13. Биосфера. Биологические концепции

13.1. Развитие биологических концепций

Биология – совокупность наук о живой природе, об огромном многообразии вымерших и населяющих Землю живых существ, их строении и функциях, происхождении, распространении и развитии, связях друг с другом и с неживой природой.

На начальном этапе развития биология носила описательный характер и была названа традиционной биологией. Объект ее изучения – живая природа в ее естественном состоянии и целостности. Значительный вклад в традиционную биологию внесли шведский естествоиспытатель Линней, французский ботаник Адамсон, которые предложили принципы классификации растительного и животного мира, а также другие ученые.

Традиционная биология продолжает развиваться и в настоящее время. Для живой природы постоянное развитие – наиболее важное и характерное свойство. В связи с этим концепция ее развития представляет фундамент, на котором построена эволюционная биология.

Эволюционная биология как наука о развитии живой природы начиналась с материалистической теории эволюции, основанной на воззрениях английского естествоиспытателя Чарльза Дарвина. В процессе развития эволюционного учения возникли разные направления, которые базируются на последних достижениях смежных отраслей биологии и естествознания, в том числе и нейтралистская теория эволюции.

13.2. Концепции происхождения жизни

В настоящее время распространены следующие концепции происхождения жизни:

1. Жизнь создана высшими божественными силами.

1. Жизнь занесена на поверхность Земли из космоса.

2. Жизнь существовала всегда.

3. Жизнь на Земле возникла из неживых элементов путем длительной эволюции.

Последнюю концепцию предложил академик Опарин, и на ее основе была разработана теория эволюционного происхождения жизни. Эта теория была подтверждена экспериментами американских ученых Миллера и Юри, они получили аминокислоты из набора химических элементов, которые были распространены в первичной атмосфере Земли. На космической станции «Мир» были проведены опыты, в результате которых под действием жесткого космического излучения проходило преобразование неорганических молекул в органические.

13.3. Принципы развития, эволюции и воспроизводства живых систем

Отличительной особенностью биологических (живых) систем от физических (неживых) систем является их способность к развитию и самовоспроизведению.

Способность к развитию – всеобщее свойство живой материи. Эволюция – это процесс непрерывного направленного развития в живой и неживой природе и социуме.

В биологии эволюция определяется наследственностью, изменчивостью и естественным отбором организмов. Наследственность заключается в способности организмов передавать свои признаки, свойства и особенности развития из поколения в поколение. Она определяется стабильностью, т.е. постоянством строения молекул ДНК. Изменчивость - способность организмов приобретать новые признаки и свойства, в основе которых лежат изменения биологических матриц. Эта способность обусловлена приспособлением особей к конкретным условиям существования в природных условиях. Под действием естественного отбора устраняются организмы, не приспособленные к условиям существования. Благодаря наследственности, изменчивости и естественному отбору организмы в процессе эволюции накапливают новые приспособительные функции, что в конечном результате ведет к образованию новых видов.

Основным принципом воспроизводимости живых организмов является дискретность, т.е. на любом уровне организации живых организмов материя представлена элементарными структурными единицами. Для клетки – это жизненно важные структуры – органоиды. Целостность клетки определяется воспроизведением новых органоидов вместо износившихся. Развитие и существование организмов обуславливается размножением клеток. Каждая особь данного вида смертна и ее существование поддерживается размножением организмов. Таким образом, дискретность жизни предполагает ее воспроизводство и размножение.

Соматические клетки растут и размножаются путем деления на две дочерние клетки. При делении дочерней клетке передается полный набор хромосом, несущих генетическую информацию. Поэтому перед делением число хромосом в клетке удваивается и каждая дочерняя клетка получает по одному их набору. Такой процесс деления клеток, обеспечивающий тождественное распределение генетического материала между дочерними клетками называется митозом.