Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9 | Следующая страница реферата

Образование связей между элементами и возникновение систем в минеральном мире по типу генерации является пассивным способом защиты элементов против разрушающего действия отрицательной энтропии, но для защиты от разрушения одних только пассивных средств недостаточно. И ионные и газовые облака, и кристаллы не могут сколь угодно долго противостоять против внешних воздействий, потому что реагируют лишь после их появления и поэтому не могут противостоять энтропии. Какими бы ни были кристаллы твердыми и крупными, со временем и они рассыпаются. Вода камень точит. Чтобы сохранить систему от разрушения необходимо постоянно восполнять разрушенные части, чего системы минерального мира делать не могут.

Системы растительного, животного и мира человека также испытывают различные внешние воздействия и также рассыпаются (изнашиваются) с той или иной скоростью. И это происходит по той же причине, работает тот же закон отрицательной энтропии – от более сложного к более простому (дегенерация). И у них процесс отрицательной энтропии является процессом потерь СФЕ. Но эти системы (живые системы) отличаются от систем минерального мира тем, что они активно пытаются противостоять разрушению путём постоянного обновления состава своих СФЕ. Это обновление происходит за счёт постоянной постройки новых СФЕ взамен разрушенных. Этот процесс обновления разрушаемых СФЕ и является структурной регенерацией – целенаправленным обменом веществ. Обмен веществ живых организмов является активным способом защиты систем от разрушающего действия отрицательной энтропии (от дегенерации).

В минеральном мире также может быть обмен веществ, но он принципиально отличается от обмена веществ любых живых систем. Кристаллы растут из перенасыщенного солями раствора, атмосфера обменивается с морями водой и газами, автомобильные и прочие двигатели внутреннего сгорания потребляют горючее и кислород и выделяют углекислый газ. Но если кристалл вынуть из солевого раствора, он будет только разрушаться и не будет предпринимать никаких действий по сохранению своего состава. Когда в автомобильном двигателе изнашивается какая-либо часть, то автомобиль сам ничего не делает для того, чтобы ее заменить. Вместо него это делает человек.

Таким образом, в живом мире есть структурная самореорганизация или обмен веществ, а в минеральном мире структурной самореорганизации нет.

Любая живая система, независимо от её сложности, будет предпринимать определённые действия для сохранения своего состава. Причём в живых системах всегда есть два потока веществ – энергетический и "строительный". Энергетический предназначен для того, чтобы обеспечить энергией любые действия систем, в том числе и для структурной самореорганизации, потому что необходимо каждый раз строить новые связи, требующие энергии (регенерация). "Строительный" поток веществ идёт только на структурную регенерацию, т.е., на замену изношенных СФЕ на новые (в данном случае мы не рассматриваем рост системы, т.е., генерацию). Поэтому, когда мы говорим о самореорганизации, имеем ввиду именно "строительный" поток веществ, хотя без энергии самореорганизация невозможна.

Миокард человека полностью обновляет (регенерирует) свой молекулярный состав примерно за месяц. Это значит, что его миокардиоциты, вернее их элементы (миофибриллы, саркомеры, органеллы, мембраны и пр.) постоянно изнашиваются и разрушаются, но с той же скоростью постоянно строятся вновь [10]. Внешне мы можем видеть одну и ту же миокардиальную клетку, но с течением времени её молекулярный состав полностью обновляется. Это похоже на фонтан: форма сохраняется, но состав постоянно обновляется. Износ элементов миокарда происходит постоянно, и если нагрузка на миокард увеличивается, то и износ усиливается. И если скорость регенерации миокардиальных элементов, например, саркомеров, будет меньше скорости их износа и разрушения, то возникнет миокардиальная недостаточность, например, по типу миокардиодистрофии. Поэтому там где перегрузка, там чаще ломается.

На протяжении жизни любого живого организма тип организации меняется. В начале жизни происходит организация за счёт включения в свой состав новых дополнительных элементов (генерация, организм растёт и развивается), а с середины жизни преимущественно происходит дегенерация – процесс разрушения (распад ранее существующей более сложной системы). Но это уже частности, связанные с несовершенством реальных живых систем. Для любой системы главная цель – быть в этом Мире, а для этого она должна противодействовать разрушительным воздействиям, и для этого у неё должны быть определённые СФЕ, с помощью которых она действует, которые постоянно разрушаются и которые нужно постоянно обновлять, т.е., заново строить. В регенерации суть самореорганизации с помощью обмена веществ.

Обмен веществ позволил живым системам самовосстанавливаться после полученных разрушений, если эти разрушения не были кастастрофическими. Если у растения разрушено несколько веток, ничего страшного, отрастут новые. Но если к растению подползет огонь или подойдет растительноядное животное, то у него не будет шансов уцелеть, даже если оно покрыто колючками. Единственный способ уцелеть – это предохраниться от встречи с опасными факторами окружающей среды, что можно сделать только с помощью поведенческих реакций, которых растение делать не может, но которые присущи всем животным.

В принципе любая реакция любых систем направлена на сохранение самих систем. Об этом заботится блок управления систем, используя для этого все свои возможности – ППС, ОСС, и анализаторы для управления СФЕ. Но в минеральном мире есть только пассивные способы защиты. И когда система минерального мира теряет свои СФЕ, она ничего активно не делает, чтобы их заместить, потому что у неё нет для этого специальных элементов. Она посопротивляется внешнему воздействию, но не более того.

В растительном, животном и мире человека системы также не могут пассивно успешно противостоять против разрушительного действия внешней среды, они также разрушаются, но у них кроме пассивных уже есть несколько активных способов сохранения функций своих СФЕ – восстановление разрушенных частей, направленное на замещение потерянных СФЕ (обмен веществ – структурная регенерация), и предохранение своих СФЕ от разрушений (поведенческие реакции). Для восстановления разрушенных частей у них есть специальные элементы, объединенные в специальную систему – систему обмена веществ. Для предохранения своих СФЕ от разрушения, для поведенческих реакций, также существуют специальные элементы – органы ориентации в пространстве (дистанционные рецепторы, специальные анализаторы) и опорно-двигательный аппарат (мышцы, кости и т.д.).

Следовательно, живой мир от неживого отличается прежде всего обменом веществ, направленным на сохранение своего состава – структурной регенерацией (структурной самореорганизацией). А поскольку обмен веществ предусматривает активность действий самой системы, то на первый взгляд организация живых систем происходит уже по типу активной самоорганизации, в то время как в минеральном мире происходит навязанная извне пассивная организация. Но это не так и в живом мире также осуществляется организация навязанная извне, хотя и активная. Рассмотрим эту организацию живых систем.

В нашем организме система обмена веществ включает в себя другие подсистемы: систему пищеварения, иммунную систему и системы выделения. В рамках данной статьи мы не будем рассматривать все подробности системы обмена веществ, но рассмотрим некоторые основные механизмы этой системы.

Обмен веществ использует так называемуюй генетическую регенерацию, включающую в себя два механизма– размножение самих систем (родитель помрёт, но дети останутся) и размножение элементов систем (регенерация элементов клеток и самих клеток тканей). Эти способы сохранения систем достаточно эффективны. Мы знаем, как трудно избавиться от сорняков на поле. Нам также знакомы секвойи возрастом в несколько тысяч лет.

Но поскольку обмен веществ, являющийся отличительным признаком всего живого, полностью обусловлен набором генов в ДНК, а эволюция живых систем во многом определяется эволюцией обмена веществ, то получается, что нет эволюции живых систем (эволюции видов), а есть эволюция молекулы ДНК. Никакого изменения структуры (анатомии) и функции живых систем не может произойти без соответствующего изменения молекулы ДНК, эволюция любых живых систем невозможна без предварительной эволюции генотипа.

Прежде чем у системы отпадет хвост или вырастут жабры сначала в молекуле ДНК должны произойти соответствующие изменения генов. Сначала меняются гены, а затем все остальное, чем они управляют. И вот тут начинается самое непонятное. Животные пытаются выжить в условиях внешней среды, самообучаются и развиваются для улучшения своих функций, и для своего самовосстановления создали и развили обмен веществ, но все эти возможности и способности зависят от развития всего лишь молекулы ДНК? А откуда молекула ДНК "знает", что пришло время отпасть хвосту или вырасти жабрам? Что "заставляет" изменяться генам ДНК? Условия внешней среды, согласно учению Дарвина? Но молекула ДНК не "видит" внешней среды. На уровне отдельных особей вида (размножение элементов систем) эта генетическая система проявляет себя как система с простым блоком управления, как простой автомат, потому что у молекулы ДНК нет дистанционных сенсоров, нет, например, анализатора-коррелятора и у неё невозможно выработать условные рефлексы за время жизни одной особи (подробности строения простых и сложных блоков управления описаны выше, а также см. в [4]). И на протяжении жизни одной клетки у нее нет даже обмена веществ, потому что когда в молекуле ДНК происходит обмен веществ (дупликация ДНК), жизнь данной клетки заканчивается и начинается жизнь двух других клеток. А поскольку все простые автоматы (системы с простым блоком управления и без обмена веществ) организуются извне путем принудительной навязанной организации, то и молекула ДНК, а значит и практически весь живой мир, частично включая мир человека, организуется и развивается путем принудительной и навязанной извне организации.

Если бы не генотипный механизм эволюции живых систем, то еще можно было бы "придумать", каким образом происходит самоорганизация. Например, внешняя среда постоянно "отрубает" хвост и система решает перестроиться, не выращивая его снова. Но каким образом система может "сообщить" молекуле ДНК, что нужно изменить именно те гены, которые "отвечают" за хвост? Ведь для этого система должна знать, что есть молекула ДНК, знать, что она отвечает за регенерацию и дегенерацию, иметь понятие о генах и т.д. Но об этих вещах пока знает только человек, да и то его понятия пока еще слишком поверхностны. А хвосты отпали задолго до того, как системы развились до уровня человека. Может быть ДНК самостоятельно "решает", что хвост уже не нужен и поэтому меняет набор генов? Но у ДНК нет никаких "органов", которые могли бы принимать такие решения. Можно предположить, что к появлению необходимых изменений в генном наборе могут привести мутации, но трудно предположить, что мутации настолько точные и прицельные, что могут дать такие целенаправленные изменения, результатом которых являются положительные эффекты. Может быть мутации дают очень выраженные избыточные изменения ДНК, в результате которых в молекуле появляются огромные участки совершенно неактивных генов (избыточная продукция мутированных генов, которые на самом деле существуют), которые в определенных условиях могут вдруг начать действовать? Другими словами, возможно, в результате мутаций молекула ДНК меняется так, что в ней появляются много "лишних" генов, которые начинают срабатывать только тогда, когда для этого появляются соответствующие условия? Неудачные комбинации отсеиваются естественным отбором, а удачные закрепляются. Но проблема такого объяснения в том, что уже достаточно сложные ДНК появились почти на заре появления живых систем. Поэтому генотип насекомого больше похож на генотип человека, чем само насекомое на человека, т.е., число и качество генов насекомого очень похоже на число и качество генов человека. Следовательно, вопрос о том, кто или что является инициатором изменений ДНК пока остается открытым.

Но на уровне вида живых систем (размножение самих систем) генетический механизм проявляется себя уже как система с сложным блоком управления, потому что он "знает" о пространстве и есть коллективная память по типу рефлексов на новую ситуацию, что проявляется в усложнении врожденных инстинктов, и самообучаться может, потому что есть приспособление видов. Как будто бы существует некий надвидовой механизм (сверх-система), в котором происходит генетическое накопление коллективного опыта, который затем проявляется в виде инстинктов на уровне отдельных особей вида. Другими словами, похоже, что ДНК является инструментом кого-то или чего-то, с помощью которого этот кто-то (или что-то) осуществляет и направляет эволюцию живых систем путем принудительной организации извне, потому что в молекуле ДНК "не видно" механизмов, которые могли бы вести себя себя подобно сложному блоку управления. Этот групповой генетический механизм следит за тем, чтобы помидор был похож на помидор, таракан на таракана, а шимпанзе на шимпанзе, и поведение систем было соответствующим.

Поэтому у живых систем есть самореорганизация, но это еще не самоорганизация. Т.е., восстанавливают и размножают они себя сами и делают для этого активные действия, но все эти действия автоматические или инстинктивные. Поэтому у животных есть фактически две нервных системы – вегетативная и соматическая. Вегетативная построена по типу простых блоков управления, а соматическая – по типу сложных блоков управления со всеми градациями сложности (самообучающиеся, с первой и со второй сигнальной системами). Кроме того обмен веществ обслуживают еще несколько гуморальных (жидкостных или биохимических) контуров управления (гормональный, простагландиновый, метаболический и т.д.), но и они все построены по типу простого блока управления.

Следовательно, и обмен веществ пока еще не является доказательством самоорганизации, и скорее всего так же является проявлением принудительной навязанной извне организации.

Мы ещё не знаем всех деталей генетического механизма, хотя и построены геномы многих живых организмов, включая человека. Мы знаем, что в генах записана генетическая информация о том, как построить тот или иной белок, но мы пока не знаем, каким образом задаётся, например, форма носа, построенного из этого белка. Мы знаем ген, который отвечает за выработку пигмента, который окрашивает радужную перегородку глаза, но не знаем, каким образом кодируется форма и размер этой перегородки. Возможно, этот механизм реализован на самой ДНК лишь частично. Мы не знаем, каким образом программируются усики какого-либо насекомого и именно такой-то длины, где записано, что у него должно быть именно восемь ног или один рог на голове. И почему из этих белков, которые запрограммированы в каком-либо гене ДНК, здесь должны собираться конструкции именно в форме усиков, а в другом месте в форме трубочек кишечника.

Молекулы белка являются очень сложными и гигантскими по молекулярным меркам образованиями с очень сложной трёхмерной конфигурацией. Возможно, отдельные молекулы определённых видов белков случайно или неслучайно могут таким образом подходить друг к другу, что из них, как в пайзеле, может собираться только определённой формы белковый конгломерат. И таким образом можно объяснить и форму и размеры белковых конструкций. Мы можем также предположить, что случайно собранные неудачные формы были отбракованы эволюцией, а удачные целенаправленно закрепились в генах. Следовательно, различие формы органов, построенных из одинаковых белков, объясняется различием 3-х мерного строения молекулы белков? Может быть...

Но почему один и тот же кератин (одна и та же стереоформа) здесь формируется в виде надкрыльников, а там – в виде рогов, или каких-либо перегородок внутри тела насекомого? ДНК программирует только строительный материал – белки ("кирпичи" для постройки здания), потому что в ней записано только лишь как построить эти белки, но не саму конструкцию (здание) – органы, которые построены из этих белков. Где записан "чертёж всего здания", где записана его форма? В "другом мире"? Может быть "чертежи зданий" записаны в тех известных нам огромных по молекулярным меркам участках ДНК, которые содержат как будто бы неактивные гены, но они неактивны только для нас, потому что мы пока еще "не видим" их функцию? Ответов пока нет.

Генотип шимпанзе отличается от генотипа человека всего лишь на 2%, но насколько внешне животное отлично от человека. Насколько же отличается генотип китайца от, скажем, генотипа испанца, или пигмея? Однако между этими расами всё равно есть существенное внешнее отличие. Следовательно, не трёхмерная конструкция молекул определяет конструкцию органов, построенных из этих молекул.

Как бы там ни было, но у живых систем есть целенаправленная генетическая структурная регенерация, назначение которой – постоянное обновление элементов системы и самих систем. Генетический механизм использует "базу данных", записанную в ДНК и реализуемую с помощью РНК. Если бы не было сбоев в этой системе, то не было бы мутаций и не было бы изменчивости видов.

Однако "сбойный" механизм мутирования слишком подвержен случайностям и не может быть самоцеленаправленным именно в силу случайности (случайная самоорганизация).

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: налоговая реферат, шпаргалки бесплатно скачать.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9 | Следующая страница реферата