Функциональные основы самоорганизации
Казалось бы, что обособление от окружающей среды должно приводить к изоляции системы. Однако в данном случае этого не происходит. Наоборот, выделившаяся из однородной среды самоорганизующаяся система начинает с ней активно взаимодействовать. Это обусловлено функциональными особенностями образовавшейся таким путем биокибернетической системы связей.
Взаимодействие коацерватной капли с окружающим раствором вначале имеет характер преимущественного извлечения и концентрирования в ней высокополимерных соединений. Однако в дальнейшем из множества полимеров внутри капли возникают сложные вторичные структуры, между которыми также происходит физико-химическое взаимодействие. Внутрисистемные процессы связываются с отношениями коацервата и среды и обусловливают непрерывный поток веществ через него — прообраз биологического обмена веществ.
Вся эта сложная эволюция протобионтов наглядно демонстрирует функциональные особенности их химизма, выражающиеся в способности к активному обмену веществ. По-видимому, коацерватный агрегат возникает из случайного «зацепления» нескольких макромолекул. Однако его внешние и внутренние связи таковы, что однажды возникнув, он вовлекает в свою структуру все больше макромолекул, увеличиваясь в размерах и усложняя свою организацию до какого-то оптимального предела, превышение которого включает тормозные механизмы. Сложившаяся при этом структурная организация определяет направление и объем проходящего через нее потока веществ, который в свою очередь может влиять на структуру через их пластическое обеспечение. При колоссальном разнообразии структурной организации и вещественного состава коацерватных комплексов вероятность возникновения и развития их прогрессивных форм достаточно велика для действия естественного отбора как фактора первичной эволюции.
|
|
|
Саморегуляция
САМОРЕГУЛЯЦИЯ в биологии, свойство биологических систем автоматически устанавливать и поддерживать на определённом, относительно постоянном уровне те или иные физиологические или других биологические показатели. При саморегуляции управляющие факторы не воздействуют на регулируемую систему извне, а формируются в ней самой. Процесс саморегуляции может носить циклический характер. Отклонение какого-либо жизненного фактора от константного уровня служит толчком к мобилизации механизмов, восстанавливающих его. На разных уровнях организации живой материи — от молекулярного до надорганизменного — конкретные механизмы саморегуляции весьма разнообразны, однако во многих случаях основаны на сходных принципах, например очень широко в биологических системах используется регуляция по принципу обратной связи. Примером саморегуляции на молекулярном уровне могут служить те ферментативные реакции, в которых конечный продукт, определенная концентрация которого поддерживается автоматически, влияет на активность фермента. Примеры саморегуляции на клеточном уровне — самосборка клеточных органелл из биологических макромолекул, поддержание определенного значения трансмембранного потенциала у возбудимых клеток и закономерная временная и пространственная последовательность ионных потоков при возбуждении клеточной мембраны, на надклеточном уровне — самоорганизация разнородных клеток в упорядоченные клеточные ассоциации. Большинство органов способно к внутриорганной саморегуляции функций; например, внутрисердечные рефлекторные дуги обеспечивают закономерные соотношения давления в полостях сердца. На организменном уровне хорошо изучены нервные, гуморальные и гормональные механизмы саморегуляции, посредством которых у млекопитающих устанавливаются и поддерживаются на определенном уровне показатели внутренней среды — температура, кровяное и осмотическое давление, уровень сахара в крови и т. п. (см. Гомеостаз). Разнообразны проявления и механизмы саморегуляции надорганизменных систем — популяций (видовой уровень) и биоценозов (надвидовой уровень), регуляция численности популяций, соотношения полов в них, старение и смерть биологических особей и т. д. К саморегулируемым биологическим системам относят системы, в которых регулируемые параметры константны, а результаты регуляции стереотипны (например, стереотипное и потому «бессмысленное» при некоторых условиях поведение насекомого), а также адаптивные системы (самонастраивающиеся, самообучающиеся), которые автоматически приспосабливаются к меняющимся внешним условиям.
|
|
|
Дата добавления: 2016-01-04; просмотров: 21; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!