Оглавление
Введение
1. Современные подходы к построению системы живого мира
2. Классическая система живого мира
Заключение
Список использованной литературы
Введение
Как и все в природе, живые организмы состоят из молекул и атомов, но где граница между живым и неживым? Существует предел, после которого теряют силу имеющиеся системообразующие факторы и неживое переходит в разряд живого. Так, например, молекула состоящая из 5000000 атомов представляет собой вирус табачной мозаики – самое малое известное живое образование, способное к самостоятельному существованию.
В целом вопрос о системности живой природы не вызывает сомнений. Более того, именно изучение живых материальных образований в значительной мере способствовало формированию системных представлений о мире.
Основными системами живого, образующими различные уровни организации, в настоящее время признаются: 1) вирусы – системы, состоящие в основном из двух взаимодействующих компонентов: молекул нуклеиновой кислоты и молекул белка; 2) клетки – системы, состоящие из ядра, цитоплазмы и оболочки; каждая из этих подсистем, в свою очередь, состоит из особенных элементов; 3) многоклеточные системы (организмы, популяции одноклеточных); 4) виды, популяции – системы организмов одного типа; 5) биоценозы – системы, объединяющие организмы различных видов; 6) биогеоценоз – система, объединяющая организмы поверхности Земли; 7) биосфера – система живой материи на Земле.
Система каждого уровня отличается от других уровней и по структуре, и по степени организации (биологическая классификация). Но взаимодействие элементов системы не обязательно предполагает жесткую, постоянную связь. Эта связь может носить временный, случайный, генетический, целевой характер.
В целом живая природа, также как и неживая, представляет собой систему систем, причем она дает удивительные примеры разнообразия систем, которые нередко оказываются объединением элементов различных уровней. Например, ландшафт как система включает в себя: 1) абиотические геосистемы (земная кора с рельефами, атмосфера, гидросфера и криосфера); 2) геосистемы почвенной сферы; 3) биотические геосистемы, образующие биосферу; 4) социально-экономические геосистемы, возникшие в результате общественно-исторической деятельности человека. Все эти системы связаны между собой и воздействуют друг на друга, образуя единую саморегулирующуюся систему. Изменение любой составной части ландшафта ведет, в конечном счете, к изменению его в целом. Вместе с тем, каждая система живой природы, являясь ее элементом и определяясь ею, в то же время имеет достаточную самостоятельность саморазвития, чтобы выйти на другой уровень организации материи.
В настоящей работе будет подробно рассмотрена классическая таксономическая система живого мира, отражающая и структурные уровни развития живого, а также некоторые неклассические принципы подхода к системам живого мира.
Современные подходы к построению системы живого мира
С самого начала истории человеческого общества люди с особым интересом созерцали мир живых существ – биос. Характерная черта мифологии – представление о единстве человека со всем живущим в мире и вообще со всем Космосом. Уже первобытный человек не только рисовал животных на стенах пещер, но и связывал собственную родословную с определенным животным – тотемом. Мифологическое понимание живого воплощено, например, в произведениях искусства доантичного Крита (III–II тысячелетие до н.э.). Критские вазы украшались сценами из жизни обитателей моря, например, осьминогов.
Исторически первый научный подход к живому – натурфилософский– возник как результат рациональной обработки мифологического мировосприятия. Мифологические образы стихий и духов наполняли жизнью бескрайнюю Вселенную. Такие представления были отображены в сочинениях ранних натурфилософов (Лукреция, Плиния) и в трудах мыслителей последующих эпох (Р. Бэкона, Б. Телезио, А. Чезальпино). Мир для натурфилософа представлялся единым одушевленным целым. Космос рассматривался как единое целое. Каждая вещь в нем представлялась своего рода уменьшенной копией целого. Все объекты в мире считались одушевленными, наделялись по крайней мере скрытой жизнью.
Господствуя в науке о живом в течение многих веков, натурфилософия уделяла особое внимание связи между человеком и прочими формами живого. В понимании живых существ присутствовал фактор сопереживания, животные наделялись человеческими способностями и качествами. Действительно, и человек, и другие живые организмы рассматривались как воплощение одних и тех же универсальных стихий. Живые существа наделялись человеческими моральными качествами. Например, великий поэт и натурфилософ И.В. Гёте восхищался поведением птиц, заботящихся о своем потомстве, как свидетельством присутствия Бога в природе.
Прогресс в физике (в первую очередь, классической механике), химии, математике породил в эпоху нового времени взгляд, что живые организмы представляют собой физико-химические системы. Даже поведение живых существ часто сводили к схеме стимул-рефлекс: звонок зазвенел, собака выделила слюну, – живые организмы уподоблялись автоматам.
Классически-научный подход позволил биологии получить важные, неоспоримые результаты, особенно в XX веке. Этот подход послужил методологической основой молекулярной биологии. Известно, что именно молекулярная биология подготовила почву для развития генетической инженерии, одного из важнейших методов биотехнологии.
Однако в XX веке ярко проявились и недостатки классически-научного подхода к живому. Как проблемы жизни в целом, так и специфические проблемы человека оказались неразрешимыми с позиций классически-научного подхода. В биологии на протяжении XX века постепенно выкристаллизовывается новая концепция живого. Идея несводимости живых организмов к физико-химическим объектам приобретает первостепенное значение
На роль серьезной альтернативы классически-научному подходу претендует биоцентризм. Этот подход отвергает как физико-химический подход к живому, так и противоположную крайность – подход, стирающий различия между биологическими объектами и разумными существами. Утверждается автономия биологии по отношению и к физико-химическим, и к социальным наукам. Задача биоцентристского подхода – разработка адекватных понятий и концепций для исследования уникальной биологической реальности. Этот подход фактически разрабатывался с начала XX века многими учеными, в особенности одним из основателей «теоретической биологии» – бароном фон Уэкскюллем и его последователями.
Фон Уэкскюлль полагал, что биолог должен рассматривать каждый вид живого, каждую особь как уникальное живое существо со специфическим внутренним миром и окружающим миром. Изучая морскую звезду, моллюска, амебу, биолог должен стремиться к тому, чтобы отбросить все человеческие аналогии как недопустимые. Нужно стараться видеть окружающий мир глазами исследуемого существа.
Витацентризм рассматривает жизнь как всемирную стихию. Человек с его разумом, социумом, техникой представляется как особая высокоразвитая форма жизни. Культура человеческого общества рассматривается в общей биосоциологической перспективе. Витацентризм выходит за рамки биологии как таковой и выступает как этико-философская доктрина, связанная с идеей благоговения перед жизнью, выдвинутой А.Швейцером. Выдающийся индийский мыслитель Шри Ауробиндо Гхош, воскресивший в XX веке натурфилософию, писал: «Жизнь эволюционирует из Материи, Разум – из Жизни, поскольку они уже содержались там с самого начала: Материя – форма скрытой Жизни, Жизнь – форма скрытого разума».
Социобиология известна как отрасль биологии, посвященная изучению групп и сообществ живых организмов, включая и человеческое общество. Социобиология стремится к преодолению пропасти между человеком и другими формами жизни на биосоциальном уровне. В рамках этой задачи социобиология выступает как определенная конкретизация витацентризма. Исследование форм социального поведения (агрессия и прочие формы антагонистического взаимодействия, кооперация, аффилиация и др.) и складывающихся в результате этих взаимодействий живых организмов биосоциальных структур (бактериальная колония, муравьиное сообщество, стая рыб, группа обезьян) принесли важные результаты, говорящие о наличии единых объединяющих законов биосоциальности, реализуемых в гигантском эволюционном диапазоне, включающем и человеческое общество.
Различные биологические подходы отражают в своей совокупности сложность и многогранность биоса. Один из аспектов биоса связан с наличием у него уровневой структуры. Натурфилософская в своей основе концепция уровней живого «красной нитью» проходит через всю историю наук о жизни. Представления об уровнях живого не чужды и современной науке, где критериями вычленения уровней служат размеры, шкалы времен жизни, сложность организации, продвинутость с эволюционных позиций и т.д. Эволюционную точку зрения на уровневость жизни живого воплотил, например, В.И. Донцов, вычленяющий уровни:
· предбиологический (аутокатализ, гиперциклы, диссипативные структуры);
· биологический (клеточный, организменный, биосферый).
Интересную попытку обобщить представления об уровневости биоса предпринял В.И.Кремянский в работе «Структурные уровни живой материи». Его схема включает следующие уровни:
· самоорганизующиеся комплексы апериодических полимеров;
· одноклеточные организмы;
· многоклеточные организмы;
· надорганизменные группы.
Количество выделяемых уровней и критерии их разграничения во многом зависят от предпочтений того или иного ученого. У Миллера речь идет о 8 уровнях живого: от субклеточных структур до супранационального государства. Любая классификация отражает иерархичность структуры живого, гармоничное функционирование живых систем на разных уровнях. Тем не менее возникает вопрос почему должно быть именно 4, или 6, или 8 уровней? Почему одноклеточные и многоклеточные существа объединяются в один (организменный) уровень или разводятся по разным уровням?
В подобных классификациях уровней неизбежно встает вопрос об их концептуально–методологическом базисе. Достаточно обоснованной представляется точка зрения Кремянского, вводящего два основных критерия для разграничения уровней. Во всякой классификации смежные уровни (например, уровни одноклеточных и многоклеточных организмов в классификации самого Кремянского) должны соотноситься следующим образом:
· должно иметь место органическое отношение целого и его основных элементов между системами одного (более высокого) и другого (менее высокого) уровня;
· должны иметься специфические структуры, присущие каждому уровню.
Представляет интерес сопоставление уровневых классификаций современной науки с представлениями античности. Возьмем классическую схему Аристотеля. Рассматривая Жизнь как реализацию “жизненной потенции” физического тела, снабженного соответствующими органами, Аристотель вычленял разные уровни – разные «души»:
· растительную душу (anima vegetativis), отвечающую за питание, рост, воспроизведение;
· животную (чувствующую) душу (anima sensitivis), способную к восприятию, движению, стремлению;
· человеческую (рациональную) душу (anima rationalis), которая включает способность к мышлению и познанию.
Известно, что аристотелевская классификация воспроизводится в той или иной форме в работах позднеантичных и средневековых мыслителей, причем не только перипатетиков, но и неоплатоников, примером может служить классификация типов жизни (vita) Эриугены:
vita insensibilis растения
vita sensibilis животные
vita rationalis человек
vita intellectualis ангел
Какой интерес представляют подобные натурфилософские классификации с точки зрения современной науки? Этот интерес заключается не в их буквальном применении к анализу уровневости живого, а в критическом сопоставлении с уровневыми концепциями современной науки.
Современные научные данные говорят о существенном значении того свойства (и «ступени бытия»), которое стоики обозначали как «сцепленность». Это свойство как рефрен проходит на деле через все уровни организации как материи вообще, так и живого. И в то же время его можно использовать как специфическую характеристику одного из уровней жизни – а именно наинизшего уровня проявления специфики жизни, уровня «самоорганизуемых комплексов апериодических полимеров» по Кремянскому, предбиологического уровня по Донцову. В 1944 г. А.Гурвич писал о «констелляциях» молекул как базисе живого. В чем же заключается сцепленность молекул, входящих в состав биосистем? В 1935 г. Э.Бауэр дает ответ, вновь и вновь подтверждаемый на протяжении XX века «неклассическими» экспериментальными данными.
Речь идет об особом неравновесном состоянии материи в живых организмах. Молекулы «сцепляются» между собой в ансамбли (белки, нуклеиновые кислоты), обладающие особым запасом энергии. Умирание организма, утрата неравновесного состояния ведет к высвобождению энергии в виде излучения (В.Л. Воейков). Чем больше сведений мы получаем о биомолекулярных ансамблях с целостными свойствами (и способностью к самосборке), тем в большей мере становится ясно, что многие биологические науки (биофизика, биохимия, «молекулярная биология» имеют дело с трупами. Фотографии ткани мышц, вошедшие в учебники по биологии, на которых видны чередующиеся светлые и темные полосы, отражают строение мертвых тканей.
Известно в то же время, что и труп некоторое время продолжает обнаруживать постепенно угасающие явления жизни. Соответственно, «остаточную» способность молекулярных ансамблей к самоорганизации, наблюдают у препаратов, выделенных из организмов методами современной «физико–химической биологии». С этим связана и поражавшая первые поколения молекулярных биологов возможность самосборки рибосом, свертывания ДНК. К аналогичным явлениям можно отнести и матричный синтез белка на рибосомах в бесклеточной системе. Разумеется, что лишь «бледное подобие» тех способностей, которые молекулы проявляют непосредственно в живой клетке.
В рамках уровня молекулярных ансамблей, наделенных этим свойством, создаются структуры следующего уровня жизни. Его можно назвать витальным. Витальный уровень в наибольшей мере сопоставим с «уровнем одноклеточного организма». Почему речь идет именно об одноклеточном организме? Многоклеточный организм в меньшей мере, чем одноклеточный, может быть сведен к витальному уровню, поскольку в нем в большей степени проявляется следующий, более высокий уровень.
В. Новак кладет в фундамент биологической эволюции «принцип социогенеза». Этот принцип предполагает ассоциацию и постепенную интеграцию биологических структур. Такой подход к исследованию систем живого мира требует более подробно рассмотреть проблему структурной организации и самоорганизации живой материи.