Проблема суточных периодических изменений физиологических функций в организме человека с давних пор привлекает внимание ученых различных специальностей, прежде всего, биологов, физиологов, врачей. Знания, полученные в результате этих исследований, позволяют применять в определенные моменты более целесообразный и эффективный метод лечения. Суточным ритмом охвачен весь организм человека. Ритмичность физиологических процессов, отражающая единство организма и среды, проявляется в том, что их максимумы и минимумы приурочены к определенным часам суток. Физиологическая подготовка к активной деятельности происходит даже тогда, когда организм находится в состоянии сна. И, наоборот, организм человека готовится ко сну задолго до засыпания.
Основные понятия темы:
Биосфера – единый монолит живого вещества, организованность которого определяется преобладанием космической энергии и связанными с этим космопланетарными биогеохимическими функциями.
Ноосфера – это биосфера, преобразованная трудом человека и измененная научной мыслью.
Ноосфера (Вернадский В.И.) – созидательный коллективный разум.
Живое вещество – совокупность всех живых организмов.
Гелиобиология – наука о влиянии активности Солнца на биологические и социальные процессы на Земле.
Тема 18. Принцип глобального эволюционизма и его роль в современной науке
1. Глобальный эволюционизм
Современная естественнонаучная картина мира и сложна и проста одновременно. Сложна потому, что не согласуется с классическими научными представлениями о природе. Идеи начала времени, корпускулярно-волнового дуализма, квантовых объектов, внутренней структуры вакуума, способной рождать виртуальные частицы, – эти и другие подобные новации вызывают определенные сомнения в научности естественнонаучной картины мира.
Но в то же время она проста и стройна. Она динамична и ориентирована на процесс. В ней утвердились убеждения в том, что материя, Вселенная в целом и во всех ее элементах не могут существовать вне развития. Практически все отрасли естествознания пронизаны принципом эволюционизма.
В XX веке идея эволюции прорвалась в физику и космологию. Уже сформулированы первые теории химической эволюции как саморазвития каталитических систем. Современный эволюционизм в научных дисциплинах биологического профиля предстает как многоплановое учение, ведущее поиски закономерностей и механизмов эволюции сразу на многих уровнях организации живой материи: молекулярном, клеточном, организменном, популяционном и даже биогенетическом. Наиболее выдающиеся успехи достигнуты на молекулярно-генетическом уровне: расшифрован механизм передачи наследственной информации, выяснены роли ДНК и РНК. В геологии окончательно утвердилась концепция дрейфа континентов, а такие науки, как экология, биогеохимия, антропология были изначально эволюционны.
Только в конце XX века естествознание приступило к созданию теоретических и методологических средств для построения единой модели универсальной эволюции, выявления общих законов природы, связывающих в единое целое происхождение Вселенной, возникновение Солнечной системы и Земли, возникновение жизни и, наконец, возникновение человека и общества. Именно такой концепцией и является концепция глобального эволюционизма.
Исходя из того, что суть эволюции состоит в интеграции более простых элементов в целостные образования более высокого уровня, в более сложные системы, характеризуемые новыми качествами, можно выделить важные фазы эволюции окружающего нас мира:
· космическая эволюция (Большой взрыв, образование элементарных частиц, формирование атомов и молекул, возникновение галактик, звезд и планет и т.д.);
· химическая эволюция (образование системы химических элементов и соединений, возникновение органических соединений, полимеризация в цепи органических молекул);
· геологическая эволюция (образование структур земной коры, гор, вод и т.д.);
· эволюция протоклетки (самоорганизация полимеров и хранение информации на молекулярном уровне, пространственная индивидуализация, возникновение молекулярного языка);
· макро- и микроэволюция (развитие видов животных и растений и их взаимодействие, возникновение экосистемы на Земле);
· эволюция человека (развитие труда, языка и мышления);
· эволюция общества (разделение труда, общественная организация, техника, общественно-экономические формации и т.д.);
· эволюция информации и обмена информацией, развитие связи, науки и др. форм сознания.
Корни такого понимания эволюции тесно связаны с новыми методами исследования, разрабатываемыми в рамках синергетического подхода.
2. Самоорганизация как основа эволюции
Синергетический подход – это пример проявления интегративных тенденций в современной науке. Он продолжает идеи и методы концептуального осмысления понятий саморазвития и самоорганизации, развитых в кибернетике, теории систем, нелинейной математике, компьютерном моделировании, современной физики на фоне эволюционных идей в биологии и социальных науках.
Главным противоречием естественнонаучной картины мира, включающей принцип эволюции, было основное отличие живых структур от неживых. Оно выражается в естественном отборе, который реализуется посредством одного и того же генетического механизма. Очевидным было и то, что движущая сила процесса саморазвития материи в самом широком смысле заключается в специфических свойствах среды.
Для современной картины мира идея эволюционного подхода может показаться достаточно тривиальной. Однако проследить генетическую цепочку становления, функционирования и гибели отдельных форм и образований неживой природы на фоне «глобального эволюционизма» – не просто. Например, для химиков эволюция не исчерпывается возникновение и распадом межатомных, молекулярных структур. По своей сущности они являются определенным этапом развития материи в целом. Это развитие охватывает и вещество, и энергию в их неразрывном взаимодействии, оно протекает как эволюция систем, охватывающих гигантские объекты: звезды, туманности, планеты. Отдельные молекулярные образования являются лишь моментами этого процесса, который может быть полностью понят лишь в своей целостности, в своем единстве.
Химический процесс приводит к постепенному усложнению вещественной структуры космоса, к обогащению энергетических связей. В то же время он, как верно подметил Гегель, отягощен разрывами, подчас длительными (на миллионы лет) остановками развития. Лишь формирование и становление придает ему непрерывность и подчиняет более высокой форме движения материи: биологической, а затем – социальной.
В контексте синергетического подхода биологическая реальность рассматривается уже как суперструктура, надстроенная над «безжизненной» физической реальностью, она опосредована диссипативными структурами, существующими за счет обмена энергией и веществом с окружающей средой. Перед биологами возникает проблема «вписанности» живого в фундаментальные законы неорганического мира. Значительный вклад в разработку проблемы включенности жизни в магистральную линию развития материи внесли исследователи автоволновых процессов в биологии, химии и физике. Автоволны выглядят как раскручивающаяся спираль (точнее, такие спирали являются центрами автоволн). Каждая из них посылает волны, которые, встречаясь друг с другом, претерпевают разрывы. Места этих разрывов сами становятся центрами новых спиралей, тем самым обеспечивается автоволновой режим. Наличие в среде многих центров самоподдерживающихся волн позволяет трактовать автоволновые процессы как синергетические (кооперативные) структуры. Автоволны – это широкий класс процессов, который существенен для изучения механизма самоорганизации, присущей самым различным объектам.
Таким образом, во многих системах различного характера (физических, химических, геологических, биологических, географических и т.д.), активно происходят процессы самоорганизации и возникновения более сложных структур. Такие системы и обеспечивают всеобщую эволюцию природы на всех уровнях ее организации – от низших и простейших к высшим и сложнейшим.
Андрейченко Галина Владимировна,
Павлова Ирина Николаевна
Концепции современного естествознания
справочник для студентов
В авторской редакции