В разных науках сложились различные представления о природе времени. В классической физике господствуют представления об абсолютном времени и пространстве, которые являются неким вместилищем мира. В биологии и геологии время представляется совсем иначе — как множество качественно различных периодов. Таковы, например, эры и периоды в геологическом прошлом, времена года, стадии индивидуального развития животных. Эти периоды выделяются не априорно, а в соответствии с изменениями существующих в них объектов. Например, каждый геологический период характеризуется своей флорой и фауной, каждое время года — определенными фенофазами растений, каждая стадия развития животного — характерным набором морфологических и физиологических признаков. Время оказывается не вместилищем мира, а самой его тканью, оно не фон, на котором происходит изменение объекта, а само это изменение.

В этом отрывке можно выделить следующие основные утверждения.

Для обнаружения архетипа необходимо исследование структуры объекта, т.е. расчленение его на части и изучение отдельных частей и их связей друг с другом. Далее производится классификация частей, причем в один класс могут объединяться сходные части как одного, так и разных объектов. Класс сходных частей объектов С.В.Мейен предложил называть “мероном”. Отсюда следует и его термин “мерономия”. Сходство объектов проявляется в том, что они содержат одни и те же мероны (точнее — части, относящиеся к одному и тому же мерону). Поэтому присутствие мерона можно интерпретировать как признак. Архетип пока можно трактовать как совокупность (систему) общих меронов у объектов данного таксона. В дальнейшем мы покажем, что архетип — это нечто большее, чем совокупность общих меронов.

Широкое использование типологического (таксономического плюс мерономического) анализа при исследовании времен индивидов и таксонов дало основание С.В.Мейену назвать предложенную им концепцию времени “типологической”.

Практическим приложением типологической концепции времени являются разработанные С.В.Мейеном принципы исторических реконструкций (Мейен, 1988). Любая реконструкция — это экстраполяция закономерностей, обнаруженных на одних объектах или явлениях, на другие объекты и явления. С.В.Мейен справедливо указывает, что всякая экстраполяция возможна лишь на основе типологического анализа. Он выделяет два типа экстраполяций: таксономические и мерономические. Первый из них — это перенесение свойств одного или нескольких объектов данного таксона на все объекты таксона, а второй — перенесение свойств одной или нескольких частей, принадлежащих данному мерону, на все части этого объекта, относящиеся к указанному мерону. “Найдя у разных дрозофил гигантские хромосомы в слюнных железах, энтомологи стали утверждать, что все дрозофилы имеют такие хромосомы в слюнных железах. Это таксономическая экстраполяция. Мы знаем, что трахеиды хвойных несут ямчатые окаймленные поры. Это свойство приписывается всему стволу, хотя изучались лишь отдельные препараты, взятые в разных местах ствола. Это мерономическая экстраполяция” (Мейен, 1984, с.9).

Некоторые объекты способны отделять от себя части, сохраняющие следы предшествующей изменчивости. Например, насекомые при линьке сбрасывают экзувий (шкурку), сохраняющий признаки предшествующей стадии развития. Такие объекты С.В.Мейен предлагает называть темпосепарантами. Наконец, имеются объекты, изменчивость которых не сохраняется. Они были названы темподесинантами.

Второй принцип — это принцип процессуальных реконструкций, или принцип Бергсона. Он состоит в том, что на основании ряда изменчивости можно реконструировать непрерывный процесс изменения. Наблюдения обычно представляют собой конечный набор описаний мгновенных состояний объекта, которые можно уподобить кадрам в киноленте. Если порядок кадров известен и деформация объекта от кадра к кадру невелика, то никаких сложностей при процессуальной реконструкции не возникает. Однако в палеонтологии, которой занимался С.В.Мейен, дело обстоит куда хуже. Во-первых, далеко не всегда можно однозначно указать хронологический порядок “кадров”. Если в одном геологическом разрезе обычно можно точно указать порядок захоронения живых организмов, пользуясь гомеоморфизмом между осью времени и пространственной осью, проходящей перпендикулярно плоскости осадочных пород, то сравнения дат захоронения организмов из разных геологических разрезов не всегда дает однозначный результат. В подобных случаях приходится склеивать “киноленту” из отдельных “кадров”, пользуясь тем, что на этих “кадрах” изображено. Таким способом составляют морфологические ряды, которые в отдельных случаях допустимо интерпретировать как эволюционные. Во-вторых, палеонтолог никогда не может гарантировать, что найденные “кадры” принадлежат одной и той же “киноленте”. Морфологический анализ позволяет лишь утверждать, что два “кадра” принадлежат (или нет) сходным “кинолентам”. Таким образом, здесь реконструируется время не одного объекта, а класса объектов. В-третьих, сами “кадры” нередко оказываются неполными, так что приходится реконструировать недостающие части. Таким образом, реальное применение принципа Бергсона сопряжено с немалыми трудностями.

Третий принцип С.В.Мейен назвал мероно-таксономическим несоответствием, или принципом Урманцева. Его суть состоит в полиморфной природе таксона и вытекающего отсюда вероятностного характера любых исторических реконструкций. В соответствии с этим принципом представления об архетипе как о совокупности признаков, свойственных всем объектам таксона, следует считать упрощенными и не вполне соответствующими действительности. Может оказаться, что не существует ни одного надежного диагностического признака, имеющегося у всех объектов данного таксона и только у них. И тем не менее такой таксон может иметь свое лицо и быть достаточно четко отграниченным от других таксонов. Архетип такого таксона должен задавать не какой-то определенный вариант формы, а законы полиморфизма. Эти законы проявляются, с одной стороны, в статистических характеристиках изменчивости, т.е. в частотах встречаемости отдельных форм, а с другой стороны — в закономерных рядах видоизменения формы. С.В.Мейен, анализируя форму листьев растений, выделил набор преобразований, применяя которые, можно получить как все существующие варианты листьев, так и те, которые либо не реализовались в эволюции, либо еще не найдены среди рецентных и ископаемых видов (Мейен, 1974). Повторение одного и того же преобразования на разной морфологической основе он ассоциировал с развитием темы в музыкальном произведении и потому назвал это явление “рефрен”. Рефрен есть характеристика архетипа, но значительно более сложная, чем просто признак.

Наконец, выделен еще принцип множественных рабочих гипотез, или принцип Чемберлина, согласно которому следует всегда рассматривать не одну гипотетическую модель реконструируемого процесса, а как можно более широкое многообразие различных моделей. Этот принцип позволяет оптимизировать выбор адекватной модели и избежать субъективной подгонки фактов под одну предпочитаемую модель. Еще несколько принципов С.В.Мейен выделяет для типологической интерпретации объектов и для установления дат, однако они носят более частный характер и уводят нас несколько в сторону от проблемы времени.

Во второй части статьи нами сделана попытка уточнить некоторые положения типологической концепции времени. Ее ни в коем случае не следует рассматривать как критику данной концепции. Более того, на наш взгляд, концепция типологического времени еще не созрела для критики, поскольку не может быть фальсифицирована на основе экспериментальных данных. Большинство вопросов в ней носит терминологический характер. И тем не менее она представляется нам достаточно интересной и потенциально плодотворной, чтобы попытаться ее конкретизировать, выявить некоторые нерешенные проблемы и попытаться их решить хотя бы в первом приближении.

На наш взгляд, ошибочно считать, что мир представляет собой множество объектов. Объекты получаются лишь в результате логической операции расчленения мира, а точнее — вычленения объектов из окружающей среды. По отношению к текстам эта мысль высказана Г.Я.Мартыненко и С.В.Чебановым (Мартыненко, Чебанов, 1988). При таком подходе проявляется относительность разграничения таксонов и меронов. Если рассматривать мир как внутреннюю систему, т.е. как один объект, то любой таксон превращается в мерон.

Наша способность вычленять объекты основана на априорных представлениях о том, какими эти объекты должны быть. Например, при исследовании позвоночных животных границы организма принято считать совпадающими с поверхностью кожного покрова. У моллюсков же в состав организма следует включать раковину. У гидроидных полипов, как известно, организмы могут образовывать колонию, и потому необходим тщательный морфологический анализ для выявления границ особей. Таким образом, для вычленения объектов необходимы хотя бы элементарные сведения об их архетипе.

Здесь можно усмотреть замкнутый логический круг — для выделения объектов нужно знать архетипы, а архетипы выявляются на основе анализа объектов. Замкнутые логические круги очень характерны для типологического анализа. Например, для установления границ таксона надо знать архетип, но архетип выявляется лишь на основе анализа объектов таксона. Во всех случаях вхождение в логический круг возможно лишь по спирали, точно так же, как винт нельзя воткнуть в гайку, а можно лишь вкрутить. Смысл такого спиралеобразного вхождения в логический круг поясним на следующем примере. Исследователь знакомится с объектом в процессе некоторой деятельности, например, отрывает этот объект от субстрата. При этом формируются зачаточные представления о границах объекта. При его сравнении с другими объектами возможно построение предварительного архетипа. На основе архетипа уточняются границы объектов, а на основе границ уточняется архетип. Так может оказаться, что оторванный нами объект на самом деле является лишь частью более целостного объекта.

Объекты образуют иерархию, поскольку части могут рассматриваться как самостоятельные объекты. Правила вычленения объектов разных уровней иерархии различаются: отдельные клетки в живом организме вычленяют по одним правилам, организмы — по другим, популяции — по третьим и т.д. Иерархичность структуры объектов влечет за собой иерархичность структуры времени (Левич, 1986).

Вторая проблема состоит в том, что в рамках концепции индивидуального времени трудно учесть взаимодействия объекта со средой и с другими объектами. Взаимодействия влияют на характер изменчивости объекта, т.е. на его индивидуальное время. Мы привыкли считать время независимой переменной. Здесь же оно оказывается зависимым от внешних воздействий. В результате некоторых взаимодействий индивидуальное время может вообще исчезнуть, как исчезает время жертвы при ее поедании хищником.

Существование взаимодействий несовместимо с упрощенным представлением об индивидуальном времени как о траектории в пространстве состояния. Его приходится рассматривать как пучок возможных траекторий. Такое время будем называть потенциальным в отличие от реализованного времени — конкретной траектории в пространстве состояний, выбранной в ходе взаимодействия объекта со средой и другими объектами. Здесь появляется различие между будущим и прошедшим временем: будущее время потенциально, а прошедшее — реализовано. Это различие можно рассматривать как локальное, т.е. выполняющееся в некоторой окрестности настоящего состояния, поскольку слишком далекое прошлое может оказаться столь же неопределенным, как и будущее.

Одной из важных форм взаимодействия является синхронизация — установление сходства времен объектов. Классический пример — синхронизация колебаний маятников. В биологии чаще встречается односторонняя синхронизация, когда время одного объекта подстраивается под время другого. Так организм подстраивается под суточные и сезонные ритмы абиотических условий среды, сезонные циклы паразитов подстраиваются под сезонные циклы их хозяев.

Механизм взаимодействия объектов и их времен пока не удается описать в общем виде. Есть основания предполагать, что такое описание должно основываться на рассмотрении иерархической структуры объектов. Взаимодействие осуществляется в рамках системы более высокого уровня иерархии. Поэтому его можно выразить через влияние времени частей на время целой системы и обратного влияния времени системы на время ее частей.

Третья проблема — это проблема построения времени таксона на основании индивидуальных времен объектов, входящих в этот таксон. По С.В.Мейену, время таксона — это архетип индивидуальных времен (Мейен, 1982). Поэтому его следует строить по тем же принципам, по которым строят любые архетипы, т.е. расчленять индивидуальные времена на части и выделять сходные части. В результате такой работы может быть найдено расчленение, при котором сходство частей наиболее полное, а части образуют покрытие индивидуального времени.

Класс сходных частей индивидуальных времен будем интерпретировать как время класса сходных частей, т.е. мерона. В результате состояние объекта в целом однозначно характеризуется набором состояний его меронов. При этом время таксона становится многомерным — оно проецируется на времена меронов как на координатные оси.

Многомерность времени таксона можно пояснить следующим образом: изменение состояния мерона будем интерпретировать как процесс, если бы течение всех процессов было жестко скоррелировано, так что по ходу одного процесса можно было однозначно восстановить остальные процессы, то время таксона было бы одномерным. Многомерность возникает вследствие некоторой рассогласованности процессов. Например, старение одного организма по сравнению с другим по некоторым показателям может идти быстрее, чем по другим показателям (Дубина, Орлов, 1987). Каждый процесс определяет свою координату времени. В индивидуальном времени нельзя говорить о рассогласованности процессов, поскольку объект является эталоном для самого себя, поэтому индивидуальное время одномерно.

Подчеркнем отличие нашей конструкции многомерного времени от предложенной А.П.Левичем (Левич, 1986). В его конструкции каждая координата времени связана с определенным уровнем иерархии. У нас же координаты времени соответствуют разным меронам, находящимся на одном и том же уровне иерархии.

Слишком большая размерность времени таксона не позволяет компактно охарактеризовать закономерности динамики объектов, поэтому встает задача редукции размерности времени. Предположим, что состояние каждого мерона может быть описано действительным числом (если это невозможно, то задача не решается с помощью известных математических методов). Тогда можно редуцировать размерность времени таксона с помощью статистических процедур типа метода главных компонентов. Этот метод, широко применяемый в геронтологии, позволяет выделить главные направления изменчивости объектов. В.П.Войтенко применил его для анализа кардиопульмонологических данных о людях пожилого возраста (Войтенко, 1987). В результате были выделены два главных компонента старения — ортогерический и патогерический. Первый из них характеризует нормальный тип старения, не осложненный патологическими процессами. Второй компонент связан с развитием заболеваний.

Проекция времени объекта на главные компоненты позволяет с достаточной точностью прогнозировать течение всех процессов. Поскольку число главных компонентов меньше, чем число процессов, размерность времени редуцируется. Физическое время, вероятно, можно интерпретировать как главную компоненту времени всех материальных объектов, что согласуется о точкой зрения С.В.Мейена (Мейен, 1982).

Метод главных компонентов позволяет разделить понятия времени и процесса. Время таксона предстает в виде главных компонентов изменчивости объектов, и потому не эквивалентно процессам (временам меронов). При этом осмысленно говорить о течении процесса во времени таксона как о проекции указанного процесса на пространство, образованное главными компонентами. Кроме того, можно ввести понятие одновременности. Два состояния будут одновременными, если их проекции на главные компоненты совпадают.

Не претендуя на общность, мы рассмотрим один из вариантов решения этой задачи. Предположим, что в двухмерном пространстве признаков заданы траектории изменения объектов (рис.1).

Рис.1. Исходные траектории изменения состояния трех объектов

Рис.2. Совмещение траекторий

Рис.3. Выпрямление траекторий

На втором этапе необходимо ввести неравномерные шкалы, чтобы выпрямить пучок совмещенных траекторий (рис.3). Выпрямленные траектории уже можно анализировать методом главных компонентов.

Типологическая концепция времени, на наш взгляд, наиболее продуктивна для описания динамики сложных и организованных систем. Критерием продуктивности может служить степень редукции размерности времени таксона при выделении главных компонентов. В простых системах процессов слишком мало, и потому нет нужды в редукции размерности времени. В слабо организованных системах процессы мало зависят друг от друга, и потому редукция размерности времени невозможна. В подобных системах имеет смысл рассматривать каждый процесс отдельно. Выделение главных компонентов времени для сложных и организованных систем позволяет получить свертку информации об их динамике.