Диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Эффект группового стресса

Двадцать лет назад (Горбань А.Н., Манчук В.Т., Петушкова Е.В. (1987); Седов К.Р., Горбань А.Н., Петушкова Е.В., Манчук В.Т., Шаламова Е.Н. (1988)),  был обнаружен поразивший нас эффект, проявляющийся в группах и популяциях, находящихся в тяжелых условиях существования. Было дано первое теоретическое объяснение, связавшее новый эффект с фундаментальной проблемой моно- или полифакториальности в экологии, а также найдено много данных других авторов, подтверждающих эффект.

В течение многих лет проводились многочисленные исследования с целью прояснить границы существования эффекта, то есть выяснить возможные условия его разрушения и найти примеры таких условий. Одновременно он сам стал мощным средством сравнения уровня адаптационного напряжения, в котором пребывают различные группы людей.

По окончании многолетнего цикла исследований стало ясно, что полная теория эффекта, с необходимостью включающая и описание границы его существования, захватывает много идей и концепций, а вне этого контекста изложена быть не может.

Обсудим идеи, входящие в контекст и необходимые для понимания теоретических конструкций. Хорошо известно, что каждый новый эффект проходит путь от невозможности до очевидности. Чтобы сделать очевидным обнаруженный эффект потребовалось привлечь немало идей. Перечислим основные из них, а после этого дадим первое объяснение.

Здесь же мы даем название эффекту. .ЭФФЕКТ ГРУППОВОГО СТРЕССА. - так мы называем описанные выше изменения в коэффициентах корреляций и дисперсиях физиологических параметров для групп организмов при изменении условий жизни.

Горбань А.Н., Манчук В.Т., Петушкова Е.В. (1987). Динамика корреляций между физиологическими параметрами при адаптации и эколого-эволюционный принцип полифакториальности // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. - Л.: Гидрометеоиздат, 1987. - Т.10. - С.187-198.

Седов К.Р., Горбань А.Н., Петушкова Е.В., Манчук В.Т., Шаламова Е.Н. (1988). Корреляционная адаптометрия как метод диспансеризации населения // Вестник АМН СССР. - 1988. - №10. - С.69-75.

К оглавлению↑

Идея первая. Неспецифические реакции в биологии

Распределение реакций организма между двумя предельными типами "специфическое - неспецифическое" интенсивно используется во многих областях биологии. Очень известны примеры из иммунологии. Неспецифическая реакция воспаления, малоспецифические реакции макрофагов, синтез интерферонов и т.п. лежат ближе к одному полюсу шкалы, а специфический иммунитет, основанный на реакциях "антиген-антитело", - к другому. Дискуссия по вопросу: что в иммунитете важнее, специфические или неспецифические реакции, - не принесла никому победы, но сильно продвинула иммунологию.

Знаменитая неспецифическая реакция на многие и многие факторы – стресс (Селье Г. (1960), (1960)). Еще одну группу примеров дают психология, зоопсихология, этология: при анализе поведения продуктивно использовать представления о малоспецифических реакциях - эмоциях (страх, радость, ...). Для каждой эмоции можно перечислить много вызывающих ее воздействий - и их список принципиально незавершен. Чем больше воздействий вызывают данную реакцию, тем она неспецифичнее; напротив, чем ’уже класс таких воздействий, тем реакция специфичнее. Часто, говоря о специфических реакциях, используют такие метафоры, как "ключ - замок": ключ - воздействие, а замок - механизм, отвечающий только на свой ключ.

Деление реакций на специфические и неспецифические отражает существование двух методологических установок:

1) ищите неспецифическое - оно самое важное;

2) ищите специфическое - только в нем истинная биология.

Эти установки конкурируют между собой. Результатом конкуренции является "объективная" истина, в которой смешаны специфические и неспецифические черты.

H. Selye, A Syndrome Produced by Diverse Nocuous Agents, Nature (vol. 138, July 4, 1936, p. 32) (перепечатка Journal of Neuropsychiatry, V. 10  (2) (1998), 230-231.)

Селье Г. (1960) Очерки об адаптационном синдроме. - М.: Медгиз, 1960. - 252с.

Селье Г. (1961) Неспецифическая резистентность // Патол. физиол. и эксперимент. терапия. - 1961. - Т.5, №3. - С.3-15; №4. - С.3-12.

Ганс Селье, Стресс жизни.

К оглавлению↑

Идея вторая. Эволюция, сукцессия и адаптация проходят в  пространстве фенотипов по одной магистрали, но разную дистанцию

Три важных процесса: адаптация организмов к изменению среды обитания, сукцессия, то есть смена видов и разновидностей, происходящая при смене условий, и эволюция - медленное изменение существующих видов, рождение новых и т.п. – могут рассматриваться как модели друг друга (Горбань А.Н., Манчук В.Т., Петушкова Е.В. (1987)). Они ведут к сходным фенотипическим сдвигам, но за разные времена и до разных пределов. Правдоподобно? Несомненно: в результате всех трех процессов достигается лучшее приспособление организмов к среде обитания. Естественно предположить, что это приспособление может быть похожим во всех трех случаях.

Характерные времена этих процессов различны: адаптация - самая быстрая, на протяжении жизни организма она может происходить неоднократно; сукцессия обычно требует смены нескольких поколений; эволюция же происходит за большое число поколений. С другой стороны, адаптация ограничена возможностями одного организма к адаптационным изменениям, сукцессия добавляет вариации за счет смены уже существующих разновидностей и видов, эволюция включает почти неограниченный потенциал наследуемой изменчивости.

Правдоподобие, однако, не является достаточным аргументом. В эволюционных рассуждениях часто встречаются ловушки и многие симпатичные объяснения на поверку оказываются мифами нового времени. Чтобы обойти эти ловушки, полезен переход от прямого объяснения (ответа на вопрос "почему") к динамическому описанию (ответу на вопрос "как это происходит"). Каким образом оказывается, что адаптация и эволюция моделируют друг друга, и где пределы применимости этого утверждения? Для ответа на эти вопросы потребуются модели адаптирующегося организма и более детальные представления о пространстве фенотипов.

Горбань А.Н., Манчук В.Т., Петушкова Е.В. (1987). Динамика корреляций между физиологическими параметрами при адаптации и эколого-эволюционный принцип полифакториальности // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. - Л.: Гидрометеоиздат, 1987. - Т.10. - С.187-198.

К оглавлению↑

Идея третья. Для эволюции есть принцип оптимальности - а через него можно узнать, куда движется адаптация

Существуют принципы оптимальности для динамики эволюции и сукцессии (Горбань А.Н. (1984); Горбань А.Н., Хлебопрос Р.Г. (1988);  Семевский Ф.Н., Семенов С.М. (1982)). Средний по большим временам коэффициент размножения - единая мера эволюционной оптимальности. Подробное обсуждение понятия "коэффициент размножения" нам еще предстоит. Важно сразу зафиксировать, что он не совпадает с плодовитостью, а зависит от выживания потомства. В явном виде для анализа эволюции его использовал Дж.Б.С. Холдейн (1935), хотя рассуждения об "успехе в оставлении потомства" постоянно используются Ч. Дарвином в его знаменитом труде, а сам коэффициент рассматривался еще Т. Мальтусом в простейшей ситуации.

Необычность этого принципа оптимальности состоит в его динамической природе, зависимости от всего окружения и конкретной истории (Горбань А.Н., Хлебопрос Р.Г. (1988))... Нам обычно хочется, чтобы оптимальность имела простую и явную природу - ну, там, бегает быстрее, рога длинее, энергообмен лучше, ... а в ответ нам: измерьте все эти свойства в коэффициенте размножения, да еще среднем за большие времена - тогда и будет ясно, что оптимально. Конечно, в реальных приложениях удается более-менее отделить вклад конкретной истории и определить роли различных анализируемых свойств, но это - специальная тонкая работа, а хочется сразу, просто и ясно. Беда только в том, что по-другому нельзя: у кого средний коэффициент размножения меньше, тот и вымер, уменьшая свою численность в геометрической прогрессии, уступил, несмотря на любые свои совершенства, поэтому его нет и совершенств этих нет вместе с ним.

Горбань А.Н. (1984). Обход равновесия. - Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1984.-226с.

Горбань А.Н., Хлебопрос Р.Г. (1988). Демон Дарвина. Идея отимальности и естественный отбор. М.: Наука, 1988. 208с.

Семевский Ф.Н., Семенов С.М. (1982). Математическое моделирование экологических процессов. - Л.: Гидрометеоиздат, 1982.-279с.

Холдейн Д.Б. (1935). Факторы эволюции. - М.; Л.: Изд-во биол. и мед. лит., 1935.-209с.

К оглавлению↑

Идея четвертая. Единый адаптационный ресурс

Прана, энергия Ци (Ки) и другие идеализации уже несколько тысячелетий привлекаются для описания ресурсов и резервов человеческого организма и для управления ими. "В Ведах вся природа обобщена в Одном Абсолютном Бытии. Тот, кто понял это Бытие, понял всю Вселенную. Таким же образом все силы обобщены в Пране, и тот, кто овладел Праной, овладел всеми силами природы, духовной и физической. ..." [4] При столкновении с этой идеализацией, которая старше, чем европейская цивилизация и все науки, требуется, как минимум, уважение. Конечно, столь глобальное обобщение, выходящее за рамки любой науки, для нормального современного ученого немыслимо, но если сузить пределы до "всего лишь" единого универсального адаптационого ресурса, то появляется предмет для разговора.

Широко используемая энергетическая метафора (энергичный человек, психическая энергия, адаптационное напряжение и т.п.) имеет весьма отдаленное отношение к энергии, рассматриваемой в физике. Смешение этих понятий не имеет никакого отношения ни к науке, ни к древней философии (Прана как обобщение и источник всех сил Природы тоже имеет мало общего с узкоспециально определенной энергией - понятием современной физики; куда ближе она к предметам, схватываемым энергетической метафорой).

Обращение с единым адаптационным или "энергетическим" ресурсом как с реальностью породило за тясячелетия много эффективных способов понимания организма, его воспитания и управления им. Нельзя отмахиваться от явленной эффективности ссылкой на отсутствие места для этого ресурса в современной науке.

Во-первых, такая ссылка не вполне верна: просматривается если не определенное место, то намек на его возможность - это все идеи и работы посвященные неспецифическим адаптационным реакциям. Неспецифическое – значит единое для многих воздействий. До единого адаптационного ресурса один шаг. 

Во-вторых, столь же определенно просматривается возможная основа для появления такого понятия. В теории эволюции существует единый принцип оптимальности. Адаптация моделируется эволюцией. Соответствующий принцип  оптимальности для адаптации естественно искать или конструировать в таком виде: максимум универсального (общего для всех организмов данного вида) функционала при ограничениях, зависящих от состояния организма. Именно эти ограничения и фиксируют количество единого адаптационного ресурса у данного организма – такая интерпретация, если и не обязательна, то, по крайней мере, возможна и естественна: ищется максимум приспособленности при фиксированных возможностях организма. Возможности и формализуются как количество ресурса.

Наконец, если единый ресурс - эпифеномен, то надо его расшифровать и выявить стоящие за ним сущности - это слишком важная идея, чтобы не замечать ее и стоящую за ней практику.

Вивекананда Свами. (1992) Философия иога (Лекции, читанные в Нью-Йорке зимою 1895-6 г.) // Сарасвати. Вестник Общества Вивекананды. Вып. 1. М.: Наука. Издательская фирма "Восточная литература", 1992. 198 с. с. 55

H. Selye, Experimental evidence supporting the conception of “adaptation energy”, Am. J. Physiol. 123 (1938), 758--765.

B. Goldstone, The general practitioner and the general adaptation syndrome, S. Afr. Med. J.  26 (1952), 88-92, 106-109.

К оглавлению↑

Идея пятая. Модели "факторы-ресурсы" - язык для описания  адаптационных перестроек

Ученое сообщество относится к моделям гораздо либеральнее, чем к попыткам ввести фундаментальное понятие. Поэтому, когда вместо дискуссионного понятия "единый адаптационный ресурс" на сцене появляются модели "факторы-ресурсы", споров становится намного меньше. Эти модели основаны на простых и, на первый взгляд, понятных представлениях (в которых проглядывает базовое предположение о едином адаптационном ресурсе):

1) организмы (группы, популяции) находятся под действием ряда неблагоприятных факторов;

2) имеется некоторый ресурс (или несколько ресурсов), который организм направляет на нейтрализацию этих факторов;

3) изучение процессов оптимального распределения ресурсов может, тем самым, прояснить некоторые детали реальной адаптации.

Самый тонкий вопрос: как и чем измерить воздействие факторов? Естественный ответ - измерять его через среднее на больших временах изменение коэффициента размножения - это в точности соответствует эволюционному принципу оптимальности. Но универсальный принцип на то и универсален, чтобы увязывать все процессы и факторы в одно число, реально определить которое из-за этого весьма сложно.

Проблема измерения качества (.полезности.) различных особенностей, процессов и т.п. с помощью универсальной меры оптимальности – коэффициента размножения - является общей для всех задач с использованием эволюционного принципа оптимальности. Иногда помогает следующий прием: предположим, что все измерено как надо, проведем исследование и выявим те черты процесса, которые не зависят или слабо зависят от конкретного способа измерения, а определяются только некоторыми качественными особенностями. Простейшая форма таких качественных особенностей - предположения о монотонности: про все параметры и факторы устанавливается "что такое хорошо, а что такое плохо": что ведет к увеличению среднего коэффициента размножения, а что - к его уменьшению. Еще более обогащают возможные следствия предположения о том, как различные факторы взаимодействуют между собой. Простейшее и самое популярное из таких предположений – принцип Либиха: закон минимума Либиха "заключается в том, что темп роста зависит от питательного элемента или от других условий, которые присутствуют в минимальном количестве по отношению к потребности и наличности" (см. Одум Е. (1968) с. 81). Сейчас этот принцип понимают более обобщенно, считая, что жизнь популяции определяется в первую очередь теми факторами, которые наиболее отклоняются от оптимума.

Одум Е. (1968). Экология. М.: Просвещение, 1968. 167 с.

К оглавлению↑

Идея шестая. Либиховские и синергичные (анти-либиховские) системы факторов

Идея принципа Либиха очень проста: все (в том числе и средний коэффициент размножения) определяется тем фактором, который "хуже всех". Система замечает только его: так, при возделывании сельскохозяйственных культур, если есть дефицит фосфора, то сколько ни добавляй азотных удобрений, все равно урожайность не повысишь - нужно сначала покрыть главный дефицит. Наблюдение за агроценозами (сельскохозяйственными угодьями) вроде бы подтверждает этот принцип. Иногда его даже объявляют "законом природы". Однако рассмотрение различных неблагоприятных факторов, действующих на организмы, убеждает нас в том, что бывают и прямо противоположные эффекты, когда различные факторы взаимно усиливают вредное воздействие (как знаменитые бинарные отравляющие вещества, каждая компонента которых в отдельности сравнительно безвредна). Такие системы взаимно усиливающих факторов естественно назвать синергичными.

Вопрос: "как устроена природа и верен ли принцип Либиха?" - с очевидностью лишен строгого смысла. Выделяет факторы человек - исследователь. По всей

видимости, идея лимитирования в неявном виде присутствует при  конструировании систем факторов по принципу: "фактор - это то, что может лимитировать". Группы же синергичных воздействий объединяются чаще всего в один фактор.

Более общим и гибким, чем принцип Либиха, является представление о том, что различные неблагоприятные факторы объединены в группы синергичности, внутри группы происходит взаимное усиление воздействий, а между группами отношения строятся "по Либиху" - все определяется той группой, которая в данный момент "хуже всех". Возможны и другие способы организации систем факторов. Все это со временем должно быть исследовано.

К оглавлению↑

Идея седьмая. Функциональные системы

Этой идее (Анохин П.К. (1980).) и ее автору П. Анохину здорово не повезло. Канонизированный при жизни академик Анохин дождался признания, но не понимания своих идей. Чем только не считали функциональные системы: и кибернетикой, открытой до  Винера, .... . Мы рискнем добавить свое понимание, наверняка не последнее, а также свое объяснение странной судьбе идей Анохина. Анохин дал новую и очень продуктивную онтологию (представление о сущем), но не дал адекватной революции в технике работы. Поэтому, каждый раз, когда появлялась новая продуктивная техника, которая совместима с онтологией функциональных систем, ее начинают связывать и даже отождествлять с этой онтологией.

Сами же идеи теории функциональных систем напоминают нам сейчас об организации систем виртуальных вычислительных машин, решающих свои задачи .в теле. одной машины.  

Анохин П.К. (1980). Узловые вопросы теории функциональной системы. - М.: Наука, 1980. - 197с.

К оглавлению↑

Объяснение эффекта

Пусть система неблагоприятных факторов, под действием которых находится исследуемая группа, организована в соответствии с принципом Либиха. Тогда все определяется тем фактором, который "хуже всех". Следовательно, все адаптационные ресурсы должны быть направлены на нейтрализацию этого фактора, пока он не сравняется по воздействию со вторым, после чего ресурсы будут направляться на реализацию этих двух, пока они не сравняются с третьим и т.д., пока хватит ресурсов.

Если ресурсов достаточно, то в результате адаптации все факторы по силе своего воздействия будут выровнены. Обращаем внимание читателя на парадоксальность полученного вывода: если принцип Либиха верен, то адаптация (сукцессия, эволюция) ведет к выравниванию значимости различных факторов в сложившейся и длительное время существующей системе, то есть к отсутствию лимитирования: если лимитирование есть, то в конце концов его не будет (Горбань А.Н., Манчук В.Т., Петушкова Е.В. (1987)).

.

Наблюдаемый эффект состоит в том, что при значительном адаптационном напряжении для группы организмов корреляции между физиологическими параметрами растут, а в ходе успешной адаптации корреляции между ними уменьшаются. Итак, зафиксирован некоторый набор параметров. Множество возможных наборов значений этих параметров естественно назвать пространством состояний (точнее, но более громоздко - пространством наблюдаемых проекций состояний). Каждый организм характеризуется вектором значений параметров (точкой), а наблюдаемая группа - некоторым конечным множеством ("облаком") точек в этом пространстве.

Если "все существенное" определяется одним лимитирующим фактором и реакцией организма на него, то следует ожидать, что множество точек, соответствующее группе, будет лежать в окрестности одномерного многообразия (кривой) и характеризоваться, по существу, одним числом – степенью скомпенсированности лимитирующего фактора. Если же есть два в среднем равнозначных фактора, то вместо кривой имеем двумерное многообразие (поверхность). Как уже установлено, для хорошо адаптированной группы все факторы примерно равнозначны, поэтому размерность многообразия, вблизи которого расположено облако точек, максимальна.

Итак, в ходе адаптации растет ... размерность облака точек, представляющего группу: чем выше адаптированность, тем больше размерность. В линейном приближении и получаем уменьшение корреляций в ходе адаптации: чем выше адаптированность, тем меньше корреляции, и, напротив, чем больше напряжение, тем они выше.

Горбань А.Н., Манчук В.Т., Петушкова Е.В. (1987). Динамика корреляций между физиологическими параметрами при адаптации и эколого-эволюционный принцип полифакториальности // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. - Л.: Гидрометеоиздат, 1987. - Т.10. - С.187-198.

К оглавлению↑

Уточнения: о понятии размерности и единицах измерения

Есть несколько деталей, нуждающихся в прояснении. Как нетривиально определить размерность конечного множества точек? Два правильных, но тривиальных и неинтересных ответа очевидны: во-первых, размерность конечного множества всегда равна нулю (по определению размерности), во-вторых, через любое конечное множество всегда можно провести сколь угодно гладкую кривую (одномерное многообразие). Нетривиальное определение размерности имеет смысл "промежуточной асимптотики": если рассматривать облако в увеличительное стекло так, чтобы точки были отчетливо отделены друг от друга, то размерность - точно ноль.

Если же отодвинуться на некоторое расстояние так, чтобы ближайшие точки сливались, то можно увидеть некоторое нетривиальное многообразие. Если же удалиться слишком далеко, то все облако сольется в одну точку и размерность снова окажется нулевой. Нас интересует именно то, что лежит между первым нулем ("микроскопическим") и последним ("макроскопическим").

При переходе от общей идеи топологической размерности к линейной размерности (рангу) ситуация становится более ясной: для любого конечного множества можно построить ближайшее к нему (дающее минимум сумме квадратов расстояний от точек данного множества) k-мерное аффинное подпространство при k=1,2, ... . При некотором k точки исследуемого конечного множества впервые с наперед заданной точностью e окажутся вблизи этого подпространства. Это значение k и назовем размерностью. Оно зависит от заданной точности e (e-размерность). Можно брать для характеризации конечного множества всю функцию k(e) или другие связанные с ней показатели. Подробнее об этом - в основном тексте книги.

За пределами линейного ранга мы спасовали: мы не умеем определять размерность конечного множества так, чтобы это соответствовало идее промежуточной асимптотики и позволяло работать не только с линейными многообразиями (точнее сказать, мы умеем делать это слишком многими способами и ни один нас не удовлетворяет). Проблема - вызов для фантазии математиков.

Второе уточнение проще. Что является естественной системой единиц? Исходно все параметры измеряются в своих единицах и требуется их "обезразмерить". Нас устраивает стандартный способ перехода к безразмерным величинам, принятый в методах обработки данных - естественной единицей считается разброс данных в изучаемой группе (среднее квадратичное уклонение s), а место каждого параметра x занимает соответствующая безразмерная величина x/s .

Vladimir Pestov, Intrinsic dimension of a dataset: what properties does one expect? Proceedings of International Joint Conference on Neural Networks, Orlando, Florida, USA, August 12-17, 2007.

К оглавлению↑

Роль контекста

На первый взгляд объяснение весьма просто и не требует привлечения большого сложного контекста. Причем здесь эволюционные принципы оптимальности, единый адаптационный ресурс ("прана" XX века), модели факторы-ресурсы и другие упомянутые идеи? Вроде бы использовались только принцип Либиха и общее представление о ресурсах. Здесь мы попадаем в ловушку, расставленную нам гибкостью естественного языка. За счет богатства выразительных средств и эксплуатации привычных ассоциаций и смыслов удается обойти многие неясности, для прояснения которых и требуются фундаментальные идеи.

Простейший пример: мы с легкостью использовали для факторов шкалу "хуже- лучше". Для реального введения такого линейного порядка требуется какой-то критерий сравнения, какая-то универсальная мера, измеряющая качество жизненных условий и вклад в него отдельных факторов. Единственный известный нам источник таких мер - принцип эволюционной оптимальности. Мерой оптимальности служит средний по большим временам коэффициент размножения. Величина эта после различных упрощающих и модельных предположений, а также "разбора" на составляющие ее величины дает более простые меры: урожайность для агроценозов, демографические показатели (заболеваемость, пораженность болезнями и смертность) для популяций человека и т.п. В действительности, однако, все эти показатели имеют смысл лишь постольку, поскольку они связаны с основным – коэффициентом размножения. Именно существование единой скалярной (одно число) меры оптимальности позволяет устанавливать линейный порядок на множестве ситуаций и сравнивать факторы - устанавливать, какой из них является "худшим".

Точно также в нашем первом объяснении легко предполагалось, что адаптация что-то оптимизирует. Кажется естественным, что адаптация делает для организма лучше. Но что такое "лучше"? И опять же, не обращаясь к эволюционным соображениям и тому обстоятельству, что адаптация моделируется эволюцией, мы не можем ни ответить на этот вопрос, ни, вообще говоря, сколько-нибудь строго обсуждать адаптацию.

Модели "факторы-ресурсы" прямо используются в приведенном рассуждении. Они же являются воплощением двух линий идей: первая идет от эволюционного принципа оптимальности, вторая - от исследования неспецифических реакций и представлений о единых ресурсах.

К оглавлению↑

Вторая попытка объяснения

А чтобы "жизнь медом не казалась" - попытка второго объяснения, идущая от идеологии функциональных систем. При усилении адаптационного напряжения усиливаются функциональные связи между различными системами организма. Это приводит к тому, что усиливаются связи между параметрами. В результате уменьшается размерность облака точек, представляющего организмы в пространстве состояний.

Чем плохое объяснение? Ничем, кроме разве что отсутствием ответа на вопрос: почему  у  разных  организмов  связи  между  параметрами  состояния  становятся  одинаковыми  при  большом  разбросе  самих  параметров? Ведь в объяснении идет речь об одном организме и при переносе на группу неявно предполагается, что связи между параметрами в группе организмов значительно более одинаковы, чем сами значения параметров.

Скорее, наоборот, первое объяснение отвечает на этот вопрос и обосновывает предположение об одинаковости связей. С помощью принципов эволюционной оптимальности, принципа Либиха, представлений о едином адаптационном ресурсе и моделей факторы-ресурсы мы получаем, что при увеличении адаптационного напряжения организмы становятся более одинаковыми, но не по значению параметров, а по однотипности связей между ними. Это утверждение кажется важным для теории функциональных систем. Оно имеет силу теоремы и примечательно уже хотя бы этим: в расплывчатом мире "глубоких истин", каждая из которых столь же правдоподобна, как ее отрицание, появляются однозначно установленные следствия фундаментальных принципов. Да мы рады ухватиться даже за призрак такой возможности!

Связь группового стресса с реакцией функциональных систем и степень одинаковости этих реакций для различных организмов будут обсуждаться в книге на материале нагрузочных тестов, которые позволяют выявить воздействие длительного адаптационного напряжения на способность адаптироваться к кратковременной физической нагрузке.

К оглавлению↑

Третья попытка

Второе объяснение - это уже слишком. Третье объяснение - это уже скандал. Но оно случилось. Детали лучше прочитать в оригинальном труде Разжевайкина В.Н. и Шпитонкова М.И. (1995).. А идея проста. Представим себе, что в рассматриваемом пространстве физиологических параметров выделена .область жизни.: если параметры организма находятся внутри области, то он может чувствовать себя более-менее нормально (по крайней мере, пока значения других, не измеряемых нами параметров не войдут в противоречие с жизнью), если же значения параметров приближаются к границе, то это плохо совместимо с продолжением жизни - граница области есть в некотором смысле граница гибели.

Если группа хорошо адаптирована, то можно себе представить, что точки, изображающие ее членов, будут более-менее равномерно распределены внутри области жизни, на достаточном расстоянии от границы. Возникновение адаптационного напряжения подталкивает группу ближе к границе гибели. Существует эффект естественного отталкивания от границы гибели - это трактуется как адаптация. В результате облако точек, изображающих группу, сплющивается и число факторов (.размерность.) уменьшается.

Правдоподобно? Несомненно. Правда, по нашим довольно обширным данным, при значительном приближении к границе гибели (на грани смерти) корреляции, наоборот, падают одновременно с ростом дисперсий - это подвергает сомнению приведенную конструкцию, но отмахиваться от нее нельзя - джин третьего объяснения выпущен из бутылки и его не так-то просто загнать обратно. В отличие от второй попытки, третье объяснение относится к популяциям и группам и пытается объяснить именно наблюдаемый эффект. Слово за скрупулезным экспериментом.

Разжевайкин В.Н., Шпитонков М.И. ,  Модельное обоснование корреляционной адаптометрии с применением методов эволюционной оптимальности, Журнал Вычислительной математики и вычислительной физики (ЖВММФ), 2003, т. 43, № 2, с. 308-320

Анализ этой модели ее следствий и сравнение этих следствий с экспериментом дано в работе: A. N. Gorban, E. V. Smirnova, T. A. Tyukina, Correlations, Risk and Crisis: from Physiology to Finance, Physica A, 2009, submitted. E-print: http://arxiv.org/abs/0905.0129  (May 1, 2009). Available at SSRN: http://ssrn.com/abstract=1397677 , Section 4.4 – Adaptation Dynamics Near a Border of Existence.

К оглавлению↑