Эволюционно-синергетическое описание живой материи (понятие синергетики).
Для описания живой материи используются все физические и химические законы, действующие в области неживого. В первую очередь, это классическая термодинамика XIX в., которая изучала механическое действие теплоты в закрытых системах, стремящихся к состоянию равновесия. Возникшая на ее базе, термодинамика XX в. изучает более сложные открытые системы в состояниях далеких от равновесия и более адекватно описывает живую материю. Это направление получило название синергетика (сотрудничество). Синергетика отвечает на вопрос, за счет чего происходит эволюция в природе.
Самоорганизующаяся система, стоя перед выбором путей развития, образует множество динамических микроструктур, «эмбрионов» будущих состояний системы – фракталов. Большинство будущих прообразов системы гибнут в конкурентной борьбе. В результате выживает та микроструктура, которая наиболее приспособлена к внешним условиям. Выжившая в конкурентной борьбе фрактальных образований формирующаяся макроструктура называется аттрактор. В результате система переходит в новое более высокое организационное состояние.
По подобному принципу в виде эволюционного дерева можно представить развитие биологических видов или антропогенез (развитие человека). Эволюционное движение системы всегда связано с необходимостью перестройки адаптивных механизмов на более высокий уровень. С позиций синергетики закономерным представляется эволюция мира и неживого и живого.
|
|
|
Самоорганизация в природе, в живой материи.
Модель развития живой природы и человеческого общества, используя синергетическую модель, можно представить в виде глобального процесса самоорганизации материи во Вселенной. Этот процесс идет на трех уровнях:
1. Самоорганизация и эволюция неживой (косной) материи и прежде всего химическая эволюция от элементарной частицы к атому и молекуле. Это этап предбиологической эволюции, длится от момента Большого взрыва до наших дней.
2. Самоорганизация и эволюция живого вещества. В результате обмена веществ и энергии с изменяющейся окружающей средой шло постепенное последовательное усложнение органических систем в течение многих миллиардов лет. Это привело к возникновению высокоорганизованной формы материи-живому веществу. Живые системы обладают более сложной формой, у них выработались особые приемы накопления и передачи информации. Процесс продолжается более 3,5 миллиардов лет.
3. Организация человеческого общества – социальный этап. На определенном отрезке длинного эволюционного пути от высших животных до человека возникают условия для появления сообщества, основанные на разуме и коллективном труде. В этом сообществе в процессе самоорганизации в течение миллионов лет происходит как социальная, так и психологическая эволюция человека. На современном этапе уровень познания природы человеком резко вырос, усложнились коммуникативные отношения и связи. В настоящее время возникают проблемы, связанные с антропогенной деятельностью человека, они ведут человечество к цивилизованному кризису с доминированием личной выгоды и потребительского отношения.
|
|
|
Тема 2
ЖИВОЙ ОРГАНИЗМ КАК САМООРГАНИЗУЮЩАЯСЯ И САМОРАЗВИВАЮЩАЯСЯ СИСТЕМА
Свойство самоорганизующихся систем.
Основное свойство живых организмов – это свойства противостояния энтропийным процессом (устойчивости, однообразию).
Энтропия выступает как мера неопределенности (хаоса), усреднения поведения объектов, установления стабильного состояния и единообразия.
Одним из законов развития живого – это стремление к разнообразию, целевое повышение разнообразия.
Живой организм – это открытая система, способная к обмену с окружающей средой веществом и энергией, информацией, с повышением внешней энтропии.
Организм находится в состоянии динамического неравновесия и стремится к упорядоченности.
|
|
|
В физике состояние равновесие соответствует беспорядку, хаосу, приводящему к гибели живого организма (в таком состоянии энтропия максимальна).
Для сохранения состояния динамического неравновесия (в физике это состояние называется стационарная неустойчивость), организм должен потреблять энергию извне. Развитие живых систем протекает путем образования нарастающей упорядоченности. На основе существования в системах состояния динамического неравновесия и нарастающей упорядоченности возникло представление о самоорганизации живых систем.
Самоорганизация живого (биоса) – целенаправленный процесс, в ходе которого создается, воспроизводится или совершенствуется организация сложной биологической системы.
Самоорганизация – это процесс, в ходе которого создается, воспроизводится или совершенствуется организация сложной динамической системы.
Система называется самоорганизующейся, если она стремится сохранить свои свойства и природу протекающих процессов за счет структурных изменений. Класс систем, способных к самоорганизации, - это открытые, нелинейные системы. Открытость системы означает наличие в ней обмена веществом, информацией и энергией с окружающей средой. Открытость системы – необходимое, но не достаточное условие для самоорганизации: то есть всякая самоорганизующая система открыта, но не всякая открытая система самоорганизуется, строит структуры.
|
|
|
Самоорганизация – природный скачкообразный процесс, переводящий открытую неравновесную живую систему, достигшую в своем развитии критического состояния, в новое устойчивое состояние с более высоким уровнем сложности и упорядоченности по сравнению с исходным. Самоорганизация живых систем реализуется через адаптацию, приспособляемость и является причиной возникновения биоса. Для существования и развития жизни необходимо целесообразное реагирование на воздействия окружающей среды.
Живой организм – это непрерывный вещественный энергоинформационный поток изменений, необходимый для создания структуры живого и поддержания его жизнедеятельности.
В биологических самоорганизующихся системах главным фактором развития является неустойчивость. Становление новых форм происходит тогда, когда система в ходе внутренних перестроек и усложнений приобретает признаки неустойчивости.
Дата добавления: 2018-10-26; просмотров: 459; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!