пп. Неживая природа или косвенная материя
 Скачать 28.02 Kb.
|
|
Введение Вопрос о живой природе является одним из извечных вопросов биологии, так как интерес к нему восходит к древним векам. Определения живой природы, данные в разное время, не могут быть исчерпывающими из-за отсутствия достаточных данных. Только позднее развитие биологии привело к новому пониманию природы живой природы и определению свойств живых существ. Наш мир и все в нем подвержены постоянным изменениям - мы наблюдаем его непрерывную эволюцию. Ламарк видел главную причину эволюции в присущем (Творцу) стремлении к сложности и самосовершенствованию организации. Он считал, что вторым фактором эволюции является влияние окружающей среды. Например, есть другая позиция. Согласно принципу Бора, мы имеем право считать существующим только то, что наблюдаемо или может быть создано для существования. Следовательно, таких сил нет. Таким образом, мы можем рассматривать все, что происходит вокруг нас, как процесс самоорганизации, т.е. процесс, происходящий за счет внутренних стимулов, не требующих вмешательства внешних факторов, не принадлежащих системе. Мы видим два важных процесса, происходящих в живой природе - организация и самоорганизация. Несомненно, каждый из этих процессов вносит свой "клещ", имеет определенное значение в области живой природы. По этой причине целью моей работы является детальное изучение процессов организации и самоорганизации. Задача моей работы - определить характер этих процессов, а также выявить их различия и сходства. Процессы организации и самоорганизации в живой природе Живая природа Природа, материальный мир Вселенной, по сути, является основным объектом научных исследований. В повседневной жизни слово "природа" часто употребляется в смысле природной среды (все, что не создано человеком). Весь материальный мир можно разделить на две составляющие - неживую и живую природу. Неживая природа или косвенная материя представлена в терминах материи и полей, обладающих энергией. Она разделена на несколько уровней: Элементарные частицы, атомы, химические элементы, небесные тела, звезды, галактики и Вселенная. Вещество может находиться в одном из нескольких агрегатных состояний (например: газовом, жидком, твердом, плазменном). Развитие неодушевленной природы привело к появлению живой природы. Живая природа - это совокупность организмов. Биология (от греческого bios - жизнь и логотипы - учение, наука) занимается изучением живой природы. Интерес к изучению живой природы возник у человека очень давно, в первобытную эпоху, и был тесно связан с его важнейшими потребностями: в пище, медикаментах, одежде, жилье и так далее. Однако только в первых древних цивилизациях люди начали целенаправленно и систематически изучать живые организмы и составлять списки животных и растений, живущих в различных регионах Земли. Она разделена на пять царств: Вирусы. Бактерии, Грибы, Растения, Животные. Животное царство организовано в экосистемы, составляющие биосферу. Главным атрибутом живой материи является генетическая информация, которая проявляется в репликации и мутации. Эволюция живой природы привела к появлению человека. Живая материя выглядит мобильной, мутирующей и удивительно разнообразной. Часто определение живой материи сводится к перечню характерных свойств (или отличий от неживой материи): сложная, упорядоченная структура; активная реакция на внешние раздражители или возбуждения; в развитии, не только меняются, но и усложняются; способность к размножению; способность передавать наследственную информацию от родителей к потомкам; адаптируемость к окружающей среде; поглощают энергию из окружающей среды и используют ее для поддержания своего порядка. Различать такие понятия, как окружающая среда и условия существования организмов, а точнее, их способность организовывать и самоорганизовываться в живой природе. Давайте рассмотрим эти процессы более подробно. Организация в дикой природе Организация системы - это изменение ее структуры, обеспечивающее согласованное поведение или функционирование системы, которое определяется внешними условиями. Ученые разного времени обращали внимание на разную степень организации живой материи. Еще в прошлом веке немецкий ботаник М. Шляйден говорил о другом порядке организации живых организмов. В то время была создана клеточная теория живой материи. Немецкий эволюционный биолог Э. Хеккель считал протоплазму клетки неоднородной и состоящей из частиц, которую он называл пластидулами. По мнению английского философа Х. Спенсера (1820-1903), пластидулы не являются статичными, а находятся в состоянии постоянной функциональной активности, и в этом контексте их называли физиологическими сущностями. Таким образом, была утверждена идея дискретности, т.е. делимости живой материи на составные части более низкой организации, которой были приписаны четко определенные функции. Понятие уровней структуры живой материи охватывает понятия системности и связанной с ними органической целостности живых организмов. Однако история теории систем началась с механического понимания организации живой материи, согласно которому "высшее" сводилось к "низшему": процессы жизни - к совокупности физико-химических реакций, а организация организма - к взаимодействию молекул, клеток, тканей, органов и так далее. Качественные характеристики живых организмов были опровергнуты. Один из представителей физиологического детерминизма, французский патофизиолог К. Бернар (1813-1878), в то время придерживался мнения, что все структуры и процессы в многоклеточном организме определяются внутренними причинами, природа которых до сих пор не расшифрована. Исторически сложилось так, что понятие "уровни структуры" было введено не биологами, а философами. Концепция структурных уровней была впервые предложена в 1920-х годах. Согласно этой концепции, структурные уровни различаются не только по классам сложности, но и по функциональным закономерностям. Кроме того, концепция подразумевает иерархию структурных уровней, в которой каждый последующий уровень содержится в предыдущем, образуя таким образом единое целое, в котором самый низкий уровень содержится в самом высоком. Таким образом, концепция организационных уровней сливается с органической целостностью. Концепция структурных уровней получила дальнейшее развитие. Она наилучшим образом отражает объективную реальность, которая развивалась на протяжении исторического развития живой природы. Уровни организации живой природы Живая природа имеет сложную структуру. Различают следующие уровни: молекулярный, клеточный, организменный, популяционно-видовой, биоценотический и биосферный. Молекуляр является старейшим структурным уровнем живой природы, на границе с неживой природой. Это старейший уровень жизни, к которому относятся молекулы сложных органических соединений (белки, нуклеиновые кислоты и др.), раскрывающий роль нуклеиновых кислот в хранении генетической информации, а также белков в формировании клеточных структур и в процессах жизнедеятельности клетки. Клеточный уровень жизни, включая молекулярный. Взгляните на сложную структуру клетки, ее оболочку, плазматическую мембрану, ядро, цитоплазму и другие органоиды; присущие ей жизненные функции, такие как рост, развитие, деление и метаболизм; и схожую структуру и жизненные функции клеток у растений, животных, грибов и бактерий4. Органический уровень, который включает в себя молекулярный и клеточный уровни. Изучает сходство организмов разных царств живой природы - их клеточное строение, сходное строение клеток и процессы жизнедеятельности и показывает различия между растениями и животными в строении и характере питания, а также рассматривает связь организмов с окружающей их средой, их адаптацию к ней. Популяционно-видовой уровень - это сверхорганизованный уровень жизни, включающий в себя уровень организма. Она сосредоточена на пищевых, территориальных и родственных отношениях между особями вида, их связи с факторами неживой природы, а также на ограничении экологических закономерностей и эволюционных процессов до этого уровня. Биоценотический уровень жизни, представляющий собой сообщество особей различных видов на данной территории, связанных различными внутривидовыми и межвидовыми отношениями, а также факторами неживой природы. Проявление экологических законов и эволюционных процессов на этом уровне. Биосфера - высший уровень организации жизни. Биосфера - биологическая оболочка Земли, совокупность всего живого населения. Круговорот материалов и преобразование энергии в биосфере - основа ее целостности, роль живых организмов в ней. Роль солнечной энергии в круговороте веществ, значение растений и фотосинтеза в поглощении и использовании солнечной энергии для поддержания жизни всех видов на Земле, поддержания равновесия. Самоорганизация в живой природе Самоорганизация - это научный термин для обозначения процесса самопродвижения материи. Самоорганизация - это способность живых и неживых систем, а также искусственных систем. Самоорганизация характеризуется возникновением внутренне координированных процессов за счет внутренних связей и связей с внешней средой. Причем понятия функции и структуры системы тесно взаимосвязаны, система организована, то есть изменяет структуру ради функции. Вопрос о взаимосвязи между структурой и функцией является одним из старейших и наиболее традиционных в биологии. Аристотель ответил на вопрос "для чего существует орган": "для выполнения определенной цели", т.е. функции. Для биологических объектов понятия функции и назначения идентичны. Например, под функцией понимается физиологическая функция. При рассмотрении структуры и функции приоритет отдается изменению функции. Однако правильнее рассматривать диалектические связи и взаимозависимость их изменений в процессе эволюции (изменение среды требует изменения функции, а это, в свою очередь, влияет на изменение структуры). Растительное и животное царства дают много убедительных примеров такой взаимозависимости. Например, появление растений на суше характеризовалось приобретением ряда морфофизиологических новшеств, защитных влагалищ, систем проводимости, дифференциацией организма на органы и так далее. Благодаря этим изменениям, в первую очередь, были уменьшены потери воды при испарении и улучшено движение воды через растение. Термин "самоорганизация" относится к упорядоченному существованию материальных динамических, т.е. качественно меняющихся систем. В отличие от термина "организация", он отражает особенности существования динамических систем, связанные с их восхождением на все более высокие уровни сложности и системного порядка или материальной организации. Существуют два подхода к проблеме самоорганизации систем, которые все чаще обсуждаются в научной и философской литературе. Это так называемые субстратные и функциональные подходы. К первому из них относится теория происхождения жизни с вполне определенными особенностями материальной основы биологических систем, то есть со строго определенным составом органогенных элементов и не менее определенной структурой химических соединений, содержащихся в живом организме. Рациональным результатом субстратного подхода к проблеме биогенеза является собранная информация по выбору химических элементов и конструкций. В настоящее время проблема самоорганизации в живой и неживой природе детально изучается новой наукой - синергетикой, которая возникла в 1970-х годах и претендует на описание движущих сил эволюции любых объектов в нашем мире. 5 Наиболее важные изменения в мировоззрении, вызванные синергетикой, можно выразить следующим образом: Процессы разрушения и создания, деградации и эволюции во Вселенной по меньшей мере эквивалентны; Процессы создания (повышение сложности и порядка) имеют единый алгоритм, независимо от типа систем, в которых они выполняются. Ориентация процессов самоорганизации определяется внутренними свойствами объектов (подсистем) в их индивидуальных и коллективных проявлениях, а также воздействиями среды, в которую "погружена" система. Процессы самоорганизации происходят в среде вместе с другими, особенно противоположными процессами, и на некоторых фазах существования системы они могут как доминировать над последними (прогресс), так и уступать им (регрессия). В этом процессе система в целом может демонстрировать устойчивую тенденцию или быть подвержена колебаниям в направлении эволюции или деградации и распада. Самоорганизация может быть основана на процессе трансформации или дезинтеграции структуры, ранее созданной в процессе организации. Самоорганизация приводит к возникновению, взаимодействию, в том числе взаимному влиянию (например, сотрудничеству) и, при необходимости, регенерации динамических объектов (подсистем), которые в информационном смысле более сложны, чем элементы (объекты) среды, из которой они возникают. Система и ее компоненты являются, по сути, динамическими объектами. Заключение Организация системы - это изменение ее структуры, обеспечивающее согласованное поведение или функционирование системы, которое определяется внешними условиями. Самоорганизация - это научный термин для обозначения процесса самопродвижения материи. Концепция самоорганизации, в отличие от концепции организации, выражает диалектический аспект последней и включает в себя в первую очередь те организации, которые воплощены в сложных, саморазвивающихся (относительно автономных) системах. Самоорганизация может наблюдаться на всех уровнях организации материи, т.е. является своего рода составным элементом организации. Самоорганизация понимается как спонтанный процесс, в ходе которого организация сложной динамической системы возникает, воспроизводится или улучшается. Самоорганизация может быть основана на процессе трансформации или дезинтеграции структуры, ранее созданной в процессе организации. Организация, в отличие от самоорганизации, может быть охарактеризована, например, формированием однородных устойчивых статических структур. Но самоорганизация и организация в своих определениях имеют общее начало - порядок, а также общей чертой для них является увеличение порядка по процессам по сравнению с установлением термодинамического равновесия независимо взаимодействующих элементов окружающей среды (также выведенных из хаоса по другим критериям). Из вышеизложенного можно сделать вывод, что процессы организации и самоорганизации имеют как различия, так и сходства. Более того, они занимают важные позиции в живой природе, точнее, в процессе эволюции живой природы. Список литературы Наймушин А.И. Концепции современного естествознания. Учебно-методическое пособие и программа курса. Уфа, 2003. Суханов А.Д., Голубева О.Н. КСЕ. М. 2001. Концепции современного естествознания. Учебные пособия по для вузов 2001-2002 гг. издания. Концепции современного естествознания. Учебное пособие. Под ред. С.И. Самыгина. Р/Д: «Феникс», 1998. – 448с. Лавринеко В.Н., Ратникова В.П. КСЕ. М. 2001. Горелов А.А. Концепция современного естествознания. – М.: Высшее образование. 2006. 335 с. Учебник для вузов (под ред. проф.В.Н. Лавриненко, проф.В.П.Ратникова: 3-е изд., перераб. и доп. – М.: ЮНИТИ – ДАНА, 2007. – 79 с. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. М., Альфа-М, 2004. Рузавин Г.Н. Концепции современного естествознания. М., ЮНИТИ, 2004. Масленникова И.С., Дыбов А.М., Шапошникова Т.А. Концепции современного естествознания. - СПб, СПбГИЭУ. 2009.-283 с. Лось В.А. Основы современного естествознания. Уч. пособие. М., ИНФРА, 2006. – 192 с. |