I УРОВНИ БИО­ РАЗНООБРАЗИЯСИСТЕМНАЯ КОНЦЕПЦИЯ БИОРАЗНООБРАЗИЯ

Содержание
  1. Шпаргалка по
  2. Системная концепция биоразнообразия. При определении сущности живого с системных позиций, живое вместе с другими его качествами нужно рассматривать как дискретные материальные системы и комплексы систем. Концепция о живом как о системах взаимодействующих частей развивалась тремя путями [Матекин, 1982]: Первый путь: формирование знаний о взаимодействии частей, слагающих организм, т. е. познания организма как целого. Второй путь: развитие представлений о виде как взаимосвязанности индивидов. Третий путь: развитие суждений о взаимоотношениях разных видов, обитающих совместно. Несомненно, развитие трех этих направлений помогло становлению общей теории систем, положения которой приложимы не только к живой, но и косной материи. Основу же общей теории составляет ряд частных эвристических принципов видения мира, которые позволяют открыть внутренние связи, существующие в пределах каждой формы материи, и установить взаимоотношения между формами материи. Второй путь к пониманию системности живого – анализ связи между индивидами в пределах вида. Третьим направлением, которое привело к понятию системности в биологии, было развитие представлений о взаимосвязанности и взаимодействии разных видов, обитающих совместно. Однако одним словом «система» еще не определено все то значение взаимодействий, без который живое лишилось бы своей интегрирующей сущности. И распространенность, и вездесущность взаимодействия  частей, как в живом, так и за его пределами, стимулировали создание общей теории систем. Эта теория сложилась как интеграция данных о системности самых разных форм материи
  3. Биологическое разнообразие. Уровни биоразнообразия (видовое, генетическое, экосистемное). Структура биоразнообразия. Эволюция биоразнообразия. Угрозы биологическому разнообразию
  4. Глава 2. Уровни биоразнообразия
  5. 2.1. Системная концепция биоразнообразия

Шпаргалка по

I УРОВНИ БИО­ РАЗНООБРАЗИЯСИСТЕМНАЯ КОНЦЕПЦИЯ БИОРАЗНООБРАЗИЯ

Вольерное разведение редких видов Масштабы исследований, посвященных разведению животных в неволе, исключительно широки.

В настоящее время в питомниках, и особенно в зоопарках мира, изучают разведение практически всех групп высших позвоночных – всех млекопитающих (за исключением, пожалуй, китов), большинства отрядов птиц, многих пресмыкающихся (в первую очередь черепах, змей и крокодилов) и земноводных.

И результаты этой громадной работы очень ощутимы:  люди научились разводить в вольерах, клетках, авиариях, аквариумах и других «емкостях», составляющих инвентарь каждого зоопарка и питомника, около половины всех существующих на Земле видов наземных позвоночных животных.

Разработаны оптимальные размеры и формы помещений, сбалансированные рационы, методы использования фотопериодизма, температурного режима, звукового фона, искусственного осеменения и оплодотворения, искусственной инкубации яиц птиц и выращивания птенцов, транспортировки замороженных половых клеток, трансплантации эмбрионов.

Репатриация в природу редких видов Термином «репатриация» обозначается процесс возвращения в природу животных, выращенных в вольерных условиях (ex-situ). Репатриация рассматривается как самостоятельный базовый элемент стратегии, направленный на восстановление исчезнувших, поддержание угасающих и создание новых популяций редких видов животных.

Она составляет как бы второй этап программы, первым этапом которой является вольерное разведение соответствующих редких видов. В определенном смысле эти два элемента представляют собой последовательные стадии реализации единого процесса, но методически они принципиально различны.

И если методики вольерного разведения разработаны достаточно полно, то в области создания методики репатриации сделаны лишь первые шаги и определены только основные принципы и главные контуры процесса возвращения выращенных человеком животных в природу.

Репатриация птиц может осуществляться на разных стадиях индивидуального жизненного цикла, и на этом основаны различные технические методы самой репатриации: метод приемных родителей; метод усыновления; метод смешанных пар; метод одичания.

Криоконсервация генома редких видов призвана дополнить другие способы сохранения генетической информации, хотя не заменяет их. Она необходима для сохранения видов, численность которых упала ниже критической, необходимой для их выживания.

Она позволяет сохранить генетическое разнообразие редких видов, уменьшить число животных, содержащихся в неволе, не опасаясь инбридинга, а также избежать необходимости разведения животных отдельных видов, пород и линий, не используемых в данное время.

Она дает возможность сохранять в неизменном виде в течение десятилетий, использовать и транспортировать наследственный материал особо ценных в генетическом и хозяйственном отношении особей.

Создание группы консервации генома и предшествующее включение зоопитомников и зоопарков в сферы интересов МСОП указывало на растущее понимание трудностей сохранения животных в их естественной среде обитания.

  1.  Концептуальные основы изучения биологического разнообразия. Уровни биоразнообразия.

Биологическое разнообразие может рассматриваться на нескольких уровнях организации жизни: молекулярном, генетическом, клеточном, таксономическом, экологическом и других.

Системная концепция биоразнообразия. При определении сущности живого с системных позиций, живое вместе с другими его качествами нужно рассматривать как дискретные материальные системы и комплексы систем. Концепция о живом как о системах взаимодействующих частей развивалась тремя путями [Матекин, 1982]: Первый путь: формирование знаний о взаимодействии частей, слагающих организм, т. е. познания организма как целого. Второй путь: развитие представлений о виде как взаимосвязанности индивидов. Третий путь: развитие суждений о взаимоотношениях разных видов, обитающих совместно. Несомненно, развитие трех этих направлений помогло становлению общей теории систем, положения которой приложимы не только к живой, но и косной материи. Основу же общей теории составляет ряд частных эвристических принципов видения мира, которые позволяют открыть внутренние связи, существующие в пределах каждой формы материи, и установить взаимоотношения между формами материи. Второй путь к пониманию системности живого – анализ связи между индивидами в пределах вида. Третьим направлением, которое привело к понятию системности в биологии, было развитие представлений о взаимосвязанности и взаимодействии разных видов, обитающих совместно. Однако одним словом «система» еще не определено все то значение взаимодействий, без который живое лишилось бы своей интегрирующей сущности. И распространенность, и вездесущность взаимодействия  частей, как в живом, так и за его пределами, стимулировали создание общей теории систем. Эта теория сложилась как интеграция данных о системности самых разных форм материи

В дальнейшем ученые разных стран неоднократно обращались к анализу связей между компонентами систем, причем и абиогенных, и биологической, и социальных. Существенное обобщение в 50-е годы ХХ века было сделано австрийским математиком Л. фон Берталанфи.

1. Система – это комплекс элементов, находящихся во взаимодействии, при этом степень их взаимодействия такова, что делает неправомочным аналитический подход как метод изучения системы. В то же время, целое не может быть описано теми же зависимостями, какими могут быть описаны процессы в элементах системы.

Следовательно, данный тезис общей теории систем предполагает необходимость особых методов для целостного изучения системы.

2. Наличие изоморфных, т. е. oодинаковых, процессов в разных категориях природных явлений, требует общих законов.

3. Таким общим законом может быть известный принцип, сформулированный Ле-Шателье: всякая система подвижного равновесия под действием внешнего воздействия изменяется так, что эффект внешнего воздействия сводится к минимуму.

4. Свойство целого порождено свойствами элементов, в то же время свойства элементов несут свойства целого.

5. Не всегда и не только простые причинно-следственные отношения объясняют функционирование системы.

Справедливость этого тезиса подтверждается наличием и реальностью принципа обратной связи, на основании которого, как мы знаем, конечный эффект функционирования системы может изменить начальные процессы, так что новый конечный эффект будет иметь обратное значение.

6. Источник преобразования системы лежит в самой системе. В этом причина ее самоорганизованности.

7. Один и тот же материал или компонент системы может выступать в разных обличьях.

Берталанфи полагает, что развитие системного подхода заключается в переходе от вербальности (словесного описания) к ограниченному математизированию, а далее к математическому, а не физическому рассмотрению биологических систем.

Следовательно, главное – математическое выражение соотношений между переменными, описывающими поведение системы. Общая теория систем позволила, таким образом, увидеть иерархию структур в живых системах и установить наличие парциальных систем, т. е.

более частных систем, входящих в состав общих.

Представление об иерархии систем стало той основой, на которой возникло и развилось понятие об уровнях организации живой материи. Теперь принято говорить о молекулярном, клеточном, организменном, популяционном и биоценотическом уровнях организации живой материи.

  1.  Классификация биоразнообразия. 

 Инвентаризационное и дифференцирующее разнообразие 

В 1960 году Р. Уиттекер предложил понятия a-, b-, g- разнообразия для того, чтобы не путать разнообразие внутри одного местообитания или региона с разнообразием ландшафта или региона, который содержит несколько местообитаний.

a- разнообразие – разнообразие внутри местообитания или одного сообщества.

b- разнообразие – разнообразие между местообитаниями.

g- разнообразие – разнообразие в обширных регионах биома, континента, острова и т. д.

В 1979 году. Крюгер и Тейлор добавили к этой классификации еще D- разнообразие.

D-разнообразие – разнообразие, определяемое изменениями  климатических факторов, что выражается в смене растительных зон, провинций и т. д.

Р. Уиттекер [1977], кроме того, различал две формы разнообразия: инвентаризационное (оценка разнообразия экосистем разного масштаба как единого целого) и дифференцирующее (оценка разнообразия между экосистемами)

Дифференцирующее разнообразие характеризует степень различий или сходства местообитаний, или выборок с точки зрения их видового состава и обилия видов вдоль градиента среды.

Четыре уровня инвентаризационного разнообразия (альфа, бета, гамма, эпсилон) соответствуют трем уровням дифференцирующего (внутреннее бета-разнообразие или мозаичное разнообразие – изменение между частями мозаичного сообщества; бета-разнообразие местообитаний вдоль градиента среды; дельта-разнообразие – географическая дифференцияция вдоль климатических градиентов).

Дельта-разнообразие определяется как изменение видового состава и обилия между территориями гамма-разнообразия; оно представляет собой дифференцирующее разнообразие крупных биогеографических регионов  в пределах области эпсилон-разнообразие. Мозаичное разнообразие определяется как дифференцирующее различие между выборками в пределах однородного местообитания.

Омега-разнообразие – это разнообразие биомов на территории эпсилон-пространства. Для его анализа используются  географические карты разного масштаба и методология их изучения с помощью геоинформационных систем [Дроздов и др., 2002].

Таксономическое и типологическое разнообразие организмов

Разнообразие организмов можно разделить на таксономическое, или филетическое (группировка по родству), и типологическое, или не филетическое (группировки по тем или иным категориям признаков, не сводимых к родству, например структурным, функциональным, структурно-функциональным, географическим, экологическим, синэкологическим и т. д.) Круг признаков, учитываемых в анализе типологического разнообразия, может быть неограниченно широк и зависит от задач исследования. Примером могут служить жизненные формы, стратегии жизни, ценотипы, типы метаболизма, сукцессионный статус видов (т. е. место в сукцессионных рядах или системах).

Таксономическое разнообразие далее подразделяется на иерархические уровни с серией подуровней: видовой, популяционно-генетический (подуровни – популяции разного ранга, подвиды), генотипов (фенотипы), генов и их аллелей. Можно выделять уровни надвидовых таксонов (род, семейства и т. д., вплоть до царства).

Биохорологическое разнообразие подразумевает разнообразие сочетаний организмов тех или иных территориальных выделов, частей биосферы [Юрцев, 1994]. Разнообразие природных территориальных сочетаний организмов, в свою очередь, подразделяется по территориальным уровням.

Структурное разнообразие является следствием зональности, стратифицированности, периодичности, пятнистости, наличия пищевых сетей и других способов ранжирования компонентов микроместообитаний [Одум, 1986]. Различные способы распределения одновременно представленных в сообществе организмов характеризуют его структурное разнообразие:

  • cтратификационные принципы (вертикальная слоистость, ярусность растительного покрова, структура почвенных профилей);
  • зональность (горизонтальная разобщенность, вертикальная поясность в горах или литоральной зоне);
  • характер активности (периодичность);
  • структура пищевой сети;
  • репродуктивные системы (ассоциации родителей и потомства, клоны растений и т. д.);
  • социальные структуры (стада и табуны);
  • системы взаимодействия (возникают в результате конкуренции, антибиоза, мутуализма и т. д.);
  • стохастические структуры (возникают в результате действия случайных сил).
  1. Основные этапы анализа данных учета биоразнообразия.

Первый этап –  анализ территории:

  • определение по лесотаксационным документам основных типов растительных сообществ, выделяемых по доминантам древостоя на уровне групп формаций. Типы сообществ могут быть выделены на уровне формаций – по древостою с учетом экотопических характеристик территории – при наличии информации по типу подстилающих и почвообразующих пород, по рельефу;
  • разработка компьютерной картографической системы по лесотаксационным данным.

Второй этап анализа – сбор и первичная обработка  полевого материала:

  • геоботаническое обследование выделенных типов сообществ (раздел 1.2),
  • демографическое обследование древесных популяций в сообществах (раздел 1.3);
  • первичная обработка материала – заполнение и выверка баз данных геоботанических и популяционно-демографических описаний (раздел 2).

Третий этап анализа – обработка данных геоботанических описаний, типология растительных сообществ:

Источник: https://www.yaneuch.ru/cat_38/shpargalka-po-bioraznoobraziju/399191.2706379.page7.html

Биологическое разнообразие. Уровни биоразнообразия (видовое, генетическое, экосистемное). Структура биоразнообразия. Эволюция биоразнообразия. Угрозы биологическому разнообразию

I УРОВНИ БИО­ РАЗНООБРАЗИЯСИСТЕМНАЯ КОНЦЕПЦИЯ БИОРАЗНООБРАЗИЯ

Само словосочетание «биологическое разнообразие» впервые применил Г. Бэйтс [1892] в известной работе «Натуралист на Амазонке», когда описывал свои впечатления от встречи около 700 разных видов бабочек за время часовой экскурсии.

Биоразнообразие в последнее десятилетие становится одним из самых распространенных понятий в научной литературе, природоохранном движении и международных связях. Научные исследования доказали, что необходимым условием нормального функционирования экосистем и биосферы в целом является достаточный уровень природного разнообразия на нашей планете.

В ряде стран именно характеристика биологического разнообразия выступает в качестве основы экологической политики государства.

Биологическое разнообразие, следовательно, имеет отношение к разнообразию живого мира. Термин «биоразнообразие» обычно используется для описания числа, разновидностей и изменчивости живых организмов. В широком смысле этот термин охватывает множество различных параметров и является синонимом понятия «жизнь на Земле».

Существенная роль в становлении представлений о целостности организма принадлежит теории Н. И. Вавилова о гомологической наследственной изменчивости [1920].

Явление разнообразия живых организмов определяется фундаментальным свойством биологических макромолекул, особенно нуклеиновых кислот, их способностью к спонтанным изменениям структуры, что приводит к изменениям геномов, к наследственной изменчивости. На этой биохимической основе разнообразие создается в результате трех независимо действующих процессов:

1. спонтанно возникающих генетических вариаций (мутаций),

2. действия естественного отбора в смешанных популяциях,

3. географической и репродуктивной изоляции.

Данные процессы, в свою очередь, ведут к дальнейшей таксономической и экологической дифференциации на всех последующих уровнях биологических экосистем: видовом, ценотическом и экосистемном.

Видовое разнообразие

Под понятием «мир живых организмов» обычно рассматриваются виды. Термин «биоразнообразие» часто рассматривают как синоним «видового разнообразия», в частности «богатства видов», которое есть число видов в определенном месте или биотопе. Общее биоразнообразие обычно оценивают как общее число видов в различных таксономических группах.

Если сейчас описано 1,75 млн. видов растений, животных, микроорганизмов, то, по мнению ведущих специалистов-систематиков, их реальное число достигает не менее 10–35 млн., в том числе 1 млн. видов микроорганизмов, 1 млн. видов нематод, 10 млн. видов насекомых и около 10 млн. видов грибов. Особенно плохо изучены влажные тропики.

Видовой уровень разнообразия обычно рассматривается как базовый, центральный, а вид является опорной единицей учета биоразнообразия.

Базы разнообразной информации об организмах должны быть привязаны к конкретным видам, а виды должны иметь четкий адрес в той или иной таксономической системе.

Так, охраняя вид А, в его лице мы охраняем одного из последних представителей рода или семейства, или редкую жизненную форму.

Сведения по биологии и экологии вида необходимы для выработки необходимых мер его охраны в природе и сохранении в культуре (in situ и ex situ).

Системная концепция биоразнообразия

По современным представлениям, можно различать несколько уровней организации жизни (молекулярный, генетический, клеточный, организменный, популяционный, экосистемный, биосферный), каждый из которых обладает свойственным ему специфическим биоразнообразием.

Концепция о живом как о системах взаимодействующих частей развивалась тремя путями [Матекин, 1982]:

Первый путь: формирование знаний о взаимодействии частей, слагающих организм, т. е. познания организма как целого.

Второй путь: развитие представлений о виде как взаимосвязанности индивидов.

Третий путь: развитие суждений о взаимоотношениях разных видов, обитающих совместно.

Несомненно, развитие трех этих направлений помогло становлению общей теории систем, положения которой приложимы не только к живой, но и косной материи.

Жорж Кювье [1769–1832], формулируя в 1817 году принцип корреляции, или принцип конечных причин, впервые указал на целостность живого организма.

Генетическое биоразнообразие

Естественное богатство нашей планеты связано с разнообразием генетических вариаций.

Генетическое разнообразие, т. е. поддержание генотипических гетерозиготности, полиморфизма и другой генотипической изменчивости, которая вызвана адаптационной необходимостью в природных популяциях, представлено наследуемым разнообразием внутри и между популяциями организмов.

Новые генетические вариации возникают у особей через генные и хромосомные мутации, а также у организмов, которым свойственно половое размножение, через рекомбинацию генов. Каждый человек в среднем несет около двух новых мутаций

Только небольшая часть (около 1%) генетического материала высших организмов изучена в достаточной мере.

Однако разрушение местообитаний и ограничение размножения многих видов приводит к опасному уменьшению генетической изменчивости, сокращая их способности адаптироваться к загрязнению, изменениям климата, болезням и другим неблагоприятным факторам.

Структурное разнообразие является следствием зональности, периодичности, пятнистости, наличия пищевых сетей и других способов ранжирования компонентов микроместообитаний.

Предполагается, что биологическая система может быть представлена только в форме дерева, отражающего родственные (кладистические) отношения между таксонами.

Кризис биологического разнообразия кроется в потенциальной утрате возобновляемых природных ресурсов и в контроле за их использованием.

Эволюция слагается из двух стадий: возникновения изменчивости и изменения направления этой изменчивости под действием естественного отбора.

Биологическая эволюция – это процесс накопления изменений в организмах и увеличение их разнообразия во времени.

Угрозы биоразнообразию

Снижение биологического разнообразия в основном приписывают беспрецедентному влиянию человека на природу. Вот какие угрозы хозяйственная деятельность несет для ландшафтов, экосистем и видов:

Прямое уничтожение

1. Переэксплуатация природных ресурсов

2. Вымирание видов

3. Уничтожение природных местообитаний

Косвенные воздействия

1. Трансформация разрушения местообитаний

2. Загрязнение

3. Внедрение чужеземных видов

Эти воздействия оказываются различными видами хозяйственной деятельности, в том числе:

1. Монокультуры в сельском хозяйстве

2. Туризм

Дальнейшее усиление антропогенного пресса ожидается в связи со следующими глобальными тенденциями:

1. Рост населения и потребление ресурсов

2. Глобальное потепление

Источник: https://megaobuchalka.ru/9/30.html

Глава 2. Уровни биоразнообразия

I УРОВНИ БИО­ РАЗНООБРАЗИЯСИСТЕМНАЯ КОНЦЕПЦИЯ БИОРАЗНООБРАЗИЯ

Биологическоеразнообразие может рассматриваться нанескольких уровнях организации жизни:молекулярном, генетическом, клеточном,таксономическом, экологическом и других.

2.1. Системная концепция биоразнообразия

В конечном счетекаждая наука – систематизированноезнание и создание рациональной системыисследуемых объектов – непременнаязадача всех естественных дисциплин.

По современнымпредставлениям, можно различать несколькоуровней организации жизни (молекулярный,генетический, клеточный, организменный,популяционный, экосистемный, биосферный),каждый из которых обладает свойственнымему специфическим биоразнообразием.Этот подход был отражен в первой жеучебной программе по биоразнообразиюв России [Лебедева, Покаржевский, 1993] иполучил развитие в научных разработкахпо проблеме биологического разнообразия.

При определениисущности живого с системных позиций,живое вместе с другими его качестваминужно рассматривать как дискретныематериальные системы и комплексы систем.

Концепция о живомкак о системах взаимодействующих частейразвивалась тремя путями [Матекин,1982]:

Первый путь:формирование знаний о взаимодействиичастей, слагающих организм, т. е. познанияорганизма как целого.

Второй путь:развитие представлений о виде каквзаимосвязанности индивидов.

Третий путь:развитие суждений о взаимоотношенияхразных видов, обитающих совместно.

Несомненно, развитиетрех этих направлений помогло становлениюобщей теории систем, положения которойприложимы не только к живой, но и коснойматерии. Основу же общей теории составляетряд частных эвристических принциповвидения мира, которые позволяют открытьвнутренние связи, существующие в пределахкаждой формы материи, и установитьвзаимоотношения между формами материи.

Проследим развитиепонимания организма как целого. ЖоржКювье [1769–1832], формулируя в 1817 годупринцип корреляции, или принцип конечныхпричин, впервые указал на целостностьживого организма.

Он писал: «Всякоеорганизованное существо образует целое,единую замкнутую систему, части которойсоответствуют друг другу и содействуютпутем взаимного влияния одной конечнойцели.

Ни одна из этих частей не можетизмениться без того, чтобы не изменилисьдругие, и, следовательно, каждая из них,взятая отдельно, указывает и определяетвсе другие».

Столь же весомыйвклад в представление о системностиживого внесен физиологией. Клод Бернар[1813 – 1878] наблюдал изменение кровотокав ухе кролика после перерезки и раздражениясимпатических нервных волокон. Так былаоткрыта вазомоторная, т. е. сосудодвигательная,функция нервной системы и установленозначение этой функции для регуляциитеплоотдачи.

Открытие вазомоторнойфункции нервной системы раскрывалоновую сторону жизнедеятельностиорганизма – его целостность.

Для развития идейоб организме как целом чрезвычайновелико значение эмбриологическихисследований. В 1924 году Г. Мангольд,сотрудница лаборатории Г. Шпеманна,пересадила участок губы бластопораодного зародыша на спинную сторонудругого зародыша. В результате уреципиента развилась вторая нервнаягубка и весь осевой комплекс органов.

Дальнейшее развитиевзглядов о взаимодействии частей вразвивающемся организме выразилось вустановлении этапов морфогенеза: этапазависимых дифференцировок, этапасамодифференцировок и этапа развитияфункциональных связей как заключительногопериода в формировании окончательнойструктуры организма.

На всех этапахморфогенеза отчетливо проявляетсявзаимодействие возникающих структур,взаимодействие, меняющееся в своихмасштабах, но, тем не менее, всегдаявляющееся внутренней причиной развитиясистемы.

Существенная рольв становлении представлений о целостностиорганизма принадлежит теории Н.И. Вавилова о гомологическойнаследственной изменчивости [1920]. Сточки зрения Вавилова, мутационныйпроцесс, лежащий в основе наследственнойизменчивости, при всей его случайностиподчинен все же внутренним законам.

Этовыражено им в следующих словах: «Мутациив близких видах и родах идут, как правило,в одном и том же направлении». Вавиловсчитал, что в этом явлении находитотражение взаимодействие генов какисторически сложившихся комплексов.

На основании теории Вавилова, генотипстали понимать как глубоко интегрированнуюсистему генов, способную регулироватьпроцессы наследственной изменчивости.

Второй путь кпониманию системности живого – анализсвязи между индивидами в пределах вида.

Как известно,первое представление о виде сформулировалДжон Рей [1627–1705], который считал, чтовид – это собрание особей, как детипохожих на родителей.

К. Линней, описавболее 4 тыс. видов животных и растений,четко обосновал понятие о мономорфизмевидов, т. е. представление о сходствевсех особей вида по всем признакам.

В 1910 году былаопубликована статья известного русскогоэнтомолога А. П. Семенова-Тян-Шанского«Таксономические границы вида и егоподразделения». Эта статья – едва лине первая фундаментальная работа, вкоторой путем обобщения накопившихсяданных было показано разнообразиевнутривидовых категорий.

Замене взглядово структурированности вида на представленияо его системности способствовалоразвитие генетики. В 1931 году Вавиловопубликовал статью «Линнеевский видкак система».

В этой важнейшей длятеории вида статье Вавилов рассмотрелцелостность вида с позиций генетики.Он пришел к выводу, что разнообразиевнутривидовых форм обусловленонеодинаковыми условиями среды с разнымнаправлением естественного отбора.

Новместе с тем вид един, и это единствоВавилов объясняет тем, что все структурныекомпоненты вида, т. е. внутривидовыеформы, обмениваются генами. Такимобразом, взаимосвязанность индивидови их групп путем обмена генами прискрещивании придает виду свойствасистемы.

Но генотипические структурыаппарата наследственности ограничиваютгенетические связи индивидов, что исоздает обособленность видовых систем.

Вавилов писал:«Линнеевский вид, таким образом, в нашемпонимании – обособленная, сложная,подвижная морфофизиологическая система,связанная в своем генезисе с определеннойсредой и ареалом».

Таким образом, вкладтаксономии в развитие общих представленийо системности живого заключался вформировании взглядов о виде какограниченной или замкнутой системегенов, стабильное существование которойвозможно лишь благодаря взаимодействиючастей этой обособленной системы.

Как уже былоотмечено, третьим направлением, котороепривело к понятию системности в биологии,было развитие представлений овзаимосвязанности и взаимодействииразных видов, обитающих совместно. Этомутипу взаимодействий, описываемых какальфа-, бета-, гамма-, дельта-, эпсилон -и омега-разнообразия отведена основнаячасть настоящей книги.

Итак, фундаментальныеразделы биологии: физиология, морфология,эмбриология, генетика, экология, а такжебиогеография показывают не толькоструктурированность живого, но инепременное взаимодействие междуструктурами.

Понимание и непрерывное углубление представлений об обязательностисвязей между структурами живого привелок тому, что концепция системности живого,приложимая к клетке, организму, виду,биогеоценозу (экосистеме), биосферепрочно вошла в теорию биологии.

Однако одним словом«система» еще не определено все тозначение взаимодействий, без которыйживое лишилось бы своей интегрирующейсущности. И распространенность, ивездесущность взаимодействия частей,как в живом, так и за его пределами,стимулировали создание общей теориисистем. Эта теория сложилась какинтеграция данных о системности самыхразных форм материи.

Философскиепредпосылки обоснования общей теориисистем можно найти у великого английскогоматериалиста Фрэнсиса Бэкона [1561–1626].Бэкон писал, что никто не отыщет природувещи в самой вещи, и изыскание должнобыть расширено до более общего. Этамысль может считаться едва ли не первымчетким определением того, что всякоечастное представляет собою элементболее общего.

В дальнейшем ученыеразных стран неоднократно обращалиськ анализу связей между компонентамисистем, причем и абиогенных, и биологической,и социальных. Существенное обобщениев 50-е годы ХХ века было сделано австрийскимматематиком Л. фон Берталанфи.

1. Система – этокомплекс элементов, находящихся вовзаимодействии, при этом степень ихвзаимодействия такова, что делаетнеправомочным аналитический подходкак метод изучения системы. В то жевремя, целое не может быть описано темиже зависимостями, какими могут бытьописаны процессы в элементах системы.

Следовательно,данный тезис общей теории системпредполагает необходимость особыхметодов для целостного изучения системы.

2. Наличие изоморфных,т. е. oодинаковых,процессов в разных категориях природныхявлений, требует общих законов.

3. Таким общимзаконом может быть известный принцип,сформулированный Ле-Шателье: всякаясистема подвижного равновесия поддействием внешнего воздействия изменяетсятак, что эффект внешнего воздействиясводится к минимуму.

Этот последний,очень важный тезис помогает представить,по крайней мере, конечные задачиисследования с помощью методов, которымитолько и можно изучать целое как систему.Эти конечные задачи – определениеустойчивости системы по определеннымпараметрам. В биологии такими параметрамимогут быть параметры гомеостазиса какорганизма, так и популяции, и параметрыиндикаторов продуктивности сообществ.

4. Свойство целогопорождено свойствами элементов, в тоже время свойства элементов несутсвойства целого.

5. Не всегда и нетолько простые причинно-следственныеотношения объясняют функционированиесистемы.

Справедливостьэтого тезиса подтверждается наличиеми реальностью принципа обратной связи,на основании которого, как мы знаем,конечный эффект функционированиясистемы может изменить начальныепроцессы, так что новый конечный эффектбудет иметь обратное значение.

6. Источникпреобразования системы лежит в самойсистеме. В этом причина ее самоорганизованности.

7. Один и тот жематериал или компонент системы можетвыступать в разных обличьях.

Берталанфи полагает,что развитие системного подходазаключается в переходе от вербальности(словесного описания) к ограниченномуматематизированию, а далее к математическому,а не физическому рассмотрению биологическихсистем.

Следовательно, главное –математическое выражение соотношениймежду переменными, описывающими поведениесистемы. Общая теория систем позволила,таким образом, увидеть иерархию структурв живых системах и установить наличиепарциальных систем, т. е.

более частныхсистем, входящих в состав общих.

Представление обиерархии систем стало той основой, накоторой возникло и развилось понятиеоб уровнях организации живой материи.Теперь принято говорить о молекулярном,клеточном, организменном, популяционноми биоценотическом уровнях организацииживой материи.

Далее принципыобщей теории систем, как и принципыкибернетики, позволили установить, чтоцелое воздействует на части путемопределенных каналов управления. Такимиканалами могут быть, прежде всего,генетическая система и системы, подобныетем, которые описываются системойрегулярных синтезов, т. е. системойрегуляционных метаболитов.

Анализируя явлениебиологического разнообразия, необходимопостоянно учитывать системность,многоуровневый характер биологическихявлений. Общая теория систем предполагаетцелостное понимание биологическихявлений, где все биохимические процессырегулируются геномом; геном не существуетвне организма, организм – вне вида, вид– вне экосистемы, а экосистема – внегеографической среды.

Источник: https://studfile.net/preview/4127450/page:5/

Scicenter1
Добавить комментарий