Сущность этой теории состоит в том, что биологической эволюции - т.е. появлению, развитию и усложнению различных форм живых организмов, предшествовала химическая эволюция - длительный период в истории Земли, связанный с появлением, усложнением и совершенствованием взаимодействия между элементарными единицами, «кирпичиками», из которых состоит все живое - органическими молекулами.
По мнению большинства ученых (в первую очередь астрономов и геологов), Земля сформировалась как небесное тело около 5 млрд лет назад путем конденсации частиц вращавшегося вокруг Солнца газопылевого облака.
В этот период Земля представляла собой раскаленный шар, температура поверхности которого достигала 4000-8000°С.
Постепенно, за счет излучения тепловой энергии в космическое пространство, Земля начинает остывать. Около 4 млрд лет назад Земля остывает настолько, что на ее поверхности формируется твердая кора; одновременно из ее недр вырываются легкие, газообразные вещества, поднимающиеся вверх и формирующие первичную атмосферу. По составу первичная атмосфера существенно отличалась от современной. Свободный кислород в атмосфере древней Земли отсутствовал, а в ее состав входили водород (Н 2), метан (СН 4), аммиак (NH 3), пары воды (Н 2 О), азот (N 2), окись и двуокись углерода (СО и С0 2).
Отсутствие в атмосфере первичной Земли свободного кислорода является важной предпосылкой возникновения жизни, поскольку кислород легко окисляет и тем самым разрушает органические соединения. Поэтому при наличии в атмосфере свободного кислорода накопление на древней Земле значительного количества органических веществ было бы невозможно.
Когда температура первичной атмосферы достигает 100°С, в ней начинается синтез простых органических молекул, таких, как аминокислоты, нуклеотиды, жирные кислоты, пр
остые сахара, многоатомные спирты, органические кислоты и др. Энергию для синтеза поставляют грозовые разряды, вулканическая деятельность, жесткое космическое излучение и, наконец, ультрафиолетовое излучение Солнца, от которого Земля еще не защищена озоновым экраном, причем именно ультрафиолетовое излучение ученые считают основным источником энергии для абиогенного (т.е. проходящего без участия живых организмов) синтеза органических веществ.
При температуре первичной атмосферы ниже 100°С формируется первичный океан, начинается синтез простых органических молекул, а затем и сложных биополимеров. Прообразами живых организмов являются коацерватные капли, появившиеся в первичном океане и сформировавшими органический бульон. Коацерватные капли обладают некоторым подобием обмена веществ:
- могут избирательно впитывать из раствора некоторые вещества и выделять в окружающую среду продукты их распада и расти;
- по достижении определенного размера начинают «размножаться», отпочковывая маленькие капельки, которые, в свою очередь, могут расти и «почковаться»;
- в процессе перемешивания под действием волн и ветра могут покрываться оболочкой из липидов: одинарной, напоминающей мицеллы мыла (при однократном отрыве капли от поверхности воды, покрытой липидным слоем), либо двойной, напоминающей клеточную мембрану (при повторном падении капли, покрытой однослойной липидной мембраной, на липидную пленку, покрывающую поверхность водоема).
Процессы возникновения коацерватных капель, их роста и «почкования», а также «одевания» их мембраной из двойного липидного слоя легко моделируются в лабораторных условиях.
Таким образом процессы абиогенного синтеза органических молекул были воспроизв едены в модельных экспериментах.В 1828 г. выдающийся немецкий химик Ф. Вёлер синтезировал органическое вещество - мочевину из неорганического - циановокислого аммония.
В 1953г. молодой американский исследователь, студент-дипломник Чикагского университета Стенли Миллер воспроизвел в стеклянной колбе с впаянными в нес электродами первичную атмосферу Земли, которая, по мнению ученых того времени, состояла из водорода метана СН 4 , аммиака NH 3 , и паров воды Н 2 0. Через эту газовую смесь С. Миллер в течение недели пропускал электрические разряды, имитирующие грозовые. По окончании эксперимента в колбе были обнаружены α-аминокислоты (глицин, аланин, аспарагин, глутамин), органические кислоты (янтарная, молочная, уксусная, гликоколовая), у-оксимасляная кислота и мочевина. При повторении опыта С. Миллеру удалось получить отдельные нуклеотиды и короткие полинуклеотидные цепочки из пяти-шести звеньев.
Дж. Оро при умеренном нагревании смеси водорода, углерода, азота, NH 3 , H 2 O получил аденин, а при взаимодействии аммиачного раствора мочевины с соединениями, возникающими из газов под влиянием электрических разрядов, - урацил.
Л. Орджел (1980-е г.) в сходных экспериментах синтезировал нуклеотидные цепи длиной в шесть мономерных единиц.
С. Акабюри получил полимеры простейших белков.
Абиогенный синтез органических молекул может происходить на Земле и в настоящее время (например, в процессе вулканической деятельности). При этом в вулканических выбросах можно обнаружить не только синильную кислоту HCN, являющуюся предшественником аминокислот и нуклеотидов, но и отдельные аминокислоты, нуклеотиды и даже такие сложные по строению органические вещества, как порфирины. Абиогенный синтез органических веществ возможен не только на Земле, но и в космическом пространстве. Простейшие аминокислоты обнаружены в составе метеоритов и комет.
БИОНИКА Бионика – самая популярная из молодых наук, возникшая в 60-х годах 20-го столетия. Название происходит от древнегреческого слова «бион» – элемент жизни, буквально живущий. Эмблемой бионики является скальпель и паяльник, соединенные знаком интеграла, а девизом – «Живые прототипы – ключ к новой технике» Бионика – это наука, занимающаяся изучением построения и функционирования биологических систем, их применения для коренного усовершенствования уже существующих и создания новых машин, приборов, аппаратов, строительных конструкций и т.д. В процессе продолжительной эволюции природа создала на Земле бесчисленное множество живых организмов, многие из которых по праву могут быть отнесены к «Живым инженерным системам», функционирующим очень точно, научно и экономично, отличаются поразительной точностью, способностью реагировать на тончайшие изменения внешней среды, запоминать и учитывать эти изменения, приспосабливаться к ним. Бионика выделяет несколько направлений: Биологическое и медицинское, математическое и техническое и др.
Бионика в медицине Изобретение анестезии в медицине способствовало наблюдение за осами. Осы впрыскивали нервнопаралитическое вещество в область нервных стволов пауку, полностью его парализуя, но не убивая его, который неподвижно лежал в осином гнезде до появления личинок и служил им кормом.
Примером современной бионики в медицине служит технология реконструкции и наращивание зубной эмали, наращивание ногтей и волос. Основой для этой технологии является принцип построения морских губок, а также техника строения гнезд стрижей-саланганов. Оба этих принципа основаны на химиоотвердевающей и светоотвердевающей методиках.
Мало кто знает, что состояние глубокой спячки многих мелких грызунов и насекомых в зимнее время, при котором замедляется обменный процесс в органах и тканях, помогло проводить операции на сердце и головном мозге. В это время осознанно переохлаждают тело человека для замедления обменных процессов в тканях и органах.
Снегоступы Лапы американских зайцев- беляков на ступнях окружены пушистыми «ковриками», благодаря чему их вес лучше распределён и они могут ступать по мягкому снегу. Снегоступы – обувь для охотников в Арктике – созданы абсолютно по такому же принципу: они распределяют вес тела по всей площади обуви.
Липучка (велькро) В 1957 году обыкновенный репейник, который цеплялся за шерсть собаки, вдохновил швейцарского инженера Жоржа де Мистраля на изобретение «липучки». Потратив на своё изобретение целых 8 лет, он создал «липучку» - синтетический материал, сделанный из двух нейлоновых полосок. Одна покрыта крошечными петельками, а вторая мельчайшими крючочками. Когда их соединяют вместе, они крепко прилипают друг к другу, но могут легко снова разделиться.
Узоры на покрышке шины Наши пальцы покрыты мелким узором складок и углублений, которые помогают удерживать гладкие или мокрые предметы. Узоры на покрышке шины – увеличенный вариант того же приспособления – гарантируют, что шины не будут скользить на мокрой дороге.
Застёжка-молния Перо состоит из тысяч тончайших ворсинок, укреплённых вдоль его стержня. Каждая ворсинка снабжена микроскопическим и крючочками. Они сцепляются таким образом, что создают, ровную плотную поверхность пера. Внутри скользящего замка застёжки-молнии находятся клинья, которые либо соединяют, либо разъединяют зубчики. Эти зубчики плотно и надёжно цепляются крючками друг за друга.
Изготовление бумаги Люди делают бумагу, обрабатывая древесину и превращая её в мягкую массу, которая затем выжимается, очищается, отбеливается и раскатывается в листы. Осы – изобретатели естественного способа бумажного производства. Они строят гнёзда из частиц пережёванной древесины, смачивая их своей слюной. Древесно-стружечная плита является аналогичным материалом, только осиная слюна заменена искусственным клеем.
Дамбы Бобры перекрывают плотинами небольшие реки, создавая запруды, где сооружают хижины. Их дамбы настолько хорошо построены, что могут держаться веками. Люди возводят дамбы для создания больших искусственных водоёмов, содержащих миллионы литров воды. Эти огромные запасы воды используются в домах, на фабриках, заводах.
Туннель Суслики выкапывают длинные лабиринты, соединённых между собой туннелей. Главное в них – хорошая циркуляция воздуха, поэтому они сооружают вулканоподобные вентиляционные башни. Туннель под Ла-Маншем – один из самых гигантских инженерных проектов 20 века. Он предназначен для скоростной железнодорожной перевозки между Великобританией и Францией. Вентиляционные системы гарантируют безопасность от ядовитых веществ и газов, а также делают воздух чистым.
Конструкция зданий Сложная сеть прожилок на нижней стороне листа гигантской водяной лилии надёжно укрепляет и поддерживает его обширную поверхность. Подобное расположение жилок было скопировано в некоторых конструкциях зданий, самое знаменитое из них - Хрустальный дворец в Лондоне.
Архитекторы, дизайнеры, инженеры, психологи и биологи разработали проект «Вертикальный бионический город-башня». Через 15 лет в Шанхае должен появится этот город. Он рассчитан на 100 тысяч человек. В основу проекта положен «принцип конструкции дерева». Башня-город будет иметь форму кипариса высотой 1228м, в башне будет 300 этажей, 12 вертикальных кварталов между ними перекрытия-стяжки с садами. Тщательно продуманная конструкция аналогично строению ветвей и всей кроны кипариса.
Биология
9 класс
ТЕСТ
Происхождение и развитиеорганического мира
Вариант 1
1.
Окончательно опроверг теорию самозарождения организмова) К. Линней
б) Аристотель
в) А. ван Левенгук
г) Л. Пастер
2.
Согласно гипотезе А.И. Опарина,а) жизнь на Земле существовала всегда
б) жизнь на Земле была занесена из космоса
в) первые предшественники организмов появились в результате химической эволюции
г) первые предшественники организмов появились в результате естественного отбора
3.
Прообразами живых организмов былиа) вирусы
б) бактерии
в) одноклеточные водоросли
г) коацерваты
4.
Кислород в атмосфере Земли возник благодаряа) автотрофам
б) гетеротрофам
в) коацерватам
г) прокариотам
5.
Как назывались первые наземные растения?а) мхи
б) папоротники
г) риниофиты
6.
В эпоху катархея произошлоа) появление первых наземных растений
б) образование «первичного бульона»
в) появление простейших
г) появление беспозвоночных
7.
Расцвет рептилий произошел ва) мезозое
б) кайнозое
в) протерозое
г) палеозое
8.
Выберите три верных утвержденияа) первичная атмосфера не содержала кислород
б) первичная атмосфера содержала кислород
в) свободный кислород появился в результате деятельности гетеротрофов
г) в первичной атмосфере отсутствовал метан
д) в результате деятельности автотрофов в атмосфере появился кислород
е) в первичной атмосфере присутствовали водяные пары
9.
Установите правильную последовательность развития жизни на ЗемлеА) одноклеточные водоросли
Б) коацерваты
В) бактерии
Г) насекомые
Д) кистеперые рыбы
10.
Сторонники какой теории утверждали, что все живые организмы происходят исключительно из живой материи? _______________________________________________11
. Какие органические вещества подвергаются брожению быстрее всех? ______________ Происхождение и развитиеорганического мира
Вариант 2
1.
В первичной атмосфере НЕ былоа) водорода
б) углекислого газа
в) аммиака
г) кислорода
2.
Согласно гипотезе А.И. Опарина, главная роль в развитии жизни на Земле принадлежита) белкам
б) углеводам
в) липидам
г) аминокислотам
3.
Первые живые организмы по способу питания былиа) автотрофами
б) гетеротрофами
в) прокариотами
г) эукариотами
4.
Первые фотосинтезирующие организмы, вырабатывающие кислород, - этоа) коацерваты
б) зеленые водоросли
в) цианобактерии
г) амебы
5.
Первые эукариотические клетки появились ва) катархее
б) архее
в) протерозое
г) мезозое
6.
В мезозойскую эру появилась (-ись)а) многоклеточность
б) основные типы беспозвоночных
в) рептилии
г) млекопитающие
7.
В настоящее время живые организмы появляются на Землеа) только абиогенным путем
б) абиогенным и биогенным путями
в) только биогенным путем
г) благодаря самозарождению
8.
Выберите три верных утвержденияа) первые живые существа появились 5000 млн лет назад
б) первые живые существа появились 4000 - 3500 млн лет назад
в) первыми живыми организмами были прокариоты
г) первыми живыми организмами были водоросли
д) первыми наземными растениями были риниофиты
е) первыми наземными животными были земноводные
9.
Установите правильную последовательность эр развития органического мира на ЗемлеА) кайнозой
Б) палеозой
В) катархей
Г) протерозой
Д) архей
Е) мезозой
Ответ: __________________________
10.
Сторонники какой теории утверждали, что все живые организмы способны самозарождаться из неживой материи? ____________________________________________11
. Появление какого процесса жизнедеятельности организмов положило конец процессу зарождения жизни? ____________________________________________________________Контрольно-измерительные материалы по теме «Возникновения и развитие жизни на Земле»
Дата____________ Фамилия, имя________________________ Класс________
Вариант 1
I .Дополните утверждения:
1. Согласно биохимической теории,жизнь возникла в результате процессов, подчиняющихся __________________и _________________законам;
2.Согласно теории абиогенеза _____________________________________________-
3. Согласно теории стационарного существования, жизнь___________________________
4. Первые живые организмы (пробионты),появившиеся на Земле, по способу дыхания были_______________________ и питания были ___________________.
5. С момента появления на Земле организмов-прокариот прошло ____________млрд. .лет
первых одноклеточных организмов-эукариот прошло___________ млн. лет
II
1. появления основных структур и процессов на ранних этапах возникновения и эволюции жизни на Земле.:
А. органические мономеры-полимеры-брожение-клетки-дыхание-фотосинтез
В. органические мономеры-полимеры-клетки--фотосинтез-дыхание
С. органические полимеры- мономеры-клетки-фотосинтез-брожение-дыхание
Д. органические мономеры-полимеры-клетки-дыхание-брожение-фотосинтез
В. кембрий, ордовик, силур, девон,карбон, пермь
С. ордовик, кембрий, силур,девон, карбон,пермь
Д. девон, карбон, ордовик, силур, пермь,кембрий
3. правильная геохронологическая последовательность периодов мезозоя:
А. юра,триас, мел
В. мел.юра. триас
С. триас. юра. мел
Д. мел.триас, юра
III .Отметьте верные высказывания «да» или « нет»:
1.Согласно коацерватной гипотезе, первые белковые структуры (протобионты) появились на Земле в результате самопроизвольного разделения водного раствора полимеров на капельки с высокой концентрацией веществ.
2.Основная причина совершенствования коацерватов до первичных живых существ-способность капель к самосборке и самовоспроизведению с нарастающей сложностью.
3.Началом биологической эволюции на Земле принято считать момент возникновения первых одноклеточных эукариотических организмов-растений, животных, грибов.
IV .Установи соответствие:
А) В 1947 г сформулировал теорию биопоэза.
Б) В 1929 г установил, что источник энергии для абиогенного синтеза служит ультрафиолетовое излучение
В) установил, что микроорганизмы образуются из спор переносимых по воздуху
Г) впервые дал определение "жизни»
Д) В 1861 году опытным путем доказал невозможность появление живого от неживого
Е)В 1924 г сформулировал коацерватную гипотезу.
| 1.Ф.Энгельс | 3.Луи Пастер | 4.А.Опарин | 5.Дж.Холдейн | 6.Дж.Бернал |
|
V. Тест.
1.Кто из названных ученых окончательно опроверг теорию самозарождения организмов?
А. Дарвин В. Ламарк С. Пастер Д. Реди
2.Суть теории самозарождения заключается в том, что она поддерживает идею:
А. возникновения живых организмов из неживых
В. возникновения живого от живого
С. создание живого высшими силами
Д. занесение организмов из вне
3.Одним из важнейших этапов возникновения жизни можно считать:
А. появление аминокислот
В. появление углеводов
С. появление нуклеиновых кислот
Д. появление липидов
4.Какое свойство органических молекул позволило им стать «основой жизни»?
А. способность к разнообразным химическим реакциям
В. способность к самоорганизации и воспроизведению
С. сложность их строения
5.Источниками энергии для синтеза органических молекул на древней Земле могли быть:
А.видимый свет
В. ультрафиолетовое излучение
Д. все перечисленное
6.Древняя атмосфера Земли была, вероятно восстановительной, так как:
В. органические соединения не синтезировались в окисляющей среде
С. соединения органических веществ с кислородом неустойчивые
Д.все перечисленное
Контрольно-измерительные материалы по теме «Возникновение и развитие жизни на Земле»
Дата____________ Фамилия, имя________________________ Класс________
Вариант 2
I .Дополните утверждения:
1. Согласно теории панспермии. жизнь _____________________________________
2.Согласно теории биогенеза, _____________________________________________-
3. Организмы.появившиеся на Земле при истощении запаса абиогенных органических веществ, по способу дыхания ___________________________способу питания____________________
4.Появление на Земле процесса фотосинтеза привело к накоплению _________________
И обогащению ___________________ ______________
5. По современным представлениям возраст Земли составляет______________ млрд.лет
II .Установи правильную последовательность:
1.характерную для первичной атмосферы Земли:
А. азот-аммиак-метан-сероводород-пары воды
В. кислород-аммиак-сероводород-оксиды углерода-метан
С. кислород-аммиак-оксиды углерода-метан-азот
Д. аммиак-метан-сероводород-оксиды углерода-пары воды
2.правильная геохронологическая последовательность периодов палеозоя:
А. кембрий, силур, ордовик, пермь, карбон, девон
В. ордовик, кембрий, силур,девон, карбон,пермь
С. девон, карбон, ордовик, силур, пермь,кембрий
Д. кембрий, ордовик, силур, девон,карбон, пермь
3. правильная геохронологическая последовательность периодов мезозоя:
А. триас.юра. мел
В. юра, триас, мел
С. мел. юра. триас
Д. мел. триас, юра
III .Отметьте верные высказывания «да» или «нет»:
1.Согласно коацерватной гипотезе, коацерваты обладали свойствами живого потому, что они состояли из белковых молекул и избирательно поглощали вещества.
2.Гипотеза,постулированная А. И. Опариным и экспериментально проверенная С. Миллером, заключается в том, что первичный океан содержал высокие концентрации белков и нуклеиновых кислот
3.Накопление в атмосфере первичной Земли кислорода и появление озонового экрана привело к прекращению абиогенного синтеза органических веществ и защите первых организмов от ультрафиолетового излучения.
IV .Установи соответствие:
А. Господство покрытосеменных, расцвет насекомых, костистых рыб, птиц, плацентарных и сумчатых млекопитающих, появление приматов.
Б. Начало расцвета пресмыкающихся, появление первых млекопитающих, настоящих костистых рыб.
В. Возникновение первых прокариот-появление цианобактерий, железобактерий, сине-зеленых анаэробных автотрофных предшественников зеленых водорослей
Г. Расцвет бактерий, смена прокариот эукариотами; одноклеточность сменяется многоклеточностью, бурный расцвет водорослей и вымирание одноклеточных.
Д. Появление кистеперых рыб, выход позвоночных на сушу, появление стегацефалов, распространение на суше высших споровых растений.
Е. Формирование в результате оледенения современных покрытосеменных растений, вымирание мамонтов, саблезубых тигров. расцвет крупных копытных млекопитающих.историческое развитие человека.
Ж. Господство пресмыкающихся, появление археоптерикса, господство голосеменных растений.
З. Расцвет земноводных, появление летающих насекомых, пауков, скорпионов, расцвет папоротникообразных, появление семенных папоротников.
| 1.Архей | 2.Протерозой | 3.Палеозой | 4.Мезозой | 5.Кайнозой |
V .Тест:
1.Убедительность опыта Луи Пастера заключалась в том, что:
А. он преградил путь «жизненной силе», запаяв колбу с питательной средой
В. стерилизовал питательную среду и доказал, что в ней нет микроорганизмов
С. доказал, что микроорганизмы могут быть занесены в питательную среду только вместе с внешним воздухом.
2.В смеси Миллера содержались аммиак и метан. Почему эти вещества были необходимы для опыта:
А. он хотел доказать, что эти вещества содержались в составе первичной атмосферы Земли
В. он хотел доказать невозможность зарождения жизни в первичной атмосфере Земли
С. он хотел доказать возможность синтеза органических соединений в условиях первичной атмосферы Земли.
Д. нет ответа
3.Какая реакция лежит в основе образования аммиака:
А. реакция углекислого газа с азотом
В. реакция воды с азотом
С. реакция водорода с азотом.
Д. реакция азота и кислорода
А. они могли поглощать одни вещества из внешней среды и выделять в нее другие
В.они были ограничены от водной среды подобием мембраны
С.они могли менять размеры
Д.по всем указанным причинам
5.Фотосинтез и окислительный метаболизм:
А. появились внезапно
В. были первой метаболической системой
С. подготовили базу для возникновения кислородного метаболизма
Д. все перечисленное
6.Если первичные формы жизни возникли 4 млрд. лет назад,то:
А. поверхность Земли могла быть слишком горячей, чтобы на ней существовали океаны
В. океаны были бы замерзшими
С. эти жизненные формы должны были бы синтезировать глюкозу из СО 2 и Н 2 О
Д. не было бы воды для того. чтобы поддерживать их рост
| 1.физические и химические законы 2.живое от неживого 3.сущетвовали всегда 4.анаэробы,гетеротрофы 5.3,5 млрд.лет и 2 млн.лет | 1.занесены на планету извне 2. живое от живого 3.анаэробы, фототрофы 4. органических веществ и обогащению атмосферы кислородом 5.2-3 млрд. лет |
|
| 3нет.(прокариотических организмов-пробионтов) | 2.нет,(9молекулы органических веществ сформировались абиогенно и рачали вступать в физико-химическое взаимодействие.) |
|
| 1-С;2-А;3-В;4-В;5-Д; | 1-С;2-С;3-С;4-Д;5-С;: |
Бакирова Рашида Шайкеновна, учитель биологии и химии
КГУ№7,г.Шахтинск,Карагандинская обл. Республика Казахстан
Духовный прообраз живых систем
Содержание школьного курса биологии сосредотачивается около смысловых линий, в основе которых заложены уровни организации биологических систем от молекулярноклеточного до биосферного, рассматриваемые в эволюционном аспекте. В клетках высшим иерархическим центром является ядро с генетической информацией, обеспечивающей уникальность клетки, ее положение и взаимосвязи в непрерывной цепи живых организмов. Ядро руководит процессами биосинтеза, репродукции, саморегуляции. Когда же необходимо координировать процессы, протекающие одновременно во многих клетках, должен быть задействован иной механизм. Что мы знаем о нём? Согласно логике школьного предмета биологии, каждая живая система развивается из себя, в ней находится собственный механизм самовоспроизведения и саморегуляции. На уровне клеток - это генетическая программа развития жизни, на уровне многоклеточного организма - это нервная и гуморальные системы.
Александр Гаврилович Гурвич (1874-1954) предположил, а затем доказал, что координация клеточных процессов в едином развивающемся организме, например эмбрионе, осуществляется не на уровне отдельных клеток и их ядер, а на уровне целого. Прообраз этого целого существует еще до того, как разовьется эмбрион. Этот координирующий фактор А.Г.Гурвич назвал морфогенетическим полем , которое определяет направление и упорядоченность биологических явлений. По Гурвичу, информация о строении потенциального организма содержится в совокупном эмбриональном фотонном поле, излучаемом каждой хромосомой эмбриона. Такое интегральное поле создаёт волновой (биополевой) каркас, план, по которому идёт строительство (или, как сейчас говорят, самоорганизация) клеток в организме .
Дальнейшие эксперименты дали возможность учёному подтвердить существование этого феномена и сформулировать четкую теорию морфогенетического поля:
1. Процессы, протекающие в ядрах клеток, являются источником особенного векторного поля.
2. В каждой точке пространства в середине живой системы или её ближайшем окружении есть поле, которое имеет векторную характеристику. Это - результат геометрического сложения векторов отдельных клеточных полей.
3. Биологическое поле свойственно лишь живым системам и не может быть отнесено ни к одному из известных физических полей. Оно наследуется и не может возникать заново.
4. Биологическoe поле проявляет себя относительно элементарных биологических процессов в организме (размножение клеток, миграции их из зоны деления во внешний как постоянно координирующий фактор. Оно является формирующим (морфогенным) фактором роста и развития организма.
Теория заполнена современными положениями. При изучении нелинейных динамических систем было выявлено и описано явление самосоставления, которое свойственно как живой, так и неживой природе. Системы высшей структурной иерархии приобретают свойства контролировать и регулировать процессы в системах, из которых они складываются. На основе этих исследований возникла новая наука синергетика (действовать вместе, содействовать), которая изучает процессы самоорганизации, устойчивости, разрушения и возобновления структур живой и неживой природы.
В синергетике сформулировано допущение, что в живом организме, который развивается, формируется прообраз остаточной структуры - морфогенетическое поле, по матрице которого осуществляется развитие и эволюция организма.
Исходя из этого допущения, на уровне многоклеточного организма, высшим иерархическим центром является не нервная система, а информационно-энергетическая структура высшего порядка.
Н.Иванович Пирогов в своем «Дневнике старого врача» запишет: « ... И в меня невольно вселяется убеждение, что мозг мой и весь я сам есть только орган мысли мировой жизни как картины, статуи и здания суть органы и хранилище мысли художника. Для вещественного проявления мировой мысли понадобился прибор, составленный по определенному плану из группированных известным образом атомов, - это мой организм, а мировое сознание сделалось моим индивидуальным посредством особенного механизма, заключающегося в нервных клетках. Как это сделалось - конечно, ни я, ни кто другой не знает. Но для меня несомненно, что сознание моё, моя мысль и присущее моему уму стремление к отыскиванию целей и причин не могут быть чем-то отрывочным, единичным, не имеющим связи с мировой жизнью, и чем-то законченным и заканчивающим Мироздание, т.е. не имеющие ничего выше себя. Мозговой ум наш и находит себе, свойственные ему стремления к целесообразности и творчеству, вне себя только потому, что он сам есть не что иное, как проявление высшего мирового ума» .
Информационно-энергетическое поле является высшим иерархическим центром и для популяционной - видовой формы живой материи и для социальной жизни человека. В психологии есть понятие коллективного бессознательного, предложенное Карлом Юнгом.
В коллективном бессознательном запечатлён общечеловеческий опыт в виде архетипов"- универсальных образов поведения, мышления, мировосприятия. Они присутствуют в людях от рождении, подобно инстинктам. Их нельзя обнаружить непосредственно, но они дают о себе знать в снах, видениях, предчувствиях. «В коллективном бессознательном содержится все духовное наследие человеческой эволюции, возродившееся в структуре мозга каждого индивида», - отмечал Карл Юнг . Опыт, накопленный предыдущими поколениями не исчезает, он остается в коллективном бессознательном и используется тогда, когда возникает ситуация подобного проживания. Карл Юнг определяет коллективное бессознательное как накопления духовного наследия человечества, он также высказывает предположение, что этот опыт хранится в структурах головного мозга человека и проявляется как инстинкты.
Описать наследование духовного опыта человеком методами классической генетики не представляется возможным. Коллективное бессознательное - это хранилище образов поведения, которое нельзя описать по классической схеме наследования: ген (участок ДНК, кодирующий информацию об одном белке) - иРНК - белок - признак. Мы можем сделать допущение, что весь духовный опыт человечества не исчезает бесследно, а хранится в неком духовном континууме, описать который можно как структуру более высокого состояния материи, чем человеческое общество. Это энергоинформационная структура высшего иерархического порядка, обладающая координирующими и контролирующими свойствами. Проживание индивидуальной жизни каждым человеком обогащает коллективное бессознательное теми образами, которые могут быть использованы последующими поколениями.
Духовный опыт подвижников и святых, проявления героизма, самопожертвования, альтруистическое поведение, умение достойно переживать трудности, - всё это составляет копилку человеческого духа, из которой щедро могут черпать все последующие поколения людей .
В этой связи становится понятным, что имела в виду героиня пьесы А.П.Чехова «Три сестры», когда говорила: « ... Страдания наши перейдут в радость для тех, кто будет жить после нас». Коллективное бессознательное обогащается духовным опытом поколений, но оно же содержит определенные архетипы - «мощные психические первообразы, скрытые в глубинах бессознательного, врождённые универсальные идеи, изначальные модели восприятия, мышления, переживания. Это своего рода первичные представления о мире и жизни, которые не зависят от уровня полученных знаний. Каким-то неясным пока способом они передаются из поколения в поколение и составляют структуру мировоззрения. Жизненный опыт не изменяет их, а лишь дополняет новым содержанием» . Архетипы для всех времён и народов одни и те же. Юнг описал много архетипов и дал им условные, но точные названия: Самость, Персона, Тень, Мать, Ребёнок, Солнце, Мудрец, Герой. Создаётся впечатление, что человечеству даётся источник образов, следуя которым, оно эволюционирует. Этот источник более высокого порядка. Академик Л.В.Шапошникова отмечает: «Без энергоинформационного потока, идущего к человеку из Высших миров, не может существовать творчество космической эволюции, а человек не мог бы продвинуться по её спирали вверх, совершенствуя свой дух и утончая свою материю. Мир более высокого состояния материи будет всегда причинным явлением для более низкого. Миры иного состояния материи играют в нашей жизни более значительную роль, чем многие предполагают» .
Биосфера Земли не может не иметь своего иерархического центра. Владимир Иванович Вернадский указывал, что её высшим эволюционным проявлением является но()сфеI1а, созданная разумной мыслью человека. Надо полагать, что появление ноосферы без энергоинформационного обмена со структурами более высокого иерархического порядка было бы невозможным. Весь опыт, накопленный человечеством, вся информация может сохраняться не только в виде книг, рукописей, манускриптов, памятников искусства и архитектуры. Он сохраняется в информационном континууме Земли, влияя на дальнейшее развитие не только биосферы, но и на ближний и дальний космос, черпая из его сокровищниц и привнося в них свою неповторимость. Человеку, по словам Павла Флоренского, даётся превосходство: «в дарованной ему Богом способности познать, уразуметь и воспринять те признаки божественной мудрости, которые таятся в целом вселенной» .
Каждый из нас имеет это превосходство, но не каждый его использует. Как будем определять для себя смысл своей жизни, что сможем привнести в копилку человечества? Это мы решаем согласно закону свободной воли, но когда мы знаем о бесконечных горизонтах своих возможностей и об ответственности, лежащей на нас перед всеми последующими поколениями, будем ли ограничивать свой смысл жизни только сиюминутными потребностями?
«Можно по-разному определять цель своего существования, но цель должна быть иначе будет не жизнь, а прозябание.... Одно правило в жизни должно быть у каждого человека, в его жизни, в его принципах жизни, в его поведении: надо прожить жизнь с достоинством, чтобы не стыдно было вспомнить» (Д.С. Лихачёв) .
Любовь - великий объединяющий принцип жизни
«Душа- это то, что делает траву - травой, дерево - деревом, человека - человеком. Без нее трава-сено, дерево - дрова, человек - труп», - говорил Григорий Сковорода. Жизнь есть соединение разнородных элементов и процессов, подчиненных единой цели - обеспечение жизнедеятельности, гомеостаза, самовозобновления живой системы. Ассимиляция и диссимиляция, возбуждение и торможение, чередование биоритмов активности покоя - всё это и есть жизнь. «Эмпедокл говорил: «Соединение однородного к вражде, ненависти, соединение разнородного к дружбе, любви». «Разделение без отделения есть жизнь, - утверждал китайский мудрец Чжуан-цзы» . Общие принципы организации живого удивительно точно описываются с точки зрения китайской философии Даосизма. Вселенское Дао - единый принцип организации всего сущего ведёт к соединению разнородного и исключает соединение однородного, как противоречащего Пути. Всякое уподобление, насильственная сплочённость противоестественна, а вне Пути всё рано или поздно саморазрушается» . Путь - это общие закономерности, по которым развивается и существует всё во Вселенной. Природа организации подсказывает человеку, что многообразие форм при водит к устойчивости, но при условии добровольного взаuмосогласованuя всех компонентов и противоположных процессов, что является обязательным условием целостности. Человечеству необходимы добровольно принять основы кооперации, отказаться от насилия, злобы и эгоизма. Все человечество Земли - это единый организм, проходящий свой Путь и он должен соответствовать Вселенскому Пути. «Сосна проживает свой Путь за тысячу лет, а вьюнок за один день, но это один и тот же Путь, пройденный сполна» .
Сравнивая одноклеточный организм с кристаллической структурой минерала, можно сделать вывод о том, что жизнь хрупкая и неустойчивая по сравнению с косной природой, но это только кажущаяся хрупкость. Жизнь способна качественно изменяться, а косная природа - нет. В ходе эволюции живая материя активно развивается и трансформирует, преобразует косную материю, заставляя её менять свой облик. В.И.Вернадский для характеристики живого вещества, вводит понятие исторического времени, а для характеристики костной материи - геологического. Одна секунда геологического времени соответствует примерно ста тысячам лет исторического .
Жизнь изначально наделена удивительно мощной энергией преобразования. Если в своей способности сопротивляться среде отдельный живой организм проигрывает элементам костной природы, то миллионы сменяющихся поколений живых организмов способны сопротивляться среде, но и вырабатывать в себе нечто Новое, качественно меняющее уровень организации всей природы планеты Земля.
«Человек при своём рождении нежен и слаб, а при наступлении смерти тверд и крепок. Все существа и растения при своём рождении нежные и слабые, а при гибели сухие и гнилые. Твердое и крепкое - это то, что погибает, а нежное и слабое - это то, что начинает жить. Поэтому могущественное войско не побеждает и крепкое дерево гибнет. Сильное и могущественное не имеют того преимущества, какое имеют нежное и слабое» (Лао Цзы .
Философ В.Ф.Эрн утверждает: «Нужно осознать мысль в Природе и Природу в мысли. Вернуться к Природе, как к сущему» . Природу необходимо «включать на субъективном уровне в содержание человеческого бытия, придавая ей людские свойства, очеловечивать её. В этом случае природа становится равноправным компонентом во взаимодействии «природа - человек», взаимосвязь осуществляется не на уровне отношений «объект - субъект», что всё ещё характерно для современного процесса изучения живой природы, а в рамках «субъект - субъектных» отношений. Это дает возможность осознавать чувство родства с природой, убеждает человека в том, что он не стоит над ней, а является её элементом так точно, как и природа», - предлагает профессор А.В.Степанюк и далее продолжает: «Организация живой материи подсказывает нам, что сила живого в соединении разнородных свойств бытия, антиномных качеств, предполагающих сосуществование противоположностей и взаимоисключающих способов существования: порядок и хаос, случайность и закономерность» .
Жизнь ищет пути адаптации к разнообразным условиям существования. Живые организмы, преодолевая существующие условия и адаптируясь к ним, создают предпосылки для появления новых условий, в которых смогут жить более совершенные их потомки, так как главная цель жизни - эволюция, бесконечное совершенствование.
Беспредельность ужасом бы стала,
Сердце мира - вечною тюрьмой,
Если бы судьба вас приковала
К колесу безжалостной рукой.
Но - на вас цепей не налагали;
Ваша воля всяких мук сильней;
В Сердце мира нет людской печали.
Совершенство - цель земных путей.
Э. Арнольд. Отрывок из поэмы «Свет Азии»
Двустворчатый моллюск жемчужница превращает песчинку, попавшую в мантийную полость в жемчуг, песчинка становится частью моллюска и не ранит нежное тело. Двоякодышащие рыбы, при пересыхании водоёмов, используют плавательный пузырь как прообраз легкого, и переживают засуху. Живые организмы вписываются в среду, наполняя её многообразием форм.
«Множественность, прежде всего. Глубокая атомичность универсума наглядно проявляет себя в обыденном опыте. Она выражается в каплях дождя и в песчинках на пляже. Она продолжается во множестве живых существ и небесных тел» (п. Тейяр де Шарден) . Многообразие форм жизни - одно из проявлений универсальной множественности. Однако всё многообразие форм образует, по выражению Тейяр де Шардена «коллективное единство». «Их объемлет и скрепляет некое таинственное тождество, на которое наталкивается наш разум, вынужденный в конечном итоге отступить» . Это тождество Тейяр де Шарден называет энергией. «Энергия - это мера того, что переходит от одного атома к другому в ходе их преобразований, то есть это способность к связям» (курсив Тейяра де Шардена).
На языке человеческих чувств эта энергия называется любовью. Любовь как объединяющий ПРИНЦИП сохраняет и моллюска, и песчинку, и рыбу в пересыхающем водоёме, в каждом из них любовь живёт как неосознанный принцип, направленный на соединение разнородного. Человек, создавая техносферу для своего внешнего удобства, разрушает целостность мира, основанную на множественности. Комфортабельность человеческого мира порождает внешние и внутренние проблемы и ведёт к унификации жизни и сокращению множественности. Люди, отягощённые цивилизацией, не только не могут вписываться в среду, населённую живыми организмами, уничтожая их, но не могут сосуществовать друг с другом.
«К свободе призваны вы, братья, только бы свобода ваша не была поводом к угождению плоти, но любовью служить друг другу. Ибо весь закон в одном слове заключается: «Люби ближнего своего как самого себя», - призывает Апостол Павел. Приобретения цивилизации делают человека несчастным и одинокими, ибо направлены на удовлетворение узкоэгоистических материальных потребностей. Если бы люди в погоне за комфортом цивилизации сохраняли способность слышать друг друга, соглашаться и любить.
Любовь есть величайший принцип, соединяющий разнородное без насилия и сохраняющий множественность. Выбрать этот принцип человек, может только сам, опираясь на те образы, которые уже накопила культура человечества. Культура - это духотворчество, почитание Света, она ускоряет эволюцию человечества как вида, так как направлена на совершенствование духовной помощью принципов добра и справедливости. В эти понятия включаются отношения не только между людьми, но и между человеком и природой. Цивилизация - рукотворчество, направлена на создание внешних удобств для человека, обслуживает материальную сферу деятельности людей, исходит из принципа пользы или вреда для человека, не учитывает интересы других обитателей планеты. Разобщение культуры и цивилизации - результат разделения в сознании человека духовного и материального аспектов нашей жизни. В живой природе дух и материя не разобщены, но они не осознаются жизнью. Человек появляется, чтобы осознать себя и сознательно объединить материальный аспекты мира, природа нуждается в творящем наблюдателе на основе любви.
«ЛЮБОВЬ долготерпит, милосердствует, любовь не завидует, любовь не превозносится, не гордится, не бесчинствует, не ищет своего, не раздражается, не мыслит зла, не радуется неправде, а сорадуется истине; всё покрывает, всему верит, всего надеется, всё пере- носит. Любовь никогда не перестаёт, хотя и пророчества прекратятся, и языки умолкнут, и знание упразднится. Ибо мы отчасти знаем, и отчасти пророчествуем; когда же настанет совершенное, а тогда то, что отчасти, прекратится».
Апостол Павел говорит о любви как о величайшем принципе, поддерживающем и объединяющем всё во вселенной, этот принцип продолжает существовать и после того, человек со своими знаниями современного уровня, и после того, как человечество достигнет совершенства, хотя нам трудно представить, что такое совершенство, так как: « Теперь мы видим как бы сквозь тусклое стекло, гадательно, тогда же лицом к лицу; теперь знаю я отчасти, а тогда познаю, подобно как я познан» .
Эти принципы полностью согласуются с тем мышлением, в котором нуждается человечество. Новое мышление, соединяющее дух и материю, академик Л.В.Шапошникова предлагает называть космическим мышлением. «Главная цель эволюции - одухотворение материи, повышение её энергетики и последующее её изменение и утончение. Этого можно достигнуть с помощью такой силы, как дух. В процессе одухотворения и утончения материи направление к синтезу служит магистральным путём. Культура же и возникающее в ее пространстве Любовь и Красота, несущие в себе тонкую высоковибрационную энергетику, и, наконец, сама психическая энергия человека - устои эволюции и определяют ее качество. Отсутствие, какого-либо из этих устоев прерывает путь космической эволюции и уводит процесс в воронку инволюции» .
Законы организации жизни учат нас любви, которая в неосознанном состоянии присутствует как организующий и соединяющий принцип во всех проявлениях жизни и как вселенский принцип Дао никогда не перестает, хотя «и пророчества прекратятся, и языки знание упразднится». Человеку нужно научиться любить, сознательно использовать энергию любви для созидания. «Однажды я лёг на траву, раскинул руки и посмотрел в небо. И вдруг почувствовал, что смыслом существования всей Вселенной является ЛЮБОВЬ» (Уолт Уитмен).
Альтруизм в биологических системах
«Новое космическое мышление требует иной системы познания и иных основных методологических положений, нежели те, которые содержаться в «старых» теориях познания. Осмысление и становление новой системы есть крайняя необходимость для дальнейшего развития космического мышления.
Космос рассматривается в новом мышлении не только как астрономическое понятие, а во всём его энергетическом богатстве и многообразии состояний материи. Целостный подход к изучению Мироздания необходим для его правильного осмысления. Взаимосвязь между космическими процессами и бытием человека должна учитываться при исследовании человека и Космоса» .
Жизнь - открытая система. В неё беспрерывным потоком входит энергия и информация, преобразуясь, они питают жизнь. Живая система отдает в пространство свою часть энергии и информации, трансформируя мир косной природы. Закон энергоинформационного обмена между частями системы - один из важнейших Космических законов. На уровне человеческой морали он закреплён в понятии: если хочешь получать, - научись отдавать.
В биологической системе все её компоненты «жертвуют своими интересами» во имя единой цели - жизнь и развитие целого организма. Альтруизм - это не просто нравственное качество человека, это обязательное условие жизни. Каждая отдельная клетка организма должна жертвовать своим ростом, развитием, потреблением ради других клеток, так как питательные условия среды развития всегда ограничены. При правильном энергоинформационном обмене, наличии обратной связи, соблюдении принципа иерархического подчинения, клетки многоклеточного организма получают всё необходимое, и целостный организм развивается, соблюдая свой гомеостаз. Если отдельно взятая клетка организма выходит из-под контроля и не реагирует на регуляторные команды, перестаёт согласовывать свою индивидуальную стратегию развития со стратегией целого, выражаясь языком морали «ведёт себя эгоистично», то она перерождается в опухолевую клетку.
У опухолевых клеток отсутствует способность к контактному торможению деления. Суть его заключается в том, что, «если культуре нормальных клеток предоставить экспериментальную возможность размножаться в специальном стеклянном сосуде Кареля, то они размножаются до тех пор, пока один слой клеток (монослой) не покроет дно сосуда. После этого нормальные клетки перестают размножаться, они не образуют второго слоя клеток. Если в этой культуре клеток часть убрать, то освободившееся пространство вновь начнёт заполняться делящимися клетками. Каждое пересаживание клеток называют «пассаж». Число «пассажей» для нормальных клеток ограничено. Опухолевые же клетки в культуре размножаются всё время, образуя многослойную систему» .
Все здоровые клетки организма имеют механизм включения торможения деления, клетка «отказывается от своих интересов во имя интересов других». Можно говорить о «социуме клеток многоклеточного организма, где определены место и роль каждого компонента, и все они связаны друг с другом для единой цели - развитие и жизнь целого организма.
Известно, что общее количество клеток тела человека – 10 15 , они составляют поверхность 2000000 м 2 (200 га). Орошение этой поверхности происходит через систему капилляров общей протяжённостью 100000 км. В организме человека средней массы 52-54 кг это осуществляется всего 35 литрами жидкости (кровь - 5 л, лимфа - 2 л, внеклеточная и внутриклеточная жидкость - 28 л). Для снабжения такого же количества одноклеточных организмов, живущих в море, необходимо 107 л морской воды. Столь экономное использование ресурсов среды возможно только при условии взаимосогласования, кооперации, добровольного подчинения высшим координирующим структурам и постоянному энергоинформационному обмену. Неосознанный «альтруизм» клеток – условие жизни многоклеточного организма.
Закон аналогий подсказывает: добровольный выбор альтруистического поведения человеком - необходимое условие жизни и развития человеческого общества. Сознательное служение общему благу предоставляет возможности для развития человека и ведёт счастью, согласуя его стратегию с общей стратегией развития человечества.
Раковая клетка - пример «клеточного эгоизма», она бессмертна и достигает своего бессмертия за счёт ресурсов целого организма. «Продолжительность жизни нормальных клеток определяется числом делений. Например, продолжительность жизни эмбриональной ткани (фибробластов) человека определяется 52 делениями, эмбрионов кур - около 40 делений, эмбрионов мыши - 10 делений. Опухолевые же клетки могут делиться в культуре не определенное число «пассажей». Это свойство опухолевых клеток называют иммортилизацией (бессмертием). Сегодня большинство исследователей считают, что опухоли многоклональное происхождение , т.е. растут из одной клетки .
Известно, что в геном е (наборе генов) клеток присутствует протоонкоген, отвечающий за неконтролируемый рост и перерождение клетки в раковую, но он «выключен», блокирован. Под влиянием малоизвестных факторов (внешние мутагены, вирусные агенты, ионизирующие излучения, возможно, мысли и аморальные действия человека) генежет быть снят, и кинетический блок может быть снят, и клетка перестаёт реагировать на координирующие факторы. Эффект контактного торможения не проявляется, обратная связь отсутствует. Бесконечный рост и размножение изменённой клетки продолжается до тех пор, пока все ресурсы не исчерпаются. Метастазы захватывают новые участки ещё не занятой среды. Раковая клетка вытесняет собой все остальные клетки. Цель организма её не «интересует», если бы ресурсов хватило, то она и её потомки заполнили бы собой весь организм, но он гибнет раньше, чем это произойдёт. Эгоизм ведёт к застою и гибели, альтруизм к развитию и жизни . Человеку дано выбрать. Какими будем мы? Открытыми, духовно свободными, умеющими любить и жертвовать во имя общего блага, переносить лишения достойно, или закрытыми, зависящими от своих пороков и желаний, потребляющими как можно больше, не знающими, что альтруис тическая любовь, и потому несчастными? Выбирать каждому самостоятельно, но, выбирая, вспомним о раковой клетке, хотим ли быть похожими на неё?
Жизнь, проходящая в изобилии также опасна, как жизнь в полной нищете. И то и другое есть следствие нарушения закона Сохранения и превращения энергии. Человеку необходимо научиться переносить лишения в жизни, обходиться малым, не растрачиваться попусту и не тратить ресурсы других. «У человека должна быть в жизни некая высшая, все определяющая ценность, которую он действительно больше всего любит и которая на самом деле заживает этой любви... Это и есть священное и освящающее солнце любви, перед лицом которого лишения не тягостны и угрозы не страшны. Человеку нужна способность сосредоточивать свое внимание, свою любовь, свою волю и своё воображение его не хватает, чего он «лишён», но на том, что ему дано», - пишет философ А.И. Ильин .
для характеристики веры в рациональную природу реальности... «К учителю рисования», в котором предвидел современную теорию цветов. Эту книгу перевел на родной язык...
