"Коэволюционная парадигма и современная биология"

Омская Государственная Ордена Трудового Красного Знамени Медицинская

Академия имени М. И. Калинина

Реферат

«Коэволюционная парадигма и современная биология.»

г. Омск – 2001

План:

Вступление.

Глава 1

«Идея коэволюции в современном биологическом познании.»

Глава 2
«Органическая и культурная коэволюция.»

Глава 3
«Идея коэволюции в эволюционной биологии.»

Заключение.

Вступление.

Идеи и понятия биологического эволюционизма давно стали достоянием общей культуры, давно используются в самых различных областях научного знания.
Теперь на наших глазах происходит проникновение в культуру и такого понятия, как коэволюция. Будучи биологическим по происхождению, связанным с изучением совместной эволюции различных биологических объектов и уровней их организации, понятие коэволюции ныне оказывается включенным в обсуждение предельно широких вопросов бытия и судеб человечества. Коэволюция природы и общества — это область исследований, которая уже не является собственно естественнонаучной. Это подтверждают современные концепции глобального эволюционизма, претендующие на то, чтобы дать обобщенную картину всех мыслимых эволюционных процессов.

Идея коэволюции в современном биологическом познании.

Термин «коэволюция» был предложен в 1964 г. экологами, для которых коэволюция — взаимное приспособление видов. Они давно обратили внимание на взаимодействие видов, среди которых обычно вычленяют:

1) хищничество и паразитизм

2) комменсализм

3) конкуренцию

4) мутуализм (взаимовыгодность).
Виды образуют мутуалистические ассоциации, эволюция которых собственно и называется коэволюцией. Экология имеет дело, прежде всего с взаимоотношением биотических и физических факторов. Любой вид вносит изменения в окружающую среду, но эти изменения не носят характера взаимного приспособления друг к другу, или коэволюции. Воздействие (адаптация) идет в одном направлении, обеспечивая повышение уровня приспособляемости вида к условиям среды. Важно обратить внимание на «запаздывание» эволюционного ответа на вызов со стороны среды, поскольку необходимо определенное время
(«лаг»), чтобы естественный отбор «догнал» происходящие в окружающей среде изменения. Неоднородность среды обитания, генотипическое разнообразие и
«лаг» в эволюционном «ответе» на «вызов» среды означает, что животное не может быть абсолютно приспособлено к жизни в своей нише. Каждый вид оказывает то или иное воздействие на биотические факторы (на другие виды), что вызывает у других видов адаптивные реакции. Вид и биотическая среда могут следовать по пути коэволюции.

В этой связи выделяются два вида коэволюции: 1) мутуалистическую
(взаимовыгодную) и 2) немутуалистическую, при которой один из факторов обладает пагубным действием (отношение «эксплуатация — защита»). Примером первого типа коэволюции может быть развитие специализированных цветков и их опылителей — животных. Примерами второго типа коэволюции могут быть взаимоотношения между хищником и жертвой, хозяином и паразитом, хозяином и патогеном и др. Взаимоотношение между двумя эволюирующими видами также включает определенный «шаг», чтобы один эволюирующий вид «догнал» происходящие в другом виде изменения.
Термодинамика диссипативных структур, развитая И. Пригожиным, фиксирует образование упорядоченных структур (их самоорганизацию) за счет рассеяния внешней энергии в среду, окружающую систему. Однако этот вариант термодинамики, принципиально отличающийся от классической термодинамики, объединяет с нею трактовка изменений как отклонения от состояния равновесия. Иными словами, и в этом варианте термодинамики сохраняется фундаментальность идеи равновесия и анализ процессов ведется под углом зрения отклонения от состояния равновесия. Попытки приложения термодинамики диссипативных структур к биологии (а их достаточно много) не могут считаться, как показал Ю.В. Чайковский, удовлетворительными. В этой связи можно напомнить слова И.А. Аршавского о том, что суть живого не в диссипации (рассеянии) внешней энергии, а «в избыточно анаболическом сопротивлении диссипации». Большие перспективы и одновременно большие трудности возникают при экстраполяции термодинамики диссипативных структур на изучение биосферы. Дело в том, что новая термодинамика фиксирует процессы самоорганизации в открытых системах, т.е. системах, которые обмениваются энергией и веществом с окружающей средой. Биосфера является открытой системой, но в связи с планетарным характером деятельности человека возникает вопрос о необходимом соотношении потоков вещества и энергии через диссипативные структуры. Это означает что замкнутых круговоротов химических элементов не существует — циклы разомкнуты.
Наиболее перспективным является не простое приложение термодинамики диссиспективным является не простое приложение термодинамики диссипативных структур к эволюции живого, а тот вариант эволюционной термодинамики, который развит Э. Янчем.

Для Янча диссипативные структуры — это «селективное и синхронизированное исправление консервативно-записанной (т.е. генетической) информации с помощью диссипативного процесса». Отбор — важный фактор- ускоритель процессов самоорганизации в незрелых системах, в зрелых системах эту функцию выполняет флуктуация, т.е. образование диссипативных структур.
Центральными понятиями эволюционной концепции Янча являются первичность движения, встреча (динамика сродства), динамическая память и нарушение симметрии на каждом этапе эволюции.

До возникновения коэволюционного подхода биология была сосредоточена на эволюции отдельных видов в определенной, правда, весьма грубой, среде. Даже экологическое понимание коэволюции, ограниченное разнообразными фактами симбиозов, не сформировало еще новый способ мышления в биологии. Включение в эволюционизм возникновения диссипативных структур, или процессов самоорганизации, осуществленное Э. Янчем, означает, что эволюция понимается теперь как возникновение новаций. Они трактуются не просто как продукт действия ранее существовавших факторов, но прежде всего как эмерджентных, качественно новых, невыводимых образований. Поэтому вполне обоснованно Янч трактует эмерджентную эволюцию как открытое обучение, детерминированное открытой целью, т.е. как творчество новых форм.

Всякая диссипативная система обладает динамической памятью, служащей «затравкой» для нового уровня эволюции. Помимо нее существует консервативная память, которая не участвует в процессах обмена, но служит
«затравкой» для долговременных информационных процессов. Самопорождение, или переход от одного уровня эволюции к другому, Янч связывает с нарушением симметрии. Например, при переходе от механики к термодинамике нарушается симметрия времени. В диссипативных структурах нарушена симметрия пространства, а у прокариотов и симметрия времени (возникает наследственность). Ю.В. Чайковский вычленил ряд уровней, на каждом из которых формировалась консервативная структура, служившая «затравкой» для следующего уровня («консервативная память» по Янчу, или «мертвая неравновесная структура»): 1) синтез РНК, служивший затравкой (2) для синтеза пеитидной цепочки; 3) эобионт, где появибран, обеспечивавших устойчивость информации; 6) появление про-кариота, где мембрана замкнута в изолированную плоско ль; 7) и 8) появление ядерной оболочки и объединение
ДНК с белком в компактную хромосому. На каждом из этих уровней существуют устойчивые инвариантные структуры и одновременно биохимические процессы, ведущие к усложнению феномена жизни, к усложнению ее разнообразия и системности.

Поделитесь этой записью или добавьте в закладки