Эволюция живого: современный взгляд

Заключение
Изменчивость функций, процессов и форм является результатом пластической функции генетического аппарата, инициированной мотивацией, исходящей из актуализированной потребности фенотипа. Пластическая функция геномов осуществляется посредством регулярного зондирования окружающей среды наборами полимодальных признаков по принципу «предъявление — подкрепление». Особой формой зондирования среды является использование «заготовок» в виде преадаптаций и пророческих форм изменчивости. Указанные механизмы системной организации поведенческих актов могут лежать, как мы полагаем, в основе эволюционной изменчивости живых существ.
Естественный отбор в качестве информационного фактора следует рассматривать в функциональном единстве с положительным и отрицательным подкреплением. Как и подкреплени ...

Оглавление

Введение 3
Эволюция живого: современный взгляд 4
Заключение 10
Список литературы 11

Введение
Традиционно проблемы эволюции рассматривают специалисты-биологи. Физиологическое знание все еще недостаточно привлекается к рассмотрению вопросов эволюции живых существ.
Предложенная П.К. Анохиным теория функциональных систем позволила с новых позиций рассмотреть процессы жизнедеятельности и ее эволюционные аспекты [1]. Функциональные системы — динамические самоорганизующиеся и саморегулирующиеся построения живых организмов, все составляющие центральные и периферические компоненты которых взаимодействуют и взаимодействуют достижению живыми организмами полезных для их жизнедеятельности приспособительных (адаптивных) результатов [2].
Полезных приспособительных результатов, строящих различные функциональные системы, множество. Это — удовлетворяющие различные потребности живых существ метаболические, гомеостатические, поведенческие результаты, результаты зоосоциальной деятельности, результаты социальной деятельности человека, наконец — результаты психической деятельности человека и животных. Многообразие адаптивных результатов свидетельствует о множественности в организмах функциональных систем различного уровня организации [1].
Одни функциональные системы своей деятельностью определяют различные показатели внутренней среды — гомеостазис. Другие — своей деятельностью обуславливают поведение живых существ, их взаимодействие с окружающей средой и себе подобными. Одни функциональные системы, особенно метаболического и гомеостатического уровня, генетически детерминированы, другие складываются в процессе обучения живых существ по мере формирования и удовлетворения метаболических и, особенно, поведенческих потребностей организма [2].
Самоорганизация функциональных систем начинается с эмбрионального периода развития плода и продолжается всю жизнь индивидов. Инициативным фактором формирования функциональных систем всегда выступают биологические (метаболические), а у человека — социальные потребности.
Целью настоящей работы является изучение современного взгляда на эволюцию всего живого.
Задача работы: исследование стемоквантов поведения как факторов направленной эволюции живых существ.

Уклонения случайные, оказавшиеся благоприятными (как бы незначительны они ни были), сохраняются, а неблагоприятные уничтожаются. Громадное большинство особей гибнет в борьбе за существование. Шансы выжить остаются только у тех немногих счастливцев, у кого обнаруживаются уклонения в полезную для организма сторону. Пережившие особи в силу наследственности передают потомкам свою более совершенную организацию.
Ч. Дарвин [3, 4] предпочел для объяснения механизма изменчивости — случайность, понимая под этим не абсолютную случайность, а, что он постоянно подчеркивал, отсутствие сведений о происхождении признака.
По Дарвину, у предков жирафа шея была разной длины в силу случайных вариаций. Передаваемое по наследству последовательное, из поколения в поколение, удлинение шеи поддерживалось естественным отбором.
После выхода в свет работы Ч. Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора» прошло более полутора столетий. Выполнив свою историческую миссию — включив в общественное сознание парадигму эволюционизма и ответив на целый ряд крупных биологических вопросов, дарвинизм извлек на свет и ряд новых проблем, которые выводят биологию за рамки его первоначальных постулатов.
Выяснилось, что избыточность воспроизводства не является решающим условием прогрессивного развития. Напротив, по мере прогрессивной эволюции и повышения сложности строения воспроизводимость животных снижается, однако это не препятствует им занимать господствующее положение в природе, уступая его только новым, более эволюционно продвинутым формам.
К концу ХХ столетия создана научная база для рассмотрения проблемы видообразования на основе неслучайной изменчивости организмов.
Почти все многообразие признаков жизни: самоорганизация, саморегуляция, саморепликация, антиэнтропийность и др. характеризуют жизнь не с позиции формы, как ее первичного определения, а с позиции функций, неотъемлемых от понятия жизнь.
При изучении эволюции жизни эволюцию структур и функций следовало бы поставить в один ряд. Но так получилось, что в центре эволюционных исследований оказались формы. И иначе не могло быть. Учение об эволюции возникло на основе гербариев ботаников и коллекций зоологов и палеонтологов, занимающихся систематикой. Только эти специалисты располагали материальными источниками для выработки тех или других суждений. На такой основе мог сложиться лишь соответствующий тип мышления и учение о первичности формы относительно функции.
В. Грант в книге «Эволюционный процесс. Критический обзор эволюционной теории» [2] не приводит упоминания о «борьбе за существование». Естественный отбор — есть, а «борьбы за существование» — нет.
Судя по тексту монографии, Грант счел возможным заменить понятие «борьба за существование» термином «адаптация». Логика, вероятно, такая: поскольку адаптация предполагает образование различных полезных признаков, а их появление обусловлено независящей от организмов случайной изменчивостью и естественным отбором, следовательно, нет места и борьбе за существование.
Эволюция по Дарвину предусматривает элиминацию организмов с бесполезными и вредными признаками. Однако факты симбиогенеза и альтруизма свидетельствуют об эволюционной роли внутренних факторов и об иных, чем в дарвинизме, механизмах эволюции.
Потребностно-результативная теория эволюции
Суть развиваемой теории состоит в том, что ведущим фактором эволюционного развития живых существ является необходимость удовлетворения их потребности «существовать» в условиях постоянно изменяющейся среды, изыскивая для этого все новые пути и образуя все новые формы и функции [3].
Потребности выступают в роли факторов, ответственных за стабильность гомеостазиса и целостности организмов, и включены вместе с инициирующими физиологическими функциями в единый потребностно-результативный механизм адаптации и развития. Происходит последовательное развертывание признаков на основе принципа выводимости, по схеме «потребность-результат-потребность».
Рассмотрение роли потребностей в эволюционном аспекте потребностно-результативной теории эволюции привело к следующему их определению.
Потребности есть особые, имманентные всем формам живых систем, свойства, информационно отражающие состояние организмов в зависимости от согласованности или рассогласования их жизненных функций между собой и с условиями среды и определяющие целенаправленный характер действий живых существ на основе принципа избирательности. Потребности представляют собою ключевой элемент древнейшего, основанного на принципе обратной связи, информационно-силового регуляторного механизма, цепочно развивающегося адекватно эволюции организмов, определяя их порядок направленной самоорганизации, самовоспроизведения и поддержания целостности в процессе упорядоченности внутрисистемных отношений.
Актуализация потребностей относится к категории физиологических актов, информационно отражающих состояние организма вследствие нарушения и даже выпадения какой-либо из его жизненно важной функции по причине отсутствия или недостаточности условий для ее осуществления. Следствием актуализации одной из фундаментальных функций является рассогласование координации физиологических процессов и дестабилизация гомеостазиса. Актуализация потребности означает переход организма на режим открытости к внешней среде [3].
Возникшая в многообразии вариантов форм, в силу колоссального потенциала размножения и изменчивости организмов жизнь чрезвычайно быстро осваивала сферы Земли и изменяла их по многим параметрам. В результате предковые формы организмов оставляли потомкам измененную среду обитания, вынуждая их искать все новые способы удовлетворения жизненных потребностей, изменяться самим и вносить свою лепту в изменение биосферы. Если организм, утратив прежний источник питания, не находил другой, к которому был в состоянии быстро выработать способ использования, — он погибал.
Посредством механизма «актуализация потребности — источник ее удовлетворения» живые организмы черпали из абиогенной среды все новую физико-химическую информацию и, трансформируя ее в биологическую информацию, прогрессивно развивались, преобразуя природу в собственных интересах.
Животные удовлетворяют все жизненные потребности в процессе локомоции. Их эволюция сопряжена с эволюцией форм поведения.
Отсюда приоритетное развитие органов локомоции — прямое свидетельство того, что движущим фактором этих процессов является необходимость удовлетворения жизненных потребностей.
Системная активность генома
По современным представлениям структурой клетки, манипулирующей системной информацией, является геном. Геномы бактерий и вирусов, интегрированные в геномы более сложных организмов путем горизонтального переноса генов, являются носителями специфичной каждому из них информации и активно участвуют этой информацией в регуляции тех функций организма хозяина, которые были свойственны их организмам [5].
Гены, которые многие десятилетия воспринимались как чрезвычайно глубоко консервативные структуры, с функциями охраны наследственной информации от внешних влияний, в свете обсуждаемых материалов, выступают в качестве и активных и пластичных структур. В ответ на мобилизующие сигналы об актуализации жизненных потребностей они синтезируют новые белки, определяющие новые формы поведения и их новые исполнительные структуры [2].
В организмах нет никаких других внутренних факторов, кроме потребностей, способных запускать цепь генофенотипических процессов, направленных на удовлетворение этих потребностей. Нет также никаких иных структур, кроме генетических, обладающих информационно-аналитическими и пространственно-конструктивными свойствами, необходимыми для направленного поиска способов удовлетворения новых жизненных потребностей организмов и, следовательно, для направленного изменения фенотипов живых существ.
Выстраивается схема процесса эволюционной самоорганизации, потребность — генетическая программа структурогенеза, потребность — генетическая программа функциогенеза.
Существует прямая связь между потребностями организмов и активностью генома.
В целом общая схема эволюционного процесса может быть представлена как: потребность → движение → стресс при неудовлетворении потребности → мутация → естественный отбор [5].
Последовательно, по мере своего развития, придавая биосфере все новые свойства, предыдущие поколения ставят потомков перед необходимостью непрерывно расширять способы освоения ими все новых природных объектов, для чего — приобретать все новую информацию и, кодируя ее на ДНК, использовать в новых формообразовательных процессах.
Общая схема генетического поиска нового способа удовлетворения актуализированной жизненной потребности имеет следующий вид.
Дестабилизирующий отбор → зондирование среды набором неопределенных признаков (результат интенсивных мутаций) → выбор физиологическим подкреплением «определенного», т.е. полезного признака → развитие и совершенствование нового признака регулярным использованием (упражнениями) → естественный отбор (экологическая оценка нового признака) [3].
Системокванты поведения как факторы направленной эволюции живых существ
Потребности и их удовлетворение, как следует из изложенного выше материала, являются ведущими звеньями эволюционного развития живых существ. Потребностно-результативная теория эволюции в полной мере соответствует концепции системного квантования поведения, что позволило нам объединить обе концепции в единую системную гипотезу эволюционного развития живых существ.
Системокванты, как указывалось выше, представляют дискретные отрезки жизнедеятельности от потребности к ее удовлетворению.
На основе потребностей формируются мотивации — энергетическая основа поведения [2]. После неоднократного, а иногда и однократного удовлетворения потребности она становится актуализированной, т.е. удовлетворяющей исходную потребность. Формируется направляющий компонент поведения — акцептор результатов действия.