
- •Теоретический (системный метод):
- •Обзор основных концепций современной биологии.
- •Концепция системной многоуровневой организации жизни:
- •Заключение по концепции 1
- •Концепция материальной сущности жизни:
- •Заключение по концепции 2
- •Концепция биологической информации и самовоспроизведения жизни. Онтогенез:
- •Концепция саморегуляции живых систем:
- •Заключение по концепции 4
- •Концепция самоорганизации и биологической эволюции.
Заключение по концепции 2
1. Жизнь материальна;
2. Физико-химическую основу жизни составляет обмен веществ и энергии.
3. Движение есть всеобщее свойство материи - это способ её существования.
4. Жизнь - это особенная форма движения особенно сложно устроенной материи, качественно отличная от форм движения неорганической материи.
Концепция биологической информации и самовоспроизведения жизни. Онтогенез:
живые организмы воспроизводятся на основе собственной (генетической) информации при взаимодействии с внешней (эпигенетической) информацией. Результатом этого взаимодействия является индивидуальное развитие организмов (онтогенез).
САМОВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ - ВАЖНЕЙШЕЕ СВОЙСТВО ЖИЗНИ. ОБЩАЯ СХЕМА ОНТОГЕНЕЗА. ПРЕФОРМИЗМ И ЭПИГЕНЕЗ В ИСТОРИИ ЭМБРИОЛОГИИ. ГЕНОТИП И ФЕНОТИП ОРГАНИЗМА. ЦЕНТРАЛЬНАЯ ДОГМА МОЛЕКУЛЯРНОЙ БИОЛОГИИ. РЕПЛИКАЦИЯ ДНК И РАЗМНОЖЕНИЕ КЛЕТОК. ФОРМЫ РАЗМНОЖЕНИЯ ОРГАНИЗМОВ. КЛОНИРОВАНИЕ. РАЗВИТИЕ ОРГАНИЗМА.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО КОНЦЕПЦИИ 3
1. Самовоспроизведение и индивидуальное развитие - неотъемлемое свойство и способ существования организмов.
Индивидуальное развитие организма детерминировано («преформировано») на уровне генетической информации, в молекулах ДНК, в генах.
3. Развитие находится под многосторонним эпигенетическим контролем и управлением. Единство генетических и эпигенетических факторов развития можно трактовать как единство преформизма и эпигенеза
Концепция саморегуляции живых систем:
системы поддерживают относительное постоянство своих внутренних связей и условий функционирования (гомеостаз) на основе сочетания прямых положительных и обратных отрицательных связей.
САМОРЕГУЛЯЦИЯ И ГОМЕОСТАЗ. ВНУТРИКЛЕТОЧНАЯ САМОРЕГУЛЯЦИЯ. САМОРЕГУЛЯЦИЯ МНОГОКЛЕТОЧНОГО ОРГАНИЗМА. САМОРЕГУЛЯЦИЯ В ЭКОСИСТЕМАХ.
Заключение по концепции 4
1. Саморегуляция и поддержание устойчивого состояния - гомеостаз -обязательное свойство любых живых систем
2. Регулируется и поддерживается относительное постоянство физико-химических параметров на всех иерархических уровнях живого.
3. В основе поддержания гомеостаза лежит универсальный принцип
обратной отрицательной связи.
4. В то же время живые системы всех уровней направленно и необратимо изменяются, самоорганизуются, что составляет сущность их развития.
5. Направленное изменение биосистемы противоположно гомеостазу, оно происходит на основе обратных положительных связей.
Концепция самоорганизации и биологической эволюции.
ФИЛОГЕНЕЗ. ПРОБЛЕМА САМООРГАНИЗАЦИИ И НАУКА СИНЕРГЕТИКА . ВОЗНИКНОВЕНИЕ ЖИЗНИ И ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ . СОВРЕМЕННОЕ БИОРАЗНООБРАЗИЕ. ФАКТОРЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЭВОЛЮЦИИ. ПРОИСХОЖДЕНИЕ И ЭВОЛЮЦИЯ ЧЕЛОВЕКА.
Теоретическое объяснение и математическую модель процессов самоорганизации диссипативных систем. Диссипативные системы - способные к поглощению и диссипации (рассеиванию) энергии и поддерживающие за этот счет свою собственную структуру и самоорганизацию структур предложил бельгийский физико-химик И. Р. Пригожин, получивший в 1977 г. за эту работу Нобелевскую премию.
основные положения синергетики объясняющие механизм самоорганизующихся процессов (от греческого synergos – совместно
действующий) - наука о самоорганизации физических, биологических и социальных систем.
1. Самоорганизующаяся система должна быть открытой - доступной для
обмена веществом, энергией и информацией с внешней средой.
2. Система должна быть неравновесной, то есть находиться достаточно далеко
от точки термодинамического равновесия (точка дезорганизации с максимальной
энтропией), так как вблизи этой точки наступает необратимое скатывание к
равновесному состоянию.
3. Образование нового порядка через флуктуации. В системе всегда возникают
флуктуации - случайные отклонения от среднего положения. По законам
саморегуляции они устраняются, но при достаточной неравновесности системы за счет свободной энергии отклонения усиливаются, наступает момент бифуркации - переломная точка в развитии системы, за которой возможно устойчивое отклонение от прежнего состояния. Прежний порядок исчезает, возникает и закрепляется новый порядок элементов в системе.
4. Самоорганизация ведет к новому порядку согласно принципу обратной положительной связи, по которому отклонения в системе не устраняются, а напротив, закрепляются и усиливаются.
5. Самоорганизация ведет к нарушению симметрии - структура и свойства системы до и после точки бифуркации не симметричны, то есть различаются в следствие необратимости процессов развития.
6. Самоорганизация возможна при некотором критическом количестве
элементов в системе, достаточном для возникновения их кооперативного поведения.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО КОНЦЕПЦИ 5
1. Живой мир возник на планете Земля вскоре после ее формирования - около 3,5 млрд лет тому назад - в результате самоорганизации из неживых химических систем.
2. С тех времен живые организмы в составе популяций, сообществ, биогеоценозов претерпевают необратимое историческое развитие - филогенез.
3. Основными движущими силами биологической эволюции являются наследственная изменчивость и естественный отбор популяций организмов, наиболее приспособленных к меняющимся условиям среды.
4. Биологическая эволюция совершается параллельно и взаимообусловленно с геологической перестройкой Земли.
5. Сформированное биоразнообразие включает эволюционно молодые группы, а также и группы древние, создавшие такие виды, которые были способны выиграть борьбу за существование с новыми, более сложными организмами и занять свободные экологические ниши.
6. Поэтому на современной Земле благополучно сосуществуют и взаимодействуют в сложных биогеоценозах самые разные организмы - от бактерий и вирусов до высших растений и животных.
7. Человек тоже является продуктом биологической эволюции. Он относится к царству животных, типу хордовых, подтипу позвоночных, классу млекопитающих, отряду приматов, семейству людей, роду человек. Все человечество на Земле – единый биологический вид - Homo sapiens, представленный многочисленными расами и подрасами, возникшими как адаптивные модификации в ходе географического расселения вида.