ПРЕОБРАЗОВАНИЯ В ЖИВОМ ОРГАНИЗМЕ, АНАЛОГИЧНЫЕ ФАЗОВЫМ ПЕРЕХОДАМ
Известно немало процессов, происходящих в живом организме, которые хорошо подпадают под тип переходов второго рода. Таковы многие конформационные преобразования, явления изомеризации. В частности, изомеризация зрительного пигмента, ретиналя, от конфигурации 11-цис-ретиналя до транс-ретиналя и обратно. Схожим образом возникает потенциал действия у нейронов. При описании белковых превращений спираль клубок используют распространенную одномерную модель Изинга, удачно оценивающую переход второго рода. Конечно, если для физических систем можно достаточно строго разделить отмеченные два рода, то для столь сложных систем, каковыми являются белковые и нуклеиновые вещества, не говоря уже о клетках и органах, едва ли корректно отмечать только лишь один вариант переходов. В непрестанно совершаемых в организме преобразованиях задействованы многообразные превращения, в которых можно выявить и тот, и другой род.
Но меня вместо строгих характеристик привлекает один момент: отсутствие метастабильности, мгновенные переходы из одного состояния в другое внутри организма. С подобными переходами не только второго, но и первого рода мы часто встречаемся в природе. К примеру, без задержек происходят превращения вода лед в обычных земных условиях. Множество примесей в водоемах позволяет воде при низких градусах сразу же затвердеть. Стало для нас привычным, что изменения климата сопровождаются обратимыми круговоротами вода пар вода, вода лед вода. Как только температура достигает критической отметки, вода замерзает, обычно не впадая в метастабильность.
Незамедлительные превращения и в ту или другую сторону объясняются тем, что биосфера, как более широкая система, в которой существует система водоема, содержит требуемые для этих преобразований средства.
Подобное качество среды оказывается одним из наиболее важных факторов деятельности организма. Когда происходят повторные превращения, данная интеграция, будучи не раз воспроизведенной, вновь восстанавливается уже при наличии благоприятных обстоятельств. Облегченные переходы означают, что произошли помимо прочего сопряженные изменения самой среды. Количественно разросшиеся и умножившиеся новые объекты влияют со своей стороны на окружающую их природу. Увеличивается не только количество возникающих целостных объектов, но и частей их распада, каждая из которых несет в себе влияние структуры целого и оттого способна стать материалом или, еще лучше, матрицей для нового воспроизводства. Примерно так, как частицы разломанного кристалла могут быть самым удобным зародышем для последующей кристаллизации. В сопряженно-развитой среде значительно облегчаются превращения по типу переходов первого рода.
Что же касается новообразований, иначе говоря, того, чего ранее в природе не существовало или не существовало в данной среде, то процесс интеграции не будет столь простым и скорым. Метастабильное состояние высоковероятно, если разнообразие среды и флуктуации состояний в ней соответствуют уровню прежнего рода объектов. Гетерогенность наличных объектов лишь при глубокой метастабильности может удовлетворить новую целостность. Но при таком состоянии системы нужно ожидать, что в нее вовлечется множество оказавшихся активированными элементов, в том числе и таких, которые не обязательны для устойчивого существования и гомеостатического функционирования возникающей интеграции. Последующая история воспроизводства однородных объектов уже на основе матричных компонентов, что особо важно для живых организмов, будет очищать их от балласта ненужных элементов, приближая компонентный состав к требуемому для функционирования минимуму. Этот процесс в высшей степени затрагивает древние элементы и подсистемы организма, на базе которых формировались интеграции более высоких уровней.
В целостном объекте многие вещества, вовлеченные в систему, сохраняют свою надобность для ее подсистем. Поэтому иерархически более высокие уровни содержат компоненты, представляющие внешнюю среду для подсистем, и тем обеспечивают их средствами необходимыми для функционирования. Само по себе функционирование, как и существование любого объекта, проявляется главным образом в многократном частичном распаде и восстановлении целостности (диссимиляция и ассимиляция). Энтропийные процессы ведут к «недостатку» в структурном составе подсистем, негэнтропийные к повторному обретению единства. Второй процесс оказывается внутри организма более облегченным, чем даже в сопряженно-развитой среде. В этом аспекте из-за отсутствия выраженной метастабильности все преобразования упрочненных подсистем напоминают переходы второго рода.
В целостном объекте многие вещества, вовлеченные в систему, сохраняют свою надобность для ее подсистем. Поэтому иерархически более высокие уровни содержат компоненты, представляющие внешнюю среду для подсистем, и тем обеспечивают их средствами необходимыми для функционирования. Само по себе функционирование, как и существование любого объекта, проявляется главным образом в многократном частичном распаде и восстановлении целостности (диссимиляция и ассимиляция). Энтропийные процессы ведут к «недостатку» в структурном составе подсистем, негэнтропийные к повторному обретению единства. Второй процесс оказывается внутри организма более облегченным, чем даже в сопряженно-развитой среде. В этом аспекте из-за отсутствия выраженной метастабильности все преобразования упрочненных подсистем напоминают переходы второго рода.