Основные законы живого. Законы и закономерности в неживой и живой природе. Этапы деградации биосферы

ЛИТЕРАТУРА

1. Бауэр Э. С. Теоретическая биология. М.:ВИЭМ. 1935. 207 с.

Переиздания: а) Будапешт, 1982.

Б) Санкт- Петербург. :Росток. 2002.

В) Ижевск. : R & C Dynamiсs. 2000.

2. Базаров И. П. Термодинамика. М. :Высшая школа. 1991. 344 с.

3. Васильев Ю. М. Подвижная архитектура клетки. // Энциклопедия "Современное образование". Т.2. М. :Наука – Флинта. 1999. С. 163-171

4. Кобозев Н. И. О механизме катализа. III. О валентной и энергетической форме гетерогенного и ферментного катализа // ЖФХ. 1960. Т. 34. С. 1443-1459.

5. Хургин Ю. И., Чернавский Д.С., Шноль С.Э. Молекула белка-фермента, как механическая система // Мол. биол. 1967. Т. 1. С. 419-424.

6. Эрвин Бауэр и теоретическая биология (к 100-летию со дня рождения). Пущино-на-Оке. :Пущинский научн. центр. 1993. 256 с.

7. Режабек Б.Г. О поведении механорецепторного нейрона в условиях замыкания его цепью искусственной обратной связи. //ДАН СССР. Т.196, № 4. С. 981-984

8. Режабек Б. Г.. Устойчивое неравновесие живой материи - основа избирательной чувствительности биологических объектов к электро- магнитным полям. // Электромагнитные поля в биосфере. Т.2. М. :Наука. 1985. С. 5-16.

^ МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОБЛЕМЫ СТАРЕНИЯ.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ СТАРЕНИЯ В ЭВОЛЮЦИИ

В.Е.Чернилевский

Предложенный нами ранее общебиологический подход к изучению старения позволил установить, что происхождение и причины старения организмов связаны с сущностью жизни . Несмотря на многие теории дать определение сущности жизни, этот вопрос в биологии остается открытым. Это связано, в основном, с применением разных подходов к проблеме, а часто являются суждением ученого.

В данной работе на основе методологии научного познания рассмотрены подходы к изучению сущности жизни и происхождения старения.

МЕТОДОЛОГИЯ

Общенаучные методы познания предлагают разработанные и надежные методы и средства для правильной постановки, успешного решения сложных проблем и получения достоверного знания, позволяют оценить недостатки и преимущества используемых методов и приемов познания.

^ Основные принципы методологии

1. Структура научного знания - это установленные факты, закономерности, принципы - обобщающие группы фактов, постулаты, теории, законы, научные картины мира.

2. Логика и этапы научного познания включают в себя: постановку проблемы, разработку теории, решение проблемы, оценку теории на практике.

2.1. Научная проблема возникает, когда существующее знание не объясняет наблюдаемые факты или процессы и не указывает пути их решения (например старение). Проблема разрешается созданием теории.

2.2. Теория – это система знаний, объясняющих совокупность явлений и сводящая открытые в данной области законы к единому объединяющему началу. Теория строится для объяснения реальности, но описывает идеальные объекты и процессы с конечным числом существенных свойств. При создании теории проводится анализ фактов, процессов, используются: общие теоретические идеи и принципы биологии, фундаментальные законы природы и естественно-научная картина мира; категории и принципы философии; методы научного познания. Для раскрытия ненаблюдаемых явлений и сложных внутренних процессов применяются теоретические методы: интуиция, абстрагирование, идеализация, обобщение, анализ, синтез, идеи, гипотезы, индукция, дедукция, исторические и логические методы. Важную роль в разработке теории играет интуиция ученого. Однако методологические принципы облегчают построение структуры теории и ограничивают произвол исследователя. Предварительно строится схема, идеализация процесса, выделяются факты, играющие в нем решающую роль, создается упрощенная модель реального процесса. Одним из способов сведения сложности к простоте в теории является отсечение избыточной информации (принцип “Бритва Оккама”).

Теория опирается на систему эмпирических фактов . Опытные данные обычно не раскрывают сущность явления, требуется их систематизация и обобщение. Индукция позволяет путем повторного опыта, анализа и сравнения явлений выделить их общие существенные свойства, классифицировать и вывести общее (индуктивное) суждение, гипотезу, на основании которой исследуются факты. Логическим приемом здесь выступает абстрагирование – выделение класса процессов, явлений, свойств и отношений, неразличимых между собой с т.з. основного признака и отвлечение от других процессов, связей свойств и отношений. В центре внимания оказываются связи между процессами одного класса. Однако гипотеза в индукции не позволяет получить достоверное знание, а применяется для исключения логических ошибок.

В дедукции считается истинным суждение, выведенное логически из принятых аксиом, общенаучных принципов, постулатов и законов. В них уже обобщены многие известные факты. В гипотетико- дедуктивной модели выдвигается гипотетическое обобщение, которое сопоставляется с фактами. Для систематизации фактов должно быть принято минимальное число принципов и законов, объясняющих максимальное число фактов. Здесь связи между

процессами одного класса являются более достоверными, т.к. они основаны на объектитвных законах, т.е. опытные данные можно считать фактами , эмпирическим знанием, которое позволяет выводить следствия, предсказывать события и является базой для теории. Экстремальные принципы представляют обобщение многих фактов. Одним из них является принцип наименьшего действия, позволяющий решать задачу по конечным результатам (дедукция), когда процессы глубоко скрыты. Однако здесь надо задать целевую функцию. Этот принцип подходит для живых систем. Из него следуют принципы экономии энергии, оптимальной структуры органов и систем, размеров и пропорций тела и др.

2.3. ^ Решение проблемы. В основе теории должен быть заложен общий закон или исходный принцип, обладающий наибольшей общностью. При решении проблемы старения - это основной закон биологии, отражающий сущность жизни. При отсутствии такого закона мы применили общебиологический подход , используя известные законы теоретической биологии, которые представляют целостную научную систему, основанную на единстве биологической формы движения материи, общности происхождения и системной организации живого. Система биологических законов подтверждается логической связью между ними и обобщает эмпирическое знание . Это позволило нам ответить на вопрос с чем связано старение и самообновление организмов, а сущность этих процессов следует выводить из сущности жизни.

^ ПРОБЛЕМА СУЩНОСТИ ЖИЗНИ

Решению проблемы о сущности жизни посвящены усилия многих биологов и философов от древности до наших дней. Существуют десятки определений сущности жизни, но нет общепринятого. Наиболее общим считается определение Ф.Энгельса, данное им в “Анти-Дюринге”, 1878 г.: “Жизнь есть способ существования белковых тел, и этот способ существования состоит по своему существу в постоянном самообновлении химических составных частей этих тел”. Существенным моментом самообновления является обмен веществ. Ф.Энгельс отмечал недостатки этого определения как биологического закона. Однако здесь важно то, что сущность жизни, как предельное понятие в биологии, выводится не из биологических аксиом, а из общих законов существования и движения материи с помощью философских категорий, в частности диалектики природы. Поэтому это определение отражает общее коренное свойство живого, присущее всем биосистемам. Для перевода формулы Энгельса на общенаучный язык в ней каждое понятие требует особого исследования, причем самым трудным остается вопрос о сущности, причинах и механизмах самообновления, т.е. как живое воспроизводит и поддерживает само себя.
^

Живая природа – единая саморазвивающаяся система

“Белковые тела”, в современном смысле, - это вся живая природа. На основании закона единства и многообразия жизни она классифицируется на уровни организации биосистем: организменный, видовой, биоценотический, биосфера. Центральное место здесь занимают организмы (единица живого), которые имеют подчиненные подуровни: молекулярно-генетический, органеллы, клеточный, органный. Одноклеточные организмы имеют два первых подуровня. Вид (единица эволюции) по отношению к организмам представляет собой видовую сущность или во внешнем выражении – качество. Т.е. имеется единство уровней

существования биосистем и их иерархическое подчинение. На каждом уровне и подуровне происходит самообновление структур, деление клеток, размножение организмов, выживание видов в зависимости от способов их существования и развития с помощью обмена веществ, энергии и информации с окружающей средой. Особенность этого обмена определяется сущностью жизни, т.е. это такой обмен, который направлен на самообновление, размножение организмов и саморазвитие живого. При этом биосистемы сами себя создают и разрушают. Поэтому обмен возможен при самоообновлении систем. Обособляясь от внешней среды, биосистемы на каждом уровне сами создают разные условия окружения. Т.о., условия существования всех подуровней определяет организм путем генетически определенного обмена веществ. Репликация ДНК, обновление органелл происходят в клетке, деление клеток и обновление органов находятся под контролем организма. Прямое воздействие среды заменяется опосредованным, условия существования создаются, преобразуются и воспроизводятся под ведущим влиянием законов живой природы. Вид, биоценоз, живая природа в целом являются более открытыми системами. Одни организмы, виды служат условиями существования других. Т.о. на уровне живой природы действует всеобщий обмен веществ, энергии и информации. Неживые объекты не обладают таким обменом.

Следовательно, уровни биосистем, обмен веществ, энергии, информации и условия существования можно считать условиями саморазвития живого.

^ ЗАКОНЫ ЖИВОЙ ПРИРОДЫ

В истории развития живого закономерно возникали и исчезали организмы и виды, изменялись условия их существования, обмен веществ, энергии и информации. Однако от возникновения жизни сохранилось одно свойство как общее выражение основного закона существования живой материи - самосохранение, самоподдержание и саморазвите жизни. Он следует и из закона, который мы обозначим Всеобщий закон существования материи, или закон самосохранения, самоподдержания и саморазвития материи. Этот закон действует через универсальные законы (сохранения энергии (материи), тяготения, самоорганизации, цикличности и др.) в их единстве. Фактически этот закон отражает Мировой дух философии Гегеля как основы мироздания.

Все другие биологические законы отражают специфику явлений, но в связи с основным законом. В каждом законе должны быть указаны две стороны и связи между ними. В основном законе это, с одной стороны, постоянное самообновление, воспроизведение, размножение биосистем (молекулярных структур, клеток, органов, организмов, видов и т.д.); с другой стороны – средство (условие) осуществления этих процессов – обмен веществ, энергии и информации с окружающей средой, направленный на самообновление. Т.е. самообновление и есть специфический обмен (их единство). Для определения связи между ними следует понять каким именно образом действует основной и другие законы.

Законы в любом процессе и явлении действуют одновременно и выражают единый процесс развития (в нашем понимании – саморазвития). Это обобщено в законах диалектики: единство и борьба противоположностей (источник развития), переход количественных изменений в качественные, закон отрицания отрицания . Согласно диалектике, все события и процессы в развити любой системы происходят определенным, типичным образом, они проходят т.н. триаду: событие или процесс (тезис), возникает противоположное событие (антитезис), борьба между которыми (разрешение противоречия) заканчивается отрицанием тезиса и

антитезиса и нахождением решения (синтез), которое становится тезисом в следующей триаде. Развитие идет циклически. В любом законе связь – это отношение двух сторон, которые выступают в единстве, но имеют и различия. Объективной основой связи единства и различия является внутренняя противоречивость всех явлений, процессов развития, старого и нового, обновления и разрушения и т.д. В процессе развития между ними возникают и разрешаются внутренние противоречия, которые определяют переход от одной ступени к более высокой и воспроизведение собственных условий развития. Основной закон должен проявляться в основном противоречии между эволюционно сложившимся процессом самообновления на всех уровнях биосистем и ими же непрерывно осуществляемым обменом веществ, энергии и информации с изменяющимися условиями внешней среды. Эти условия на каждом уровне биосистем определяются и ограничиваются другими уровнями. Структура каждого уровня для своего сохранения имеет тенденцию к обособлению, используя низшие уровни, а внешие условия (более высокие уровни) требуют изменения, развития. Так, органеллы и клетки имеют мембраны, сохранение и обособленность вида обеспечивается видоспефифической ДНК, самообновлением на молекулярно- генетическом уровне вплоть до размножения на организменном уровне. При этом постоянно обновляемые биосистемы более высокого уровня (организм) являются одновременно условиями существования для низших уровней (органов, клеток и органелл). Происходит самосохранение биосистем и их самоизменение или разрушение. Единство этих процессов для организма и противоречия между ними определяются и разрешаются видом: для невымирания вида организмы должны сохраняться и в процессе развития изменяться до зрелости. При этом самообновление и изменение структур и обмена (развитие) направлено на достижение организмом зрелости, при которой изменения развития достигают критического уровня. Вступает в действие закон отрицания : противоречие между старым и новым разрешается размножением, отрицанием, завершением развития, материнский организм отмирает, а его потомство обеспечивает обновление вида. Гибель клеток является сигналом к делению стволовых клеток и обновлению органов. Следующий цикл сохранения и изменения организма (и его подуровней) определяется видом. Самообновление и обмен в процессе сохранения и изменения организма также изменяются и вступают в противоречие в момент созревания организма. Здесь определяющим является самообновление вида. Поэтому обмен переключается на процессы, связанные с размножением и становится не в состоянии обеспечить самообновление структур организма, которые ответственны за этот обмен. Протворечие разрешается размножением, созданием нового, обновленнного потомства и возобновленного обмена. Особенностью вида является то, что он состоит из разнокачественных организмов со всеми их подуровнями и единым геномом вида, все особи имееют один видоспецифический тип обмена и тождественны по наиболее важным признакам. Эти особенности обеспечивают самосохранение , самоизменение и приспособление вида в разных условиях при взаимодействии с внешней средой, и естественный отбор , т.е. способность к эволюции, неограниченной во времени . Вид становится практически открытой системой. Именно в эволюции проявляется видоспецифический обмен между особями, а также между организмами и средой. Такой обмен способствует сохранению и повышению жизнеспособности организмов. Это связано и с

усложнением строения организмов, что делает их более закрытыми системами. Способ существования живой природы состоит в ее непрерывном однонаправленном (необратимом) во времени саморазвитии и самоподдержании, которые обеспечиваются (обратимыми) циклами самообновления и разрушения биосистем вследствие закона циклического развития материи . Длительность циклов мала на молекулярно- генетическом уровне и увеличивается до бесконечности для живой природы в целом. Цикличность процессов основана на биоритмах (БР) на всех уровнях биосистем, которые во многом определяются обращением Земли относительно Солнца . Система БР организма определяет течение его биологического времени.

Многие характерные черты живого свойственны каталитическим и другим системам неживой природы: обмен веществ, энергии и информации; саморазвитие, саморегуляция процессов, реакции на внешние воздействия, приспособляемость, способность развиваться, существовать, гибнуть и др. Однако их особенностью для живых систем, как и биологических законов, является цель, направленная на выполнение основного закона и главного критерия живого. Так, отличие обмена веществ, энергии и информации живых и неживых систем состоит в различии носителей жизни, источниках и способах обмена энергии и потоков информации. Эти свойства проявляются в единстве у организмов одного вида, поэтому у каждой особи один (видовой) тип обмена веществ, энергии и информации. Он направлен на самообновление и на размножение организма для самосохранения вида. Многие законы и принципы молекулярной биологии: закон о направлениях переноса генетической информации, принципы комплементарности и самосборки макромолекул, сохранения генетической информации, закон сохранения структур и др. осуществляются in vitro, но в организмах они направлены на выполнение основного закона.

Т.о., действие всех законов направлено на самосохранение вида и жизни в целом, т.е. на выплнение основного закона.

^ САМООРГАНИЗАЦИЯ И РАЗВИТИЕ ЖИВОГО

Основной закон должен объяснять почему и каким образом происходит самосохранение и развитие жизни. Э.С.Бауэр вывел (как основной закон) принцип устойчивого неравновесия: “Все и только живые системы никогда не бывают в равновесии и исполняют за счет своей свободной энергии постоянную работу против равновесия …”, из которого следовали все законы биологии . Здесь устойчивое неравновесие, т.е. удаление системы от равновесия, является следствием постоянного возобновления термодинамического потенциала, связанного c деформированным состоянием молекул “живого белка”. Хотя это не подтвердилось, анализ данного принципа показывает, что он может работать на основе циклических сопряженных процессов с обратными связями. Таких сопряженных биохимических процессов сейчас известно много. В этом отношении наибольший интерес представляет изменение молекул в сопряженных реакциях ферментативного катализа. Кроме того, устойчивое неравновесие концентраций разных ионов наблюдается во многих процессах, например: различие концентраций К + и Na + внутри и вне клеток, неравновесные градиенты концентрации Н + и других ионов в создании электрохимического потенциала, в сопряженном сиснтезе АТФ и др. Все это не отменяет данный принцип как характерное свойство живого, но его нельзя считать основным законом. Ценность наследия Э.С.Бауэра состоит в глубоком методологическом анализе

проблемы сущности жизни. Э.С.Бауэр, в отличие от Ф.Энгельса, для вывода основного закона не использовал общие Начала науки, хотя применял категории диалектики природы. Поэтому формула Ф.Энгельса абстрактна, но более отражает существенные свойства живого, хотя она не (могла быть) наполнена конкретным биологическим содержанием. Это, конечно, осознавал и Э.С.Бауэр. Поэтому он выдвигает принцип качественной определенности : в чем общее и в чем основное отличие живого от неживого, хотя это обычный логический прием. Далее он применяет метод обобщающего абстрагирования : обобщенный (совместный) анализ частных законов биологии и всех явлений жизни с т.з. абстрактно- гипотетического принципа устойчивого неравновесия (метод индукции). С т.з. Э.Бауэра, он применял метод дедукции, т.к. считал этот принцип истинным, абсолютным. В результате он получает общий закон как подтверждение этого гипотетического принципа в качестве основного закона. Анализ данного принципа показывает, что устойчивое неравновесие является динамическим (циклическим) и отражает особенность нелинейных процессов в открытых и квазизакрытых системах, т.е. не только в живой, но и неживой материи (например, реакция Белоусова- Жаботинского и др.).

Здесь следует особо отметитить, что слабые стороны известных определений сущности жизни заключаются в невозможности объяснить причины саморазвития и самообновления живого. Без этого нельзя применять определения на практике. Так, Ф.Энгельс в “Анти-Дюринге” в качестве сущности живого выводит самообновление, а обмен веществ – существенный момент, но в “Диалектике природы” обмен веществ выдвигается как основа самообновления. Для понимания причины саморазвития живого необходимо исходить их универсальных законов материи: законов сохранения, самоорганизации и цикличности развития материи.

^ Для всех уровней развития материи характерны 2 фундаментальных принципа : самоорганизация (Со) – неравновесное упорядочивание систем и организация – равновесное упорядочивание, которые взаимосвязаны и цикличны. Эти принципы отражают законы диалектики развития материи. Со – это самопроизвольное, не связанное с действием внешних организующих сил регулярное поведение нелинейной системы. При этом часть свободной энергии системы затрачивается на работу против равновесия (Е), а часть рассеивается. При увеличении Е степень Со повышается, система усложняется, становится менее открытой, в ней повышается необратимость процессов. Поэтому в добиологической эволюции саморазвитие и Со могли осуществляться в открытых каталитических системах на основе базисной реакции с большим термодинамическим потенциалом . Закономерностями саморазвития этих систем являются: способность увеличения каталитической активности реакции вследствие изменения природы центра катализа; роста интенсивности базисной реакции, степени организации системы и интенсивности потоков информации. При этом имеет место сопряжение базисной и обратной реакции (направленной против равновесия, процесс, аналогичный электромагнитной самоиндукции). Этот автокаталитический процесс идет циклически с затуханием. Со подобных систем возможна, но ограничена кинетическим барьером: рост макромолекул происходит, когда скорость их воспроизведения превышает скорость распада. Для непрерывного обновления систем необходимо поддержение их далеко от термодинамического равновесия за счет эффективного производства энергии и наличия энергоемких структур, которые при этом распадаются. Развитие систем может прекратиться, т.е. они “вымирают”, эволюция их ограничена.

Упорядоченная Со возникает в нелинейных динамических системах , которыми являются гиперциклы (Гц). В начале избыток свободной энергии переводит систему в возбужденное состояние, далекое от равновесия. Далее поведение ее описывается системой нелинейных уравнений. Фазовое пространство системы, координатами которой являются независимые переменные (степени свободы), описывающее динамику системы, можно представить разделенным на области притяжения к различным аттракторам – относительно устойчивым состояниям, притягивающим к себе множество траекторй системы. Одним из аттракторов может быть разрушение системы (апоптоз). Т.о., аттрактор – это цель, направленность процесса. Решение нелинейных уравнений встречает значительные трудности. Однако, когда нас интересует конечный результат (отбора, устойчивости и т.д.) применяются достаточно разработанные качественные методы анализа особых точек: стоки – устойчивые точки, соответствуют стационарным состояниям в открытых системах; седловые точки – система с одним неустойчивым состоянием будет удаляться от этой точки; источник – точка, неустойчивая по всем направлениям; центры, вокруг которых существует множество концентрических траекторий (решений), фокусы и др. Т.о., результат процесса соответствует либо устойчивому стационарному состоянию, либо непрерывно и периодически изменяющемуся семейству состояний. Стационарное состояние находится вдали от равновесия, и это обеспечивает жизнь системы. Возможно неустойчивое состояние, самопроизвольное возникновение хаоса (саморазрушение системы), а из хаоса появление регулярной структуры, самообновление. Примером Со во времени является возникновение автоколебаний, автоволн (спиральных, тороидальных, концентрических и др.), которые являются основой биоритмов: биохимических циклов, ритмов структур и деления клеток, системы биоритмов организма, жизненных циклов, популяционных и биосферы в целом. Нелинейные системы очень чувствительны к слабыми воздействиями и управлению, особенно в точках бифуркации – точках ветвления решений (в онтогенезе – это смена фаз и стадий развития, клеточной дифференцировки и др.). Поэтому в живых системах оптимальным является управление генетической информацией . Анализ особых точек показывает , что каталитические системы с линейными или разветвленными цепями неустойчивы, не способны к отбору и Со, не интегрируют информацию и распадаются. Эти свойства появляются при замыкании цепей в Гц , система приближается к конечному состоянию с регулярными колебаниями вблизи особой точки, демонстрируя пример Со, связанный с нелинейными процессами. В таких Гц может накапливаться и сохраняться информация для усложнения и эволюции Гц. Земля, прошедшая космическую и геологическую эволюцию от температур порядка миллиардов градусов до близких к абсолютному нулю, 4 млрд лет назад обладала полным набором элементов периодической системы и максимальным разнообразием потенциальных барьеров: механических, химических, электрических, ядерных и др. Эти условия были подготовлены для возникновения жизни . Солнечная энергия трансформировалась в различные формы: круговорот воды, атмосферы, химические реакции, в т.ч. каталитические. Для обьяснения возникновения жизни с т.з. универсального закона Со материи наибольшим признанием пользуется метод М.Эйгена . Предпосылками для Со рассматриваются сети каталитических реакций в сочетании с механизмами нелинейной обратной связи, обеспечивающими автокаталитическое развитие систем. Молекулы, выполняющие функции “нуклеиновых кислот“ (НК) и обладающие способностью к самовоспроизведению, действуют как

катализаторы при синтезе молекул, выполняющих функции ферментов, которые катализируют самовоспроизведение “НК“. Возникший Гц обеспечивает непрерывное выживание “НК“ и белков. Т.о. Гц построенны из автокатализаторов (циклов воспроизведения), связанных посредством наложенного на систему автокатализа, т.е. основанные на нелинейном автокатализе и являются нелинейными динамическими системами. Они способны к усложнению в Гц 2-го и более порядков. Т.о. Гц – это принцип Со и интеграции самореплицирующихся единиц, а возникают Гц вследствие законов Со и цикличности процессов материи. Шансы на выживание для Гц разных размеров и размерностей примерно одинаковы. В конкуренции среди разных видов Гц преимущество имеют Гц, способные воспроизводить себе подобные, начиная цикл с начала . Это возможно при создании механизма кодированного управления. Среди различных вариантов такого механизма природа создала генетический код и механизм трансляции. Создание его могло происходить в Гц, но при наличии в среде нуклеотидов и аминокислот.

Остается дискусионной тайна универсальности генетического кода НК и как возникло кодовое соответствие между ДНК и белками. В работе выявлено образование левых и правых тетрамеров Н 8 О 4 почти кипящей воды. 4 млрд лет назад на горячей поверхности Земли на зеркально симметричных цепочках остывающей воды мог идти синтез хирально чистой органики (все аминокислоты (АК) в живом веществе левые, а сахара – правые). Первыми должны появиться АК как более термостойкие. Предполагается, что в капле воды при фазовом переходе образовалась первая цепочка из 4 тетрамеров воды, и случайно оказалась левой. На ней была синтезирована первая левая АК, которая могла быть связана только с 3 тетрамерами. Следующая АК начинала синтезироваться на 4-м тетрамере цепочки и затем присоединяла к ней вторую, тоже левую цепочку воды, и продолжала синтез на ней. Так последовательно шел матричный синтез белка. На правых цепочках шел синтез сахаров, которые соединялись между собой остатками фосфата, образуя скелет ДНК или РНК. К нему через сахара присоединялись азотистые основания, образуя нуклеотиды и в конечном итоге НК. В коде их оснований отражалась матрица аминокислот. В генетическом коде существуют триплетные наборы азотистых оснований – по 3 на каждую АК, поэтому могли реализоваться лишь 20 вариантов известных АК. Из принципов экстремальности следует, что наиболее экономный способ кодировки дают двоичные или троичные коды, т.е. происходит стандартизованная, универсальная, упаковка информации с помощью именно этих кодов. Эти процессы можно наблюдать и в настоящее время. Так известно, что при извержении вулканов образуются тонны органических соединений (АК, сахара, порфирины и др.).

Важной функцией Гц является самосохранение и воспроизведение макромолекул при наличии среди них информационных молекул, которые кодируют эту функцию, при этом информация сохраняется. Среди таких молекул НК обладают свойством самосборки, а катализаторами могут быть пептиды. Поэтому первые репликативные единицы (типа тРНК), видимо, возникли при наличии некоторых видов нуклеотидов и белков-катализаторов и не превышали 100 нуклеотидов. Увеличение точности саморепликации коротких НК требовало наличия катализатора, который должен тоже воспроизводиться по механизму трансляции. Для механизма трансляции достаточно несколько таких единиц, связанных между собой циклически в Гц. Т.о. Гц явился необходимым условием для нуклеации интегрированных самовоспроизво-

дящихся систем. По расчетам М.Эйгена генетический код возник 3,8 млрд лет назад. Новая информация в Гц возникает в результате случайного выбора “раз и навсегда“ и самоотбора (а не отбора). Ценность ее при самоотборе определяется повышением устойчивости системы по сравнению с конкурирующими системами и принципом минимального действия (наименьшими затратами энергии), т.е. информация должна быть закодирована. При этом прежние структуры заменяются новыми после воспроизведения и разрушения системы в последующих поколениях (информация запоминается).

Дальнейшее усложнение Гц возможно при обособлении как функциональных единиц, так и самих Гц. Эволюция от ГЦ переходит на новый уровень . Это должно привести к новому качеству систем – видам одноклеточных организмов с единым ДНК-геномом и ферментативным аппаратом с высокой точностью репродукции. Современный генетический код и механизм трансляции могли возникнуть в процессе эволюционной Со в Гц. Основными этапами образования кода, по М.Эйгену, являются: репликация РНК в отсутствие ферментов (число нуклеотидов n=60), репликация тРНК (n=100), репликация тРНК с помощью репликаз (n=4500), репликация ДНК с помощью полимераз (n=4.10 6), репликация и рекомбинации ДНК (n=5.10 9). Эти этапы связаны с верхним пределом количества информации. У прокариотов превышение информационной емкости (n=10 4) одноцепочечной молекулы требует участия двухцепочечных матриц и ферментов. Новый предел n=10 7 , установленный механизмом репликации ДНК у прокариотов, не мог быть превзойден до появления генетической рекомбинации, используемой всеми эукариотами.

Источником развития в эволюции организмов является противоречие самосохранения (устойчивости, стабильности) системы и свободы выбора. Точность воспроизводства, усложнение и рост организации требует максимальной ценности информации и абсолютной устойчивости системы, т.е. ограничивает свободу выбора и дальнейшее развитие. Противоречие снимается разделением развития на онтогенез и филогенез . Вид, обладая низким уровнем организации и широкими возможностиями выбора, обеспечивают неограниченное развитие. А организмы проявляют тенденцию к обособлению от среды с помощью мембран, обеспечивают сохранение и передачу информации. Оставаясь открытыми системами, они для эффективного использования энергии и ресурсов могут существовать при наличии пространственного разделения компонентов в рамках определенных структур, обеспечивающих функционирование, поддержание гомеостаза и обновление организма. Неравновесное распределение веществ и энергии, передвижение веществ против градиента осмотических сил (процессы всасывания, секреции, избирательного поглощения веществ и др.) сопряжены с падением и восстановлением свободной энергии за счет указанных структур. При этом организм может функционировать в более экономичном, чем в стационарном, режиме, включая свои подсистемы попеременно по сигналам о потребности, т.е. активно выбирает и меняет свою информацию. Эволюционный отбор закрепляет такой тип обмена веществ и энергии со средой.

Размножение всех видов связано с универсальным механизмом рекомбинации генома , приводящим к изменчивости потомства – условию для естественного отбора. У прокариот – это конъюгация, трансформация, трансдукция; у эукариот – половой процесс. Важно особо подчеркнуть, что после размножения развитие потомства возобновляется с начала . Появление в геноме избыточной ДНК связано с появлением эукариот. В каждый организм

заложен видовой геном. Это обеспечивает развитие организмов в любых условиях обитания вида, при этом только часть генома проявляется в фенотипе, а большая часть передается следующим поколениям, совершив при этом рекомбинацию генома. Отбор в эволюции ценности типов рекомбинации должен привести к мейозу и появлению полового процесса , а также других важных для выживания эукариот признаков, которые коррелируют с избыточностью генома: длительность митоза, мейоза, развития; размер клеток, скорость метаболизма, устойчивость к холоду, голоду, засухе и др.

Первыми организмами на Земле были археобактерии , которые образовали виды почти на каждый элемент периодической системы, извлекая из них энергию. Растения использовали энергию Солнца, а гетеротрофы – энергию из растений. Аэробные организмы извлекали в 9 раз больше энергии, чем анаэробный способ. Здесь прослеживается усложнение организмов и необходимость гомеостаза, который требует энергозатрат. У бактерий они составляют почти половину своей энергии покоя, у высокоорганизованных организмов - почти всю энергию. В итоге КПД простейших при построении новых структур составляет 75%, а у высокоорганизованных он снижается до доли процента. Для аэробных организмов возникло противоречие между самосохранением и развитием, которое разрешилось образованием жизненных циклов (ЖЦ) развития. Период ЖЦ определяется числом поколений в ЖЦ и имеет относительно стабильную видовую длительность, ограниченную нижней и верхней границами. Длительность жизни особей определяется периодом размножения и они имеют один генотип. ЖЦ стал единицей развития с большим числом степеней свободы, более жизнеспособным, чем особь. Для решения общих задач ЖЦикла, особи в ЖЦ должны иметь фенотипические различия (аналогично соматическим клеткам животных) для выполения разных функций. Такая дифференциация особей в ЖЦ происходит при их размножении. Здесь возникает новое противоречие между развитием и сохранением ЖЦ: как замкнуть и восстановить ЖЦ и зафиксировать его как исходную единицу. Это стало возможным у эукариот при появлении мейоза и половых процессов , полностью восстанавливающих начало развития. Т.о. ЖЦ после серии бесполого размножения особей (агамонтов) заканчивается половым процессом. Половой процесс был закреплен как новый этап пргрессивной эволюции видов. Для вида главное – сохранение структуры ЖЦ любой ценой. Поэтому целью развития ЖЦ является подготовка к половому процессу. Он происходит у половых особей (гамонтов), последних в ЖЦ, которые формируются в процессе “половой диффернцировки” клона клеток. ЖЦ заканчивается в связи с выделением агамонтами в среду “половых веществ” (половое созревание (ПС) клона), мейозом, редукцией генома у половых особей и их спариванием. Здесь появляется старение клона , которое выражается в замедлении делений особей, изменениях в ядерном аппарате и снижении жизнеспособности клеток. ЖЦ разрушается и появляется такой же ЖЦ с другим генотипом. ЖЦ одноклеточных - более открытая система, и для повышения жизнеспособности возможно его расширение в эволюции, однако для замыкания ЖЦ оно ограничивается относительно небольшими возможностями мейоза у одноклеточных. Это противоречие разрешается появлением колоний одноклеточных . Старение их происходит при ПС колоний. У низших колоний Pleodorina происходит дифференцировка на смертную сому – 4 клетки из 32. Здесь впервые старение появляется внутри колониального организма: после ПС соматические клетки гибнут и колония распадается.

Повторяемость ЖЦ стала возможна разделением соматической части организма и половой (репродуктивной ) линии клеток. В колониях семейства вольвоксовых при делении зиготы образуются репродуктивные клетки. Обычно после 32-клеточной стадии колонии происходит образование половых и бесполых репродуктивных клеток, из которых образуются половые или бесполые колонии. Кроме того, образуется несколько сот – тысяч смертных соматических клеток. Этот процесс закрепился “раз и навсегда”. Так, прослеживается аналогия с онтогенезом высших животных: бластула, отделение первичных половых клеток от соматических (начало половой дифференцировки организма), старение организма после ПС. Колонии создали условия для возникновения многообразия многоклеточных организмов .

У всех видов организмов существуют 2 способа размножения: бесполое и половое , которые представлены разнообразием форм размножения у разных видов. Для ЖЦ многих видов беспозвоночных характерно чередование нескольких бесполых, морфологически различных, поколений особей (деление, почкование и т.д.) или фаз развития с метаморфозом (у насекомых и др.), которое заканчивается половым, последним, поколением. Здесь жизнеспособность организмов выше и длительность жизни больше, чем у одноклеточных. ЖЦ высших животных и человека представлен стадиями развития и совпадает с онтогенезом . Это более закрытая система, ЖЦ сжимается в одном организме и создается высокий уровень организации с повышенной жизнеспособностью, связанной с состоянием информационной устойчивости, которое обеспечивается морфофизиологической слаженностью всей организации системы при участии системы биоритмов организма .

В теории ЖЦ обычно не обсуждаются важные вопросы: чем объясняется, что ЖЦ начинается с начала; почему бесполые организмы или их фрагменты дают себе подобных; почему половые клетки и зигота дают начало развития, начало ЖЦ, а соматическме клетки стареют? Это можно объяснить наличием т.н. зародышевой пла змы (ЗП) в некоторых стволовых клетках (СК) бесполых организмов, в яйце и зиготе половых организмов, и отсутствием ее в соматических клетках . ЗП это совокупность цитоплазматических факторов (в виде гранул), определяющих развитие половых клеток и обособление их от соматических (начало половой дифференцировки организма). У млекопитающих это обособление происходит в эмбриональном развитии. При делении зиготы одно ядро попадает в зону ЗП. Бластомеры с таким ядром являются тотипотентными СК, которые дают начало половым клеткам. Т.о. тотипотентность СК (половых или бесполых) обеспечивает начало ЖЦ организма и передается следующим поколениям, обеспечивая самоподдержание жизни на Земле. СК, сохраняя мультипотентность, обеспечивают развитие и жизнеспособность организма, производя соматические клетки, которые теряют потентность и имеют ограниченный потенциал делений. Поэтому все многоклеточные организмы в ЖЦ после достижения полового созревания (ПС) стареют и умирают .

Изложенное позволяет сформулировать основной закон, сущность, живого : жизнь есть способ существования живой материи, который состоит в самоподдержании, самосохранении и саморазвитии живого путем непрерывного процесса самообновления, самовоспроизведения и эволюции на всех уровнях организации живого с помощью обмена веществ, энергии и информации организмов с окружающей средой. Действие биологических законов направлено на выполнение основного закона.

^ Главным критерием живой материи (в отличии от неживой) является самообновление и самовоспроизведение на всех уровнях живого, основаное на универсальном генетическом коде НК, биохимическом единстве живого, самоорганизующихся программах развития, видоспецифичном обмене веществ, энергии и информации, направленном на воспроизведение.

^ Живая материя представленна уровнями организации живого: организмы, виды (единицы эволюции), сообщества, биосфера в их единстве. Единицей жизни являются организмы, имеющие общие видоспецифические структуры для развития, самообновления, размножения и обмена веществ, энергии и информации с окружающей средой. Единицей развития является ЖЦ организма. Старение универсально для ЖЦ организмов всех видов и является видовым признаком, типичным для всех особей вида. У многоклеточных оно проявляется только у половых особей в ЖЦ после полового созревания, бесполым особям оно не свойственно. Подробно аспекты старения изложены автором в . Исходя из сущности жизни замедление старения с целью продления жизни человека возможно воздействием на обмен веществ, энергии и информации с окружащей средой в пределах возможностей существования вида .

Дальнейшая эволюция вида человека просматривается через расширение сознания, переход его в открытую систему, т.е. в единство со Вселенной, овладение её энергией и информацией, и способностью бессмертного существования по законам Вселенной.

ЛИТЕРАТУРА

1. 
   Бауэр Э.С. Теоретическая биология. М. Л. :ВИЭМ. 1935. 206 с.
2. 
   Колясников Ю.А. Тайна генетического кода – в структуре воды //Вестник РАН. 1993. Т.63, №8. С.730-732.
3. 
   Руденко А.П. Самоорганизация и прогрессивная эволюция в природных процессах в аспекте концепции эволюционного катализа. //Рос. хим. ж-л. 1995. Т.39, №2. С.55-71.
4. 
   Эйген М., Шустер П. Гиперцикл. –М. :Мир. 1982. 218 с.
5. 
   Чернилевский В.Е. Общебиологический подход к изучению причины старения //Биологические проблемы старения и увеличения продолжительности жизни. М.:Наука. 1988. С.21-32.

6. Чернилевский В.Е. Роль биоритмов в процессах старения и резервы продления жизни //Докл. МОИП. Общая биология. 2003. МОИП. Деп. в ВИНИТИ. № 1585-В2004. М. 2004. С.28-38.

Жизненный опыт любого человека позволяет ему утвердиться в мнении, что совершающиеся в реальном мире процессы имеют определенный порядок. День сменяет ночь, родившийся ребенок старится, планеты движутся вокруг Солнца по своим орбитам. Мыслящий человек приходил к выводу, что у природы есть определенная, устойчивая и повторяемая связь между явлениями, процессами, предметами. В дальнейшем, со становлением науки, люди выразили наблюдаемую и осмысливаемую ими связь между явлениями в понятиях "закон" и "закономерность".

Закон - это внутренняя, существенная, устойчивая, необходимая и повторяемая связь между явлениями, взятая в своей обобщенной форме применительно к определенному предмету объективной реальности, т.е. неживой и живой природы.

Законы есть продукты человеческого познания и знания, но по своему внутреннему содержанию они выражают объективные процессы, происходящие в реально существующем мире. Открытие и формулирование законов - основные задачи науки, поэтому ученые, каждый в своей области научных исследований, находятся в постоянном поиске регулярности, порядка, устойчивых тенденций в связях между явлениями, в выявлении закономерных отношений между предметами, которые впоследствии пре-

вращаются в новые законы природы. Возможность человека в достижении гармоничной связи с неживой и живой природой обусловливается уровнем познания им законов природы, а также умениями и навыками использования этих законов.

Законы природы в определенной степени связаны с таким феноменом, как детерминизм , но не тождественны ему. Так, в соответствии с положениями детерминизма мы можем говорить о всеобщей обусловленности явлений природы. Законы же выражают качественную устойчивость выявленных связей, оценивая их с точки зрения объективной необходимости и качественной регулярности. В результате мы имеем основание утверждать, что закон как выражение объективной необходимости может выступать в качестве меры предсказуемости событий.

Например, юристы-следователи, познав и осмыслив законы поведения организованных преступных группировок, способны будут не только предсказывать их действия, но и предотвращать возникновение деяний этих группировок в конкретной социальной ситуации, в конкретное время.

Феномен закона проявляет себя как диалектическое совмещение принципа всеобщей связи явлений и процессов, имеющих место в реальном мире, и принципа развития, который отражает объективное стремление всего сущего к изменениям, приводящим к появлению новых качественных образований. Закон в хитросплетениях реального мира помогает осмыслить не только связи в явлениях и процессах, которые наличествуют в природе, но и "механизм" возникновения и становления нового, которое является атрибутом постоянно развивающегося и обогащающегося мира.

Классификацию законов осуществляют по разным основаниям. Например, с позиций количественных и качественных изменений, которые происходят в неживой и живой природе, все законы можно подразделить на две большие группы: 1) законы функционирования; 2) законы развития.

Законы функционирования выражают существенную, необходимую связь между сосуществующими в пространстве и времени предметами, явлениями, процессами. Например, закон всемирного тяготения , сформулированный И. Ньютоном, выражает величину силы притяжения между двумя телами в зависимости от их массы и расстояния между ними. Он применим для характеристики связей, которые существуют между всеми телами, не относящимися к микромиру.

Законы развития выражают причины и источники тех изменений в реальном мире, которые приводят к появлению новых качеств, а также раскрывают направления, где эти новые качества могут возникнуть. Так, например, закон фотосинтеза раскрывает причину, источник, а также алгоритм превращения углекислого газа в кислород листьями деревьев, если при этом наличествует необходимое освещение этих листьев. К. Л. Тимирязев впервые обосновал процесс развития, превращения неорганических веществ углекислоты и воды в органические. Таким образом, и с химической, и с физической, динамической точек зрения фотосинтез является основой развития жизни на планете Земля. В соответствии с законом при фотосинтезе количество световой энергии, затрачиваемой на образование одной грамм-молекулы гексозы, равно 686 большим калориям.

объем сферы их действия, то все законы можно подразделить следующим образом:

а) общие, универсальные, охватывающие всю природу; б) частные, действующие только в ограниченной области, сфере природных явлений, процессов. Так, например, к общим законам развития можно отнести философские законы развития : закон единства и борьбы противоположностей; закон перехода количественных изменений в качественные; закон отрицания отрицания (рис. 4.2). При этом в силу того, что они охватывают явления природы вообще, отражая существенные и устойчивые связи между явлениями, в большей степени проявляют себя как законы-тенденции, т.е. отражают источник , механизм и направление любого развития.

Закон единства и борьбы противоположностей выражает причину и источник развития и утверждает, что предметы реального мира взаимосвязаны, едины и одновременно изменяются путем раздвоения единого на различное и противоположное, формируя внутренний импульс ее изменения к тождеству или противоположности.

Обращаясь к данному закону, мы имеем возможность выявить не только причину и источник развития, но и определить формы движения и типы развития. Человек, обращая свой взор к предметам реального мира, выявлял различия форм сущего, находящегося в единстве. Например, мы сами являемся носителями несовпадений позиций, взглядов, которые соотносим, сопоставляем и даже доходим до споров одного "я" с другим "я", живущим в едином "теле". Все это есть противоречие как определенный тип взаимодействия различных тенденций, несовпадающих сторон, свойств, качеств в составе той или иной структуры как системы или между системами, процесс "столкновения" различных, несовпадающих по направленности, вплоть до противоположностей, сил и устремлений.

Различия могут быть разными, по они суть отношения неодинаковости, нетождественности предметов и в самом в себе, и с другими предметами. Предельным случаем существенного различия является противоположность.

Противоположность - это крайняя стадия развития стороны, качества элемента внутри конкретного предмета или предметов в единой системе.

Предметы противостоят друг другу в рамках единого взаимоотношения. Удачным примером такого единства может служить магнит с его противоположно направленными полюсами. Диалектический принцип противоречия отражает двойственное отношение внутри целого: единство противоположностей и их борьбу. При этом единство противоположностей, выражающее устойчивость предмета, да и сами противоположности по факту своего бытия относительны , преходящи , в том смысле, что они характерны для конкретных свойств, качеств. Борьба же вновь и вновь образующихся противоположностей абсолютна , что есть условие бесконечности процесса развития.

Противоречия характерны для самой сущности предметов как атрибут всех форм существования материи; они обусловливают активность последней, ее внутреннюю готовность к развитию. В философии выделяют разные типы противоречий", внутренние и внешние; основные (главные) и неосновные; антагонистические и неантагонистические.

Рис. 4.2.

Внутренние противоречия выражают состояние конкретной системы как определенной целостности, ибо каждая система существует в рамках иерархически более сложных систем. Например, противоречия внутри малой группы какого-то коллектива есть борьба личностей в рамках общностей, состоящих из двух или трех человек, которая может сопровождаться распадом этой группы или сменой лидера, или еще каким-либо последствием.

Внешние противоречия представляют взаимодействие двух тенденций , свойств или качеств разных систем , находящихся в единстве. В качестве примера можно привести противоречия между системой обвинения и системой защиты в судебном заседании. У этих систем направленность рассмотрения деяния может колебаться от несовпадающей по тенденции до прямо противоположной. Здесь противоречие может проявляться не только в форме спора , но и на уровне конфликта.

Следует отметить, что в соотношении роли внутренних и внешних противоречий в развитии всего сущего в природе приоритет принадлежит внутренним противоречиям. Это соотношение не изменяется, даже если исходной причиной развития системы будет внешнее противоречие, ибо в дальнейшем внешнее противоречие обязательно переходит во внутреннее через изменение структуры конкретного предмета.

В перечне внутренних противоречий, обусловливающих развитие предмета, можно выделить основные (главные) и неосновные противоречия. К основным противоречиям относят те, которые присутствуют в сущностных свойствах, признаках конкретного предмета. Например, в развитии человека, процессе становления социально зрелой личности основным противоречием, источником его внутренних преобразований будет противоречие между общественно значимой целью, им же сформулированной, и результатом, которого человек в своей деятельности достигает. К неосновным противоречиям, обусловливающим формирование социально зрелой личности, можно отнести противоречия между ее естественными потребностями и ее же возможностями эти потребности удовлетворить.

При этом, рассматривая противоречия как источник развития, мы должны сказать, в чем же смысл этого источника. С позиций философского подхода речь в данном случае идет о той "силе", которая дает начало чему-нибудь. Противоречия побуждают все сущее к изменениям, развитию. Можно также сказать, что характер противоречия обусловливает и характер динамики тех изменений, которую получает предмет от наличествующего у его главного противоречия потенциала.

Особенным для социальных систем является то, что в них могут наличествовать антагонистические по своему потенциалу противоречия. Они возникают между социальными системами, которым присущи черты, свойства, тенденции, прямо противоположные друг другу. Между такими системами возникают или устанавливаются контрарные связи и взаимодействия. В дальнейшем данные противоречия способны подниматься до уровня конфликта, который может перерасти в революцию, войну. В качестве подтверждения данного вида противоречий можно привести

ряд примеров из современного мирового опыта развития стран на Ближнем Востоке.

Наряду с антагонистическими социальным системам присущи и неантагонистические противоречия, обычно возникающие между социальными системами, которым присущи черты, свойства, тенденции, не совпадающие друг с другом. Например, в современном мировом сообществе существуют различные правовые семьи: романо-германская, англосаксонская, религиозно-общинная. Они взаимодействуют друг с другом, обусловливают свое развитие при сохранении между ними противоречий.

Развитие в неживой и живой природе представляет собой процесс, который сочетает в себе единство непрерывного и прерывного. Непрерывность предполагает количественные изменения, происходящие в предметах реального мира. Прерывность означает переход предмета в новое качество. "Механизм" этого процесса раскрывает закон перехода количественных изменений в качественные.

Так, с проявлением внутри предмета реального мира противоречащего начала в нем начинают происходить количественные изменения, т.е. в самой структуре предмета появляются дополнения в форме взаимосвязей отдельных его элементов, в их свойствах, чертах, увеличивается или уменьшается их число и т.д. Все это отражается категорией "количество".

Для установления количественной определенности частей предмета и самих предметов мы соотносим, сопоставляем его признаки с определенным "эталоном" как единицей счета и измерения. При этом количественные изменения в развитии предмета выражают его относительную устойчивость, предполагающую сохранение самости элементов предмета или самого предмета таким, каким он изначально и являлся. Например, студент в вузе остается студентом в течение определенного времени обучения, хотя он и получает значение студента второго, третьего, четвертого курсов. Он приобретает новые знания, вырабатывает новые умения, навыки, формирует у себя необходимые для профессиональной деятельности компетенции. Потенциал его профессиональной культуры растет, но только после успешной защиты диплома и сдачи государственных экзаменов студент переходит в разряд специалиста (бакалавра ). Таким образом, на определенном этапе новые составляющие, еще характеризующие обучаемого как студента, придают предыдущим свойствам и чертам такие изменения, которые приводят студента в совершенно другое качество - спецшілист (бакалавр).

Качество есть совокупность черт и свойств предмета, отражающих его сущность, внутреннюю определенность и делающих данный предмет таковым, каков он есть на самом деле.

Качество предмета позволяет отличать один предмет от другого но его сущности и одновременно сравнивать предметы, отождествлять их и противопоставлять друг другу, объединять и разъединять, проектировать

и конструировать новые предметы не только в реальности, но и в мышлении.

Проявление качеств одного предмета в связях с другим значимо зависит от существенных свойств последнего. Результат воздействия адвоката в судебном заседании на присяжных заседателей в определенной степени зависит от личностных и профессиональных качеств последних. Можно сказать и так: качество предмета, взаимодействующего с другими предметами, выступает как относительное. Например, в связях с деревом - сталь тверда, в связях с алмазом сталь мягка. Любое качественное состояние предмета относительно. Под воздействием определенных условий или противоречий одно качество может исчезать, но не иначе как превращаясь в другое.

Происходит данное превращение в рамках определенной меры. Следует отметить, что категория "мера" была одной из основных для мыслителей Античности. О чем бы ни рассуждали философы, они всегда ее использовали для обоснования появления нового качества. Мера выступала и выступает сейчас как "третий компонент", который связывает количество и качество в единое целое. Рассматривая процесс "превращения" студента в специалиста (бакалавра), мы обозначали меру количеством лет обучения, отмечая при этом, что мера есть единство количества и качества и одновременно определенная "граница", в которой качество проявляется в своей определенности. Она есть характеристика закономерности, ибо корневым элементом последней является мера - сфера количественных изменений в рамках одного качества.

Появление нового качества означает появление нового предмета с новыми закономерностями своего бытия. При этом глубина качественных изменений в предмете может быть различной. Например, в рамках обучения студента в вузе может быть переход одного качества в другое как переход с одного курса обучения на другой. Применительно к предметам природы вообще качественные изменения могут осуществляться на одном уровне движения материи, а могут происходить так, что предметы переходят с одного вида движения материи на другой.

В философии процесс коренного изменения исходного качества предмета на совершенно новый, т.е. переход с одной формы движения материи на другой характеризуется такой категорией, как "скачок".

Скачок есть своеобразная демаркационная линия, отделяющая одну меру изменения количественных преобразований в предмете с сохранением имеющегося качества, на другую меру, предполагающую количественные изменения в предмете, но в другой форме движения материи.

Скачок это философская категория, отражающая величину качественных изменений в предмете или предметов друг по отношению к другу, переход от одной меры количественных изменений в предмете к другой мере, характеризующей предмет уже на новой форме его существования.

Существуют различные типы скачков. Они определяются как исходными составляющими предметов реального мира, так и условиями, в которых данные предметы развиваются. Другими словами, скачки определяются исходным материалом предметов, а также характером внутренних и внешних противоречий, обусловливающих их развитие. Скачки могут быть длительными или короткими. Например, длительными скачками можно назвать процесс возникновения и развития живого и жизни на планете Земля. К коротким скачкам следует отнести, в частности, взрыв тротила или ядерный бомбы.

Закон перехода количественных изменений в качественные, отражая "механизм" развития, имеет еще и методологическое значение. Так, он ориентирует юристов на тщательное изучение и учет всех количественных изменений, которые привели к появлению каких-то, на первый взгляд неожиданных, качественных изменений в рассматриваемом деле, человеке, событии. С позиций формулирования решения данный закон требует от судей выявления той меры, в рамках которой права человека и требования закона будут находиться в единстве.

В многочисленных сменах одних предметов другими, которые может наблюдать и фиксировать человек, происходит диалектический процесс становления качественной определенности всех феноменов природы, формирование и разрушение "узловых" структур объективной реальности. При этом наблюдаемые нами изменения , которые происходят в природе, имеют логику и направленность. Выявить направленность развития позволяет закон отрицания отрицания , который утверждает, что в развитии новое качество не просто отрицает предыдущее, но через второе отрицание появляются предметы с новым качеством, содержащим сущностные признаки исходного качества развиваемого предмета. Другими словами, через второе отрицание качества исходного предмета в своем развитии воспроизводятся в новом предмете, но с приобретением каких-то новых признаков, которые не были характерны для сущности исходного предмета.

Продемонстрировать это непросто, так как в природе данный процесс имеет определенную длительность. Для примера, который в определенной степени подтверждает действие закона отрицания отрицания, можно использовать процесс выращивания зерновых культур. Весной зерна сеют в землю. Они прорастают, и стебли этих зерновых "отрицают" качество зерна. Осенью полученные зерна отрицают стебли, но воспроизводят зерно с признаками, которые как-то изменяют сущность посеянного весной зерна. Это разные стадии бытия-небытия зерна. В этом процессе происходит неуловимое переплетение нового со старым, соединяя в себе крайние моменты уходящего и нарождающегося. Выходит, что ценность отрицания определяется мерой его продуктивности. Другими словами, ценность отрицания состоит в том, насколько его роль привнесла в новое качество предмета такие изменения, которые явились проірессивньїми, ведь новое в предмете не может утвердить себя не только без отрицания, но и без преемственности.

Выделяют два вида преемственности: 1) преемственность при количественных изменениях в предмете развития; 2) преемственность при качественных изменениях в предмете развития.

Преемственность при количественных изменениях происходит в предмете, когда ее основное содержание составляет структура или организация этого предмета. Например, такая преемственность происходит при воспроизводстве живых организмов одного вида.

Преемственность мри качественных изменениях происходит в предмете, когда его структура трансформируется. В этом случае содержанием преемственности являются сущностные признаки предмета развития. Например, такая преемственность присутствует при осуществлении прививки плодовых деревьев. Здесь в преемственности для нового качества будут присутствовать сущностные признаки дерева, устойчивого к определенной полосе нашей страны, а также того дерева, плоды которого мы желали бы получать.

В целом прошлое нельзя рассматривать бесследно уходящим в реку времени. Оно все время участвует в созидании настоящего и будущего, осуществляя живую связь времен в форме традиций.

В философском аспекте традиция представляет собой определенный тин отношений между последовательными стадиями развивающегося объекта. Достигнутое каждым поколением в любой области человеческой жизни есть драгоценное наследие, рост которого является результатом сбережения предшествующих поколений. Разумность, ответственность в наследовании традиций прошлого в сочетании с новым обусловливает прогрессивное развитие общества. При этом развитие представляет собой не прямую линию и не движение но замкнутому кругу, а спираль с бесконечным количеством витков. В процессе развития происходит возврат к ранее пройденным ступеням, ибо в новой форме повторяются некоторые черты уже имевшихся форм. Однако это не простое возвращение к первоначальной форме, а качественно новый уровень существования предмета. Каждый последующий цикл развития не повторяет предыдущий, а является качественно новым уровнем. При этом новое в результате процесса развития само становится старым на фоне появления более нового и отрицается этим более новым, т.е. развитие направлено от старого к новому и от нового к более новому. Таковы общие законы развития.

Частные законы развития действуют лишь в ограниченной области бытия природы. К таким законам можно отнести законы развития видов животных, например, законы филогенетического развития , которые были установлены главным образом зоологами. В соответствии с данными

законами эволюционные изменения всегда являются приспособлениями к изменившимся условиям среды. Эти изменения возникают и развиваются в результате естественного отбора, что было блестяще обосновано еще в середине XIX в. Ч. Дарвином (1809-1882) в его классическом труде "Происхождение видов путем естественного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь" (1859).

Если в качестве признака классификации законов взять форму их проявления, то законы природы можно подразделить на динамические и статистические (вероятностные). Примером динамического закона может служить закон притяжения. Любой предмет, брошенный с поверхности планеты Земля вверх, обязательно вернется на землю, если не будет двигаться со скоростью больше 8 км/с. Данное действие может совершить любой человек и убедиться в конечном результате. Вместе с тем если подбрасывать монетку, вращая ее, вверх, то точно определить, какой стороной она упадет на землю, нельзя. В этом случае проявляет себя статистический закон.

Такое различие между динамическим и статистическим способами проявления необходимости иногда применяется для противопоставления понятий "закон" и "закономерность". Так, в случае динамического способа проявления необходимости речь идет о законе. В случае статистического способа проявления необходимости говорят о закономерности.

Такая градация закона и закономерности не совсем корректна, поскольку противопоставлять их нельзя. И закон, и закономерность являются выражением проявления необходимости. Однако закономерность, в отличие от закона, отражает не устойчивое проявление объективной необходимости, а лишь выявленную степень вероятности ее проявления. Например, закон как необходимость в конкретном социальном объекте выступает для него в качестве закономерности. Дело в том, что развитие в социальных объектах осуществляется посредством деятельности людей, соседствует со случайным. В связи с этим определить характер активности людей полностью и всесторонне невозможно. Закономерность является формой проявления закона из-за не до конца познанной сущности того предмета, где наличествует социальный способ проявления необходимости.

Закономерность - это внутренняя, существенная, необходимая, по не устойчиво проявляющаяся связь между явлениями, взятая в обобщенной форме применительно к определенному предмету объективной реальности, где отсутствует познанная ее сущность.

В неживой и живой природе действуют законы и закономерности. Не чья-то воля, а внутренние противоречия, присущие предметам реального мира, обусловливают развитие последнего, обеспечивают многокрасочность и полиаспектность жизни, которая не подчиняется никаким схемам и догмам. Особенно ярко это проявляется в социальной форме движения материи, где все законы развития социоисторических организмов осуществляются посредством деятельности людей. Человек сознательно "реализует" иной раз скрытый потенциал социальных законов, придавая им своеобразное "звучание", обусловленное личным творчеством.

Экология как наука. Основные термины, определения и законы экологии.

Экология как наука.

Экология (грец. "ойкос" — дом, жилье и грец. "логос" — учение ) — наука (область знаний), которая изучает взаимодействие организмов и их группировок со средой существования. Как самостоятельная наука она сформировалась в конце XІX ст. Термин "экология" ввел немецкий биолог Ернст Геккель в 1866 г.

Как и любая другая наука, экология имеет научный и прикладной аспекты.

Научный аспект — это стремление к познанию ради самого познания, и в этом плане на первое место вытекает поиск закономерностей развития природы и их объяснение.

Прикладной аспект — это применение собранных знаний для решения проблем, связанных с окружающей средой.

Всевозрастающее значение современной экологии заключается в том, что ни одно из больших практических вопросов настоящего не может решаться без учета связей между живыми и безжизненными компонентами природы.

Задачи экологии.

Задачи современной экологии как самостоятельной научной дисциплины:

1. Исследование закономерностей организации жизни, в том числе в связи с антропогенными воздействиями на природные системы и биосферу в целом.

2. Создание научной основы эксплуатации биологических ресурсов, прогноз изменений природы под влиянием деятельности человека и управления процессами, протекающими в биосфере, сохранение среды обитания человека, пригодной для нормального его существования.

3. Разработка системы мероприятий, обеспечивающих минимум применения химических средств борьбы с вредными видами.

4. Регуляция численности живых организмов.

5. Экологическая индикация при определении свойств тех или иных элементов ландшафта, а том числе индикация состояния и степени загрязнения природных сред.

Основная задача прикладной экологии — познание законов и закономерностей взаимодействия человеческого общества с биосферой (с развитием космонавтки границы этой науки расширяются за границы биосферы, а именно — к границе Вселенной).

Цель выполнения основной задачи прикладной экологии — предотвращение нарушения экологического равновесия вследствие антропогенного действия на окружающую природную среду

Для достижения поставленной цели разрабатываются меры по обеспечению экологической и техногенной безопасности биосферы (Вселенной).

К областям антропогенной деятельности принадлежат промышленность, сельское хозяйство, военно-промышленный комплекс, жилищно-коммунальное хозяйство, транспорт, рекреационный комплекс, наука и культура и т.п..

Понятие биосферы

Согласно воззрениям основоположника современного учения о биосфере – выдающегося русского геохимика В.И.Вернадского (1868-1945), с момента возникновения жизни на нашей планете (ориентировочно 3,4-4,0 млрд. лет назад) происходил процесс длительного формирования определенного единства живой и неживой материи, т.е. биосферы.

Биосфера (грец . "біос" — жизнь, "сфера" – сфера) – это наружная оболочка Земли, область распространения жизни, которая включает все живые организмы и все элементы неживой природы, образующие среду обитания живого.

Биосфера – область распространения жизни на Земле, состав, структура и энергетика которой определяется главным образом прошлой или современной деятельностью живых организмов, включает населённую организмами верхнюю часть литосферы, гидросферу и нижнюю часть атмосферы (тропосферу).

Понятие экосистемы

Основой (элементарной) функциональной единицей биосферы – есть экосистема – это единый природный комплекс, созданный за длительное время живыми организмами и окружающей средой их обитания и где все компоненты тесно связаны обменом веществ и энергии:

Пример:

Микроэкосистема – пень с грибами;

Пезоэкосистема – участок леса;

Макроэкосистема – континент, океан.

Экосистемы характеризуются:

А) видовым или популяционным составом;

Б) количественным взаимоотношениям видовых популяций;

В) пространственным распределением отдельных элементов;

Г) совокупностью всех связей.

Экосистема – это открытая термодинамическая функционально целостная система, существующая за счет поступления с окружающей среды энергии и частично вещества, которые само развиваются и саморегулируются.

Самое важное понятие – гомеостаз – это состояние внутреннего динамического равновесия природной системы (экосистемы), что поддерживается постоянным и регулярным обновлением ее основных элементов и вещественно-энергетического состава, а также постоянным функциональным саморегулированием компонентов.

Вид – это совокупность организмов с родственными морфологическими признаками, которые могут скрещиваться один с другим и имеют общий генофонд.

Вид подчиняется роду, но имеет подвид и популяцию. Популяция – это совокупность особей одного вида с одинаковым генофондом, живущих на общей территории на протяжении многих поколений.

5. Понятие природной среды

Природная среда – все тела, явления, среди которых существуют организмы и с которыми организмы имеют прямые или опосредованные взаимосвязи. Совокупность всех условий, которые действуют на организмы, вызывают ответную реакцию, обеспечивают их существование, обмен веществ и поток энергии. Природная среда состоит из живой, или биотической, и неживой, или абиотической, компоненты.

Абиотическая среда – это все тела и явления неживой природы, которые создают условия проживания растительных и животных организмов, оказывая на них прямое или косвенное влияние. К абиотической среде можно отнести материнскую породу грунтов, их химический состав и влажность, солнечный свет, воду, воздух, естественный радиоактивный фон и др.

Биотическая среда – совокупность живых организмов, которые своей жизнедеятельностью влияют на другие организмы и окружающую абиотическую составляющую. Одни из них могут быть источником питания для других или средой проживания.

Некоторые исследователи выделяют еще один вид среды — антропогенную среду.

Антропогенная среда – это природная среда, которая прямо или косвенно изменена вследствие антропогенной (человеческой) деятельности. К антропогенной среде относятся открытые месторождения полезных ископаемых, магистральные каналы, рекреационные зоны и зоны строительства больших сооружений.

Экофакторы

Экологические факторы — это все составные элементы природной среды, которые влияют на существование и развитие организмов и на которое живые организмы реагируют реакциями приспособления (за пределом реакции приспособления наступает — смерть).

Существует множество различных классификаций экофакторов.

В соответствии одной из них все экологические факторы можно сгруппировать в три крупных категории:

1. Абиотические (факторы неживой природы, такие как: состав воздуха, состав воды, состав грунтов, температура, освещенность влажность, радиация, давление).

Биотические факторы – это совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на другие и на окружающую среду.

3. Антропогенные – формы деятельности человека.

На сегодняшний день существует более 10 групп экофакторов. Всего около 60 штук. Их объединяют в специальную классификацию:

А) по времени (эволюционный, исторический, действующий);

Б) по периодичности (периодический и нет);

В) по происхождению (космический, техногенный, биотический, антропогенный);

Г) по месту возникновения (атмосферные, водные);

Д) по характеру (информационные, физические, химические, климатические);

Е) по объекту влияния (индивидуальные, групповые, видовые, социальные);

Ж) по степени влияния (летальные, ограничивающие, волнующие, мутогенные);

З) по спектру (частные или общего действия, влияния).

Основные законы экологии и их особенности.

1. Закон биогенной миграции атомов : перемещение атомов в биосфере происходит в основном под действием живых организмов.

2. Закон внутреннего динамического равновесия : последствия пр. и изменении элементов природной среды обязательно развиваются побочные реакции, которые стараются нейтрализовать эти изменения.

3. Закон генетического разнообразия : все живое генетически разнообразно и имеет тенденцию к увеличению генетического разнообразия.

4. Закон исторической необратимости : развитие биосферы и человечества в целом не может идти от последующих к начальным фазам, могут повторятся только отдельный элементы социальных отношений (рабство) или типы хозяйственной деятельности.

5. Закон константности (тесно связан со 2м законом): количество живого вещества биосферы остается неизменным за определенный геологический период.

6. Закон кореляции : в организме как целостной системе все его части отвечают одна одной как по строению так и по функциям. Изменение одной части вызывает изменение в других.

7. Закон максимизации энергии : в конкуренции с другими системами сохраняется та, которая наиболее содействует поступлению энергии и информации и использует максимальное их количество эффективнее.

8. Закон максимума биогенной энергии : любая биологическая система, находящаяся в состоянии «стойкого неравновесия», увеличивает развиваясь свое влияние на окружающую среду. Это один из основных законов разработки стратегии природопользования.

9. Закон минимума : стойкость организма определяется наиболее слабым звеном в цепи экологический потребностей. Если количество и качество экологических факторов близки к необходимому для организма минимума он выживет – меньше, погибнет, а экосистема разрушится.

ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:

С учетом накопленных знаний о природной среде современные ученые-экологи установили общие закономерности и принципы взаимодействия общества с природной средой, которые назвали законами экологии .

Остановимся на законах экологии Б.Коммонера и Н.Ф.Реймерса.

Б.Коммонер в 1974 г. сформулировал в виде афоризмов четыре основные закона экологии и назвал их «замыкающийся круг».

К этим законам относятся:

1) Все связано со всем(закон о всеобщей связи вещей и явлений в природе).

Биосфера Земли является равновесной экосистемой, в которой все отдельные звенья взаимосвязаны и дополняют друг друга, нарушение какого-либо звена влечет изменения в других звеньях. Таким образом, этот закон предостерегает человека от необдуманного воздействия на отдельные части экосистем.

2) Все должно куда-то деваться(закон сохранения).

В природе круговорот веществ замкнут, в хозяйственной деятельности человека такая замкнутость отсутствует, что приводит к образованию загрязняющих веществ. И хотя применяются различные технологии очистки загрязняющих веществ и нейтрализации отходов, но все, что остается в золе, шлаках, накапливается на очистных устройствах, в осадках, тоже должно куда-то деваться. То есть любая материя не исчезает, а переходит из одной формы существования в другую, оказывая влияние на состояние окружающей среды.

3) Природа «знает» лучше(закон о главном критерии эволюционного отбора).

Природа «знает» лучше, потому что ее практический опыт несравненно больше практического опыта человека. Значит, человечество должно тщательно изучать естественные экосистемы и сознательно относиться к преобразующей деятельности.

4) Ничто не дается даром(закон о цене развития).

Глобальная экосистема представляет собой единое целое, в рамках которой ничего не может быть выиграно или потеряно. Таким образом, все, что человечество забирает из экосистем для удовлетворения своих нужд, должно быть возвращено или возмещено.

Итак, в «законах» Б.Коммонера обращается внимание на всеобщую связь процессов и явлений в природе.

Кроме законов Б.Коммонера целесообразно изучить социоэкологические законы Н.Ф.Реймерса.

К законам Н.Ф.Реймерса относятся :

1) Закон социально-экологического равновесия, который означает необходимость сохранения равновесия между давлением на среду и восстановлением этой среды.

2) Принцип культурного управления развитием, предполагающий наложение ограничений на экстенсивное развитие, учет экологических ограничений.

3) Правило социально-экологических замещений, которое констатирует необходимость выявления путей замещения человеческих потребностей.

4) Закон социально-экологической необратимости. Этот закон отмечает, что экосистема, потерявшая часть своих элементов, не может вернуться в начальное состояние.

5) Закон ноосферы В.И.Вернадского предполагает неизбежность трансформации биосферы под влиянием мысли и человеческого труда в ноосферу.

Соблюдение этих законов возможно при условии осознания человечеством своей роли в механизме поддержания стабильности биосферы.

Вопросы для самопроверки знаний

1) Назовите цель и задачи изучения курса.

2) Дайте определение понятию природопользование.

3) Какие существуют основные этапы в истории возникновения и развития экологии?

4) Что такое экология?

5) Назовите виды экологических факторов.

6) Дайте определение понятию популяция.

7) В чем отличие и сходство биогеоценоза и экосистемы?

8) Поясните понятие и состав биосферы, согласно учению В.И.Вернадского.

9) Какие круговороты веществ имеют место в биосфере?

10) В чем суть концепции ноосферы?

11) Назовите основные законы экологии.

Дата публикования: 2014-11-29; Прочитано: 3595 | Нарушение авторского права страницы

studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2018 год.(0.001 с)…

Основные экологические законы

Рассмотрим главнейшие, экологические законы, они приведены в алфавитном порядке.

1) Закон биогенной миграции атомов (или закон Вернадского): миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом осуществляется под превосходящим влиянием живого вещества, организмов.

Этот закон имеет важное практическое и теоретическое значение. Понимание всех химических процессов, которые происходят в геосферах, невозможно без учета действия биогенных факторов, в частности - эволюционных. В наше время люди влияют на состояние биосферы, изменяя ее физический и химический состав, условия сбалансированной веками биогенной миграции атомов.

2) Закон внутреннего динамического равновесия: вещество, энергия, информация и динамические качества отдельных естественных систем и их иерархии очень тесно связанные между собою, так что любое изменение одного из показателей неминуемое приводит к функционально-структурным изменениям других, но при этом сохраняются общие качества системы - энергетические, информационные и динамические.

Закон внутреннего динамического равновесия - один из главнейших в природопользовании. Он помогает понять, что в случае незначительных вмешательств в естественную среду ее экосистемы способны саморегулироваться и восстанавливаться, но если эти вмешательства превышают определенные границы (которые человеку следует хорошо знать) и уже не могут «угаснуть» в цепи иерархии экосистем (охватывают целые речные системы, ландшафты), они приводят к значительным нарушениям энерго- и биобаланса на значительных территориях и в всей биосфере.

3) Закон константности (сформулированный В. Вернадским) : количество живого вещества биосферы (за определенное геологическое время) есть величина постоянная. Этот закон тесно связан с законом внутреннего динамического равновесия. По закону константности любое изменение количества живого вещества в одном из регионов биосферы неминуемое приводит к такой же по объему изменения вещества в другом регионе, только с обратным знаком.

Следствием этого закона есть правило обязательного заполнения экологических ниш.

4) Закон минимума (сформулированный Ю. Либихом): стойкость организма определяется самым слабым звеном в цепи ее экологических потребностей. Если количество и качество экологических факторов близкие к необходимому организму минимума, он выживает, если меньшие за этот минимум, организм гибнет, экосистема разрушается.

Поэтому во время прогнозирования экологических условий или выполнение экспертиз очень важно определить слабое звено в жизни организмов.

5) Закон ограниченности естественных ресурсов: все естественные ресурсы в условиях Земли исчерпаемые. Планета есть естественно ограниченным телом, и на ней не могут существовать бесконечные составные части.

6) Закон пирамиды энергий (сформулированный Р. Линдеманом): с одного трофического уровня экологической пирамиды на другого переходит в среднем не более 10 % энергии.

По этому закону можно выполнять расчеты земельных площадей, лесных угодий с целью обеспечения население продовольствием и другими ресурсами.

7) Закон равнозначности условий жизни: все естественные условия среды, необходимые для жизни, играют равнозначные роли. Из него вытекает другой закон — совокупного действия экологических факторов. Этот закон часто игнорируется, хотя имеет большое значение.

8) Закон развития окружающей среды: любая естественная система развивается лишь за счет использования материально-энергетических и информационных возможностей окружающей среды. Абсолютно изолированное саморазвитие невозможно - это вывод из законов термодинамики.

Очень важными являются следствия закона.

1. Абсолютно безотходное производство невозможное.

2. Любая более высокоорганизованная биотическая система в своем развитии есть потенциальной угрозой для менее организованных систем. Поэтому в биосфере Земли невозможно повторное зарождение жизни - оно будет уничтожено уже существующими организмами

3. Биосфера Земли, как система, развивается за счет внутренних и космических ресурсов.

9) Закон толерантности (закон Шелфорда): лимитирующим фактором процветания организма может быть как минимум, так и максимум экологического влияния, диапазон между которыми определяет степень выносливости (толерантности) организма к данному фактору. Соответственно закону любой излишек вещества или энергии в экосистеме становится его врагом, загрязнителем.

10) Научной общественности широко известны также четыре закона экологии американского ученого Б.

Основные законы экологии

Коммонера:

1)все связанное со всем;

2)все должно куда-то деваться;

3)природа «знает» лучше;

4) ничто не проходится напрасно (за все надо платить).

Таким образом, круг задач современной экологии очень широкий и охватывает практически все вопросы, которые затрагивают взаимоотношения человеческого общества и естественной среды, а также проблемы гармонизации этих отношений. Познание законов гармонизации, красоты и рациональност природы поможет человечеству найти верные пути выхода из экологического кризиса. Изменяя и в дальнейшем естественные условия (общество не может жить иначе), люди будут вынуждены делать это обдуманно, взвешенно, предусматривая далекую перспективу и опираясь на знание основных экологических законов.

Поиск Лекций

Закон единства «организм-среда»

Обитание жизни развивается в результате постоянного обмена веществ информацией на базе потока энергии в совокупном единстве среды и населяющих её организмов.

40. Закон минимума (Либиха): Веществом, присутствующим в минимуме, управляет урожай, определяется его величина, и стабильность во времени.

41. Законы Коммонера:

• «Все связано со всем»;
• «Все должно куда-то деваться»;
• «Ничто не дается даром»;
• «Природа знает лучше».

42. Закон максимума (Шелфорда): Процветание организма ограничено зонами максимума и минимума определенных экологических факторов; между ними располагается зона экологического оптимума, в пределах которого организм нормально реагирует на условия среды.

43. Деградация биосферы — это разрушение или существенное нарушение экологических связей в природе, сопровождающееся ухудшением условий жизни человека, вызванное стихийными бедствиями или хозяйственной деятельностью самого человека, производимой без учета знания законов развития природы.

44.Этапы деградации биосферы:

• использование огня (ранний палеолит);
• развитие сельского хозяйства;
• промышленная революция.
• экологический кризис.

45. Источники деградации биосферы могут быть естественными (природными) и искусственными (антропогенными). Естественные загрязнение ОС вызвано природными процессами (пыльные бури, вулканизм, лесные пожары и т.д.). Искусственные загрязнение связи с выбросами в ОС различных загрязняющих веществ в процессе деятельности человека (сельское хозяйство, транспорт, промышленность и т.д.)

46. Последствия деградации биосферы:

Заметное уменьшение биоразнообразия экосистемы, разрушение и уничтожение ещё сохранившихся участков дикорастущей растительности, варварское уничтожение лесов и болот, сокращение численности диких животных, исчезновение многих представителей флоры и фауны. В результате всех этих действий к середине ХХ столетия антропогенное воздействие на биосферу по своему значению вошло на один уровень с естественным, приняв планетарные масштабы. Таким образом, человечество превратилось в один из основных геоэкологических судьбоносных факторов эволюции планеты.

47. Загрязнение – любое внесения в ту или иную экологическую систему (биоценоз) не свойственных ей живых или неживых компонентов, любых изменений, прерывающих или нарушающих процессы круговорота и обмена веществ, потоки энергии, следствием которых является снижения продуктивности или разрушения данной системы.

48.Основные загрязняющие вещества:

• диоксид углерода (СО2);
• оксид углерода (СО);
• диоксид серы (SO2);
• оксиды азота (NO, NO2, N2O);
• тяжелые металлы и в первую очередь ртуть, свинец и кадмий;

• канцерогенные вещества, в частности, бензапирен;
• пестициды;
• фосфаты;
• радионуклиды и другие радиоактивные вещества;
• диоксиды (хлоруглеводороды);
• твердые примеси (аэрозоли): пыль, сажа, дым;
• нефть и нефтепродукты.

49. По агрегатному состоянию различают 3 вида загрязнителей: твердые, жидкие и газообразные.

50. По происхождению природы, агрегатного состояния, масштабу распространения, вызванным последствиям, степени токсичности

51. По природе загрязняющие вещества классифицируют на такие группы: химические, физические, биологические,эстетические.

52. Основные загрязнители атмосферы:

— оксид углерода

— диоксид серы

— оксиды азота и др.

53. Источники загрязнения атмосферы:

— крупные промышленные предприятия и др.

54. Локальные последствия – последствия, которые проявляются на отдельно взятой небольшой территории, возникшие в результате загрязнения окружающей среды. Пример: случай в деревне Миномата в Японии.

55. Глобальные последствия – проявляются в глобальном изменении климата, возростанию количества природных катаклизмов и необратимых процессах, которые происходят в биосфере Земли.

Основные экологические законы

Основные загрязнители гидросферы: бензол, керосин, нитроэтан, изопропиланин и др.

57. Источники загрязнения гидросферы: ГЭС, коммунальные предприятия, промышленные заводы, порты, стоянки судов и др.

58. Последствиями загрязнения гидросферы есть сокращение количества организмов, обитающих в водной среде, постепенное становление водных ресурсов непридатными для людских потребностей, очень частыми стают случаи, когда вода есть переносчиком разных инфекций и заболеваний.

59. Основными загрязнителями литосферы есть химические вещества, попадающие туда от сбросов крупных промышленных предприятий, сельхоз удобрения, а также другие вещества.

60. Источники загрязнения литосферы: крупные промышленные центры, сельское хозяйство, АЭС.

61. Качество среды – соответствие природной среды людским потребностям.

62. Нормирование качества природной среды предусматривает собой установленные системы нормативов предельно допустимого воздействия на окружающую среду.

63. Экологическая безопасность представляет собой совокупность действий состояний и процессов, прямо или косвенно наносимым природной среде и человеку.

64. Основные экологические нормативы: ПДК, ПДВ (ПДС), ПДН.

ПДК – такое количество загрязнителя в почве, воздухе, воде, отнесенное к массе или обьему данного субстрата, которое при постоянном или временном воздействии на человека или на окружающую среду не вызывает неблагопариятных последствий ни у среды, ни у человека, ни у его потомства. ПДК бывает среднесуточное (такая концентрация вредного вещества, которая не должна оказывать на человека прямого или косвенного вредного воздействия при неопределенно долгом многолетнем воздействии) и максимальное разовое (такая концентрация вредного вещества, которая не должна вызывать при вдыхании в течении 30 минут рефлекторных реакций организма человека).

ПДК в воде – такая концентрация загрязнителей в воде, при которой она становится непригодной для одного или нескольких видов водопользования.

ПДК для почвы – такая концентрация загрязняющих веществ, которая не вызывает прямого или косвенного влияния и не нарушает самоочищающую способность почвы.

ПДУ – такое воздействие энергетического загрязнения, которое не оказывает воздействия ни на человека, ни на окружающую среду.

ПДВ(ПДС) – такое максимальное количество заграязняющих веществ, которое в единицу времени может быть выброшено(сброшено) в атмосферу(гидросферу), не вызывая при этом превышения в среде допустимых концентраций и неблагоприятных экологических последствий.

ПДН- нагрузка, учитывающая влияние вредных факторов не на отдельный организм или вид, а на биоценоз или экосистему в целом.

65. При наличии в среде нескольких веществ выполняется эффект суммации:

66. Ассимиляционная емкость экосистемы – максимальная динамическая вместимость такого количества загрязняющего вещества (в пересчете на всю систему или единицу ее обьема), которая может быть за единицу времени накоплена, разрушена, трансформирована путем биологических или химических превращений и выведена за счет процессов седиментации, диффузии или любого переноса за пределы экосистемы без нарушения ее норм функционирования.

67. Биоиндикация – использование особо чувствительных организмов для обнаружения загрязнителей или других реагентов у воде.

Биотестирование – использавание тест-обьектов для получения интегральных оценок загрязненности водной среды.

68. Мониторинг – система наблюдений, оценки и прогнозирование состояния окружающей природной среды, позволяющая выделить изменения состояния биосферы под воздействием деятельности человека..

69. Основными задачами мониторинга являются:

1) наблюдение за источниками антропогенного воздействия;

2) наблюдения за факторами антропогенного воздействия;

3) наблюдения за состоянием природной среды и происходящими в ней процессами под влиянием факторов антропогенных воздействия;

4) оценка физического состояния природной среды;

5) прогноз изменения состояния окружающей природной среды под влиянием факторов антропогенного воздействия и оценка прогнозируемого состояния природной среды.

70. Практические направления мониторинга:

— наблюдение за состоянием окружающей среды и факторами, воздействующими на неё;

— оценка фактического состояния окружающей среды и уровня её загрязнения;

— прогноз состояния окружающей среды в результате возможных загрязнений и оценка этого состояния.

71. Санитарно-гигиенический мониторинг – проводит наблюдение по состоянию среды с точки зрения его влияния на здоровье отдельного человека и населения в целом.

Геоэкологический мониторинг – наблюдения ведутся за геосистемами, за превращением природных систем в природнотехнические.

72. Биологический мониторинг – изучает состояние биотической части биосферы.

73. Биосферный мониторинг – обеспечивает наблюдение и контроль в глобальном масштабе.

74. Обьекты мониторинга: атмосферный, воздушный, почвенный, климатический, мониторинг растительности, животного мира, здоровье

75. Мониторинг по масштабам:

1) пространственный;

2) временный.

76. Мониторинг по характеру обобщения информации:

1) глобальный – слежение за общими мировыми процессами и явлениями биосферы земли, включая все ее экологические компоненты и предупреждение о возникающих экстремальных ситуациях;

2) базовый (фоновый) – слежение за общебиосферными, в основном природными явлениями без наложения на них региональных антропогенных влияний;

3) национальный – мониторинг масштаба страны;

4) региональный – слежение за процессами и явлениями в пределах региона, где эти процессы и явления могут отличаться по природному характеру и по антропогенному воздействию от базового фона характерного для всей биосферы;

5) локальный – мониторинг воздействия конкретного антропологического источника;

6) импактный – мониторинг региональных и локальных антропогенных воздействий в особо опасных зонах и местах.

77 — 80. В зависимости от методов наблюдения мониторинг бывает:

— химический — система наблюдений за химическим составом биосферы;

— физический — система наблюдений за влиянием физических процессов и явлений на окружающую среду;

-биологический — мониторинг, осуществляемый с помощью биоиндикаторов

— экобиохимический (анализ химсостояния с биологической точки зрения);

— дистанционный ;

— комплексно экологический – организация систем наблюдения за состоянием объектов ок.пр.ср. для оценки их фактического уровня загрязнения и предупреждения о создающихся критических ситуации, вредных для здоровья людей и других живых организмов.

Система комплексного экологического мониторинга предусматривает:

1) оценить показатели состояния и функциональной целостности экосистем и среды обитания человека (т. е. провести оценку соблюдения экологических нормативов);

2) выявить причины изменения этих показателей и оценить последствия таких изменений, а также определить корректирующие меры в тех случаях, когда целевые показатели экологических условий не достигаются (т. е. провести диагностику состояния экосистем и среды обитания);

3) создать предпосылки для определения мер по исправлению возникающих негативных ситуаций до того, как будет нанесен ущерб, т. е. обеспечить заблаговременное предупреждение негативных ситуаций.

©2015-2018 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных

С этой точки зрения два общих явления в ходе жизни на земной поверхности сразу захватывают наше внимание.

Во-первых, существование резкой границы между живым и косным веществом. Во-вторых, совершенно особый характер энергии, связанной с проявлением жизни. Эта энергия кажется

нам отличной от энергии почти всех других природных процессов. Оставаясь в области эмпирических фактов, мы констатируем, что нигде и ни в какой момент на нашей планете не создавалась новая жизнь материально не связанная со старой. В геохимических явлениях, изучаемых нами она всегда существовала как жизнь материально не связанная со старой. В геохимическихявлениях, изучаемых нами, она всегда существовала как таковая. Если были отдаленные космические периоды истории Земли, которые не оставили следа в геологической истории, «камнях» планеты, - они не подлежат научному изучению геологии и геохимии. Мы должны всегда различать положительныенаучные факты от неизбежно гипотетических, космогоническихпредположений, даже если эти последние излагаются в научной форме. Я не сомневаюсь в их полезности для успехов науки, но они по точности и по значению совершенно несоизмеримы с фактами наблюдения и опытов. Нельзя опираться на космогонические выводы, когда нет соответствующих точных атипических фактов, подтверждающих без всяких сомнении космогонические выводы или их вызывающих. Я не буду здесь касаться вопроса о вечности или начале жизни вообще, мне пришлось коснуться истории и положения этого вопроса в другом месте и я не имею оснований изменять мою точку зрения. Не буду касаться того, что я сделал в другом месте, и условий, необходимых для появления жизни на нашей планете. Но одну основную оговорку необходимо сделать: с геохимической и геологической точек зрения вопрос стоит не о синтезе отдельного организма, а о возникновении биосферы. Условия этой возможности должны быть для нас ясны. Проблема абиогенеза, создания homunculus’a не может интересовать геохимика, может интересовать и иметь значение только проблема создания комплекса жизни в биосфере, т. е. создание биосферы. Есть или нет абиогенез в окружающей природе? Был ли он в геологическое время? Для ответа на этот вопрос необходимо точно выявить формупередачи жизни из поколения в поколение, обеспечивающей ее существование в ходе геологического времени (явление, наблюдаемое только в биосфере).

Прошло уже больше 265 лет с той поры, как флорентийский учёный, врач, поэт и натуралист Ф. Реди (1626-1697) первым сказал в XVII в. совершенно новую в истории человечества идею. Несколько десятилетий после него она была обобщена XVIII в другим крупным итальянским натуралистом – А. Валлисньери.

Тема 3. Основные положения экологической теории социального развития

Окен в XIX в, следуя мыслям Валлисньери, высказал эту идею в форме афоризма: «Omnevivum e vivo» («Всё живое из живого»). Это было отрицание самопроизвольного зарождения и абиогенеза и провозглашение непрерывного единства живого вещества в окружающей нас среде - в биосфере - с самого его начала, если таковое было. После работ Л. Пастера было чрезвычайно трудно поколебать этот взгляд на природу, этот эмпирический принцип, который трудно отвергнуть в настоящее время и который опирается на огромное число точных научных фактов; и хотя до сих пор существование абиогенеза пытаются доказать, но тщетно.

Эти многовековые стремления вызываются не эмпирическими фактами, но привычками философской мысли, очень глубокими традициями, на которых основаны представления о мире, связанные с философскими, религиозными и поэтическими, чуждыми науке, воззрениями.

Изучая геохимическую историю углерода, мы не видели в ней следов абиогенеза; нигде не существует органических соединений, независимых от живого вещества, которые свидетельствовали бы о существовании такого процесса в течение геологического времени.

Геохимия доказывает тесную связь живого вещества с историей всех химических элементов, она нам являет его как часть организованности земной коры, совершенно отличную от косной материи. Нет в ее данных места для абиогенеза, для произвольного самозарождения и нет признаков его существования.

Мы должны сохранить эмпирический принцип Реди и признать за научный факт, до сих пор не поколебленный, что во все течение геологического времени все время существовала непроходимая граница между живым (другими словами, между совокупностью всех организмов) и косными веществами, что вся жизнь происходит из живого и что в течение всего этого времени имели место те же явления обмена химическими элементами между этими двумя проявлениями природы, как это и теперь наблюдается.

В рамках этих эмпирических фактов кажется совершенно законной идея вечности жизни, в столь высокой степени заполняющая религиозную и философскую жизнь Азии и в настоящее время начинающая проникать в научные представления и в философские искания Запада.

Живое вещество всегда, в течение всего геологического времени, было и остается неразрывной закономерной составной частью биосферы, источником энергии, ею захватываемой из солнечных излучений, веществом, находящимся в активном состоянии, имеющим основное влияние на ход и направление геохимических процессов химических элементов во всей земной коре.

Обычно косная материя Земли ничего подобного на всем протяжении биллионов лет не представляла и не представляет.

Предыдущая глава::: К содержанию::: Следующая глава

Закон необратимости эволюционных процессов

Закон необратимости эволюционных процессов (Луи Долло) - эволюционные процессы необратимы. Организм не может вернуться хотя бы частично к предшествующему состоянию.

Закон ускорения темпов эволюции

Закон ускорения темпов эволюции - в течение геологического времени происходит ускорение биологической эволюции. Наблюдается закономерное сокращение протяжённости геологических эр (так, палеозойская эра длилась 340 млн лет, мезозойская эра - 170 млн лет, кайнозойская эра - 60 млн лет), что отражает ускорение темпов эволюции. Между началом и концом каждой эры наступали кардинальные изменения в составе фауны и флоры .

Закон неравномерности эволюционного развити

Закон неравномерности эволюционного развития - эволюция отдельных групп организмов протекает с разной скоростью. Существуют консервативные группы, практически не изменившиеся в ходе геологического времени. Наиболее консервативными оказались некоторые бактерии , по существу не изменившиеся со времени раннего докембрия . К «живым ископаемым » (термин Ч.Дарвина) относятся древовидные папоротники , головоногий моллюск наутилус и другие. Консервативные формы составляют небольшую часть известных организмов.

Закон увеличения разнообразия организмов

Закон увеличения разнообразия организмов - в ходе эволюции биосферы количество видов организмов возрастало по экспоненте и достигло современного значения, которое оценивается разными специалистами от 5 до 10 млн видов.

Закон скачкообразного характера эволюции

Закон скачкообразного характера эволюции - на фоне общей тенденции ускорения эволюции наблюдались отдельные эпохи повышенного видообразования. Промежутки между этими эпохами характеризовались затуханием видообразования и вымиранием организмов.

Закон цефализации

Закон цефализации - в ходе геологического времени происходит необратимое развитие головного мозга. Цефализация особенно ярко наблюдается в ряду позвоночных животных - от рыб до человека.

Этот закон эмпирически вывел североамериканский геолог и биолог Д. Д. Дана (1813-1895). Его соотечественник, Д. Ле-Конт (1823-1901), назвал этот закон «психозойской эрой» .

Биохимические законы

Биогенетический закон

Биогенетический закон Геккеля-Мюллера: каждое живое существо в своем индивидуальном развитии (онтогенез) повторяет в известной степени формы, пройденные его предками или его видом (филогенез).

Примечания

См. также

Ссылки

1. Л.П.Татаринов Необратимость эволюции и её направленность

Источники информации

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Основные законы эволюции живого вещества в биосфере" в других словарях:

Вся совокупность тел живых организмов в биосфере, вне зависимости от их систематической принадлежности. Это понятие не следует путать с понятием «биомасса», которое является частью биогенного вещества. Термин введён В. И. Вернадским.… … Википедия

У этого термина существуют и другие значения, см. Биосфера (значения). Биосфера (от др. греч. βιος жизнь и σφαῖρα сфера, шар) оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их … Википедия

Геккеля Мюллера (также известен под названиями «закон Геккеля», «закон Мюллера Геккеля», «закон Дарвина Мюллера Геккеля», «основной биогенетический закон»): каждое живое существо в своем индивидуальном развитии (онтогенез) повторяет в известной… … Википедия

Система «хищник жертва» сложная экосистема, для которой реализованы долговременные отношения между видами хищника и жертвы, типичный пример коэволюции. Отношения между хищниками и их жертвами развиваются циклически, являясь иллюстрацией… … Википедия

I Медицина Медицина система научных знаний и практической деятельности, целями которой являются укрепление и сохранение здоровья, продление жизни людей, предупреждение и лечение болезней человека. Для выполнения этих задач М. изучает строение и… … Медицинская энциклопедия

Математика Научные исследования в области математики начали проводиться в России с 18 в., когда членами Петербургской АН стали Л. Эйлер, Д. Бернулли и другие западноевропейские учёные. По замыслу Петра I академики иностранцы… …

ЖИЗНЬ - ЖИЗНЬ. Содержание: Определение понятия «жизнь» ........292 Проблема возникновения жизни на земле. . 296 Жизнь с точки зрения диалектического материализма....................299 Жизнь, основное понятие, выработанное первобытным… … Большая медицинская энциклопедия

I Земля (от общеславянского зем пол, низ) третья по порядку от Солнца планета Солнечной системы, астрономический знак ⊕ или, ♀. I. Введение З. занимает пятое место по размеру и массе среди больших планет, но из планет т … Большая советская энциклопедия

Земля (от общеславянского зем пол, низ), третья по порядку от Солнца планета Солнечной системы, астрономический знак Å или, ♀. I. Введение З. занимает пятое место по размеру и массе среди больших планет, но из планет т. н. земной группы, в… … Большая советская энциклопедия

Земля - (Earth) Планета Земля Строение Земли, эволюция жизни на Земле, животный и растительный мир, Земля в солнечной системе Содержание Содержание Раздел 1. Общая о планете земля. Раздел 2. Земля как планета. Раздел 3. Строение Земли. Раздел 4.… … Энциклопедия инвестора

Клеточная теория (Т. Шванн, М. Шлейден, Р. Вирхов).
Все живые существа - растения, животные и одноклеточные организмы - состоят из клеток и их производных. Клетка не только единица строения, но и единица развития всех живых организмов. Для всех клеток характерно сходство в химическом составе и обмене веществ. Активность организма слагается из активности и взаимодействия составляющих его самостоятельных клеточных единиц. Все живые клетки возникают из живых клеток.

Хромосомная теория наследственности (Т. Морган).
Хромосомы с локализованными в них генами - основные материальные носители наследственности.

• Гены находятся в хромосомах и в пределах одной хромосомы образуют одну группу сцепления. Число групп сцепления равно гаплоидному числу хромосом.
• В хромосоме гены расположены линейно.
• В мейозе между гомологичными хромосомами может произойти кроссинговер, частота которого пропорциональна расстоянию между генами.

Теория возникновения жизни на Земле (А. И. Опарин, Дж. Холдейн, С. Фоке, С. Миллер, Г. Меллер).
Жизнь на Земле возникла абиогенным путем.

1. Органические вещества сформировались из неорганических под действием физических факторов среды.
2. Они взаимодействовали, образуя все более сложные вещества, в результате чего возникли ферменты и самовоспроизводящиеся ферментные системы - свободные гены.
3. Свободные гены приобрели разнообразие и стали соединяться.
4. Вокруг них образовались белково-липидные мембраны.
5. Из гетеротрофных организмов развились автотрофные.

Теория эволюции (Ч. Дарвин).
Все существующие ныне многочисленные формы растений и животных произошли от существовавших ранее более простых организмов путем постепенных изменений, накапливавшихся в последовательных поколениях.

Теория естественного отбора (Ч. Дарвин).
В борьбе за существование в естественных условиях выживают наиболее приспособленные. Естественным отбором сохраняются любые жизненно важные признаки, действующие на пользу организма и вида в целом, в результате чего образуются новые формы и виды.

Мембранная теория (М. Траубе, В.Пфеффер, Ч. Овертон).
Проистекает из клеточной теории. Объясняет свойства клетки (проницаемость, способность избирательно аккумулировать вещества, способность сохранять осмотическую стабильность, и способность генерировать электрические потенциалы) свойствами ее плазматической мембраны, представленной двойным слоем фосфолипидов, пронизанных частично или полностью белками, с "натриевыми", "калиевыми" и другими (около 30 разновидностей) каналами. В настоящее время постепенно признается несостоятельной.

Фазовая теория (Б. Мур, М. Фишер, В. Лепешкин, Д.Н.Насонов, А.С.Трошин, Г. Линг)
Проистекает из теории саркоды Дюжардена. Является альтернативой общепринятой мембранной теории. Представляет мембрану как границу из поляризованной ориентированной воды и на основании этого объясняет свойства клетки, рассматривая саму клетку как протоплазму - коллоидную систему, фазы которой образованы упорядоченной совокупностью молекул белка, воды и ионов, объединяемых в единое целое возможностью взаимопереходов.

Законы

• Биогенетический закон (Ф. Мюллер, Э. Геккель, А. Н. Северцов). Онтогенез организма есть краткое повторение зародышевых стадий предков. В онтогенезе закладываются новые пути их исторического развития - филогенеза.
• Закон зародышевого сходства (К. Бэр). На ранних стадиях зародыши всех позвоночных сходны между собой, и более развитые формы проходят этапы развития более примитивных форм.
• Закон необратимости эволюции (Л. Долло). Организм (популяция, вид) не может вернуться к прежнему состоянию, уже осуществленному в ряду его предков.
• Закон эволюционного развития (Ч. Дарвин). Естественный отбор на основе наследственной изменчивости является основной движущей силой эволюции органического мира.
• Законы наследования (Г. Мендель, 1865 г.):
  1. Закон единообразия гибридов первого поколения (первый закон Менделя) - при моногибридном скрещивании у гибридов первого поколения проявляются только доминантные признаки - оно фенотипически единообразно.
  2. Закон расщепления (второй закон Менделя) - при самоопылении гибридов первого поколения в потомстве происходит расщепление признаков в отношении 3:1, при этом образуются две фенотипические группы - доминантная и рецессивная.
  3. Закон независимого наследования (третий закон Менделя) - при дигибридном скрещивании у гибридов каждая пара признаков наследуется независимо от других и дает с ними разные сочетания. Образуются четыре фенотипические группы, характеризующиеся отношением 9:3:3:1.

Гипотеза частоты гамет (Г. Мендель, 1865 г.): находящиеся в каждом организме пары альтернативных признаков не смешиваются при образовании гамет и по одному от каждой пары переходят в них в чистом виде.

• Закон сцепленного наследования (Т. Морган, 1911 г.) Сцепленные гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются совместно и не обнаруживают независимого распределения
• Закон гомологических рядов наследственной изменчивости (Н. И. Вавилов, 1920 г.) Генетически близкие виды и роды характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости.
• Закон генетического равновесия в популяциях (Г. Харди, В. Вайнберг). В неограниченно большой популяции при отсутствии факторов, изменяющих концентрацию генов, при свободном скрещивании особей, отсутствии отбора и мутирования данных генов и отсутствии миграции численные соотношения генотипов АА, аа, Аа из поколения в поколение остаются постоянными. Частоты членов пары аллельных генов в популяциях распределяются в соответствии с разложением бинома Ньютона (рА + qа)2.
• Закон сохранения энергии (И. Р. Майер, Д. Джоуль, Г. Гельмгольц). Энергия не создается и не исчезает, а лишь переходит из одной формы в другую. При переходе материи из одной формы в другую изменение ее энергии строго соответствует возрастанию или убыванию энергии взаимодействующих с ней тел.
• Закон минимума (Ю. Либих). Выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей, т. е. фактором минимума.
• Правило взаимодействия факторов: организм способен заменить дефицитное вещество или другой действующий фактор иным функционально близким веществом или фактором.
• Закон биогенной миграции атомов (В. И. Вернадский). Миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом осуществляется или при непосредственном участии живого вещества (биогенная миграция), или же протекает в среде, геохимические особенности которой обусловлены живым веществом, как тем, которое в настоящее время составляет биосферу, так и тем, которое существовало на Земле в течение всей геологической истории.

Закономерности

1. Детерминированность - предопределенность, обусловленная генотипом; закономерность, в результате которой из каждой клетки образуется определенная ткань, определенный орган, что происходит под влиянием генотипа и факторов внешней среды, в том числе и соседних клеток (индукция при формировании зародыша).
2. Единство живого вещества - неразрывная молекулярно-биохимическая совокупность живого вещества (биомассы), системное целое с характерными для каждой геологической эпохи чертами. Уничтожение видов нарушает природное равновесие, что приводит к резкому изменению молекулярно-биохимических свойств живого вещества и невозможности существования многих ныне процветающих видов, в том числе и человека.
3. Закономерность географического распределения центров происхождения культурных растений (Н.И.Вавилов) - сосредоточение очагов формообразования культурных растений в тех районах земного шара, где наблюдается наибольшее их генетическое разнообразие.
4. Закономерность экологической пирамиды - соотношение между продуцентами, консументами и редуцентами, выраженное в их массе и изображенное в виде графической модели, где каждый последующий пищевой уровень составляет 10% от предыдущего.
5. Зональность - закономерное расположение на земном шаре природных зон, отличающихся климатом, растительностью, почвами и животным миром. Зоны бывают широтные (географические) и вертикальные (в горах).
6. Изменчивость - способность организмов изменять свои признаки и свойства; генотипическая изменчивость наследуется, фенотипическая - не наследуется.
7. Метамерность - повторение однотипных участков тела или органа; у животных - членистое тело червей, личинок моллюсков и членистоногих, грудная клетка позвоночных; у растений - узлы и междоузлия стебля.
8. Наследственность - способность организмов передавать следующему поколению свои признаки и свойства, т. е. воспроизводить себе подобных.
9. Полярность - противоположность концов тела: у животных - передний (головной) и задний (хвостовой), у растений - верхний (гелиотропический) и нижний (геотропический).
10. Приспособленность - относительная целесообразность строения и функций организма, явившаяся результатом естественного отбора, устраняющего неприспособленных к данным условиям существования.
11. Симметрия - закономерное, правильное расположение частей тела относительно центра - радиальная симметрия (некоторые беспозвоночные животные, осевые органы растений, правильные цветки) либо относительно прямой линии (оси) или плоскости - двусторонняя симметрия (часть беспозвоночных и все позвоночные животные, у растений - листья и неправильные цветки).
12. Цикличность - повторение определенных периодов жизни; сезонная цикличность, суточная цикличность, жизненная цикличность (период от рождения до смерти). Цикличность в чередовании ядерных фаз - диплоидной и гаплоидной.

Решай с ответами.