Иерархия уровней организации живого

В природе, в том числе и живой, присутствуют одновременно процессы, приводящие и  к  хаосу,  и  к  порядку,  более  того,  их  взаимодействие  происходит  гармонично, что позволяет использовать принципы и идеи синергетики к эволюции и снимает кажущееся противоречие между моделями  развития Больцмана  и Дарвина в синтетической  теории эволюции.  Второй  закон  термодинамики  в современном  представлении  отражает необратимость всех реальных процессов в живой и неживой природе и тем самым может являться всеобщим законом развития материи.

Физический  же  смысл  эволюции  состоит  во  все  большем  удалении  живого  от равновесия,  от  состояния  той  первичной  среды,  в которой оно возникло.  При  этом необходимым элементом эволюции является хаотичность системы, которая подтверждает вероятность  поведения  природных  систем.  Условия  возникновения  хаотичности  в эволюции  существуют  для  абсолютного  большинства  физических,  химических, биологических  структур.  Заметим  также,  что  биоэнергетическая  направленность эволюции  определяет  повышение  в  целом  энергии  жизнедеятельности  живого, перераспределение  которой  в  организме  происходит  в  соответствии  с  законами неравновесной  термодинамики  и  увеличивает  преимущество  организма  в  борьбе  за существование и приспособление к окружающей среде.

Людвиг Больцман (1844-1906) был первым учёным, попытавшимся свести теорию биологической эволюции к термодинамике и химии XIX в. Для учёных конца этого века большую проблему составляло утверждение, что второе начало термодинамики, казалось, предсказывало конечный беспорядок, смерть и распад природы, в то время как дарвиновская эволюция позволяла развиваться живым упорядоченным системам с возрастающей сложностью. Конечно, второе начало справедливо для замкнутых систем, а живые системы должны быть открытыми и непрерывно обмениваться энергией, веществом и информацией с окружающей средой. Тем не менее, каким образом становится возможным локальное возрастание сложности в море беспорядка и теплового равновесия?

Больцман предложил несколько объяснений, напоминающих современные биохимические концепции молекулярного автокатализа и метаболизма. Происхождение первых примитивных живых существ, вроде клеток, было сведено к отбору неживых молекулярных строительных блоков, который представлялся Больцману как процесс, напоминающий броуновское движение. Растения, как клеточные агрегаты, — это сложные упорядоченные системы. Таким образом, в духе второго начала термодинамики, это невероятные структуры, которые с помощью солнечного света должны вести борьбу против спонтанной тенденции к возрастанию энтропии в своих стеблях. Так как температура Солнца очень высока, Земля получает от него энергию с относительно низкой энтропией, что может использоваться для компенсации спонтанного возрастания энтропии в растениях. Такой процесс реализуется в фотосинтезе, что было физически объяснено Больцманом в 1886 г. Следовательно, основная борьба за жизнь — это не борьба за исходный материал, или за энергию, а борьба за энтропию, становящуюся доступной в результате перехода от горячего Солнца к холодной Земле.9

Больцман распространил свою основанную на физике теорию эволюции на историю эволюции нервной системы и возникновение памяти и сознания. Он утверждал, что чувствительность примитивных организмов к внешним воздействиям привела к развитию специальных нервов и органов зрения, слуха, осязания, движения и пр. Мозг рассматривается как аппарат или орган для создания моделей мира. Из-за большой полезности этих моделей для выживания человеческой расы, мозг человека, согласно теории Дарвина, развился с той же безупречностью, что и шея жирафа или клюв аиста.

Даже способность создания понятий и теорий объяснялась эволюцией. Больцман пытался объяснить человеческие категории пространства, времени и причинности как развившиеся в мозге инструменты для родового выживания самых приспособленных. Он без колебаний распространил биологическую эволюцию даже на социокультурное развитие и историю человечества.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Итак, целью работы было рассмотрение системного подхода к объяснению жизни.

В первой главе данного реферата были рассмотрены уровни организации живых системс позиций нескольких учёных, таких как: Берталанфи, Тимофеев-Ресовский и другие. В связи с этим было выявлена их иерархия, состоящая из восьми уровней: молекулярный, клеточный, тканевый, организменный, онтогенетический, популяционный, видовой, биогеоценотический и биосферный.

Также были рассмотрены методы изучения живых систем - метод Фибоначчи, физический и биологический методы, а также антропный принцип.

Во второй главе данной работы был рассмотрен системный подход к эволюции живого. Под системным подходом в широком смысле понимают метод исследования окружающего мира, при котором интересующие нас предметы и явления рассматриваются как части или элементы определённого целостного образования. Эти части и элементы, взаимодействуя друг с другом, формируют новые свойства целостного образования (системы), отсутствующие у каждого из них в отдельности. Таким образом, мир с точки зрения системного подхода предстаёт перед нами как совокупность систем разного уровня, находящихся в отношениях иерархии.

Для начала рассматривается биологическая эволюция Ч. Дарвина, которая в отличие от эволюции Больцмана используется для высокоупорядоченных структур живого организма. Эволюция - это процесс длительных, постепенных, в основном медленных изменений, приводящих к образованию уже других структур, форм, организмов и их видов. Главная идея Дарвинской эволюции - естественный отбор, согласно которому живые организмы могут самосовершенствоваться, эволюционировать в сторону все большей приспособленности к среде обитания и таким образом виды живых организмов могут изменяться. Материалом для отбора является наследственная изменчивость. В своей работе Ч. Дарвин выделяет шесть основных принципов эволюционной теории, который также указаны в данной работе.

Далее, как пример системного подхода, рассматривается физическая эволюция Больцмана, которая, как было сказано выше, используется для неупорядоченных, но стремящихся к равновесию изолированных систем. Физические примеры необратимых процессов впервые стали обсуждаться в термодинамике. Физическая  эволюция  Больцмана в  рамках  равновесной термодинамики,  вела  именно  к  установлению  равновесия,  к равновесному  распределению  хаотических  состояний. В отличие от эволюции  Ч.  Дарвина,  в которой имеется  высокая упорядоченность  живой  материи, у Больцмана, наоборот имеется  полная  разупорядоченность в неживой природе. Физический   смысл  эволюции  состоит  во  все  большем  удалении  живого  от равновесия,  от  состояния  той  первичной  среды,  в которой оно возникло. А необходимым элементом эволюции, по Больцману, является хаотичность системы, которая подтверждает вероятность поведения природных  систем.  Происхождение первых примитивных живых существ было сведено Больцманом к отбору неживых молекулярных строительных блоков, который представлялся как процесс, напоминающий броуновское движение. Также учёный рассматривает растения, а точнее фотосинтез. Так как температура Солнца очень высока, Земля получает от него энергию с относительно низкой энтропией, что может использоваться для компенсации спонтанного возрастания энтропии в растениях. Такой процесс и реализуется в фотосинтезе. Больцман распространил свою теорию эволюции на историю эволюции нервной системы и возникновение памяти и сознания, а также на социокультурное развитие и историю человечества.

 

 

Список литературы:

1. Горбачёв В.В. Концепции современного естествознания. (2005, 627с.)
2. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания. (2007, 287с.)
3. Горбачёв В.В. Концепции современного естествознания. М.МГУП,

Ч – 1, 2000, Ч – 2, 2001.

4. Дарвин Ч. Происхождение видов. М., 1987.
5. http://bankreferatov.nm.ru/kod819este.html
6. http://referat911.ru/Koncepcii-sovremennogo-estestvoznaniya//239459-2487386-place3.html

 

 

 

1Рузавин Г.И.  Концепции современного естествознания. (2007, 287с.)

2 Горбачев В.В  Концепции современного естествознания.   . (2005, 672с.)

3 http://bankreferatov.nm.ru/kod819este.html

4 Горбачев  В.В.  Концепции  современного  естествознания. М. МГУП, Ч—I, 2000, Ч—II, 2001.

5 Горбачев  В.В.  Концепции  современного  естествознания. М. МГУП, Ч—I, 2000, Ч—II, 2001.

6 http://bankreferatov.nm.ru/kod819este.html

7 http://bankreferatov.nm.ru/kod819este.html

8 Дарвин Ч. Происхождение видов. М., 1987.

9 http://referat911.ru/Koncepcii-sovremennogo-estestvoznaniya//239459-2487386-place3.html