Организованные системы возникают в условиях нелинейной флуктуации энергетических состояний, далеких от равновесия. Упорядоченные структуры, спонтанно возникшие из беспорядка, реализуются в экосистемах. Например, временная структура в системе хищник-добыча характеризуется определенным периодическим колебанием численности популяции животных. Процесс самоорганизации основан на обмене энергией и массой с окружающей средой, что обеспечивает поддержание искусственно созданного состояния текучего равновесия, где затраты на упорядочение возмещаются извне. Поступление новой энергии или материи повышает неравновесие. В конечном итоге разрушаются старые связи между элементами системы – связи, определяющие ее структуру, и устанавливаются новые связи, ведущие к совместным процессам, т. е. к коллективному поведению этих систем.
Живой мир является совокупностью процессов самоорганизации, лежащих в основе любого эволюционного развития. Изменения, возникающие в системе, не исчезают, а аккумулируются[43], образуя новый порядок и новые структуры. В неорганическом мире обратная связь между следствиями нелинейных реакций и их причинами проявляется относительно редко, тогда как в живых системах она является почти правилом – молекулярная биология объясняет перенос и обработку генетической информации именно с помощью нелинейного механизма. Открытые системы постоянно флуктуируют и на определенном этапе могут достичь точки бифуркации (раздвоения). В некоторый момент невозможно точно понять, в каком направлении будет дальше развиваться система – перейдет ли она в хаотическое состояние или на новый, высший уровень организации. Для биосферы точкой бифуркации является импульс к ее развитию новым, ранее неизвестным образом.
В природе нет четкого ориентира, чтобы отличить равновесие от неравновесия. Макроскопические структуры возникают в результате комплексного нелинейного взаимодействия большого числа микроскопических элементов. Стабильность возникающих структур обеспечивается балансом нелинейности и диссипации энергии. Активность материи связана с неравновесными условиями. Особенность эволюции сложных систем в том, что любое единичное действие или локальная интервенция имеет коллективный аспект, который может привести к неожиданным глобальным изменениям.
Парадокс (парадокс Пригожина) состоит в том, что упорядоченная система существует благодаря неравновесию[44]. С философской точки зрения в этом есть элементы диалектического понимания мира. Неравновесие создает и порядок, и энтропию, что обеспечивает движение материи во времени. Равновесные системы не обеспечивают существование. Когда энтропия сделает свое дело, наступит равновесие, в котором больше не будет ничего, в том числе и энтропии. Но суть не в том, чтобы энтропия была побеждена ценой уничтожения жизни, а в том, чтобы жизнь победила