МегаПредмет

ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение


Как определить диапазон голоса - ваш вокал


Игровые автоматы с быстрым выводом


Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими


Целительная привычка


Как самому избавиться от обидчивости


Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам


Тренинг уверенности в себе


Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком"


Натюрморт и его изобразительные возможности


Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.


Как научиться брать на себя ответственность


Зачем нужны границы в отношениях с детьми?


Световозвращающие элементы на детской одежде


Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия


Как слышать голос Бога


Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)


Глава 3. Завет мужчины с женщиной


Оси и плоскости тела человека


Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.


Отёска стен и прирубка косяков Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.


Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Роль теории биологической эволюции в формировании принципа глобального эволюционизма





Основные этапы становления идеи развития в биологии

 

Слайд

В пособии С.Т. Мелюхина указано, что история развития биологии разделяется на пять основных этапов. Каждый из этапов связан с доминированием определенных мировоззренческих установок, накоплением доказательств самого факта эволюции, формированием первых эволюционных представлений, а затем и эволюционных концепций, крупными открытиями и обобщениями в изучении причин и закономерностей эволюции и, наконец, созданием развитой, фактически обоснованной современной научной теории эволюции, базирующейся на принципах диалектико-материалистической методологии.

1. Период от античной натурфилософии до первых биологических дисциплин. Здесь наблюдается фундаментальный принцип науки о живом — принцип историзма. Характеризовался сбором сведений об органическом мире и господством креационистских и наивно трансформистских представлений о происхождении органического многообразия форм. Представления наивного трансформизма о самозарождении живых существ, возникновении сложных организмов путем случайного сочетания отдельных органов (Эмпедокл), внезапном превращении видов (Анаксимен) бесконфликтно уживались с мифологическими и религиозными представлениями о том, что органический мир и Вселенная в целом остаются неизменными после божественного сотворения. Поэтому необходимо вспомнить:

а) учение древности VII—VI вв. до н. э. — Фалеса, Анаксимандра, Анаксимена о первоначале всех вещей;

б) учение Гераклита об огне в виде первовещества;

в) учение Эмпедокла о любви и вражде как основе существования всех веществ;

г) учение Анаксагора о движущей силе ума;

д) представление неоднородности вещества в атомистических представлениях древних философов

е) идеи самопроизвольного зарождения жизни различных материальных образований, развиваемые в трудах Аристотеля, Коперника, Галилея, Декарта;

ж) опыты Реди, опровергающие эти теории.

з) опыты Пастера, доказывающие, что все современное живое происходит только от живого;

и) гипотеза занесения живых веществ на Землю из космоса и ее несостоятельность.

 

Слайд

2. Систематизация накопленного в ботанике и зоологии материала и построению первых таксономических классификаций. На смену наивным трансформистским представлениям пришла метафизическая концепция неизменности видов, построенная на философском принципе Г. Лейбница о гармонии в природе. В это время происходило накопление доказательств факта эволюции. Под влиянием этих доказательств, а также философских идей эпохи просвещения началось формирование исторического подхода к объяснению целесообразности живого. Первая попытка построения целостной концепции развития органического мира была предпринята Ж.-Б. Ламарком. Основу его концепции составляли идеалистические положения об изначальной целесообразности живого, о внутренней цели и стремлении живого к совершенствованию как основных причинах органической эволюции.

Основным обобщением взглядов Ламарка являются два положения, которые вошли в историю науки под названием "законы Ламарка".

1) У всех животных, не достигших предела своего развития, органы и системы органов, подвергавшиеся длительному усиленному упражнению, постепенно увеличиваются в размерах и усложняются, а неупражняемые – упрощаются и исчезают.



2) Признаки и свойства, приобретенные в результате длительного и устойчивого воздействия внешней среды, передаются по наследству и сохраняются у потомства при условии их наличия у обоих родительских организмов.

 

3. Третий период, начавшийся с опубликования труда Ч. Дарвина «Происхождение видов» (1859) и завершившийся на рубеже XIX–XX вв., был временем революционного перелома в биологии, утверждения в ней идеи развития и превращения ее в руководящий метод научного познания, возникновения целого комплекса отраслей эволюционной биологии и острой идейной борьбы между различными эволюционными течениями.

 

4. Четвертый этап (с начала XX в. до середины 30-х годов) ознаменовался переходом к систематическому экспериментальному изучению отдельных факторов эволюции, ожесточенными нападками на теорию естественного обора, попытками противопоставить ей новые данные и обобщения генетики и экологии.

 

5. Пятый этап характеризуется формированием в конце 30-х – начале 40-х годов и развитием в последующее время современного дарвинизма на основе всеобъемлющего синтеза знаний о факторах, движущих силах и закономерностях эволюции, полученных в разных областях эволюционной биологии. Поэтому современный дарвинизм называют «синтетической теорией эволюции».

Синтетическая теория эволюции

Интеграция дарвинизма и генетики произошла в 30-40-е годы ХХ века (работы Фишера, Райта, Вавилова, Холдейна, Хаксли). Обобщающая концепция в 1942 году была названа Хаксли Синтетической теорией эволюции (СТЭ). Она восприняла основные положения теории Дарвина и подвела под концепцию отбора генетическую базу, которая обоснована экспериментальными и математическими методами.

Отличительная черта - редукция к более элементарным уровням организации материи.

1. Материалом для эволюции служат, как правило, очень мелкие, но дискретные изменения наследственности - мутации. Мутационная изменчивость - поставщик материала для естественного отбора - носит случайный характер.

2.Основным или даже единственным движущим фактором эволюции является естественный отбор, основанный на отборе (селекции) случайных и мелких мутаций.

3. Наименьшая эволюционирующая единица эволюции - популяция, а не особь, как это допускалось, исходя из представлений о возможности "наследования благоприобретенных признаков".

Слайд

Роль теории биологической эволюции в формировании принципа глобального эволюционизма

В современной науке отчетливо проявлено стремление построить общенаучную картину тира на основе принципов универсального (глобального) эволюционизма, объединяющих в единое целое идеи эволюционного и системного подходов.

Глобальный эволюционизм – это учение, объединяющее биологическую и культурную эволюции в понятии «коэволюция», которое основывается на единстве человека и природы, а также естественных и гуманитарных наук, признающих универсальный характер эволюционных процессов и, как следствие, фундаментальный характер законов развития Вселенной.

Системный подход — это подход, при котором любая система (объект) рассматривается как совокупность взаимосвязанных элементов (компонентов), имеющая выход (цель), вход (ресурсы), связь с внешней средой, обратную связь. Это наиболее сложный подход. Системный подход представляет собой форму приложения теории познания и диалектики к исследованию процессов, происходящих в природе, обществе, мышлении.

Глобальному эволюционизму как научной парадигме предшествуют три этапа развития науки:

1. Отрицание эволюционизма вообще, характерное для классической науки, и в частности для физики. На данном этапе признается неизменность законов природы и невозможность развития материи: мир не имеет начала во времени, а все живые организмы возникают одновременно.

2. Принятие эволюционизма как господствующей модели объяснения в отдельных науках (биологии и астрономии). При этом допускается самоорганизация на определенных уровнях материи, которая возникает случайно.

3. Глобальный эволюционизм, признающий изменчивость даже законов природы. Важнейшими в этом отношении являются следующие положения: мир имеет начало во времени, существуют уровни организации материи, которые с необходимостью возникают друг из друга, тем самым имеют предзаданную форму и предполагают иерархию - элементарные частицы, атомы, молекулы, организмы, социальные структуры, структуры мышления. Этот тип эволюционизма разрабатывал В. И. Вернадский. Картина мира, которую формирует глобальный эволюционизм, включает в себя не только физическую картину мира, но и науки о жизни, науки о человеке.

Обоснованию глобального эволюционизма способствовали три важнейших современных научных подхода: теория нестационарной Вселенной, концепция биосферы и ноосферы, идеи синергетики.

 

Слайд

Наиболее полную разработку принцип эволюции получил в биологии и стал ее фундаментальным положением со времен Ч. Дарвина. Однако до настоящего времени он не был доминирующим в естествознании. Во многом это связано с тем, что в качестве науки–лидера выступала физика, которая транспортировала свои парадигмальные установки в соседние отрасли знаний. Но физика на протяжении большей части своей истории не включала в явном виде в число своих фундаментальных постулатов принцип развития. Что же касается биологии, то ее представления, касающиеся живой природы, не рассматривались как базисные основания мироздания.

Поэтому, участвуя в построении научной картины мира, биология, тем не менее, долгое время не претендовала на то, чтобы ее идеи и принципы приобрели универсальный характер и применялись во всех других областях исследования.

Парадигмальная несовместимость классической физики и биологии обнаружилась в XIX столетии как противоречие между положениями эволюционной теории Дарвина и второго начала термодинамики. Согласно эволюционной теории, в мире происходит непрерывное появление все более сложно организованных живых систем, упорядоченных форм и состояний живого. Второе же начало термодинамики утверждало, что эволюция физических систем приводит к ситуации, когда изолированная система целеустремленно и необратимо смещается к состоянию равновесия. Эти коллизии между физикой и биологией нуждались в своем разрешении. Предпосылкой тому могло стать эволюционное рассмотрение Вселенной в целом, возможное за счет трансляции эволюционного подхода в физику, приводящего к переформулировке фундаментальных физических теорий. Но эта ситуация возникла только в науке последней трети XX столетия.

Слайд

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.

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.

Слайд

Новое содержание в концепцию глобального эволюционизма было внесено в 40-50г.г. XX в., когда были развиты идеи общей теории систем. Системный подход, развиваемый в биологии, рассматривает объекты не просто как системы, но как саморазвивающиеся системы. Его сущностьсостоит в реализации требований общей теории систем, согласно которой каждый объект в процессе его исследования должен рассматриваться как большая и сложная система и одновременно как элемент более общей системы.

 

Слайд

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:

1) космическая эволюция (Большой взрыв, образование элементарных частиц, формирование атомов и молекул, возникновение галактик, звезд и планет и т.д.);

2) химическая эволюция (образование системы химических элементов и соединений, возникновение органических соединений, полимеризация в цепи органических молекул);

3) геологическая эволюция (образование структур земной коры, гор, вод и т.д.);

4) эволюция протоклетки (самоорганизация полимеров и хранение информации на молекулярном уровне, пространственная индивидуализация, возникновение молекулярного языка);

5) макро- и микроэволюция (развитие видов животных и растений и их взаимодействие, возникновение экосистемы на Земле);

6) эволюция человека (развитие труда, языка и мышления);

7) эволюция общества (разделение труда, общественная организация, техника, общественно-экономические формации и т.д.);

8) 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.

 

В обоснование глобального эволюционизма внесли свой вклад многие естественнонаучные дисциплины, но определяющее значение в его утверждении сыграли теории биологической эволюции и развитая на ее основе концепция биосферы и ноосферы, теория нестационарной Вселенной и синергетика.

В 20-е г.г. XX столетия в биологии начло формироваться новое направление эволюционного учения, которое было связано с именем В. И. Вернадского и которое называют учением об эволюции биосферы и ноосферы.

В концепции В. И. Вернадского жизнь представала как целостный эволюционный процесс, включенный в качестве особой составляющей в космическую эволюцию. В. И. Вернадский фактически продемонстрировал неразрывную связь планетарных и космических процессов. От того, как человек будет строить свои взаимоотношения с окружающим миром, зависит само его существование. Не случайно проблемы коэволюции человека и биосферы постепенно становятся доминирующими проблемами не только для современной науки и философии, но самой стратегии человеческой практической деятельности, поскольку дальнейшее развитие вида Homo sapiens, его благополучие требуют точной согласованности характера эволюции человеческого общества, его производительных сил и развития природы.

 

Синергетика

Синерге́тика — междисциплинарное направление науки, изучающее общие закономерности явлений и процессов в сложных неравновесных системах (физических, химических, биологических, экологических, социальных и других) на основе присущих им принципов самоорганизации. Синергетика является междисциплинарным подходом, поскольку принципы, управляющие процессами самоорганизации, представляются одними и теми же безотносительно природы систем, и для их описания должен быть пригоден общий математический аппарат.

Основное понятие синергетики — определение структуры как состояния, возникающего в результате многовариантного и неоднозначного поведения таких многоэлементных структур или многофакторных сред, которые не деградируют к стандартному для замкнутых систем усреднению термодинамического типа, а развиваются вследствие открытости, притока энергии извне, нелинейности внутренних процессов, появления особых режимов с обострением и наличия более одного устойчивого состояния.

 

Основные принципы:

1) Природа иерархически структурирована в несколько видов открытых нелинейных систем разных уровней организации: в динамически стабильные, в адаптивные, и наиболее сложные — эволюционирующие системы.

2) Связь между ними осуществляется через хаотическое, неравновесное состояние систем соседствующих уровней.

3) Неравновесность является необходимым условием появления новой организации, нового порядка, новых систем, то есть — развития.

4) Когда нелинейные динамические системы объединяются, новое образование не равно сумме частей, а образует систему другой организации или систему иного уровня.

5) Общее для всех эволюционирующих систем: неравновесность, спонтанное образование новых микроскопических (локальных) образований, изменения на макроскопическом (системном) уровне, возникновение новых свойств системы, этапы самоорганизации и фиксации новых качеств системы.

6) При переходе от неупорядоченного состояния к состоянию порядка все развивающиеся системы ведут себя одинаково (в том смысле, что для описания всего многообразия их эволюций пригоден обобщённый математический аппарат синергетики).

7) Развивающиеся системы всегда открыты и обмениваются энергией и веществом с внешней средой, за счёт чего и происходят процессы локальной упорядоченности и самоорганизации.

8) В сильно неравновесных состояниях системы начинают воспринимать те факторы воздействия извне, которые они бы не восприняли в более равновесном состоянии.

9) В неравновесных условиях относительная независимость элементов системы уступает место корпоративному поведению элементов: вблизи равновесия элемент взаимодействует только с соседними, вдали от равновесия — «видит» всю систему целиком и согласованность поведения элементов возрастает.

10) В состояниях, далёких от равновесия, начинают действовать бифуркационные механизмы — наличие кратковременных точек раздвоения перехода к тому или иному относительно долговременному режиму системы — аттрактору. Заранее невозможно предсказать, какой из возможных аттракторов займёт система.

 

Синергетика объясняет процесс самоорганизации в сложных системах следующим образом:

1) Система должна быть открытой. Закрытая система в соответствии с законами термодинамики должна в конечном итоге прийти к состоянию с максимальной энтропией и прекратить любые эволюции.

2) Открытая система должна быть достаточно далека от точки термодинамического равновесия. В точке равновесия сколь угодно сложная система обладает максимальной энтропией и не способна к какой-либо самоорганизации. В положении, близком к равновесию и без достаточного притока энергии извне, любая система со временем ещё более приблизится к равновесию и перестанет изменять своё состояние.

3) Фундаментальным принципом самоорганизации служит возникновение нового порядка и усложнение систем через флуктуации (случайные отклонения) состояний их элементов и подсистем. Такие флуктуации обычно подавляются во всех динамически стабильных и адаптивных системах за счёт отрицательных обратных связей, обеспечивающих сохранение структуры и близкого к равновесию состояния системы. Но в более сложных открытых системах, благодаря притоку энергии извне и усилению неравновесности, отклонения со временем возрастают, накапливаются, вызывают эффект коллективного поведения элементов и подсистем и, в конце концов, приводят к «расшатыванию» прежнего порядка и через относительно кратковременное хаотическое состояние системы приводят либо к разрушению прежней структуры, либо к возникновению нового порядка. Поскольку флуктуации носят случайный характер, то состояние системы после бифуркации обусловлено действием суммы случайных факторов.

4) Самоорганизация, имеющая своим исходом образование через этап хаоса нового порядка или новых структур, может произойти лишь в системах достаточного уровня сложности, обладающих определённым количеством взаимодействующих между собой элементов, имеющих некоторые критические параметры связи и относительно высокие значения вероятностей своих флуктуаций. В противном случае эффекты от синергетического взаимодействия будут недостаточны для появления коллективного поведения элементов системы и тем самым возникновения самоорганизации. Недостаточно сложные системы не способны ни к спонтанной адаптации ни, тем более, к развитию и при получении извне чрезмерного количества энергии теряют свою структуру и необратимо разрушаются.

5) Этап самоорганизации наступает только в случае преобладания положительных обратных связей, действующих в открытой системе, над отрицательными обратными связями. Функционирование динамически стабильных, неэволюционирующих, но адаптивных систем — а это и гомеостаз в живых организмах и автоматические устройства — основывается на получении обратных сигналов от рецепторов или датчиков относительно положения системы и последующей корректировки этого положения к исходному состоянию исполнительными механизмами. В самоорганизующейся, в эволюционирующей системе возникшие изменения не устраняются, а накапливаются и усиливаются вследствие общей положительной реактивности системы, что может привести к возникновению нового порядка и новых структур, образованных из элементов прежней, разрушенной системы. Таковы, к примеру, механизмы фазовых переходов вещества или образования новых социальных формаций.

6) Самоорганизация в сложных системах, переходы от одних структур к другим, возникновение новых уровней организации материи сопровождаются нарушением симметрии. При описании эволюционных процессов необходимо отказаться от симметрии времени, характерной для полностью детерминированных и обратимых процессов в классической механике. Самоорганизация в сложных и открытых — диссипативных системах, к которым относится и жизнь, и разум, приводят к необратимому разрушению старых и к возникновению новых структур и систем, что наряду с явлением неубывания энтропии в закрытых системах обуславливает наличие «стрелы времени» в Природе.





©2015 www.megapredmet.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.