Сергеев А.А. Современные философские проблемы экологии, биологических и сельскохозяйственных наук

Подождите немного. Документ загружается.

родной, именуемой «чистая линия». Современное его толкование дали

Н.С. Тимофеев-Ресовский, Н.Н. Воронцов, А.В. Яблоков. То есть по-

пуляция – это неразложимое на составные части эволюционное един-

ство, способное к развитию во времени и пространстве, самовоспро-

изведению (посредством репродукции составляющих её отдельных

особей) трансформации и изменению ареала. Популяционный уровень

организации живого неразрывно связан с молекулярно-генетическим

и биосферным и определяется ими в значительной степени, но также

характеризуется и процессами, присущими только этому уровню.

Этот уровень характеризуется:

1) активной или пассивной подвижностью всех без исключения

компонентов популяций. Отсюда периодическое или постоянное пе-

ремешивание особей популяции, которое становится более интенсив-

ным при

уменьшении территории и увеличении подвижности отдель-

ных особей;

2) наличием популяций разных рангов и различных внутрипопу-

ляционных группировок. Существуют как относительно независимые

географические популяции, так и местные, или «экологические», по-

пуляции, из которых большинство представляют собой временные

или сезонные группировки;

3) для популяций характерно совместное существование и функ-

циональное единство, единообразие

приспособлений к среде, морфо-

физиологическая общность и генетическая индивидуальность;

4) пространственная структура популяций имеет определённый

самостоятельный регуляторный биологический смысл, проявляющий-

ся в том, что высокая численность особей и устойчивость достигаются

только в тех популяциях, которые имеют сложную иерархически-

пространственную структуру. Выпадение даже одного звена в виде

одной или нескольких соподчинённых группировок

популяции при-

водит к разрушению всей структуры, резкому падению плотности

населения популяции и увеличению колебаний и численности особей;

5) характерная черта популяции – её неоднородность, или гетеро-

генность. Популяция выступает, как устойчивая и изменчивая целост-

ность, одной из причин которой является мутационный процесс. Не-

достаточный размах изменчивости при быстром изменении среды

может

привести к вымиранию популяции. Чем сложнее и длиннее

пищевые цепи, объединяющие компоненты системы, тем она устой-

чивее и жизнеспособнее.

Тема 4. Специфика развития законов живой

природы

Одним из важнейших условий развития биологии является глу-

бокое знание принципов философии. Но часто применение филосо-

фии на практике приводит к трудностям и ошибкам.

Главная из них в том, что философию превращают в схему, под

которую подгоняются научные гипотезы. Философия не дает готовые

ответы на поставленные вопросы, а помогает искать

ответ в самом

предмете.

Важным шагом на пути применения философии к решению

конкретных вопросов является выражение той особой формы, в кото-

рой действует закон философии в природе.

1. Характеристика общих законов развития

живой природы

Специфический характер законов живой природы определяется

спецификой ее внутренних условий.

Условиями существования и развития органического мира явля-

ется, кроме наличия того или иного количества самих организмов:

а) наличие внешней среды, в которой наряду с другими факто-

рами входят вещества и условия, необходимые для самообновления

организмов;

б) постоянный обмен веществ между организмами

и средой, яв-

ляющийся способом самообновления и воспроизведения организмов.

Организм – это живое тело. С прекращением жизни организм

распадается, превращается в конечном счете в вещество неживой при-

роды.

Почему же организмы обладают жизнью, а минералы – нет?

Может быть, это связано с наличием в организме особых хими-

ческих элементов, отсутствующих в неорганических

телах? Однако

химия не обнаружила никаких элементов, свойственных только жи-

вому телу.

Очевидно, качественное отличие живой природы от неживой

нужно искать не в химических элементах, характеризующих ту и дру-

гую, а в веществах, из них образующихся.

Живое тело отличается от мертвой природы особой организаци-

ей этих элементов, особыми их соединениями. Эти

особые соедине-

ния представляют собой белковые тела в широком смысле этого сло-

ва.

Появление белковых тел – высший продукт развития неживой

природы и вместе с тем начало, основа для развития органического

мира.

Везде, где имеет место жизнь, мы в то же время находим белко-

вые тела. Живые тела, так же как и тела мертвой природы, взаимодей-

ствуют с окружающей средой, совершают обмен веществ с ней.

Особенностями обмена веществ у живых тел является прежде

всего то, что он совершается самими белковыми телами в силу

их

особой организации, благодаря их активным реакциям на внешнюю

среду.

Обмен веществ и энергии с внешней средой – основное условие

сохранения и развития организмов.

Прекращение процесса обмена веществ представляет собой из-

влечение из окружающей среды необходимых веществ и усвоение их,

создание различных органических соединений, а также разложение

сложных органических веществ на

более простые, связанное с высво-

бождением энергии, и наконец, выделение вредных для жизни орга-

низма веществ. Организмы питаются, дышат, строят себя из веществ,

находящихся во внешней среде, и вместе с тем выделяют во внешнюю

среду различные продукты. Все эти процессы взаимосвязаны.

Таким образом, субстратом живой природы является особый

вид движения материи

: самообновляющиеся за счет внешней среды

белковые тела. Выяснение специфики жизни, ее наиболее существен-

ных черт дает возможность подойти к формулировке основного зако-

на развития организмов.

2. Основной закон живой природы (жизни)

Жизнь представляет собой сложные отношения. Каждый закон

есть выражение одного из этих отношений.

Основной закон живой природы заключается в необходимости

для организмов каждого биологического вида постоянного самооб-

новления и воспроизведения путём обмена веществ с непрерывно из-

меняющимися условиями внешней среды.

Самообновление и воспроизведение – это особый специфиче-

ский результат обмена веществ, характерный

для живой природы.

Это, однако, не значит, что самообновление и обмен веществ – тожде-

ственные процессы.

Обмен веществ более широкий процесс, имеющий место и там,

где нет самообновления и воспроизведения.

В частности, обмен веществ будет иметь место и при воздей-

ствии на организм сильнодействующими мутагенными средствами, но

не в его специфически

биологической форме.

Нельзя отождествлять, например, питание, дыхание и другие

подобные им процессы с ростом, развитием и размножением организ-

ма, хотя они и нераздельно связаны.

Обмен веществ зависит от структуры белковых тел, определя-

ется ими.

Но в тоже время белковые тела, их структура зависит от харак-

тера обмена веществ.

Изменение обмена веществ означает одновременно изменение

характера самообновления и воспроизведения, что завершается изме-

нением самих белковых тел.

Ведущая роль в этом процессе принадлежит структурам белко-

вых тел

. Изменяются ядерные структуры – изменяется обмен веществ.

Поскольку первыми на Земле появились нуклеиновые кислоты,

а затем на этой основе образовались белковые структуры, то, следова-

тельно, ведущая роль в организации жизни принадлежит генам.

3. Характер действия общих законов развития живой

природы

Условия жизни – это не новые вещества и условия среды, а те,

которые организм требует для своего самообновления и воспроизве-

дения.

Уже само это требование есть противоречие. Потребность есть

показатель того, что единые по существу живое тело и условия жизни

отделены друг от друга.

Условия жизни по отношению к живому телу в

известном

смысле тождественны и не отличаются от него. Постоянным резуль-

татом разрешения этого противоречия является ассимиляция и дисси-

миляция, создание и разрушение.

Вещества, усвояемые организмами из внешней среды, преобра-

зуются, превращаются в живое тело; вследствие этого возникает по-

стоянная необходимость в притоке все новых и новых веществ.

Животные, благодаря присущему

им движению, активно добы-

вают пищу, извлекая ее из внешней среды посредством ряда приспо-

собленностей.

Эта их большая активность, направленная на добывание и из-

влечение из среды необходимых элементов пищи, связана с большой

тратой энергии, освобождающейся в результате диссимиляции.

Несколько по иному совершается процесс преодоления этого

противоречия у растений, которые не

обладают произвольным движе-

нием и берут лишь то, что находится в непосредственной связи с ним.

Но и они обладают многими средствами распространения в

окружающей среде, чтобы извлечь из неё необходимые вещества и

условия. Особенно ярко видно действие этого противоречия на при-

мере образования новых сообществ.

Пример. Если на барханных песках

Каракумов высадить злак

Aristida, то на нём уже появляются насекомые, а вслед за ними и яще-

рицы. Злак, скрепляя пески, позволяет селиться и другим растениям

(песчаная осока), а затем ряду трав и кустарников: саксаул, коллиго-

нум. Далее появляются птицы, песчанки, суслики, а за ними хищники

и т. д.

Противоречия между живым телом и условиями жизни суще-

ствуют и внутри организма.

Пример. Одни органы растения попадают в более благоприят-

ные условия водоснабжения и органического питания, чем

другие.

Резко различными могут быть и условия освещения.

В связи с непрерывным образованием новых органов в процессе

развития растения, постоянно изменяются взаимоотношения между

отдельными участками тела. Лист растения в состоянии полной жиз-

недеятельности хорошо питается и испаряет много воды; но обычно в

его пазухе находится почка, из которой затем вырастает новый

побег;

он берет теперь почти все питательные вещества, и поэтому прежде

благополучно развивающийся лист попадает в состояние внутреннего

угнетения. Такие явления можно наблюдать на каждом шагу.

Пример. Нижние листья подсолнечника нередко засыхают

вследствие внутренней перестройки, смены их свежими молодыми

листьями, перекачивающими из нижних листьев воду и питательные

вещества. Однако лист

подсолнечника гибнет не только в результате

внутренней перестройки всего растения. Причина гибели отчасти за-

ключается в самой его деятельности. Лист представляет собой конеч-

ный пункт тока воды с минеральными веществами. Вода удаляется из

вещества благодаря испарению. Что же касается минеральных ве-

ществ, то они лишь частично перерабатываются в процессе обмена

веществ

; другая же часть их, особенно известь и кремнезём, накапли-

ваются и загружают листья как вредный балласт. Потеря листьями

жизнеспособности в значительной части определяется образованием

этого балласта. Листопад служит необходимым моментом в обмене

веществ всех многолетних растений, в том числе и так называемых

вечнозелёных.

У растений отмирают не только листья. Постепенно

отмирает

(отслаивается) наружная часть коры, а на смену ей из камбия образу-

ется новая. Отмирает и древесина; вся её главная масса, образующая,

например, ствол сосны, состоит из омертвевших тканей.

Отмирание отдельных клеток, тканей, органов является суще-

ственным моментом процесса самообновления организма, образова-

ния новых клеток и организмов.

Разрушение и созидание,

жизнь и смерть являются взаимопро-

никающими противоположностями. Жизнь неразрывно связана с от-

миранием клеток, тканей. И это характерно для всех организмов.

Жизнедеятельность организмов, связанная с возникновением

потребностей в определенных веществах и энергии и их непрерывным

удовлетворением, образованием сложных органических веществ и их

распадом, и есть живое, постоянно обостряющееся и преодолевающе-

еся противоречие.

Закон соответственной изменчивости появляется в другом типе

противоречия, а именно, в насильственном объединении чуждых друг

другу сторон.

Этими сторонами являются, с одной стороны, живые тела с

определёнными исторически сложившимися потребностями и, с дру-

гой стороны, новые условия среды, включаемые в процесс

обмена

веществ.

Это, собственно, противоречие между наследственностью и

приспособлением, между новым и старым.

Противоречие между новыми ассимилируемыми условиями и

старыми наследственными потребностями, составляющее одну из

сторон основного противоречия, преодолевается путем изменения

наследственности организма и составляет основу процесса формооб-

разования.

Закон единства индивидуального и исторического проявляется

через противоречие. Противоречие между онтогенезом

и филогенезом

проявляется в противоположности между индивидуальными приспо-

соблениями и видовыми изменениями организма. Если первое служит

сохранению и распространению особей данного вида, то второе озна-

чает их коренное изменение, преобразование.

Это противоречие обнаруживается и во внутривидовых отноше-

ниях. Большая плотность населения популяции, являясь средством

выживания вида в борьбе с другими конкурирующими

видами, может

создавать неблагоприятные условия для развития отдельных особей.

Полезное для вида может оказаться вредным для тех или иных от-

дельных индивидов.

Это же противоречие обнаруживается и в общем процессе раз-

вития органического мира. Всё большее и большее усложнение орга-

низации индивидов является условием, противодействующим процес-

сам видообразования.

Более сложные

по своей организации особи имеют больше воз-

можностей для приспособления, а значит, и сохранения их как особей

данного вида в изменяющихся условиях.

Закон передачи приобретённых свойств по наследству действует

через противоречие между новой формирующейся и старой противо-

действующей наследственностью. Оно может вести к различным ре-

зультатам: к гибели организма, его коренному

изменению и повыше-

нию жизненности или изменению и укреплению вида. Противоречие

между старой и новой наследственностью имеет место во всех случа-

ях расшатывания наследственности. Организм, подвергнувшийся из-

менениям, обладает противоречивой природой.

При изменении типа обмена веществ в результате восприятия

новых, необычных для организма условий жизни, организм обладает,

с одной стороны, старой, уже нарушенной наследственностью, а с

другой – новой, ещё не сформировавшейся наследственностью.

Сложная наследственность обуславливает бóльшую жизнен-

ность организма.

4. Пути преодоления противоречий в живой природе

Дарвин различил две формы изменчивости: «неопределенную»

и «определенную».

Под «определенными» изменениями понимались случаи, когда

всё или почти всё потомство особей, на которых воздействовали из-

вестные условия, изменяется одинаково.

К «неопределенным» относились такие изменения, которые ока-

зывались разнонаправленными, хотя, казалось бы, вызывались одина-

ковыми причинами.

Возможности среды изменять организм не беспредельны.

Орга-

низм не может ассимилировать, превратить в условия жизни многие

стихийные силы природы, конкурентов, хищников, паразитов и т. д.,

влияющих на организм и определяющих его выживаемость. Приспо-

собление к среде не исчерпывается адекватными изменениями, выра-

ботанными в результате ассимиляции отдельных её факторов, а лишь

начинается ими.

Адекватные изменения, вызванные одними факторами

, в даль-

нейшем претерпевают воздействие других факторов. Под этим воз-

действием сохраняются организмы, способные выжить, устраняются

неприспособленные.

Пример. Только под постоянным давлением сильных и быстрых

хищников в условиях континентальных степей и полупустынь про-

изошло развитие в сторону организации копытного животного у тра-

воядных.

Вся организация лошадиных – это как бы сложнейший

сплав

травоядности с защитными приспособлениями, обеспечивающими

этим животным возможность добывать пищу при наличии хищников

и невзгод континентальных степей и полупустынь.

Таким образом, адекватная изменчивость включается в более

обширный процесс преодоления противоречий, в процесс естествен-

ного отбора. Адекватная изменчивость и естественный отбор – две

взаимосвязанные стороны специфической для органического мира

формы создания и

укрепления нового и устранения старого, отживше-

го свой век.

Причину естественного отбора Дарвин видел в перенаселенно-

сти организмов. В живой природе мы видим большую роль в устране-

нии неприспособленных организмов борьбой за существование между

различными видами.

При естественном отборе происходит как устранение неприспо-

собленных организмов, так и возникновение, и накопление полезных

изменений. Естественный отбор предполагает, что изменение, полез-

ное в

одном отношении, может оказаться вредным в другом отноше-

нии.

Дарвин назвал эту зависимость между организмом и процессами

в организме законом соотносительности равновесия.

Примеры. Изменения в зародыше или личинке отражаются из-

менениями во взрослом животном. Белые кошки с голубыми глазами

обыкновенно глухи. Некоторые растения оказывают вредное воздей-

ствие на белых овец

и свиней, между тем как черные особи не испы-

тывают этого воздействия. Значит, окраска и органические особенно-

сти могут сопутствовать друг другу. Бесшерстые собаки имеют несо-

вершенные зубы; длинношерстные и грубошерстные животные обыч-

но имеют длинные или разветвленные рога; голуби с длинными клю-

вами имеют длинные конечности, а голуби с короткими

клювами –

короткие и т. д.

Соотносительная изменчивость имеет место и у растительных

организмов.

Пример. Когда озимую пшеницу превращают в яровую, то не-

редко изменяются не одни только температурные требования орга-

низма, но соответственно изменяется и ряд других свойств и призна-

ков: остистость, форма колоса, сопротивляемость к заболеваниям и т.

д.

Значит, объективное изменение может повлечь за собой ряд

других изменений, которые оказываются подчас вовсе не соответ-

ствующими внешним факторам.

Поэтому и соотносительную, или коррелятивную, изменчивость

нужно рассматривать как одно из условий, влекущее за собой устра-

нение неприспособленных особей.

Таким образом, действие биологических законов обнаруживает-

ся через возникновение, обострение и преодоление противоречий

Эти противоречия преодолеваются в процессе создания адек-

ватных изменений и естественного отбора, а появление новых видов

свойств живых организмов является прямым продуктом развития этих

противоречий. Адекватная изменчивость и естественный отбор – ре-

зультат действия законов и их важнейшее орудие, средство, направ-

ляющее развитие организмов по определенному руслу. Поэтому для

биологической науки

очень важно изучить изменчивость и отбор в

теснейшей связи с общими законами развития живой природы.

5. Отношение законов развития живой

природы к законам развития неорганического мира

и человеческого общества

Для выяснения специфики законов развития живой природы

необходимо уточнить, чем они отличаются от законов развития нежи-

вой природы и человеческого общества, а также показать, какая меж-

ду ними существует связь.

Бесспорно, между явлениями живой и неживой природы суще-

ствует качественное различие. Живое тело самостоятельно осуществ-

ляет процесс обмена веществ и этот

процесс, в отличие от обмена ве-

ществ в неживой природе, является условием существования орга-

низмов.

Отличаются не только явления живой природы от явлений не-

живой природы, различны управляющие ими законы.

Особенность законов развития живой природы состоит, прежде

всего, в том, что они являются законами самообновления и воспроиз-

ведения организмов в

определенных, но непрерывно изменяющихся

условиях жизни. Законы развития организмов представляют собой от-

ношение особого рода, не встречающееся в неживой природе.

В неживой природе любое тело есть одновременно и предмет и

условие изменения.

Отношение, при котором внешние условия выступают лишь как

средство, используемое для сохранения и развития предмета, свой-

ственно лишь организмам

Активным здесь, прежде всего, является сам предмет, т. е. орга-

низм, а условия являются условиями не только потому, что они изме-

няют организм, но главным образом потому, что используются и пре-

образуются организмом соответственно его природе.

Конечно, никакой преднамеренной цели здесь нет. Это отноше-

ние еще не является отношением средства

и цели.

Однако организм представляет такое тело, которое может со-

храняться, лишь непрерывно извлекая из внешней среды необходи-

мые элементы для своего самообновления.

Это специфическое отношение, отличающее законы живой при-

роды от законов неживой природы, выражено в основном законе раз-

вития организмов. Но оно не исчерпывается этим законом.

Основной закон накладывает

специфику этого отношения и на

все остальные законы живой природы. Так, организм находится в

единстве с условиями жизни постольку, поскольку это необходимо

для его самообновления и воспроизведения.

Законы развития живой природы теснейшим образом связаны с

законом развития неживой природы, т. к. неживая природа – условие

для возникновения и развития живой природы.

Жизнь является результатом длительного процесса развития

химических соединений, и в особенности – соединений углерода.

Связь биологических законов с законами неорганического мира

определяются самой природой живого тела. Организм есть не

только

биологическое тело, но также механическое, физическое, химическое

тело. Следовательно, он подчиняется не только законам биологии, но

и законам механики, физики и химии.

На организм можно действовать не только биологическими

средствами, но также механическими, физическими, химическими. Он

постоянно подвергается как механическим, так и физическим и хими-

ческим воздействиям среды.

Между

различными процессами и отношениями в организме

существует крайне сложная взаимозависимость. Но вместе с тем жи-

вое тело есть нечто новое, отличное от простой суммы этих процес-

сов.

В процессе ассимиляции растением элементов внешней среды

мы обнаруживаем, прежде всего, механические процессы – переме-

щение определенных элементов пищи из внешней среды в организм,

затем

физические процессы явления диффузии и другие, а также хи-

мические процессы – соединение и разложение различных веществ.

Однако в общем все это представляет собой органический про-

цесс, отличный от всех этих процессов в отдельности.

Пример. Углекислота воздуха постоянно устремляется в каждую

клетку, с которой имеет соприкосновение. Но если бы углекислота

оставалась

в ней углекислотой, то её поступило бы очень немного; она

превращается; из нее и воды образуется углевод, а это превращение

вызывает поступление новых и новых количеств углекислоты. Следо-

вательно, две фазы питания – принятие питательных веществ и их

превращение в самое вещество клетки, их усвоение находятся во вза-

имной связи. Один процесс

обуславливается другим: если бы не было

усвоения, то не было бы нового поступления; если бы не было по-

ступления, то нечему было бы усваиваться.

На первый взгляд, мы здесь имеем физические и химические яв-

ления, взаимно обуславливающие друг друга.

На самом же деле эти процессы подчинены общему органиче-

скому процессу

ассимиляции и диссимиляции. При химическом со-

единении составные элементы или вещества перестают быть самими

собой, теряют свое качество. В органическом же процессе ассимиля-

ции и диссимиляции живое тело, уничтожая своеобразие внешних

условий, изменяя их качество, сохраняет себя. Следовательно, физи-