В сложной биологической ткани все вариации, изображенные на рис. 9.2, будут работать в разных местах и в разных сочетаниях, и именно баланс между всеми различными «тяни» и «толкай» на каждом уровне внутри гетерархической организации в конечном итоге определяет ее форму, положение и поведение в каждый момент времени. Это подчеркивает, что биотенсегрити — это не просто «тросы и распорки», а взаимодействие сил внутри сложной пространственной сети замкнутых кинематических цепей (ЗКЦ) — динамического самоорганизующейся «сущности», внутри которого происходит множество процессов, аналогичных «живому существу».

Иными словами, биотенсегрити — это наиболее информативный и продуктивный подход к изучению балансов в организме. Понятие «баланс» используется всеми и всюду, даже чаще, чем понятия «система» и «синергия».

Нет такого телесного терапевта или двигательного фитнес-специалиста, который бы не говорил о стремлении к «восстановлению баланса». Это прекрасно, но необходимо задать себе вопрос: А какова модель динамического поведения и баланса, к которой апеллирует данный специалист, насколько она глубока и адаптивна?

Для многих в современной биомеханике баланс как на уровне теории, так и на уровне практики ограничивается симметрией подпорок позвоночника с уровня ног и таза. Для других баланс заключается в координации мышечной работы. Третьи специалисты работают над восстановлением баланса через поиск зон избыточного мышечного и фасциального напряжения и попыток их нейтрализовать через расправление, расслоение, расслабление мягких тканей и пр.

Биотенсегрити — это наиболее глубокое и многоуровневое динамическое отражение множества вложенных балансов, большинство из которых скрыты внутри гетерархий с бесконечной, «облачной» глубиной. Биотенсегрити — это наиболее гибкое, адаптивное понимание и моделирование балансов, способное «чувствовать» их скрытую динамику. Для иллюстрации тонкости настроек биотенсегрити давайте вернемся к рис. 9.2.

На этом рисунке (рис. 9.2) показано, что одно и то же действие — натяжение тросов может вызывать совершенно противоположные эффекты в зависимости от начальных условий и динамического контекста. Мы видим, что натяжение тросов вызывает сжатие распорок, когда они прикреплены к своим узлам под острым углом (рис. 9.2А), но раздвигает узлы друг от друга, когда они прикрепляются под тупым углом (рис. 9.2С). В биологическом контексте это дает понимание полимеризации микротрубочек и роста костей, формообразования которых по размерам, направлениям, толщине, ориентации и т. д. принципиально зависит от направления этих векторов (закон Дэвиса) (Mehrbod & Mofrad, 2011; Teichtahl et al., 2015).

Обратите внимание на удивительную нелинейность, доходящую до полной инверсии. Одно и то же действие, которое выглядит как вектор натяжения («тяни»), при смене угла вдруг становится силой сжатия («толкай») (рис. 9.2А и С), а поскольку эти силы неотделимы друг от друга, большее натяжение означает большее сжатие. Более того, сразу же заметен еще один парадокс: при обычной диаграмме сил тросы, перпендикулярные распорке, должны рассматриваться как нейтральные с точки зрения натяжения и сжатия. Так ли это однозначно? Конечно же, нет! Результирующее динамическое поведение зависит: а) от внутренней организации распорки, которая не является монолитной, а представляет собой модульную тенсегрити-конфигурацию второго уровня частот, и б) от того, к какой стороне прикрепляется трос (рис. 9.2Е и 5.4).

В результате то действие противоположно направленных сил, которое в обычном структурном механоанализе взаимоуничтожается, вырождаясь в ноль и безжизненную статику, в тенсегрити-интерпретации превращается в активное/каскадное взаимомультиплицирующееся взаимодействие, уходящее вглубь микромасштабов! Это и есть синергетика и самоорганизация в действии.

Нам также следует помнить, что у тенсегрити и биологических материалов наблюдается нелинейное, ауксетическое поведение, когда растяжение делает их толще, а сжатие тоньше (рис. 3.4).

На практическом уровне именно понимание переходов, при которых силы натяжения и сжатия могут взаимоконвертироваться друг в друга в зависимости от геометрии взаимодействия и обратного отклика, является совершенно необходимым для понимания нюансов морфологии живых организмов.

Так, например, в модели свода черепа натяжение внутри дуральной мембраны и швов (тросов) приводит к тому, что кости раздвигаются, по мере того как натяжение пытается вытянуть противоположные костные прикрепления (узлы) в прямую линию (рис. 8.3). По сути, натянутая сеть всегда пытается уменьшить себя до минимума и образовать геодезическую линию кратчайшего действия между каждым из ее узлов («точек», где тросы и распорки соединяются друг с другом), и это является одним из наиболее важных факторов в способности тенсегрити к самостабилизации.

Таким образом, биотенсегрити-подход включает в себя целый спектр синергетических балансов-дуализмов, определенных для самозамкнутых, очень глубоких, гетерархических, самоорганизующихся систем. Это натяжение и сжатие, притяжение и отталкивание, тяга и сдавление, жесткость и податливость, которые описывают внутренние взаимодействия на разных масштабах и в разных каскадах, но при этом объединяются тенсегрити-интерпретацией, поскольку динамически они определяют одно и то же синергетическое мультипликативное поведение.

Ключевым отличием синергетических балансов от привычных энергетических равновесных балансов является синергетическая взаимомультипликация внутренних сил и их способность к внутреннему взаимопереходу/перекодировке независимо от источника внешних сил. В этом состоит их главное отличие от энергетического взаимопогашения (взаимонейтрализации, взаимообнуления) действия внешних сил друг на друга, на которых основано понятие диаграммы сил и статики как равновесного состояния покоя. Внутренняя синергетика возможна благодаря зазорам, дефектам, иррегулярностям в плотной, но модульной межмасштабной упаковке, которые обеспечивают запас внутренней динамики. Как раз это несовершенство и порождает жизнь с ее внутренней ритмикой и циклами перекодировок.

Именно поэтому синергетические балансы не поддаются упрощенной трактовке и стандартному обсчету, требующих округления до допустимых погрешностей. Стандартный инженерно-физический подход предполагает как минимум две стадии. Сначала идеализация как упрощение, округление до сплошного тела, идеальной жидкости и др., а потом уточнение деталей как подгонка к реальности через контроль допустимых погрешностей. При этом предполагается, что именно идеализация схватывает качественную сущность процессов, а подгонка погрешностей — это уже нюансы, не меняющие сути процессов.

Синергетический тенсегрити-подход указывает, что для сложных, глубоких самоорганизующихся систем с проходящими через них потоками такая методология не просто неточна, а в корне радикально ошибочна — вместе с округлением и идеализацией она уничтожает сущность внутренней динамической сложности.

В сложных системах то, что на стандартный инженерно-физический взгляд выглядит всего лишь тонким различием (допустимо малыми зазорами), а значит, должно поддаваться округлению для расчетов, на самом деле является критически важным фактором, задающим противоположное динамическое поведение. Например, небольшой разницы в градиенте податливости уже достаточно для того, чтобы поменять динамические роли между натяжением и сжатием, притяжением и отталкиванием. В этом смысле синергетическая система, даже находясь в статике, в покое при внешнем наблюдении, никогда не останавливается внутри себя, постоянно проходя через внутренние перестроения и перекодировки. В этом и есть глубинный смысл синергетики как внутреннего мультипликатора, преобразующего единичный энерговброс, полученный от даже малого воздействия внешних сил, в длинные каскады внутренних преобразований.