Суперорганизм , или супраорганизм , [ 1] представляет собой группу синергетически взаимодействующих организмов одного вида . Сообщество синергетически взаимодействующих организмов разных видов называется холобионтом .
Термин «суперорганизм» чаще всего используется для описания социальной единицы эусоциальных животных, в которой разделение труда является высокоспециализированным, и особи не могут выживать самостоятельно в течение длительного времени. Муравьи являются наиболее известным примером такого суперорганизма. Суперорганизм можно определить как «совокупность агентов, которые могут действовать сообща для создания явлений, управляемых коллективом», [2] явлениями, являющимися любой деятельностью, «которую хочет улей», например, сбор муравьями пищи и избегание хищников , [3] [4] или выбор пчелами нового места для гнезда. [5] В сложных условиях микроорганизмы сотрудничают и развиваются вместе, чтобы перерабатывать маловероятные источники питательных веществ, такие как метан. Этот процесс, называемый синтрофией («совместное питание»), может быть связан с эволюцией эукариотических клеток и участвовать в возникновении или поддержании форм жизни в сложных условиях на Земле и, возможно, на других планетах. [6] Суперорганизмы, как правило, демонстрируют гомеостаз , масштабирование по степенному закону , постоянное неравновесие и эмерджентное поведение. [7]
Термин был придуман в 1789 году Джеймсом Хаттоном , «отцом геологии», для обозначения Земли в контексте геофизиологии . Гипотеза Геи Джеймса Лавлока [8] и Линн Маргулис , а также работы Хаттона, Владимира Вернадского и Гая Мурчи предполагали, что сама биосфера может считаться суперорганизмом, но это было оспорено. [9] Эта точка зрения относится к теории систем и динамике сложной системы .
Концепция суперорганизма поднимает вопрос о том, что следует считать индивидуумом . Критика гипотезы Геи Тоби Тирреллом утверждает, что климатическая система Земли не похожа на физиологическую систему животных. Планетарные биосферы не регулируются так же жестко, как тела животных: «планеты, в отличие от животных, не являются продуктами эволюции. Поэтому мы имеем право быть весьма скептичными (или даже полностью пренебрежительными) относительно того, следует ли ожидать чего-то похожего на «суперорганизм». Он заключает, что «аналогия с суперорганизмом необоснованна». [9]
Некоторые ученые предположили, что отдельные люди могут рассматриваться как «суперорганизмы»; [10] поскольку типичная пищеварительная система человека содержит от 10 13 до 10 14 микроорганизмов, коллективный геном которых , микробиом, изучаемый в рамках проекта «Микробиом человека» , содержит по крайней мере в 100 раз больше генов, чем сам геном человека. [11] [12] Сальвуччи писал, что суперорганизм — это еще один уровень интеграции, который наблюдается в природе. Эти уровни включают геномный, организменный и экологический уровни. Геномная структура организмов раскрывает фундаментальную роль интеграции и перетасовки генов в ходе эволюции. [13]
Мыслитель 19-го века Герберт Спенсер ввел термин «сверхорганический» , чтобы сосредоточиться на социальной организации (первая глава его «Принципов социологии» озаглавлена «Сверхорганическая эволюция» [14] ), хотя это, по-видимому, было различием между органическим и социальным, а не идентичностью: Спенсер исследовал целостную природу общества как социального организма , различая при этом способы, которыми общество не вело себя как организм. [15] Для Спенсера сверхорганическое было эмерджентным свойством взаимодействующих организмов, то есть людей. И, как утверждал Д. К. Филлипс, существует «разница между эмерджентностью и редукционизмом». [16]
Экономист Карл Менгер расширил эволюционную природу многих социальных процессов, но никогда не отказывался от методологического индивидуализма . Многие социальные институты возникли, утверждал Менгер, не как «результат социально телеологических причин, а как непреднамеренный результат бесчисленных усилий экономических субъектов, преследующих «индивидуальные» интересы». [17]
И Спенсер, и Менгер утверждали, что поскольку индивиды выбирают и действуют, любое социальное целое следует считать меньшим, чем организм, но Менгер подчеркивал это сильнее. Спенсер использовал органическую идею для участия в расширенном анализе социальной структуры и признал, что это в первую очередь аналогия. Для Спенсера идея сверхорганического лучше всего обозначала отдельный уровень социальной реальности выше уровня биологии и психологии, а не идентичность один к одному с организмом. Тем не менее, Спенсер утверждал, что «каждый организм заметного размера является обществом», что навело некоторых на мысль, что этот вопрос может быть терминологическим. [18]
Термин «суперорганический» был принят антропологом Альфредом Л. Крёбером в 1917 году. [19] Социальные аспекты концепции суперорганизма анализируются Аланом Маршаллом в его книге 2002 года «Единство природы». [20] Наконец, недавние работы в области социальной психологии предложили метафору суперорганизма как объединяющую основу для понимания различных аспектов человеческой социальности, таких как религия, конформизм и процессы социальной идентичности. [21]
Суперорганизмы важны в кибернетике , особенно в биокибернетике , поскольку они способны к так называемому « распределенному интеллекту », системе, состоящей из отдельных агентов, которые имеют ограниченный интеллект и информацию. [22] Они могут объединять ресурсы и, таким образом, достигать целей, которые находятся вне досягаемости отдельных лиц по отдельности. [22] Существование такого поведения у организмов имеет множество последствий для военных и управленческих приложений и активно исследуется. [22]
Суперорганизмы также считаются зависимыми от кибернетического управления и процессов. [23] Это основано на идее, что биологическая система — для того, чтобы быть эффективной — нуждается в подсистеме кибернетических коммуникаций и управления. [24] Это демонстрируется на примере того, как колония слепышей использует функциональную синергию и кибернетические процессы вместе. [25]
Жоэль де Росне также ввел понятие «кибионта» для описания кибернетического суперорганизма. [26] Это понятие связывает суперорганизм с теорией хаоса , мультимедийными технологиями и другими новыми разработками.
Если полковник Торп [из DARPA США ] добьется своего, четыре подразделения вооруженных сил США и сотни промышленных субподрядчиков станут единым взаимосвязанным суперорганизмом. Непосредственным шагом к этому миру распределенного интеллекта является инженерный протокол, разработанный консорциумом центров моделирования обороны в Орландо, Флорида...