Определение структуры как инвариантного аспекта системы выражает лишь устойчивость состояний, что неизбежно приводит к упущению временного аспекта: структура понимается как «законченная», «устойчивая». Р. Фейнман, Р. Лейтон, М. Сэндс справедливо отмечают, что с помощью инвариантов происходит описание «концевых» результатов процесса, а не самого механизма процесса[45].

Подобная трактовка структуры (и связанной с ней устойчивости) встречается в различных отраслях естествознания. В частности, в биологии при характеристике структуры зачастую главное внимание обращается на пространственное расположение элементов системы, при этом недооценивается или даже вовсе игнорируется временной аспект структуры, а, следовательно, и устойчивость особого рода. Временная характеристика структуры (и вообще системы) – необходимое условие ее определения. Даже на уровне явлений неорганической природы представление о структуре материальных частиц связано «со структурой процессов и является динамическим. Именно это обстоятельство и избавляет нас от тех затруднений, которые были характерны для старых представлений о частице как о некотором неизменном объекте»[46]. Более четко обнаруживается данный аспект на уровне органической и социальной форм движения материи, где иногда может происходить преобразование структуры при сохранении системы. Выражение устойчивости через структуру лишь как инвариантный аспект системы не охватывает всех ее проявлений в материальных системах, отражая, как правило, лишь устойчивость определенных состояний. В частности, главными отличительными особенностями живых систем являются развитие и изменение вследствие чего они носят преимущественно процессивный характер. Именно поэтому для биологии важное значение имеет изучение устойчивости жизненных процессов, которая не может быть выражена через статически понимаемую структуру. Как подчеркивал Э. Бауэр, работа живых систем осуществляется за счет непрерывной перестройки самой структуры живых тел[47].

Взаимосвязь элементов и структуры предполагает единство устойчивости и изменчивости, относительную самостоятельность элементов и их взаимосвязь. Совокупность устойчивых связей образует структуру системы, причем устойчивость отдельных элементов не является обязательным условием устойчивости системы в целом. Система может быть устойчивой, хотя и состоит из неустойчивых элементов, которые благодаря особому способу взаимодействия образуют устойчивую структуру. Поэтому структурной устойчивостью может обладать и такая система, элементы которой претерпевают постоянные преобразования, переходят из одного состояния в другое. Применительно к подобного рода системам понятие элемента следует расширить и переосмыслить, а именно наряду с вещественными, корпускулярными элементами выделить элементарные процессы (действия, акты, изменения)[48], складывающиеся в интегральную структуру целостного процесса, который обладает структурной устойчивостью в той мере, в какой элементарные процессы упорядочиваются, координируются во времени, получая определенную направленность.

Любая система состоит из множества подсистем. По всей вероятности, существует столько Д-множеств данной М-системы, сколько имеется способов ее расчленения. Исходя из этих соображений, М. Тода и Э. Шурфорд пишут: «При данном Д-множестве М-системы ее структура определяется как вся совокупность отношений между подсистемами, принадлежащими данному Д-множеству»[49]. Подобное определение структуры указывает на ее иерархический характер, однако, как подчеркивают сами авторы, невозможно осмысленно говорить о структуре, пока не указано и не осознано Д-множество, с помощью которого определяются отношения.

Следовательно, структура системы зависит от того, какое из возможных Д-множеств системы выбрано для описания структуры[50]. Структура системы устойчива до тех пор, пока остаются неизменными отношения между ее подсистемами.

Математическое описание структурной устойчивости можно представить следующим образом. Пусть дана некоторая «форма», геометрически определяемая, например, графиком функции F (x); нужно выяснить, обладает ли эта функция «структурной устойчивостью», т. е. сохраняет ли эта функция ту же топологическую форму, если первоначальная функция F переводится малым возмущением в Q = F + oF. Процесс Р можно считать структурно устойчивым, если незначительные изменения начальных условий переводят его в процесс Р¹, изоморфный процессу Р, т. е. малая деформация пространства-времени переводит процесс Р¹ снова в процесс Р[51]. Данной математической модели соответствует введенное К. X. Уоддингтоном понятие креода, которое определяется как некоторая центральная траектория морфогенеза в совокупности возможных траекторий процесса, от которой в условиях нормального развития допустимы отклонения лишь в ограниченном диапазоне[52]. Понятие структурной устойчивости означает канализирование процессов индивидуального развития организмов.

Идеи и методы системно-структурного подхода имеют специфику своего проявления в биологическом познании, и прежде всего в том, что они должны учитывать не только экстенсивные, но и интенсивные, интегрированные в пространстве и во времени структуры. Понятие структуры в данном случае охватывает не только строение системы, но и ее изменения, взаимодействия и поведение в целом. «Структура есть относительная выделенность, дискретность частей (в отличие от “бесструктурных” образований), и фаз или стадий изменения и развития, а вместе с тем определенная упорядоченность, определенный строй всей совокупности отношений, связей и взаимодействий между этими частями, фазами или стадиями, объединяющимися в единое целое»[53]. Выявление дискретности в биологических процессах – характерная черта определения их специфики, выражающей единство устойчивости структур целого и лабильности их функций. При этом в области живой природы наблюдается своеобразное проявление данного единства. На уровне простейших происходят значительные структурные изменения целого при относительной неизменности прежних функций. Напротив, на уровне высших организмов приспособление в основном происходит за счет лабильности функций при сохранении структуры. На основании данного положения М. И. Сетров сделал вывод о том, что «высота организации систем в общем виде определяется тем, в какой степени актуализация функций осуществляется за счет изменения структуры (возникновение нового свойства и новой функции) и в какой степени – за счет увеличения у одной структуры множества функций, которые при изменении условий могут сменять друг друга. Чем более устойчива структура и более подвижна ее функция, тем выше организована система»[54].

Выявление структуры системы означает и познание ее частей, способов взаимодействия между ними, их отношения друг к другу. Поэтому структура включает дискретность частей, совокупность связей, отношений и взаимодействий между ними. Отсюда становится понятным, что структура живого является выражением пространственно-временной организации целостных систем, обусловленных закономерными связями структурных и функциональных элементов. При этом сами элементы процесса имеют не только вещественно-корпускулярную, но и динамическую, функциональную природу и включают элементарные акты, действия, изменения.

В последнее время широкое распространение получило понятие «функциональной структуры», состоящей из отдельных единиц. Элементарными единицами биологических систем зачастую выступают фундаментальные единицы, которые далеко не равнозначны элементам физического объекта[55]. Примерами таких функциональных структур могут служить различные акты поведения, такие, как убегание, поиск пищи и т. п. В итоге оказывается возможным на основании функции как некоторого заданного поведения биологической системы исследовать соответствующие структуры. Любая функция выражает роль элементов, процессов в сохранении и развитии той системы, частью которой она является. Она отражает такое отношение части к целому, при котором сохранение части обеспечивает существование целого. Любая структура целостного процесса, таким образом, состоит из элементарных актов, действий, изменений функциональных единиц и т. д., основанных на определенном их сочетании, упорядочивании во времени. Изучение различного рода структур – необходимое условие нахождения сохраняющихся величин. «Поиск сохраняющихся величин при изучении молекулярных структур живого составляет важнейшую сторону единого познавательного процесса, направленного на овладение функциональными основами жизни. Благодаря нахождению инвариантов становится возможным изучение вариабельности и, наоборот, через определение вариабельности, видоспецифичности обнаруживается сохранение таких существенных свойств, которые позволяют сформулировать некоторые устойчивые закономерности существования и развития молекулярных структур»[56].