KSE6 (1153102), страница 3
Текст из файла (страница 3)
В частности, для ее дальнейшегообоснования используется теория самоорганизации, созданная во второй половинепрошлого века русским ученым, специалистом в области физической химии, лауреатомНобелевской премии И. Р. Пригожиным (1917—2003).Согласно его идеям, положившим начало новой науке о самоорганизации систем, —синергетике, наша Вселенная явилась результатом длительного процесса саморазвития исамоорганизации. Основными характеристиками этого процесса, по мнению Пригожина,являются как постепенное, плавное развитие, так и его перерывы в виде взрывов,революций и катастроф, ведущих к качественным сдвигам в развитии материи. В этихпроцессах велика роль и закономерности, и случайности.В свете фундаментальной естественно-научной теории самоорганизации дарвиновскаятеория биологической эволюции предстала как частный случай, как момент, или этап, вуниверсальной эволюции Вселенной.Решающим моментом в истории Земли, образовавшейся около 6 млрд лет тому назад всоставе Солнечной системы, а затем и в истории развития жизни на ней, было появлениеатмосферы.
В ее составе кроме водорода появились также азот, углерод и кислород.Атмосфера молодой Земли постоянно подвергалась мощным воздействиям непрерывныхизменений высоких температур, давления, радиации. Результатом этих процессов сталихимические реакции, приведшие к появлению первых молекул органического вещества.Дальнейшее взаимодействие органических веществ привело к образованию основныххимических компонентов живого: нуклеотидов и белков. Нуклеотиды первыми средиорганических веществ в процессе их самоорганизации приобрели способностьсамовоспроизведения, самокопирования, а белки обнаружили свойство высокой химической активности и способность на этой основе создавать самые различные структуры сразнообразными функциями.
Поэтому именно из этих двух органических веществ —нуклеотидов и белков - и возникли на Земле около 5 млрд лет тому назад первыепростейшие живые организмы, способные передавать наследственную информацию иосуществлять обмен веществ. Именно на этом этапе завершился продолжавшийся многиемиллиарды лет процесс добиологической эволюции и начался качественно новый, гораздоболее динамичный период биологической эволюции. Этот знаменательный моментперехода от неживого к живому, от сложных органических веществ к простейшим живыморганизмам в истории универсальной эволюции до сих пор остается «белым пятном» вестествознании.
Биологи пока не пришли к единому мнению о деталях данного процесса.Центральной неисследованной проблемой происхождения жизни является научноевоспроизведение возникновения механизма наследственности. Оценивая сложившуюсяситуацию, английский биолог, лауреат Нобелевской премии Фрэнсис Крик признает:«Мы не видим пути от первичного бульона до естественного отбора. Можно прийти квыводу, что происхождение жизни — чудо, но это свидетельствует только о нашемнезнании».Так или иначе, но возникновение на основе молекулярных трансформаций первыхживых существ стало величайшей революцией в развитии природы, которая положиланачало качественно новому процессу – конкуренции между живыми организмами,который и был впервые описан Ч.
Дарвиным, создавшим теорию биологической эволюции. Содержанию этой теории, и сегодня сохраняющей свое значение важнейшегообобщения в биологической науке, описано ниже.Конечно, со времен Дарвина естествознание ушло далеко вперед; процессвозникновения и развития жизни описывается сегодня не только с помощью дарвиновскойтеории, но и на основе теории самоорганизации, созданной И. Пригожиным, котораяраскрывает на атомно-молекулярном уровне механизмы добиологической эволюции,создавшей физико-химические предпосылки возникновения живого. Совмещениедарвиновской теории эволюции с новейшей теорией самоорганизации, а также соткрытиями современной генетики и создание на этой основе универсальной теорииэволюции является одним из крупнейших достижений современного естествознания.Причем отметим, что универсальная теория эволюции обосновывается наукой нетолько теоретически, но также и экспериментально, проведением множествафизических, химических и биологических опытов в различных научных центрах многихстран, в том числе и в России.Большой вклад в исследование проблем перехода от сложных органических веществ кпростым формам жизни внес выдающийся русский биохимик, академик А.
И. Опарин(1894—1980). Его экспериментами убедительно подтвержден вышеописанный процессуниверсальной эволюции, результатом которой и стало возникновение жизни на Земле.Отметим, что рассмотренные выше концепции происхождения жизни — религиозная инаучная — продолжают сохранять свое влияние. Это связано с тем, что существуют оникак бы в разных измерениях, в разных сферах духовной жизни. Креационистскаяконцепция, основанная на вере, признает в качестве истин положения, которым нет доказательств в научном смысле.
В результате она оказывается за рамками научногоисследования. Религия и наука — эти две сферы человеческого постижения действительности — изначально по своим методам исключают друг друга. Для ученого истина всегдасодержит элемент гипотезы, предварительности, но для верующего теологическая истинаабсолютна.Кроме указанных концепций происхождения жизни на Земле существуют и некоторыедругие. Одной из них, пользующейся особой популярностью у писателей-фантастов, атакже у уфологов, является концепция панспермии, или внеземного происхожденияжизни. Эта концепция исходит из представления о возможности переноса живыхорганизмов с одного космического тела на другое.
Согласно панспермии, рассеянные вмировом пространстве зародыши жизни переносятся с метеоритами или перемещаютсясами по себе под давлением светового излучения; подобным образом появилась будто быи жизнь на Земле, ее источником стали занесенные из космоса споры микроорганизмов.По сути эта теория не дает объяснения рассматриваемой проблеме, а лишь переносит ее вкакое-то другое место Вселенной.6.4. Структурные уровни живогоНыне существующий на нашей планете мир живой природы чрезвычайноразнообразен.
Чтобы разобраться в его составе, выявить закономерные связи междусоставляющими его частями, биологическая наука применяет метод классификациирастений и животных, используя для этой цели различные основания. На основеопределенных критериев выделяются разные уровни, подсистемы живого мира. Наиболеечасто в современной биологии классификации уровней организации живого используетсякритерий масштабности. По этому основанию в мире живого обычно выделяютсяследующие уровни.Биосферный уровень — включает всю совокупность живых организмов Земли,существующих в тесной связи с окружающей природной средой. На этом уровнебиологической наукой решается такая, например, актуальная проблема, какрегулирование процесса концентрации углекислого газа в атмосфере.
Исследуябиосферный уровень организации живого, ученые выяснили, что в последнее время врезультате значительного усиления хозяйственной активности и слабой природоохраннойдеятельности концентрация углекислого газа в атмосфере планеты стала возрастать. Врезультате возникла опасность глобального повышения температуры, возникновения такназываемого «парникового эффекта», увеличения в ряде районов количества осадков домасштабов Всемирного потопа.Уровень биогеоценозов выражает следующую ступень структуры живого. Подбиогеоценозами понимаются участки Земли с определенным составом тесно взаимосвязанных живых и неживых компонентов, представляющих единый природный комплекс —экосистему.
Рациональное использование природы невозможно без знания структуры ифункционирования биогеоценозов, или экосистем.Популяционно-видовой уровень образуется свободно скрещивающимися между собойособями одного и того же вида. Его изучение важно для выявления факторов, влияющихна численность популяций. На этой основе соответствующими службами обеспечиваетсяподдержание оптимальной численности популяций.
Этот уровень также важен с точкизрения исследования путей исторического развития живого, его эволюции.Организменный и органо-тканевый уровни отражают признаки отдельных особей, ихстроение, физиологию, поведение, а также строение и функции органов и тканей живыхсуществ.На клеточных и субклеточных уровнях исследуются процессы специализации клеток,а также различные клеточные органеллы.Молекулярный уровень составляет объект исследований молекулярной биологии,одной из важнейших задач которой является изучение механизмов передачи наследственной информации, развитие генной инженерии и биотехнологии.Разделение живой материи на уровни весьма условно. Оно имеет значение лишь какинструмент биологического исследования.
Решение же конкретных биологическихпроблем, например регулирования численности того или иного вида животных, опираетсяна данные обо всех уровнях живого, которые теснейшим образом связаны друг с другом.Однако все биологи согласны с тем, что в мире живого существуют ступенчатые уровни,своего рода иерархии. Представление о них как раз и отражает системный подход кизучению природы, который помогает глубже понять ее.Вместе с тем следует иметь в виду, что в этом бесконечно разнообразном мире все жесуществует некий фундамент, который объединяет все его многообразие. Своего рода«первокирпичиком» живого мира является клетка.