Какую же систему считать эволюционной

Так как устойчивость регулируемой системы характеризуется изменением некоторых параметров (которые мы считаем определяющими данную систему) в определенных пределах, то фактически в любой момент в системе идет какой-либо процесс, который затем ограничивается регулятором и сменяется противоположным процессом. Система в сущности качается около положений равновесия, свойственного ее подсистемам и регуляторам. Поэтому устойчивое состояние всей системы отвечает множеству наборов значений параметров в указанных пределах. Насколько можно судить, увеличение числа параметров (повышение степени биологической организации) не связано прямо с величиной интервала допустимых значений и в силу этого повышение уровня организации расширяет число значений, совместимых с существованием системы, если учитывать все параметры. В связи с этим надо обратить внимание на огромную роль именно динамических структур. Если структура возникает и распадается, т. е. характеризуется известным временем жизни, то она наилучшим образом выполняет свои важнейшие функции регулирующего элемента сложной системы. Этот вывод следует из того, что ни одна из структур, ни одно вещество не может возникнуть сразу в абсолютно устойчивом состоянии и проявлять только те свойства, которые требуются для выполнения обязанностей регулятора. Через тот или иной промежуток времени скажутся неконтролируемые системой процессы в самом регуляторе, и регулятор выйдет из строя. Чем короче время его жизни, тем меньше проявится индивидуальных свойств из числа тех, которые не требуются для регулирования и могут нарушить его ход. Таким образом, принцип независимости от материала неразрывно связан с представлением о жизни как об эволюционном процессе в саморегулируемых динамических структурах. Чем быстрее идет обмен в клетках, тем меньше шансов, что нерегулируемые процессы в ее структурах подточат слаженно работающий агрегат клеточных механизмов и понизят ранг всей системы, т. е. разрушат клетку. [c.32]

Считают, что аскорбиновая кислота является эволюционно молодым витамином, т.е. она возникла позже других витаминов как вспомогательная система транспорта электронов, и, вероятно, поэтому у бактерий и грибов она почти не встречается. [c.276]

Первичный источник энергии в биохимической эволюции. Вслед за В. П. Скулачевым [266] можно считать наиболее вероятным источником энергии во времена возникновения жизни свет. Этот вывод означает допущение первичности фотосинтеза, возникновения его в самом начале совершенствования систем энергетических превращений в биологических системах. Конечно же, речь не идет о процессе, подобном современному фотосинтезу. Ясно, что только избирательное поглощение излучения способно обеспечить энергией лишь определенные процессы, а не все реакции, как, например, при нагревании. В процессах, идущих в первичных матричных структурах, существование такой избирательности вполне вероятно. Для нуклеиновых оснований характерно сильное поглощение в области 260 нм, что соответствует (в расчете на 1 моль) порции энергии около 100 ккал. Это, конечно, слишком много, но для начала эволюционного совершенствования вполне терпимо. Основной результат поглощения света с такой длиной волны полинуклеотидными цепями — разрыв валентных связей [154], например, отрыв нуклеинового основания от рибозы, замена одного основания на другое. Вследствие интенсивных мутаций и обусловленных ими вариаций последовательности аминокислот в полипептидной цепи происходил отбор катализаторов, способствующих синтезу пигментов, которые поглощают видимое и ближнее инфракрасное излучение, соответствующее нужным квантам энергии. [c.105]

Рассматриваемая величина 5 (9), очевидно, является энтропией, но ее изменение не идентично с изменением энтропии Д5, входящей в выра жения (102), (108), (109) и т. д. Она не является термодинамическим свойством каталитической системы, так как зависит от пути процесса и характеризует уровень организации каталитической системы, также не имеющей отношения к ее термодинамическим свойствам. Эту величину, относящуюся к эволюционным свойствам системы, можно считать энтр опией организации каталитических систем. [c.154]

Здесь мы рассмотрим только один аспект проблемы целей в живых системах, связанный с зависимостью результата функционирования системы от условий окружающей среды. Биосистема при этом будет рассматриваться как целостное структурное образование на данном этапе эволюционного процесса. Поэтому, если считать, что целью живой природы является получение эволюционной пластичности и организменной устойчивости [248], то мы будем иметь дело только со второй компонентой этой цели — устойчивостью сложившейся биосистемы. В частности, мы не будем касаться представлений о наилучшей приспособленности биосистем к среде как максимальной скорости размножения организмов, что восходит еще к идеям Дарвина (см., например, [77, 161, 190, 233]). [c.31]

П. Л. Капица (1979, с. 71) Если теперь постараться ответить на поставленный нами в начале вопрос, какая общественная структура государства в эволюционном развитии человечества является передовой, то, я думаю, есть полное основание считать, что эта оценка должна быть поставлена в зависимость от качества духовной культуры страны и степени гармоничности развития личности. Поскольку процесс эволюции человечества происходит во времени путем соревнования между различными социальными системами, в конечном итоге будут выживать те государства, в которых духовная культура соответствует требованиям эволюционного развития человека, а человек в наибольшей степени может стать всесторонне развитым существом. В результате в ходе социальной эволюции произойдет своего рода отбор не только между общественными системами, но и внутри них в пользу наиболее всесторонне развитых личностей, соответствующих запросам прогрессивного развития общества. [c.242]

Таким образом, коордиггации имеют в эволюции организма как целого двоякое значение, С одной стороны, определяя взаимосвязи частей организма, они ограничивают число возможных направлений его эволюции, т. е. снижают его эволюционную пластичность. В этом смысле эволюционно продвинутые формы с установившейся системой координаций, т. е. утратившие. мозаичность своей организации, оказываются более консервативными, чем формы более примитивные, с хорошо выраженной мозаичностью. С другой — чем более развиты координации, тем глубже и взаимосвязаннее любые преобразования организации звеньев координационных цепей и организма в целом. Иными словами, координации ускоряют и углубляют преобразования организации. В этом смысле они являются не консервативным фактором, как это считал И. И, Шмальгаузен (1969), а фактором, ускоряющим эволюцию. Консервативны координации прежде всего как ограничитель числа потенциальных направлений эволюции (Иорданский, 1985). Видимо, развитием систем координаций в значительной степени объясняется отмеченное многими авторами ускорение темпов эволюции по мере повышения уровня организации, [c.129]

X. как знание - система очень динамичная. Эволюционное накопление знаний прерывается революциями - глубокой перестройкой системы фактов, теорий и методов, с возникновением нового набора понятий или даже нового стиля мышления. Так, революцию вызвали труды Лавуазье (матери-алистич. теория окисления, внедрение количеств, методов эксперимента, разработка хим. номенклатуры), открытие периодич. закона Менделеева, создание в нач. 20 в. новых аналит. методов (микроанализ, хроматография). Революцией можно считать и появление новых областей, вырабатывающих новое видение предмета X. и влияющих на все ее области (напр., возникновение физ. X. на базе хим. термодинамики и хим. кинетики). [c.259]

Для реализации биосинтеза и метаболизма необходима энергия, запасаемая в клетках в химической форме, главным образом в экзергонических третьей и второй фосфатной связи АТФ. Соответственно метаболические биоэнергетические процессы имеют своим результатом зарядку аккумулятора — синтез АТФ из АДФ и неорганического фосфата. Это происходит в процессах дыхания и фотосинтеза. Современные организмы несут память об эволюции, начавшейся около 3,5 10 лет назад. Имеются веские основания считать, что жизнь на Земле возникла в отсутствие свободного кислорода (см. 17.2). Метаболические процессы, протекающие при участии кислорода (прежде всего окислительное фосфорилирование при дыхании), относительно немногочисленны и эволюционно являются более поздними, чем анаэробные процессы. В отсутствие кислорода невозможно полное сгорание (окисление) органических молекул пищевых веществ. Тем не менее, как это показывают свойства ныне существующих анаэробных клеток, и в них необходимая для жизни энергия получается в ходе окислительно-восстановительных процессов. В аэробных системах конечным акцептором (т. е. окислителем) водорода служит Ог, в анаэробных — другие вещества. Окисление без Oj реализуется в двух путях брожения — в гликолизе и в спиртовом брожении. Гликолиз состоит в многостадийном расщеплении гексоз (например, глюкозы) вплоть до двух молекул пирувата (пировиноградной кислоты), содержащих по три атома углерода. На этом, пути две молекулы НАД восстанавливаются до НАД.Н и две молекулы АДФ фосфоршгируются— получаются две молекулы АТФ. Вследствие обратной реакции [c.52]

Имеется общая проблема единства и эволюционного происхождения различных фотобиологических процессов. Как мы видели, каротиноиды фигурируют и в фотосинтетических системах, и в фоторецепторах бактерий, и в органах зрения как позвоночных, так и беспо.чвоночных. В то же время имеется сходство между фотофорами биолюминесцентных систем и фоторецепторами. Это не означает, конечно, их единого эволюционного происхождения с последующей дивергенцией. Скорее можно думать о конвергенции — о совпадении структур и функций систем различного происхождения. Так, нельзя считать, что сходство глаза человека и осьминога свидетельствует об их общем предке. Напротив, это сходство означает, что эволюция разных филогенетических ветвей может решать одинаковые задачи сходными способами, так как число этих способов принципиально ограничено. [c.482]

Другая грань конструктивной роли необратимых процессов я резкого различия между порядком и случайностью открывается перед нами, если мы рассмотрим в качестве примера механизм биологической эволюции. Со времен Дарвина принято считать маловероятным, что биосфера является тем статическим, гармонично детерминированным миром, который некогда открылся Кеплеру, созерцавшему звездное небо. Биологические виды и даже предбиологические макромолекулярные соединения [1.11, 12] являются самоорганизующимися системами. Они непрестанно становятся , т. е. пребывают в состоянии возникновения, которое существенно зависит от случайных событий. Случайно и независимо от направления эволюции создается обширный банк наследственных генетических вариаций. Этот банк служит бесценной сырьевой базой для эволюции. Именно в нем эволюция находит благоприятные вариации, частота которых в популяции последовательно возрастает и стабилизуется точными, однозначно определенными законами передачи наследственных признаков. Нетрудно видеть, что отличительная особенность эволюционной теории, заведомо не имевшая аналогов в физических науках в те времена, когда создавалась эволюционная теория, придает случайным событиям необычайно важное значение. Мутации играют роль случайного двигателя прогресса. Однако мутации приводят и к гораздо более важным и далеко идущим последствиям, поскольку именно такие случайные события наугад выбирают один из нескольких возможных путей эволюции. По общепринятому ныне мнению исход эволюции биосферы не определен однозначно. Если бы жизнь на какой-нибудь другой планете развивалась в тех же условиях, в каких происходила эволюция живого на Земле, то мы вполне готовы к тому, что формы жизни могли бы быть совершенно иными (не исключено даже, что в основе их лежала бы совершенно другая химия). По общему мнению при надлежащих условиях возникновение жизни неизбежно. В этом смысле жизнь — явление физическое, материальное, детерминированное. Однако из сказанного отнюдь не следует, что жизнь предсказуема. Наоборот, на более современном яэыке можно было бы сказать, что в процессе развития жизнь непрестанно осуществляет случайный выбор одного из многих (быть может, даже бесконечно многих) возможных сценариев. Предсказать достоверно, какого именно сценария будет [c.15]

Мы считали, что ионная асимметрия, т. е. противоестественный градиент концентраций возник как эволюционное следствие необходимости клетки реагировать на повреждение. Однако мы уже видели, что в простых глинах происходит резко избирательное накопление калия, и, следовательно, возникает ионная асимметрия, а именно, натрий остается вне глины, калий проникает внутрь. Строго говоря, в глине никакого противоградиентного накопления калия нет. Напротив, строго по предписаниям термодинамики калий заполняет пустоты в структуре сэндвичевых глин, в результате чего свободная энергия системы понижается [192]. В глиняной модели живого организма можно предусмотреть и реагирование на повреждение. В самом деле, всякое нарушение целостности сопряжено с механическим воздействием. А глина, как и другие гелеобразующие материалы, тиксотропна, т. е. разжижается при механическом воздействии (вот почему в мокрой глине ноги вязнут тем сильнее, чем интенсивнее попытки выбраться). Нарушение структуры тиксотроп-ных гелей — вполне удобный в принципе механизм раздражения, который может включить необходимые для восстановления целостности клетки процессы биосинтеза. [c.99]

Последнее очевидно также из сравнения вероятностей выживания высокоразвитой каталитической системы при одном ее изменении до и после приобретения овойства точной пространственной редупликации. До этого рубежа каждое новое изменение природы эволюционирующего субстрата таит в себе опасность гибели каталитической системь данного вида, так как может оказаться неэврлюционным, обрывающим цепь развития. Учитывая понижение общей вероятности осуществление длинных цепей развития с увеличением числа эволюционных стадий и эту опасность, можно считать, что вероятность выживания каталитической системы в этом случае практически стремится к нулю. В то же время вероятность выживания каталитической системы определенного вида после приобретения свойства самовоспроизведения при одном ее, изменении может быть оценена величиной, стремящейся к единице. Так как при осуществлении каждого нового изменения данного вида каталитической системы в первом случае необходимо (а во втором нет) повторение всего пути развития /( г,/) от нуля и резко уменьшается время, затрачиваемое для совершения одного эволюционного изменения в случае размножения систем. Уменьшение этого времени будет иметь место даже в том случае, если повторение пути развития потребует не больше, как предполагалось выше, а меньше времени, чем на один акт размножения (последнее кажется весьма маловероятным), так как при любой, самой неблагоприятной разности между этими величинами, но при достаточно большом числе необходимых испытаний время одного эволюционного изменения во втором случае всегда может быть меньше, чем в первом. [c.224]

Для преодоления широко распространенной наследственной инертности Давиденков предложил программу тренировки подвижности нервной системы, начиная с детского возраста. Это новая задача, которую эволюционная нейрогенетика ставит перед педагогами Здесь достижения преемственности должны будут победить дефекты наследственности. Но чтобы это действительно могло иметь место, нужно не закрывать глаза, а открыто оценивать действительное положение вещей . Такой вывод был сделан генетиком в 1947 г. Но этот призыв не только не был услышан в СССР, но в последующее десятилетие делалось все, чтобы генетический подход не проник в учение о социальной сущности человека. В соответствии с этим учением отвергались данные о генетической компоненте в преступном поведении и считалось, что у советского человека нет никакого секса... И, может быть, в основе всех бед общества и лежит утопическое представление о человеке как о некоей разумной машине без страстей, эмоций и генов. [c.10]

По пятьдесят лет назад считалось, что останки рыбы-амфибии существу-нт. Окаменевшие останки рыбы oela anth , возраст которой определяется в 410 миллионов лет, во многих эволюционных источниках представлялись как переходная форма. Эволюционисты утверждали, что у рыбы oela anth были примитивные легкие, развитый мозг, системы кровообращения и пищеварения, достаточные для выхода на сушу, и даже примитивная походка. До конца 1930-х годов эти выводы бесспорно принимались во всех научных кругах. [c.49]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология