Организм как единое целое

Организм — это единое целое, в котором строение и функции всех клеток, тканей, органов и систем органов взаимосвязаны. Изменение обмена веществ и функций любой клетки, ткани, органа и систем органов вызывает изменения обмена веществ других клеток, тканей, органов и систем органов. Поэтому обмен веществ и функции клеток, тканей и органов, изолированных из организма, отличаются от происходящих в организме. Следовательно, непосредственный перенос закономерностей изолированных частей организма на целый организм недопустим. Целому организму свойственны функции, отсутствующие в изолированных частях, например размножение, приводящее к образованию новых организмов, поведение, мышление.

Единство функции и формы

Жизнь простейших и высокоорганизованных организмов, людей и животных возможна лишь при условии поступления веществ из внешней среды. В высокоорганизованные животные организмы эти вещества поступают через органы дыхания и пищеварения, переходят из них в кровь и затем с ней доставляются всем органам и тканям, в которых и совершается обмен веществ, их использование.

Деятельность организма и органов без потребления материи невозможна.

Обмен веществ существенно зависит от условий жизни, функции органов и поведения организма. Он определяет деятельность и строение, форму организма в целом и его органов. Функции и строение организма неразрывно связаны, они взаимно обусловливают друг друга. Но в единстве функции и формы функция играет ведущую роль, так как непосредственно определяется обменом веществ. Функции и форма организма — результат его исторического и индивидуального развития. Функция изменяется сравнительно быстро, а строение организма — значительно медленнее.

Гомеостаз и уровни организации жизни

Основная идея современного системного анализа гомеостаза, коротко говоря, сводится к следующему: гомеостаз внутренней среды позволяет системе осуществлять жизненные процессы более «дешево», с меньшими затратами энергии. Тем самым система при ограниченной энергетической мощности может расширить пределы жизненной активности и получить преимущества в борьбе за существование. Но поддержание гомеостаза само по себе требует дополнительных энергозатрат. В итоге в биосистеме сталкиваются две возможности. Если выгоды в реализации жизненных функций превышают потери на содержание гомеостатических механизмов, то системы достигают более высокого уровня развития. В противном случае можно ожидать, что система будет жить при менее совершенном гомеостазе. Это, кстати, подтверждает простую мысль о том, что гомеостаз не является необходимым атрибутом жизни. Он, так сказать, лишь способ обеспечения жизненных процессов, их облегчения, удобный путь поддержания жизни. И если условия окружения, ужесточаясь, потребуют у системы отказа от «излишеств», то в биосистеме идет редукция гомеостаза при ограниченном сохранении ею жизненных функций. Это свойство гомеостаза - своего рода балансирование на грани потерь и приобретений — сохраняется, по всей видимости, на различных уровнях организации биосистем. Мало того, чем выше уровень организации систем, тем в большей мере окупаются накладные расходы на содержание гомеостатических механизмов и (в среднем) тем более выражен гомеостаз. Единый взгляд на иерархическую пирамиду живых систем позволяет сделать еще одно наблюдение, касающееся особенностей гомеостаза на разных этажах этой пирамиды. Во-первых, мы уже отмечали, что гомеостаз систем каждого из уровней имеет своей «целью» поддержку жизненных процессов «своего уровня», т. е. наибольшую эффективность в выполнении функций биосистем. Но далее функционирование систем данного уровня во многом представляет собой механизм формирования гомеостаза следующего, более высокого уровня организации. Простой пример. Возьмем любую систему организма — пусть это будет почечная система. Клетки почек пользуются механизмами внутрипочечного гомеостаза для обеспечения эффективной работы органа. Сама же функция почки — вклад в гомеостаз системы следующего уровня — организма. И здесь происходит самое интересное — замыкается «положительная обратная связь»: биосистема низшего уровня пользуется услугами гомеостаза системы высшего уровня!  В пашем примере организменный гомеостаз ставит саму почечную систему в выгодную ситуацию, улучшая ее собственные механизмы гомеостатирования внутренней среды. Еще один пример: гомеостаз организма дает ему возможность активно работать в неблагоприятных условиях: эта деятельность приводит к созданию социально-экономической инфраструктуры среды обитания, которая, в свою очередь, расширяет область гомеостаэа организма. Прослеженная нами цепочка положительной обратной связи — основа эволюционного процесса возникновения и быстрого распространения гомеостаза во времени и в пространстве. «Гомеостаз —так ученые называют стремление к равновесию, т. е. существованию вопреки изменениям,— создал известковые и хитиновые скелеты, противодействующие силе тяжести, обеспечил подвижность посредством ног, крыльев и плавников, облегчил пожирание с помощью клыков, рогов, челюстей и пищеварительных систем и в то же время защитил от пожирания панцирями и камуфляжами и дошел на этом пути освобождения от внешней среды до регуляции, обеспечивающей постоянство температуры тела...»,— писал С. Лем [1968, с. 24]. «Но биологическая эволюция этим не ограничивается. Из организмов, из различных типов, классов и видов животных и растений она строит в свою очередь еще более сложное целое — уже не ,,острова", а целые «континенты» гомеостаза, формируя поверхность и атмосферу всей планеты...» [Там же]. Таким образом, говоря о разных уровнях биосистем и о гомеостазе на каждом таком уровне, следует иметь в виду две стороны гомеостатических процессов. Во-первых, гомеостаз «для себя», т. е. набор средств и способов поддержания собственного постоянства. Во-вторых, участие механизмов данного уровня в формировании гомеостаза биосистемы следующего, более высокого уровня. Эта двойственность, столь характерная для механизмов управления в биосистемах вообще, приводит к своего рода иерархии ценностей: поддержание гомеостаза высшего уровня организации биосистем может обеспечиваться за счет его нарушения на нижних уровнях. Это свойство гомеостаза получило в свое время развитие в работах В. А. Шидловского [1978], где оно рассматривалось в терминах мультипараметрического поддержания гомеостаза. Суть такого обеспечения в том, что гомеостаз на высшем уровне создается одновременным функциональным участием множества элементов низшего уровня, параметры которых обладают «менее гомеостатируемым» статусом.

17. Глобальность проблем, обост- рившихся к началу ХХI века, делают актуаль- ным переосмысление способов взаимодействия человека и природы. Новому, более высокому уровню техники и технологии должна соответ- ствовать новая, более высокая ступень развития человеческого общества в целом и самого че- ловека в их взаимодействии с природой. Воз- никает задача целостного, гармонического раз- вития духовных и материальных сил человека. А путь к ее решению лежит не в дифференциа- ции, т. е. не в разобщении естественных и гу- манитарных знаний, но в их интеграции. Новизна данной темы заключается в том, что до сих пор не рассматривался синтез ком- плекса социогуманитарных наук и естествозна- ния. Тема синтеза различных отраслей науки и техники начала волновать отечественных уче- ных уже в 60-х гг. ХХ века, когда утвердились новые дисциплины: кибернетика, теория связи и теория информации. Именно тогда лингвист В. А. Звегинцев указывал на необходимость объединения разных областей знания для ре- шения проблемы машинного перевода. В нача- ле 80-х гг. интерес к этой проблеме усилился. Стало ясно, что частнонаучными методами проблему не решить. Тогда к представителям частных наук (как естественных, так и общест- венных) примкнули философы. Были изданы сборники статей «Методологические проблемы взаимодействия общественных, естественных и технических наук» и «Гуманитарное знание. Сущность и функции», в которых философами и учеными анализировались отличительные черты разных наук и проблема синтеза общест- венных и естественных наук с техническими. В сборнике «Природа науки. Гносеологический аспект» уже появляется термин «социогумани- тарные науки». В 1995 г. вышла любопытная книга Г. Д. Гачева «Книга удивлений, или Ес- тествознание глазами гуманитария (образы в

науке)», название которой говорит само за себя. Из работ последних лет следует отметить фун- даментальный труд В. С. Степина «Теоретиче- ское знание», где утверждается мысль о том, что на современном этапе развития науки ком- плексные проблемы можно решить, лишь объе- динив различные отрасли знания

19. Концепция клеточного строения. Одно из основополагающих понятий в биологии — это представление о том, что структурной и функциональной единицей живых организмов является клетка. Представление это, известное как клеточная теория, было сформулировано двумя учеными — бельгийским ботаником Шлейденом (Schleiden) в 1838 г. и немецким зоологом Шванном (Schwann) в 1839 г. Открытие клетки явилось следствием быстрого развития в XIX в. микроскопической техники, что пробудило среди ученых большой интерес к изучению строения живых организмов. Позже в том же XIX в., а затем уже в XX в. в этой области произошло много новых важных событий. Существенную часть клеточной теории составляет впервые высказанное в 1855 г. утверждение, что все новые клетки образуются только из других клеток.

Современная клеточная теория включает следующие положения:  * клетка – основная единица строения и развития всех живых организмов, наименьшая единица живого;  * клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов сходны (гомологичны) по своему строению, химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности и обмену веществ;  * размножение клеток происходит путем их деления,  и каждая новая клетка образуется в результате деления исходной (материнской) клетки;  * в сложных многоклеточных организмах клетки специализированы по выполняемой ими функции и образуют ткани; из тканей состоят органы, которые тесно взаимосвязаны и подчинены нервным и гуморальным системам регуляции.  Клетки тканей растений и животных имеют различную форму и размеры в зависимости от выполняемых ими функций. Диаметр большинства клеток колеблется от 10 до 100 мкм. Самые мелкие клетки имеют размеры около 4 мкм. Однако встречаются и очень крупные клетки, видимые невооруженным глазом (клетки мякоти арбуза, яйцеклетки). По форме клетки могут быть округлые, многоугольные, палочковидные, звездчатые, отростчатые, цилиндрические, кубические и др.  Клетка представляет собой элементарную живую систему, состоящую из трех основных структурных элементов – оболочки, цитоплазмы и ядра. Цитоплазма и ядро образуют протоплазму.