Марков А.В., Коротаев А.В. Гиперболический рост в живой природе и обществе

Оглавление

Введение

Одна из характерных особенностей современного этапа развития науки – неуклонное увеличение роли междисциплинарных исследований. В особенности это относится к научным направлениям, занимающихся изучением исторического развития сложных систем, в том числе биологических и социальных.

Известно немало примеров заимствования социальными науками терминов и моделей из эволюционной биологии (Гринин, Марков, Коротаев 2008). Заметно реже имеет место обратный процесс – привлечение достижений социальных наук для объяснения и интерпретации биологических фактов. Эта книга рассказывает об одном из тех нечастых случаев, когда модель, разработанная в рамках социальных наук и нашедшая широкое применение в демографии и макросоциологии, оказалась весьма полезной для описания и интерпретации долгосрочной динамики биологической макроэволюции.

В 2005 году в Дубне на междисциплинарной конференции, посвященной общим законам развития физических, биологических и социальных систем, двумя докладчиками – авторами этой книги, историком-социологом А. В. Коротаевым и биологом А. В. Марковым – были последовательно показаны два графика. Один из них иллюстрировал рост населения Китая с 700 г. до н.э. по 1851 г. н.э., другой – рост разнообразия морской биоты в течение фанерозойского эона (последние 542 млн лет).

Сходство этих двух графиков, изображающих развитие разных объектов (население и биота), при разном масштабе времени (сотни лет и миллионы лет), выполненные в рамках разных наук (историческая социология и палеонтология) и по разным методикам (демографические оценки и палеонтологическая летопись), тем не менее, оказалось разительным. В чем причина сходства динамики развития столь разных объектов? Тогда же в Дубне авторы начали поиск ответа на этот вопрос. Результаты наших изысканий, продолжавшихся 4 года, обобщены в настоящей монографии.

Сходство механизмов, определяющих рост народонаселения и биоразнообразия, находит свое отражение в том, что оба процесса хорошо описываются моделью гиперболического, или квадратичного роста. Данная модель широко применяется в демографии и макросоциологии, но до сих пор, насколько нам известно, не применялась для описания эволюции биоразнообразия.

Ключевая особенность гиперболического роста состоит в том, что скорость изменения изучаемого показателя (например, народонаселения) пропорциональна не самому этому показателю (как в случае экспоненциального роста, или роста в геометрической прогрессии), а его квадрату. Если экспоненциальный рост предполагает наличие в системе положительной обратной связи первого порядка (например, связи, действующей по принципу "больше родителей – больше потомков"), то гиперболический рост, идущий с бульшим ускорением, предполагает наличие более сложных, нелинейных положительных обратных связей второго порядка. Поиск и анализ природы этих связей в развитии биологических и социальных систем составляет содержание многих разделов данной книги.

Книга состоит из двух частей. В Первой части рассматривается гиперболический рост народонаселения и ряда других показателей, отражающих уровень развития социума (Мир-Системы). Во Второй части обсуждается гиперболический рост биологического разнообразия в течение фанерозойского эона. В Приложении рассматривается еще один биологический показатель, рост которого, как выяснилось, тоже может быть описан гиперболической моделью: минимальный размер генома в эволюционном ряду от самых простых живых организмов (прокариот) к самым сложным (млекопитающим).

Благодарности

Мы глубоко благодарны коллегам, с которыми обсуждались изложенные в монографии идеи и которые взяли на себя труд высказать полезные советы и замечания: Л. Е. Гринину (Волгоградский центр социальных исследований, Волгоград), А. П. Назаретяну (Институт востоковедения РАН, Москва), А. Д. Панову (Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова), С. А. Боринской (Институт общей генетики им. Н. И. Вавилова, Москва), Н. Н. Крадину (Институт истории, археологии и этнографии Дальневосточного отделения РАН), С. А. Нефедову (Институт истории и археологии Уральского отделения РАН), А. А. Акаеву (Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова), Г. Г. Малинецкому, А. С. Малкову и А. В. Подлазову (Институт прикладной математики им. М. В. Келдыша РАН, Москва), Ю. Г. Пузаченко (Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова, Москва), А. Миллеру (Университет Цинциннати, США), Э. МакГовану (Музей естественной истории, Лондон, Великобритания), Э. Кругу (Чикагский университет, США), С. Ю. Малкову (Институт экономики РАН, Москва), И. В. Следзевскому, Д. А. Халтуриной, А. А. Казанкову, Д. М. Бондаренко и Ю. М. Кобищанову (Институт Африки РАН, Москва), а также А. В. Акимову, О. Е. Непомнину и А. Л. Рябинину (Институт востоковедения РАН, Москва), Д. Беллу и М. Бертону (Калифорнийский университет, США), Ю. Е. Березкину (Кунсткамера, Санкт-Петербург), М. Л. Бутовской (Институт этнологии и антропологии РАН, Москва), А. Г. Вишневскому (Институт демографии Государственного университета "Высшая школа экономики", Москва), Г. М. Дерлугьяну (Северозападный университет, США), Р. Карнейро (Американский музей естественной истории, Нью-Йорк, США), Э. С. Кульпину (Институт социологии РАН, Москва), В. А. Мельянцеву (Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова), П. В. Турчину (Коннектикутский университет, США), Д. Р. Уайту (Калифорнийский университет, США), Д. С. Чернавскому (Физический институт РАН, Москва), М. А. Чешкову (Институт мировой экономики и международных отношений РАН, Москва), А. Шлегель (Аризонский университет, США), К. Эмбер и М. Эмберу (Йельский университет, США).

Мы хотели бы также выразить особую благодарность Е. Н. Букваревой (Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова, Москва) за создание дизайна обложки этой книги.

Об авторах

Марков Александр Владимирович

Доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник Палеонтологического института РАН. Автор более 130 научных публикаций по зоологии, палеонтологии, теории эволюции, исторической динамике биоразнообразия и другим направлениям эволюционной биологии, в том числе монографий «Морфология, систематика и филогения морских ежей семейства Schizasteridae» (1994), «Количественные закономерности макроэволюции. Опыт применения системного подхода к анализу развития надвидовых таксонов» (1998, в соавторстве с Е. Б. Наймарк), «Эволюция и биогеография палеозойских мшанок. Результаты количественного анализа» (2004, в соавторстве с Р. В. Горюновой и Е. Б. Наймарк). Член редколлегии «Журнала общей биологии». Автор многочисленных научно-популярных статей, автор и ведущий научно-образовательного портала «Проблемы эволюции» (https://evolbiol.ru), ведущий научно-популярных программ радио «Свобода». Награжден медалью РАН по биологии, премией X. Раусинга (1998).

Коротаев Андрей Витальевич

Доктор философии (Ph.D.), доктор исторических наук, профессор, заведующий лабораторией мониторинга рисков социально-политической дестабилизации Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики», главный научный сотрудник Центра цивилизационных и региональных исследований Института Африки, ведущий научный сотрудник Института востоковедения РАН и Международной лаборатории демографии и человеческого капитала РАНХиГС, профессор факультета глобальных процессов МГУ. Автор более 700 научных трудов.