15. Взгляд на жизнь с позиции постнеклассического естествознания

  В контексте различных и даже противоречивых концепций можно говорить о новой научной картине мира, создаваемой "постнеклассической" наукой(термин В.С. Степина). Процесс ее построения еще не завершен, но основные контуры уже очевидны. Среди ученых, внесших вклад в  постнеклассическую науку, необходимо отметить А.Богданова, Н.Винера, В.Арнольда, Ю.Климантовича, Г.Николиса, А.Баблоянца, С.Курдюмова, Д.Чернавского и др.         Основу "постнеклассической" науки составляют термодинамика неравновесных, нелинейных открытых систем (синергетика), идея универсального эволюционизма и теория систем.

Исходные философские идеи новой науки:

• единство мира заключается в том, что на всех уровнях организации действуют общие законы;

• системное видение в противовес механическому пониманию мира;

• синтез детерминизма, многовариантности и случайности;

• отказ от концепции редукционизма: нахождение изоморфных законов в различных областях.

Идеи базируются на следующих основных положениях:

• случайное и необходимое - равноправные партнеры во Вселенной;

• вероятная самоорганизация неравновесной открытой системы, т.е. самопроизвольный переход к упорядоченному состоянию, сопровождающийся перераспределением материи во времени и пространстве;

• явления самоорганизации включают информационные процессы - генерацию и эволюцию ценной информации;

• подход к исследованию организма как к открытой системе;

• основные формы кооперативного поведения, свойственные живым организмам, имеют свои аналоги среди неорганических систем.

16. Структурные уровни организации живой материи.

В биологии уровни обычно располагают в линейном порядке в сторону

усложнения организации живой материи: молекулярный, клеточный,

тканевый, органный, организменный, популяционно-видовой,

биогеоценотический и биосферный.

Молекулярный уровень включает физико-химические процессы,

протекающие в клетке (и/или в живом организме). К ним относят синтез,

распад и взаимопревращения органических молекул, движение ионов,

превращение энергии и передачу генетической информации. Участниками

этих процессов являются низко- и высокомолекулярные органические

соединения, большинство из которых не встречается в неживой природе

(биополимеры – белки и нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды и др.).

Клеточный уровень включает различные клеточные структуры, на

основе которых происходит пространственная и временнáя упорядоченность

протекающих на молекулярном уровне физико-химических процессов, а

также функциональные взаимодействия между структурными элементами

клетки во время ее жизненного цикла. Наиболее значимым событием на

клеточном уровне, в которое вовлечены все клеточные структуры, является

процесс деления клетки. Значимость клеточного уровня также заключается в

том, что именно с него начинается собственно жизнь. Все процессы,

описываемые на молекулярном уровне, происходят только в клетке. Другими

словами, клетка является основной формой организации живой материи.

Любая клетка любого организма содержит всю генетическую информацию о9

данном организме. Уникальность генетической информации каждого

организма (генотип) определяется последовательностью нуклеотидов в цепи

ДНК. Число вариантов молекул ДНК достаточно, чтобы обеспечить каждый

организм, существующий в настоящее время, существовавший когда-либо и

тот, который появится в будущем, своей собственной уникальной

генетической программой.

Тканевый уровень включает процессы, протекающие в сходных по

строению, происхождению и функциям клетках. На этом уровне происходит

дифференциация и специализация клеток, действуют механизмы соединения

клеток между собой, механизмы, контролирующие рост ткани и ее

функциональную активность.

Органный уровень возникает на основе функционального

объединения нескольких тканей. Функции некоторых органов могут

совпадать с функциями отдельных клеточных структур у одноклеточных

организмов (пищеварение, выделение, зрительная и химическая рецепция).

Организменный уровень включает согласованное функционирование

органов и их систем. На организменном уровне проявляются

онтогенетические изменения строения многоклеточного организма, процессы

управления онтогенезом, процессы реализации генетической информации,

адаптационные реакции организма на изменения условий внутренней и

внешней среды, процессы, обеспечивающие постоянство внутренней среды

организма и многое другое. Организменный уровень позволяет

сформулировать представление об уникальности внутреннего и внешнего

строения особей определенного вида, проследить направления и

охарактеризовать в деталях морфо-физиологический прогресс. На

организменном уровне происходит реализация наследственной программы

индивидуума, закодированной в генотипе, т. е. онтогенез. Однако

генетическая система содержит информацию не только об индивидуальном,

но и об историческом развитии особи (филогенезе), т. е. обладает

исторической памятью. В процессе эмбрионального развития

многоклеточный организм в ускоренном темпе проходит все стадии

исторического развития вида.

Популяционно-видовой уровень возникает на основе объединения

особей одного вида. Необходимость выделения этого уровня связана с тем,

что популяцию следует рассматривать как элементарную единицу

эволюционного процесса, а вид является его главным результатом. На

популяционно-видовом уровне начинают проявляться основанные на

статистических (вероятностных) законах такие факторы эволюции, как

рекомбинации, дрейф генов, поток генов и естественный отбор. Длительная

эволюция предшествовала созданию генофонда вида, который определяется

как «система хорошо коадаптированных генов». Генофонд играет ключевую

роль гиперструктуры на популяционно-видовом уровне. Особь в этом случае

рассматривается как «недолговечный сосуд, в котором временно хранится

небольшая часть генофонда». Генофонд в его видимой форме представляет

существующая популяция, где происходит процесс обмена генетической

информацией между особями в процессе размножения. Генофонд вида в этом

контексте представляет собой информационную систему, на основе которой

постоянно создаются новые варианты генетических программ — генотипы

особей. Именно в популяциях гены взаимодействуют в многочисленных

комбинациях. В процессе эволюции мутации обеспечивают появление новых

вариантов генов, что ведет к изменению генофонда популяций и вида в

целом. Механизмом, защищающим вид от разрушения его хорошо

интегрированной системы коадаптированных генов, является

репродуктивная изоляция (нескрещиваемость особей разных видов).

Длительное взаимодействие генов в генофонде обеспечивает степень

интеграции, на основе которой происходит адаптация организмов данного

вида к среде обитания (экологической нише). Таким образом, разделение

массы организмов на виды, т.е. защищенные генофонды, создает некую

упорядоченную систему, которая допускает увеличение генетического

разнообразия организмов в заданных пределах без разрушения базового

информационного (генного) комплекса. Популяционный уровень служит

основой для развития социальных отношений, появления коллективных

поведенческих реакций.

Биогеоценотический и биосферный уровни объединяют процессы,

протекающие в биогеоценозах, элементарных структурных и

функциональных единицах биосферы. Биогеоценоз – открытая, относительно

стабильная система, имеющая входы и выходы для вещества и энергии.,

посредством которых биоценозы объединяются в цепи или сети. На данном

уровне изучают круговорот веществ и потоки энергии в природе, производят

оценку продуктивности и биоразнообразия биоценозов, изучают их

эволюцию, устанавливают причины глобальных экологических кризисов,

прогнозируют состояние биоты и отдельных видов в будущем.