были сходными с пространственными структурами выщепленных интронов. Для обособленных интронов характерны в основном две пространственные структуры. Это кольцо, либо петля типа лассо, которые могут расщепляться, образуя линейную структуру. Возможно, подобные процессы с ДНК явились основой фиксирования кольцевой структуры бактериальной хромосомы будущих прокариотов.
Существовавшая на этапе начала жизни среда, в которой рождались и формировались пробионты, значительно отличалась по химическому составу и термодинамическим показателям от тех условий, в которых развивается современная Жизнь. Поэтому трудно предположить, что ферментативное обеспечение каталитических процессов, протекавших в биологических кластерах начала жизни и в современную эпоху идентичны. Но достаточно уверенно можно утверждать, что архитектура реализации информационных отношений остается на всем протяжении развития жизни на Земле принципиально идентичной. Эта консервативность обусловлена, по-видимому, фундаментальными аналогиями молекул РНК и ДНК и устойчивостью процессов их рекомбинаций, обеспечивающих реализацию программного управления, в первую очередь, на супрамолекулярном уровне строительства, как органелл, так и результатов их деятельности – белковых структур.
Очевидным является то, что сформировавшийся на этапе начала жизни механизм полуконсервативной репликации ДНК, при котором каждая из двух цепей родительской ДНК служит матрицей для синтеза дочерних молекул ДНК, оказался достаточно эффективным для обеспечения процессов конвариантной редупликации живых организмов. Этот механизм, видимо, обусловлен антипараллельностью (встречная пространственная направленность сахарофосфатных остовов) цепей двухтяжевой супрамолекулярной структуры ДНК. Исследования процессов репликации на основе действия современных специфических ферментов показывает, что отклонения от исходной последовательности азотистых оснований составляет приблизительно 1 на 100 000 (без учета дальнейшей коррекции). Возможно, на этапе начала жизни этот показатель был несколько хуже за счет примитивности ферментативного аппарата, но все-таки обеспечивался достаточно большой тираж реплицированных молекул ДНК. При этом явно искаженные молекулы ДНК (например, появление гетеродуплексов, в которых присутствуют некомплементарные пары) обладают слабой стабильностью (сравнимой со стабильностью РНК). При этом, так же как и в РНК, в искаженных молекулах ДНК могут образовываться узлы на петлях и другие пространственные конфигурации. Эти факторы исключают дальнейшее участие таких искаженных молекул в непосредственной реализации сложившихся информационных отношений. Вместе с тем возникшие в результате распада «неправильных» молекул ДНК нуклеотиды могут являться исходным материалом для следующих циклов процесса репликации. Изменение последовательности азотистых оснований с комплиментарным исходом приводило к вариациям исходных программ. Жизнеспособные варианты, при этом, могли давать новые свойства организмов.
Механизм полуконсервативной репликации ДНК наряду с тиражированием идентичных молекул РНК, создает возможности в дочерних поколениях поддерживать генетически различные жизнеспособные особи. На основе этого возникают условия эволюции без непременной деградации складывающихся биологических систем. В феноменологическом аспекте это обусловлено открытостью (и в информационных отношениях тоже) биологических систем на всех уровнях их стратификации.
Можно считать достаточно обоснованным мнение, что дезоксирибонуклеиновая кислота является одной из основопологающих компонент перехода от среды пробионтов к началу жизни на Земле. Реализация в структуре и в процессах развития пробионтов полного цикла информационных отношений на основе исходной информации, заложенной в ДНК, обеспечила принципиально новый шаг в реализации конвариантной редупликации формирующихся организмов. С феноменологических позиций можно констатировать, что на этом этапе биологической эволюции сформировалась система объектов – организмов, которые в соответствии с заложенной в них имманентной (внутренней) программой обеспечивают, как развитие организмов в соответствии со сложившейся на основе этой программы целью преобразования ресурсов окружающей среды, так и формирование новых организмов. Фактически именно этап становления и массового закрепления структуры информационных отношений с учетом организации долговременной памяти хранения генетической информации на молекулах ДНК можно считать началом Жизни на нашей планете!
Прокариоты (Procaryota) и эволюция
По современным представлениям все известные одноклеточные и многоклеточные организмы вполне естественно делятся на две большие группы – прокариоты и эукариоты. Основой такого деления являются представления об организации (морфологии) хранения генетической информации. Клетки прокариот[34] не имеют оформленного ядра – морфологически обособленной структуры клетки для размещения хранилища генетической информации. Генетический материал (ДНК) прокариот находится прямо в цитоплазме и не окружен ядерной мембраной. У эукариот[35] имеется настоящее ядро – оформленное хранилище генетической информации, т.е. у них генетический материал (ДНК) окружен двойной мембраной (ядерной оболочкой) и образует вполне определенную клеточную структуру, которую очень легко узнать.
Представленная стратификация живых организмов, являясь наиболее принципиальной на уровне их внутриклеточной организации, как бы подчеркивает абсолютную значимость информационных отношений в развитии Жизни. Формально, всего лишь организация обособленного хранилища генетической информации, при принципиальном постоянстве механизмов репликации и обработки генетической информации, создала новый мир жизни на Земле, разительно отличающийся от мира прокариотных организмов. И всё же, достаточно естественно связывать начало жизни на нашей планете с формированием организмов в виде прокариотных клеток, в которых обеспечивался полный цикл информационных отношений организации жизни на основе тиражирования генетической информации за счет репликации молекул ДНК с программно управляемым синтезом средств обеспечения жизнедеятельности клетки на основе этой генетической информации.
Формирование прокариотной Жизни
Вся генетическая информация прокариот содержится в одной молекуле ДНК, имеющей форму ковалентного замкнутого кольца и получившей название бактериальной хромосомы. Деление молекулы ДНК (репликация) происходит по полуконсервативному механизму и в норме всегда предшествует делению клетки. Механизм полуконсервативной репликации, опробованный в жизни прокариот, сохранился затем для всех живых организмов на Земле.
Считается, что эволюция прокариотных организмов характеризуется ярко выраженным физиолого-биохимическим уклоном и основное развитие прокариот шло по линии формирования и опробования различных функций, результатом чего и явилось сегодняшнее многообразие видов жизни в микромире. Поразительное физиологическое разнообразие прокариот сформировано на базе весьма ограниченного числа морфологических форм. Морфологическая эволюция прокариот прошла незначительный путь, так что можно говорить лишь о зачатках морфологической дифференцировки на базе прокариотной клеточной организации. При всем при этом необходимо признать абсолютную самодостаточность жизни прокариотных организмов на нашей планете.
Маловероятно, чтобы предковые прокариотные клетки все были на одно лицо. Видимо именно первичное многообразие групп предковых прокариотных клеток определило поразительную приспособляемость мира прокариот к изменчивости условий на планете. В определенной степени это можно проиллюстрировать результатами анализа филогенетических взаимоотношений в группе эубактерий. Все изученные эубактерии в соответствии с вычисленными коэффициентами сходства оказались распределенными на 10 эволюционных ветвей. Наиболее неожиданный результат – обнаружение фотосинтезирующих эубактерий в 5 ветвях из 10, позволяющее сделать заключение о бóльшем их родстве с определенными нефотосинтезирующими бактериями, чем между собой. Это позволяет по-новому подходить к проблеме происхождения разных видов фотосинтеза и фотосинтезирующих эубактерий, в частности.
Распространенной парадигмой эволюции популяций с таким типом вариабельности является представление о влиянии трансцендентного воздействия окружающей среды на индивидуальные особи. Эта парадигма является доминирующей об эволюции жизни в целом. Вместе с тем представление о естественном отборе на основе трансцендентного воздействия окружающей среды не несет в себе представлений о механизмах его феноменологического проявления, и является, по видимому, лишь отражением представления о связи имманентных и трансцендентных аспектов развития систем.
Обычно, к факторам вызывающим ароморфозы относят: наследственную изменчивость, борьбу за существование и естественный отбор. Наиболее активным в этой триаде достаточно часто считается фактор борьбы за существование. Обсуждение этого тезиса непрерывно продолжается на протяжении человеческой цивилизации. В своих трудах по этике П. А. Кропоткин пишет: “Если борьба за существование и истребление физически слабых – закон природы и если без этого невозможен прогресс, то не будет ли мирное «промышленное состояние», обещанное нам Кантом и Спенсером, началом вырождения человеческого рода, как это утверждает с такой силой Ницше … Когда Дарвин выступил со своей теорией о «борьбе за существование» и представил эту борьбу как главный двигатель прогрессивного развития – продолжает П. А. Кропоткин, …эти воззрения, как известно, широко распространились. Но если бы они были верны, то философу-эволюционисту предстояло бы решить глубокое противоречие, им же самим внесенное в свою философию. Он не может представлять себе природу, «обагренную кровью» – «red in tooth and claw»,…он должен, по крайней мере, сказать, как он объясняет себе это противоречие ”. Достаточно яркое высказывание, показывающее наличие определенных сомнений считать фактор борьбы за существование в качестве побуждающего механизма эволюционных преобразований биосферы! Определенным обоснованием этого, например, может служить закон Гаузе, или принцип конкурентного исключения, на основании которого сформулировано «представление о биологическом виде, как совокупности свободно скрещивающих популяций, занимающих свою экологическую нишу в природе. Процесс видообразования можно рассматривать как возникновение репродуктивных изолирующих механизмов и новых экологических ниш».
Возможно, воззрения о значимости трансцендентных аспектов жизни живых организмов в виде фактора борьбы за существование сформировались в результате, в определенной степени, неадекватного переноса на процессы развития биологических видов интерпретации социальной и бытовой агрессии из истории человечества. Для большинства видов высокоразвитых организмов характерно наличие некоторых имманентных, в той или иной мере генетически определяемых механизмов, регламентирующих плотность популяции данного вида в ареале. Чаще всего действие этих механизмов включается при «перенаселенности» ареала особями конкретного вида. Как показывают системные биологические исследования, отсутствие у особей имманентных механизмов регуляции плотности популяции обычно приводят к гибели вида. Это связано с ограниченностью ресурсов экологической ниши распространения вида.
Формы регламентации плотности особей данного вида в ареале достаточно разнообразны, но все они направлены на сохранение не отдельной особи, а вида. В основном, эти формы связаны с устранением репродукционных функций в результате перестройки организма особей, либо их гибели до достижения репродукционной стадии их развития. Одной из распространенных форм реализации механизмов регуляции плотности организмов одного вида в популяции является агрессивность, которая проявляется с начальных стадий развития конкретных особей в условиях их «перенаселенности» в ареале. Интерпретация этого феномена как борьбы за существование явно расходится с реальным системным содержанием такого рода процессов. По своей сути они не являются источником или катализатором ароморфозов, определяющих процесс эволюции, а наоборот, являются условиями консервации биологических видов.
В рамках феноменологической модели указывается на межграничные разнонаправленные отношения системы и окружающей среды. С этих позиций можно отметить, что указанные процессы являются частью отображения межграничных системных отношений в направлении изнутри системы в окружающую среду. В дополнение к этому процессы естественного обора на основе трансцендентного воздействия окружающей среды представляют часть отображения межграничных системных отношений в направлении внутрь системы из окружающей среды. Отметим при этом, что содержание взаимодействий биологической клеточной системы и окружающей среды в процессах естественного обора ограничивается лишь на материально ресурсном уровне, не затрагивая информационные отношения. Следствием этого является то, что непосредственное воздействие естественного отбора на изменение внутренней структуры биосистемы незначительно, т.к. отсутствуют прямые механизмы адекватного изменения наследственной информации с изменением параметров внешней среды.
Вследствие этого указанные факторы, включающие аспекты трансцендентных отношений, не являются непосредственными генераторами процессов эволюции клеточных биосистем. В то же время именно на основе этих отношений происходит формирование и реализация процессов коэволюции биологических систем в изменяющемся мире окружающей среды. В идентичных условиях внешней среды сосуществует большое разнообразие биологических организмов, значительно различающихся морфологически и в физиологии взаимодействия с внешней средой. Такое положение поддерживает гипотезу, что истинным источником эволюции биосферы является наследственная изменчивость, в результате реализации имманентных потенций процессов конвариантной редупликации живых организмов, основанных на развивающихся в них информационных отношениях. Трансцендентное влияние внешней среды, очевидно, ограничивается лишь пассивным процессом естественного отбора жизнеспособных организмов.
Клеточная организация прокариотных организмов создала возможности реализации воздействий продуктов (результатов) выполнения программ развития организмов на сами эти программы. Возникли принципиально новые информационные отношения. Если в пробиотический период полученные в ходе выполнения отдельных программ данные (для биосистем это белки и формируемые на их основе ферменты) являлись источником формирования исходного материала «живой материи», то в структуре прокариотных клеток результаты выполнения программ стали непосредственно влиять на действующую программу. Возникла своего рода имманентная обратная связь между данными (результатами выполнения программ) и программами, на основе которых они получены. Это явилось важным фактором преобразования клеточных структур. Именно имманентный характер посыла этих преобразований лежит в изменчивости биологических популяций.
На имманентные причины прогрессивной эволюции живого мира в противовес процессу слепой борьбы за существование, когда “природа представляется, как громадное поле битвы, на котором видно одно истребление слабых сильными ”, достаточно убедительно указывает П. А.Кропоткин, приводя в обоснование “необходимости для сохранения, процветания и прогрессивного развития каждого вида наличие у каждой особи инстинкта, что Дарвин называл постоянно присущим инстинктом (a permanent instinct), который всегда в действии у всех животных (выделено П. А. К.)”.
Имманентная инициализация эволюционных процессов на основе обратной связи воздействия результатов выполнения программ на эти программы является, по-видимому, объективным свойством открытых информационных систем. Впечатляющей иллюстрацией этого может служить Наука – одна из самых совершенных информационных систем, доступных человечеству. Результаты научных исследований формируют дальнейший путь теоретических и экспериментальных научных работ (программ действия), воплощая действие обратной связи «результатов» на «программы обработки исходной информации». Таким образом, создается величественное здание Науки, подчеркнем, именно на имманентных аспектах системы информационных отношений.
Замечательной иллюстрацией приоритета имманентных аспектов в эволюции открытых информационных систем являются последние результаты исследований генетического и языкового разнообразия населения нашей планеты. Оказалось, что существует высокий уровень корреляции эволюционных процессов по этим, достаточно различным признакам народонаселения. Очень интересным оказывается то, что основная «кухня» эволюции народов (как в генетическом, так и в языковом аспектах) разворачивается в центре освоенного жизненного пространства. Именно в центре ойкумены активно появляются новые этнические группы, порождая генетическое и языковое многообразие народонаселения. История развития человечества показывает, что активные эволюционные процессы способствуют вскрытию внутренних потенций, развивая и облагораживая людей в отдельности и общество в целом. В это же время на периферии ойкумены эволюционные процессы происходят существенно медленнее, не смотря на то, что активность воздействия и случайная нестационарная изменчивость окружающей среды этих ареалов ойкумены обычно более катастрофичны по сравнению с подобными явлениями в центре ойкумены. Именно эти свойства эволюционных процессов позволяют исследователям воссоздавать историю освоения планеты человеком. Например, значительно территориально разнесенные народы Евразии, находящиеся на периферии, по многим генетическим и языковым показателям намного ближе друг к другу, чем их соседи из центральных областей ойкумены. Приведенные сведения достаточно убедительно иллюстрируют одно из основополагающих феноменологических свойств открытых информационных систем – имманентные потенции инициализации процессов эволюции на основе внутренних информационных отношений.