Концептуальные системы биологии 2-я лекция

Концептуальные системы
биологии
2-я лекция
1.Концепция ноосферы В.И.Вернадского.
2. Синергетика – теория
самоорганизующихся систем.
3.. Глобальный эволюционизм.
Концепция В.И.ВЕРНАДСКОГО
• В.И. Вернадский: БИОСФЕРА = это область жизни, основа которой
взаимодействие живого и косного вещества. Живые организмы –
функции биосферы и тесно связаны с ней. Сама биосфера – продукт
длительного развития планеты. Живое вещество, «завоевав» планету,
глубоко изменило ее, является трансформирующим фактором Земли.
• Главная особенность биосферы – биогенная мутация химических
соединений, вызываемая энергией Солнца и проявляющаяся в
обмене веществ, росте и размножении организмов. Биосфера
рассматривается как область земной коры, переводящая космические
лучи в действенную земную энергию : электрическую, химическую,
механическую, тепловую.
Биосфера
• это саморегулирующаяся система, в
которой все жив. организмы связаны
между собой, человек вмешивается в
процессы этой природной системы и
воздействует на нее. Человечество
вступило в новую эпоху, когда, познав
законы природы, оно проявляет себя как
сила, способное сознательно управлять
процессами в биосфере.
Составные части и оболочки
биосферы:
• - живые организмы,
• - биогенное вещество (уголь, нефть, известняки.)
• - косное вещество ( в его образовании живое
вещество не участвует)
• - биокосное вещество (создается с помощью
живых организмов)
• - в-во космического происхождения
• Вернадский проводит характеристику биосферы по
отдельным оболочки: АТМОСФЕРА, ГИДРОСФЕРА,
ЛИТОСФЕРА
Главная особенность биосферы
биогенная мутация химических соединений,
вызываемая энергией Солнца и
проявляющаяся в обмене веществ, росте и
размножении организмов. Биосфера
рассматривается как область земной коры,
переводящая космические лучи в
действенную земную энергию :
электрическую, химическую, механическую,
тепловую.
Живое вещество
• Это совокупность всех организмов Земли, находящихся на ней в
данный период времени.
• Миграция косного и живого вещества – единство земных
естественноприродных процессов.
• Происходит круговорот органического вещества. Каждый вид
организмов – звено в биотическом круговороте. Существуют
биотический и геологический круговорот. Можно вычислить
скорость «передачи жизни». Возможная скорость
размножения: бактерий – 1,25 суток, водорослей 379 лет – за
этот период они могут захватить всю поверхность планеты.
• Существует ПОСТОЯНСТВО БИОМАССЫ живого вещества:
живое вещество на протяжении всей истории земной жизни
остается постоянным.
Ноосфера
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Термин НООСФЕРА возник в 1936 г. впервые упомянул Вернадский (идея принадлежит
Э.Леруа). Условия становления ноосферы:
заселение человеком всей планеты;
резкое преобразование средств связи и обмена между странами;
усиление связей, в т.ч. политических между всеми государствами Земли;
преобладание геологической роли человека над другими геологическими
процессами, протекающими в биосфере;
расширение границ биосферы и выход в космос;
открытие новых источников энергии;
равенство всех рас и религий;
увеличение роли народных масс в решении вопросов внешней и внутренней
политики;
свобода научной мысли от давления авторитетов;
подъем благосостояния трудящихся;
разумное преобразование природы Земли с целью удовлетворить потребности
населения;
исключение войн из жизни общества.
• НООСФЕРА может формироваться как закономерное
воспроизведение на качественно новом уровне определенных
особенностей организованности биосферы, которой должна
следовать человеческая деятельность. Логика развития
человеческой деятельности должна идти в унисон с
организованностью биосферы. Преемственность человека по
отношению к живому веществу планеты состоит в том, что
своей деятельностью он должен продолжить логику развития
органического мира. В этом – мировоззренческий смысл
понятия ноосферы. Повышение жизнепригодности природной
среды для существования общества зависит от разработки
опережающей модели оптимального взаимодействия природы
и общества (методологический смысл).
КОЭВОЛЮЦИЯ
• взаимоотношение человека и биосферы.
Переход человечества в эпоху ноосферы
Вернадский рассматривал как акт
приспособления человечества. Необходима
выработка новых принципов согласования
своих действий и нового поведения людей
новой нравственности. От этого зависит
решение вопроса дальнейшего развития
цивилизации.
Теория САМООРГАНИЗАЦИИ
(СИНЕРГЕТИКА
междисциплинарное направление научных
исследований, исследующая принципы
построения организации, ее возникновения,
развития и самоусложнения в различных
системах
• Самоорганизация – процессы возникновения упорядоченных
структур в сложных нелинейных системах, находящихся в
далеких от равновесия состояния. Это происходит вблизи так
называемых точек бифуркации, рядом с которыми поведение
систем становится неустойчивым. В этих точках, под влиянием
флуктуаций или незначительных изменений может произойти
кардинальное изменение системы. Таким образом, на развитие
системы в точках бифуркации могут оказать влияние самые
незначительные факторы, которые раньше считались
нейтральными.
• Открытия в области физики, такие, как исследования
термодинамических процессов (И.А. Пригожин), а также химии
(напр., ячейки Бенара) стали предпосылками синергетики.
• Начало теории относят к1970-м гг . Сейчас
принципы синергетики используются во
многих науках (биологии, физической
химии, экологии, космологии, демографии
и др.).
• Один из основоположников синергетики
Герман Хакен выдели характеристики
самоорганизующихся систем.
Характеристики
самоорганизующихся систем:
• 1.ОТКРЫТОСТЬ. Самоорганизующиеся системы – это системы
неравновесные
• Согласно 2-му началу термодинамики, энтропия не может
убывать в замкнутой системе – иначе следует «тепловая
смерть» Вселенной. В Х1Х и ХХ вв. были обнаружены данные,
доказывающие эволюцию Вселенной – от простого к
сложному.
• ОТКРЫТЫЕ – это такие СИСТЕМЫ, которые поддерживаются в
определенном состоянии за счет непрерывного притока
вещества, энергии и информации. Это необратимые системы.
• 2.НЕЛИНЕЙНОСТЬ.
• В отличие от стабильных и равновесных систем, не способных к
самоорганизации, нелинейные системы влияют на среду таким
образом, что в среде вырабатываются условия, которые
вызывают изменения в самой системе.
• 3.ДИССИПАТИВНОСТЬ. Хаос как фактор
самоорганизации.
• ДИССИПАЦИЯ – тенденция к размыванию
организации, но в сложных системах она
проявляет себя через противоположную
функцию – структурообразование. Происходит
формирование новых типов структур. ХАОС не
является деструктивным началом (образ
абсолютного зла в этике) – а выступает как
материальное начало, которое способствует
созиданию нового.
Закономерности самоорганизации
ГЛАВНАЯ ИДЕЯ СИНЕРГЕТИКИ – идея принципиальной
возможности спонтанного возникновения порядка и
организации из беспорядка и хаоса в результате процесса
самоорганизации. Происходит образование петли
ПОЛОЖИТЕЛЬНОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ системы и среды.
При этом система начинает самоорганизоваться и
противостоит тенденции ее разрушения средой. (напр., в
химии – автокатализатор) АТТРАКТОРЫ – направления, в
которых способна эволюционировать открытая система. В
точке БИФУРКАЦИИ - система колеблется перед выбором
пути организации. ФЛУКТУАЦИЯ( момент случайности)
здесь может быть началом эволюции. В связи с этим,
можно представить математические модели перехода от
хаоса к порядку (в истории, экономике, демографии).
ГЛОБАЛЬНЫЙ ЭВОЛЮЦИОНИЗМ
• Идея развития мира в естествознании существует, начиная с 18 в.
• К концу ХХ века были созданы предпосылки для создания единой
модели универсальной эволюции, выявления общих законов
природы, связывающих в единое целое происхождение Вселенной
(космогенез), Солнечной системы и нашей планеты (геогенез),
возникновение жизни (биогенез) и возникновение человека ка и
общества (антропогенез). В этой связи - суть концепции глобального
эволюционизма.. Вселенная рассматривается как развивающееся во
времени природное целое, история Вселенной – единый процесс от
Большого Взрыва до возникновения человечества (химический,
биологический, социальный типы эволюции преемственно и
генетически связаны между собой. Космохимия, геохимия, биохимия
отражают фундаментальные переходы в эволюции молекулярных
систем и неизбежности превращения их в органическую материю.
• Важная закономерность глобального
эволюционизма – направленность развития
мирового целого на повышение своей структурной
организации. Концепция саморазвития материи
дает возможность проследить логику развития
Вселенной как целого.
•
Одной из особенностей этой логики является то,
что выявляется идея отбора: новое возникает как
результат отбора наиболее эффективных
формообразований, неэффективное
отбраковывается историческим процессом: это
характерно не только для биологических форм.