ПРОБЛЕМЫ ЭВОЛЮЦИИ

ПРОБЛЕМЫ ЭВОЛЮЦИИ
Почему индивиды объединяются в сообщества?
почему два типа взаимодействия конкуренция и кооперация являются необходимыми
элементами сообщества. Чем сложнее сообщество – тем обостреннее взаимодействие.
Зачем формируется генотипическое разнообразие?
Наследование приобретенных признаков…
Почему живая материя идет своей эволюцией в отличие от неживой материи:
1. определение понятия система
2. принципиальные различия между физическими и биологическими системами
(к кому адресаваться: физик - Э.Шредингер; биолог- Людвиг фон
Берталанфи)
3. понятие ЭНТРОПИИ и 2 закон термодинамики
4. живые системы как системы принципиально открытые и удаленные от
равновесия
5. Энтропия живых систем
6. Общий закон биологии (Бауэр)
Человек не подвержен биологической эволюции, а подвержен культурной эволюции. Но
биологическая Э для человека не прекращается, т к с появлением антропогенной среды:
коллективное знание, коллективный интеллект, т.о. происходит затенение биологического
развития.
Мы должны полностью адсорбироваться от процессов культурной эволюции, а должны
рассматривать только контекст биологический.
Система-1 множество элементов, сложное взаимодействие которых приводит к
возникновению нового, отличного от элементов, целого образования
Законы физики приложимы к живым системам, но они дополняются особенными
качествами, которых нет в неживой системе
Трудность определения живых систем состоит в их разнообразии, но также и много
сходств.
Шредингер – придумал, что от живых организмов следует ждать новых законов, отличных
от физических ( книга «что такое жизнь с точки зрения физики»)
К концу 19 века с использованием эмпирических методов оформилось 2 взгляда на
развитие материи вообще
1) направление эволюции физических систем (сформулировал С. Карно (занимался
тепловыми двигателями)) Любая изолированная или закрытая система спонтанно
развивается в направлении постоянно нарастающего беспорядка. => движется к хаосу
Полный хаос наступает тогда, когда выравниваются все градиентов – все растворяется во
всем. Т.о. физический мир стремится к наиболее вероятному состоянию
Энтропия – это (величина) мера беспорядка, чем меньше Э тем больше упорядоченность
2 закон термодинамики- в каждом физическом процессе Э остается постоянной, если Э
увеличивается то процесс необратим. Т.О. хаос может только нарастать
Живые системы развиваются наоборот от беспорядка к порядка с нарастанием сложности
в отношениях между элементами.
Здесь Берталанфи обратил внимание на то, что физические системы м.б. закрытыми, то
живые системы не могут быть закрытыми, они всегда открыты.
Принцип Берталанфи: живые системы, социальные системы и отдельные организмы не
могут быть описаны в рамках классической термодинамики т.к всегда являются
открытыми.
Он ввел термин текучее равновесие, т.к системам для подпитывания себя нужен поток
энергии из окружающей среды.
Живые системы упорядочены => поэтому они находятся вдали от равновесия
Т.о. живые системы уменьшают свою Энтропию
Порядок и низкая Э в Ж системе поддерживается не внешними источниками, а
внутренними механизмами.
ОБЩИЙ ЗАКОН БИОЛОГИИ (БАУЭР)- живые системы никогда не находятся в
равновесии (со средой) и функционируют за счет своей энергии постоянно совершая
работу против навязываемого внешними условиями равновесия.
Благодаря чему в условиях взаимодействия сохраняется устойчивая структура системы
(теория самосозидания живых систем)
Структуры систем
Паттерн (рисунок) организации живых систем
Текучее равновесие живых систем
Паттерн организации как инвариант и спецификация живых систем через паттерн
организации.
Круговая организация и Самоограничение
Атрибутивная целостность живой системы и функция ДНК.
Роль обратных связей в сохранении живой системы
Гомеостаз и удержание целостности
Познание, как свойство живого
Когнитивная (познавательная) сфера и информационный гомеостаз
Любая Ж система сочетает постоянство и изменчивость в силу своей открытости.
Две теории по поводу этого парадокса:
1) Теория самосозидания живых систем (теория аутопоэза) Умберто Матурана,
Франциско Варела. Система выражается не через свойства элементов, а через
паттерн организации (мозги разных животных) живая система характеризуется
организационной закрытостью=> сохранение паттерна. Круговая организация
2) Целостность
- Атрибутвная, присуща системе (зигота с набором ДНК) присуща только
живым системам;
- Имманентная, такая целостность, которая не присуща объекту а навязана
наблюдателем;
Сведения о самой себе содержатся в неизменном виде
Ф-и организма обеспечивающие воспроизведение и существование
Матричная функция ДНК: каждый организм передает сведения о себе (неизменна)
Транскрипционная функция ДНК: считывается при непрерывном взаимодействии со
средой.
Активное создание границ между собой и средой : комплекс операций, отделяющих
организм от среды не позволяя растворяться в среде => живые системы
гомеостатические (Клод Бернар) гомеостаз –постоянство внутренней среды –
саморегулирующийся механизм, который позволяет механизмам поддерживать себя в
состоянии динамического баланса, в то время как переменные колеблются в
допустимых пределах.
Сохранение Г требует соблюдение следующих условий:
1 необходимо сохранять все необходимое для выживания
2. необходимо отторгать все чужеродное
Все живые системы – познавательные, свойство живой материи – самопоправка и
самооценка, появляется идеальная составляющая. Ж С – С которые не отражают
взаимодействие а активно конструируют (теория Матурана)
Привыкание, один из механизмов информационного гомеостаза
Почему ЖС саморазвивающиеся в сторону усложнения: обратные связи
положительные и отрицательные
Положительные и обратные связи зависимость к-л действия от результата
пмредыдущего (положительные ОС- самоусиливающийся процесс, увод системы от
равновесия => состояние неустойчивости)и Порог устойчивости
Неравновесные состояния и нелинейная взаимосвязь компонентов системы
Точки бифуркации (разделение)
Теория диссипативных структур (рассеивание при взаимодействии со средой)
Уровни организации живого: клетки, индивиды, сообщества
Вся эта хрень описана в теории самоорганизации и саморазвития живых систем
Пригожина
ЖС-нелинейные, на одно воздействие м.б. не 1 следствие
Если мы докажем, что сообщество – явление гомеостатическое…
ГОМЕОСТАЗ- механизмами регуляции численности индивидов, которые входят в
сообщество.
Сущ. Ли мех-мы :
1. ограничение сроков жизни индивидов
2. регуляция рождаемости
1. по поводу этого – 2 класса теорий
1 теория предложена русским Мечниковым
С возрастом в организме накапливаются отравляющие в-ва в кишечнике.
теория другой вариант той же идеи по поводу процессов старения митохондрий –
энергетические процессы связаны с окислительными процессами => свободные радикалы
вызывают повреждение клеток.
Однако почему для каждого вида конкретный срок жизни?
2 класс. Скулачев. У организма заложена программа самоуничтожения.
Т.о. должны существовать гены, ответственные за программирование умирания=> это
было подтверждено.
№ червь. У него обнаружен ген, ограничивающий срок жизни. Мутация этих генов
(нокаут – вышибание генов) приводит к увеличению срока жизни.
У дрозофил тоже были установлены такие гены, мыши..
Ни у одного вида не бывает бесконечного числа потомков. Вымирание вида, который
сдерживает размножение, менее вероятно чем нездержанных.
Регуляция размножения связана с соотношением полов.
Рональд Фишер – в нормальных условиях соотношение – 50X50 – в других случаях –
колебания маятника.
Спонтанно регулируемые механизмы заселения территории на определенной территории
– только гормонально независимо от территории.
№ у мышей при увеличении численности – увеличиваются надпочечники – уменьшаются
размножение=>