П. Зитте, Э.В. Вайлер, Й.В. Кадерайт, А. Брезински, К. Кернер - Ботаника. Учебник для вузов. Том 1. Клеточная биология. Анатомия. Морфология (1134214), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Язык — система негенетической передачи информации из поколения в поколение. Способность к логике и математике развиваетсятренировкой. — Примеч. ред.2Такое противопоставление биологии ифизики/химии нам представляется спорным.С одной стороны, в полном математическом илогическом описании объектов в химии и физике остается большая «недосказанность» (иначетеоретические исследования в этих науках прекратились бы). С другой стороны, биологи всееще недостаточно стремятся к познанию живого с помощью логики и математики, поэтомусоответствующие разделы «Математики живыхсистем» все еще не разработаны. — Примеч.
ред.Особое положение биологиикой, но наблюдения, описания и сравнения играют в ней значительно большуюроль, чем, скажем, в физике. Полное сведение всех биологических явлений к закономерностям, известным из области химии и физики, как это требовалось бы спозиций последовательного редукционизма,во всяком случае, является иллюзорным.Характеризуя живые организмы каксамовоспроизводящиеся системы, мыподходим к дальнейшему пункту, которыйпоясняет особое положение организмов:к биологической телеономии. Живые организмы ведут себя целенаправленно, оницелесообразно реагируют и выглядят разумно сконструированными.
Наряду с вопросом «почему?» (каузальность), в биологии (и среди естественных наук только вбиологии) целесообразен и правомерентакже вопрос «для чего?» (финальность).Это основывается в конечном счете нациклическом развитии живых организмов(ср. понятия «цикл развития, размножения или поколений»). От некой даннойисходной ситуации эти циклы ведут погенетически установленным путям развития опять к подобным же исходным ситуациям (например, одноклеточным формам, спорам). Благодаря этому возникаютквазициклические цепи событий и причинные цепи.
Например, определенное состояние развития В выходит не только какследствие предшествующего А, но и через последующие состояния С, D... и одновременно опять как причина для повторных (даже если и не упорядоченныхво времени) проявлений А. Финальныйвид рассмотрения выступает поэтому вбиологии почти равноправно наряду скаузальным.
В неживой природе циклические процессы (например, колебания) необладают механизмами, которые бы компенсировали потери из-за процессов затухания, и приходят в конечном счете ксостоянию покоя1. Напротив, живые орга1На макроуровне неживая природа Землидо сих пор не пришла к состоянию покоя: круговорот воды (течение рек и ледников), движение литосферных плит, атмосферные потоки,по-видимому, служили посылкой для возникновения жизни на нашей планете.
— Примеч. ред.J33низмы могут при размножении еще и увеличивать свою численность.Также и при изучении эволюции ипроисхождения жизни биология занимает среди естественных наук необычное положение. Если там прежде всего выявляют закономерности, которые отличаютсярегулярными повторениями структур илипроцессов, то здесь решающую роль часто играет единичное, случайное событие.Это связано с размножением и отбороморганизмов. Природные мутации — случайные события, единичные и непредсказуемые. Если мутация ведет к благоприятным последствиям для ее носителя, то,согласно теории отбора, она вновь и вновьдает преимущества в последующих поколениях.
Живые организмы «работают» вэтом плане как чрезвычайно действенныеусилители: многие (все?) из наблюдаемыху них наследуемых свойств происходят открайне маловероятных и соответственноредких случайных событий (единичныхслучаев), которые, однако, в дальнейшемпутем процессов размножения необычайно распространились и усилились. Не исключено, что, например, возникновениежизни или «открытие» генетическогокода, который у всех организмов почти неимеет отклонений, имели в основе единичные события, зафиксированные в ходеземной жизни и размноженные при воспроизведении организмов в гигантскоммасштабе. Возникновение и эволюцияжизни — хорошие примеры детерминистического хаоса, хотя и находящегося подгосподством законов и не лишенного причинности, однако из-за детерминирующихслучайных событий не являющегося нипредсказуемым, ни полностью понимаемым.Животное и растениеПосле преодоления (более исторически, чем объективно) обоснованной специализации науки на зоологию и ботанику в современной биологии доминируетмеждисциплинарный общий подход: генетические, биофизические и биохимические, а также физиологические данные34[ ВВЕДЕНИЕобразуют широкий фундамент общей биологии; так же эволюционная биология ибиология развития, как и молекулярная иклеточная биология, оказались выше границ «классических» предметов ботаникии зоологии.
Однако при таком подразделении не следует забывать, что типичноеживотное и типичное растение (оба термина понимаются в обиходном смысле)показывают многочисленные существенные различия.Типичное животное способно к перемене места, поэтому его тело построенокомпактно, а все органы, за исключением органов чувств, предназначенных длявосприятия сигналов из внешней среды,находятся внутри организма. Чтобы увидеть строение тела животного, тело должно быть вскрыто (анатомия — от греч. слова, означающего «вскрытие»). Обширныеповерхности, необходимые для дыхания,питания и выделения, развиваются каквпячивания внутрь тела. Внешняя поверхность сводится к минимуму: животное —«закрытый» организм. Компактное строение тела обеспечивает центральное расположение органов для кровообращенияи выделения. Также и нервная система,которая делает возможной быструю координацию, в ходе филогении показываеттенденцию к централизации.
Большинствоорганов формируется в ограниченном числе. Симметрия тела преимущественно билатеральная и дорсовентральная, соответственно двум ориентированным перпендикулярно друг другу векторам силы тяжести и движения. В узком смысле радиально-симмегричные формы встречаютсяпочти только у прикрепленных или парящих в толще воды форм. Специализациятканей и органов идет очень далеко. Ужеобразовательные ткани часто специализированы для последующего формированиясовершенно определенных типов клеток(стволовые клетки крови и иммунной системы, кожи, эпителия кишечника и т.д.).Продолжительность жизни даже крупныхживотных ограничена.
Функции регенерации у высокоразвитых животных незначительны. У них некоторые высокодифференцированные клетки остаются активными на протяжении всей жизни и обычноу взрослого животного больше вновь необразуются (крупные нейроны; поперечнополосатые мышечные волокна; клеткихрусталика глаза).Типичное растение, напротив, ведетприкрепленный образ жизни. Оно развивает многие свои органы (корни, листья,цветки) в большом числе и свободно наружу.
Поверхность тела за счет выпячивания и ветвления увеличивается до максимума. Растение — «открытый» организм.Многолетние растения продолжают растив каждый период вегетации, имея многочисленные точки роста (у деревьев: ежегодный прирост всех побегов, годичныекольца древесины и т.д.). Открытая организация тела растения ограничивает развитие центральных органов, у растенийнет ни сердца, ни почек, ни органов, аналогичных нервной системе.
Отходы обмена вешеств должны удаляться каждой отдельной клеткой самостоятельно; вместоцентрального выделения здесь имеется локальное, клеточное. Тело чаще всего радиально-симметричное; билатеральныеорганы в основном образуются только тогда, когда векторы силы тяжести и ростанаправлены перпендикулярно друг другу(имеющие боковое расположение листья,многие цветки).
Способность к регенерации огромна: каждая точка роста может,в принципе, вырасти в полное новое растение, на чем основано часто применяемое в садоводстве и вообще в сельскомхозяйстве вегетативное размножение черенками, отводками, выводковыми почками и т. д. К тому же в хаотически растущих клетках (каллусная ткань), которыеобычно образуются сначала после повреждения, могут заново возникать точки роста.
Благодаря этому из культур клеток растений могут снова регенерировать целыерастения, что у животных в культуре клеток и тканей невозможно. Растения, возраст которых насчитывает несколько столетий и даже тысячелетий, нередко встречаются не только среди деревьев и кустарников, но и среди травянистых многолетников.Животные и растения значительно различаются также по строению и функциисвоих клеток. Общее, основанное на ти-Животное и растение |пичных чертах противопоставление делает ясным, что растительные клетки (фитоциты) отличаются не только наличиемпластид. Они не только фототрофны, но итакже осмотрофны, т.е. воспринимают вещества лишь в растворенной форме, тогда как животные клетки (зооциты) фаготрофны, т. е. могут воспринимать питательные вещества в форме частиц. Характерно, что у жгутиковых имеется так называемое миксотрофное питание, т.е.
развитыобе формы клеточного питания (рис. 4).Растительная клетка обладает в зреломсостоянии центральной вакуолью, которая часто составляет свыше 90% объемаклетки, и прочной клеточной стенкой.Клеточная стенка механически сопротивляется гидростатическому давлению вакуоли (тургор), которое иначе разорвало быклетку на куски. Тургор — следствие осмотических явлений; общая молярная концентрация клеточного сока в вакуоли значительно выше, чем водных растворов вклеточных стенках. Клетки тканей животных не имеют ни крупных вакуолей (ипоэтому обычно значительно мельче, чемклетки тканей растений), ни жестких клеточных стенок, которые служат для стабилизации отдельных клеток.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
