Биологическая Картина Мира.

Прогресс биологических наук способствовал выявлениюзакономерностей развития живой природы, т. е. болеефундаментальному включению биологического знания в обобщенную научную картину мира. При этомсовременные биологические исследования не ограничиваются аналитическим подходом, а ориентируютсяна представления целостного характера, соответствующие специфике биологических объектов.
В контексте социально-экологической ситуации биологические иссле-дования приобретают интегральныйхарактер и биосферный масштаб, осо-бенно учитываяих особую роль в разрешении наиболее актуальныхпроблем современности (продовольственной, демографической, экологической). Благодаря использованию методов генной инженерии становится реальнымцеленаправленное изменение исторически сложившихся органических форм, что важно для п ...

ВВЕДЕНИЕ 3
Биологическая картина мира 5
1. Структура биологии: объекты и проблемы 5
1.1. Классическая биологическая картина мира 6
1.2. Основные направления изменения методологических установок биологического познания в ХХ в. 7
1.3. Методологические установки неклассической биологии XX в. 8
2. Основные фундаментальные концепции итеоретические модели современной биологии 9
2.1. Достижения молекулярной биологии 10
2.2. Хромосомная теория наследственности. 11
2.3.Современная теория эволюции 12
2.2. Постулаты биологии 16
3. Концепция синергетики в биологии 19
4. Фундаментальный антропный принцип 22
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 26
Литература: 28

Научная картина мира – важнейший компонент науки. С помощью концептуальной картины мира, то есть его глобальной репрезентации, создания некоего законченного образа, умозрительного построения, человек в процессе познания окружающего мира решает определенные теоретические или практические задачи, выделяет сущностные связи, познание которых составляет основную цель науки на данном этапе ее развития.Таким образом, научная картина мира выступает как специфическая форма систематизации научного знания, не являясь объективно существующей реалией. По сути, она является отражением представлений человека о мире, а также определенного философского мировоззрения.
Понятие научной картины мира приобрело мировоззренческий характер в Х1Х веке, когда бурноеразвитие естествознания отодвинуло в сторону стару ю натурфилософию и предложило свою – позитивную форму знания о «мире в целом», о внутреннейцелостности и единстве природных процессов, базируясь на диалектико-материалистических принципах единства мира и всеобщей связи вещей, развития и невозможности сведения сложного к простому.
В свою очередь, мы можем представить общенаучную картину мира как состоящую из ряда специальных – физической, химической, биологической, социальной картин мира.
Тенденция развития современной науки органически сочетает два противоположных процесса: непрерывной дифференциации естествознания ивсе более узкие области науки и интеграции этих обособленных наук. Именно синтез научных знаний, исследования на стыке различных научных дисциплин (физики, космологии химии, биологии, психологии и др.) лежит в основе построения общенаучной картины мира на основе принциповуниверсального эволюционизма, объединяющих в единоецелое идеи системного и эволюционного подходов. Этипринципы позволяют единообразно описать огромное-разнообразие процессов, протекающих в неживой природе, живом веществе и обществе.
Успехи биологических наук в последние десятилетия ХХ столетия были столь значительны, что многие ученые, начиная с этого времени, рассматривают биологию в качестве лидера естествознания.
Данная работа посвящена обзору современных представлений о биологической картине мира.

Был осуществлен синтез гена и решена проблема биосинтеза белка, произведена расшифровка аминокислотной последовательности и пространственной структуры некоторых белков. Это дало толчок к пониманию принципов и особенностей функционирования ферментов и осуществлен их синтез. Развивались исследования вирусов и фагов, особенности их структуры и функционирования. Позднее было открыто явление «молчащих генов», обнаружены «прыгающие (мобильные) гены», оставляющие 5—10% генетического материала у эукариот, поставлена проблема «нестабильности генома». На базе этих открытий стала развиваться генная инженерия, содержанием которой является активное вмешательство человека в природу наследственности и ее изменение в соответствии с потребностями человека, общества. 2.2.2. Хромосомная теория наследственности. С развитием генетики становилось все более очевидным, что ее открытия не опровергают дарвинизм, а, наоборот, дополняет его и восполняет главный пробел в эволюционной теории, то есть объясняет суть неопределенной изменчивости. Основой теоретической генетики стала хромосомная теория наследственности. На ее принципах и понятиях базировался дальнейший теоретический анализ структуры генов, роли нуклеиновых кислот в передаче наследственных признаков, зависимости проявления гена от места его положения в хромосоме и т.д. Ключевые положения этой теории заключаются в том, что наследственный фактор локализуется в хромосомах, преемственность которых определяет преемственность наследственных свойств организма; каждому определенному виду присущ определенный набор хромосом, являющийся необходимым условием для нормального развития особи; в соматических клетках содержится диплоидный набор хромосом (отцовский и материнский); в половых клетках содержится гаплоидный набор хромосом, полученный в результате мейоза и редукции числа хромосом.Основные постулаты хромосомной теории наследственности:- хромосома состоит из генов; - гены расположены в хромосоме в линейном порядке; - ген — неделимая единица наследственности; в мутациях ген изменяется как целое; гены, локализованные в пределах одной хромосомы, составляют одну группу сцепления и передаются совместно, поэтому признаки, зависящие от сцепления генов, наследуются совместно;- сцепленное наследование признаков может нарушаться за счет перекреста хромосом (кроссинговера), ведущего к перераспределению генетического материала между гомологичными хромосомами.2.2.3. Современная теория эволюцииЭволюционный подход к изучению живой природы является фундаментальным принципом, основой мировоззрения и методологической основой современной биологии. Эволюционное учение рассматривает общие закономерности и движущие силы исторического развития жизни, впервые в общей форме представленные Ч. Дарвином. Любые теоретические изыскания в биологии приобретают логическое завершение только тогда, когда они удовлетворяют эволюционному принципу. Биологическая эволюция существенно отличается от таковой в других областях науки. В ее основе лежат уникальные процессы самовоспроизведения макромолекул и живых организмов, таящие в себе почти неограниченные возможности преобразования живых систем в ряду поколений. Цель эволюционного учения – выявление закономерностей развития органического мира для последующего управления этим процессом. Эволюционный подход важен во всех без исключения областях биологии: описание отдельных фактов возможно вне эволюционной интерпретации, но естественно-научное объяснение любых фактов в биологии невозможно вне эволюционного подхода.2.2.3.1. Принципы и понятия синтетической теории эволюции. Синтетическая теория эволюции строится на следующих принципах и понятиях:- элементарной эволюционной структурой биологической эволюции является популяция, которая является такой системой взаимосвязи организмов, которая обладает всеми условиями для саморазвития, прежде всего способностью наследственного изменения в системе биологических поколений. Эволюция вида осуществляется через изменение генофонда популяции. Популяции являются подвижными динамическими системами, испытывающими непрерывное и неравновесное воздействие мутационного процесса, флуктуаций численности («волн жизни»), полной или частичной изоляции, естественного отбора. В разные периоды жизни в популяции может изменяться степень активности этих факторов, проявляться доминантное давление того или иного из них. Каждая популяция обладает «мобилизационным резервом внутривидовой изменчивости», который включается эволюционными факторами, выполняющими при этом роль пусковых механизмов эволюции. Реализации возможностей такого резерва приводят к появлению внутрипопуляционного полиморфизма, а затем и к возникновению нового вида.- элементарный эволюционный материал — это генные, хромосомные, геномные и др. мутации;- наследственное изменение популяции в каком-либо определенном направлении осуществляется под воздействием элементарных эволюционных факторов. В современной теории эволюции движущими факторами являются: 1. Мутационные процессыОсновную массу эволюционного материала составляют различные формы мутаций, т. е. изменений наследственных свойств организмов. 2. Популяционные волны численности («волны жизни») Колебание численности организмов в популяции служит изменению частот мутировавших генов в генофонде популяции.3. ИзоляцияОбособление и изоляция необходимы для видообразования, препятствуя скрещиванию с другими видами (популяциями) и обмену генетической информацией, концентрируя ее в пределах данной изолированной группы.4. Естественный отборДавление отбора направлено на избирательное выживание и возможность оставления потомства отдельными особями. Объектами отбора являются фенотипы отдельных особей, которые ведут к закреплению определенных генных комплексов из поколения в поколение.2.2.3.2. Микроэволюция и макроэволюция. Эволюционные процессы в биологии в зависимости от их масштаба принято разделять на два типа: микроэволюция и макроэволюция.Микроэволюция — это совокупность эволюционных процессов, протекающих в популяциях и приводящих к образованию нового вида. Синтетическая теория эволюции описывает процессы микроэволюции, и объектом этой теории выступают закономерности эволюции вида как генетически целостной и замкнутой системы, состоящей из популяций. Под макроэволюцией понимаются эволюционные процессы, ведущие к образованию таксонов более высокого ранга, чем вид (род, семейство, отряд, класс и др.).Понимание отношений между микро- и макроэволюцией предполагает наличие четкого ответа на вопрос: можно ли свести закономерности макроэволюции к закономерностям микроэволюции. Некоторым явлениям макроэволюции (паралеллизм, конвергенция, аналогия и гомология и др.) она не дает удовлетворительных объяснений. Ряд биологов (во главе с Р. Гольдшмидтом) считает, что закономерности и механизмы макроэволюции не сводимы к механизмам и закономерностям микроэволюции. Макроэволюция должна осуществляться через макромутации — такие мутации, которые дают организму данного вида признак, свойственный таксонам более высокого ранга.2.2.3.3. Концепция универсального эволюционизмаВ основе этой концепции лежит идея универсальности эволюции различных структурных уровней, выявление универсалий эволюционирующих структур. Под эволюционирующими структурами понимаются конкретные структуры или их совокупности, которые развиваются в определенном направлении и включаются исследователем в процесс эволюции.Принцип причинности Это первое фундаментальное философско-методологическое основание эволюционной теории, а через нее и всей биологической картины мира. Мутационный процесс характеризуется ненаправленностью и неопределенностью, и естественный отбор является единственным фактором, обеспечивающим направленное устойчивое протекание процесса эволюции. В результате давления отбора выживают наиболее приспособленные к конкретным условиям среды особи, а приспособление и является результатом взаимодействия популяции с окружающей средой, т.е. направленности отбора. Это взаимодействие и есть причина эволюционного процесса. Принцип самоорганизацииВторым философско-методологическим основанием теории эволюции, т.е. общебиологической картины мира является принцип самоорганизации (системности). В эволюционном процессе развиваются разнообразные приспособительные механизмы, что ведет к повышению устойчивости организма к внешним неблагоприятным факторам среды; постепенно снижается детерминирующая роль физико-химических факторов внешней среды в онтогенезе. Устойчивые факторы среды, которые ранее определяли направление развития, становятся условиями нормального развития. Организм освобождается от влияния незначительных и случайных изменений среды, становясь в процессе эволюции все более автономным, и внешние факторы развития сменяются внутренними. При таком развитии роль большинства изменений внешних условий сводится к «пуску» внутренних механизмов морфогенеза.Принцип общих оснований Принцип общих оснований можно определить кратко: все материальные объекты, процессы и явления имеют общие истоки и корни.Сложные высокомолекулярные вещества (ДНК, РНК, белки и др.) являются основой строения всего живого. Также единство химического состава всех живых организмов подтверждается принципиальным сходством строения пигментов: хлорофилла (растения), гемоглобина (позвоночные животные) и гемоцианина (беспозвоночные животные). Основные биохимические процессы, такие как окисление, брожение, гликолиз, катаболизм жирных кислот, трансмембранный перенос сходны у всех живых организмов. Практически идентичен аминокислотный состав низших позвоночных и человека, и ферментный состав у различных растений. Сходны некоторые ранние стадии метаболических процессов растений и животных. Это подводит к выводу о биохимической универсальности жизни, единству ее происхождения. Такие признаки, как гистоновые белки, входящие в состав хромосом, или ферментные белки репликации и транскрипции, весьма консервативны и одинаковы не только у разных представителей человечества, но и у биологических видов значительной филогенетической отдаленности.Биологическая эволюция – это необратимое и в определенной степени направленное историческое развитие живой природы, сопровождающееся изменением генетического состава популяций, образованием и вымиранием видов, преобразованиями биогеоценозов и биосферы в целом. Результатом биологической эволюции является соответствие развивающейся живой системы условиям ее существования.2.2.4. Постулаты биологииСовременная биологическая картина мира основывается на том, что мир живого – это колоссальная система высокоорганизованных систем.Современные ученые определяют жизнь как единство формы, функций, процессов. Например, «Жизнь есть макромолекулярная открытая система, которой свойственна иерархическая организация, способность к самовоспроизведению, обмен веществ, тонко регулируемый поток энергии. Жизнь представляет собой ядро упорядоченности, распространяющееся в менее упорядоченной Вселенной». В других определениях жизни делаются акценты на взаимодействие нуклеиновых кислот, белков и фосфорорганических соединений; возрастание генетической информации; способ существования открытых коллоидных систем; непрерывность адаптации организмов к условиям внешней и внутренней среды; активную реакцию на внешние раздражения, а также на дисимметрию (киральность), историзм, компактность, способность противодействовать возрастанию энтропии, единство целого, способность прогрессировать с течением времени. Однако наиболее важным в живых организмах является значительно более высокий, чем в неживых системах, уровень организации сложных упорядоченных структур, на поддержание которого они получают энергию из окружающей среды. Вершинами естественного развития Земли и биосферы являются Человек, человеческий разум.Постулаты биологии позволяют рассмотреть концептуальное поле биологии в целом, они образуют основные структуры единого, общего подхода к изучению жизни и неприменимы к описанию неживой природы. Данные постулаты охватывают пять структурных уровней биологии: 1) молекулярно-генетический и клеточный, 2) онтогенетический, 3) популяционно-видовой, 4) биогеоценотический, 5) биосферный. Связь между всеми этими структурными уровнями осуществляется благодаря обмену энергией и веществом.Постулат 1. Все живые организмы должны быть единством фенотипа и программы для его построения (генотипа), передающегося по наследству из поколения в поколение. Постулат 2. «Наследственные молекулы» синтезируются матричным путем. В качестве матрицы, на которой строится ген будущего поколения, используется ген предыдущего поколения. Постулат 3. В процессе передачи из поколения в поколение генетические программы в результате многих причин изменяются случайно и ненаправленно, и лишь случайно эти изменения оказываются приспособительными. Постулат 4. Случайные изменения генетических программ при становлении фенотипов многократно усиливаются и подвергаются отбору условиями внешней среды. Постулат 5. Способность к генетическим рекомбинациям (обмен частями генетических программ) наличествует только у живых организмов.Это наиболее общие постулаты, кроме них определены и другие, которые в той или иной мере характеризуют исторические этапы развития биологической мысли и имеют большое значение для осмысления биологической картины мира. Таким образом, непосредственно биологическую картину мира формирует несколько фундаментальных идей: 1) Жизнь непрерывна, а живым системам необходима как генетическая стабильность в малых временных масштабах, так и генетическая пластичность в долговременном плане. Стабильность обеспечивают механизмы митоза, тогда как мейоз создает огромную генетическую изменчивость, позволяющую организмам приспосабливаться к меняющейся среде. 2) Жизнь обеспечивается посредством функционирования широкого набора систем, имеющих сложное иерархическое строение и фундаментальным образом связанных между собой (посредством генетического кода, эволюции). Особое значение при этом имеют механизмы обратной связи (гомеостаз, компенсационные процессы в биосфере). 3) Существует тесная взаимосвязь генетического равновесия и эволюции. Для поддержания первого, прежде всего, необходимо, чтобы мутаций не происходило вовсе, либо частоты прямых и обратных мутаций были одинаковы. Эволюция, с этой точки зрения, становится результатом нарушения генетического равновесия. 4) Фундаментальные концепции, формирующие биологическую картину мира, получили благодаря ей самые широкие обобщения, выведшие далеко за пределы наук о жизни. К числу последних следует отнести обобщенные представления о движущих силах эволюции и трансформации основных биосферных принципов в ноосферные. 2.3. Концепция синергетики в биологииСинергетика (от греч. synergetikos – совместный, согласованный, содействующий) – научное направление, изучающее связи между элементами структуры (подсистемами), образующихся в открытых системах благодаря потоковому обмену веществом, энергией и информацией с окружающей средой в неравновесных условиях, в результате становится возможным спонтанное возникновение порядка и организации из беспорядка и хаоса в результате процесса самоорганизации. В результате под воздействием факторов внешней среды внутри системы возникают и накапливаются изменения, которые ведут к качественному скачку, кардинально меняя систему на более сложную и высокоорганизованную.Главное достижение синергетики и возникшей на ее основе новой концепции самоорганизации состоит в том, что они помогают взглянуть на природу как на мир, находящийся в процессе непрестанной эволюции и развития.2.3.1. Синергетическая концепция самоорганизации систем1. Самоорганизация – процесс эволюции системы от беспорядка к порядку, убыванию энтропии системы. 2. Самоорганизация происходит в системах, состояние которых в данный момент существенно отлично от состояния равновесия, нарушенного внешним воздействием. 3. Самоорганизация возможна лишь в системах, состоящих из большого числа частиц. Только в системах с большим числом частиц возможно возникновение флуктуаций – макроскопических неоднородностей.4. Самоорганизация всегда связана с самопроизвольным уменьшением симметрии. 5. Объекты исследований самоорганизации являются открытыми системами в неравновесном состоянии, характеризуемыми интенсивным (потоковым) обменом веществом и энергией между подсистемами и между системой с ее окружением. 6. Результатом самоорганизации становится возникновение, взаимодействие, взаимосодействие (кооперация, коэволюция) и, возможно, регенерация более сложных в информационном смысле динамических объектов (подсистем), чем элементы (объекты) среды, из которых они возникают.7.