Практически еще в начале 60-х годов выдающийся ученый И.И. Шмальгаузен описал в общем виде принцип работы гомеостатической системы в виде сложной системы авторегуляционных циклов передачи и реализации информации (наследственной и ненаследственной) в процессе индивидуального развития организма.
Гистологически орган состоит из системы разных тканевых образований, подчиненных выполнению единой функции. Входная информация преобразуется в каждой из тканей в соответствующий только ее специфике носитель. Совокупность и пространственно-временная последовательность носителей преобразованной входной информации есть отраженная органом (гомеостатом) информация, которая выражается в активном воздействии на внешнюю среду.
Для примера рассмотрим гомеостат мышцы как органа, с помощью которого осуществляется механическое движение. Гомеостат состоит из мышечных волокон экстрафузальных и интрафузальных, моторных концевых пластинок, являющихся входом информации из внешней среды, детекторов обратной связи (проприорецепторов, располагающихся на интрафузальных волокнах, телец Пачини, свободных нервных окончаний, рецепторов Гольджи в сухожилиях), мотонейронов соответствующего сегмента спинного мозга, сухожилий, лимфатического окружения, кровеносных сосудов.
Рис.13 Модель гомеостата мышечного аппарата движения конечности.
Как видно из модели, орган не является целостным (симметричным) гомеостатом, так как для организации функционального единства такого гомеостата необходимо участие нескольких специализированных систем: нервной, гуморальной и собственно мышечной.
Из анатомии и физиологии известно большинство структурно-функциональных единиц, составляющих гомеостаты органов единого организма. Как уже отмечалось ранее, целостный организм приобретает новое качество симметричность. Симметричность низшего уровня организации (клетка) от высшей (организм) отличается только широтой свободы воли, т.е. качественно большим спектром компенсаторных реакций на изменения информационных потоков внешней среды.
О ГОМЕОСТАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ОРГАНИЗМА
КАК ЦЕЛОГО
Многоклеточный организм, как целое, обладает качественно новыми возможностями, дающими ему преимущество в выживании по сравнению с более низкоорганизованными формами. Эволюция многоклеточных форм симметричных гомеостатов протекает главным образом по пути усложнения аппарата информационной переработки сигналов внешней среды, что сопровождается соответствующими морфологическими изменениями. В результате этих усложнений организм от непосредственной реакции на изменение потоков веществ и энергии внешней среды эволюционирует К ОПЕРЕЖАЮЩЕМУ КОМПЕНСАТОРНО-АДАПТАЦИОННОМУ РЕАГИРОВАНИЮ.
Возможность к опережающему реагированию (преадаптации) возникает на основе особенности функционального строения гомеостата любого уровня интеграции - наличию двух информационных моделей: модели (или информационной цепи) потока, отражающего состояние внешней среды, и модели, отражающей состояние внутренней среды, постоянного сравнения и минимизации до какой-то константы их различий.
Для гомеостата, являющегося ячейкой в сети гомеостатов и окруженного подобными функциональными единицами, внешней средой будет его окружение, все информационные потоки, которые приходят к нему как от гомеостатов, связанных с ним входными и выходными цепями, так и информация, приходящая помимо структурных цепей, например, электромагнитное излучение, гравитация, акустическая волна и т.п. Эволюционно первым шагом к созданию опережающей модели послужили достаточно стабильные цикличные изменения среды обитания: фотопериодизм, температурная суточная и сезонная цикличность, гравитационные девиации, связанные с обращением Луны. С одной стороны, эти изменения привели к созданию механизмов накопления пластических и энергетических ресурсов на период снижения их притока из циклически изменяющейся среды (создание запаса противоречия), с другой - к механизму регулирования их величины. Это означает эволюционное приобретение и закрепление в наследовании собственного циклического механизма опережающего накопления и последующего снижения активности в накоплении веществ и энергии, связанных с внешними пейсмекерами. Вслед за этим и параллельно подобным приобретениям в разных гомеостатах, отслеживающих циклы различной длительности, возникла необходимость образования координирующего механизма, регулирующего последовательность активации того или иного материального цикла.
