Так начиналось… - [65]

Выступая в Берлине, С. Четвериков, между прочим, говорил, что живой организм в нормальной для него среде представляет чрезвычайно тонкий, сложный и совершенный механизм, приноровленный ко всем разнообразным требованиям, предъявляемым к нему средой, «испортить» такой механизм гораздо легче, чем «исправить».

Как современно, как «кибернетично» это представление о жизни. В сущности, и ко всему эволюционному процессу С. Четвериков подошел с такой меркой. Популяция — это тоже живой механизм, сложная система, которая управляется законами отбора и в которой действуют каналы обратной связи (четвериковские «волны жизни»).

Совершенство природы, наблюдаемой естествоиспытателем, стихийно и сознательно приводит его к более совершенным методам исследования и обобщения.

«Развивающееся яйцо является одним из наиболее увлекательных объектов живой природы. Непрерывное изменение формы с часа на час удивляет нас своей простотой, а ежеминутно появляющиеся геометрические фигуры склоняют нас к математическому анализу. Постоянство и порядок целой серии превращений, тысячекратно повторяющихся в каждой порции яиц, убеждают в их причинной очередности, приводящей к образованию системы, в которой все части так приноровлены друг к другу, что образуют машину небывалой сложности».

Эти слова можно было бы не приводить, если бы они принадлежали математику. Но они сказаны эмбриологом Томасом Гентом Морганом за десятилетия до того, как появились электронные машины. Обратите внимание на вполне «кибернетическую» терминологию, которой воспользовался один из отцов генетики.

Клетка есть система, машина, в которой действуют законы геометрии и математического анализа.

Подобные представления не могли остаться незамеченными. Их подхватили и развили прежде всего математики.

Лет двадцать назад в науку и технику вошло новое слово, новое понятие — кибернетика, то есть учение о связях и управлении в машинах и живых организмах. Вначале кибернетика была областью техники связи, близкой к электронике и телемеханике. Но, между прочим, еще И. П. Павлов подметил, что простейший телефонный автомат имеет сходство с работой центральной нервной системы. Во-первых, с его помощью осуществляется временная связь — модель условного рефлекса. А во-вторых, этот прибор допускает и выбор между возможными абонентами, то есть осуществляет анализ путем торможения всех других путей, кроме заданного.

Особенностью кибернетических приборов, стяжавших заслуженную славу, являются обратные связи, дающие возможность проверки исполнения заданий. А ведь именно этот принцип искусственно вырабатываемых обратных связей был открыт в живом органе управления — головном мозге — Н. И. Красногорским. Он совершил это открытие в лаборатории И. П. Павлова в 1910 году, то есть на тридцать восемь лет раньше Норберта Винера.

Кстати, Винер, как никто другой, внимательно прочитал творения Павлова, предназначенные главным образом для представителей медицины и психологии. Кибернетика — это детище не только физики, электроники, математики, но и физиологии высшей нервной деятельности. Она по-новому применяет биологическую и философскую концепцию И. П. Павлова к огромному кругу новых технических явлений.

Родство нейрофизиологии и кибернетики несомненно. Об этом говорит и другой выдающийся математик нашего времени, Андрей Николаевич Колмогоров. (Между прочим, сам Н. Винер о нем пишет так: «Все мои по-настоящему глубокие идеи уже содержались в работе Колмогорова прежде, чем появились в моей собственной работе».)

Двадцатые и тридцатые годы были годами созревания идей, которые потом оформились в новые науки — кибернетику, теорию информации, теорию обучения. «Основная роль во всем этом комплексе идей влияния работ И. П. Павлова признается всеми беспристрастными историками науки, — пишет Колмогоров. — Идеи более последовательного применения математики во всех этих областях бродили уже в двадцатые годы в большом кругу думающих ученых. Постепенно кое-что выкристаллизовывалось в определенные достижения».

Именно в тридцатые годы сам Колмогоров пишет статьи о теории обмена веществ в живом организме, о статистическом подтверждении теории Менделя, начинает математическое изучение «хищник — жертва».

Оказалось, что взаимоотношения хищника с жертвой строятся по известному в кибернетике типу «отрицательной обратной связи». Создается система колеблющегося равновесия: то хищник «выедает» много жертв и вымирает отчасти сам от недостатка пищи, то, напротив, когда хищник частично вымер, жертва размножается и за нею вслед увеличивается численность хищника. Так складываются своего рода «волны жизни».

Хищник в понимании биолога — это не только волк или акула, а, скажем, такая безобидная рыба, как судак. Это и хищное насекомое, и бактерия или вирус, поражающие человека, животных или растение. Поэтому выводы математиков имеют значение и для врачей, изучающих эпидемии, и для агрономов, и, уж конечно, для охотоведов и специалистов по рыболовству, для интродукторов растений и животных.

Стратегия жизни

Севанскую форель — гегаркуни — называют ишхан (царь-рыба). Ее нежное розовое мясо — редкий деликатес. Обидно, что природа не позаботилась произвести ее побольше. Но в Севане не разгуляешься: экологическая ниша здесь тесновата. А когда уровень озера начал падать и нерестилища кое-где подсохли, ихтиологи забеспокоились, стали искать новую нишу для гегаркуни. Выбор пал на высокогорное озеро Иссык-Куль в Киргизии. Условия здесь близки к севанским. 700 тысяч оплодотворенных икринок с великими предосторожностями переехали в Ирдыкскую бухту Иссыка. Ордер на вселение в новый дом получили 300 тысяч мальков. А через некоторое время еще 700 тысяч. Новое население озера осмотрелось — новая ниша была просторнее, пищи хватало. Популяция (по-латыни это значит — население) гегаркуни в Иссыке прочно вошла в ихтиоценоз озера. И что любопытно: на родине эта форель не превышает 4 килограммов, а на чужбине ее вес достиг 9–10 килограммов!