Концепции современного естествознания

Согласно двум биогеохимическим принципам В.И. Вернадского биогенная миграция атомов в биосфере стремится к максимальному проявлению, и в биосфере должны возникать виды и формы организованности, увеличивающие биогенную энергию. Другими словами, эволюция биосферы имеет направленность.

В.И. Вернадский шел от геохимии к биогеохимии, а от нее — к учению о биосфере. Иным путем — от изучения взаимодействий живых организмов с окружающей средой к понятию биосферы пришла экология.

Вопросы для повторения.

1. Что такое структурный подход, и каково его значение в современной науке?

2. Каковы основные выводы теории химической связи?

3. Что такое цепная реакция?

4. Каково практическое значение химии в XX в.?

5. Что вы можете сказать о предмете биохимии?

6. Каков предмет биогеохимии?

Задания к семинару.

I. Ответьте на вопросы.

1. Чем отличается атом от молекулы?

2. Где и как образуются и превращаются друг в друга химические элементы?

3. В чем суть биогеохимических принципов В.И. Вернадского?

4. Как В.И. Вернадский пришел к созданию биогеохимии?

II. Прокомментируйте высказывание.

«Нельзя не отметить принципиальное концептуальное различие между физикой и химией. В классической физике мы можем представлять себе обратимые процессы, такие как движения маятника без трения. Пренебрежение необратимыми процессами в динамике всегда соответствует идеализации, но, по крайней мере, в некоторых случаях эта идеализация разумна. В химии все обстоит совершенно иначе. Процессы, изучением которых она занимается (химические превращения, характеризуемые скоростями реакций), необратимы. По этой причине химию невозможно свести к лежащей в основе классической или квантовой механики идеализации, в которой прошлое и будущее играют эквивалентные роли» (И. Пригожин, И. Стенгерс).

Литература.

Азимов А. Краткая история химии. — М., 1983.

Вернадский В.И. Химическое строение Земли. — Различные издания.

О том, как делаются научные открытия // Краткий миг торжества: Сб. — М., 1989.

Глава 11 Эволюционная биология

Отличие живого от неживого.

Одним из наиболее трудных и в то же время интересных в современном естествознании является вопрос о происхождении жизни. Он труден потому, что когда наука подходит к проблемам развития как создания качественно нового, она оказывается у предела своих возможностей как отрасли культуры, основанной на доказательстве и экспериментальной проверке утверждений.

Ученые сегодня не в состоянии воспроизвести процесс возникновения жизни. Даже наиболее тщательно поставленный опыт будет лишь модельным экспериментом, лишенным ряда факторов, сопровождавших появление живого на Земле. Методологическая трудность заключается в невозможности проведения прямого эксперимента по возникновению жизни, так как уникальность этого процесса препятствует использованию основного научного метода.

Вопрос о происхождении жизни интересен не только сам по себе, но и тесной связью с проблемой отличия живого от неживого, а также с проблемой эволюции жизни. В чем сущность живого? Как механизмы эволюции действовали при зарождении жизни?

Итак, что такое живое и чем оно отличается от неживого? Есть несколько фундаментальных различий в вещественном, структурном и функциональном планах. В вещественном плане в состав живого обязательно входят высокоупорядоченные макромолекулярные органические соединения, называемые биополимерами, — белки и нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК). В структурном плане живое отличается от неживого клеточным строением. В функциональном плане для живых тел характерно воспроизводство самих себя. Устойчивость и воспроизведение есть и в неживых системах, но в живых телах имеет место процесс самовоспроизведения. Не что-то воспроизводит их, а они сами воспроизводят себя. Это принципиально новый момент.

Живые тела отличаются от неживых также наличием обмена веществ, способностью к росту и развитию, активной регуляцией своих состава и функций, способностью к движению, раздражимостью, приспособленностью к среде и т. д. Неотъемлемым свойством живого является деятельность, активность. Все живые существа должны действовать, в противном случае они погибают.

Однако строго научное разграничение живого и неживого встречает определенные трудности. Имеются переходные формы от нежизни к жизни. Так, например, вирусы, находящиеся вне клеток другого организма, не обладают ни одним из атрибутов живого. У них есть наследственный аппарат, но отсутствуют основные, необходимые для обмена веществ, ферменты, и поэтому они могут расти и размножаться лишь проникая в клетки организма-хозяина и используя его ферментные системы. В зависимости от того, какой признак считают самым важным, вирусы относят или не относят к живым системам.

Концепции возникновения жизни.

Существует пять концепций возникновения жизни:

1) креационизм — божественное сотворение живого;