Эволюционный процесс направления

Проектирование технологических процессов по сравнению с моделированием в меньшей степени поддается формализации, поскольку связано не только с анализом накопленной суммы знаний об объекте, но и с использованием этих знаний для создания нового производства. Только глубокое понимание проблемы, эрудиция, активное использование знаний о процессе и интуиция проектировщика позволяют создать качественный проект. Таким образом, проектирование есть творческий, эволюционный процесс и в этом смысле представляется довольно неопределенным, связываемым с большим разнообразием действий, направленных на изобретение новых искусственных объектов для приспособления окружающего мира к некоторым задачам человека [26]. [c.85]

Для справедливости данного заключения необходимо также допустить, что состояние системы находится вблизи равновесия и соответствует области линейной термодинамики. Последнее является достаточно серьезным офаничением для анализа метаболических процессов. Тем не менее известны попытки объяснить направление эволюционного процесса в живых системах даже на основании развитых выше упрощенных термодинамических пред- [c.345]

Обсуждаются вопросы биологической активности синтетических и природных (арабиногалактана) полимеров, а также использования иерархической термодинамики для установления направленности онтогенеза и эволюционных процессов. [c.5]

В пределах общего увеличения энтропии системы организм — среда ее изменение может быть любым она в определенный отрезок времени может оставаться постоянной, увеличиваться или уменьшаться безотносительно к общему направлению процесса обмена. Это объясняется тем, что совокупность процессов обмена веществ организма и направление изменений в нем определяются целью наилучшего приспособления организма к условиям существования и к сохранению в процессе эволюции. Таким образом, совокупность процессов обмена веществ и направление изменений в организме целиком определяются биологическими закономерностями, а не стремлением к увеличению общей энтропии. Организм для приспособления в процессе эволюционного развития вырабатывает тип обмена веществ с любым уровнем изменения энтропии за счет поглощения необходимого количества свободной энергии из окружающей среды. Поэтому изменение энтропии не явл яется движущей силой эволюционного процесса. [c.67]

Нельзя конечно забывать об ограничениях, налагаемых при этом на систему в силу ее частично равновесного состояния и нахождения в области линейной термодинамики. Вместе с тем необходимо критически отнестись и к существующим попыткам объяснить направление эволюционного процесса в живых системах на основании развитых выше термодинамических представлений. [c.143]

Впервые в эволюционном процессе произошло резкое изменение характера живого вещества, не связанное с изменением скелетных форм, но по-новому проявляющее эволюционный процесс, на который эмпирически в 1850-х годах указал Д. Дана в Нью-Хейвене как на цефализацию (принцип Д. Дана, 199). Он указал на непрерывный с кембрия, с остановками, но без возврата назад, рост центральной нервной системы, мозгового аппарата в одном и том же направлении. Он не понимал его так, как мы теперь понимаем, но он правильно выразил его как эмпирическое обобщение научных фактов. [c.49]

Есть еще одно явление, которое было установлено около 90 лет тому назад, в 1851 г., американским минералогом, биологом и геологом Д. Д. Дана. Это указание его на так называемый энцефалоз (цефализация), как он назвал эту подмеченную им закономерность, на определенную направленность эволюционного процесса (см. 199), в ходе геологического времени [9 [c.179]

Думаю впрочем, что это очень редкий случай, на который я натолкнулся с Дана. Обобщение Дана, выраженное опять-таки современным языком, заключается в следующем в эволюционном процессе мы имеем в ходе геологического времени направленность. В течение всего эволюционного процесса, начиная с кембрия, т. е. в течение пятисот миллионов лет, мы видим, что от времени до времени, с большими промежутками остановок до десятков и сотен лет идет увеличение сложности и совершенства строения центральной нервной системы, т. е. центрального мозга. В хронологическом выражении геологических периодов мы непрерывно можем проследить это явление от мозга моллюсков, ракообразных и рыб до мозга человека. Нет ни одного случая, чтобы появлялся перерыв и чтобы существовало время, когда добытые этим процессом сложность и сила центральной нервной системы были потеряны и появлялся геологический период, геологическая система с меньшим, чем в предыдущем периоде, совершенством центральной нервной системы (см. 199). Во всем дальнейшем изложении я буду называть это эмпирическое обобщение принципом Д. Д. Дана. [c.180]

В этом и состоит эволюционный критерий направленности необратимых изменений в изолированных системах, которые всегда идут с увеличением энтропии до ее максимальных значений при окончании процесса и установлении термодинамического равновесия. Увеличение энтропии означает падение степени упорядоченности и организованности в системе, ее хаотизацию. [c.67]

В настоящее время, конечно, нереально, руководствуясь только общими соображениями, проследить, например, посредством ЭВМ, точные траектории эволюционного процесса. Однако это пока и не нужно. Сейчас вполне достаточен термодинамический подход — выявление лишь начальных и конечных состояний в каждом направлении эволюции. Тогда оказываются ненужными детальные вычисления и становится возможной оценка предельных состояний. Так, если ведущим критерием естественного отбора (т. е. фактором эволюции) при становлении биохимических реакций служит их скорость, легко в принципе оценить, когда дальнейшее совершенствование ферментов станет бесполезным из-за медленности диффузионных потоков реагентов и продуктов. Ведущим критерием отбора, фактором эволюции станет интенсивность перемешивания, и предел возможностей биологической эволюции на данном этапе также можно будет оценить по предельно достижимой скорости перемещения организмов в пространстве. Применительно к биологии такой термодинамический подход выглядит как принцип предельного совершенства при анализе основных этапов эволюции. [c.7]

УВЕЛИЧЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКОГО (КИНЕТИЧЕСКОГО) СОВЕРШЕНСТВА, НАПРАВЛЕНИЕ И СКОРОСТЬ ЭВОЛЮЦИОННОГО ПРОЦЕССА. ПРИНЦИП ДОМИНАНТЫ [c.29]

Биологическая конвергенция — образование сходных признаков на разных траекториях эволюционного процесса — важное свидетельство детерминированности биологической эволюции. Анализ имеющихся данных показывает, что конвергенция является скорее правилом, чем исключением, и захватывает не только морфологию, но и физиологию и биохимию неродственных организмов. Неоднократное возникновение в принципе одинаковых приспособлений на разных эволюционных направлениях означает существование предельно совершенного решения. К этому решению стремятся эволюционные траектории берущие начало в разных местах филогенетического древа. [c.234]

Однако несмотря на разработку ряда эволюционирующих моделей (коацерват А. И. Опарина [85], автокаталитическая система М. Кальвина (88]), помогающих представить, как могла бы произойти д>био-логическая химическая эволюция, остаются совершенно неявны ли и необъяснимыми причины и движущие силы эволюционного процесса, направленность естественного отбора, т. е. неясна, почелсу должна осу- [c.229]

Возможность подобного прогнозирования не означает, однако, запрограммированности эволюционного процесса, направление которого в каждый конкретный момент определяется несколько по-особому складывающимися соотношениями организма и среды, т. е. направлением отбора. В некоторых случаях направление отбора может быть достаточно стабильным. Поэтому, например, для группы, вставшей на путь узкой специализации, мы с известной степенью достоверности можем [c.103]

Проблема разработки САПР являет я сложной, многогранной и трудноформализуемой задачей. И только глубокое понимание проблемы, активное использование знаний о проектируемом объекте, эрудиция и интуиция проектировщика гарантируют высокие качества выходной продукции САПР — лроекта. В этом смысле проектирование есть творческий, эволюционный процесс, связанный с большим разнообразием действий, направленных на изобретение новых искусственных объектов для приспособления окружающего мира к некоторым задачам человека, и состоит в проведении комплекса работ, начиная от выявления потребности общества или производства в этом объекте и до разработки технологии его получения [1]. Ранее было показано, что разработка проекта является совокупностью задач, различных по характеру, размерности и степени взаимосвязанности. Однако они успешно решаются в классе специализированного приложения, основываясь на общих принципах стратегии. [c.73]

Эволюционное учение Тейяра де Шардена. Свое учение автор определил как "введение к объяснению мира", призванное "охватывать не только внешнюю, но и внутреннюю сторону вещей, не только материю, но и дух" [1. С. 40]. Философской основой учения является панпсихизм (гилозоизм) - учение об универсальной одушевленности материи. Автор исходит из предположения, что направление эволюционного процесса ("ось развития") ориентировано исключительно на человека, которого он считает "центром перспективы эволюции". Содержание же эволюционного процесса Тейяру де Шардену видится в росте и совершенствовании сознания. "История жизни, - считает он, - есть, по существу, развитие сознания, завуалированное морфологией..." [1. С. 138]. У человека, в отличие от остального мира, внутренняя, психическая сторона деятельности достигает высшей фазы своего развития - уровня разума или состояния мысли, и благодаря этому проявляется с полной очевидностью. С его точки зрения, человек является не только "центром перспективы эволюции", но и "центром конструирования универсума", т.е. венцом всего мироздания, а не только биосферы. Далее, Тейяр де Шарден полагает, что между сознанием и структурной организацией материи имеется нечто вроде симбатной зависимости чем сложнее организация материи, тем выше уровень ее сознания. Под сознанием он подразумевает психику любого рода - от самых элементарных форм внутреннего восприятия простейших структур до мыслительного познания человека. "Раз в одной точке самой себя ткань универсума, - пишет он, - имеет внутреннюю сторону, то она неизбежно двусторонняя по самой своей структуре..." [1. С. 55]. Иными словами, если человек обладает материальной и духовной (психической) сторонами, то двухсторонним должен быть любой объект живой и неживой природы, входящий в любую область ткани универсума. [c.31]

В последующем рассмотрении происшедших изменений наибольший интерес будет представлять вопрос о том, каким образом гигантский, дотоле невиданный рост научных знаний, в той или иной мере предвиденный Вернадским и Тейяром де Шарденом, отразился на характере эволюционного процесса в биосфере и на взаимоотношениях человека с живой и неживой природой. Привело ли прогрессивное развитие науки к переходу биосферы в состояние ноосферы, царство разума и мысли, как это представляли оба философа и естествоиспытателя В какой мере научное мышление стало определять содержание и направление эволюционного процесса Почувствовал ли себя человек с расцветом науки более комфортно и свободно Стал ли он, действительно, хозяином своего настоящего и будущего Положительные ответы на эти и другие, аналогичные по смыслу, вопросы означали бы безусловное признание основного положения учения Вернадского о примате научных знаний над естественной эволюцией - его постулата о принципиальной возможности человеческого разума руководить развитием биосферы, управлять множеством одновременно происходящих явлений в обществе и окружающем нас мире. [c.38]

Вне всяких сомнений можно констатировать, что многократное за последние 60 лет увеличение объема научных знаний, их качественный рост и соверщенствование научного мировоззрения не привели к становлению ноосферы. В настоящее время уже нельзя не видеть, что развитие науки и эволюция биосферы шли в противоположных направлениях, что привело к возникновению совершенно новой, ставшей для человечества самой актуальной проблемы - собственного выживания. Вместо обещанного Вернадским и Тейяром де Шарденом сознательного управления эволюционными процессами - продолжающееся сползание человечества к экологической катастрофе. Вопрос состоит уже не в том, больна или не больна планета, а в том, возможно ли ее выздоровление или она больна смертельно. Вот как оценивает сложившуюся ситуацию отец Александр Мень ...Подлинно новое наших дней ужаснет историю. ..Нигилисты прошлого века глумились над Апокалипсисом, называя его "Произведением сумасшедшего". Могли ли они предполагать, что эпоху, которую они так ждали, придется описывать терминами этой провидческой книги [35. [c.39]

Таким образом, неизбежен вывод о невозможности предсказания хода эволюционного процесса биосферы, поскольку составляющие этот процесс впервые возникающие статистико-детерминистические явления включают элементы случайности. Поэтому учение Вернадского, как и учение Тейяра де Шардена, о переходе биосферы в ноосферу, царство разума, где естественная эволюция будет заменена сознательно планируемым развитием, несостоятельна в принципе, а не в силу неполноты научных знаний. Все вопросы, касающиеся предсказания эволюционных явлений, направленности стратегического развития биосферы, человечества, общества и даже отдельной личности, не могут быть отнесены к научной проблематике, поскольку и эволюция биосферы, и развитие научного познания являются нелинейными неравновесными процессами, совершающимися по беспорядочно-поисковому механизму вдали от положения равновесия, где воздействие случайного фактора, каким бы незначительным он не казался, может оказаться чрезвычайно большим. [c.43]

Обзоры написаны специалистами из разных регионов России, работающих в различных областях науки и изучающих высокомолекулярные соединения. В них проанализированы как литературные данные, так и результаты собственных исследований, предложены механизмы образования и модификации полимеров, приведены некоторые уникальные свойства получаемых продуктов. Рассмотрены вопросы получения полимеров и диенов, циклических олефинов и функциональных виниловых мономеров, а также по-лимерананалогичным превращениям различных, в том числе природных полимеров. Особое место в сборнике занимает обзор, посвященный использованию иерархической термодинамики для установления направленности онтогенеза и эволюционных процессов. [c.2]

Закон временн ых иерархий позволяет выделять в открытых живых биологических системах квазизакрытые системы и использовать подходы иерархической квазиравновесной термодинамики для установления направленности онтогенеза и эволюционных процессов. Применение принципа стабильности вещества к структурам смежных иерархий является дополнительным подтверждением применимости квазиравновесной термодинамики к биологическим системам реального мира. Представлены экспериментальные доказательства справедливости иерархической термодинамики. Утверждается, что диф-ференцировка клеток, развитие многоклеточных организмов, а также возникновение структур высших иерархий биомира определяется термодинамической направленностью этих процессов. [c.6]

Биогенная миграция атомов 1, 2 и 3-го родов. ПервьШ биогеохимический принцип ( 195). Вторая биогеохимическая функция. Каустобиолиты ( 196, 197). Резк<н-химическое отличие каустобиолитных процессов от химических процессов ш)уи и. в других косных минералах и породах. Проявление в них эволюционного процесса. Персистенты. Три группы каустобиолитов. Второй биогеохимический принцип ( 198) Ноосфера. Биогеохимическая функция человека. Принцип Д. Дана. Направленность эволюционного процесса и биогенной миграции атомов 3-го роди. Мощность этого явления ( 199, 200). Эволюционный процесс и проявление биогеохимической функции 3-го рода, все растущей, в историческом процессе человечества на всей планете как единое целое. Овладение человека новыми формами энергии. Огромные проспекты для его будущего ( 201, 202). Исторический ход подготовки ноосферы. Создание научного аппарата эмпирических фактов и обобщений. Рост современной [c.212]

Мы видим, что направленность эволюционного процесса живого вещества, вытекающая из обобщений Дана, вытекает и из биогеохимического его ироявле-ния, и факт, устаиовлеиный Дана, находит свое место ( 137). [c.252]

При характеристике хода эволюционного процесса величиной кинетического (биологического) соверщенства /, схема Северцова предстает в измененном виде (рис. 2). Эволюция неуклонно идет в направлении возрастания Биологический регресс (в отличие от морфофизиологического) невозможен. Общая дегенерация (например, у паразитов) становится в этих координатах одним из способов идиоадаптации. [c.27]

Эмпирические представления о направленности эволюционного процесса - без попыток теоретически их обосновать — идут глубже, в XVIII в. Уже [c.301]

Вне всяких сомнений можно констатировать, что многократное за последние 60 лет увеличение объема научных знаний, их качественный рост и совершенствование научного мировоззрения не привели к становлению ноосферы. В настоящее время уже нельзя не видеть, что развитие науки и эволюция биосферы шли в противоположных направлениях, что привело к возникновению совершенно новой, ставшей для человечества самой актуальной проблемы - собственного выживания. Вместо обещанного Вернадским и Тейяром де Шарденом сознательного управления эволюционными процессами - продолжающееся сползание человечества к экологической катастрофе. Вопрос состоит уже не в том, больна или не больна планета, а в том, возможно ли ее выздоровление или она больна смертельно. Вот как оценивает сложившуюся ситуацию отец Александр Мень ...Подлинно новое наших дней ужаснет историю. ..Нигилисты прошлого века глумились над Апокалипсисом, называя его "Произведением сумасшедшего". Могли ли они предполагать, что эпоху, которую они так ждали, придется описывать терминами этой провидческой книги [35. С. 139]. По существу тот же смысл содержит высказывание И. Пригожина и И. Стенгерса "Мы живем в опасном и неопределенном мире, внушающем не чувство слепой уверенности, а лишь. ..чувство умеренной надежды..." [22. С. 386]. А вот как воспринимает действительность А.И. Солженицын "Мы так заклинили мир, так подвели его к самоистреблению, что подкатило нам под горло самое время каяться... если не переменимся мы с нашим истребительно-жадным прогрессом, то при всех вариантах развития в XXI в. человечество погибнет от истощения, бесплодия и замусоренной планеты" [36. С. 13]. [c.39]

В основе концепции коэволюции и эволюции сообщества лежит представление о том, что факторы естественного отбора, действующие в разных популяциях, реципрокно связаны. В настоящей главе будут прослежены эволюционные взаимодействия между гоминидами и другими видами животных, с которыми они вели симпатрическое сосуществование. Подобные взаимодействия имеют последствия двоякого рода. Во-первых, они определяют общую структуру биологического сообщества, которая в свою очередь сама превращается в важный фактор отбора. Во-вторых, они определяют конкретные эволюционные события и направления, такие, например, как дивергенция, видообразование и вымирание видов. С помощью этого подхода мы покажем, что адаптивные сдвиги у гоминид, а в конечном итоге и развитие современного человека, представляют собой не некие вневременные эволюционные процессы, но вполне опре- [c.276]

Морфологический прогресс — относительно малоэффективный способ преодоления диффузионного барьера. Второй — высокоэффективный способ — активное перемещение в пространстве организмов илн среды к организмам. Первым щагом на этом пути служит беспорядочное движение — простое перемешивание. Ненаправленное перемешивание приводит к увеличению сечения взаимодействия реагентов, к росту вероятности столкновения молекул, и, следовательно, к возрастанию скорости реакций. Эволюционный потенциал в этом направлении эволюции определяется возможностью векторизации перемещений в пространстве — выработки механизмов все более целеустремленного, все менее беспорядочного движения. Геометрический образ эволюционного процесса и в данном случае (как и в случае катализа или матричного воспроизведения)—переход от сферически симметричных траекторий к уникальной. Предел эволюции здесь физически определен весьма жестко. Скорость биохимических реакций лимитируется скоростью потока реагентов и продуктов, равной скорости свободного пробега молекул в среде, т. е. скорости звука. Эволюционный потенциал этого этапа соответствует возможному изменению скорости заполнения пространства веществом данного вида от скорости диффузии (10" —10 см/сек) до скорости звука (Ю см/сек), что составляет 7—8 порядков. [c.167]

ТОГО или иного фактора для темпов эволюционного nfioue a. Одним из этих факторов является интенсивность и направление отбора если интенсивность отбора невысока или если он имеет сильно выраженный стабилизирующий характер, скорость эволюционных изменений будет низкой. Если новые признаки благоприятны иди возникают в период экологических сдвигов, скорость эволюции будет высокой. Согласно классическому дарвинизму, скорость эволюции определяется главным образом интенсивностью отбора, чем, однако, нельзя объяснить постоянство или низкую величину скорости эволюционного процесса. Другими факторами скорости эволюции являются частота и характер мутаций, а также размер популяции и характер ее воспроизведения. По мнению Гулда и др., если популяции, удовлетворяющие всем этим условиям, подвергаются быстрым эволюционным изменениям, то значение естественного отбора уменьшается. [c.318]

Представленная выше кинетика эволюционного процесса основывалась на предположении, что Л. max неизменны в данных условиях. Однако вполне возможно изменение /j, max и при постоянных внешних условиях в результате достижения некоторой степени совершенства по другим /( ч-т-направлениям. С этого момента вновь становится возможным эволюционное совершенствование по ранее пройденным траекториям. Если эти изменения затрагивают все пройденные ранее направления, становится возможным второй виток эволюционной спирали —начинает увеличиваться площадь диаграммы / в тех же, в принципе, внешних условиях (рис. 8). Такие изменения 1, по некоторым К,, которые делают возможным возрастание /max по другим A j, можно назвать ароморфозы в соответствии со смыслом этого понятия, предложенного А. Ы. Северцовыч [255, 256]. Таким [c.33]

Эволюция нуклеиновых кислот — первый этап биологической эволюции. Главный кризис — необходимость возникновения полипептидных катализаторов-ферментов. Возможно, что перечисленным выше необходимым условиям начала биологической эволюции отвечает большое число различных по химической природе веществ — гетерополимеров. Реальное осуществление эволюционного процесса, выбор той или иной системы матричного воспроизведения зависит прежде всего от возможности спонтанного, доэволюционного образования соответствующих этим условиям веществ. Иными словами, общее направление эволюционного процесса с самого начала полностью детерминировано химическими и физическими свойствами среды. [c.47]

В предыдущих главах мы совершили восхоладение от первичных макромолекул, способных к конвариантному воспроизведению, до человека. При этом мы пытались выявить физико-химические критерии естественного отбора на разных этапах биологической эволюции. Анализ физико-химических факторов биологической эволюции отнюдь не был исчерпывающим. Не были рассмотрены такие важные для эволюции ряда таксономических групп критерии, как механическое совершенство организмов — совершенство рычагов и способов приложения сил в аппаратах перемещения в пространстве, конструкции скелета, стеблей, стволов. Не обсуждались с должной тщательностью гидро- и аэродинамические характеристики приспособлений для активного и пассивного полета или плавания. Этот перечень можно продолжить. Однако нашей задачей и не являлось рассмотрение всех таких факторов. Важно было лишь показать принципиальную возможность анализа физико-химических факторов в качестве критериев, определяющих направления биологического эволюционного процесса. [c.229]

При анализе направлений эволюционного совершенствования соответственно разным физико-химическим факторам выявляется общаясхема эволюционного процесса—нз множества возможностей в процессе естественного отбора выбирается в пределе одна. Общий образ эволюции состоит, следовательно, в выборе уникальной траектории в многомерном пространстве. Так происходит при становлении системы биохимических реакций и при совершенствовании каждой биохимической реакции в отдельности. Так же идет выработка механизмов управления перемещениями организмов. И в самом общем виде — так происходит при отборе уникального полинуклеотидного (и полипептидного) текста из безграничного множества возможных сочетаний нуклеотидов или аминокислот. [c.230]

С другой стороны, в случае различных далеко зашедших в определенных направлениях эволюционных траекторий под действием одинаковых факторов возникают лишь функционально сходные организмы. Это явление конвергентного сходства иллюстрирует высокую степень детерминированности эволюционного процесса. Примеры биологической коАвергенции приведены в Приложении. [c.231]

Необратимость эволюционных изменений каталитических систем может быть охарактеризована величиной энергии, постоянно ассимилированной в конституционней сфере и равной 0(/)д, а также константой стационар-ности конституционной сферы (1 3). Таким образом, необратимость процесса развития каталитических систем обосновывается исключительно физико-химическими соображениями. В то же время необратимость этого процесса, как и любого эволюционного процесса в природе, может быть объяснена и с точки зрения общих законов развитий материи. Ход любого эволюционного процесса, как и ход времени, имеет одностороннюю направленность. Несмотря а то, что эволюция может быть и прогрессивной и регрессивной, может приводить и к усложнению, и к у 1рощению организации эволюционирующего субстрата, она имеет только одно направление во времени [c.172]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология