Рис. 3. Уровни систем и среда их обитания
Таким образом, среда обитания системы – это множество систем, которые не являются составляющими элементами системы и с которыми она осуществляет обменные взаимодействия (либо взаимодействия составляющих её систем). В расстановках мы работаем с социально-экономическим уровнем систем: семья, род, предприятия (организации) и т. д.
Эмерджентные свойства систем
Целое является чем-то большим, нежели сумма его частей.
Аристотель
Объекты, соединённые между собой связями, создают новую систему, которая обладает новыми свойствами, отличными от свойств составных элементов системы. Такие появляющиеся новые свойства системы называются эмерджентными свойствами. Слово «эмерджентный» происходит от английского слова emergent, которое можно перевести как «возникающий, неожиданно появляющийся». В системе возникают свойства, которые не характерны для составных элементов системы. Аналогами этого слова могут быть синергичность, системный эффект, несводимость свойств системы к сумме свойств её компонентов. Термин эмерджентность впервые ввёл Милл Стюарт в работе, в которой он доказывает, что система в целом имеет свойства, превосходящие свойства суммы компонентов данной системы.
Сам смысл существования систем – это получение эмерджентных свойств, которыми не обладают объекты, входящие в эту систему. По отдельности объекты обладают какими-либо одними свойствами, а в совокупности, в системе, появляются новые свойства, недоступные объектам до формирования системы.
Для примера возьмём биологические организмы. Существуют одноклеточные микроорганизмы, которые называют простейшими. К ним относятся амёбы, инфузории-туфельки и эвглены зелёные, которые обычно изучают в школьном курсе биологии. А есть губки и кишечнополостные, которые являются одними из первых многоклеточных организмов. Если одноклеточные простейшие могут поглощать только мелкую пищу, которая меньше размеров самих клеток, и переваривать её внутриклеточно, то кишечнополостные могут поглощать уже более крупную пищу внутрь полости, переваривать её частично в полости, а мелкие полупереваренные фрагменты пищи поглощать уже отдельными клетками. Новая система большего порядка в отличие от одноклеточных может питаться гораздо бо́льшими, по сравнению с отдельными клетками, организмами. Это даёт существенное преимущество по выживанию и размножению. Система может то, что не могут отдельные элементы этой системы.
Или ещё биологический пример. Отдельная мышечная клетка может сокращаться и расслабляться. Это её особое свойство. Но совокупность мышечных клеток – мышц, прикреплённых к костям, создаёт новое свойство – способность к перемещению на большие расстояния или поднятие грузов. Этих свойств нет у отдельных клеток. Они не могут сами по себе переместиться на большое расстояние или поднять и переместить груз (рисунок 4).
Рис. 4. Эмерджентные свойства. Мышечная клетка и мышца
В биологии популяция особей обладает свойствами, отличными от свойств отдельных особей. Одна конкретная особь может родиться, размножиться, умереть. Но популяция характеризуется другими характеристиками, такими как рождаемость, смертность. В медицине здоровье человека можно описать показателями анализов крови, давления, силы мышц, жизненным объёмом лёгких, потенциалами сердечной и нервной деятельности. А здоровье общества характеризуется уже иными показателями: заболеваемость, рождаемость, смертность, инвалидизация. И эти показатели рассчитываются как интенсивные показатели – на тысячу или сто тысяч человек.
В неорганической химии эмерджентность легко проследить на примере того, что свойства вещества сильно отличаются от свойств составных частей этого вещества. Углерод как атом может иметь один тип связей между атомами и быть в форме алмаза, а может иметь другие связи и быть в форме графита. Одни и те же атомы в зависимости от связей между ними образуют вещества с принципиально разными свойствами. Огромное количество органических соединений построены только из двух видов атомов – углерода и водорода. Но расположенные и сгруппированные по-разному, они дают большое разнообразие свойств веществ. Одни из таких веществ могут быть газами, другие – жидкостями, третьи – твёрдыми веществами с разнообразными свойствами.