Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АрхитектураБиологияГеографияДругоеИностранные языки
ИнформатикаИсторияКультураЛитератураМатематика
МедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогика
ПолитикаПравоПрограммированиеПсихологияРелигия
СоциологияСпортСтроительствоФизикаФилософия
ФинансыХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника

Краткий словарь терминов и персоналий 3 страница

Раздел 4. Сложные нестабильные системы и проблемы их математического описания. Порядок и хаос. Неклассическая термодинамика | Раздел 5. Системно-синергетическое мировидение. Синергетика, культура и общество. Междисциплинарные приложения теории самоорганизации сложных систем. | Москва 2011. | Краткий словарь терминов и персоналий 1 страница | При различных способах усреднения в логарифмическом масштабе. 1 страница | При различных способах усреднения в логарифмическом масштабе. 2 страница | При различных способах усреднения в логарифмическом масштабе. 3 страница | При различных способах усреднения в логарифмическом масштабе. 4 страница | При различных способах усреднения в логарифмическом масштабе. 5 страница | При различных способах усреднения в логарифмическом масштабе. 6 страница |


Читайте также:
  1. 1 страница
  2. 1 страница
  3. 1 страница
  4. 1 страница
  5. 1 страница
  6. 1 страница
  7. 1 страница

Экосистема – с точки зрения синергетики это сложная диссипативная самоорганизующаяся и информационно саморазвивающаяся, термодинамически открытая и структурно организованная совокупность биотических компонентов и абиотических источников вещества и энергии, (занимающая определенное пространство и существующая на определенном отрезке времени), единство и функциональная связь которых обеспечивает в пределах характерного для неё хронотопа превышение потоков вещества, энергии и информации, обусловленное внутренними алгоритмами самоорганизации и упорядочения, над спонтанными термодинамическими процессами, приводящими систему к тепловому хаосу.

Структура экосистемы любого масштаба – это не просто иерархически организованная многоуровневая система типа «особи - популяции - сообщества - биоценоз». Это система, характеризующаяся как кибернетическим, так и синергетическим типами поведения, включающая в себя живые и неживые компоненты, чисто энергетические потоки и упорядоченные потоки энергии, которые можно рассматривать как информационные, пронизанная многочисленными обратными связями, обеспечивающими её целостность и эволюционность. Экосистему кратко можно охарактеризовать как сложную диссипативную систему косного вещества, растений и животных, связанных нелинейными метаболическими физико-химико-биологическими процессами, протекающими в пределах некоторой пространственно-временной единицы любого ранга.

Как и любые сложные самоорганизующиеся системы, экосистемы подчиняются общим законам, проявляющимся в процессе эволюции неравновесных открытых систем стохастического типа. Их развитие характеризуется более или менее длительными периодами квазиравновесных состояний, определяемых набором соответствующих параметров порядка, оптимально сформированными трофическими цепочками и другими характеристиками, обеспечивающими устойчивость, но при некоторых неблагоприятных условиях (например, воздействии техногенного характера и т.д.) траектория развития экосистемы может выйти в область, всё более удаляющуюся от равновесия. При недостаточной буферности и исчерпании компенсационных возможностей той или иной экосистемы это чревато переходами к новым состояниям в результате бифуркаций, которые в этих случаях имеют вид экологических стрессов и даже катастроф. Экосистемы как таковые при этом не исчезают, а перестраиваются и приобретают новые черты, компоненты и закономерности, причем каждый такой переход необратим во времени. С точки зрения теории эволюции сложных неравновесных стохастических систем точно воспроизвести некогда существовавшую, но затем по каким-либо причинам разрушившуюся экосистему невозможно, равно как и воспроизвести полностью исчезнувший вид любого организма.

Эволюция биосферы в этом смысле представляет собой обусловленную естественными причинами, (как общекосмическими, так и циклическими явлениями «местного масштаба», а также случайными причинами) неизбежную и закономерную череду экологических бифуркаций и необратимых перестроек, в результате чего и осуществляется процесс саморазвития биосферы. В ряду этих явлений локальное и глобальное экологическое воздействие «разумной» человеческой деятельности на биосферу можно, в зависимости от общей точки зрения, рассматривать и как случайное (ведь разум мог и не возникнуть), и как закономерное явление, обусловленное, согласно антропному принципу, универсальными и фундаментальными алгоритмами развития Вселенной.

С точки зрения универсальных законов сохранения глобальная экосистема, по словам известного эколога Б. Коммонера, представляет собой единое целое, в рамках которого ничего нельзя ни приобрести, ни потерять без того, чтобы это не повлияло на всю систему в целом. Биосферная экосистема не может являться объектом всеобщего улучшения, и всё, что из неё было извлечено человеческим трудом, взято как бы взаймы и должно быть со временем возвращено. - «Платежа по этому векселю нельзя избежать, он может быть только отсрочен».

 

9. Вероятность – математическая числовая характеристика возможности появления какого-либо случайного события при неограниченно большой последовательности повторяющихся испытаний в стандартных неизменных условиях. Случайное событие характеризуется тем, что при соблюдении заданных условий оно может как произойти, так и не произойти, причем никакие точные прогнозы относительно его появления по определению невозможны. Единственно, что можно точно утверждать, что вероятность появления любого события лежит между нулем и единицей на относительной шкале событий. Простейший способ подсчета вероятности осуществления какого-либо конкретного события состоит в вычислении отношения числа положительных исходов опыта к полному (и достаточно большому, в идеале бесконечному) числу всех испытаний в заданных условиях.

Например, при подбрасывании идеальной монеты очень большое число раз, найденная вероятность выпадения орла будет очень близка к теоретическому значению, равному 1/2. При длительном (бесконечно долгом) бросании идеальной игральной кости выпадение любого числа от 1 до 6 окажется очень близко к равновероятному (1/6), однако совсем не обязательно, что это будет так при коротких сериях опытов. Все прогнозы, касающиеся систем, характеризующихся вероятностным или стохастическим типом происходящих в них процессов, имеют не абсолютно точный, а лишь статистически достоверный характер, т.е. любые полученные данные находятся в пределах некоторого коридора ошибок (т.н. доверительного интервала), определяющего меру точности измерений.

Наука, изучающая статистические закономерности случайных процессов, называется теорией вероятностей. Математический аппарат этой теории широко используется в описании закономерностей процессов, недоступных в силу своей сложности и неравновесности моделированию на основе уравнений классической динамики. Это термодинамические процессы, процессы диффузии и переноса тепловых потоков, гидродинамические явления и т.п. Представления о вероятностном характере поведения объектов микромира, - отсутствии определенных траекторий движения и точного местоположения в пространстве, - лежат в основе квантовой механики и квантовой теории поля (принцип неопределенности) и являются концептуальным фундаментом неклассической науки 20-го века.

В основе теории вероятностей лежат три правила:

1). Если вероятность события «А»= Р, то вероятность события «не А»=1- Р.

2). Если «А» и «В» два взаимоисключающих события, то вероятность некоторого события «А или В» = вероятность «А»+вероятность «В», т.е. равна сумме вероятностей отдельных событий.

3). Если «А» и «В» независимые события, то вероятность суммарного события «А и В» = вероятность «А» * вероятность «В», т.е. равна произведению вероятностей отдельных событий.

При физической интерпретации вероятности событий необходимо представить операциональное обоснование для каждого конкретного случая. Так, два события будут считаться взаимоисключающими, если не существует реальной возможности (в пределах существующих методов проверки) их одновременного осуществления или такая возможность противоречит логике. Два события считаются независимыми, если они никак физически не связаны друг с другом, или, по крайней мере, эту связь невозможно достоверно установить существующими методами измерений (научного наблюдения).

В прикладном отношении независимость состоит в том и подтверждается тем, что факт реализации одного события в среднем (т.е. статистически достоверно) не оказывает никакого влияния на осуществление другого события. Это экспериментально проверяется по отсутствию корреляций между ними. Очевидно, что во всех сложных и неочевидных случаях необходимо иметь достаточно надежную статистику. (См. также: Информация, Причинность, Статистическая достоверность, Энтропия).

 

10. Гомеостаз – состояние динамического (т.е. подвижного) внутреннего равновесия сложной системы, которое поддерживается посредством действия обратных связей различного характера. В живом организме в качестве обратных связей выступают приспособительные реакции, обеспечивающие постоянную поддержку и регулярное возобновление всех структур, связанных с жизнедеятельностью, регулируют вещественный состав, энергетические потоки и т.д., в результате чего устраняется воздействие различных причин, выводящих организм за пределы его нормального существования. В качестве системы, сохраняющей свой гомеостаз, может рассматриваться живая клетка, сложный организм, популяция, экосистема, биосфера в целом, экономическая система, социум и т.д. В теории самоорганизации и кибернетике все процессы, приводящие к соблюдению состояния гомеостаза, обычно трактуются в терминах т.н. поверхности Парето – математической модели, с помощью которой можно анализировать условия автоматического регулирования или саморегулирования системы, приводящие к некоторому компромиссу – т.е. достижению системой гомеостаза в конкретных ситуациях, связанных с внешними воздействиями.

Для каждой системы существуют свои границы гомеостаза – это физические, химические, биологические и прочие условия, важные для живых систем, политические, экологические, культурные и экономические условия, необходимые для существования социальных систем, а в терминах принципа Парето – это некоторое множество параметров внешней среды в фазовом пространстве, образующих те или иные геометрические формы - линию, поверхность, гиперповерхность, - отделяющие область таких значений параметров, внутри которой существование этой системы возможно, от остального пространства. На границе гомеостаза система может начать испытывать автоколебания большой амплитуды, но это состояние неустойчиво, и любая флуктуация может вывести систему за границу стабильности, - переход же системы из области гомеостаза через её границу означает прекращение возможности существования этой системы как целого. Она может структурно перестроиться в результате бифуркации и войти в новое состояние гомеостаза, или распасться на несколько более простых систем, для которых зона толерантности более обширна.

Обычно термин гомеостаз употребляется для организменного и популяционного уровней организации, для характеристики экологических систем чаще употребляется термин экологическое равновесие, для характеристики устойчивости популяций говорят о генетическом гомеостазе, как о процессе поддержания на определенном относительно постоянном уровне частоты генов в популяции какого-либо вида под влиянием естественного отбора, нарушение чего происходит в результате мутаций. По отношению к социальным или экономическим системам говорят об относительно устойчивом развитии или периодах стабильности. На принципиальную роль отрицательных обратных связей, лежащих в основе всех процессов управления и компенсации и обеспечивающих состояние устойчивого динамического равновесия (гомеостаза), как на основное отличие живых и социальных систем от неживых (пусть даже самых сложных) обращал внимание «отец кибернетики» Норберт Винер.

Креод – одно из важнейших понятий «постнеодарвинистской» теории эволюционного развития Конрада Уоддингтона, которое обозначает совокупность устойчивых траекторий развития организмов как открытых самоорганизующихся систем, лежащих в пределах возможных вариативных свойств генома, которые могут реализоваться в процессе их самоорганизации и адаптируемости к изменениям окружающей среды на основе воздействия обратных связей системного характера. Эта теория строится на принципиальном признании ведущей роли процессов взаимодействия организмов со средой по типу обратных связей, что в классическом дарвинизме недооценивалось. Традиционно считалось, что приспособительные свойства, приобретенные организмом при жизни, носят чисто индивидуальный характер и не имеют отношения к эволюционным изменениям вида, поскольку, как показал Август Вейсман, (отрезая многим поколениям мышей хвосты), такие изменения не передаются по наследству.

Действительно, таким прямым способом изменить видовые характеристики нельзя. Но, согласно учению Уоддингтона, следует, что если приспособительная модификация имеет ценность для отдельного организма, то есть основания ожидать, что эволюция как бы выберет направление генотипа, снабжающего своих наследников лучшей способностью адаптивно реагировать на окружающее. Так что, в данном случае, если потеря хвоста обусловлена естественной причиной -- генетической мутацией, и при этом оказалась полезной приспособительной функцией данного индивида, не потому, что хвост мешал в конкретных ситуациях, (это, возможно, тоже один из путей естественного отбора), а если (и особенно) потому, что эта польза имеет системные черты, - в смысле того, что потеря хвоста (данная мутация) связана с модификацией и улучшением деятельности других органов, (например, повышения скорости реакции на опасность и т.п.), то под давлением отбора у таких особей появится преимущество перед прочими не только в конкретных ситуациях (где мешает хвост), но вообще при различных изменениях условий во внешней среде.

Интересен такой пример (его приводит американский биолог Ичас в качестве указания на взаимодействие организма и окружающей среды по принципу обратной связи): иногда крысы могут заходить в воду, чтобы схватить рыбу. Поскольку у них нет приспособлений к водному образу жизни, которые были бы закреплены в генотипе, то такое поведение – это как бы проявление инициативы их центральной нервной системы, а генотип в лучшем случае не препятствует этому. Но если бы изменившиеся условия жизни заставляли крыс с целью пропитания прибегать к таким действиям всё чаще и чаще, то естественный отбор «благоприятствовал» бы любой случайной мутации, облегчающей тем или иным особям плавание и ныряние, а значит при наличии таких адаптаций - и преимущества в добыче пищи.

Постепенно, в течение длительного времени поведенческие, анатомические и физиологические адаптации усиливали бы друг друга, так что в итоге могли бы создаться настоящие водные формы. Согласно эволюционным взглядам, это так и случилось с некоторыми представителями семейства куньих, которые превратились в выдр, другие же продолжали эволюционировать и стали тюленями. Получается, что окружающая среда не только определяет движущие силы естественного отбора, но также как бы сотрудничает с генотипом формируя специфические особенности фенотипа посредством обратных связей.

Таким образом, естественный отбор пойдет в пользу организмов, обладающих большей степенью приспосабливаемости, т.е. количеством реализующихся креодов – возможных траекторий развития. А поскольку способность организмов в большей или меньшей степени реагировать в ходе развития на воздействия среды обитания представляет собой наследуемое свойство, можно говорить в этом смысле о проявлении обратных связей между средой и генотипом. Как результат, в относительно быстроменяющейся среде обитания при возникновении новых условий эволюционным преимуществом обладают организмы и виды, имеющие в генофонде больше креодов, соответствующих большему количеству гибких и пластичных траекторий развития этих организмов в сторону аттракторов, коррелирующих с оптимальным «решением» данным видом задачи, поставленной природой. В этом проявляются универсальные свойства самоорганизующихся и самоупорядочивающихся открытых неравновесных систем. (См. также: Адаптация; Модель «Хищник-жертва»; Коэволюция).

 

11. Динамическая система – система элементов различного типа, причины движения которой можно свести к действию каких-либо конкретных движущих сил, которые, в свою очередь, можно свести к некоторой равнодействующей (эффективной) силе, обусловливающей закономерности развития этой системы.

Вообще под термином система в данном контексте понимается либо механическая система, в которой отсутствует трение (консервативная система), либо система, в которой трение присутствует (диссипативная система), но также есть внешний источник энергии, возмещающий потери энергии на трение или рассеяние. В общем случае это может быть система с электрическими, химическими и т.д. компонентами. Если развитие такой системы можно представить во времени как хорошо определенную долговременную детерминистическую эволюцию, то это будет динамическая система.

Известный французский математик Давид Рюэль, характеризуя динамические системы, пишет: «Планеты, которые вращаются вокруг звезды (практически без трения), образуют динамическую систему, вязкая жидкость, которую перемешивает гребной винт, также является динамической системой (в данном случае диссипативной, потому что в ней присутствует трение). Если мы сумеем найти подходящую идеализацию истории человечества как детерминистической временной эволюции, то и она будет динамической системой». Такое допущение используется в т.н. теоретической истории.

Все свойства динамических систем могут быть выражены с помощью одной функции – т.н. гамильтониана, который с учетом начальных условий конкретно поставленной задачи позволяет однозначно и непротиворечиво описать эволюцию системы в пределах любого интервала времени. Физический смысл гамильтониана (или функции Гамильтона) – это полная энергия системы, т.е. сумма кинетической и потенциальной энергии, всегда остающаяся постоянной (инвариант, сохраняющийся при любых изменениях во времени координат и импульсов всех элементов внутри данной системы).

Математическая формулировка задач динамики, соответствующая гамильтонову формализму, дает интегрируемые уравнения и системы уравнений, позволяющие получать точные решения задач механики с любым количеством элементов. Это явилось математической основой подхода к описанию мира, получившего название механистического детерминизма (П.С. Лаплас, Г.Р. Кирхгоф и др.), сводящего движение и изменения любого типа к только механическому движению, и трактующему весь мир как динамическую систему отношений, допускающую точные и однозначные прогнозы развития.

Однако в начале 20-го века было показано (А. Пуанкаре и др.), что понятие динамических систем является физической идеализацией, с высокой точностью моделирующей и математически описывающей ограниченный круг реальных механических процессов, причем главным образом для тех систем, к которым можно применить приближенное допущение о внутренней динамической стабильности и однородности. Реальные системы оказались принципиально сложнее, поскольку наличие в их поведении внутренней нестабильности и стохастичности не поддавалось формализму динамики, а требовало статистических методов моделирования и соответствующей этому вероятностной интерпретации.

Один из важнейших классов динамических систем – это системы, проявляющие чувствительную зависимость от начальных условий. Суть состоит в том, что ничтожная ошибка в определении начальных условий или их малое изменение (например, положения т.е. координаты элементов системы и их начальные скорости) с течением времени приводит к таким неконтролируемым последствиям (отклонениям от расчетов), которые делают предсказания развития такой системы бессмысленными. В ряде случаев развитие системы переходит к полностью хаотическим сценариям.

Стохастический – (от греч. угадывать), то же, что неопределенный, случайный, вероятностный. Интересно то, что первоначальный смысл греческого слова «стохастикос» – это умеющий целить, попадать, умеющий верно отгадывать, судить, - в европейском мышлении, как мы видим, трансформировался в противоположный. Понятие стохастический процесс или стохастическая система применяется по отношению к каким-либо процессам, событиям или сложным системам, закономерности поведения которых не описываются детерминистскими законами ньютоновской динамики, а подчиняются статистическим моделям. Развитие процессов в стохастических системах необратимо во времени, поскольку случайные события, сопутствующие таким процессам, невозможно воспроизвести в обратном порядке, - в противном случае они не были бы случайными. Феномен необратимости времени, проявляющийся в реальном мире, часто называют «стрелой времени».

«Стрела времени» – образное выражение, введенное английским астрофизиком Артуром Эддингтоном для обозначения факта направленности и необратимости времени в процессах самоорганизации и саморазвития сложных систем, не подчиняющихся динамическим закономерностям ньютоновской механики. Появление стрелы времени обусловлено неустранимым влиянием случайных событий на эволюцию сложных систем любого типа, в частности, живых организмов, что приводит к нарушению временной симметрии в траектории их существования и развития.

Многие элементарные физические и химические процессы полностью симметричны и обратимы (энтропия цикла равна нулю), однако, входя как составные компоненты в сложную систему (единое целое), они уже не определяют закономерностей её поведения, поскольку возникают общесистемные эффекты стохастического характера, нарушающие симметрию и приводящие к возрастанию энтропии (т.н. эффект сборки). Стрела времени является принципиальной особенностью эволюции видов живых организмов в биосфере и исторических процессов в человеческом обществе. (См. также: Бифуркация, Больцман, Спонтанный, Энтропия).

Диссипативные структуры – (от лат. диссипация – рассеяние), сложные открытые, динамически неравновесные системы (состояния материи), находящиеся в активных материальных, энергетических и информационных взаимодействиях с окружающей средой. Этот термин введен в науку о неравновесных термодинамических процессах бельгийским ученым русского происхождения Ильей Пригожиным в 70-х годах, чтобы подчеркнуть конструктивную роль разнообразных форм взаимосвязи открытых систем с внешней средой в условиях их перехода от хаоса к порядку и описать процесс спонтанного (т.е. самопроизвольного) возникновения новых упорядоченных структур в сложных, хаотических, неравновесных системах при интенсивном энергетическом и информационном взаимообмене с окружающей средой. Процесс порождения упорядоченных структур (самоорганизации) в диссипативных системах проходит в несколько стадий, в соответствии с возникающими состояниями вещества и привходящими условиями, обусловливающими всю ситуацию в целом.

Схематически этот процесс можно представить в такой последовательности: возникшая в нелинейной, неустойчивой системе флуктуация приводит к появлению новых параметров порядка, далее развивается нуклеация (подавление старых параметров), которая при благоприятных условиях может захватить пространство всей системы. Это приводит к бифуркации (переходу в одно из возможных новых состояний под влиянием соответствующего аттрактора), и весь процесс заканчивается появлением новой структуры. Тип диссипативной системы в значительной мере зависит от условий ее образования, причем существенную роль в отборе конкретного механизма самоорганизации из всех, потенциально возможных в данной среде, играют, помимо внутренних факторов, присущих данной системе, также и внешние условия, в частности, разнообразные силовые поля и потоки вещества.

Траектории развития (эволюция) в диссипативных системах принципиально необратимы во времени, что абсолютно отличает их от динамических внутренне устойчивых систем. Математическое описание диссипативных систем далеко выходит за пределы возможностей классических интегрируемых дифференциальных уравнений, пригодных для решения задач динамического типа, и требует новых нетрадиционных методов статистической математики и термодинамики неравновесных процессов.

 

12. Естественный отбор – процесс выживания и воспроизведения живых организмов, наиболее приспособившихся к условиям среды обитания. Термин теории происхождения и эволюции видов Ч. Дарвина, наряду с наследственностью и изменчивостью, составляющий три главных фактора, способствующих эволюции. «Роль» естественного отбора, если воспринимать законы развития живого с точки зрения внутренней целесообразности, присущей природе, состоит в устранении организмов, не сумевших по разным причинам оптимально приспособиться (адаптироваться) к постоянно происходящим изменениям среды обитания, и сохранении и приумножении числа популяций и целых видов, у которых сложился богатый и разносторонний генетически обусловленный аппарат общей приспособляемости. Сущность процесса отбора не в том, что, согласно вульгарным представлениям, сильный уничтожает слабого, хотя есть и это, - главная движущая сила отбора (она же и результат) – это заполнение биосферы организмами, создающими сильное «давление жизни» (термин Вернадского), т.е. размножающимися при самой широкой вариации внешних условий.

«Мы предполагаем, что фактически весь естественный отбор есть отбор ради способности организма приспосабливаться к окружающей среде, в которой он находится», - писал еще в 30-е годы крупный биолог и генетик Конрад Уоддингтон. В этой способности и состоит, в целом, основное отличие, в эволюционном смысле, сильного и приспособленного организма, популяции или вида от слабого. Таким образом, естественный отбор можно рассматривать как важнейший элемент общего процесса самоорганизации в сложной биологической системе и её саморазвития.

Существуют виды организмов, идеально приспособившиеся к конкретным условиям местообитания, достигшие практически полного гомеостаза, который состоит в сохранении параметров системы для поддержания равновесного состояния. Это т.н. эндемики, которые однако, потеряли при этом общую приспособительную гибкость и обречены на вымирание в случае даже небольшого экологического стресса, - для эволюции это тупиковые виды. Именно те организмы, которые приобрели генетически наследуемую способность гибко реагировать на воздействия окружающей среды, способны оптимально решать синергетическим путем проблемы типа «вызов-ответ» со стороны биосферы и находиться постоянно в процессе саморазвития. Такие организмы с системной точки зрения обладают свойством, которое Уоддингтон назвал, в отличие от гомеостаза, гомеорезом – т.е. способностью поддерживать не стационарное состояние системы, а устойчивую динамическую траекторию развития, гибко меняя при необходимости параметры порядка, и следовательно, создавать возможность порождать разнообразные формы, допустимые геномом.

Таким образом, естественный отбор – это, образно говоря, «творческий процесс, осуществляемый самой природой», совместное действие всех механизмов которого направлена на реализацию максимально возможного разнообразия живых организмов, способных занять все возможные в биосфере экологические ниши. Такую, как бы целенаправленную, но в сущности, стихийную, деятельность слепых естественных сил стохастического характера, по очевидному результату её наивысшей целесообразности и оптимальности, достигаемой в процессе самоорганизации этой системы, можно в привычных человеческих понятиях интерпретировать как «разумную стратегию» природы, направленную на достижение максимальной устойчивости биосферы. (См. также Адаптация, Биосфера, Креод, Стохастический).Естественный отбор является ключевым понятием эволюционного учения Дарвина.

Дарвинизм – теория происхождения и эволюции видов живых организмов, разработанная в 1858-1859 годах английскими учеными Ч. Дарвином и независимо от него А.Р. Уоллесом (интересно, что они оба опирались на идеи, высказанные ранее Томасом Мальтусом в его известном труде «Опыт о законе народонаселения», 1798 г.). Согласно этому учению, эволюция осуществляется в результате взаимодействия трех основных факторов («движущих сил эволюции») – изменчивости, наследственности и естественного отбора. Изменчивость (процесс по сути своей спонтанный) является основой для образования новых признаков и особенностей строения и функционирования организмов, наследственность служит закреплению этих признаков в потомстве, а в процессе естественного отбора с течением времени происходит устранение организмов, чьи признаки препятствуют или не способствуют оптимальному приспособлению к условиям среды обитания.

Взаимодействуя между собой в течение длительного времени, эти факторы постепенно в процессе отбора способствуют формированию организмов, которые накапливают всё новые и новые приспособительные признаки, что в итоге приводит к появлению новых видов живых организмов. Таким образом, все ныне существующие виды произошли от ранее существовавших, путем постоянного и непрекращающегося процесса их эволюции.

Это было первое учение антикреационистского характера, т.е. вполне материалистическое, поскольку в нем был предложен механизм создания видов самой природой - естественным путем без участия творца. Его эволюционистская часть не являлась главным открытием, поскольку уже Ламарк (1809 г.) не отрицал эволюции, хотя его представления о наследуемости приобретенных индивидом способностей были ошибочными. Принципиальное отличие эволюции Дарвина от ламарковской состоит в том, что (если так можно выразиться) движущей силой дарвиновской эволюции является случайность, т.е. спонтанные генетические ошибки (мутации на молекулярном уровне - как показала генетика), а не некоторый целенаправленный разумный процесс. В этом смысле Дарвина можно считать предтечей современных представлений о самоорганизации в живой природе как стохастическом процессе.

Истинной мировоззренческой революцией, сравнимой только с коперниканской, были идеи Дарвина о происхождении человека от обезьяноподобного предка в результате эволюционного процесса, а не сотворения его Богом по своему образу и подобию. Сейчас понятно, что это была упрощенная теория, не учитывающая многие мелкие и важные закономерности популяционных процессов и далекая от тонкостей современной генетики. Так, не зная истинного механизма передачи генетической информации, считая, что наследственность основана на принципе смешивания признаков (ни Дарвин, ни Уоллес, ни их окружение не знали о работах Менделя), Дарвин не мог аргументировано дискутировать со своим современником - инженером и физиком Ф. Дженкином, который строго математически доказал, что в случае смешивания и усреднения признаков родителей у потомков, дарвиновский механизм естественного отбора «работать» не будет. Современный уровень знаний в смежных дисциплинах (генетике, физике, биологии, экологии и т.д.) позволяет устранить многие трудности эволюционной теории Дарвина (неодарвинизм и постнеодарвинизм) и делает её основным научным подходом в изучении процессов эволюции живого вещества в биосфере. Следует отметить, что концепцию эволюции как универсального свойства любых систем, в частности, и биологических, впервые сформулировал Г. Спенсер, что признавал и сам Дарвин.


Дата добавления: 2015-07-16; просмотров: 46 | Нарушение авторских прав


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Краткий словарь терминов и персоналий 2 страница| Краткий словарь терминов и персоналий 4 страница

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.013 сек.)