Биологическая система

8.

Вследствие различного кормления.

Два поросенка одного помета стали несходными

Весь спектр возможных измене-ний данного генотипа при разных условиях развития получил назва-ние нормы реакции. Таким образом, можно сказать, что наследуется не признак, а норма реакции генотипа.

Ненаследственные (паратипические модификационные) фенотипические изменения есть реакция конкретного генотипа на разные условия среды. В разных условиях среды один и тот же генотип будет выражен различными феноти-пами.

Биологическая система (в психофизиологии) — совокупность функционально связанных элементов или процессов, объединенных в целое для достижения биологически значимого результата. Наиболее полно содержание Б. с. раскрывается в принципах функциональной системы (П.К. Анохин). Основное свойство Б. с. — получение полезного приспособительного результата. Б. с. относится к динамическим системам. Один и тот же биологический объект может выступать как целостная система, так и в качестве подчиненного. Б. с. обладает рядом свойств: 1) результат как системообразующий фактор; 2) наличие связей и отношений (значительное внимание уделяется системообразующим связям); 3) наличие структуры и организации; 4) иерархия связей; 5) саморегуляция; 6) устойчивость; 7) эмерджентность (система обладает свойством или свойствами, отсутствующими у ее компонентов); 8) мультипараметрическая регуляция и др.

Существенной особенностью Б. с. является иерархия ее строения, связей, организации, управления и др. Б. с. — сложная динамическая система. Биологический объект одновременно может выступать как целостная система, так и в качестве подсистемы более высокого уровня. Например, система дыхания как саморегулирующаяся гомеостатическая система регулирования обмена газов в организме одновременно является подсистемой в системе целого организма, последний является подсистемой популяционной биосистемы и т.д. Система более высокого ранга подчиняет своим закономерностям системы более низкого ранга. Иерархия строения, связей, организации управления Б. с. — результат длительного эволюционного развития организмов. Согласно теории функциональных систем (П.К. Анохин) взаимодействие между Б. с. разного ранга осуществляется через результат (принцип иерархии результатов). Результат деятельности низшей иерархической Б. с. входит в качестве компонента в результат деятельности более высокой иерархической Б. с.

В отличие от классических наук, опиравшихся в своих построениях в основном на субстратные понятия (вес, масса и др.), в системном подходе основу концептуальных понятий составляют качественно другие понятия — "корреляция", "организация", "управление" и др. Совокупность связей в Б. с. приводит к понятию "структуры" и "организации", обеспечивающих упорядоченность Б. с. Системный подход направляет свое внимание прежде всего на выявление в целом организации Б. с. через изучение ее связей, отношений и управления. Разработка понятия "организация" делает необходимым введение таких понятий, как "управление" "целеполагание", "результат" и др. Наиболее полно понятие "организация" раскрывается в принципах функциональной системы

Фундаментальные свойства живых систем.

Для всех уровней организации живых систем характерны свойства, отличающие живую материю от неживой. К числу основных, фундаментальных свойств живого относятся:

1. Потребление из окружающей среды и превращение питательных веществ (подсистем) с низкой энтропией (метаболизм). Это необходимо для поддержания структурной целостности биосистемы, её роста и размножения.

2. Обмен веществом и энергией с окружающей средой. Таким путем обеспечивается приток необходимых для жизнедеятельности структурных элементов живого, их превращение, утилизация, выделение продуктов с высокой энтропией и тепловой энергии.

3. Регуляция. Поддержание структурно-функциональной организации биологической системы требует упорядоченности течения обменных процессов. Для этого у высокоорганизованных организмов формируются специальные механизмы регуляции, модулирующие активность отдельных органов и систем, интенсивность протекающих в них процессов. Механизмы регуляции обеспечивают адаптацию системы к изменяющимся условиям среды.

4. Раздражимость и реактивность. Различные химические и физические факторы окружающей среды являются своеобразными сигналами или источниками информации, на которые живой организм реагирует в той или иной форме. Структуры, предназначенные для восприятия и переработки соответствующей информации, используют поступающее раздражение, что позволяет организму адекватно на него реагировать.

5. Репродукция. Это свойство обеспечивает поддержание или увеличение численности биологических объектов всех видов и типов. В основе репродукции лежит процесс клеточного деления. В ходе клеточного деления осуществляется перенос ДНК (генетического материала) материнских клеток к дочерним клеткам и за счет этого обеспечивается в последующем репродукция и всех остальных компонентов живого. Сохранение информации о свойствах предшествующих поколений, зашифрованных в молекулах ДНК (генах), передающихся из поколения в поколение - суть наследственности.

6. Гомеостаз. Это самовозобновление и самоподдержание внутренней среды организма.

7. Наследственность заключается в способности организмов передавать свои признаки, свойства и особенности развития из поколения в поколение.

8. Изменчивость - это способность организмов приобретать новые признаки и свойства; в ее основе лежат изменения биологических матриц - молекул ДНК.

9. Рост и развитие. Рост - процесс, в результате которого происходит изменение размеров организма (за счет роста и деления клеток). Развитие - процесс, в результате которого происходит качественно изменение организма. Под развитием живой природы - эволюции понимают необратимое, направленное, закономерное изменение объектов живой природы, которое сопровождается приобретением адаптации (приспособлений), возникновением новых видов и вымиранием прежде существовавших форм. Развитие живой формы существования материи представлено индивидуальным развитием, или онтогенезом, и историческим развитием, или филогенезом.

10. Приспособленность. Это соответствие между особенностями биосистем и свойствами среды, с которой они взаимодействуют. Приспособленность не может быть достигнута раз и навсегда, так как среда непрерывно меняется (в том числе благодаря воздействию биосистем и их эво люции). Поэтому все живые системы способны отвечать на изменения среды и вырабатывать приспособления ко многим из них Результатом способности живых систем вырабатывать приспособления является поражающее воображение совершенство и целесообразность живых организмов и жизни в целом. Долгосрочные приспособления биосистем осуществляются благодаря их эволюции. Краткосрочные приспособления клеток и организмов обеспечиваются благодаря их раздражимости.

11. Дискретность (деление на части). Отдельный организм или иная биологическая система (вид, биоценоз др.) состоит из отдельных изолированных, т. е. обособленных или отграниченных в пространстве, но, тем не менее, связанных и взаимодействующих между собой частей, образующих структурно-функциональное единство. Клетки состоят из отдельных органоидов, ткани - из клеток, органы - из тканей и т. п. Это свойство позволяет осуществить замену части без остановки функционирования целостной системы и возможность специализации различных частей на неодинаковых функциях.

12. Целостность (интегрированность) - необходимое условие для рассмотрения того или иного объекта как системы. Это результат взаимосвязи и взаимозависимости частей биосистем, основа возникновения у системы эмергентных свойств. Системы разных уровней отличаются по степени взаимозависимости своих частей. Так, клетка и организм - относительно более целостные биосистемы, чем биогеоценоз. Это проявляется в том, то состав частей клетки и организма менее изменчив, чем состав биогеоценоза. На биогеоценотическом и биосферном уровне в состав биосистем входят как живые, так и неживые компоненты (причем, неживые компоненты, например отмершие ткани, могут вновь интегрирова

Фундаментальные свойства живого - тесно связанные, неотделимые друг от друга феномены. Тем не менее, первичные эффекты высокотоксичных соединений порой связаны с избирательным нарушением отдельных фундаментальных свойств живого - метаболизма, пластического обмена, энергетического обмена, регуляции, раздражимости, репродукции, гомеостаза. Чем более токсично соединение, тем более выражена эта избирательность.

Для организма необходимы вещества: – ферменты (биологические катализаторы, регулируют процессы метаболизма); – витамины (необходимы всем живым организмам для обмена веществ); – гормоны (координаторы метаболизма).

Биогенетический закон Геккеля — каждый организм в период эмбрионального развития повторяет стадии, которые его вид должен был пройти в процессе эволюции. То есть по мере прохождения индивидом стадий эмбриона и раннего плода его организм повторяет или вновь проходит эволюционную историю своего вида. Например, человеческий эмбрион за девять месяцев, проведенных в матке, проходит много стадий - от беспозвоночного к рыбе, затем - к амфибии, к рептилии, к млекопитающему, к примату, к подобию гоминид и к человеку как таковому. Универсальность этого закона была опровергнута современными биологами.

Дата добавления: 2015-04-23