Концепции возникновения живой материи и эволюция живых систем

Министерство образования и науки РФ

Сочинский государственный университет туризма и курортного дела

Филиал Сочинского государственного университета туризма и курортного

дела в г. Нижний Новгород

Специальность: Менеджмент организации и управление персоналом

Дисциплина: Концепция современного естествознания (КСЕ)

Контрольная работа

Тема: «Концепции возникновения живой  материи и эволюция живых систем»

         Выполнил:

      Студент:

               Группа  22/10

          Проверил:

Оценка 

                Подпись

  «              »                                          2012г.

Дата регистрации работы  «                            »                                                         2012г.

Нижний Новгород.

2012

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………………………………...3

1.      Феномен живой  материи. Уровни организации живой  материи………4

2.      Механизм биологической наследственности…………………………….9

3.      Образование органических веществ и зарождение клетки…………….12

4.      Альтернативные гипотезы возникновения жизни……………………...16

5.      Концепции биологической эволюции. Теория биологической эволюции: современный взгляд…………………………………………20

Заключение………………………………………………………………………29

Список  использованной литературы………………………………………….30

Введение

Все живые организмы, населяющие нашу планету, существуют не сами по себе, они зависят от окружающей среды и испытывают на себе ее воздействия. Это точно согласованный комплекс множества факторов окружающей среды, и приспособление к ним живых организмов обуславливает возможность существования всевозможных форм организмов и самого различного образования их жизни.

Живая природа представляет собой сложно организованную, иерархичную систему. Выделяют несколько уровней организации живой материи.

        Под эволюцией подразумевается процесс длительных, постепенных, медленных изменений, которые в конечном итоге приводят к изменениям коренным, качественным, завершающимся образованием новых систем, структур и видов. Представления об эволюции в естествознании имеют ключевое значение.

         Цель данной работы рассмотреть различные концепции возникновения живой материи и эволюцию живых систем.

1. Феномен живой  материи. Уровни организации живой  материи

          В последнее время в самых различных областях знания широко используются системные средства познания начиная с философского принципа системности общенаучного системного подхода, вариантов общей теории систем - ОТС, и кончая системным анализом. Принципы системного подхода с успехом применяются в математике, медицине, геологии, биологии, философии и т.д. Наряду с системным подходом в последнее время получил широкое распространение также и информационный подход, как особый подход к научному познанию действительности. Формирование этого подхода означает, что понятие информации стало одним из фундаментальных понятий науки, причем, как считает большинство исследователей, самым тесным образом, связываемым с живой материей.

          Уже неоднократно делались попытки системного подхода к изучению Живого, т.е. к решению проблемы феномена живой материи. Эта глобальная проблема, как известно, включает в себя ряд также нерешенных до сих пор фундаментальных проблем, таких как возникновение жизни, эволюция живого, природа мышления и т.д. В завершении этого неполного списка проблем нужно добавить еще одну, быть может, самую главную - проблему феномена человека, места его в объективном мире, смысла и цели его существования. Испокон веков, как только человек осознал себя, человечество пытается решить эту проблему. Очевидно, что невозможно рассматривать проблему феномена человека без, хотя бы беглого, обсуждения основных специфических функций его психики.

         Как отмечает Э.Фромм в своей работе "Психоанализ и религия", самосознание, разум и воображение нарушили "гармонию" животного существования человека. Их появление превратило человека в аномалию, в каприз "универсума", и что человек никогда не освободится от дихотомии своего существования. Человек всегда будет стремиться объяснить себе самого себя и смысл своего существования.  Эта проблема всегда будет иметь наивысший приоритет в познавательной деятельности человечества. Традиционно считается, что эти вопросы входят в компетенцию философии и религии, т.к. одним из основных методологических принципов точных наук в настоящее время является принцип "естественности", детерминированности всех процессов, протекающих во Вселенной. Принцип, который, в существующей сегодня его трактовке, полностью исключает телеологичность, т.е. саму постановку вопросов типа "зачем", "для чего", "с какой целью" и т.д. Иначе говоря, сегодня наука считает, что в природе не может быть цели.

          В отличие от методов других научных дисциплин, системный подход допускает постановку такого типа вопросов, тем более при изучении информационных систем. Информационные процессы всегда выполняются для чего-то и с какой-то целью. Поэтому в рамках системного и информационного подходов можно попытаться в какой-то мере выяснить сущность такого типа вопросов применительно к живой материи, к человеку, если, конечно, считать, что любой живой организм можно рассматривать как информационную систему. Понятно, что никакой подход не позволяет в настоящее время найти конкретные, исчерпывающие, ответы на все эти вопросы, но используя системные и информационные средства познания, можно попытаться хотя бы более четко сформулировать возможные альтернативные решения и уточнить направления и методы перспективных теоретических и экспериментальных исследований, которые позволили бы в будущем, если не полностью, то хотя бы частично решить проблему феномена Жизни. Но надо иметь в виду, что не исключена возможность того, что в рамках научного подхода, т.е. на формализованом уровне, эта проблема в принципе не поддается решению. Методологические принципы системного подхода используют крайне общие понятия, вплоть до фундаментальных категорий философии. Это обстоятельство определило насыщенность текста данной работы такими понятиями, большинсто из которых, к сожалению, в настоящее время не имеют общепринятых адекватных определений. Отсутствие адекватных, общепринятых определений этих понятий в первую очередь означает, что сущность их пока недостаточно изучена, т.е. пока отсутствуют соответствующие адекватные формализованные знания.

        Очевидно, что до того, как подойти к проблеме феномена человека, для "начала" надо попытаться понять суть такого феномена как жизнь вообще, понять ее место в Бытие, понять сущность живых систем.

        Из предпосылки о первичности живой материи однозначно вытекает, что человечество не может занимать абсолютно верхний уровень иерархии живых систем. В то же время есть все основания считать, что информационная система некоторого уровня иерархии в принципе не может адекватно осознать на формализованном уровне информационную систему (ее тезаурус суть информационной системы) более высокого уровня иерархии, если подразумевать, что с ростом уровня иерархии увеличивается сложность информационных систем. Показано, что есть все основания считать основным фактором эволюционного процесса, по крайней мере живых организмов Биосферы Земли, только причины, имеющие информационную природу. Это следует из того, что Биосфера также является информационной системой. Поэтому, по всей вероятности, эволюционный процесс живых систем, как любой информационный процесс, - целенаправлен, т.е. имеет некоторую цель. В связи с тем, что в Бытие существуют информационные, т.е. целенаправленные, процессы вполне обоснованно (даже необходимо) при познании окружающего мира, точнее живой материи, использовать методы телеологии наряду с методами точных наук. По Этому поводу Ф.Бруке образно заметил, что "...телеология - Это леди, без которой ни один биолог не может жить, но стыдится показываться на людях". Ортодоксальные богословы и философы идеалисты объясняют религию, исходя из представления о наличии в мире объективно сверхъестественного начала и сверхъестественных явлений, подразумевая под "сверхъестественностью", нечто не подчиняющееся законам материального мира, точнее выпадающего из цепи причинных связей, имея в виду под такими причинно-следственными связями только физические, химические и биологические, а не информационные. Если же считать, что "сверхъестественные" явления есть проявление некоторых информационных процессов, то они оказываются вполне "естественными", но имеющими информационную причинность.

           Уровни организации живой материи сложившееся к 60-м гг. 20 в. представление о структурности живого. Жизнь на Земле представлена индивидуумами определённого строения, принадлежащими к определённым систематическим группам, а также сообществами разной сложности. Индивидуумы обладают молекулярной, клеточной, тканевой, органной структурностью; сообщества бывают одновидовые и многовидовые. Индивидуумы и сообщества организованы в пространстве и во времени. По подходу к их изучению можно выделить несколько основных У. о. ж. м. на базе разных способов структурно-функционального объединения составляющих элементов: молекулярный, субклеточный, клеточный, органотканевый, организменный, популяционно-видовой, биоценотический, биогеоценотический, биосферный. На биосферном уровне современная биология решает глобальные проблемы, напр. определение интенсивности образования свободного кислорода растит, покровом Земли или изменения концентрации углекислого газа в атмосфере, связанного с деятельностью человека. На биогеоценотическом и биоценотическом уровнях ведущими являются проблемы взаимоотношений организмов в биоценозах, условия, определяющие их численность и продуктивность биоценозов, устойчивость последних и роль влияний человека на сохранение биоценозов и их комплексов. На популяционно-видовом уровне изучают факторы, влияющие на численность популяций, проблемы сохранения исчезающих видов, динамики генетического состава популяций, действие факторов микроэволюции и т.д. Для хозяйственной деятельности человека важны такие проблемы популяционной биологии, как контроль численности видов, наносящих ущерб хозяйству, поддержание оптимальной численности эксплуатируемых и охраняемых популяций. На организменном уровне изучают особь и свойственные ей как целому черты строения, физиол. процессы, в т. ч. дифференцировку, механизмы адаптации (акклимации) и поведения, в частности — нейрогумоарльные механизмы регуляции, функции ЦНС. На органотканевом уровне основные проблемы заключаются в изучении особенностей строения и функций отд. органов и составляющих их тканей. Особый У. о. ж. м.— клеточный; биология клетки (цитология) — один из основных разделов современной биологии, включает проблемы морфологич. организаций клетки, специализации клеток в ходе развития, функций клеточной мембраны, механизмов и регуляции деления клетки. Эти проблемы имеют особенно важное значение для медицины, в частности, составляя основу проблемы рака. На уровне субклеточных, или надмолекулярных, структур изучают строение и функции органоидов (хромосом, митохондрий, рибосом и др.), а также др. включений клетки. Молекулярный уровень составляет предмет молекулярной биологии, изучающей строение белков, их функции как ферментов или элементов цитоскелета, роль нуклеиновых к-т в хранении, репликации и реализации генетич. информации, т. е. процессы синтеза ДНК, РНК и белков. На этом уровне достигнуты большие успехи в области биотехнологии и генной инженерии. Разделение живой материи и проблем биологии по уровням организации хотя и отражает объективную реальность, но в то же время является условным, т. к. почти все конкретные задачи биологии касаются одновременно неск. уровней, а нередко и всех сразу. Например, проблемы эволюции или онтогенеза не могут рассматриваться только на уровне организма, т. е. без молекулярного, субклеточного, клеточного, органотканевого, а также популяционно-видового и биоценотич. уровней; проблема регуляции численности опирается на мол. уровень, но касается также всех вышестоящих, включая такие аспекты, как, напр., загрязнение всей биосферы. По наличию специфических элементарных единиц и явлений считается достаточным выделение 4 основных У. о. ж. м. Представление об У. о. ж. м. наглядно отражает системный подход в изучении живой природы.

           В процессе эволюции происходило постепенное усложнение организации живой материи. При образовании более сложного уровня предыдущий уровень, возникший ранее, входил в него как составная часть. Именно поэтому уровневая организация и эволюция являются отличительными признаками живой природы. В настоящее время жизнь как особая форма существования материи представлена на нашей планете несколькими уровнями организации.

2. Механизм биологической наследственности

          Наследственность, свойство (способность) живых организмов повторять в ряду поколений внешний облик, тип обмена веществ, особенности развития и другие признаки, характерные для каждого биологического вида. Наследственность осуществляется благодаря процессу наследования – повторяющегося в поколениях определённого способа передачи «вещества наследственности», или генетического материала. Начиная с Гиппократа, Аристотеля и других учёных античности, развитие биологии в значительной мере было связано с попытками найти ответы на вопросы о материальном носителе наследственных задатков, о механизмах их образования и передачи и, главное, о способах раскрытия, реализации наследственных задатков в те или иные признаки и свойства организма. Несмотря на издревле существовавший интерес к проблеме сходства и отличий между «родителями» и «детьми» у всех живых существ, наука о наследственности и изменчивости – генетика – сравнительно молода. Она родилась в нач. 20 в., когда были переоткрыты и стали широко известными сформулированные Г. Менделем закономерности наследования (см. Менделя законы). К этому времени уже были в главных чертах выяснены цитологические, или клеточные, основы наследственности: установлены механизмы митоза, мейоза и оплодотворения, изучено поведение хромосом в этих процессах, выдвинута и затем подтверждена ядерная гипотеза наследственности, связавшая наследование признаков с клеточным ядром. Сразу после переоткрытия законов Менделя был сделан следующий шаг в познании наследственности – менделеевские «наследственные факторы» были помещены в хромосомы. Так, перейдя на более глубокий (субклеточный) уровень, начала формироваться хромосомная теория наследственности. Наконец, в 1950—1960-х гг. были раскрыты химические, или молекулярные, основы наследственности. «Веществом наследственности» оказались сложные биополимеры – нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК). Раскрытие пространственной структуры ДНК позволило объяснить, как гены (участки ДНК) осуществляют свою функцию по хранению, воспроизведению и реализации наследственности. Процесс наследования стали рассматривать как процесс передачи генетической информации, которая заключена в химическом строении ДНК. Стали понятными также и такие фундаментальные качества наследственности, как её консервативность, устойчивость, с одной стороны, и способность претерпевать передающиеся в поколениях изменения – с другой. Первое свойство обеспечивает точность, постоянство воспроизведения и реализации генетического материала, а, следовательно, и постоянство видовых признаков; второе свойство даёт возможность биологическим видам, изменяясь, приспосабливаться к условиям среды, эволюционировать. Таким образом, наследственность и изменчивость неразрывно связаны, т. к. в их основании лежат одни и те же материальные (клеточные и молекулярные) структуры.