наследственности и изменчивости (мутаций) — может быть сведено к квантовомеханической трактовке и применению теории самоорганизующихся сложных систем.

Как отмечал М.В. Волькенштейн, «истинное истолкование биологических явлений является атомно-молекулярным» [45].

В заключение заметим, что на основании молекулярной генетики можно сделать общий вывод — мы несем в себе информацию не только о наших умерших предках, но и обо всей живой природе. Вся природа как бы заключена в нас. Как только генетическая информация стала воспроизводимой, возникла Жизнь. Заметим все же, что несмотря на физико-химическое объяснение механизма передачи информации и воспроизведения органических «живых» молекул, пока создать только физическими методами живое не удается.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Что такое информационные молекулы наследственности?

2.Дайте определение понятия генетического кода.

3.В чем проявляется сходство квантовой физики и теории наследственности?

4.Дайте определения понятии генотипа и фенотипа. В чем их различие?

5.Расскажите о механизме действия генотипа?

6.Каковы основные понятия и представления генетики?

7.Что такое ген и хромосома?

8.Какие функции выполняют молекулы ДНК, РНК и белков?

9.Как образуются и действуют мутации?

10.В чем заключается матричный принцип синтеза биомакромолекул?

11.Что такое молекулярная биология, генетика и эволюция?

12.Что такое репликация, транскрипция и трансляция в процессах передачи наследственной информации?

13.Передаются ли по наследству приобретенные признаки? Почему?

ЛИТЕРАТУРА

8, 9, 12, 14, 15, 26, 45, 116, 120, 136, 146.

Глава 14. ФИЗИЧЕСКОЕ ПОНИМАНИЕ ЭВОЛЮЦИОННОГО И ИНДИВИДУАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ ОРГАНИЗМОВ

Организмы. существуют не столько благодаря внешней среде, сколько вопреки ей.

В.Я. Александров

Отличить живое от неживого легче всего на рынке: за живую и дохлую лошадь дают разную цену.

Б.М. Медников

14.1. Онтогенез и филогенез. Онтогенетический и популяционный уровни организации жизни

Применяя идеи системного анализа к пониманию жизнедеятельности биологических структур, мы убедились, что развитие сложной самоорганизующейся открытой целостной системы живого организма происходит в соответствии с иерархией уровней его организации. Закономерные изменения на каждом уровне составляют его эволюцию. Особенности процессов на двух начальных уровнях — клеточном и молекулярногенетическом были рассмотрены в гл. 13. Остановимся теперь на двух следующих более высоких по иерархии уровнях организации — организменном (онтогенетическом) и

популяционно-видовом.

Элементарной единицей организменного уровня является особь, которую можно рассматривать в эволюции от момента ее зарождения до прекращения существования в качестве живого организма, что позволяет его назвать и онтогенетическим уровнем. В связи с эволюцией отдельных особей и вида или типа одинаковых особей были введены термины онтогенез и филогенез. По существу появление, развитие и смерть отдельных особей, т.е. их жизнь, и есть онтогенез Филогенез — это историческое развитие организмов, их совокупности для различных типов, классов, отрядов, семейств, родов и видов в биологической классификации. В этом смысле филогенез можно рассматривать как элементарное явление на популяционном уровне.

14.1.1. Закон Геккеля для онтогенеза и филогенеза

Термин «онтогенез» был введен в 1866 г. немецким биологом Э. Геккелем (1834—

Горбачев В. В. Концепции современного естествознания:—М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21 век»: ООО «Издательство «Мир и Образование», 2003. — 592 с: ил.

1919). Он считал, что сходство зародышей живых организмов имеет эволюционную сущность, и, построив

383

первое так называемое «родословное дерево» животного мира, установил, что по мере развития зародыша во всех позвоночных происходят изменения от признаков рыбы, амфибии, рептилии, птицы или млекопитающего в зависимости от своего вида. С одной стороны, это указывает на наличие общего предка (если у организма в эмбриональном периоде образуются зачатки, из которых потом не будут развиваться функциональные органы, то их тоже связывают с остатками структур общего предка). С другой стороны, адаптация к иным условиям окружающей среды и образу жизни изменяет дальнейший ход развития как отдельных особей, так и их совокупности — популяции.

Геккелем был сформулирован закон, отражающий это обстоятельство:

«Онтогенез повторяет филогенез», т.е. те стадии, через которые проходит организм любой живой особи в процессе своего развития, повторяют эволюционную историю того вида, к которому эта особь относится.

Можно сказать, что особенности живых организмов определяется их историчностью

— каждый организм развивается онтогенетически и несет в себе память о филогенетическом эволюционном развитии. И онтогенез, и филогенез идут в направлении возрастающей сложности, и в процессе эволюции живого организма возникает и запоминается новая информация, ценность которой возрастает. Следовательно, организм является результатом филогенетического эволюционного развития и сам проходит путь онтогенетического развития.

14.1.2. Онтогенетический уровень жизни

Онтогенетический уровень организации жизни на Земле обусловлен жизнедеятельностью отдельных особей, дискретных индивидов. И на данном уровне единицей жизни уже выступает сама особь. Легко увидеть и здесь определенную аналогию с физико-химическим строением материи, где в качестве элементарных ее единиц на разных уровнях выступают элементарные частицы, атомы, молекулы, их образования — макромолекулы, другие их конструкции, отдельные вещества, тела и т.д. Кроме того, здесь при построении живого организма из своих наименьших частей — клеток можно использовать понятия целого и части. На своем организменном уровне особь выступает как целое!1

1 См. сноску на с. 212.

384

H.H. Моисеевым развит для биологических структур синергетический принцип Пригожина—Гленсдорфа: «Живая система, ее составляющие видоизменяются, самоорганизуются, так что используют потребляемую извне энергию наиболее оптимальным способом» [94, 95]. Применение этого принципа к онтогенезу и филогенезу снимает внешнее противоречие между термодинамикой и биологической эволюцией. «Биологическое структурирование» в онтогенезе связано с поведением диссипативных структур в неравновесной термодинамике.

Онтогенез обусловлен деятельностью некоторой саморегулирующейся иерархической системы, когерентно (согласованно) реализующей наследственные признаки и свойства в процессе жизнедеятельности в пределах отдельной особи. В ходе онтогенеза и реализации наследственной информации в конкретных условиях внешней среды формируется фенотип организмов данного биологического вида. Однако для онтогенеза неясным является, в частности, такой вопрос: почему в онтогенезе строго определенные процессы происходят в должное время и в должном месте?

14.1.3. Популяции и популяционно-видовой уровень живого

Особи в природе не абсолютно изолированы друг от друга, а объединены следующим более высоким уровнем биологической организации — популяционно-видовым. Такое выделение и рассмотрение жизни на этом уровне связано с объединением отдельных особей в популяции. Популяция является совокупностью особей всех представителей определенного вида живых организмов, занимающих какую-то область территории в одно и то же время. Она может обосновываться в данной области при наличии подходящего для нее климата, питательных веществ и источника энергии и составляет часть пищевой цепи существующих в этой области сообществ других живых организмов.

Сами популяции целостны, хотя и состоят из множества особей. Они расположены на

Горбачев В. В. Концепции современного естествознания:—М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21 век»: ООО «Издательство «Мир и Образование», 2003. — 592 с: ил.