Что такое материя биология
Общая биология
Информативные ответы на все вопросы курса «Общая биология» в соответствии с Государственным стандартом.
Оглавление
Приведённый ознакомительный фрагмент книги Общая биология предоставлен нашим книжным партнёром — компанией ЛитРес.
2. Жизнь. Свойства живой материи
Жизнь — это макромолекулярная открытая система, которой свойственны иерархическая организация, способность к самовоспроизведению, самосохранению и саморегуляции, обмен веществ, тонко регулируемый поток энергии.
Свойства живых структур:
1) самообновление. Основу обмена веществ составляют сбалансированные и четко взаимосвязанные процессы ассимиляции (анаболизм, синтез, образование новых веществ) и диссимиляции (катаболизм, распад);
2) самовоспроизведение. В связи с этим живые структуры постоянно воспроизводятся и обновляются, не теряя при этом сходства с предыдущими поколениями. Нуклеиновые кислоты способны хранить, передавать и воспроизводить наследственную информацию, а также реализовывать ее через синтез белков. Информация, хранимая на ДНК, переносится на молекулу белка с помощью молекул РНК;
3) саморегуляция. Базируется на совокупности потоков вещества, энергии и информации через живой организм;
4) раздражимость. Связана с передачей информации извне в любую биологическую систему и отражает реакцию этой системы на внешний раздражитель. Благодаря раздражимости живые организмы способны избирательно реагировать на условия внешней среды и извлекать из нее только необходимое для своего существования;
5) поддержание гомеостаза — относительного динамического постоянства внутренней среды организма, физико-химических параметров существования системы;
6) структурная организация — упорядоченность, живой системы, обнаруживается при исследовании — биогеоценозов;
7) адаптация — способность живого организма постоянно приспосабливаться к изменяющимся условиям существования в окружающей среде;
8) репродукция (воспроизведение). Так как жизнь существует в виде отдельных живых системы, а существование каждой такой системы строго ограничено во времени, поддержание жизни на Земле связано с репродукцией живых систем;
9) наследственность. Обеспечивает преемственность между поколениями организмов (на основе потоков информации). Благодаря наследственности из поколения в поколение передаются признаки, которые обеспечивают приспособление к среде обитания;
10) изменчивость — за счет изменчивости живая система приобретает признаки, ранее ей несвойственные. В первую очередьизменчивостьсвязанасошиб-ками при репродукции: изменения в структуре нуклеиновых кислот приводят к появлению новой наследственной информации;
11) индивидуальное развитие (процесс онтогенеза) — воплощение исходной генетической информации, заложенной в структуре молекул ДНК, в рабочие структуры организма. В ходе этого процесса проявляется такое свойство, как способность к росту, что выражается в увеличении массы тела и его размеров;
12) филогенетическое развитие. Базируется на прогрессивном размножении, наследственности, борьбе за существование и отборе. В результате эволюции появилось, огромное количество видов;
13) дискретность (прерывистость) и в то же время целостность. Жизнь представлена совокупностью отдельных организмов, или особей. Каждый организм, в свою очередь, также дискретен, поскольку состоит из совокупности органов, тканей и клеток.
Что такое материя биология
С позиций научной философии реальный мир – это последовательность бесконечного множества форм материи. Форма материи – это вид материи, или материя на опред.ступени развития. В наст.время известны 4 формы материи: физич, химич, биологич, социальная. Они выступают в качестве ступеней единого бесконечного мирового процесса развития, который был разработан Энгельсом и Лениным.
Живая (биологич.) материя возникает в результате закономерного развития хим.формы материи. Энгельс определял «жизнь как способ существования белковых тел, который включает постоянное самообновление хим.составных частей этих тел». В середине 20в. была раскрыта огромная роль нуклеиновых кислот – ДНК и РНК, выступающих в качестве важнейшей хим.основы наследственности. В связи с рядом открытий в биологии жизнь определяют как способ существования высокоорганизованного материального субстрата, основными хим.компонентами которого выступают белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, жиры, некоторые минеральные соединения.
Сущностью жизни (биологич.способа существования) является тенденция к самосохранению путем приспособления к окр.среде – адаптации. На самосохранение направлена вся совокупность физич, химич, биологич.процессов живого организма.
Самосохранение путем приспособления – 2 важнейших свойства БФМ, которые выражаются в совокупности др.свойств живой материи: ассимиляции и диссимиляции, росте и развитии организмов, раздражимости и сократимости живой ткани, способности к движению, способности к эволюции. Способность к эволюции включает ряд др.факторов (согласно теории Дарвина): изменчивость, наследственность и естеств.отбор.
Распад живого субстрата – диссимиляция – и его восстановление – ассимиляция – являются активным способом динамич.сохранения состава и структуры живого. Динамич.самосохранение жизни осуществляется посредством роста и развития организма. С помощью раздражимости живое получает сведения об изменяющейся внещней среде, посредством сократимости и движения – активно реагирует на ее изменения. Благодаря механизму наследственности живое накапливает, сохраняет и передает от поколения к поколению все важнейшие признаки и механизмы приспособления. Важнейшие признаки живого закрепляются посредством особых биологич.структур – генов, совокупность которых образует геном организма; совокупность геномов образует генофонд живой материи.
Живые организмы образуют популяции – самовоспроизводящиеся совокупности живых организмов данного вида, обладающие общим генофондом и территорией. Популяции разл.видов образуют биоценозы, связанные с опред.абиотической средой и составляющие с ней биогеоценозы. Совокупность всего живого на Земле образует биос, входящий наряду с атмосферой, литосферой и гидросферой в биосферу. На опред.этапе развития биосфера превращается в ноосферу – сферу разумной жизни, управляемую человеком. Целостное учение о ноосфере было разработано В.И.Вернадским.
Наиболее разработанной теорией биологич.эволюции является совр.дарвинизм, согласно которому важнейшими факторами эволюции являются наследственная изменчивость (мутации и рекомбинации генов) и естеств.отбор – выживание наиболее приспособленных организмов. Принято считать, что наследственная изменчивость имеет случайный характер и поэтому биологич.эволюция должна рассматриваться как случайностный, вероятностный процесс.
Далее биологич.эволюция приводит к появлению наиболее сложного живого существа – человека.
Мир живой материи.
Всё в Природе подчинено общим Законам, и в этом смысле между неживой и живой материей не существует границ, материя сама по себе является формой жизни (из определения). Это подтверждается однородностью их геометрических структур (см. гл. 3.2). Поэтому рис. 4 из главы 3.2 для живой материи может быть представлен в несколько ином виде, но также в возрастании по уровням.
(Рисунок не отображается.)
Также как и для неживой материи началом живой материи служит «тёмная энергия» космоса, или точнее – началом материи является энергия частиц нулевого первого и второго уровня, с последующим образованием химических элементов.
Тройка химических элементов неживой материи ВОДОРОД, УГЛЕРОД и КИСЛОРОД, которые образуют сложные химические соединения, являются основой живой материи и играют важную роль на всех последующих уровнях. Даже по названию они выделяются в особую тройственную группу и составляют 98% массы клеток живых организмов.
ВОДОРОД (от др.греч. ὕδωρ – «вода» и γεννάω – «рождаю», т.е. «рождающий воду», лат. hydrogenium; 1-ый элемент таблицы Менделеева. (Википедия). Но и по-русски это звучит как «рождающий воду»);
Р’ОДЪ (Всевышний словянский Бог)– созидание (созидающий) во множестве формы (жизни).
Водород – созидающий (рождающий) связующее звено между двумя системами (начальное звено между живой и не живой метерией).
УГЛЕРОД (сл. Старчевского, м. оуголъ – уголь; др.рус. угълъ; лат. сarboneum; 6-ой элемент таблицы Менделеева, обозначается символом «С»).
Угълъ – взаимодействие в движении, создающее в процессе действия соприкосающихся объёмов (новое) творение.
КИСЛОРОД (л. Старчевского, кыслъ – пр. кислый, горький; кыселъ (кысълъ) – м. кисель, пр. кислый; кыслота – ж. остриё, острота, лезвие; кыселина – ж. кислятина; др.греч. ὀξύς – «кислый» и γεννάω – «рождаю»; лат. oxygenium; фр. oxygène – порождающий кислоту; 8-ой элемент таблицы Менделеева, обозначается символом «О»);
Кысълъ – объём (увеличивающийся) от соединения потоков соприкосающихся объёмов.
Другие элементы в составе живой клетки и организмов выполняют также важную, но дополнительную роль, их содержание колеблется от нескольких процентов до микродолей процента: N – азот (2-3%), Са – кальций (0,04-2%), Р – фосфор (0,2 – 1%), К – калий (0,15-0,4%), S – сера (0.15-0,2%), микроэлементами представлены: хлор, натрий, магний (играет важную роль практически во всех обменных процессах), кремний (основной структурный элемент, обеспечивающий четкость и слаженность управления работой всех органов со стороны нервной системы), ванадий, германий, йод (входит в состав тироксина, гормона щитовидной железы), кобальт (витамин В12), марганец, никель, рутений, селен, фтор (зубная эмаль), железо, медь, хром, цинк, молибден (участвует в связывании атмосферного азота), бор (влияет на ростковые процессы у растений) – эти элементы выполняют дополняющую функцию, подобно легирующим химическим элементам в составе сплава железо-углерод.
Функции ультрамикроэлементов – золота, серебра, ртути,селена, мышьяка, платины, цезия, берилия, радия и урана исследователями до конца не изучены. Но в целом наличие в клетках большинства химических элементов (за исключением радиоактивных) говорит о том, что во-первых, живая и неживая материи неразрывно связаны, как общая форма жизни, а во-вторых, с возрастанием числа элементов, участвующих в работе клетки, возрастает уровень организации живого организма и взаимозависимость его отдельных органов по какой-то программе, заложенной самой Природой изначально.
(Вся приводимая информация взята из различных доступных источников в интернете.)
Белки (протеи́ны, полипепти́ды).
Функции белков в клетках живых организмов разнообразны. Так, белки-ферменты катализируют протекание биохимических реакций и играют важную роль в обмене веществ. Некоторые белки выполняют структурную или механическую функцию, образуя цитоскелет, поддерживающий форму клеток. Также белки играют ключевую роль в сигнальных системах клеток, при иммунном ответе и в клеточном цикле.
Первые трёхмерные структуры белков гемоглобина и миоглобина были получены методом дифракции ренгеновских лучей.
Кератины – семейство фибриллярных белков, обладающих механической прочностью, которая среди материалов биологического происхождения уступает лишь хитину. Согласно новой номенклатуре кератинов, в это семейство входят также цитокератины, образующие наиболее прочные элементы внутриклеточного цитоскелета эпителиальных клеток.
Жиры – основной энергоноситель и резервный источник тепла и воды в организме. Их содержание доходит до 12% от общей массы тела (выше – патология). С химической точки зрения жиры – это триглицери́ды, триацилглицериды, органические вещества, продукты этерификации карбоновых кислот и трёхатомного спирта глицерина, одноосновных жирных кислот (входят в класс липидов). В живых организмах жиры (липиды) выполняют важные структурные, энергетические и другие жизненно важные функции в составе мембранных образований клетки и в субклеточных органеллах.
Углеводы – источник быстрой энергии для обогрева организма и экстренного запуска обменных процессов. В теле человека их содержится не более 1%. Наша пищеварительная система разрушает те из них, что способна переварить, до глюкозы, которая затем поступает в кровь.
Липи́ды (от др.греч. λίπος – жир) – обширная группа природных органических соединений, включающая жиры и жироподобные вещества. Молекулы простых липидов состоят из спирта и жирных кислот, сложных – из спирта, высокомолекулярных жирных кислот и других компонентов. Содержатся во всех живых клетках. Будучи одним из основных компонентов биологических мембран, липиды влияют на проницаемость клеток и активность многих ферментов, участвуют в передаче нервного импульса, в мышечном сокращении, создании межклеточных контактов, в иммунохимических процессах. Также липиды образуют энергетический резерв организма, участвуют в создании водоотталкивающих и термоизоляционных покровов, защищают различные органы от механических воздействий и др.
Основную группу простых липидов составляют триглицериды, или жиры. К простым липидам относятся также воски и воскоподобные вещества. В состав молекул сложных липидов могут входить белки (липопротеиды), углеводы (гликолипиды), производные фосфорной кислоты (фосфолипиды).
Клетчатка – это не что иное, как растительные волокна. Клетчатка – это разновидность углеводов, которую организм человека неспособен переварить, но она способствует очищению кишечно-пищеварительного тракта. В чём отличие растительных клеток от животных? Общими являются план строения, химические процессы и состав, деление и генетический код. В то же время они принципиально отличаются способом питания.
Основной атрибут живой материи – генетическая информация, используемая для репликации.
Реплика́ция (от лат. replicatio – возобновление) – процесс создания двух дочерних молекул ДНК на основе родительской молекулы ДНК. Репликацию ДНК осуществляет сложный комплекс, состоящий из 15–20 (структура икосаэдра) различных белков-ферментов, называемый реплисомой. С помощью специальных ферментов двойная спираль материнской ДНК расплетается на две нити, на каждой образовавшейся нити достраивается вторая нить, образуя две идентичных дочерних молекулы ДНК, которые затем скручиваются в отдельные спирали. В ходе последующего деления материнской клетки каждая дочерняя клетка получает по одной копии молекулы ДНК, которая является идентичной ДНК исходной материнской клетки. Этот процесс обеспечивает точную передачу генетической информации из поколения в поколение.
Генети́ческая информа́ция – информация о строении белков, закодированная с помощью последовательности нуклеотидов – генетического кода – в генах (особых функциональных участках молекул ДНК или РНК).
ДНК состоит из двух спирально закрученных полимерных цепей, мономерами которых служат четыре нуклеотида (пространственная геометрическая фигура – тетраэдр), состоящие из пятиуглеродного сахара (2-дезоксирибозы), фосфатной группы и одного из четырёх азотистых оснований: аденозин, цитизин, гуанозин и тимидин.
После открытия нуклеиновых кислот в качестве носителя наследственной информации определение гена изменилось, и ген стали определять как участок ДНК (у некоторых вирусов – участок РНК), задающий последовательность полипептида либо функциональной РНК.
Ген (др.греч. γένος – род) – в классической генетике – наследственный фактор, который несёт информацию об определённом признаке или функции организма, и который является структурной и функциональной единицей наследственности.
По мере накопления сведений о строении и работе генов определение понятия «ген» продолжало изменяться, однако в настоящее время не существует универсального определения гена, которое удовлетворило бы всех исследователей. Одно из современных определений гена звучит следующим образом:
ген представляет собой последовательность ДНК, составляющие сегменты которой не обязательно должны быть физически смежными. Эта последовательность ДНК содержит информацию об одном или нескольких продуктах в виде белка или РНК. Продукты гена функционируют в составе генетических регуляторных сетей, результат работы которых реализуется на уровне фенотипа.
Генетическая информация у подавляющего большинства организмов закодирована в длинных молекулах ДНК. Азотистое основание связано гликозидной связью с пятиуглеродным (пентозным) сахаром в 1′-положении. Остовом цепей ДНК служит чередующаяся последовательность пентозных сахаров и фосфатов, фосфатные группы присоединяются к сахару в 5′- и 3′-положениях.
По мнению исследователя Джени Нидерхайзер, ДНК человека задает тональность не только физическому облику:
«Наши результаты доказывают, что существуют генетические влияния на формирование морали и нравственности. Это не означает, что если биологические родители были добродетельны, то такими же вырастут и их дети, независимо от того, кто и в каких условиях их воспитывал. Но это значит, что дети наследуют склонность вести себя определенным образом, и данная предрасположенность не должна игнорироваться».
Последнее предположение интересно тем, что возможно отвечает на фантастические вопросы.
Если материя сама по себе является носителем жизни и в различных точках Вселенной жизнь развивается по одним и тем же законам, тогда и разумные существа проходят одинаковые стадии развития, а достигнув высокого уровня, должны были бы стремиться контактировать? О присутствии инопланетян на Земле, как бы, уже известно давно (древние наскальные рисунки и наблюдаемые НЛО), но без научных комментариев.
Не являются ли условия формирования человека на Земле некоей средой, формирующей между людьми взаимную вражду и ненависть, в отличие от других планет Вселенной, где человеческие отношения строятся на другой морали и нравственности? Не это ли является причиной отсутствия контактов?
Но наблюдение и изучение непонятных «разумных» существ на Земле для других цивилизаций должно быть крайне интересно.
Эти вопросы, наверное, слишком высокого порядка. Возможно ли, человеку ответить на более простые вопросы:
На каком уровне в цепочке образования сложных «углеродоорганических белково-нуклеиново-водных» соединений проявляется свойство живой материи?
Что служит толчком в оживлении неживой материи?
Что служит сохранению и передаче информации в иммунохимических и наследственных процессах?
Возможно, эту функцию выполняют частицы нейтрино (кванты информационного поля), свойства которых весьма необычны (см. гл. 3.2. стр. 250). Если это так, то название «божья частица» больше подходит не «бозону Хигса» (гравитону), а нейтрино, источником которых является РА-Солнце (изначальная энергия, божественная энергия) и вёзды Вселенной.
Законы Природы очень мудры и потому современному человеку они до конца не постижимы. Духовное начало в этом постижении отдано на откуп (в буквальном смысле) религиозным догматикам, наука в этом ограничивается только признанием того, что нечто необъяснимое в Мире всё же существует и, уступая в аргументации клерикалам, признают существование некоего божественного начала. А возможно так оно и есть, если правильно понимать значение слова Бог (см. сл. 5).
Человек может проникнуть в Законы Природы только до определённого уровня – он не «Царь Природы», а только её не самая совершенная частичка, и как «думающая частичка» он пробует познать многомерное пространство, но только на уровне предположений. Когда предположения становятся догмами, тогда процесс познания останавливается.
Биологическая форма материи
Сущность жизни. Живая материя, как уже отмечалось, возникает в результате закономерного развития химической формы материи, когда последняя “выходит за свои собственные рамки” и становится “сам себя осуществляющим перманентным химическим процессом” (Энгельс). Гегель отмечал, что “если бы продукты химического процесса сами начинали действовать сызнова, то они были бы жизнью. В этом смысле жизнь есть увековеченный химический процесс”[93].
Используя разумные соображения Гегеля, Энгельс дал первое в науке определение жизни как способа существования белковых тел. “Жизнь есть способ существования белковых тел, и этот способ существования состоит по своему существу в постоянном самообновлении химических составных частей этих тел”[94]. Энгельсово определение материи фиксирует субстратную и функциональную стороны живой материи. В соответствии с данными науки XIX в. субстратом жизни Энгельс считал белковые тела, включающие, наряду с белком как главным носителем жизни, жиры, углеводы и другие химические соединения. С функциональной стороны (способ существования живогосубстрата) жизнь рассматривалась как процесс самосохранения живого посредством постоянного саморазрушения и обновления химических составных частей субстрата. Данное Энгельсом определение сущности жизни выходит далеко за пределы “чистой” философии, имеет также непосредственный биологический смысл и является результатом творческого “вторжения” философии в смежную область науки. Оно выступает примером компетентного философского обобщения данных биологической науки.
В середине XX в. определение жизни, сохраняя основное материалистическое содержание — трактовку жизни как способа существования высокоорганизованной материи, претерпело существенные изменения в своей собственно биологической части. Молекулярной генетикой была открыта огромная роль в явлениях жизни нуклеиновых кислот — ДНК и РНК, выступающих в качестве важнейшей химической основы наследственности. В связи с этими и рядом других открытий биологии жизнь необходимо определить как способ существования высокоорганизованного материального субстрата, основными химическими компонентами которого выступают белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, жиры, некоторые минеральные соединения.
Сущностью жизни, или биологического способа существования, является тенденция к самосохранению путем приспособления к среде (адаптации). Замечательная особенность биологической формы материи (БФМ) заключается в том, что если более простые материальные тела — физические и химические существуют в силу присущей им большей или меньшей устойчивости, то у живой материи самосохранение становится результатом активных процессов: на самосохранение направлена вся совокупность физических, химических и собственно биологических процессов живого организма. Это самосохранение возможно только благодаря активному приспособлению живых организмов к окружающей среде.
Самосохранение путем приспособления, как два важнейших свойства БФМ, выражаются в совокупности других существенных свойств живой материи: ассимиляции и диссимиляции, росте и развитии организмов, раздражимости и сократимости живой ткани, способности к движению, способности к эволюции. Последняя, способность к эволюции, включает ряд факторов, важнейшим из которых, с позиций теории Дарвина и ее современного варианта — синтетической теории эволюции (СТЭ), являются изменчивость, наследственность и естественный отбор.
Все свойства живого представляют собой выражение различных сторон способа существования живого — самосохранения через приспособление. Распад живого субстрата (диссимиляция) и его восстановление (ассимиляция) являются активным способом динамического, а не статического сохранения состава и структуры живого. Динамическое самосохранение жизни осуществляется посредством роста и онтогенетического развития организма. С помощью раздражимости живое получает сведения об изменяющейся внешней среде, посредством сократимости и движения — активно реагирует на ее изменения. Если физические и химические тела в основном только проявляют имеющуюся у них способность сохранения, ограниченную жесткими пределами, то благодаря механизму наследственности живое накапливает, сохраняет и передает от поколения к поколению все важнейшие (наследуемые) признаки и механизмы приспособления. Наследственность — концентрированное выражение способности живого к самосохранению, своего рода биологическая “память”. Важнейшие индивидуальные, видовые и другие признаки живого закрепляются посредством особых биологических структур — генов, совокупность которых образует геном организма. Совокупность всех геномов живых организмов составляет генофонд живой материи в целом.
Живые организмы образуют популяции — самовоспроизводящиеся (путем размножения при наличии минимальной численности и разнообразия особей) совокупности живых организмов данного вида, обладающие общим генофондом и территорией. Популяции различных видов образуют биоценозы, связанные с определенной абиотической средой и составляющие вместе с нею биогеоценозы. Совокупность всего живого на Земле образует биос, входящий в состав биосферы, которая включает, наряду с биотической компонентой (биосом) части других “сфер” планеты — атмо-, лито- и гидросферы. Целостное учение о биосфере было создано выдающимся советским ученым В.И. Вернадским. Общая масса живого вещества в биосфере оценивается в 1,8-2,5х10 18 г (в пересчете на сухое вещество), а биосферы в целом — 3×10 24 г. Однако, как показал Вернадский, живое вещество становится наиболее мощным фактором развития биосферы. На определенном этапе развития биосфера превращается в ноосферу, сферу разумной жизни, управляемую человеком.
В классификационном отношении живые организмы образуют четыре царства природы — растений, животных, грибов и вирусов, которые в свою очередь делятся на типы, классы, отряды, семейства, роды, виды, некоторые промежуточные единицы.
Одним из важнейших свойств живого является целесообразность, понимаемая как направленность всех процессов живого на его сохранение. Целесообразно — значит служит сохранению жизни. Первоначально удивительная целесообразность живого религиозной и идеалистической философией была истолкована как выражение заложенной в живом цели. Лежащую в основе такого заключения логику нетрудно понять: все целесообразное напоминает действие разума, разумного замысла. Именно таким образом возникла телеология (от греч. teleos — цель), с позиций которой в основе всех природных процессов лежит духовное начало — цель, которая направляет эти процессы к определенному результату. Телеология ведет свое происхождение от взглядов Аристотеля, который считал, что природные процессы направляются нематериальной энтелехией.
В основе телеологии лежит наивный ход мыслей, связанный с предвзятым, не имеющим никаких научных оснований, взглядом на материю как на косное, инертное начало и духовное — как активное начало, двигатель материальных процессов. С этих позиций любая закономерность в мире должна быть объяснена действием разума. Первоначально таким наивным образом объяснялись и принципы физики, например, наименьшего действия, фиксирующий тот факт, что механические изменения осуществляются всегда с наименьшими затратами энергии и по кратчайшему расстоянию. Однако для естествознания уже давно стало привычным, что закономерность, упорядоченность, целесообразность и т. п. целиком объяснимы материальными факторами и не требуют для своего понимания привлечения понятия о каких-либо сверхприродных факторах. Дарвин убедительно доказал, что целесообразность живого является результатом естественного отбора.
Учитывая терминологический “остаток” телеологии в термине “целесообразность”, некоторые ученые предлагают использовать термины “целосообразность”, “телеономию” (К. Питтенбрай), “квазителеологию” (К.Х. Уоддингтон).
Одним из замечательных способов самосохранения живого является непрерывное существование жизни через смену поколений. По мнению А. Вейсмана, живое и его генетическая основа являются в этом смысле бессмертными, смертны лишь отдельные индивиды и поколения. Существование живого посредством смены поколений вносит в развитие материи новую форму связи конечного и бесконечного, которая своеобразно предвосхищает диалектику конечного и бесконечного в высшей форме материи — человеческом обществе.
Весьма важную роль в развитии БФМ играет способность отображения внешней среды, возникающая первоначально в форме раздражимости, на основе которой далее возникает чувствительность и психическая деятельность. Раздражимость — фундаментальная способность живой ткани отвечать реакцией на внешние воздействия. Состояние раздражения заключает в себе оценку биологической значимости внешних воздействий, в соответствии с которой организм отвечает положительной или отрицательной реакцией. На уровне раздражимости организм получает способность дифференцировать внешние воздействия на положительные (биологически полезные) и отрицательные (биологически вредные). Способность к биологической оценке внешних воздействий—одно из важнейших приобретений живой материи.
Раздражимость и возникающая на ее основе психическая деятельность развиваются по мере усложнения условий существования живого. Эта эволюция происходит на базе усложнения материального субстрата — появления материальных лабильных возбудимых структур в клетках, нервных клеток, объединяющихся далее в нервную систему, которая проходит ряд этапов усложнения, превращаясь в сложнейшим образом организованную нервную систему высших животных, включая человека. Ведущую роль в последней играет центральная нервная система (ЦНС), в особенности ее высшие отделы — большие полушария головного мозга и ближайшая подкорка. Деятельность высших отделов ЦНС называется высшей нервной деятельностью (ВИД), которая представляет собой высшую форму материальной физиологической деятельности.
Почему возникает психика |
На основе физиологической деятельности ЦНСосуществляется психическая деятельность. ВНД и связанная с нею психическая деятельность являются наиболее сложными формами приспособления организмов к внешней среде. Психическая деятельность возникает потому, что она обеспечивает более совершенный способ приспособления к среде, чем физиологическая ВНД. В чем заключаются преимущества психики перед ВНД—это нам еще предстоит выяснить позднее.
Физиологическая деятельность относительно простых организмов, начиная с одноклеточных, выражается во врожденных видовых и временных, прижизненно образующихся реакциях, у животных с ЦНС — в безусловных (видовых, наследуемых) и условных (прижизненных) рефлексах. На основе условных и безусловных рефлексов возникают более сложные, психологические реакции — ассоциации (временные связи) и инстинкты — сложнейшие врожденные психические формы поведения. Важнейшие инстинкты высших животных и человека: инстинкт жизни, или самосохранения (как самый важный инстинкт), двигательный (у человека — инстинкт деятельности), ориентировочный (у человека — познавательный), половой и пищевой инстинкты, “социальный” (регулирующий поведение в живых сообществах), включающий так называемый инстинкт родства, родительский и т. п. инстинкты.
Биологическая эволюция. Наиболее разработанной теорией биологической эволюции является современный дарвинизм (СТЭ). Согласно СТЭ важнейшими факторами эволюции являются наследственноя изменчивость (мутации и рекомбинации генов) и естественный
отбор, понимаемый как выживание наиболее приспособленных организмов.
Случайность или закономерность? психика |
Принято считать, что наследственная изменчивость имеет случайный характер и поэтому биологическая эволюция должна рассматриваться как случайностный, стохастический (вероятностный) процесс. С точки зрения стохастической интерпретации эволюции (Т Добжанский, Э. Майр и другие) случайные наследственные изменения отбираются (естественный отбор) “под углом зрения” наибольшей приспособленности, в результате чего складывается реальный процесс биологической эволюции. Ключевую роль в эволюции играют, таким образом, случайные по своей природе мутации, естественный отбор превращает случайные изменения в необходимые — такова общетеоретическая и философская суть взглядов большинства сторонников СТЭ Естественный отбор, с этих позиций, есть активная, но “слепая” сила, подчиненная чисто стохастическим закономерностям. “Естественный отбор является лишь слепой статистической силой, действия которой никогда не предсказуемы и совершаются в имеющемся в наличии физическом и биологическом контексте”[95].
Слабым местом дарвинизма, СТЭ, или, во всяком случае, их статистической интерпретации, является трудная объяснимость необходимого характера биологической эволюции. С фактуалъной точки зрения не вызывает никакого сомнения, что биологическая эволюция имеет в конечном счете прогрессивный характер. Дарвин считал, что биологическая эволюция приводит к появлению наиболее сложного живого существа — человека.
Однако номологически (т. е. на основе законов) объяснить прогрессивную эволюцию с позиций СТЭ пока не удалось. С точки зрения Дарвина, “естественный отбор или переживание наиболее приспособленного, не предполагает необходимого прогрессивного развития — он только подхватывает проявляющиеся изменения, благоприятные для обладающего ими существа в сложных условиях его жизни”[96].
Известный современный эволюционист Э.Майр утверждает, что “случайно. процесс приспособления иногда приводит к изменениям, которые можно рассматривать как прогресс, но внутреннего механизма, обеспечивающего неуклонное совершенствование, не существует”[97].
С философских и общенаучных позиций невозможно объяснить структуру развивающегося мира чистой случайностью. Согласно диалектике не случайность порождает необходимость, а, напротив, необходимость определяет случайность и выражается в массе случайностей. Доминирующее положение законов и закономерностей неопровержимо доказано во всех частнонаучных областях человеческого знания.
Неудовлетворительный характер объяснения, даваемого прогрессивной эволюции дарвинизмом, отстаивался основателем другой концепции эволюции известным советским географом и биологом Л.С. Бергом. По Бергу, дарвинизм представляет собой концепцию тихогенеза, согласно которой эволюция живого происходит на основе случайностей. В противоположность этому Берг выдвинул концепцию номогенеза (1922), или эволюции на основе закономерностей[98]. Не отрицая естественного отбора, Берг отводил ему второстепенную роль в биологической эволюции.
Основная идея Берга — эволюции на основе закономерностей, по своему общему теоретическому содержанию, как нам представляется, стоит выше идеи Дарвина о развитии на основе случайности. Однако по своему конкретно-научному содержанию дарвинизм несомненно превосходит теорию номогенеза, он более разработан и обоснован, а ведущая роль естественного отбора вряд ли может теперь быть оспоренной. Многие видные биологи склоняются к выводу, что полная теория эволюции может быть получена на основе синтеза лучших достижений различных современных концепций эволюции.
Мы полагаем, что серьезные пробелы в теории эволюции не могут быть устранены без философского осмысления природы развития вообще и ее выражения в законах биологической эволюции. Возможно, что дело заключается не в принципиальной недостаточности объяснения эволюции наследственной изменчивостью и естественным отбором, а в понимании природы того и другого. Весьма вероятно, что здесь следует прибегнуть к той интерпретации закономерного характера развития, которая была изложена в связи с законами физики и химии.
Закономерный характер эволюции. Раскрывая общий дух теории Дарвина и отвлекаясь от не разрешенных ею проблем, Энгельс дал глубокую интерпретацию эволюционной теории. Главное в дарвинизме, по его мнению, заключается в идее естественного и закономерного характера биологической эволюции в целом. “Какие бы превращения не предстояли еще этой теории (дарвинизму. — В О ) в частностях, но в целом она уже и теперь решает проблему более чем удовлетворительным образом. В основных чертах установлен ряд развития организмов от немногих простых форм до все более многообразных и сложных, какие мы наблюдаем в наше время, кончая человеком. Благодаря этому не только стало возможным объяснение существующих представителей органической жизни, но и дана основа для предыстории человеческого духа, для прослеживания различных ступеней его развития, начиная от простой, бесструктурной, но ощущающей раздражения протоплазмы низших организмов и кончая мыслящим мозгом человека. А без этой предыстории существование мыслящего человеческого мозга остается чудом”[99].
Возможно, Энгельс несколько переоценивал степень законченности теории Дарвина, однако он прав в том, что основное содержание дарвинизма свидетельствует в пользу идеи закономерного характера развития живого. “. Подобно тому как в спинной струне уже заключается в зародыше позвоночный столб, так и в впервые возникшем комочке белка заключается, как в зародыше, “в себе” [“an “с/г”], весь бесконечный ряд более высоко развитых организмов”[100].
Характерно, что раскрывая общий дух дарвинизма, Энгельс не оспаривал критического взгляда Маркса на случайность прогресса в теории Дарвина, что явственно выражено в переписке Маркса и Энгельса 1866 года. Идея закономерного характера биологической эволюции, отображающая фактически общий дух дарвинизма, включала признание закономерного возникновения человека. В современной биологии идея закономерного развития живой материи, необходимо порождающего человека, получила дальнейшее обоснование и разработку. Видный отечественный ученый А.Н. Северцов различал два вида эволюционных изменений — ароморфозы — крупные морфофизиологические изменения, имеющие общее значение для организма в целом, и идиоадаптации — изменения в пределах ароморфозов.
Биологический способ развития |
Рассматривая глубинные стороны биологической эволюции, мы можем обнаружить, что биологический способ развития, в отличие от химического непосредственного субстратного синтеза, представляет собой самостоятельное превращение индивидуального биологического субстрата, т. е. морфологические (структурные)
и функциональные преобразования. На биологической ступени развития материи тела получают большую автономность и активность, способность к самостоятельной эволюции в процессе приспособления к среде.
Биологическая эволюция представляет собой единство процессов специализации и универсализации. Специализация обеспечивает приспособление живых организмов к специфическим условиям существования. Высокая специализация, являясь средством повышения приспособленности организмов, их выживаемости, неминуемо приводит к появлению эволюционных тупиков. В таких тупиках в настоящее время находятся простейшие, рыбы (развитие которых фактически прекратилось после мезозоя), остатки рептилий и другие, в основном исчерпавшие свой фонд развития, заложенный в их морфофизиологической организации. “Специализация парализует, а ультраспециализация убивает”[101], писал П. Тейяр де Шарден.
Универсализация является ведущим процессом биологической эволюции. Она выражается в крупных ароморфных изменениях, обеспечивающих приспособление организмов ко все более сложным и многообразным условиям существования. Крупные ароморфозы (мегаароморфозы) образуют магистральную линию развития живого, которая закономерно приводит к появлению наиболее сложного и универсального живого существа — человека. Известный советский биолог и философ К.М. Завадский писал: “Могут быть гигантские цепи прогрессивных преобразований, тянущиеся от эобионтов до высших растений, высших животных и до человека, которые мы называем главными магистралями эволюции, или же мегаарогенезом (линию, ведущую за пределы биологического к социальному, можно назвать “неограниченным прогрессом”)”[102].
Важный шаг в объяснении закономерной эволюции живого составила концепция “неограниченного прогресса”, выдвинутая в 40-х гг. нашего века Дж. Хаксли и поддержанная К.М. Завадским и А.В. Яблоновым. Неограниченный прогресс — это магистральный прогресс, связанный с появлением малоспециализированных живых организмов, универсальных ароморфозов, подводящий живую материю к ее верхней границе — социальной форме материи. Такая прогрессивная линия имеет место только в эволюционной ветви, ведущей к гоминидам и человеку. “Неограниченный прогресс — это основная магистраль, по которой шло развитие живого”[103].
Крупный антрополог Тейяр де Шарден внес заметный вклад в исследование универсализации как важнейшей стороны биологической эволюции. Однако сторонник одного из направлений католической философии, Тейяр истолковал универсализацию как “путь к богу”. С его точки зрения внутренней основой универсализации является духовная цель — движение к богу. Это движение приводит к появлению наиболее универсального живого существа — человека, который в конце своей истории приходит к “пункту Омега” — постижению бога. Нетрудно заметить, что эта интерпретация связана с переносом на природу человеческого качества — способности мышления, постановки целей.