Марина Чернышева Временнáя структура биосистем и биологическое время
Sankt-Petersburg State University
M. P.Chernysheva
TEMPORAL STRUCTURE of biosystems and biological TIME
Super Izdatelstvo
Введение
Природа Времени – одна из глобальных проблем, к решению которых наука неоднократно возвращалась на протяжении всей истории ее существования. Эволюция представлений о Времени от античности до XX-го века глубоко проанализирована в классическом труде Дж. Уитроу «Естественная философия времени» (1964), в монографиях М. И. Элькина (1985), П. П. Гайденко (2006) и других авторов. Начиная с ХХ века философские аспекты этой проблемы неизменно связаны с естественнонаучными подходами к ее решению (Шредингер, 2002; Чижевский, 1973; Уинфри, 1986; Козырев, 1963, 1985, 1991; Пригожин, 2002; и др.). В работах выдающихся отечественных исследователей находим идеи, давшие начало целым направлениям в науке о времени. Так, И. М. Сеченов положил начало исследованиям по влиянию двигательной активности на субъективное время человека. И.П. Павлов, впервые описавший рефлекс на время, фактически заявил о способности мозга к запоминанию временных интервалов. Н. П. Пэрна (1925), сотрудник кафедры физиологии Петроградского университета, впервые описал ритмы ряда физиологических процессов человека. Д. И. Менделеев, описавший движение цветка вслед за изменением положения солнца, определенно продемонстрировал наличие околосуточного (циркадианного) ритма движений растений, гормональный механизм которого был описан позже (В. Н. Полевой, 1982). В работах А. А. Ухтомского прослеживается мысль о важности временного фактора в работе нервной системы и в, частности, в формировании доминанты (Ухтомский, 1966; Соколова, 2000). Один из гениев русского Ренессанса начала ХХ века, В. И. Вернадский, не только ввел рубрикацию специфического для разных систем времени (геологического, исторического, биологического, социального), но и обосновал представление о биологическом времени как основном и первичном, придав ему «космический статус» по причине способности биосистем к движению и размножению (Вернадский, 1989). Эту же особенность живых организмов подчеркивал Э. Шредингер (2002).
Наряду с мультидисциплинарными подходами к решению проблемы природы Времени (Аксенов, 2000; Вакуленко и др., 2008; Казарян, 2009; Коганов, 2009; Козырев, 1989; Коротаев, Киктенко, 2012; Лебедев, 2004; Левич, 2000, 2002, 2013; Хасанов, 2011; Чураков, 2012; Шихобалов, 2008, и др.), огромный объем исследований, начиная со второй половины ХХ века, посвящен природе биологического времени (Aschoff, 1960; Уинфри, 1990; Питтендрих, 1984; Алпатов, 2000; Романов, 2000; Оловников, 1973, 2009; Скулачев, 1995; Загускин, 2004, 2007, и др.). Достижения физики, химии, математики и биологии предопределили разработку разнообразных новых методов исследования, позволивших открыть белки часовых генов (clock-genes proteins), формирующие механизм околосуточных ритмов для многих функций организма. Важность активности clock-белков и clock-осциллятора для здоровья и адаптации человека к пространственно-временному континууму окружающей среды обусловили соответствующую тематическую направленность большинства работ современных отечественных и зарубежных исследователей. В отечественной биологии и медицине «штурм» клеточно-молекулярных механизмов биологического времени привел к выдающимся открытиям: созданию теломерно-редусомной теории контроля продолжительности жизни (Оловников, 1973, 2009) и представления о роли митохондрий в процессах старения (Скулачев, 1995), а также к развитию геронтологических аспектов роли гормонов эпифиза и тимуса (Анисимов, 2010; Хавинсон и др., 2011; Кветной и др., 2011). В работах зарубежных исследователей выявлены функции отдельных clock-белков, условия формирования clock-осциллятора и ритмов с разными темпоральными параметрами (см. Golombek et al., 2014), а также развиты представления о системах синхронизации clock-осцилляторов разных структурных уровней организма. Растущее понимание специфики клеточных, тканевых, органных и системных генераторов временных процессов определяют начинающийся возврат зарубежных авторов к «системному мышлению» в аспекте проблемы Времени (Blum et al., 2012; Mohawk et al., 2012). Заметим, что у отечественных исследователей системный подход в изучении этой проблемы всегда оставался в поле внимания (Черниговский, 1985; Баранникова и др., 2003; Кулаев, 2006; Январева и др., 2005; Журавлев, Сафонова, 2012, и др.). Наряду с очевидными успехами в изучении чувствительных к «ходу времени» (термин Н.А. Козырева) биологических объектов, остаются мало разработанными вопросы о временной структуре живых организмов, взаимосвязи клеточно-молекулярных и системных таймеров, сенсорах Времени и пока открыт вопрос о природе Времени. По мнению автора, обширный круг исследований биосистем, выполненных к настоящему времени в мире, позволяет предложить определенные решения по перечисленным вопросам.
Биологическое время
«Понять “природу” времени, – значит указать его природный референт, т. е. процесс, явление, “носитель” в материальном мире, свойства которого могли бы быть отождествлены или корреспондированы со свойствами, приписываемыми феномену времени».
А.П. Левич, 2000.
1.1. Феномен жизни
Вынесенное в эпиграф высказывание Александра Петровича Левича представляется совершенно справедливым в свете представлений Г. Лейбница и Н.А. Козырева об энергетической природе времени и его «активных свойствах». Действительно, по аналогии с историей открытия электрона по иммерсионному следу в камере Вильсона, биологические процессы, обладающие рядом темпоральных параметров и потому являющиеся по сути временными процессами, вполне могут быть «референтами» времени и отражать его воздействие. Для понимания «природы» времени в биосистемах важен анализ факторов, определяющих специфику живых организмов по сравнению с косными системами
Феномен жизни и отличия живого организма от косных систем, во все времена привлекали внимание философов и представителей естественных наук (Аристотель, 1937; Страхов, 2008; Вернадский, 1989; Ухтомский, 1966; Шредингер, 2002, и многие другие). Очевидно, что общность базисных законов природы не исключает особенностей их проявления в условиях специфики биосистемы, косной природной или искусственной систем. К их числу, в первую очередь, следует отнести законы термодинамики, определяющие для любой системы возможность и длительность работы, а также время существования (продолжительность жизни). Признавая справедливость законов термодинамики для всех объектов Вселенной, многие исследователи отмечают специфику проявлений второго начала термодинамики для живых организмов (Шредингер, 2002; Пригожин, 2002, и др.). Среди таковых, прежде всего, отмечается невозможность «тепловой смерти» для живых организмов вследствие стремления биосистем к стабилизации уровня энтропии (Вернадский, 1989; Пригожин, 2002; Пригожин, Стенгерс, 2000, и др.).
В основе жизнедеятельности биосистем лежат разнообразные процессы, использующие химическую, механическую, электрическую, световую и другие виды энергии. Как известно, при реализации различных функций (работы) в любой системе происходит частичное преобразование той или иной энергии в тепловую, которая может быть утрачена через теплорассеивание в окружающую среду или частично задержана, определяя уровень хаоса (энтропии) в структурах организма. Для живых организмов справедливы и другие известные определения энтропии: как меры степени неструктурированности потоков энергии и меры термодинамической возможности определенного состояния или процесса. Множественность возможных определений энтропии для биосистемы подчеркивает и разнообразие путей ее регуляции.
Астрология - это знание Времени. Какие бы различия ни существовали между нами, мы все живем во времени: нас зачинают, мы рождаемся, живем и умираем. Для того чтобы понять жизнь, необходимо понять время.
Биологическое время каждого из нас
Что же такое астрология? Пространство трехмерно, а время - это движение сквозь эти измерения. Мы верим в то, что время абсолютно; что где бы ни измерялось время, оно всегда одно и то же, поскольку один дискретный момент сменяет другой с одинаковой скоростью.
Единственный способ измерить время - это пользоваться часами, которые, будучи помещены в любое место пространства, должны совпадать в показаниях друг с другом.
Точность механических часов лишь подчеркивает идею о том, что минута, секунда, час, день, месяц или год - одни и те же для каждого. Но на самом-то деле эти утверждения неверны.
Биологическое время - это взаимосвязь метаболизма и восприятия. Обмен веществ - это скорость, с которой наше тело переваривает пищу и кислород - скорость нашей жизни, - и о ней можно судить по весу, частоте дыхания, усвоению пищи и возрасту; когда она изменяется, изменяется и наше восприятие времени.
Когда наш обмен веществ ускоряется, то увеличивается и скорость, с которой наши глаза и мозг перерабатывают поступающие образы, - это вызывает переоценку длительности отрезка времени и чувство того, что время проходит медленно.
Если нормальная скорость восприятия - шесть образов в секунду, то, когда мы в приподнятом состоянии, мы воспринимаем девять образов в секунду; нам кажется, что каждая секунда на часах длится 1,5 секунды.
Когда наш обмен веществ замедляется, наши глаза и мозг воспринимают меньше образов за то же время, что влечет за собой тенденцию к недооценке длительности и ощущение того, что время пролетает быстро. Если обычно мы воспринимаем шесть образов в секунду, то в уравновешенном состоянии - три образа в секунду и нам кажется, что каждая секунда пролетает за полсекунды. Когда обмен веществ замедляется, чувство времени ускоряется!
Биологическое время и возраст
Для молодости характерен быстрый обмен веществ, для старости - медленный. Время течет медленно для молодого человека и гораздо быстрее для пожилого, поскольку наше чувство времени изменяется с возрастом.
В момент зачатия обмен веществ нашего оплодотворенного яйца происходит на высокой молекулярной скорости, и драматические изменения состояния происходят каждую секунду. После зачатия обмен веществ постепенно замедляется до момента смерти. Смерть от старости наступает тогда, когда процессы в нашем теле замедляются настолько, что останавливаются.
Скорость нашего обмена веществ в целом в течение жизни меняется, а также постоянно искажается кратковременными изменениями как самого обмена веществ, так и восприятия. Стимуляция и успокоение ведут к локальным изменениям в обмене веществ и нашем чувстве времени.
Как меняется биологическое время
- Возбуждение,
- умиротворение,
- смена настроения,
- употребление и переваривание пищи,
- наркотики,
- секс,
- внешнее и внутреннее стимулирование
Все это мгновенно изменяет обмен веществ. Выкуренная сигарета, выпитая чашка кофе или один пролет вверх по лестнице - все это временно увеличивает скорость обмена веществ; мы чувствуем себя моложе.
Алкогольный напиток, транквилизатор или отдых замедляет наш обмен веществ, привнося в наш мир неторопливость, свойственную пожилому возрасту. Временные искажения постоянно моделируют среднюю скорость обмена веществ. С возрастом тело теряет свою способность потреблять и преобразовывать кислород, и мы все сложнее оправляемся после небольших травм. Ранка у ребенка заживает гораздо быстрее подобной же раны у взрослого человека.
Другой фактор, изменяющий перспективу восприятия времени, - это Память. Каждый день мы сравниваем наши восприятия с памятью всех предыдущих дней; все наше прошлое существует в каждый длящийся момент настоящего. Переживания сегодняшнего дня впадают в озеро наших воспоминаний, и с годами этот водоем все увеличивается.
Значение каждого настоящего дня пропорционально полному числу дней, нами уже прожитых.
- Например, первый день нашей жизни - это один к одному, или 100 процентов нашей жизни; опыты это то дня необычайно живы и крайне важны.
- Второй день сравнивается с памятью о первом, составляя, таким образом, 1/2.
- Третий день - это 1/3, затем 1/4, 1/5 и так далее. В год каждый день составляет 1/365 нашей жизни. После десяти лет день - всего лишь 1/3650 целого.
К тридцати годам каждый наш день - всего лишь 1/10.000 нашей жизни! По мере взросления каждый последующий день занимает пропорционально все меньшую и меньшую часть нашей жизни в целом. Математически это уплотнение жизни во времени можно описать в виде логарифмической прогрессии.
По мере того как мы взрослеем, время сжимается, уплотняется и летит быстрее. Один час в старости - вовсе не то, что один час в детстве. Легко вспомнить, как в детстве один час длился вечно, тогда как сейчас недели, месяцы и годы пролетают - и глазом не моргнуть.
В современной науке используются также понятия биологического, психологического и социального пространства и времени.
В живом веществе пространство и времяхарактеризуют особенности пространственно-временных параметров органической материи: биологическое бытие человеческого индивида, смену видов растительных и животных организмов.
Пространство , в котором идут жизненные явления, т.е. существуют живые организмы и проявления их совокупностей, является энантиоморфным пространством. Т.е. его векторы полярны и энантиоморфны. Без этого не могло бы быть дисимметрии живых организмов.
В геометрическом выражении времени, в котором происходят жизненные явления, все его векторы должны быть также полярными и энантиоморфными.
Биологическим называется время , связанное с жизненными явлениями и отвечающее пространству живых организмов, которое обладает дисимметрией .
Полярность времени в биологических явлениях выражается в том, что эти процессы необратимы, т.е. геометрически в линии А→В векторы АВ и ВА различны.
Энантиоморфность времени выражается в том, что в процессе, идущем во времени, закономерно проявляется через определенные промежутки времени дисимметрия.
Свойства и проявление такого времени связанного с пространством резко отличны от всего остального пространства нашей планеты, могут отличаться от другого времени. Решить этот вопрос можно только эмпирическим изучением времени.
Такое изучение показывает, что биологическое время равно по длительности геологическому, так как на всем протяжении геологической истории мы имеем дело с жизнью. Биологическое время охватывает порядка n∙10 9 лет, n = 1,5÷3.
Начала жизни, т.е. начала биологического времени мы не знаем, нет данных и на конец биологического времени. Это биологическое время проявлялось в одной и той же среде, т.к. все живое происходило от живого же. Это был необратимый процесс, где время, отнесенное к пространству обладает полярными векторами. на это указывает единый процесс эволюции видов. неуклонно идущий все время в одном и том же направлении. Он идет с разной скоростью для разных видов, с остановками, но в общем картина живой природы постоянно меняется, не останавливаясь и не возвращаясь назад. Характерно для некоторых видов их вымирание, т.е. резко выраженный полярный характер векторов времени. Вопрос о существовании определенного предела во времени для растительного и животных видов поднимался не раз, но, по-видимому, в общей форме он должен быть решен отрицательно, так как есть виды, которые неизменно существуют без существенных морфологических изменений в течение сотен миллионов лет. Самое характерное, в смысле времени в живом веществе, является существование поколений.
Поколения генетически сменяясь, постоянно изменяются в своих морфологических признаках, причем это изменение или совершалось скачками через большие промежутки времени, или, наоборот, накапливаются от поколения к поколению незаметно. становясь видным только через большие числа поколений. Важно, что в том и другом случае наблюдается необратимый процесс, идущий с ходом времени.
Артюнина Алина Анатольевна 2012УДК 81.00 ББК 81.00
А.А. Артюнина
ВРЕМЯ БИОЛОГИЧЕСКОЕ И ВРЕМЯ СУБЪЕКТИВНОЕ: СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
В статье категория времени рассматривается с точки зрения системного анализа, проводится разграничение времени на физическое, биологическое и внутреннее, разделяются понятия объективности времени и субъективного сознания времени, дается описание механизма восприятия времени человеком. Время обладает двойственными характеристиками: с одной стороны, оно переживается, с другой стороны, оно измеряется и количественно оценивается.
Ключевые слова: категория времени; последовательность и длительность времени; опространоствование времени; физическое время; биологическое время; биологические ритмы; объективность времени; субъективное восприятие времени; ощущаемое и воспринимаемое время; внутреннее время; феноменологическое сознание времени
ON COMPARATIVE CHARACTERISTICS OF BIOLOGICAL AND SUBJECTIVE TIME
The category of time has been for long discussed in physics, biology and philosophy. The author examines the difference between the objective time and the subjective time perception. Time appears double-natured: on the one hand it is experienced and on the other one it can be measured. The phenomenological-structural opposition of time perception has come under scrutiny in the article.
Key words: time category; time sequence and duration; to space the time; physical time; biological time;, biological rhythms; objective character of time; subjective time perception; time sensed and perceived; inner time; phenomenological time consciousness
Определение времени с общефилософской точки зрения. В условиях современности науке нельзя ограничиваться отдельным анализом пространственного аспекта отдельно от временного, они связаны воедино. По словам Тимофеева-Ресовского, в любое определение, которое мы пытаемся сформулировать для понятия системы, должно входить время, история, преемственность, иначе все теряет смысл, и понятия «система» без остатка идентифицируется с понятием «структура»... Так же, как элементарные составные части данной системы являются звеньями именно этой системы и неотделимы с точки зрения этой системы, так и время относится к числу этих неотделимых элементарных, составных частей [Биологическое время, 2009].
В физике время - это условная сравнительная мера движения материи, а также одна из координат пространства-времени, вдоль которой протянуты мировые линии физических тел. Значит, то или иное состояние пространственной организации живых систем (в трехмерном пространстве) всегда относится к какому-то определенному моменту (до, после). Развертывание структуры в пространстве неотделимо от развертывания ее во времени, которое для системы становится четвертым измерением. Пространство в естествознании выражает протяженность, порядок и характер размещения материального объекта, их взаимное расположение. Время в естествознании отражает последовательность процессов изменений и длительность существований объекта.
Время - это проявление бытия с точки зрения прошлого, настоящего и будущего и покоящихся на них отношений «раньше», «позже», «одновременно». Время неразрывно связано с изменением. Без изменения, т.е. без процессов нет времени. Но время не тождественно изменению и изменяющемуся. Оно относительно независимо от них в том смысле, что время безразлично к тому, что именно изменяется.
Время представляет собой единство (целостность) прошлого, настоящего и будущего и характеризуется, прежде всего, длением, течением, открытостью. Время длится - это значит, что настоящее существует. Смысл понятий «прошлое», «настоящее», «будущее» содержит два компонента. Один (абстрактный), остающийся жестким, неизменным ядром понятия, является чисто временным, т.е. касается существования. Второй (конкретный) относится к событиям, наполняющим прошлое, настоящее, будущее, т.е. совершающимся процессам. Если происходят изменения конкретного наполнения настоящего, то говорят - время течет. Время течет в будущее, события уходят в прошлое. В отличие от уже осуществившегося прошлого и от наполненного событиями настоящего, будущее не наполнено ими и открыто для созидания. Это свойство времени называется открытостью.
Время вплетено во все сферы бытия, потому определенное истолкование времени входит в разные области духовной культуры: грамматику естественного языка, мифологию, философию, теологию, искусство и литературу, науку, обыденное сознание. Способы его измерения различны: движение небесных тел, психологическое восприятие, смена времен года, биологические ритмы, исторические эпохи, процесс счета, часы. Процедура измерения времени осуществляется за счет мысленной остановки течения времени, необходимой для того, чтобы можно было приложить эталон к измеряемому времени. Этот прием называют опространст-вованием времени, или его геометризацией, если речь шла о физике, где появились высокоабстрактные модели времени, которые далеко отстоят от конкретного бытия как природы, так и человека. В них время репрезентируется множеством моментов, и на это множество наложена определенная система отношений между моментами. Все моменты имеют одинаковый статус существования, т.е. их нельзя характеризовать понятиями «настоящее, прошедшее, будущее». В результате расширяется брешь между физико-математическими моделями времени и времени человеческого существования [Философский словарь, 2001, с. 103].
Проблема «биологического времени». С понятием временной организации тесно связана проблема специфичности течения времени в живых системах, или, как ее называют, проблема биологического времени.
Большинство авторов подчеркивает, что время едино во Вселенной, какого-либо особого (например, биологического времени) нет, правомерно говорить лишь о субъективной оценке времени. Однако существует и противоположная позиция, имеющая немалое число сторонников. Проблема биологического времени была поставлена более 100 лет назад К. Бэром, основоположником эмбриологии [Бэр, 1861]. Научно обоснованная идея о биологическом времени принадлежит В.И.Вернадскому [Вернадский, 1932], который в это понятие включил время, связанное с жизненными явлениями, точнее, с отвечающим живым организмам пространством, обладающим дисимметрией. По Леконте де Нюп, биологическое время нерегулярно, поскольку нерегулярны изменения, лежащие в его основе. Это составляет отличие от физического времени. Ф. Чижек обращает внимание на то, что в разном возрасте нужно неодинаковое количество физического времени для совершения равной физической работы.
Примером отличия физического и биологического времени является календарный и биологический возраст человека. По мнению В.А. Межерина, две формы времени (физическое и биологическое) не тождественны, при сведении биологического времени к физическому утрачивается представление о специфике биологических систем. В современной научной литературе приводится много свидетельств довольно существенной изменчивости масштабов времени в психофизическом восприятии его течения человеком. Особенно это касается стрессовых ситуаций, когда время «сжимается» или «растягивается» [Биологическое время, 2009].
Существование биологического времени признается не всеми. Некоторые ученые, начиная с И.Ньютона и заканчивая С.Хокингом, считают, что время обладает всеми свойствами физического времени:
однонаправленность (необратимость);
одномерность (при наличии начала отсчета любой момент времени может быть задан с помощью только одного числа, а для фиксации любого события требуется один временной параметр);
упорядоченность (моменты времени расположены по отношению друг к другу в линейном порядке);
непрерывность и связанность (время состоит из несчетного множества мгновений, его нельзя разбить на части, чтобы в одной из них не было бы момента времени, бесконечно близкого ко второй части).
Однако исследования Г.Бакмана, Т.А.Детлаф, Г.П.Еремеева, Д.А.Сабинина и многих других говорят о неодинаковости физического и биологического времени.
Биологическое время:
1 .Неравномерно, нерегулярно, так как нерегулярны изменения, лежащие в его основе (физическое и биологическое время неодинаково, так как существует биологический и календарный возраст человека).
2.Масштабы времени в живом отличны от масштабов физического времени (особенно это касается человека в стрессовых ситуациях, когда время сжимается или растягивается).
3.Биологическое время многомасштабно (живые системы противопоставляют себя внешней среде и существуют одновременно и как индивидуально дискретные особи и как единицы более сложных систем).
Временная организация биологических систем представляет собой центральную проблему области биологии, получившей название хронобиологии (от греческих слов хронос - время, биос - жизнь и логос - учение, наука).
Любые изменения в живых системах обнаруживаются только при сравнении состояний системы как минимум в двух временных точках, разделенных большим или меньшим интервалом. Однако их характер может быть различным. О фазовых изменениях в системе говорят в том случае, когда в системе последовательно сметаются стадии какого-либо биологического процесса. Примером может служить смена стадий онтогенеза, т.е. индивидуального развития организма. Изменения такого типа свойственны морфофизиологическим показателям организма после воздействия на него каким-либо фактором. Эти изменения характеризуют как нормальное течение процессов в организме, так и реакцию на воздействия. Имеется особый класс периодических изменений деятельности и поведения живых систем - биологические ритмы. Учение о биологических ритмах (в узком смысле) получило наименование биоритмологии, так как сегодня признается, что биологический ритм - один из наиболее важных инструментов исследования роли фактора времени в деятельности живых систем и их временной организации.
Ритмические изменения - когда воспроизводятся биологические явления или состояния биологических систем через приблизительно равные промежутки времени (цикл). Почему воспроизведение, а не повторение? Каждый новый цикл изменений только подобен предыдущему, его параметры обязательно отличаются от старого цикла. Это делает биологический ритм отличным от механического колебания. В новом цикле воспроизводится общая структура, форма ритма. Этот новый цикл, по форме похожий на старый, по своему содержанию от-
личается от него. Это очень глубокая и важная закономерность позволяет понять, каким образом возникает новое содержание в остающейся прежней структуре и почему необратим процесс развития какой-либо функции, морфологического образования или организма в целом. Образно можно сказать, что биологический ритм в данном случае подразделяет процесс развития на отдельные отрезки (кванты), т.е. делает развитие квантованным, этим достигается единство непрерывности и дискретности. Квантованность изменений, происходящих в живой системе, имеет прямое отношение в проблеме размерности (естественных единиц биологического времени). Биологические ритмы обнаружены на всех уровнях организации живой природы - от одноклеточных до сложноустроенных многоклеточных организмов растений и животных, в том числе человека, и от молекулярных и субклеточных структур до биосферы. Это свидетельствует о том, что биологическая ритмика - одно из наиболее общих свойств живых систем. Биологические ритмы признаны важнейшим механизмом регуляции функций организма, заключающим в себе принцип отрицательной обратной связи и обеспечивающим гомеостаз, динамическое равновесие и процессы адаптации в биологических системах. Благодаря тому, что процессы в организме испытывают колебания, сохраняется целостность системы при изменении внешних условий, например, артериальное давление у человека ритмично изменяется на протяжении суток, месяца, года. В переживающей структуре нервной ткани наблюдаются ритмы потребления кислорода с периодами 1 -4минуты, 2 часа, 24 часа и 5 суток [Биологическое время, 2009].
Субъективное время. Время принадлежит не только внешнему миру, но и внутреннему миру человека. Человек не только познает время, но и переживает его существование [Философский словарь, 2001, с. 103].
Вопросы соотношения субъективного и объективного времени подробно рассмотрены в трудах выдающихся философов конца XIX-начала XX в. Э.Гуссерля и А.Бергсона. Э.Гуссерль, основатель феноменологической школы, во многих своих трудах подробно исследовал механизм восприятия времени человеком и даже посвятил данной проблеме отдельную книгу «Феноменология внутреннего сознания времени». В этой работе Э.Гуссерль четко отделяет объективное время, измеряемого хронометрами, и имманетного времени протекания сознания. Речь идет не о времени мира, не о существовании длительности вещи, но о «являющемся времени, о длительности как таковой» [Молчанов, 2009, с. 86].
Понятие субъективного сознания времени вводится Э.Гуссерлем в первом издании второго тома «Логических исследований» при попытке освободить переживание от предметной зависимости. Определяя первое понятие сознания как «связку» или «переплетение психических переживаний» [Гуссерль, 2001, с. 396], Э.Гуссерль различает переживание в обычном и феноменологическом смысле. Это различие потребовало следующего, парадигматического для его дальнейших рассуждений различия между восприятием и ощущением, которое
Э.Гуссерль демонстрирует на примере цвета: если воспринимаемый предмет не существует, а является обманом или галлюцинацией, то его воспринимаемая окраска, как его свойство, тоже не существует; но все же существует ощущение цвета. Такой подход затем распространяется на время: Гуссерль различает ощущаемое и воспринимаемое время. Это различие проводится как пример из феноменологии пространства, а затем, по аналогии с ощущаемым цветом, вводится внутреннее время как ощущаемое время: «Если мы называем ощущаемым феноменологическое данное, которое посредством схватывания делает осознанным объективное в живой данности, которое тогда называется объективно воспринятым, то мы так же должны тогда, в том же самом смысле, различать ощущаемое временное и воспринимаемое временное. Последнее означает объективное время. Первое, однако, не есть само объективное время (или место в объективном времени), но феноменологическое данное, посредством эмпирического схватывания которого конституируется отношение к объективному времени. Темпоральные данные, если угодно, темпоральные знаки не суть сами témpora» [Гуссерль, 1994, с. 9]. Временные ощущения суть идеальные ощущения в том смысле, что не соотносятся с какой-либо предметностью и не обязаны с ней соотноситься [Молчанов, 2009, с. 88].
Система воспроизводящих актов воспоминания и имагинации составляет модель феноменологического сознания времени. Проводя различие между актом как содержанием схватывания и схваченным предметом, Э.Гуссерль обнаруживает свойства времени, последовательность и длительность, на обоих уровнях. Решающим является анализ свойств актов, позволяющий в принципе ответить на вопрос, как возможно сознание времени, а не время как объективная величина. Если общераспространенное понятие переживания подразумевает, по Гуссерлю, восприятия, суждения и прочие акты, отнесенные к объектам, то феноменологическое понятие переживания имеет дело с переживанием «во внутреннем смысле»: определенные содержания суть составные части в единстве сознания, в «переживающем» психическом субъекте. Эти части сосуществуют друг с другом, следуют друг за другом, переходят друг в друга; соответственно, они требуют единства и устойчивости. Основой их единства, по существу единства ощущений, устойчивым элементом и посредником между частями имманентного выступает сознание времени. Это сознание, как это ни парадоксально звучит, представляет собой всеохватывающую форму сознания мгновения, т. е. форму переживаний, сосуществующих в некоторой объективной точке времени. Возможно, анализ темпоральности представляет собой наиболее аутентичную часть феноменологии Гуссерля. Эта проблематика рассматривалась им на протяжении нескольких десятилетий и занимает важную позицию в задаче обоснования феноменологического метода в целом [Литвин, 2010, с. 153]
В философииА. Бергсонапервоосновой всего является длительность - чистая нематериальная сущность. Время является одной из форм проявления длительности в нашем представлении. Познание времени доступно лишь интуиции. А.Бергсон подчеркивает: «Ведь наша длительность не является сменяющими друг друга моментами: тогда постоянно существовало бы только настоящее, не было бы ни продолжения прошлого в настоящем, ни эволюции, ни конкретной длительности. Длительность - это непрерывное развитие прошлого, вбирающего в себя будущее и разбухающего по мере движения вперед» [Бергсон, 2007, с. 126].
А.Бергсон, как и Э.Гуссерль, предпосылает введению времени исследование чувств и ощущений. Исходным пунктом этого исследования является различие между качественными и количественными характеристиками и, соответственно, между экстенсивными, непосредственно измеримыми величинами и интенсивными, лишь косвенно измеримыми величинами. Он писал: «Некоторые состояния души представляются нам, верно или нет, самодовлеющими: например, глубокая радость или грусть, осознанные страсти, эстетические эмоции. Чистая интенсивность легче проявляется в этих простых случаях, где, по-видимому, нет никаких экстенсивных элементов» [Молчанов, 2009, с. 91]. Так, радость он связывает с будущим, а печаль с прошлым.
Если Э. Гуссерль обращается сначала к ощущениям, а затем к чувствам при введении времени, освобождая как первые, так и вторые от предметности, то у А.Бергсона иной порядок: сначала речь идет о чувствах как состояниях чистой интенсивности, затем о состояниях, которые сопровождаются «физическими симптомами», и только затем об ощущениях, которые имеют непосредственную связь со своими внешними причинами. Связь состояний и их телесных проявлений указывает на то, каким образом количество попадает в сферу интенсивности. Явлением, которое может непосредственно предстать сознанию в виде количества или величины, А.Бергсон считает мускульное усилие.
Введение подлинного времени осуществляется А.Бергсоном с помощью противопоставления его однородному пространству и посредством апелляции к качественным, интенсивным состояниям. Если материальные предметы являются внешними по отношению друг к другу и к нам, то состояния сознания, утверждает французский философ, характеризуются взаимопроникновением, и в самом простом из них может отразиться вся душа.
Что касается чистой длительности, то в описаниях А.Бергсона она так же предстает, как пространство, но уже не однородное, а живое: «сущность времени состоит в том, что оно проходит, ни одна из его частей не остается на месте, когда появляется другая» [Бергсон, 2007, с. 126].
Таким образом, введение времени у А.Бергсона и Э.Гуссерля происходит через отвлечение от пространственно-ориентированного человеческого бытия, через такие особые состояния и интенсивные чувства, как радость или горе, через ощущения, лишенные предметного смысла.
Подводя итог вышеизложенному, можно констатировать тот факт, что люди издавна измеряли время, а не только переживали его. Измерение - это один из способов получения эмпирического знания, предшественник и необходимый элемент позднейшего научного познания времени. А осуществимость этой процедуры вызывала удивление уже у Августина. Когда измеряется время, нельзя иметь все значения (состояния) часов и измеряемого процесса, их прошлое, настоящее и будущее одновременно и нельзя приложить их друг к другу, как стержень к краю стола. В процедуре измерения всегда имеется только «сейчас», настоящее как объекта измерения, так и измеряющих часов. Да, человечество измеряет время, но время ли оно измеряет, и измеряет ли оно время? Эта двойственность времени, как переживаемого, с одной стороны, и как измеряемого, количественно оцениваемого - с другой, на протяжении всей человеческой культуры стимулировала процесс познания во многих отраслях научного знания.
Библиографический список
1. Ахундов,М.Д. Концепции пространства и времени: истоки, эволюция, перспективы [Текст] / М.Д.Ахундов. -М. : Наука, 1982.-223 с.
2. Бергсон,А. Введение к сборнику «Мысль и движущееся» [Текст] / А.Бергсон // Вопросы философии. - 2007. - № 8. - С. 126.
3. Бергсон,А. Непосредственные данные сознания. Время и свобода воли [Текст] / А.Бергсон. - JI. : Изд-во:ЛКИ, 2010. - 226 с.
4. Бергсон,А. Опыт о непосредственных данных сознания [Текст] : в 4 т. - М.: Московский клуб, 1992. - Т. 3.
5. Бергсон,А. Творческая эволюция [Текст] / А.Бергсон. - М.: ТЕРРА - Книжный клуб, 2001. - 384 с.
6. Биологическое время II Философий факультет МГУ. Лекции по курсу «Философия и биология» [Электронный ресурс]. - 2009. - Режим доступа: http: // filosfak.ru / аспирантура / лекции-по-курсу-философии-биологии-т-2 / (дата обращения: 15.11.2011).
7. Бэр, К. Какой взгляд на живую природу правильный? и как применить этот взгляд в энтомологии? [Текст] / К.Бэр // Записки Русского Энтомологического Общества в С.-Петербурге. - 1861. - №1. - С. 1-39.
8. Вернадский, В.И. Проблема времени в современной науке [Текст] / В.И.Вернадский// Известия АН СССР, отделение математических и естественных наук. - 1932. - № 4. - С.511-541.
9. Винограй,Э.Г. Основы философии. Систематический курс [Текст] / Э.Г.Винограй. - Кемерово: КемТИПП, 2001.- 170 с.
10. Гуссерль,Э. Логические исследования. Исследования по феноменологии и теории познания [Текст] : в 4 т. -М. : Дом интеллектуальной книги, 2001. - Т. 3 - 472 с.
11. Гуссерль,Э. Идея феноменологии [Текст] / Г.Гуссерль. - СПб. : Гуманитарная Академия, 2008. - 224 с.
12. Гуссерль,Э. Феноменология внутреннего сознания времени [Текст] : в 2 т. - М. : Гнозис, 1994. - Т. 1. - 162 с.
13. Казарян,В.П. Понятие времени в структуре научного знания [Текст] / В.П.Казарян. - М. : Изд-во МГУ, 1980. - 165 с.
14. Козырев, НА. Избранные труды [Текст] / Н.А.Козырев. - Л. : Изд-во Ленингр. ун-та, 1991. - 447 с.
15. Литвин, Т. О влиянии В. Штерна на феноменологию сознания времени Э.Гуссерля [Текст] / Т.Литвин // Логос. - 2010. - № 5. - С. 148-153.
16. Молчанов, В.И. Гуссерль и Бергсон: Введение времени [Текст] / В.И.Молчанов// Логос. - 2009. - № 3. - С. 82-97.
17. Ньютон, И. Математические начала натуральной философии [Текст] / под ред. Л.С.Полака. - М. : Наука, 1989.-688 с.
18. Хокинг, С. Природа пространства и времени [Текст] / С.Хокинг, Р.Пенроуз. - Ижевск: Регулярная и хаотическая динамика, 2000. - 160 с.
19. Философский словарь [Текст] / под ред. И.Т. Фролова. - М. : Республика, 2001. - 719 с.
20. Фромм, Э. Иметь или быть? [Текст] / Э. Фромм. - М. : ACT, 2010. - 320 с.
Биологи́ческие ри́тмы (биоритмы) (от греческого βίος - bios , «жизнь» и ῥυθμός - rhythmos , «любое повторяющееся движение, ритм» ) - периодически повторяющиеся изменения характера и интенсивности биологических процессов и явлений. Они свойственны живой материи на всех уровнях её организации - от молекулярных и субклеточных до биосферы. Являются фундаментальным процессом в живой природе. Одни биологические ритмы относительно самостоятельны (например, частота сокращений сердца, дыхания), другие связаны с приспособлением организмов к геофизическим циклам - суточным (например, колебания интенсивности деления клеток, обмена веществ, двигательной активности животных), приливным (например, открытие и закрытие раковин у морских моллюсков, связанные с уровнем морских приливов), годичным (изменение численности и активности животных, роста и развития растений и др.)
Наука, изучающая роль фактора времени в осуществлении биологических явлений и в поведении живых систем, временнýю организацию биологических систем, природу, условия возникновения и значение биоритмов для организмов называется - биоритмология . Биоритмология является одним из направлений, сформировавшегося в 1960-е гг. раздела биологии - хронобиологии . На стыке биоритмологии и клинической медицины находится так называемая хрономедицина , изучающая взаимосвязи биоритмов с течением различных заболеваний, разрабатывающая схемы лечения и профилактики болезней с учетом биоритмов и исследующая другие медицинские аспекты биоритмов и их нарушений.
Биоритмы подразделяются на физиологические и экологические . Физиологические ритмы, как правило, имеют периоды от долей секунды до нескольких минут. Это, например, ритмы давления, биения сердца и артериального давления. Экологические ритмы по длительности совпадают с каким-либо естественным ритмом окружающей среды.
Биологические ритмы описаны на всех уровнях, начиная от простейших биологических реакций в клетке и заканчивая сложными поведенческими реакциями. Таким образом, живой организм является совокупностью многочисленных ритмов с разными характеристиками. По последним научным данным, в организме человека выявлено около 400 [ ] суточных ритмов.
Адаптация организмов к окружающей среде в процессе эволюционного развития шла в направлении как совершенствования их структурной организации, так и согласования во времени и пространстве деятельности различных функциональных систем. Исключительная стабильность периодичности изменения освещенности, температуры, влажности, геомагнитного поля и других параметров окружающей среды, обусловленных движением Земли и Луны вокруг Солнца, позволила живым системам в процессе эволюции выработать стабильные и устойчивые к внешним воздействиям временны́е программы, проявлением которых служат биоритмы. Такие ритмы, обозначаемые иногда как экологические , или адаптивные (например, суточные, приливные, лунные и годовые), закреплены в генетической структуре. В искусственных условиях, когда организм лишен информации о внешних природных изменениях (например, при непрерывном освещении или темноте, в помещении с поддерживаемыми на одном уровне влажностью, давлением и т. п.) периоды таких ритмов отклоняются от периодов соответствующих ритмов окружающей среды, проявляя тем самым свой собственный период.
Историческая справка
О существовании биологических ритмов людям известно с древних времен.
Теория «трёх ритмов»
Академические исследователи отвергли «теорию трёх биоритмов». Теоретическая критика излагается, например, в научно-популярной книге признанного специалиста в хронобиологии Артура Уинфри . К сожалению, авторы научных (не научно-популярных) трудов не сочли нужным специально уделить время критике, однако ряд публикаций (на русском языке это, например, сборник под редакцией Юргена Ашоффа , книга Л. Гласса и М. Мэки и другие источники) позволяют сделать вывод, что «теория трёх биоритмов» лишена научных оснований. Гораздо убедительнее, однако, экспериментальная критика «теории». Многочисленные экспериментальные проверки 1970-80-х годов полностью опровергли «теорию» как несостоятельную. В настоящее время «теория трёх ритмов» научным сообществом не признаётся и рассматривается как псевдонаука .
Благодаря широкому распространению «теории трёх ритмов», слова «биоритм» и «хронобиология » нередко ассоциируются с псевдонаукой. На самом деле хронобиология представляет собой научную доказательную дисциплину, лежащую в традиционном академическом русле исследований, а путаница возникает в связи с неверным использованием названия научной дисциплины по отношению к псевдонаучной теории.
См. также
Примечания
- βίος (неопр.) . A Greek-English Lexicon . Perseus.
- Henry George Liddell, Robert Scott. ῥυθμός (неопр.) . A Greek-English Lexicon . Perseus.