Шпаргалка по Естествознанию

   46. Самоорганизация.  Антиэнтропийные  процессы

    
    Характерной особенностью развивающихся систем является их способность к самоорганизации, которая проявляется в самосогласованном функционировании системы за счет внутренних связей с внешней средой. В процессе самоорганизации системы выделяют две основные фазы: адаптацию, или эволюционное развитие и отбор. Самоорганизующиеся системы обладают механизмом непрерывной приспособляемости (адаптации) к меняющимся внутренним и внешним условиям, непрерывного совершенствования поведения с учетом прошлого опыта. В развивающихся системах структура и функция тесно взаимосвязаны. Система преобразует свою структуру для того, чтобы выполнить заданные функции в условиях меняющейся внешней среды.  
    Адаптация системы к меняющимся условиям происходит благодаря появлению элементов, обладающих необходимыми для функционирования системы свойствами, причем благодаря не просто появлению таких элементов (имеется в виду не только появление новых элементов, но и возникновение у "старых" элементов новых признаков), а избыточности таких элементов-признаков. Увеличение числа сходных элементов лежит в основе прогрессивного развития систем, так как является предпосылкой для дальнейшего отбора элементов, дифференциации и интеграции структур. Вместе с тем увеличение числа сходных элементов - простейшее средство для увеличения надежности воспроизведения, для интенсификации функций и расширения связей с внешней средой. Периоду адаптации (устойчивости системы) соответствует постоянное накопление приспособительных признаков широкого значения, нарастание универсализма системы. В результате флуктуаций в системе возникают регулирующие сигналы, которые изменяют, приспосабливают структуру системы так, чтобы система продолжала функционировать необходимым образом.  
    Период адаптации - это период эволюционных преобразований, которые связаны лишь с количественными изменениями в системе. Структурная устойчивость при этом не нарушается. Понятие структурной устойчивости играет важную роль в теории самоорганизации.  
    Отбор - это средство осуществления обратной связи от внешней среды к системе, т.е. отбор информирует систему о ее положении во внешней среде. Отбор выступает как механизм, ответственный, в конечном счете, за усложнение и усовершенствование самого хранилища накопленной информации и за согласование его работы со сложными изменчивыми условиями окружения. Таким образом, процесс преобразования внешнего во внутреннее осуществляется в ходе стабилизирующего отбора, т.е. зависимое от внешних факторов развитие становится автономным.  

47. Определение жизни 

 Жизнь - это активное, идущее с затратами поддержание (за счет постоянного обмена веществ с окруж. Средой) и матричное воспроизведение специфической и упорядоченной структуры. В живом все подчинено закону оптимума. Живые сист. обладают высокой степенью сложности, динамической упорядоченности и иерархичности своей структуры, неоднородностью в пространстве; энергия из окруж. среды используется не только для поддержания, но и для усиления своей упорядоченности. Главное свойство - поддерж. своей целостности и воспроизведение себе подобных, согласно вложенной в нее программе, риплицирующейся матричным способом. 
 
 
 

 49. Структурные уровни  организации живого 

 Все  объекты  живой  и  неживой  природы  по  строению  представляют  собой  системы, для  которых  характерно  иерархическое  соподчинение  входящих  в них элементов, т.е.  структурных уровней организации. Самые элементарные  из  них относятся к области познания  физики, - это электроны, протоны, другие  элементарные  частицы. Затем идут  атомные уровни, молекулярные  уровни, изучением  которых  занимается  как  физика, так  и  химия. За  молекулярным  уровнем  следует  субмолекулярный, - уровень  исследования  работы  макромолекул, как  единого  целого ; и  так  далее, вплоть  до  уровня  организмов  и  сообществ  из  них.  Каждый  нижележащий  уровень  располагается  как  бы  в  оболочке  вышележащего  уровня  и  сохраняет  его  особенности. Изучение  каждого  уровня  организации  живой  материи  должно  иметь  биологический  смысл, т.е. должно  быть  направлено  на  изучение  феномена  жизни, а не   просто  структуры ее  физико-химической организации.

 52. Живая клетка. Единство  и разнообразие

 Клетка —  это элементарная биологическая  единица, структурно-функциональная основа всего живого. Клетки осуществляют самостоятельный обмен веществ, способны к делению (воспроизводству) и саморегуляции, т.е. обладают всеми свойствами живого. Образование новых клеток из неклеточного материала невозможно, размножение клеток происходит только благодаря делению. Органическое развитие следует рассматривать как универсальный процесс клеткообразования. В структуре клетки выделяют мембрану, отграничивающую содержимое клетки от внешней среды; цитоплазму, представляющую собой соляной раствор с растворимыми и взвешенными ферментами и молекулами РНК; ядро, содержащее хромосомы, состоящие из молекул ДНК и присоединенных к ним белков. Различают два способа деления клеток: митоз и мейоз. Митоз — деление клеточного ядра на два дочерних с наборами хромосом, идентичными набору хромосом родительской клетки. Митоз характерен для всех клеток, кроме половых. Мейоз — деление клеточного ядра на четыре дочерних ядра, в каждом из которых содержится вдвое меньше хромосом, чем в родительской клетке. Такой способ деления характерен только для половых клеток.

 Клеточная теория строения живых организмов стала  убедительным аргументом в пользу идеи единства происхождения жизни на Земле и оказала существенное влияние на формирование современной научной картины мира. 
 

 53. Возникновение жизни.  Теория Опарина.  Опыт Миллера 

 Согласно  гипотезе советского ученого А. И. Опарина  о происхождении жизни на Земле, в воде было растворено огромное количество химических веществ, которые, вступая между собой в различные реакции на протяжении миллиардов лет, привели к образованию органического вещества.

 Американский  ученый С. Миллер смоделировал первичную  атмосферу Земли и синтезировал жирные кислоты, уксусную и муравьиную кислоты, мочевину и аминокислоты путем пропускания электрических зародов через смесь инертных газов. Таким образом было продемонстрировано, как под действием абиогеннных (химическая эволюция) факторов возможен синтез сложных органических соединений. 

 55. Учение Вернадского 

 Центральной идеей В.И. Вернадского стало представление о живом веществе — совокупности всех живых организмов на планете. По его мнению, живое вещество составляет незначительную по объему и весу часть биосферы, однако оно является ее определяющим компонентом. Живые организмы — та геохимическая сила, которая играет ведущую роль в формировании облика нашей планеты.

 Учение  В.И. Вернадского о ноосфер не сложилось в законченную теорию, более того, русский ученый даже само понятие ноосферы употреблял в разных смыслах. В его понимании ноосфера это:

• новое геологическое явление, суть которого заключается в возможности человека преобразовывать Землю своим трудом и мыслью;
• область проявления научной мысли: «эволюционный процесс получает особое геологическое значение благодаря тому, что он создал новую геологическую силу — научную мысль социального человечества»;
• главный фактор преобразования и дальнейшей эволюции биосферы: «человек своей деятельностью создает новую живую природу».

 Последнее определение приобрело новый  смысл и особую актуальность спустя десятилетия — после возникновения молекулярной биологии, развития генной инженерии, опытов с клонированием и т.п. 

 56. Эволюционизм 

 На  основе обобщения эволюционных знаний, полученных и различных областях естествознания, в аспекте изучения интегративных явлений в науке стали говорить об идее "глобального эволюционизма". Глобальный эволюционизм выступает как концепция, подход, целью которого является создание естественнонаучной модели универсальной эволюции, выявление общих законов природного процесса, связывающего в единое целое космогенез, геогенез, биогенез. В существующей иерархии процессов прогрессивного развития эпоха антропосоциогенеза занимает исключительное положение. Характер эволюции на этой стадии претерпевает качественный скачок -принципиально новые детерминанты определяют дальнейшую эволюцию. Этот этап выявляет глубокие связи между феноменом Человека и глобальными физическими свойствами окружающего его Космоса. Поскольку как концепция глобального эволюционизма, так и проблематика антропного принципа в космологии получают различные интерпретации и оценки, представляет интерес осуществить сугубо философский анализ их положения. В этой статье проводится анализ теоретико-познавательных предпосылок рассматриваемых концепций, дан логико-методологический анализ статуса понятия глобальный эволюционизм и антропологического принципа. Необходимо остановиться на выяснении смысла употребления термина "универсальная" по отношению к понятию "эволюция". Понятие универсальности используют в двух смысловых значениях: относительном и абсолютном. Относительно универсальные понятия применимы ко всем объектам, известным в данную историческую эпоху, абсолютно универсальные применимы как ко всем известным объектам, так и к любым объектам за пределами данного исторически ограниченного опыта. На какой же тип универсальности претендует понятие "глобальный эволюционизм". Известно, что такие относительно универсальные понятия,  как качество, количество, пространство, время, движение, взаимодействие и т.п. являются результатом обобщения истинных теорий, относящихся как к природе, так и к обществу. Понятие "глобальный эволюционизм" имеет аналогичное происхождение, являясь обобщением эволюционных знаний разных областей естествознания: космологии, геологии, биологии. Таким образом, можно утверждать, что понятие "эволюция", аналогично изложенному выше, является относительно универсальным. Все такие относительно универсальные понятия содержат абсолютно универсальную компоненту. Термин "глобальный" в контекст понятия "эволюция" и указывает на наличие такой компоненты. "Глобальный эволюционизм" объясняет такое известное понятие, как, например, "эволюция" и предсказывает новое понятие, например, "самоорганизация". 

60. Будущее науки 

 Любые идеи о будущем, даже если они хорошо обоснованы и весьма правдоподобны, обречены остаться на уровне прогнозов. Главный фактор— информационно-технологический бум. Мы подходим к созданию «сетевого общества», в котором люди будут связаны между собой так, как никогда ранее». Новое сетевое общество может походить как на большой иерархически организованный муравейник, так и на общество свободных людей. Для нынешнего этапа развития культуры характерно возрастание интереса к мистическим учениям и магическим практикам, очередная, уже не первая по счету, волна ремифологизации захлестнула современный мир. В.С. Степин предлагает различать классическую, неклассическую и постнекпассическую формы рациональности и соответствующие им типы науки. Классическая рациональность связана с такими способами постижения действительности, при которых субъект полностью исключается из системы познания. Классическая рациональность имеет установку на объективированное познание действительности, при котором влияние человека на познавательный процесс не учитывается. Классическая рационалистическая парадигма рассматривает науку как абсолютное знание, существующее вне какого-либо социокультурного контекста. Неклассическая рациональность характеризуется осознанием неустранимого влияния познавательных средств на объект и процесс исследования. Неклассическая рационалистическая парадигма учитывает влияние человека на познавательный процесс, однако по-прежнему не осознается социокультурная, мировоззренческая обусловленность научного познания. Постнеклассическая рациональность связана с пониманием неразрывной связи между ценностно-смысловыми структурами сознания познающего субъекта и характером его познавательной активности. Человек влияет на результаты познания в силу наличия у него специфических ценностных установок, которые формируются с опорой на вненаучный контекст. Таким образом, в рамках постнеклассической парадигмы осознается связь познавательной деятельности, в том числе и научной, с социо-культурным контекстом, в котором эта деятельность осуществляется. Требование учета и истолкования ценностей становится предпосылкой получения объективных знаний о мире. Для пост-неклассической науки характерно развитие междисциплинарных комплексных исследований, направленных на решение не столько внутринаучных, сколько внешних для науки экономических, социальных, политических и культурных задач. Современная постнеклассическая наука рассматривает мир как единое изменяющееся целое, законы которого одинаковы на всех уровнях. Естествознание из ценностно-нейтрального знания, каким оно представляло себя на протяжении нескольких веков, превращается в аксиологически ориентированное, предполагающее введение этических, эстетических и т.п. норм в научное исследование. Сейчас наука находится на постнеклассической стадии развития и совершенно определенно можно сказать, что на смену постнеклассической науке со временем придут иные формы. Научное знание носит исторический характер, оно изменяется вместе с развитием культуры. Поэтому следует говорить не об исчезновении или умирании науки, а о ее трансформации. Возможно, мы стоим на пороге новой научной революции, следствием которой станет радикальное изменение наших представлений о мире, новый прорыв человеческого духа.