Концепции современного естествознания (билеты экзаменационные)
высокого ранга, в которые она входит в качестве элемента. Эта теория
получила название Системной теории эволюции. Она предполагает рассмотрение
взаимодействий «сверху -вниз» : от биосферы к экосистеме ?сообществам
?организмам и т.д. Такой подход позволяет выделить первичные связи, которые
традиционный взгляд «снизу-вверх» воспринимает как случайные и
незначительные. В мире, как мы знаем, постоянно идет процесс возникновения
нового, эволюции и развития разного рода систем. Согласно эволюционной
теории Дарвина, живая природа развивается в направлении усовершенствования
и усложнения всё новых видов растений и животных. Причем гибель или успех в
ходе этого процесса борьбе за существование носят избирательный характер и
в природе преимущественно выживают и оставляют потомство те особи, которые
лучше приспособлены. («Выживает сильнейший» - принцип естественного
отбора). Спрашивается, как исходя из этого объяснить эти явления с позиций
синергетики. И возможно ли это? Оказывается возможно! Возникновение нового
всегда кажется невероятным чудом. Ответить на вопрос, как это происодит
синергетика решила совместно с новой неравновесной термодинамикой, теорией
открытых систем. В частности в открытых неравновесных системах согласно
теории Ильи Пригожина стационарное состояние соответствует минимальному
производству энтропии. А процесс эволюции связан с процессом накопления
свободной энергии и уменьшением энтропии. Кибернетическая система обладает
устойчивостью при достаточном внутреннем разнообразии . Разный уровень
порядка рождает новый, более высокий уровень в органическом мире и мы
видим, как биологическое разнообразие организмов проявляется на молекулярно-
кинетическом, популяционном, видовом и биоценотических уровнях. Эволюция -
это вечная самоорганизация, поиск структурами своих оптимумов в меняющихся
условиях. Сущность ее в синергетике - это вечная борьба хаоса и порядка,
структурного и безструктурного во Вселенной. В этой борьбе может работать
бифуркационный принцип (пример с волосатым слоном). Возникающие случайности
могут привести систему к повышенной неравновесности - флуктуации, т.е.
отклонениям от среднего значения - и как следствие могут возникать мутации,
поддержанные окружающей средой. Возврат назад практически не возможен и
мутации становятся материалом эволюции, двигая ее вперет в постоянное
развитие.
Концепция коэволюции, Гея-Земля
Концепция коэволюции возникла в результате критики теории дарвинизма. У
истоков ее стоял русский ученый революционер Кропоткин, в онове его
взглядов лежали представления о том, что взаимопомощь является более важным
фактором эволюции чем борьба. (у Дарвина - ведущее место отводилось
борьбе). Концепция номогенеза утверждала, что изменения происходят не
беспорядочно и случайно, а по законам форм,в то время как у Дарвина они
идут во всех направлениях и случайно. Возникшая концепция коэволюции под
влиянием экологических исследований смогла объяснить возникновение полов и
другие феномены, такие как эволюция в системе «хищник-жертва», постоянное
совершенствование обоих компонентов в ней, эволюция в системе «паразит-
хозяин». Коэволюция сравнима с гонкой вооружений, в результате которой
экосистемы приобретают большее разнообразие (совершенствуется волк
?совершенствуется заяц). Или пример со жгутиковыми, в кишечнике термитов.
Они выделяют ферменты, без которых термиты не смогли бы переваривать
древесину и расщеплять ее до сахаров. А термит делится с паразитом
питательными веществами. Коэволюция объясняет и факты альтруизма у
животных: заботу о дитенышах, повиновение вожакам и взаимопомощь в трудных
ситуациях. Естественный отбор здесь играет в отличае от Дарвинского скорее
не роль «автора», а роль « редактора». Концепция Геи- Земли возникла в 2
последних десятилетия на основе учения о биосфере, экологии и концепции
коэволюции. Авторами ее явл. английский химик Джеймс Лавлок и американский
микробиолог Линн Маргулис. Их теория строится на том, что атмосфера Земли,
имеет хим. неравновескость, которая рассматривается как признак жизни.
Согласно Гея-гипотизе сохранение длительной хим. неравновесности атмосферы
обусловлено совокупностью жизненных процессов на Земле, иными словами
действует механизм обратной связи. Суть гея-гипотизы: Земля -
саморегулирующаяся система, созданная окр. Средой, способной сохранять хим.
состав атмосферы и тем самым поддерживать благоприятное для жизни
постоянство климата. Эволюция биосферы рассматривается как процесс,
выходящий за рамки полного понимания, контроля и даже участия человека.
Жизнь на земле = сеть взаимосвязанных связей, позволяющих планете
действовать как саморегулирующаяся и самопроизводящая система.
Биосфера - глобальная открытая система. Биоразнообразие.
В буквальном переводе термин “биосфера” обозначет сферу жизни. Именно в
таком смысле он впервые был введен в науку в 1875 г. австрийским
палеонтологом Зюссом. Однако задолго до этого под другими названиями, в
частности "пространство жизни", "картина природы", "живая оболочка Земли" и
т.п., его содержание рассматривалось многими
естествоиспытателями.Первоначально под всеми этими терминами
подразумевалась только совокупность живых организмов, обитающих на нашей
планете, хотя иногда и указывалась их связь с географическими,
геологическими и космическими процессами, но при этом скорее обращалось
внимание на зависимость живой природы от сил и веществ неорганической
природы.
Первым из биологов, который ясно указал на огромную роль живых организмов в
образовании земной коры, был Ж.Б.Ламарк (1744 – 1829). Он подчеркивал, что
все вещества, находящиеся на поверхности земного шара и образующие его
кору, сформировались благодаря деятельности живых организмов.Факты и
положения о биосфере накапливались постепенно в связи с развитием ботаники,
почвоведения, географии растений и других преимущественно биологических
наук, а также геологических дисциплин. В современном понимании биосфера –
своеобразная оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых и не живых
организмов. Такое толкование дал Вернадский. Биосфера охватывает нижнюю
часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы, располагаясь в
диапазоне от 10 км. Вглубь земли да 33 над ней. Изучая распределение хим.
элементов по поверхности земли Вернадский пришел к выводу о том, что
практически нет ни одного элемента табл. Менделеева, который не включался
бы в живое вещество. Ученый при этом подчеркивал важное значение энергии и
называл живые организмы - механизмами ее превращения. Т. е. по средствам их
солнечная энергия преобразуется в энергию гео-химических процессов - это
приводит не только к дифференциации хим. элементов, но и к росту
разнообразия, накоплению информации и уменьшению энтропии. Совокупность
всех живых организмов биосферы составляет ее биоразнообразие.
Подсчитано,что масса всех живых организмов примерно равна 24*10 тонн.
Прогрессивное развитие сообществ. Понятие кризиса.
Древнейшее биотическое сообщество , которое существовало в узкой шельфовой
зоне протерозойских морей, характеризовалось небольшой биомассой и высокой
продуктивностью. В дальнейшем происходил процесс увеличения биомассы и
уменьшения продуктивности сообщества. Выделят 2 закономерности
прогрессивного развития: 1 с прогрессом коэффициент формирования жизни (
продукция / биомасса) уменьшается, а сложность возрастает. Или 2
увеличивается разнообразие, т.к. сокращение энтропии возможно лишь при
условии эффективного использования энергетических ресурсов, которые требую
усложнение структуры сообщества. Прогрессивное развитие характеризуется
общими тенденциями: 1. При смене доминирующих групп флоры и фауны
последующие формы богаче чем предыдущие. 2. Появление новых групп,
сопровождается появлением новых экологических ниш. 3. Увеличивается
продолжительность жизни организмов 4. Снижается конкуренция между видами.
5. Повышается замкнутость биогенного круговорота.
Кризисы - суть их состоит в том, что сложившаяся в результате эволюции
структура сообществ нарушается. Выделяют два видо кризисов исходя из
критериев времени: Короткие (21, 41,96,413 тыс. лет) и Длинные (5, 180, 250
млн. Лет). В кризисные периоды как правило возрастает нестабильность
биосферы, возникает общая тенденция к выживанию видов, приспособляющихся к
измененным ситуациям. Менее эффективное использование ресурсов в периоды
кризисов может привести к тому, что меньше видов смогут существовать
совместно, а если это произойдет, то как следствие вызовет сокращение
разнообразия. (часть неспособных видов - будет просто вымирать) . Наконец в
кризис уменьшается продуктивность сообщества, увеличивается отмирающая
масса. Уменьшается замкнутость круговорота вещества, изменяются стратегии
популяций, характер отбора, а следовательно и изменения на генетическом
уровне.
Человек и техническая эволюция. Глобальные проблемы.
По ходу развития цивилизации перед человечеством неоднократно возникали
сложные проблемы, порою и планетарного характера. Но все же это была
далекая предыстория, своего рода “инкубационный периуд” современных
глобальных проблем. В полной мере эти проблемы проявились уже во второй
половине и, в особенности, в последней четверти XX века. Они были вызваны к
жизни целым комплексом причин, отчетливо проявившихся именно в этот периуд.
В самом деле, никогда прежде само человечество не возрастало количественно
в 2,5 раза при жизни только одного поколения , наращивая тем самым силу
“демаграфического пресса”. Никогда до этого оно не вступало в периуд НТР,
не доходило до постиндустриальной стадии развития, не открывало дороги в
космос. Никогда прежде для его жизнеобеспечения не требовалось такого
количества природных ресурсов и энергии.. Никогда до этого не возникало
такое количество возвращаемых им в окружающюю среду отходов и.т.д. Сам
термин глобалистика вошел в научный обиход на рубеже 60-70 годов, тогда же
сформировалось и само понятие о глобальных проблемах, которые: во-первых,
касаются всего человечества, затрагивая интересы и судьбы всех стран,
народов и социальных слоев; во-вторых, приводят к значительным
экономическим и социальным потерям, а в случаеих обострения могут угрожать
самому существованию человеческой цивилизации; в-третьих, требуют для
своего решения сотрудничества в общепланетарном маштабе. Количество
глобальных проблем варьирует в очень широких пределах: от, примерно,
десяти до сорока и более. Поэтому разработана их классификация на: 1.
социальны., 2. Проблемы в системе человек - общество, 3. Проблемы в системе
человек - природа. Но если иметь в виду главные проблемы , то их не более
десятка: 1.Проблема мира и разоружения, предотвращение новой мировой войны;
2.Экологическая проблема; 3. Демографическая проблема; 4. Энергетическая
проблема; 5 Сырьевая проблема; 6. Продовольственная проблема; 7. Проблема
использования Мирового океана; 8. Проблема мирного освоения космоса.
