49044

Основные жизненные процессы

Лекция

Менеджмент, консалтинг и предпринимательство

В организованной структуре ее элементы осуществляют только такую активность, которая не нарушает существования и функционирования органического целого. Поэтому повышение (или усложнение) организации означает уменьшение степени свободы частей целого. Жестко организованные объекты имеют нулевую степень свободы частей

Русский

2014-03-30

439.5 KB

4 чел.

ТЕМА 2. Основные жизненные процессы

1.Биота.

В первой теме при обсуждении предмета биологии мы определили три фундаментальные функции, которые в сумме дают феномен жизни: активность (энергетический обмен), воспроизводство структуры (пластический обмен) и взаимодействие (информационный обмен). А также установили базовый принцип организации и согласования этих процессов, который работает на всех уровнях, – это принцип сопряжения, дающий динамическое равновесие.

Мы также посмотрели структурную организацию живой природы (из каких элементов и в результате каких взаимодействий осуществляется образование организмов) и разделили все организмы на три яруса – одноклеточный, многоклеточный и социальный (см. доп. материал рис.2). Полученная таблица организмов разной сложности повторяется на каждом ярусе и поэтому позволяет с единых подходов структурно представить все многообразие живой природы.

С этой позиции рассмотрим состав живого мира – биоту – по видам активности (способам питания), по  способам воспроизводства (видам размножения), а также исторические связи (дерево видов) и способы эволюции. Третья основная функция – взаимодействие - и ее расширение по мере усложнения организмов (психоэволюция) – помещена в дополнительном материале и в теме «Экология».

Для начала имеет смысл уточнить понятие «организация» по отношению к понятиям «структура» и «строение». При рассмотрении живых объектов именно термин организация наиболее полно позволяет описать устройство живой природы.

 СТРУКТУРА (лат. structura – строение, расположение, порядок) - совокупность устойчивых внутренних связей объекта, обеспечивающих его целостность и внешне наблюдаемые свойства.

Изображая структуру (или строение) объекта, показывают составляющие его части и устойчивые связи между ними.

 ОРГАНИЗАЦИЯ (лат. organizo – сообщаю стройный вид, устраиваю) - 1) внутренняя упорядоченность, согласованность, взаимодействие частей целого, обусловленное его строением. 2) Как процесс - совокупность процессов или действий, ведущих к образованию и совершенствованию взаимосвязей между частями целого. 3) Объединение людей, совместно реализующих программу или цель и действующих на основе определенных правил и процедур.

В отличие от структуры здесь акцент делается на функционировании, поведении и взаимодействии частей. Структура может быть очень сложная, но степень организации, т.е. упорядоченность действий в выполнении основной функции, может быть очень низкая. В сложной структуре может быть полный хаос в делах.

В организованной структуре ее элементы осуществляют только такую активность, которая не нарушает существования и функционирования органического целого. Поэтому повышение (или усложнение) организации означает уменьшение степени свободы частей целого. Жестко организованные объекты имеют нулевую степень свободы частей (например, кристаллы), поэтому они стабильны во времени и не обладают способностью к адаптации.

Очевидно, что внутренняя организация обеспечивает стабильность свойств целого. На этом основано изучение объектов в структурно-функциональном подходе, при котором свойства объекта объясняются соответствующей его организацией. Например, чтобы понять и объяснить свойства алмаза, ученые исследуют его внутреннюю организацию.

Напротив, в неорганизованной структуре активность элементов слабо согласована, связи неустойчивы, что приводит к нестабильности его свойств как целого. Такими являются аморфные вещества. У них внешние свойства, например, температура плавления, не имеют четких значений.

Особенность живых объектов состоит в поддержании не статичной стабильности, а динамической, т.е. поддержание постоянство процессов. Для этого органические части целого обладают определенной степенью свободы в осуществлении собственной жизнедеятельности (например, клетки в многоклеточном организме), но жесткое правило согласования своей жизнедеятельности соблюдается неукоснительно.

Как мы увидим далее, повышение уровня организации – усложнение структуры и способов согласования активности - означает развитие и составляет суть эволюции. Этот «вектор эволюции» начинается с одноклеточных организмов, проходит через многоклеточных и заканчивается на территориальных и глобальных сообществах - биогеоценозах.

БИОТА (греч. biote - жизнь) – совокупность всех видов биологических организмов (растений, животных, микроорганизмов), объединенных общей областью распространения.

В самом общем виде вся биота в масштабе планеты разделяется на два вида организмов: растения и животные. Это различие основано на способе добывания энергии и веществ для своего строительства.

2.Питание.

Растение – это фотосинтезирующий организм.

Такое определение означает, что энергию для своей жизнедеятельности растение получает в виде солнечного света, под действием которого оно синтезирует биохимические вещества из оксида углерода – СО2   и воды, являясь фотоавтотрофным организмом.

Но кроме растений есть еще некоторые бактерии, которые тоже синтезируют органику из простых химических элементов, используя энергию окислительных реакций, без присутствия света - хемосинтез. Этот процесс значительно проще фотосинтеза, поэтому, вероятно, с него и началась жизнь.

 АВТОТРОФЫ (авто… - само... и греч. trophe – пища, питание) – организмы, синтезирующие из неорганических веществ (главным образом воды, диоксида углерода, неорганических соединений азота) все необходимые для жизни органические вещества, используя энергию света (все зеленые растения) или хемосинтеза (некоторые бактерии).

Само слово – растение – указывает на то, что главным результатом его жизнедеятельности становится рост. Основной частью растения, с которого оно начинается и благодаря которому существует, является лист (главный синтезирующий орган многоклеточного растения) или хлоропласт (синтезирующая органелла одноклеточного растения).

Автотрофы – единственные  производители органического вещества в биосфере, которым пользуются для своей жизнедеятельности все другие организмы – гетеротрофы.

ГЕТЕРОТРОФЫ (греч. heteros – другой, разные и trophe – пища) – организмы, которые используют для своего питания готовые органические вещества.

Животные – гетеротрофные организмы, т. е. питающиеся готовыми органическими соединениями.

Животные не способны синтезировать питательные вещества из неорганических соединений, поэтому они живут за счет автотрофов. Животные, как правило, активно подвижны. Размер организма сформировавшегося (взрослого) животного данного вида изменяется в незначительных пределах. Для него главное не рост, а внешняя активность, живость.

Различие гетеротрофных и автотрофных организмов перечислено в табл. 2.1.

Таблица 2.1. Различия в обмене веществ между гетеротрофами и автотрофами. 

Организмы

(примеры)

Источник энергии

Источник углерода  и водорода для синтеза органических веществ

Гетеротрофы

(гетеротрофные прокариоты, животные, грибы)

Окисление органических веществ

Органические молекулы (углеводы, жиры, белки)

Фотоавтотрофы

(фотосинтезирующие бактерии, синезеленые водоросли, растения)

Солнечный свет

Неорганические молекулы (СО2, Н2О)

Хемоавтотрофы

(хемосинтезирующие бактерии)

Окисление неорганических веществ

Неорганические молекулы (СО2, Н2О, мочевина)

Однако, не все гетеротрофные организмы животные. Среди гетеротрофов выделяют сапрофитов в виду их важной роли в биохимических превращениях.

САПРОФИТЫ (греч. sapros - гнилой и phyton - растение) – растения, грибы и бактерии, питающиеся органическим веществом отмерших организмов.

Сапрофиты разлагают растительные остатки (трупы и выделения животных) до простейших неорганических веществ, тем самым замыкая пищевую цепь всей биоты.

Таким образом, в самую общую классификацию биоты положен фундаментальный признак – способ добывания энергии и строительных веществ, который соответствует двум ключевым признакам живого (активность и воспроизводство структуры), которые в свою очередь образуют сопряженные жизненные процессы (анаболизм - катаболизм). Однако, даже при такой четкости критериев по виду питания не удается построить однозначную классификацию организмов из-за безграничного многообразия и переплетения жизненных форм.

Дело в том, что кроме царства растений и царства животных существуют комбинированные организмы, которые выделены в третье царство – грибов. Они выделяются из-за того, что являются автотрофами, но имеют растительную структуру, т.е. однозначно не относятся ни к растениям, ни к животным. Об этом подробнее будет сказано позже при обсуждении многоклеточных. Пока следует остановиться на разделении организмов на самые крупные два царства и посмотреть их типовые планы строения, т.е. построить «лестницу видов», которая затем позволит понять суть эволюции живой природы.

Задание.

Как можно назвать растения или грибы, которые питаются органическим веществом не отмерших организмов?

3.Воспроизводство.

В самом общем виде в самовоспроизводстве живого можно выделить два вида процессов: 1) создание и поддержание своей структуры  и 2) создание себе подобного.

В создании себе подобного в самом общем виде различают два способа размножения: бесполое и половое. (рис. 2.1)

Рис. 2.1. Формы размножения.

Самое главное в том, как создается генетический материал нового организма.

При бесполом размножении не образуются специальные клетки, которые дают начало новому организму, поэтому геном не меняется в ряду поколений.

При половом размножении новый организм образуется из одной клетки, в которой объединяется генетический материал от двух особей. Половой способ весьма энергетически затратный, но он дает очень важное преимущество – увеличение разнообразия и возможность комбинации геномов, что в свою очередь создает возможность адаптации вида в ряду поколений, и является основой эволюционного процесса. Самый простой способ (у водорослей) заключается в слиянии двух идентичных гамет. 

ГАМЕТЫ (греч. gamete – жена, gametes - муж) - половые, или репродуктивные, клетки; женские (яйца или яйцеклетки) и мужские (сперматозоиды, спермии) половые клетки животных и растений, обеспечивающие при слиянии развитие новой особи и передачу наследственных признаков от родителей потомкам.

У более сложных организмов одна из гамет становится неподвижной и крупнее за счет того, что содержит органеллы, цитоплазму и питательные вещества для развития нового организма, а другая гамета теряет все, кроме генетического материала (высшие растения и животные). Такие гаметы называются соответственно женскими и мужскими, а сам процесс – оогамией.

ООГАМИЯ (греч. oon - яйцо и gamos - брак) - тип полового процесса, при котором в оплодотворении участвуют сперматозоид и яйцеклетка.

Соответственно, в организмах, осуществляющих половое размножение развиваются специальные структуры, а клетки, которые образуют гаметы, называются половыми (или генеративными). Все остальные клетки (или органы) организма называются вегетативными или соматическими.

СОМА (греч. soma - тело) - все клетки животного или растения за исключением половых.

Еще один способ самосохранения – спорообразование. На разных этапах эволюции он выполнял различные функции.

СПОРЫ (греч. spora – посев, семя) - бесполые репродуктивные образования, состоящие из одной или нескольких клеток; покрыты, как правило, плотной, устойчивой к внешним воздействиям оболочкой.

Поначалу у бактерий споры использовались только для личного выживания в неблагоприятных условиях. Внутри бактерии образуется капсула с твердой внешней стенкой, в которую помещается содержимое цитоплазмы. Сама бактерия прекращает жизнедеятельность, а капсула (спора) может существовать в неактивном состоянии в крайне неблагоприятных условиях. При наступлении благоприятных условий из споры снова развивается нормальный организм. Но это не размножение, а способ самосохранения.

В последующем в виде спор у растений стали создаваться гаметы.  

Как и всякий жизненный процесс, воспроизводство можно представить как сопряжение двух процессов: разъединение и соединение (аналогично диссимиляции и ассимиляции). Рассмотрим эти процессы в самом общем виде, чтобы выделить их смысл.

Разделяться и соединяться могут как биологические, так и социальные (например, колониальные) организмы. Но всегда разделение идет симметрично (образуются две жизнеспособные органические целые), а соединяться могут как симметричные (слияние двух клеток), так и несимметричные части (например, сперматозоид и яйцеклетка).

Самый древний способ размножения, который появился у простейших бактерий - клеточное деление. Структура бактерий настолько проста, что у нее нет еще специальных структур для создания нового организма и рекомбинации генома. Она просто разделяется на две половины, в каждой из которых те же мембраны, генетический и негенетический материал.

Клеточное деление бывает двух видов: мейотическое и митотическое.

МЕЙОЗ (греч. meiosis - уменьшение) – способ  деления клетки, в результате которого происходит уменьшение (редукция) числа хромосом в дочерних клетках; основное звено образования половых клеток.

В ходе мейоза из одной диплоидной клетки (содержит 2 набора хромосом) получаются две гаплоидные клетки (содержат по одному набору хромосом). При слиянии мужских и женских половых клеток диплоидный набор хромосом восстанавливается.

Стадии мейоза:

Первое редукционное (уменьшающее) деление 2n*

Профаза  I

Метафаза I

Анафаза I

Телофаза I   1n

Интеркинез – пауза

Второе эквационное (уравнительное) деление 1n

Профаза II

Метафаза II

Анафаза II    2n

Телофаза II   1n1c

Здесь обозначено: с -  количество хромосом, n – количество наборов хромосом ДНК в клетке.

Биологический смысл мейоза – в результате двух последовательных делений из одной диплоидной клетки образуется 4 дочерние клетки с гаплоидным набором хромосом.

МИТОЗ (греч. mitos - нить) - способ деления клеток, обеспечивающий тождественное распределение генетического материала между дочерними клетками и преемственность хромосом в ряду клеточных поколений. Обычно этот процесс подразделяют на несколько стадий.

Стадии митоза:

        Интерфаза 2n

  1.  Профаза 2n
  2.  Метафаза 2n
  3.  Анафаза 4n
  4.  Телофаза 2n

Биологический смысл митоза – из одной материнской клетки образуются две клетки с одинаковым диплоидным набором хромосом.

У всех наземных растений жизненный цикл и размножение организованы одинаково в виде чередования двух типов организма (рис. 2.2.). Жизненный цикл отсчитывается от образования зиготы одного поколения до зиготы другого поколения и состоит из гаплоидной фазы, во время которой растение называется гаплоидным гаметофитом, и диплоидной фазы с диплоидным спорофитом. Гаплоидность и диплоидность означает, что клетки растения имеют соответственно одинарный или двойной набор хромосом.

Рис. 2.2. Жизненный цикл растения.

В диплоидной стадии в материнских клетках путем мейоза образуются гаплоидные клетки, из которых затем развивается гаплоидный организм. В нем половые клетки путем митоза создают гаплоидные гаметы.

Диплоидный и гаплоидный организмы совершенно не похожи друг на друга, а сам процесс их чередования напоминает жизненный цикл насекомого (гусеница и бабочка). Продолжительность этих двух стадий у разных растений разная, т.е. одна из них всегда доминирующая. Так например, у простейших в явном виде образуются два растений, которые можно непосредственно наблюдать. А у цветковых гаплоидный организм существует только внутри цветка.

У животных организм всегда диплоидный. Образование гамет происходит в результате мейоза, а не митоза как у растений.

Задание.  

Ответьте на вопросы:

Одинаковый или различный генетический материал имеют дочерние особи при бесполом размножении?

У папоротников при образовании спор происходит мейоз. Будут ли заростки, выросшие из таких спор, генетически идентичны?

4.  Дерево видов.

До XVIII в. господствовало представление о «лестнице живых существ», согласно которому все наблюдаемые на данный момент времени  организмы располагались в один ряд по возрастающей сложности их организации. Аналогичное представление использовано в нашей таблице биологических элементов, но на основе других признаков.

Этот восходящий ряд отвечал божественному плану творения, когда в один день бог создавал сначала примитивные организмы, а затем приступал к созданию лучших существ вплоть до человека. Предполагалось, что одна группа существ не возникала из другой, но в каждую из них заложена программа собственного воспроизводства.

Исторически научная лестница живых существ получилась в результате попыток составить классификацию биоты. Наука о классификации называется систематикой. В рамках этой науки организмам присваивают наименования и объединяют их в группы (таксоны), на основе определенных отношений между ними.

Биологическая номенклатура основана на биномиальной системе, основоположником которой является шведский натуралист Карл Линней (1707-1778).

БИНОМ (би – два, двойной и лат. nomen - имя) - то же, что двучлен (или двойное имя).

По этой системе каждый организм имеет два латинских названия: родовое, которое пишется с прописной буквы, и видовое, которое пишется со строчной буквы. Человек, например, имеет систематическое название Homo sapiens. Таким образом, в определении организма указывается принадлежность к общей группе и его отличие в этой группе.

В биномиальной системе организмы объединяют в группы, расположенные на различных иерархических уровнях, на основе видимых общих морфологических признаков, таких, как форма, число и положение конечностей и т. д.. Эта система сейчас общепринята и в нее входят следующие основные иерархические единицы:

Царство

Тип (отдел у растений)

Класс

Отряд (порядок у растений)

Семейство

Род

Вид

Каждый таксон (группа) может содержать несколько таксономических единиц более низкого ранга, например один тип может содержать шесть классов, род содержать три вида и т.п.. Но вместе с тем каждый таксой может принадлежать только одному таксону, расположенному непосредственно над ним, например порядок может принадлежать только к одному находящемуся над ним классу.

Наиболее естественной группой организмов является вид, который представляет собой самую низкую таксономическую единицу в системе Линнея. Каждый вид обладает своими индивидуальными морфологическими, поведенческими и экологическими особенностями.

Существуют два типа классификации - искусственная и естественная. 

Искусственная классификация (называемая также условной или утилитарной) основывается на одном или нескольких легко обнаруживаемых признаках. Она создается и применяется при решении ограниченного числа специальных (практических) задач, когда главным является удобство использования. Например, к характерным чертам можно отнести окраску, способ передвижения, характер развития, тип местообитания и т. д.. Примером искусственной классификации рыб служит разделение их на пресноводных, морских и рыб, населяющих солоноватоводные водоемы.

Естественная классификация может быть филогенетической или фенотипической в зависимости от критерия, положенного в ее основу. Чаще используют филогенетическую классификацию, поскольку она отражает эволюционные связи, в основе которых лежат происхождение организмов и наследование ими определенных признаков. При построении такой системы предполагается, что организмы, относящиеся к одному таксону, имели общих предков, поэтому связь между ними можно представить в форме родословного древа.

Фенотипическая классификация основывается на современных данных о морфологическом, цитологическом и биохимическом сходстве между организмами. Эта классификация может отражать эволюционные связи, но строится она на иной основе. 

ФИЛОГЕНЕТИЧЕСКОЕ (родословное) ДРЕВО - в биологии – изображение родственных отношений внутри любой таксономической группы организмов или всего органического мира в виде дерева, в основании которого помещены предковые формы, а на разветвлениях ствола - потомки.

ФИЛОГЕНЕЗ (греч. phylon – род, племя и ...генез – возникновение) – процесс исторического развития мира живых организмов, как в целом, так и отдельных групп (видов, родов, семейств и т.д.).

Филогенез изучается в единстве и взаимообусловленности с индивидуальным развитием организмов – онтогенезом.

ОНТОГЕНЕЗ (греч. ontos - сущее и ...генез - возникновение) – индивидуальное развитие организма: совокупность преобразований организма от зарождения до конца жизни. Термин введен немецким биологом Э. Геккелем (1866).

С развитием биологии и эволюционных представлений становилось понятным, что живая природа в историческом плане беспредельно мобильна. Каждая функция может быть реализована разными способами (например, размножение половое и неполовое, питание автотрофное и гетеротрофное и т.д.) и еще путем их комбинаций. Кроме того, каждый способ может быть реализован разными биологическими структурами. И теперь представим, что в процессе эволюции происходит их комбинация во всех возможных сочетаниях.

Почему такое возможно? Потому что вся живая природа произошла путем многократного воспроизводства одного начала и поэтому все процессы и структуры живого совместимы.

В качестве аналога можно указать технический пример. В основе многих металлических конструкций лежит самый простой и жесткий элемент - треугольник  Повторяя его много раз, можно создать самые разные конструкции, например, эйфелеву башню или ферму железнодорожного моста, металлическую арку или свод здания - совершенно непохожие конструкции из одного элемента.

Многократное сочетание удачных структур и полезных функций переплело все организмы и окончательно запутало их взаимные отношения. Отсюда следует, что ни один признак или даже группа признаков не может дать однозначной классификации. А значит не следует ожидать простых и конкретных схем и описаний. В живом мире все неоднозначно.

Одним из параметров при построении филогенетических классификаций является радиоуглеродное датирование – определение возраста ископаемых организмов. Суть его в следующем.

Обычным нерадиоактивным изотопом углерода является углерод 12C. Радиоактивный изотоп 14C непрерывно образуется в атмосфере при воздействии космических лучей и встречается в незначительных количествах (< 0,1 %) в воздухе, на поверхности воды и в живых организмах. Организмы в течение всей жизни поглощают 14C, входящий в состав либо двуокиси углерода, либо в органические молекулы. После смерти организм более не получает углерод, а 14C продолжает распадаться со скоростью, равной его периоду полураспада.

Метод датирования основан на допущении, что соотношение 14C - и 12C-соединений остается постоянным. Подсчитав содержание 14C в ископаемом организме и сравнив его с содержанием 14C в живом организме, можно оценить возраст ископаемого организма. Например, если содержание 14C в ископаемой кости млекопитающего в четыре раза меньше, чем в такой же кости недавно убитого млекопитающего, а период полураспада 14C равен 5,6*103 лет, то приблизительный возраст ископаемой кости теоретически будет равняться 11,2-103 лет. Метод радиометрического датирования не лишен большого числа источников ошибок, поэтому с его помощью можно лишь приблизительно оценить возраст образца. Несмотря на это, он играет огромную роль в расширении наших знаний о Земле.

Каково же это «древо видов» с позиций современного знания?

Корни его находятся в почве, которая представляется как химическое основание биологической организации. Из химических веществ в результате сопряжения химических процессов образуются органические формы – сначала воспроизводящееся живое вещество, из которого затем оформляются самые простейшие организмы.

Ветвями дерева являются виды, дошедшие до нашего времени, а развилка ветвей означает наличие общего предка у расходящихся линий. Однако, организмы на развилке (общие предки) не сохраняются в истории. Изображая дерево, биологи только предполагают их наличие на основе каких-то общих признаков у родственных видов. Судя по всему, общие предки – это какие-то переходные, неустойчивые формы организмов, мутация которых и дает разнообразие видов.

Ориентируясь на типовые планы строения организмов, которые даны в таблице биологических элементов, опишем это дерево в самом общем виде. (рис. 2.3.)

Прежде всего следует сказать, что у этого дерева выделяют три главных ствола, которые обозначены как царства. В них сгруппированы принципиально различные организмы: грибы, растения и животные. Для каждого из них существует своя классификация организмов, отражающая иерархию сложности внутренней организации. Царство разбивается на типы, которые располагаются в порядке усложнения их строения. Каждому типу сопоставлен типовой план строения организмов.

Мы уже отмечали недостатки такой классификации, в частности, произвольность разделения на типы и, как следствие, несопоставимость уровней организации организмов (типовых планов) в разных царствах. В теме 1 была показана полезность введения уровневой градации на ярусы и на уровни сложности в пределах каждого яруса.

Таким образом, филогенетическое дерево, отражающее исторические связи организмов, может быть представлено в виде трех стволов (соответствующих царствам), которые разделены по высоте на ярусы (одноклеточные, многоклеточные, социальные виды организмов). В свою очередь на каждом ярусе выделены уровни сложности организмов. Важно, что эти уровни имеют одинаковый смысл для каждого яруса и для каждого царства.

Биохимическое единство живого дает основание утверждать, что все царства начались с одного источника. Мы его определили как живая единица – минимальное органическое целое. Однако не все царства прошли одинаковый путь эволюционного усложнения.

Самый короткий он у грибов. Грибы представлены одноклеточными организмами, многоклеточными и образуют различные сообщества (биоценозы). Но организм гриба не усложнился настолько, как, например, растение.

Царство растений тоже представлено на трех ярусах. Растения усложнились более существенно, чем грибы, но не настолько, как животные. Поэтому в нашем изображении дерево видов содержит только эти два царства, а про грибов скажем отдельно.

Уровень биологической организации в начале дерева видов представлен прокариотами (бактериями) и эукариотами (простейшими). Среди них в зависимости от сложности строения можно выделить четыре вида:

-микоплазмы и др., внутренняя структура которых образована мембраной;

-архебактерии, образованные тканями - сочетанием разных мембран (простейшие бактерии, сине-зеленые водоросли);

-эубактерии, образованные простейшими органами, тканями и мембранами;

-эукариоты, образованные системами, специализированных органов.

Среди них появляется деление на растения и животные по способу питания и создаются разные варианты размножения.

Более подробно строение и свойства этих организмов будут рассмотрены в разделе одноклеточных. Сейчас важно понять общий принцип их классификации, основанный на постепенном увеличении сложности строения, поведения и размеров единичных особей.

Рис. 2.3. Филогенетическое древо.

Но размер организма не может увеличиваться бесконечно, он ограничен прочностью составляющих его материалов. Например, на суше не может быть животного крупнее слона, но в воде нагрузки меньше, поэтому кит больше слона. А размер клетки ограничен прочностью ее мембраны.

В результате дальнейшее увеличение размеров организмов и их сложности пошло по пути многоклеточности.

Переход к следующему ярусу – многоклеточных - стал возможен благодаря появлению универсальных эукариот – простейших, которые могут жить совместно с другими и выполнять строго определенные функции в составе органического целого. Такая особенность возникает из-за особой организации генетического аппарата клетки, позволяющей стать любой клеткой организма.

Принципиальное отличие многоклеточного организма от колонии клеток состоит в том, что организм (органическое целое) образуется из одной клетки с заранее известным четким результатом (четкая структура и конкретные свойства). Поэтому он имеет точно выполняемый период развития (онтогенез), в процессе которого идет дифференциация клеток (размножение) и их специализация (аналогично социализации в обществе). В результате онтогенеза организма каждая его клетка содержит один и тот же генетический код, занимает строго определенное место и выполняет строго определенную функцию.

Растения и животные отличаются исходными эукариотическими клетками и связями между ними. Одноклеточные растения и животные образовали царства многоклеточных растений и животных.

Первое отличие растений и животных уже названо – у них разные способы получения вещества и энергии для химического синтеза собственных веществ.

Второе отличие – растительная клетка имеет жесткую внешнюю стенку и поэтому такие клетки образуют жесткую структуру многоклеточного организма.

Третье – у растений однотипный жизненный цикл из двух стадий (диплоидного организма и гаплоидного), гаметы образуются митотическим делением. У животных нет типового жизненного цикла, организм всегда диплоидный, гаметы образуются мейотическим делением.

Четвертое – в связи с подвижным образом жизни у животных образовалась специализированная структура – нейронная, которая обеспечивает внутреннюю интеграцию, управление процессами в организме (т.е. делает его органическим целым), внешнюю ориентацию и согласование с внешней средой, в том числе взаимодействие с другими организмами.

Между растениями и животными образовались комбинированные организмы - царство грибов, в котором не прослеживается дальнейшее усложнение организации.

В последующем усложнении многоклеточных растений выделяются такие этапы:

-водоросли;

-мхи и лишайники – первые растения, освоившие сушу примерно 420 млн лет назад;

-папоротники, плауны, хвощи – около 380 млн лет назад;

-голосеменные – например, хвойные, появились около 280 млн лет назад;

-покрытосеменные или цветковые - появились около 200 млн лет назад.

Главная задача, которая решалась в эволюции растений, это выработка способов размножения без воды. Дело в том, что гаметофитное поколение очень уязвимо. Всего же растения создали три важных преимущества, обеспечивших им процветание:

-разноспоровость – мегаспоры, образующие женский гаметофит, и микроспоры, образующие мужской гаметофит;

-образование семян;

-появление неплавающих мужских гамет.

У цветковых растений гаметофит не выходит из споры, поэтому очень хорошо защищен. Женский гаметофит (зародышевый мешок) располагается в цветке, мужской гаметофит (пыльцевой мешок) содержит много микроспор, которые называются пыльцевыми зернами.

У многоклеточных животных строение оказалось более сложное.

На самом начальном этапе простейшие животные образованы мембранами – слоями однотипных клеток. Эти слои выполняют разные функции, но прежде всего на уровне целого организма решалась задача питания. Без сомнения, что первые многоклеточные животные образовались в воде, поэтому процесс питания заключался в фильтрации микроорганизмов из воды, а само тело – это всего лишь живот. Типичные представители - губки и кишечнополостные. Один из клеточных слоев образован нейронами, соединенными в сетку, поэтому их нейросистема называется сетчатой.

Но дальше линия видов разделяется на две. Различие между ними проявляется в развитии зародыша. (рис. 2.4) У первичноротых - спиральное  дробление оплодотворенного яйца и бластопор становится ртом животного (потому их назвали первичноротыми), а у вторичноротых ортогональное дробление и бластопор становится анусом, т.е. животное как бы разворачивается наоборот. Такое различие имело для последующих организмов решающее значение.

Рис. 2.4. Отличие видов дробления оплодотворенного яйца в линии первичноротых (спиральное дробление) и вторичноротых (ортогональное дробление). (Шеперд Г. Нейробиология: В 2-х т. Т. I. Пер. с англ.М.: Мир, 1987)

В линии первичноротых появились:

-черви и моллюски – организмы тканевой структуры, нервная ткань сегментарно-узлового типа, что особенно хорошо видно на червях;

-членистоногие – организмы органного типа, нейроструктура организована в виде узлов (ганглиев).

Дальнейшее усложнение организации на этой линии идет не путем усложнения отдельных организмов, а путем их интеграции в сообщества, т.е. созданием социальных организмов. Природа на этом пути весьма далеко продвинулась, что видно на примере общественных насекомых (муравьев, термитов).

В линии вторичноротых изменился принцип построения организма. Основой построения стала хорда, которая превратилась в главную интегрирующую структуру организма - нейрокомплекс. Дело в том, что хорда не имеет ограничений по увеличению своей сложности. Ее передний конец – голова – наращивает и наращивает свою структуру, что привело к образованию по сути самостоятельного организма со своей специфической биохимией, программами жизнедеятельности и с собственным телом (головной мозг), в котором воспроизведены все структурные уровни организации (мембраны, ткани, органы, системы).

Выделение двух линий дает понимание того, что мы не являемся потомками червей и насекомых. Наши предки иной породы.

В линии вторичноротых появились:

-иглокожие и полухордовые – организмы тканевого уровня организации;

-рептилии, рыбы, птицы – организмы органного типа;

-млекопитающие – организмы системного типа;

-человек – универсальный организм.

Здесь мы можем видеть как замкнулись этапы ярусов многоклеточных и одноклеточных универсальным организмом. На этом сходстве можно предположить, что биологическая эволюция многоклеточных закончилась. Это не значит, что не могут появляться новые виды, но биологическое усложнение исчерпано.

5. Грибы и лишайники.

Грибы — эукариоты, утратившие хлорофилл, поэтому они - гетеротрофы (паразиты или сапрофиты). Их общебиологический смысл в том, что грибы минерализуют растительные остатки в почве (разлагают органику до простых химических веществ).

Наука о грибах - микология.

Это одна из самых больших и процветающих групп организмов; к ней относится около 100 000 описанных видов, наибольшее число в Европе и Северной Америке.

К грибам относятся бесчисленные плесени, растущие на сыром органическом материале (хлебе, коже, разлагающейся растительности или дохлой рыбе), одноклеточные дрожжи, которые в изобилии появляются на сахаристой поверхности спелых фруктов, и многие паразиты растений, которые вызывают опасные заболевания посевов (мучнистая роса, головня и ржавчина). Некоторые грибы паразитируют на животных, но они гораздо менее опасны, чем бактерии.

Гриб состоит из двух частей: вегетативное тело (собственно гриб) и плодовое тело (спорофор - орган размножения). Собирая грибы в лесу, мы срываем плодовое тело. (рис. 2.5)

Тела большинства грибов состоят из особых нитей, называемых гифами. Гифы, которые образуют вегетативное тело, называют мицелием (обычно мы их называем грибницей).

Рис. 2.5. Строение шампиньона обыкновенного.

У многих высших грибов нити мицелия развиваются тесно соединенными пучками, образуя длинные тяжи; они могут пронизывать древесину деревьев. Клетки многих грибов многоядерные. Мицелий гриба бывает поверхностным и внутренним, пронизывающим субстрат, на котором он живет.

Размножаются грибы вегетативным, бесполым (спорами) и половым путем. Споры их в огромном количестве постоянно находятся в биосфере, подхватываются и разносятся потоками воздуха. Даже простые ловушки в двух метрах от почвы показали, что в среднем насчитывается 12 500 спор в 1 куб.м воздуха.

Принято считать, что грибы не нуждаются в световой энергии. Однако у большинства грибов образование спор и половой процесс происходят под влиянием коротковолновых (фиолетовых) лучей спектра.

В царстве грибов выделяют три отдела: настоящие грибы, оомицеты и слизевики.

Слизевики - это совершенно своеобразная группа организмов, отличная от всех других тем, что их вегетативная жизнь проходит в состоянии голой многоядерной плазмы, не покрытой оболочкой. Это напоминает обсуждаемое нами живое вещество, из которого образовались первые организмы, но по сложности состава – на уровне эукариотов.

Многие виды плесневых грибов используют в микробиологической промышленности для получения витаминов, антибиотиков, ферментов, стероидных гормонов. Многие грибы съедобны, дрожжи применяют в хлебопечении и пивоварении. Ряд видов культивируют (шампиньоны, трюфели). Ядовитые грибы вызывают отpавления (наиболее опасны бледная и белая поганки, кpасный и пантеpный мухомоpы). Все чаще источником отpавления становятся и съедобные грибы (свинушки, шампиньоны и дp.), собpанные в местах пpомышленных загрязнений, вдоль шоссейных дорог и т. п.. Ядовитость их обусловлена накоплением в плодовых телах солей тяжелых металлов (ртути, свинца и дp.).

Уникальность грибов проявилась еще и в образовании симбиотического организма - лишайника.

Слоевище (тело) лишайника составлено двумя организмами — грибом и водорослью. (рис. 2.6.)

Снаружи лишайник обычно покрыт плотным корковым слоем из тесно сплетенных и видоизмененных гиф гриба. Внутренняя часть состоит из многочисленных гиф, оплетающих отдельные клетки и целые группы водорослей. Грибы, участвующие в симбиозе, относятся чаще всего к высшим, т. е. к классу сумчатых, а водоросли — из типа зеленых, реже — сине-зеленых.

Рис. 2.6. Структура лишайника.

Гриб, прикрепляющий лишайник к субстрату, обеспечивает водоросль водой и растворенными в ней минеральными веществами, а также необходимыми ферментами; водоросль в процессе фотосинтеза вырабатывает углеводы, которые используются как самой водорослью, так и грибом. В значительной мере воду и неорганические вещества (пыль) гриб добывает из атмосферы.

Лишайники — самые неприхотливые организмы. Они поселяются на горных склонах и камнях, на коре деревьев, на поверхности обнаженных необрабатываемых почв и в других местах. Наиболее разнообразны в тропиках и субтропиках, обильны в тундре и на высокогорьях. Играют существенную роль в почвообразовании.

Но они  крайне чувствительны к загрязненности атмосферы некоторыми газообразными примесями, поэтому их не встретишь в центральной части больших городов.

Фотосинтез лишайников ослаблен, однако они способны к нему при низких температурах (до —35°С). В тундрах лишайники занимают огромные площади, и некоторые из них (ягели) служат основным кормом северных оленей в зимнее время.

Размножение бесполое.

Лишайники используют для получения антибиотиков, ароматических веществ, лакмуса.

Задание.

Назовите отличительные признаки царства грибов от царства растений.

6. Понятие эволюции и ее механизмы.

В термине эволюция отражается признание того, что живая природа изменяется во времени. В эволюционном подходе предполагается, что наблюдаемые живые существа и их взаимные отношения, изображаемые в виде древа, не образовались все сразу, а появились в определенной последовательности, которая соотносится со сложностью их строения.

 ЭВОЛЮЦИЯ (лат. evolutio - развертывание) - в широком смысле - представление об изменениях в обществе и природе, их направленности, порядке, закономерностях. В этом представлении состояние какого-либо объекта (или системы) рассматривается как результат изменения его предшествовавшего состояния. В узком смысле - представление о медленных, постепенных изменениях в отличие от революции.

ЭВОЛЮЦИЯ (в биологии) - необратимое историческое развитие живой природы.

ЭВОЛЮЦИОННОЕ УЧЕНИЕ (в биологии) - комплекс знаний об историческом развитии живой природы.

Исторически впервые эволюционное учение обосновано в работах Ж.-Б. Ламарка и Ч. Дарвина.

РАЗВИТИЕ – направленное, закономерное изменение.

В результате развития возникает новое качественное состояние объекта (его свойств или структуры). Здесь существенно, что это закономерное изменение, предполагающее улучшение свойств. Если у собаки выросла пятая нога – это нарушение логики построения организма, а не развитие.

Различают две формы развития: эволюционную (связанную с постепенными изменениями объекта) и революционную (характеризующуюся резкими изменениями). А также выделяют восходящую линию развития (прогресс) и нисходящую (регресс). При этом прогресс соотносят с эволюцией, а регресс – с инволюцией.

Из сказанного следует, что в эволюционном подходе состав биоты рассматривается изменяющимся во времени. Причем изменение в целом («вектор эволюции») идет в направлении усложнения организмов и увеличения их разнообразия. Это усложнение имеет смысл биологического прогресса как повышение уровня организованности.

Жан Батист Ламарк (1744-1829) - французский естествоиспытатель, предложивший одну из первых целостных эволюционных теорий, считал, что эволюция происходит путем наследования признаков, приобретенных организмом при жизни (в онтогенезе). Если какой-либо орган используется, он развивается. Если не используется, он дегенерирует и, в конечном счете, в поколениях исчезает.

Учение Ламарка можно разделить на три части:

Учение об изменяемости вида,

Учение о градации организмов,

Учение об изменении организмов под влиянием среды.

На основании своих соображений  Ламарк выдвигает два закона, в которых формулирует взгляды на возникновение изменений и на их передачу по наследству:

  1.  постоянное употребление органа в молодом возрасте животного увеличивает, развивает этот орган, неупотребление – уменьшает и может привести к полному его исчезновению.
  2.  Приобретенные изменения сохраняются путем передачи их по наследству.

Значение работ Ламарка:

  •  Правильно оценил значение проблемы видообразования в эволюции в целом,
  •  Рассматривал вопросы изменчивости, наследственности,
  •  Дан  правильный анализ взаимоотношений организмов со средой его обитания,
  •  Ввел (1802) термин «биология»,
  •  Основатель зоопсихологии,
  •  Но отрицал реальность вида, считая организм единицей филогенеза.

Чарльз Дарвин (1809-1882) предложил представление о движущей силе эволюции в виде естественного отбора наиболее приспособленных. Случайные мутации, которые возникают в наследственном материале, могут привести к появлению свойств, полезных для организма. В результате соответствующий организм получает преимущество в размножении, благодаря которому вновь приобретенное свойство через ряд поколений распространяется на все сообщество, а индивиды, не имеющие его, устраняются, не выдерживая конкуренции.

Выделенные курсивом слова имеют важное значение. При недостатке хотя бы одного из них не будет эволюции по Дарвину.

Основные положения эволюционной теории Ч.  Дарвина:

  1.  Эволюционируют не отдельные особи, а виды и популяции.
  2.  Виды в природе ведут борьбу за существование с условиями  обитания и между  собой.
  3.  Борьба за существование и естественный отбор на основе наследственности и изменчивости – основные силы эволюции.
  4.  Результатом борьбы за существование и естественного отбора являются приспособленность и образование новых  видов.
  5.  Породы домашних животных и выведенные человеком сорта растений обладают приспособленностью, которая предусматривает не пользу животного, а исключительно интересы человека; такой процесс – искусственный отбор.

Заметим, что Дарвин не пытался объяснить возникновение жизни на Земле, его интересовало каким образом из существующих видов могут появляться новые.

Более подробно этапы развития эволюционных идей приведены в табл. 2.2.

Таблица 2.2. История эволюционных идей

Период

Ученые

Суть идей

Древний Китай

Конфуций (ок.551-479 днэ)

Жизнь возникла их одного источника путем постепенного разветвления

Античная эпоха и средневековье

Диоген

(2-я половина 5 в днэ)

Вес вещи – это результат дифференциации одной и той же вещи и подобны ей

Эмпедокл

(ок. 490-430 днэ)

Воздух, земля, огонь и вода – четыре корня всего сущего, а движущие силы – любовь (сила притяжения) и вражда (сила отталкивнния)

Демокрит

(ок. 470-370 днэ)

Весь мир состоит из атомов, которые неделимы, различаются по величине, форме, фигуре и весу, месторасположению и порядку, находятся в пустом пространстве и вечном движении.

Анаксагор

(ок. 500-428 днэ)

Организмы возникли из «зародышей», носящихся воздухе.

Фалес

(640 – 546 до н.э.)

Все многообразие явлений и вещей возводил к одной стихии - воде.

Анаксимандр

(ок. 610-547 г днэ)

Растения, животные возникли из тины; высказал идею о происхождении человека от «животного другого вида» - рыб.

Аристотель

(384 – 322 до н.э.)

Непрерывное развитие живого из неживого, сформулировал представления о лестнице природы

Средневековье

Теории, основанные на концепциях креационизма (идеи сотворения)

Время умозрительных построений  (1400 – 1790)

Джон Рей  (1627 – 1705)

Создал концепцию вида

Карл Линней (1707 – 1778)

Креационист. Ввел бинарную систематику, проклассифицировал существующие тогда организмы

Жорж Бюффон (1707 – 1788)

Разные типы имеют различное происхождение и возникли в разное время, признавал влияние среды

Джеймс Хаттон (1726 – 1797)

Теория униформизма, исчислял возраст Земли миллионами лет

Время создания теорий (1790 – 1900)

Жан Батист Ламарк (1744  – 1829)

Наследование приобретенных признаков под воздействием среды, концепция упражнения и неупражнения органов

Жорж Кювье (1769 – 1832)

Сторонник теории катастроф. Ископаемые остатки – результаты катастроф, после которых создавались новые виды

Ульям Смит (1769 – 1838)

Противник теории катастроф

Чарльз Дарвин (1809 – 1882)

Теория эволюции в результате естественного отбора, учение об искусственном отборе

Альфред Уоллес (1832 – 1913)

Сторонник Дарвина, сформулировал теорию сходную с дарвиновской, но исключал из неё человека

Гуго де Фриз (1848 – 1935)

Открыл существование наследуемых мутаций, считал, что виды возникают путем мутаций

Грегор Мендель (1822 – 1884)

Генетические исследования (опубликованные в 1865г), признанные в 1900г, открыл законы наследственности

Идеи Ламарка и Дарвина радикально изменили мировоззрение своей эпохи и обеспечили развитие исследований в биологических науках. Однако, они не объясняют всего многообразия явлений в живой природе.

Между организмами существует не только отношения конкуренции, но и сотрудничества, например, в виде симбиотизма. Благодаря ему тоже появляются новые организмы (грибы) и сообщества, что также приводит к повышению приспособляемости и усложнению биоты.

Кроме того, идея конкуренции не отвечает на вопрос, почему эволюция имеет направленность в сторону более высокой организованности. Ведь упрощение всегда осуществляется легче и естественнее, чем усложнение, и является более выживательной стратегией в трудные времена или в новой среде. Именно так появляются явления инволюции, например, у паразитов. Упрощение поведения можно наблюдать в критические периоды и в обществе, например, в нашей стране в 80-90 годы.

Не вызывает сомнений, что идея дарвинизма имеет место быть в природе, но она недостаточна для объяснения эволюционного усложнения и происхождения жизни. Движущей силой дарвиновской эволюции является позитивная мутация – существенное самопроизвольное улучшение, т.е. дарвиновский отбор не тождественен понятию отбора в общем виде.

В качестве примера боле поздних эволюционных представлений укажем двух отечественных биологов.

Биологическая эволюция по Шмальгаузену (1946)процесс приспособления биологических систем к условиям окружающей среды, происходящий при смене поколений организмов.

Биологическая эволюция по Завацкому (1973)это образование адаптаций, их накопление и координация.

В современной биологии в качестве элементарной единицы процесса эволюции рассматривается популяция. Именно популяция способна реагировать на изменения среды перестройкой своего генофонда.

ПОПУЛЯЦИЯ (лат. pupulatio - от лат. populus - народ, население) - в биологии - совокупность особей одного вида, живущая на определенной территории и воспроизводящая себя в течение большого числа поколений.

ПОПУЛЯЦИЯ – это наименьшая структура вида.

 Обратим внимание, что популяция в терминах органического целого представляет собой по сути социальный организм.

 Образование популяций обусловлено механизмом размножения. Очевидно, по крайней мере для многоклеточных организмов, что единичная особь размножаться не может. А для млекопитающих это принципиально исключено природой механизмом геномного импринта, рассмотренного в теме о многоклеточных.

Для полового размножения, обеспечивающего адаптацию в ряду поколений, необходимо разнообразие геномов. Поэтому для каждого типа животных существует минимальное количество особей, необходимое для собственного воспроизводства. Уменьшение их ниже этого минимума приводит к вымиранию популяции.

 ВИДэто совокупность скрещивающихся популяций с образованием плодовитого потомства, обладающих рядом общих морфофизиологических признаков, населяющих определенный ареал, обособленных от других нескрещиваемостью в природных условиях. (рис. 2.7)

Здесь существенно, что принадлежность к виду устанавливается на основе возможности скрещивания особей из разных популяций, т.е. на основе однотипности организмов. Например, популяция кошек и популяция собак, живущих в одном дворе (ареале), не образуют вид, т.к. не скрещиваются из-за несовместимости геномов.

Рис. 2.7. Вид как совокупность популяций в пределах ареала.

Критерии  вида:

  1.  Морфологический - внешние признаки (форма клюва, цвет шерсти и пр.).
    1.  Физиолого-биохимический - различная активность ферментов.
    2.  Эколого-географический -  проживание в определенном ареале.
    3.  Генетико-репродуктивный - по числу хромосом, по кариотипу, генотипу; например, шимпанзе имеет в геноме 48 хромосом, человек – 46, голубь – 80, курица домашняя – 78.
    4.  Иммунологический – особенности защитных механизмов организма.
    5.  Филогенетический – особенности исторического развития организмов.
    6.  Этологический – особенности поведения организмов.

Как вообще идет развитие организмов?

Наиболее явно и в полном виде этот процесс можно наблюдать при развитии единичного организма, т.е. в процессе онтогенеза. Такое полноценное исследование провел наш отечественный биолог И.И. Шмальгаузен (1884-1963) в работе «Организм как целое в индивидуальном  и историческом развитии».

Он показал, что каждый организм, начинаясь с единичной клетки (минимального органического целого), создается путем размножения этой клетки (дифференциации) с последующей специализацией образующихся клеток и объединения их (интеграции) в структуры организма.

Обратим внимание, что процесс этот идет вглубь, а не «вверх», и на наивысшем уровне органического целого сохраняется изначальное единство живого элемента (яйцеклетки), под управлением которого идет процесс усложнения. Нет процесса появления нового высшего уровня интеграции. Все происходит внутри изначально существующего целого. Это очень важно для правильного представления себе эволюционного процесса.

Существует графическая интерпретация такого процесса - треугольник Серпински (рис. 2.8). Он получается при делении целого треугольника на три треугольника (дифференциация), затем каждого полученного треугольника еще на три треугольника и т.д.. При этом треугольник – это живая единица, а каждое деление означает появление нового уровня организации (клетки, пленки, ткани, органы, системы).

Таким образом, при образовании организма идет процесс повышения сложности за счет дробления структуры - дифференциации. Необходимая согласованность процессов размножения и налаживания связей (специализации и социализации) элементов осуществляется в сопряженном процессе - интеграции. Когда эта согласованность нарушается организм оказывается в болезненном состоянии.

Рис. 2.8. Построение фрактальной структуры – треугольника Серпински.

Попутно заметим, что аналогично можно сказать и про социальный организм. В нем также при нарушении (или осуществлении не в полной мере) процесса обучения и социализации новых членов, например, в государстве, появляются «лишние» люди – безработные, маргиналы, преступники и пр.. И не важно каков уровень рождаемости, важно, чтобы всем членам общества нашлось полезное дело, тогда оно будет устойчиво и будет развиваться. В нашем биологическом организме эта задача полностью решена для сотни триллионов ее членов, всем им нашлось место в этом невообразимо сложной структуре. И не решена в социальном организме - государстве, где всего 145 миллионов членов.

Итак, для развития, т.е. усложнения живого, необходимо увеличение количества, разнообразия биологических элементов и их интеграция в структуры организмов. В этом процессе становится решающей третья фундаментальная функция живого – взаимодействие. Каждое органическое целое формируется в среде других организмов, во взаимодействии с ними, т.е. в связи с ними, что и обеспечивает единство всего живого - органическое целое как биосфера.

К такому же пониманию эволюции приходит академик Э.М. Галимов в работе «Феномен жизни» (2006 г.).  Он развивает учение А.И. Опарина и формулирует идею сопряженных биологических процессов как механизм появления живого и как механизм  его последующего усложнения.

В его представлении эволюция – это процесс производства упорядочения (повышение организованности) нарастающим итогом. Наиболее экономный способ производства нового органического продукта состоит в комбинировании уже имеющихся структур. Вот как Э. Галимов описывает этот процесс: «Новые структуры (сначала это просто более сложные химические соединения, потом биологические системы) вовлекаются в эволюционирующую сеть стационарных процессов в качестве «строительных блоков» более сложных образований. Первыми строительными блоками были относительно простые химические соединения, которые обладали определенным набором свойств. Диапазон возможного их химического поведения очень широк». Включение их в разные комбинации (использование данного «строительного блока» в разных комбинациях) приводит к их различной специализации.

Природа предпочитает использовать для новообразований уже имеющиеся структурные и функциональные возможности, нежели проходить путь заново или создавать другие решения в новых ситуациях. Т.е. созданные формы организации сохраняются путем включения их в структуры следующего поколения.

Но новые комбинации образуются не случайным образом, т.е. не перебором возможных вариантов. Сочетания букв должны иметь смысл, т. е. быть словами. Фразы из слов также должны иметь смысл. Поэтому образуются и сохраняются только смысловые, функциональные варианты.

Так получается идея комбинаторной эволюции. Эволюционирует то, что уже есть. Комбинируются те сочетания, которые к данному моменту возникли. Это значит, что какие-то важные сочетания могли быть упущены, а какие-то весьма интересные варианты,  не реализовались.

Отбор в данном случае означает отбор слова, имеющего смысл, от не имеющего смысла, а мутации влияют на возможность сочетания, изменяя комбинаторные возможности.

Если посмотреть на нашу таблицу биологических элементов, то становится понятным, что новый организм создается путем комбинирования существующих организмов или их блоков. Например, тканевый организм создается путем комбинации мембран в новые ткани, системный организм создается путем комбинации органов или включения в свой состав готовых органов в виде тканевого организма (как, например, с митохондриями). При этом перестраивается вся иерархия структур (идет процесс интеграции в новое целое) для согласования активности частей – мембран, тканей, органов.

В результате дерево эволюции превращается из плоской схему в объемную сетку (рис. 2.9).

Рис. 2.9. Схема эволюции в виде дерева (а) и многомерной сети (б).

(Галимов Э.М. Феномен жизни: между равновесием и нелинейностью.

Происхождение и принципы эволюции. — М.: Едиториал УРСС, 2006.)

Задание.

Объясните появление окраски у жирафа с точки зрения Ж.-Б. Ламарка.

Почему на Мадагаскаре нет типичных для Африки крупных копытных животных, высших приматов, но много лемуров, которые нигде больше не встречаются?

Сравните сухопутную и морскую черепах. Можно ли их отнести к одному виду и почему?

Сравните признаки органического целого и популяции. Отметьте совпадающие.

7. Модели происхождения живого.

Вопрос о происхождении жизни один из самых трудных в естествознании уже потому. что мы не знаем достоверно ситуацию на нашей планете в начале ее существования. Поэтому мы не можем опровергнуть или убедительно доказать ни одну из гипотез того, как именно это произошло.

Назовем наиболее важные из них:

1) креационизм - божественное сотворение живого;

2) концепция самопроизвольного зарождения жизни из неживого вещества (живое из неживого);

3) концепция   стационарного   состояния,   в   соответствии   с   которой   жизнь существовала всегда;

4) концепция панспермии - внеземного происхождения жизни;

5) концепция абиогенеза - происхождения жизни на Земле в результате процессов, подчиняющихся физическим и химическим законам.

Креационизм является исторически первой, религиозной концепцией, в которой происхождение живого и его многообразие объясняется как результат божественного вмешательства (творения), как внешней причины.

Концепции многократного самопроизвольного зарождения жизни из неживого вещества придерживались многие великие ученые древности. Так Аристотель (IV в. до н.э.) не сомневался в самозарождении лягушек и мышей. Плотин (III в. н.э.) признавал самозарождение живых существ из земли в процессе гниения, Р. Декарт, Г. Галилей, Ж.Б. Ламарк тоже придерживались идеи о постоянно осуществляющемся самопроизвольном зарождении живого из неживого. С 17 в. стали появляться факты против такого понимания. В 1668 г. тосканский врач Франческо Реди доказал, что белые черви в гниющем мясе - не что иное, как личинки мух. Окончательно же эту концепцию опроверг французский микробиолог XIX в. Л. Пастер, который убедительными опытами доказал невозможность самопроизвольного зарождения простейших организмов в современных условиях и утвердил принцип «все живое из живого».

В теории стационарного состояния утверждается, что ни Земля ни жизнь никогда не возникали, а существовали извечно. Эта концепция в настоящее время не имеет большого количества сторонников, хотя надо признать, что долгое время она считалась ведущей, и даже основатель систематики Карл Линней был ее ярым приверженцем.

Концепция панспермии (от греч. «пан» - «все», «сперма» - семя) предложена в 1908 г. шведским ученым Сванте Аррениусом и возрождена в наше время биохимиками Ф. Криком и Л. Оргелом. В ней утверждается, что жизнь была занесена на Землю из Космоса. Для проверки этой гипотезы очень важно обнаружить жизнь хотя бы еще на одной планете и сравнить ее с земной: если и там белки окажутся собранными из тех же двадцати аминокислот, что и на Земле, значит, действительно, все мы вышли из одной колыбели. Предполагается, что роль переносчиков сыграли метеориты и кометы, при изучении которых были обнаружены некоторые органические соединения. Действительно, в упавших на Землю метеоритах иногда обнаруживают сложные органические молекулы. Например, в Австралийском метеорите Мерчисон (1972 г.) нашли 16 аминокислот, причем лишь пять из них присутствуют в земных организмах, а остальные одиннадцать на Земле редки. Кроме того, в молекулах метеорита изотопы углерода представлены в иной пропорции, чем на Земле. Самое главное, на чем стоит такая гипотеза и что из нее следует, что жизнь как таковая является одним из фундаментальных свойств бесконечной в пространстве и времени Вселенной.

В концепции абиогенеза два принципиально разных варианта. В первом утверждается, что происхождение живого - результат случайного образования единичной «живой молекулы» в результате взаимодействия простейших веществ. Однако расчеты показывают очень малую вероятность (вернее сказать невероятность) такого события.

Во втором варианте на основе эволюционного подхода обосновывается гипотеза сложного, многоступенчатого пути развития органических веществ в результате физико-химических процессов. Такая гипотеза выдвинута в 1924 г. А.И. Опариным и в 1929 г. английским исследователем Дж. Холдейном.

На первой стадии этого процесса осуществился предварительный отбор тех соединений, из которых позднее появились живые организмы. Из множества образовавшихся веществ сохранились лишь наиболее устойчивые и способные к дальнейшему усложнению. Соединения, возникшие на основе углерода, образовали «первичный бульон» гидросферы. Из этого множества отдельных молекул возникли упорядоченные сложные вещества, обладающие важнейшими биологическими свойствами.

В 50-х гг. XX столетия американские биофизики С. Миллер, Х. Оро, Л. Оргел в лабораторных условиях имитировали первичную атмосферу планеты (водород, метан, аммиак, сероводород, вода). Колбы с газовой смесью они освещали ультрафиолетовыми лучами и пропускали через них искровые разряды, что соответствует условиям на молодых планетах. В результате из простейших веществ очень быстро формировались разные соединения, например, 12 из 20 аминокислот и 4 из 5 оснований, образующих молекулы РНК и ДНК. Этими экспериментами было доказано, что абиогенное образование органических соединений во Вселенной могло происходить в результате воздействия тепловой энергии, ионизирующего и ультрафиолетового излучений и электрических разрядов.

В теории биохимической эволюции Опарина предлагается, что на границе между сгустками органических веществ (коацерватами каплями) могли выстраиваться молекулы сложных углеводородов, что приводило к образованию примитивной клеточной мембраны и обеспечивало стабильность коацерватов. В результате включения в коацерват молекулы, способной к самовоспроизведению, могла возникнуть примитивная клетка, способная к росту.

Дальнейшее развитие идей Опарина осуществил его ученик академик Галимов. Он разработал представление об элементарной стационарной химической ячейке, в которой обеспечивается трансформация энергии внешней среды в химическую энергию. Усложнение этого процесса, доставляющего энергию, видится в последующем добавлении к нему (сопряжении с ним) других химических реакций, в которых осуществляется синтез веществ.

Дополнительный материал.

Психоэволюция - эволюция центральной нервной системы.

Источник: Исаенко А.Н., Денискин С.А. Фрактальность живого. От клетки до национальной идеи. Челябинск: Библиотека А. Миллера, 2003 г. 120 с.

Прежде разберемся с терминологией. В теме 1 выделены пять уровней структур в организме: мембраны, ткани, органы, системы, комплексы. Клетки здесь не указаны, т.к. они являются элементами, из которых создаются структуры. При этом организм представляет собой органическое целое трех комплексов: гормонального, иммунного и нейронного, образованных системами.

Каждый из этих комплексов имеет все перечисленные уровни структурной организации.

Отсюда следует, что нейрокомплекс прошел те же самые эволюционные этапы, что и организм в целом, а значит можно построить психоэволюцию как последовательное усложнение нейрокомплекса и соответствующее усложнение психических свойств. Необходимо обратить внимание, что эта эволюция прошла только у животных, у растений нейрокомплекса нет.

Уникальность психоэволюции в том, что она похожа на развитие второго организма (головы) на базе первого (тело). Оба организма живут по совершенно разным законам и имеют часто не совпадающее целеполагание. Голова и тело подобны наезднику и лошади. И не случайны сопоставления типа «дух и тело», «материальное и идеальное» и т. п..

Попутно заметим, что по этой причине различные чистки и оздоровление организма без коррекции психологии не могут иметь длительного положительного эффекта и наоборот, только психотренинги не дадут устойчивого состояния. Суть ремонта жизни не только в способах ухода за лошадью, но и в решении проблем со всадником, который ею управляет.

Теперь необходимо обозначить самую главную характеристику нейрокомплекса, которая будет сопоставляться с его структурой. Зададимся вопросом: что делает головной мозг любого животного? Очевидно, что он определяет ориентацию в окружающей среде (анализирует внешние сигналы и отвечает на два вопроса – что это и где это, т.е. создает модель ситуации), создает целеполагание или мотивацию, а затем вырабатывает способы действий и реализует их в виде поведенческих программ. Все это вместе (ориентация, задание цели и действие) можно назвать способом адаптации. Значит уровни структур нейрокомплекса определяют разные способы адаптации. В таком подходе реализуется структурно-функциональный подход, что полностью соответствует требованиям научной методологии.

Удачный образ применил Р. Уилсон, разделив в психологии аппаратную и программную части. Сам нейрокомплекс как структура нервных клеток соответствует аппаратной части (или системный блок компьютера), а программная часть – это то, что его «оживляет».

На самом деле ситуация с оценкой работы нейрокомплекса гораздо сложнее, например, в этом процессе участвуют разные механизмы памяти, но для понимания сути психоэволюции можно пока принять эту грубую схему, а затем ее усложнять по мере необходимости.

Итак, нейрокомплекс создает модель ситуации, создает модель возможных целей и модель способов действий. В совокупности эти разные способы создания моделей дают разные способы адаптации.

Первичным элементом нейроструктуры является нервная клетка - нейрон.

Нейрон. Основная функциональная единица структуры. В принципе это такая же клетка как и все соматические: с ядром, в котором тот же двойной набор хромосом, и полным набором органелл.

Особенности нейроклеток сводятся к следующему:

— нейроны взаимодействуют между собой с помощью разветвляющихся трубчатых отростков (аксон и дендриты) длиной, превосходящей тело клетки до десятков тысяч раз;

— на концах отростков имеются утолщения, с помощью которых образуются контакты (синапсы) с другими нейронами;

— схема соединений нейронов может изменяться в процессе жизнедеятельности;

— основной процесс жизнедеятельности — генерация импульсов электрического тока, которые распространяются по отросткам к другим нейронам.

В нейроструктуре не создаются запасы питательных веществ, нейроны их получают только когда работают в составе созданной структуры. Поэтому ведущая поведенческая реакция нейронов — конкуренция с другими нейронами за функциональную значимость. Это психотип управленца. Значимый нейрон, т.е. работающий, получает необходимые ресурсы для своей жизнедеятельности.

Кроме нейронов в создании нейросети участвуют еще разные типы глиальных клеток, не образующие синаптических контактов и сетей, а выполняющие вспомогательные функции. Количество их в несколько раз больше, чем нейронов.

Чтобы сохранить базовый принцип построения живого – в виде сопряженных процессов, необходимо ввести понятие ума.

Ум — 1) алгоритм работы нейросистемы, основанный на сравнении с эталоном; 2) нейросубстрат, работающий по принципу сравнения с эталоном. Дефиниция задается контекстом.

Получается, что ум – это универсальный способ построения нейроструктуры (на всех структурных уровнях), реализующий сопряжение действия и фактического результата. В этом сопряженном процессе создается то, что называют информацией.

Очевидно, что без контроля результата действие никогда не будет завершенным или не достигнет цели. Поэтому всегда в конкретной нейросети есть афферентные пути (аффективные, возбуждающие, дающие информацию) и эфферентные (сигналы от сенсоров, показывающие эффект, получающие информацию).

Теперь выделим уровни организации нейрокомплекса в соответствии со способами адаптации.

Движение — способ адаптации в среде обитания посредством двигательной активности. Это первое, что делают животные – двигаются. Насколько развита двигательная активность, настолько велико жизненное пространство с соответствующими ресурсами.

Структура нейронов — сетчатая, что соответствует мембранной организации. У простейших многоклеточных (кишечнополостных) представляет собой сетку одинаковых нейронов, расположенных по всему телу.

У хордовых животных сетка организуется в виде сети рефлекторных дуг и включает в себя центральные генераторы программ, расположенные в спинном мозге, мотонейроны (афферентные), передающие сигналы мышцам, механосенсоры, формирующие сигналы о состоянии и положении мышц и конечностей, эфферентные нейроны, передающие сигналы сенсоров в генераторы программ.

Центральные генераторы программ формируют управляющие сигналы соответствующим группам мышц на согласованное напряжение и расслабление. Сигналы по мотонейронам доставляются к исполнительным мышечным структурам и приводят их в движение. В результате сокращения мышц в механосенсорах появляются сигналы, которые возвращаются к командным нейронам, замыкая цепь обратной связи информацией о фактическом положении частей тела.

Таким образом, двигательный акт полностью организуется в рефлекторных дугах с центром управления в спинном мозге. Поэтому его можно назвать реактивным умом.

Реактивный ум — структура (или алгоритм), организующий элементарное механическое движение. Реализует элементарные рефлексы. Эталон — заданное положение частей тела.

Запускающим сигналом для генераторов программ является внешний раздражитель или вышестоящий уровень нейросети. В критических случаях (от внешнего раздражителя) срабатывает рефлекторная сеть, обеспечивающая отдергивание конечностей от раздражения кожных сенсорных нейронов.

Различают три типа двигательных реакций:

1) рефлексы — немедленные двигательные ответы на внешний раздражитель;

2) комплексы фиксированных действий — стереотипные акты, характерные для данного вида организмов и возникающие при определенных обстоятельствах;

3) локомоция — согласованное движение конечностей, обеспечивающее направленное перемещение в пространстве.

Перечисленные типы составляют основу двигательной активности животных и наблюдаются на всех уровнях развития организмов, в том числе и у человека.

Гармоничное развитие предполагает законченность цикла «начало — движение —
остановка».

Способ адаптации обеспечивает жизнедеятельность одиночного организма.

Усилие — способ адаптации путем создания потенциала (возможности) двигательной активности.

Здесь определяется куда двигаться (генеральная мотивация движения) путем создания долгосрочной цели, а также обеспечивается накопление энергии для запуска и поддержания движения в течение необходимого времени.

Очевидно, что нужна энергия не только для самого движения, но и для поддержания мотивации. Всем известно состояние усталости, когда еще есть физические силы, но нет желания продолжать что-то делать. Если преодолеть себя, создав необходимое усилие, то движение можно продолжить.

Соответствующий нейросубстрат организован в виде ганглиев (узлов), а у высших животных располагается в районе заднего и среднего мозга. Именно здесь обнаружено место хранения моторных и поведенческих программ — врожденных, импринтированных («впечатанных» сразу после рождения) и приобретенных в результате обучения. Здесь же выделяется ретикулярная (сетчатая) формация среднего мозга как центр активизации на достижение или исполнения реакций и вообще центр управления всеми вегетативными процессами, например, здесь расположены центры сна и бодрствования.

Особую роль в организации и управлении движением играет мозжечок, который на раннем этапе психоэволюции выполнял роль полушарий головного мозга, а у высших животных обеспечивает тонкую скорректированность движений. При нарушении мозжечка движения становятся грубыми, резкими, человек спотыкается и наталкивается на углы.

Комплекс структур ствола головного мозга и мозжечка можно с полным основанием назвать соматическим умом, т. е. умом тела, т. к. в них сосредоточены все основные центры активации организма - управление вегетативными процессами (управление органами) и двигательными программами.

Соматический ум — структура (или алгоритм), организующая двигательные поведенческие программы и вегетативную активацию организма на их выполнение. Эталон — программа действий для удовлетворения физиологических потребностей и обеспечения безопасности.

Эти структуры мозга еще называют реликтовым мозгом, отмечая его древнее происхождение и функциональную базисность. Этот ум является наивысшим у членистоногих, рептилий, птиц, рыб.

Гармоничное развитие означает баланс усилия и противоусилия или необходимости и достаточности.

Система кодировки соматического ума — аналоговая, т.е. информация задается величиной заряда (потенциала): чем громче крикнешь или сильнее ударишь, тем сильнее будет реакция.

Этот способ адаптации обеспечивает совместную жизнедеятельность однотипных организмов - жизнь в стаде, или колонии.

Эмоция — способ адаптации с помощью ощущения. На этом уровне нейроструктуры  определяется зачем вообще двигаться или что-то делать. Здесь главная ценность, ради которой стоит суетиться — получение удовольствия. Эта ценность выходит на первый план, когда соматический ум отработал свою программу и удовлетворены физиологические потребности или обеспечена безопасность.

Комплекс нейроструктур, участвующих в создании эмоциональных ощущений, называют лимбической системой или эмоциональным умом. 

Эмоциональный ум — структура (или алгоритм), организующая адаптационные поведенческие реакции на основе ощущения. Эталон — модель удовольствия («что такое хорошо», благополучия, счастья).

В состав лимбической системы включают структуры, расположенные между стволом мозга (реликтовым мозгом) и большими полушариями: миндалину, гиппокамп, гипоталамус, префронтальную кору и поясную извилину. Эволюционно появление этого комплекса связано с этапом млекопитающих.

Рассматривая алгоритм работы эмоционального ума, можно выделить два основных функциональных блока: анализатор и генератор цели.

Анализатор выделяет эмоциональную составляющую из всей сенсорной информации (мимика, жесты, интонация, цвет, запах и др.), сравнивает ее с соответствующими эталонами, сформированными при обучении, и выдает оценку в обобщенном виде «нравится — не нравится», «хорошо — плохо», обеспечивая таким образом ориентацию организма в текущей ситуации.

Генератор формулирует желание удовольствия, задавая второй тип эталонов (кроме обучения) – что хотелось бы в виде представления о желаемых ощущениях или состояниях организма.

Таким образом, генератор цели формирует ожидание, анализатор выдает возможность достижения желаемого и в результате их сравнения появляется оценка ситуации, которая вызывает соответствующее ощущение из диапазона скука — гнев — спокойствие — радость - энтузиазм. Чем легче достижима цель, тем приятнее ощущение.

Физически ощущение возникает в результате выработки определенных гормонов. Именно гормоны изменяют состояние организма и запускают соответствующие поведенческие программы соматического ума. Если продуцирование гормонов прекращается (например, из-за изменения ситуации), то их концентрация снижается, и организм возвращается в исходное состояние. Кроме того, гормоны – нестойкие вещества и еще в организме есть механизмы их утилизации, поэтому эмоциональная активизация не может быть длительной.

Ощущения можно создать искусственно, запуская память, или вводя аналоги гормонов (например, тонизаторы – никотин, алкоголь, наркотики), или воздействуя на вырабатывающие их структуры (например, экстремальные ситуации). Опасность искусственного воздействия возникает из-за того, что однажды зафиксировав источник легкого удовольствия (не требующего усилий), эмоциональный ум начинает его воспроизводить со все большей настойчивостью, делая его целью и смыслом жизни. Переактивизация вводит организм в область неадаптивных действий, из которой сам он выйти не может из-за отсутствия тормозящей функциональной структуры, и в конечном счете под действием повышенного уровня гормонов организм истощается и разрушается.

Такие эксперименты проведены на животных. В одном из них крысе вживляют электрод в центр удовольствия и присоединяют его к педальке, расположенной в клетке. Как только крыса догадывается, что удовольствие возникает от нажатия на педальку, она все чаще к ней подбегает и в конце концов не отходит от нее, нажимает на педальку постоянно. Через некоторое время наступает истощение организма и крыса умирает. Интересно, что если в этой же клетке находятся другие крысы, они распознают этот дебилизм сородича и убивают его раньше, чем он умирает сам.

Эмоциональный ум имеет два типа поведенческих реакций:

1.ориентировочный рефлекс — поиск новизны ощущений и поиск удовольствий;

2.оборонительный рефлекс — агрессия (нападение) и страх (избегание).

Причем первый более сильный и имеет механизм торможения второго, что проявляется, когда любое млекопитающее преодолевает страх в надежде получения удовольствия или освоения нового пространства.

Таким образом, эмоция — это внутренняя реакция организма, результат личной оценки ситуации, которая зависит от сформированных эталонов (что такое хорошо) и личных притязаний (хочу), задающихся генератором целей. Так как генератор целей настроен на получение удовольствий, то третий уровень адаптации обеспечивает выживание за счет стремления к наиболее благоприятным условиям существования по всем доступным оценкам — туда, где тепло, сытно, безопасно и мухи не кусают. Никаких познавательных функций, кроме освоения новых способов создания ощущений, эмоциональный ум не имеет.

Баланс эмоционального ума обеспечивается вознаграждением пропорционально затратам, т. е. снижением притязаний (постановка достижимых целей) или увеличением затрат энергии на достижение результата. Именно легкое, бесплатное удовольствие вводит лимбическую систему в неадекватное состояние.

Система кодировки информации — амлитудно-частотная. В частности, в звуковом диапазоне эмоциональный анализатор распознает уровень звука и тональность, поэтому при коммуникации имеет значение не только громкость, но и интонация голоса.

Этот способ адаптации обеспечивает совместную жизнедеятельность в сообществе разнотипных (например, самец — самка) организмов — стая, прайд, семья.

Познавательный ум — способ адаптации путем построения моделей, адаптация через познание (когнитивный ум).

Основная мотивация поведения — изучить и понять.

Материальный субстрат ума имеется только у человека и сосредоточен над лимбической системой в коре головного мозга. Это новые ассоциативные слои коры, благодаря которым появилась возможность более детального анализа сенсорной информации и образования принципиально новых ассоциативных образов – абстрактных понятий.

АССОЦИАЦИЯ (лат. associatio - соединение) - в психологии - связь, возникающая при определенных условиях между двумя или более психическими образованиями (ощущениями, двигательными актами, восприятиями, идеями и т. п.). Термин введен Дж. Локком (1698).

Различают ассоциации по смежности (связи в пространстве или по времени), сходству и контрасту.

АССОЦИАЦИЯ - союз, объединение.

Ассоциативная связь, например, морковь и красная, или корова – молоко – деревня.

У животных тоже есть механизм ассоциаций, особенно он развит у высших млекопитающих, но только у человека он не имеет ограничений по сложности связей. У человека ассоциации создают образы не только из комбинаций органов чувств, но и могут возникать ассоциации из ассоциаций, т.е. образы, составленные из других образов. В итоге возникают абстрактные понятия, не имеющие аналогов в материальном мире. Так возникает только человеку присущий феномен – мышление, как способность оперирования абстрактными символами.

Итак, процесс познания основан на мышлении и предполагает построение многопараметрической модели изучаемого объекта. Результат построения модели оценивается в терминах «правильно — неправильно», а завершается познавательный цикл ключевым словом : «Я понял!», что означает наличие модели, увязывающей наблюдаемые индивидом параметры.

Познавательный (когнитивный) ум — структура (или алгоритм), организующая поведенческие реакции на основе многопараметрической модели. Эталон — «правильная» модель.

Освоение символьного мышления сделало возможным накопление знаний и передачу их в ряду поколений. Так состоялся Человек-любопытный и запустилась технократическая цивилизация.

Условие гармоничного развития заключается в последовательном переходе от одной модели мира к другой более сложной по мере добавления новых параметров и увеличения градаций.

Потеря адаптации наступает при разрушении существующей модели, когда ум не понимает, что происходит, и становится неспособным к адекватным действиям.

Часто  вместо познавательного ума создаются автоматизмы перенимания готовых моделей. Такая база данных создается когда процесс обучения сводится к запоминанию готовых моделей в учебных дисциплинах, а не к развитию аппарата аналитического ума, строящего модели на основе восприятия знаний.

Гармоничное развитие на четвертом уровне адаптации в первую очередь диагностируется по сбалансированности эмоциональных реакций и их адекватности сложившейся ситуации. У такого индивида невозможно определить психотип.

Возможность контроля эмоций заложена в самой структуре мозга. У человека с неокортекса есть прямой выход на мозжечок в обход лимбической системы. Экспериментально установлено, что мозжечок в состоянии остановить любое движение, независимо от того, с каких структур активирована двигательная программа.

Заметим, что контроль над эмоциями не означает их отсутствие или задавливание их внутрь. Индивид с аналитическим умом способен также ярко переживать всю доступную человеку гамму ощущений, но его действия формируются по другому критерию — правильно—неправильно.

Система кодировки информации цифровая — математика, речь и письменность.

В социальных структурах действие нейроструктуры ума привело к специализации индивидов в различных областях деятельности и появлению иерархических социальных структур, основанных на общественном разделении труда, что явилось фундаментом нового образования — государства, управляемого на основе законов (правил – права).

PAGE  24

EMBED MSPhotoEd.3  


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

1337. Математический аппарат для инвестора 1.41 MB
  Методика статистического анализа прогнозирования, дескрептивная статистика, анализ временных рядов, оценка автокорреляционных свойств, адаптивные методы прогнозирования.
1338. Экономико-правовые основы рынка ПО 1.61 MB
  Программы, программные средства и информационные технологии как продукты на рынке информационных услуг. Продвижение на рынок: формирование стоимости и ценовая политика, формы продажи, реклама, презентации, скидки, сопровождение. Политика и опыт ведущих производителей в области информационных технологий. Программы и информационные технологии как формы интеллектуальной собственности.
1339. Методические указания к выполнению расчетов на производстве 230 KB
  Методические указания по выполнению расчетов показателей эффективности использования основных. Методические указания по выполнению расчетов затрат на производство. Методические указания по выполнению расчетов прибыли и рентабельности.
1340. Анализ следящей системы автоматического регулирования на постоянном токе 271 KB
  Проверка устойчивости системы. Определение области устойчивости по коэффициенту усиления разомкнутой системы. Точность системы в установившемся режиме. Зависимость точности системы от коэффициента передачи. Построение переходных процессов и определение показателей качества.
1341. Экономический анализ фирмы Престиж 436.5 KB
  Отклонение в стоимости материалов. Предполагаемый пробег автомобиля. Повышающий коэффициент для расчета амортизации. Предполагаемое количество продукции, выпущенной с использованной технологии раздвижения дверей. Пособие по временной нетрудоспособности.
1342. Разработка корпоративной мультисервисной сети передачи данных филиала компании ООО Скартел 521.5 KB
  Обоснование необходимости создания мультисервисной корпоративной сети. Проектирование мультисервисной корпоративной сети. Расчет характеристик пропускной способности мультисервисных пакетных сетей при реализации метода инжиниринга трафика. Обоснование выбора оборудования на основе метода расстановки приоритетов. Расчет срока окупаемости проекта.
1343. Дослідження страхів у дітей старшого дошкільного віку 441.5 KB
  Емпіричне вивчення проблеми страху у дітей дошкільного віку. Загальнi уявлення про природу страху. Огляд використаних діагностичних методик при вивченні страху у дітей старшого дошкільного віку. Психолого-педагогічні рекомендації щодо позбавлення дитини від почуття страху.
1344. Вопросы и ответы к госэкзамену для механиков 361 KB
  Система ремонта автомобиля. Мойка и очистка деталей перед ремонтом. Восстановление деталей методами ремонтных размеров и дополнительной ремонтной детали. Технологический процесс нанесения лакокрасочных покрытий. Сборка резьбовых, прессовых соединений, зубчатых передач, соединений с подшипниками качения. Восстановление размеров изношенных поверхностей деталей методом пластической деформации.
1345. Экономический расчет показателей по производству и реализации детали Вас-шестерня 318 KB
  Краткая характеристика предприятия. План мероприятий, направленных на повышение эффективности производственно-хозяйственной деятельности предприятия в целях обеспечения выполнения показателей прогноза социально-экономического развития на год. Прогнозирование финансово-хозяйственной деятельности.