15. Характерные черты эволюционного процесса.
Эволюция есть, по-видимому, следствие принципа дополнительности Вселенной или является следствием принципа Ле Шателье: рост энтропии Вселенной вызывает процессы, сдерживающие этот рост, то есть направленные на рост негэнтропии, а значит, на возникновение и усложнение упорядоченных структур (самоорганизация).
Для усложнения своей структуры природа задействует «взрывной механизм». То есть по мере расширения, являющегося результатом предыдущего взрыва, происходят локальные сжатия (консолидация) элементов, на более высоких стадиях эволюции консолидация принимает форму агрегации. Сжатие останавливается внутренними процессами, после чего система стабилизируется.
В стабилизировавшейся системе происходит организация внутренней структуры, которая удовлетворяла бы принципу оптимальности. За счет высвободившейся энергии происходит прогрессирующее усложнение форм организации. Когда резервы синтеза новых структур исчерпаны, система становится нестабильной и взрывается.
Алгоритм поиска новых форм системной организации Тейяр де Шарден назвал «тактикой пробного нащупывания». Согласно Шардену жизнь действует путем создания множества различных вариантов (мутаций), которые, расширяясь во всех возможных направлениях, обязательно найдут наиболее удачную организации живых существ, отвечающих требованиям внешней среды в данный момент времени.
Происхождение видов обычно изображают в форме так называемого филогенетического дерева, построенного по оси времени. Ветви дерева называются филами. Точки разветвления фил называются мутовками. В мутовках берет начало целый букет новых видов.
16. Структура живых существ. Деление клетки.
Почти все живые организмы состоят из клеток (кроме вирусов и фагов).
Клетка состоит из оболочки (мембраны), наполненной протоплазмой, в которой происходят определенные процессы обмена веществ, синтез белка и т.д., и ядра (или нуклеотид) с генетическим аппаратом.
Вся наследственная информация у живых организмов заложена в молекулах ДНК (дезоксирибонуклеиновые кислоты). Реализация этой информации связана с участием молекул РНК (рибонуклеиновые кислоты) - РНК участвует в биосинтезе белков (трансляции и транскрипции). ДНК и РНК были выделены из ядер клеток и поэтому получили название нуклеиновых, то есть ядерных кислот.
Когда клетка приступает к делению, ферменты начинают «расстегивать» лестницу ДНК, обнажая индивидуальные основания. Другие ферменты присоединяют соответствующие основания, находящиеся в окружающей жидкой среде, к парным «обнажившимся» основаниям — А к Т, Г к Ц. В результате на каждой из двух разошедшихся цепей ДНК достраивается соответствующая ей цепь из компонентов окружающей среды, и исходная молекула дает начало двум двойным спиралям.
17. Движение вещества и энергии в природе. Энергетическая функция жизни.
Вещество, необходимое для жизни, может использоваться многократно. Эти процессы называются круговоротами веществ или биогеохимическими циклами.
Энергия для круговоротов веществ поставляется от Солнца. Механизмы круговоротов основаны главным образом на биологических процессах. Энергетическая функция (аккумулирование энергии) является важнейшей функцией жизни на планете. Энергия потребляется от Солнца растениями в процессе фотосинтеза в достаточно рассеянном (некачественном) виде. Главная особенность жизни в способности концентрировать энергию, передавая ее вдоль пищевой (трофической) цепи.
Трофическая цепь иерархична, то есть состоит из последовательности уровней, называемых трофическими. Организмы, стоящие на каждом трофическом уровне приспособлены природой для потребления определенного вида пищи, в качестве которой выступают организмы предыдущих трофических уровней. В начале пищевой цепи стоят автотрофы (самопитающиеся),
или продуценты (создающие первичную продукцию), как правило, это растения. Ниже идут гетеротрофы (питающиеся другими), или консументы (потребители). Травоядные животные – консументы 1-го порядка поедают растения – продуценты, первичные хищники – консументы 2-го порядка поедают травоядных, вторичные хищники – консументы 3-го порядка поедают хищников – консументов 2-го порядка и консументов 1-го порядка. И продуценты, и консументы на разных этапах своего жизненного цикла смыкаются с редуцентами, или деструкторами (т.е. разрушителями): микроорганизмами, бактериями, грибами. Редуценты разлагают выделения животных, микроорганизмов, мертвые организмы и минерализуют их до воды, СО2 и минеральных удобрений.
