Реферат по философии эволюции скачки катастрофы
Обновлено: 08.07.2024
Сравнительно недавно ученые, изучая микроструктуру органической материи, сделали поразительный вывод: возникновение и развитие жиз- ни на нашей планете, если считать по Дарвину, потребовало бы много больше времени, нежели действительная история, охватывающая период от первых на Земле живых организмов до вершины природы — человека.
И тут пришлось вспомнить основоположников палеонтологии — науки
о развитии жизни на Земле — французских зоологов Жоржа Кювье
(1769—1832) и Жоффруа Сент-Илера (1772—1844).
в предыдущем и последующем слоях, т. е. не тем, которые обитали на
Земле раньше или позже, разумеется, в геологическом масштабе времени.
Заметил чередование ископаемых останков и Жоффруа. Однако объ- яснения, сделанные Кювье и Жоффруа, расходились настолько, что их многолетний спор привлек внимание ученых всего мира. В Париже не раз
в те годы проводились диспуты соперничающих ученых, за которыми следил весь образованный мир. Известен интересный эпизод. Когда в
Жоффруа считал, что гибель господствовавших в определенные пе- риоды видов животных еще не означала повсеместной гибели жизни во- обще. Некоторые виды, занимавшие ранее подчиненное место, выжива- ли. Наделенные свойствами противостоять силам природы, которые уничтожали большую часть животного мира, они получали простор для своего дальнейшего развития. В отличие от Кювье он видел единство ор- ганизации и развития животного мира.
О действии некоего тормоза по существу говорит и палеонтология. Чередование богатых окаменелостями слоев с горизонтами, скудными на них (на что первыми обратили внимание Кювье и Жоффруа), сегодня есть истина, подтвержденная всей историей науки об ископаемых. Но что же могло послужить ускорителем или замедлителем эволюции? Мы не бу- дем рассматривать вмешательство в дела развития природы ни иноплане- тян, ни провидения. Ограничимся известными науке естественными си- лами. Без сомнения, это были высокоэффективные, мощные воздействия, способные, например, в короткий срок уничтожить могучее и многочис- ленное стадо динозавров, насчитывающее несколько сот видов — среди них были малютки весом в единицы килограммов и гиганты — в десятки тонн. Динозавры господствовали на суше, в воде и воздухе.
Еще в давние времена (до эры динозавров) высшие териодонты — те- рапсиды — приобрели многие черты строения и физиологические осо- бенности, характерные для млекопитающих: лактация, способ дыхания и
питания, обоняние. Но вдруг терапсиды исчезают. В геологических сло- ях, более поздних, чем триасовый период, палеонтологи не находят ос- танков терапсид. У филогенетического древа оказались обломанными крупные ветви. Однако какие-то ветви терапсид, видимо, ставшие пред- ками млекопитающих, выжили, ускользнув от уничтожающего удара природы. Тем не менее палеонтологи несравненно чаще встречают в поздних слоях обширные кладбища динозавров. Судя по раскопкам, именно динозавры владели планетой примерно 150 млн. лет. Однако их эра неожиданно закончилась 64,5 млн. лет назад. Возникает вопрос: поче- му так стремительно исчезло с лица Земли обширное сообщество дино- завров? Существуют различные гипотезы. Одна из них — повышенная активность вулканов: газы и выброшенный пепел пеленой затянули небо
и ослабили солнечное излучение — динозавры не вынесли сильного по- холодания. Другая гипотеза — вспышка близкой к Земле Сверхновой звезды — и животные не выдержали чрезмерного облучения.
Некоторые ученые, изучающие эволюцию биосферы, придерживают- ся несколько иной точки зрения: Земля — дитя Космоса — находится в окружении космических объектов, многие из которых время от времени кардинально влияют на развитие земной жизни (рис. 10.1). При этом сле- дует отметить, что два крупнейших в истории Земли вымирания живого не совпадают по времени с метеоритными ударами, хотя в одном из слу- чаев погибло 90% всех видов. Возражением против того, что лишь косми- ческие факторы ответственны за формирование жизни на Земле, служит и то, что в позднем девоне произошла массовая гибель морских животных, но в то же время на суше ничего похожего в тот период не наблюда- лось. Подобный удар биосфера суши получила в конце девона, когда стали доминировать лиственные растения, с появлением которых уве- личилась эффективность поглощения солнечной энергии во много раз. Травоядные получили изобилие растительного корма, безмерно раз- множились, и когда пищи стало не хватать, масса животных погибла от голода.
В сходных условиях могли оказаться и наши предки. Первобытным людям охота в изобилии приносила мясо разнообразных животных, включая мамонтов, что сделало племена многолюдными. Массовое ис- требление животных привело к тому, что не на кого стало охотиться. Страшный голод опустошил тогда землю, и выжили лишь те, кто начал обрабатывать землю, приручать животных. А это свидетельствует о том, что глобальные катастрофы могли зародиться в самой биосфере, т. е. име- ли земное происхождение.
К сожалению, к настоящему времени нет прямых доказательств ни
внутрипланетарных, ни космических воздействий на биосферу. А это оз- начает, что современные ученые не так далеко ушли от Кювье, предпола-
гавшего идею вмешательства катастроф в эволюцию жизни на Земле.
Еще 15-20 лет назад далеко не все ученые признавали экстремальные состояния нормальными фазами развития живого вещества. В ходе полемики палеонтологов довольно многие исследователи отмечали, что границы всех этапов развития живого, фиксируемые по палеонтологическим данным,размыты, что степень резкости каждого крупного скачка неясна и что есть много оснований рассматривать эволюцию в традициях XIX века как постепенный поступательный процесс. В частности, к этой идее склонялись еще в конце 1970-х годов авторы солидного палеонтологического сборника.
Впрочем, еще в 60-е годы В. Красилов выдвинул идею сочетания когерентной эволюции, т.е. периодов согласованных, сравнительномедленных изменений членов биоценозов и периодов некогерентной эволюции, когда возникают глубокие нарушения ценотической структуры.
2. Экстремумы внутренние и внешние
Л. Давиташвили создал классификацию гипотез перестроек биосферы и ее отдельных компонентов, выделив среди них эндогенные ("внутренние"), т.е. гипотезы старения, исчерпания жизненной силы, утраты пластичности, уменьшенияизменчивости и т.д., и экзогенные ("ударные") гипотезы, объясняющие такие перестройки внешними факторами: изменением конфигурации материков, горообразовательными процессами, климатическими изменениями, переменами химизма среды и т.д. вплоть до падения метеоритов и других случайных факторов.
Постепенно научный мир стал все больше склоняться к тому, чтобы признать значимость экстремальных состояний системы дляее развития, в чем определяющую роль, несомненно, сыграли книги И. Пригожина, появление теории систем Л. Берталанфи и синергетики.
Но эти "признанные" научным миром экстремумы относились, по классификации Давиташвили, к числу "внутренних". Ученые увлеченно разрабатывали идею самоорганизующихся систем, проходящих стадии развития в "канале эволюции", т.е. по определенным и устоявшимся правилам.Бытие систем неживой, живой и мыслящей природы, которые выделяет Н. Моисеев, подчиняется при этом законам Ле Шаттелье и Онсагера. Стадии развития в "каналах эволюции" сменяют катастрофы в "точках бифуркации", где происходит распад системы, исчерпавшей потенции инерционного развития.
И. Пригожин неоднократно подчеркивал полное отсутствие преемственности между системами, существовавшими до и появившимисяпосле бифуркации, а также случайность выбора нового "канала эволюции". Несмотря на это, по-видимому, идея "внутренней" катастрофы, на которую обрекается система силами своего собственного развития, ближе сознанию большинства ученых (как "естественников", так и "гуманитариев"), чем идея "ударной", или "внешней", катастрофы, которая обрушивается на систему извне и приводит к ее краху или кардинальнойперестройке.
В конце концов, при всей своей случайности бифуркация несравненно более детерминирована, чем любое внешнее воздействие. Ученые не могут не стремиться к пониманию закономерностей, а "внешнее" воздействие на систему — это нарушение стройного и логического движения, непостижимое в рамках законов, по которым живет и развивается деформируемая или разрушаемая система. Такое воздействие должнорассматриваться как некое нарушение детерминированности, а это мало приемлемо для большинства ученых.
Понять закономерность действия внешних факторов можно при рассмотрении систем большего масштаба, в которых то, что раньше виделось сугубо внешним, оказывается "внутренним". В таком новом масштабе система, деформируемая или разрушаемая "внешними" катастрофическими влияниями, оказывается только однимиз элементов включающей ее суперсистемы, и не обязательно самым значительным. А то, что в ином масштабе представлялось "случайностью", очень часто превращается в закономерность. Так, нашествия "варваров", случайно и необъяснимо разрушивших Римскую Империю, превращаются в последствия кризиса "относительного перенаселения" в Великой степи и в Северной Европе. А само.
Рефераты и конспекты лекций по географии, физике, химии, истории, биологии. Универсальная подготовка к ЕГЭ, ГИА, ЗНО и ДПА!
Одной из кардинальных проблем палеонтологии, даже естествознания в целом, которая волнует ученых разных стран уже почти на протяжении трех столетий, является отношение к эволюции и катастроф в развитии органического мира.
Однако идеи такого катастрофизма НЕ утвердились хоть немного прочно. 30-е гг XIX в. считают временем образования геологии как самостоятельной науки, обычно связывают с именем Ч. Лайеля. Развитие Земли, по его представлениям, протекал путем местных изменений, среди причин которых называли землетрясения и проявления вулканизма; общих мировых катастроф ни происходило. Главный удар, который тогда нанесла геология библейским представлениям, состоял в том, что было обусловлено продолжительность многих этапов и природных процессов в развитии Земли, многократно превышала время, отведенное Библии на общее существование планеты.
Положение дел изменилось со второй половины ХХ в. Подробные геологические и палеонтологические исследования позволили фиксировать на определенных возрастных уровнях кратковременную гибель или исчезновение определенных групп живых организмов, которые могли рассматривать как результат определенной природной катастрофы. Даже больше: такую гибель подтверждали определенными количественными вычислениями. На основании этого были обоснованы положения о больших и малых вымирания, примером первых из которых были события на рубеже палеозоя и мезозоя, а также мезозоя и кайнозоя. С другой стороны, изучение бомбардировки Земли крупными метеоритами и возможность датировать такие события, в том числе привязывать их к периодам вымираний, позволили обосновать механизм возможной катастрофы. А также была показана возможность существования своеобразного ритма такого бомбардировки, которая повторяется через 26 млн лет (Д. Рауп и Дж. Сепкоски и др.).. Это коренным образом изменило длительное научное противостояние.
Л.В. Альварес (1980), основываясь на данных обогащения иридия и осмия на грани меловых и палеогеновых пород (мезозоя и кайнозоя), сформулировал гипотезу о космической причину тогдашнего великого вымирания. В дальнейшем более детальное изучение этого процесса позволило обосновать универсальную причину такого фактора; было также разработан механизм подобного влияния, о котором речь пойдет ниже.
Подробные историко-геологические и палеонтологические исследования позволили также установить, что гибель одних групп органического мира совпадает, как правило, с появлением или расцветом другие. Так, гибель динозавров на рубеже мезозоя и кайнозоя совпала с активизацией развития млекопитающих. С космическим бомбардировкам конце раннего мела (100 млн лет назад) совпал появление покрытосеменных растений, что способствовало активному развитию насекомых и птиц. Предпоследнее активное космическое бомбардировки, что произошло 40 млн лет назад, могло способствовать появлению полуобезьян (лемуров), а последнее - человекообразных обезьян, а затем - человека. Так что в какой-то степени мы - дети космоса. И даже катастроф. А не только вулканов и гидросферы, как об этом иногда говорят.
Учитывая современные представления, эволюцию можно или даже нужно рассматривать как своеобразную реакцию живой природы на катастрофы. Поскольку в результате гибели определенных групп органического мира появляются или даже расцветают новые группы, можно утверждать, что катастрофы ускоряют ход эволюционного развития. Это позволило не только успешно завершить длительную научный спор, но и показать правоту обеих точек зрения. С той лишь поправкой, что они не просто исключать противоположное мнение, а согласовываться друг с другом. Кстати, близкую мысль еще в первой половине ХХ в. развивал харьковский исследователь, профессор Д. Н. Соболев, считал катастрофы составляющей эволюционного процесса. За что его нещадно критиковали.
Характеристика периодических и случайных катастроф как главной причины возникновения жизни и разума. Анализ влияния катастроф и стихийных бедствий на умение организма человека приспосабливаться и взаимодействовать с новыми условиями окружающей среды.
| Рубрика | Биология и естествознание |
| Вид | лекция |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 09.05.2015 |
| Размер файла | 24,1 K |
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
КАТАСТРОФЫ - ГЛАВНАЯ ПРИЧИНА ЭВОЛЮЦИИ, А ПОДСТРОЕЧНЫЕ ГЕНЫ - ГЛАВНЫЙ ЕЁ МЕХАНИЗМ
катастрофа человек среда окружающий
Периодические и случайные катастрофы являются главной причиной развития приспособляемости и возникновения жизни и разума.
Все организмы обладают наследственной памятью, запоминающей изменения окружающей среды и подстраивающей под них генотип.
Для закрепления генома в памяти, жизнь развивается в дискретных (отдельных) формациях.
Иногда новый вид появляется при смешивании периферических подвидов, в результате чего схожие признаки усиливаются, а разные ослабевают.
При перерождении ( рождении потомства) происходит значительное укрепление организма и закрепление изменённой памяти.
В изначальных верованиях древних народов красной нитью пролегает идея о том, что Бог не может быть плохим или хорошим. Почти всегда он совмещает в себе две ипостаси (аватары) - хорошую и плохую, разрушающую и созидающую. Так и катастрофы (в т.ч. противоречия, как слабые катастрофы) - разрушают и создают одновременно.
Попытка объяснить эволюцию через случайные мутации и естественный отбор неизменно приводит к мысли, что явления эти несовместимы. Во-первых, потому, что механизмы наследственности защищены достаточно хорошо, и случайные мутации слишком редки для того, чтобы повлиять на изменение признака. Во-вторых, палеонтологи смело говорят о том, что вся история Земли написана катастрофами. Они настолько мощны и постоянны, что на развитие видов между ними совсем не остаётся времени. Посудите сами: каждые 500млн. лет на Земле происходит глобальная катастрофа, уничтожающая 90-95% всего живого; между ними, примерно раз в 100млн. лет, случается катаклизм, уносящий до 70% жизней; раз в 10млн. лет гибнет примерно 40 - 60%; каждые 3млн. - 30 - 50%; 1млн.- 20 - 40%; 500тыс. лет - 15 - 30%; 100тыс. ~ 12 - 25%; 25тыс.~ 8 - 15%; 5тыс.~ 2 - 5%. (Цифры взяты одномоментно, без учёта естественной убыли). Сравним: 3% от современного человечества составит более 200 млн. человек, а 25% ~ 2 млрд. чел., а с учётом видовой перенаселённости раза в два больше, т.е. раз в 100 тыс. лет может погибнуть до 4млрд. чел. В то время как для возникновения полезного признака (на основе случайных мутаций) нужны сотни миллионов лет. В переводе на обычный язык это означает, что возникновение такого признака невозможно в принципе.
Но всё встанет на свои места, если мы объединим идеи Чарльза Дарвина, Жана Ламарка и Жоржа Кювье, которые непонятно почему, до сих пор считаются взаимоисключающими.
Сразу уточним, что эти три имени названы здесь не потому, что они единственные инициаторы этих трёх (основных) теорий, а потому, что они самые известные. Понятно, что на самом деле учёных, занимающихся этими проблемами, намного больше, как больше и различных промежуточных и синтетических теорий.
Так же необходимо уточнить, что названные учёные вовсе не были такими фанатиками, какими их иногда пытаются представить, и хорошо осознавали, что на них исследование природы не остановится, а местами проявляющаяся их чрезмерная уверенность есть следствие сознательной (иногда подсознательной) гиперболизации, для закрепления общественного внимания на данной теории. В противном случае консервативное общество отвергло бы их безоговорочно.
Обновим память. Память - продолжительность времени, в течение которого орган (ордон) способен воспроизвести ранее освоенное действие. Сила памяти (запоминания) прямопропорциональна эмоциональному возбуждению, количеству повторений и продолжитльности времени между ними, если она не достигла предела памяти (текущее запоминание), и если достигла предела памяти (разорванное запоминание). Предел памяти - эмоционально- временной рубеж, за которым самостоятельное вспоминание невозможно. Эмоции - это состояние организма, возникающее при повышенной выработке особых веществ, помогающее лучше запомнить реакцию организма на раздражитель и, при частом повторении, вывести её на уровень автоматизма (подсознательного действия). Сознательная память - первый уровень взаимоотношений организма с окружающей средой, при котором события легко запоминаются и быстро забываются. Поверхностная подсознательная память - второй уровень взаимоотн. орг. с окр. средой, хранящий элементы памяти, часто и длительно повторяющиеся сознанием, или не длительно, но с эмоциональным сопровождением. Глубинная подсознательная память (инстинктивная, поведенческая) - третий уровень одушевлённой памяти, возникающий при повторении элемента в течение нескольких поколений. Имеет поведенческие особенности. Глубинная подсознательная память (физиологическая) - запоминает элементы воздействия длительно действующей окружающей среды на физиологию организма (воздействие тепла или холода, воздействие солнечных лучей на кожу, изменение питательного рациона или водного режима и пр.), ведущее к изменению биохимических и объёмных факторов желез внутренней секреции, реактивности нервных процессов и процессов обмена. Мышечная память - часть подсознательной и инстинктивной памяти, отвечающая за мышечную реактивность и порядок мышечных действий. Кластерная память (подстроечная) - групповая генетическая память, запоминающая часто и длительно (в течение многих поколений) повторяющиеся элементы подсознательной памяти, и вносящая соответствующие изменения в гены. Полевая память - элементы кластерной памяти, запоминающие пространственное расположение всех органов. Генетическая п. - наиболее консервативная память, сохраняющая основную информацию об организации жизни и эволюционных изменениях вида.
Механизм памяти на разных уровнях различен, и зависит от способа контактирования этой памяти с окружающей средой через органы чувств и обменные процессы организма - физиологические, биохимические, энергетические и пр.
Пример 1. Если много поколений какого-то народа жили в экологически чистом районе и часто пили некипячёную высокоминерализ. воду, а так же питались растениями с повышенным содержанием кальция, то их физиологич. процессы научились, как выводить избыток минералов, так и откладывать их излишки в депо- тканях. Генетически это может быть оформлено доминированием гена отвечающего за увеличение сравнительной массы некоторых желез внутренней секреции, отвечающих за выделение и депонирование. Если это положение будет продолжаться далее, то может привести к минерализации околоплодной сумки (при беременности) и рождению плода в минеральной оболочке, сначала мягкой и быстро-разрываемой, а в последствие всё уплотняющейся. Но если потомки меняют место жительства или начинают кипятить воду, то у них разовьётся недостаток кальция. При резких изменениях организм погибнет, а при медленных, задействованные в этом механизме железы внутренней секреции начнут уменьшаться в объёме, и включится подсознательная самонастраивающая система, запоминающая изменения и передающая их по наследуемой цепочке.
Пример 2. Если в рационе питания мало активных сахаров, то поджелудочная железа работает в спокойном режиме. При резком и значительном увеличении сахаров организм погибнет. Если же их количество повышается постепенно (и происходит это со многими индивидами), то через несколько поколений произойдёт увеличение (вероятнее всего) поджелудочной железы (или её структурных элементов) и повысится усвоение, депонирование и выведение сахаров. При достаточно длительном процессе (десятки, а то и сотни поколений) этот механизм и строение железы закрепятся в глубинной наследственной памяти, и данные организмы уже не смогут существовать без высокого объёма сахаров в рационе.
Пример 3. Допустим, какая-то достаточно изолированная (или достаточно большая) группа людей, много ходили пешком, и ноги у них были стройными (прямые и длинные). Но вот они стали разводить лошадей, и научились ездить на них, как верхом, так и в повозках. Нагрузка на ноги резко снизилась, что привело к изменению биохимических реакций (ранее работавших на укрепление костей в вертикальной проекции нагрузок) и к снижению усвоения кальция и вымыванию его излишков. Жёсткое окостенение замедляется, и ноги более подвержены искривлению. Если их дети до полового созревания ещё будут много бегать, то процесс искривления ног будет медленным. Но, если их будут возить с младенчества, то уже через пятнадцать - двадцать поколений биохимические изменения закрепятся генетически, и дети будут рождаться с кривыми ногами, потому, что им часто приходится сидеть на лошади или на земле (в повозке), подогнув ноги.
Нам с вами может показаться, что о принципах отбора и подбора мы всё знаем - выживают наиболее сильные и здоровые. Но это слишком упрощённый взгляд. Ведь эволюционная память за миллиарды лет хорошо усвоила, что понятие силы и здоровья - относительны, даже в условиях постоянства среды. Что уж говорить о мире постоянных противоречий и катастроф. И именно поэтому эволюция всегда поддерживает одно из главных своих правил - разнообразие форм. Ведь, чем лучше вид приспособлен к каким-то одним условиям, тем с большей долей вероятности он вымрет в других условиях. Значит, задача эволюции состоит не только в процветании сильных и здоровых, но и в сохранении определённого количества слабых и больных, причём больных разными болезнями. Лучше всего с этим справляются разной силы катастрофы, а между ними элементы противоречий, сопровождающие всю нашу жизнь. Например, в естественном отборе это забота о слабом, дающая сильному чувство морального удовлетворения, которое, между прочим, делает сильного ещё сильнее. В элементах противоречий (психологический фактор) - выход детей из повиновения и нарушение ими норм поведения, при снижении элементов опасности и конфликтности, тренирующих организм. А в половом подборе такую роль выполняет чувство полового влечения, которое мало зависит от силы и здоровья и способно нарушить, как биологические, так и социальные нормы. Причём, высокая эмоциональность полового влечения, несмотря на все эти нарушения, обычно является гарантом особой силы и особого здоровья потомства.
Человек относится к наиболее приспособляемым существам, не только за счёт более развитого мозга и техники, но и за счёт сильного полового влечения, стирающего грани между биологическими видами (а в прошлом и родами) из семейства приматов, что значительно расширяло возможности его приспособительности. Например, периодические изменения ареала обитания неандертальца (жителя горных районов), а потом и полное его исчезновение, следует рассматривать, как смешивание его с кроманьонцем (жителем долин) во время похолоданий и оледенений в горах. Причём, это смешивание было явно прогрессивно, как за счёт увеличения средней массы мозга, так и за счёт совмещения разных генетических факторов, ведущих к разнообразию потомства, как материала для естественного отбора , полового подбора и противоречивости.
Представленная здесь роль катастроф в эволюции, хорошо объясняет и то, почему мы не наблюдаем в космосе других представителей разума. Во-первых, сложившаяся на Земле (в Солнечной системе) достаточно сильная катастрофичность, редка для ближайшего космоса; а во-вторых, многие цивилизации гибнут в этих катастрофах, не успев развиться до выхода в космос и развития способов космической защиты.
Читайте также: