Большая техническая энциклопедия
0 1 3 4 9
D V
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ь Э Ю Я
БА БЕ БИ БЛ БО БР БУ БЫ БЮ

Биологическая эволюция

 
Биологическая эволюция - необратимое и в известной степени направленное историческое развитие живой природы, сопровождающееся изменением генетического состава популяций, формированием адаптации, образованием и вымиранием видов, преобразованиями биогеоценозов, крупных экосистем и биосферы в целом.
Биологическая эволюция была бы невозможна без мутаций. Естественный отбор сохраняет мутации, бла-гопр иятные для существования вида, и уничтожает, отбрасывает вредные мутации.
Биологическая эволюция была бы невозможна без мутаций. Естественный отбор сохраняет мутации, благоприятные для существования вида, и уничтожает, отбрасывает ( вредные мутации.
Биологическая эволюция демонстрирует многочисленные примеры слишком успешной адаптации к определенной экологической нише, приводящей к быстрому вымиранию при резком изменении условий внешней среды.
Биологическая эволюция не прекращается с появлением общественного труда. Естественный отбор продолжает играть роль, особенно на ранней стадии развития человечества, когда формы общественного труда были еще сравнительно примитивны. Так, в своем исследовании ранних форм семьи Энгельс сопоставляет процесс развития общественного труда с процессом естественного отбора. Он показывает, что изменение ранних форм семьи в первобытных охотничьих, рыболовецких и ранних земледельческих обществах было следствием естественного отбора. Энгельс высказывает гипотезу, что круг возможных брачных союзов последовательно сужался, исключая сначала брачные или половые связи между родителями и детьми, затем между братьями и сестрами и, наконец, брак внутри одного рода.
Биологическая эволюция заключается не только в замещении аминокислотных остатков в соответствующих молекулах из различных видов. Очевидно, что дублированный ген существовал в различные периоды, приводя к эволюции гомологичных белков из одного и того же гена наследственности. Так, примерно 40 % аминокислотной последовательности трипсина и химотрипсина идентичны и примерно еще 10 % представляет собой небольшие замещения. Поэтому неудивительно, что обе молекулы имеют сходные конформации и биологические функции.
Биологическая эволюция определяется преимущественным выживанием популяций, более приспособленных к условиям среды. Соответственно строение организма характеризуется такой приспособленностью и адаптацией к определенной экологической нише. Поэтому в биологии естественным образом возникает фи-налистическая трактовка изучаемых явлений. Развитие зиготы во взрослый организм можно описывать, пользуясь понятием цели: целью развития является создание приспособленного организма. Уже на ранних стадиях эмбриогенеза определенные группы клеток предназначены для развития в определенный орган, и этим задается их функциональность на всех уровнях, вплоть до молекулярного.
Биологическая эволюция представляет часть эволюции Вселенной. Биологическая эволюция локализована в ничтожно малой области мирового пространства - на Земле.
Результатом биологической эволюции всегда является соответствие развивающейся живой системы условиям ее существования.
Модели биологической эволюции наиболее хорошо осознаны на молекулярном надмолекулярном уровнях. Так, успехи макротермодинамики ( в частности, супрамолекулярн термодинамики) квазизакрытых систем, а также известные данные по вариации химическо состава живых существ в филогенезе и онтогенезе подтверждают термодинамически направленность эволюции и процессов старения. Согласно термодинамической теори например, в онтогенезе наблюдается тенденция стремления к наиболее отрицательно.
Идеи биологической эволюции, рассмотренные в § 3.7, дают богатую пищу для структурной адаптации сложных систем.
Материальной основой биологической эволюции являются наследственность и мутационная изменчивость. Регулирующий механизм эволюции - естественный отбор, определяемый, согласно Дарвину, взаимодействием организма с внешней средой. Действие этого механизма состоит в борьбе за существование, приводящей к отбору наиболее приспособленных особей. Наименьшей эволюционирующей системой является популяция особей, принадлежащих к данному виду. Популяция есть объект, управляемый регулятором - биогеоценозом.
Новая теория биологической эволюции была привлечена для обоснования старой идеи о ведущей роли конфликтов в жизни общества и во взаимоотношениях между обществами. Боден и многие другие.
Использование идеи биологической эволюции для синтеза алгоритмов случайного поиска явилось первой бионической идеей, которая была реализована немедленно и в многочисленных модификациях.
В основе биологической эволюции лежат уникальные процессы самовоспроизведения макромолекул и живых организмов, таящие в себе почти неограниченные возможности преобразования систем в ряду поколений.

Объектом ранних фаз биологической эволюции были выполнявшие роль носителей информации макромолекулы, отличавшиеся последовательностью входивших в них оснований. Приспособленность таких полинуклеотидных цепей определяется их химическими свойствами, а значит, непосредственно последовательностью мономеров и взаимодействием между ними ( см. разд. Таким образом, отбор и мутация действуют на одном и том же - молекулярном - уровне.
Открыв основные причины биологической эволюции, Дарвин совершил переворот в науке о природе.
Рассела, необходима не только физическая и биологическая эволюция, но и формирование глобального, или планетарного, сознания. Рассел вслед за В. И. Вернадским назвал ноосферой. Такое сознание, по мнению американского ученого, формируется в процессе взаимодействия и многочисленных обменов информацией между людьми различных стран. В результате, считает он, возникает чувство взаимосвязанности, общности подходов к решению назревших проблем, в том числе и экологических.
Современные представления о процессе биологической эволюции в качестве важнейшего элемента включают факт постепенного изменения набора первичных структур биополимеров.
Как и в случае биологической эволюции, рост массы приводит к усложнению структуры.
Вернемся теперь к проблеме прогрессивной биологической эволюции, определение которой было дано в начале этой главы: прогрессивная эволюция - это создание в ее ходе все более и более организованных, сложных, целенаправленных структур.
Гальтон пытался применить теорию биологической эволюции Дарвина к развитию человеческого общества, к делению на высшие и низшие классы, а также на высшие и низшие, как он считал, расы.
Последовательности остатков хорошо отражают биологическую эволюцию. Так, первичные структуры цит с человека и шимпанзе тождественны, отличаясь от структуры цит с обезьяны резуса только одной заменой из 104 остатков - у резуса на 102 - м месте фигурирует Ала, вместо Тре. Цит с гремучей змеи отличается от цит с пекарских дрожжей добавлением 5 остатков с N-конца, удалением последнего остатка с С-конца и 40 заменами, а от цит с человека-12 остатками. Примечательно, что большинство замещений во всех исследованных цит с консервативно в том смысле, что мутационная замена сохраняет характер остатка. Ала, Асн, Цис, Про, Глн, Сер, Тре) и, наконец, остаток глицина Гли, не имеющий боковой цепи.
На протяжении кембрия и ордовика биологическая эволюция происходила в пределах гидросферы: появились сине-зеленые, затем бурые водоросли, достигающие громадных размеров, прикрепляющиеся ко дну бассейна. Эволюция наземной растительности началась в силуре: появились сосудистые ( мхи) и споровые растения, приспособленные извлекать воду с питательными веществами из почиы.
На протяжении кембрия и ордовика биологическая эволюция происходила в пределах гидросферы: появились сине-зеленые, затем бурые водоросли, достигающие громадных размеров, прикрепляющиеся ко дну бассейна. Эволюция наземной растительности началась в силуре: появились сосудистые ( мхи) и споровые растения, приспособленные извлекать воду с питательными веществами из почвы.
Таким образом, термодинамическая теория биологической эволюции и старения живых существ полностью сняла ранее введенные ограничения, связанные с открытым характером биосистем и якобы существенной неравновесностью большинства процессов в живых системах.
Понимание природы и движущей силы биологической эволюции в целом, как и филогенеза, и онтогенеза, существенно упрощается, если изучать эволюцию состава и строения - структуры биообъекта и его иерархических подсистем.
В целом ключевые понятия теории биологической эволюции: естественный отбор, борьба за существование, выживание сильнейшего - стали в какой-то мере характерными для всей социальной науки второй половины XDC в. Поэтому социальный дарвинизм выступил не только и не столько как особое направление, сколько как определенная парадигма, проникшая в разные направления социологической мысли.
Даже рассматриваемое с точки зрения биологической эволюции и с точки зрения биологического анализа поведения младенца, аутистическое мышление не оправдывает основного положения, выдвинутого Фрейдом и принятого Пиаже, - положения, гласящего, что аутизм является первичной и основной ступенью, над которой надстраиваются все дальнейшие ступени в развитии мышления, что наиболее рано возникающее мышление, это, говоря словами Пиаже, некое миражное воображение; что принцип удовольствия, управляющий аутистическим мышлением, предшествует принципу реальности, управляющему логикой разумного мышления.
Как вы считаете, продолжается ли биологическая эволюция человека.

Сходные проблемы фигурируют и в теории биологической эволюции - самоорганизация клеток и многоклеточных организмов и необходимое их эволюционное развитие в результате естественного отбора. Решение этих проблем требует преодоления принципиальных трудностей, столь значительных, что и сегодня оно многим представляется невозможным. Очевидно, что либо эволюция должна начинаться со случайных событий, либо должны были существовать акты творения - один или несколько. Случайную самоорганизацию хаоса и возникновение необходимой эволюции трудно себе представить. Случайный выбор нескольких определенных полинуклеотидов из такой смеси ( которая должна даже при плотной упаковке занимать объем, на много порядков больший Мирового океана) имеет ничтожную вероятность и, следовательно, не реализуем.
Одноточечный кроссинговер.| Оператор мутации. Использование оператора мутации m в процессе биологической эволюции предотвращает потерю важного генетического материала; в генетических алгоритмах т применяется для выхода из локальных экстремумов. Для улучшения технологии генетического поиска оптимальных решений целесообразно применять операторы хромосомной мутации, предложенные в данной работе.
Основная трудность при создании физической теории биологической эволюции и старения была связана с необходимостью введения некоего постулата - выявления закона природы, который позволил бы выделять реальные закрытые ( квазизакрытые) термодинамические системы в биомире. Последнее, как можно было надеяться, дало бы возможность в полной мере использовать вариационные принципы термодинамики.
Наиболее зримо самоподобность Природы проявляется в биологической эволюции. Известно, например, что онтогенез - индивидуальное развитие организмов - подобен ( в своей шкале времени) филогенезу - развитию групп ( видов, родов), к которым эти организмы принадлежат.
Усилие роли химического кодирования в ходе биологической эволюции выразилось в том, что временная организация живых существ до известной степени была подавлена или оттеснена на второй план организацией пространственной. Почти одновременно с завершением процессов эмбрионального развития начинаются и процессы старения; они в течение долгого времени почти не проявляют себя, и можно сказать, что организм после наступления зрелости вступает в некоторый отрезок временной координаты, когда с ним ничего существенного не происходит. С другой стороны, насекомые, черви и другие организованные пространственно относительно просто служат примером сложной временной последовательности состояний. Конкретных примеров известно множество.
Наиболее зримо самоподобность Природы проявляется в биологической эволюции. Известно, например, что онтогенез - индивидуальное развитие организмов - подобен ( в своей шкале времени) филогенезу - развитию групп ( видов, родов), к которым эти организмы принадлежат.
Наиболее зримо самоподобность Природы проявляется в биологической эволюции. Известно, например, что онтогенез - индивидуальное развитие организмов - подобен ( в своей шкале времени) филогенезу - развитию групп ( видов, родов), к которым эти организмы принадлежат.
Приведенные факты имеют непосредственное отношение к биологической эволюции на молекулярном уровне, о которой пойдет речь в § 17.7. Забегая вперед, укажем, что вырождение соответствия первичной и пространственной структуры, равна как только что указанная статистичность, являются вескими свидетельствами в пользу нейтралистской теории молекулярной эволюции, развитой Кимурой.
Мы уже познакомились с экологическими механизмами биологической эволюции макромолекул - она сводится к увеличению числа составляющих их мономеров и перетасовке их последовательности. Но теперь возникает вопрос, как возникли сами мономеры, например аминокислоты.
Главные эпохи углеродонакопления в докембрии. Касаясь возможной причинности связи основных этапов биологической эволюции живых систем и глобально проявленных эпох накопления в докембрии высокоуглеродистых формаций с основными эпохами регионального метаморфизма и тектоно-магматической активизации, следует назвать ведущий и определяющий компонент, через который эта связь осуществлялась.
Как ни странно, но между биологической эволюцией и эволюцией Вселенной есть много общего.
Схема сапзсра. В более поздней работе тех же авторов добиологическая и биологическая эволюция посредством саморепродукции и мутаций рассматривается как автоволновой процесс в пространств фенотипов. Движение автоволны имеет скачкообразный характер. Теория процесса должна быть стохастической.

Не исключена особая роль ЭРК в процессах биологической эволюции живого вещества. ДНК увеличивает разнообразие, выраженное изменением нуклеатидов, отсюда следует мутация и возникновение новых видов В изолированной экологической системе ЭРК живых компонентов постоянно или увеличивается. Уменьшение биологического разнообразия одних форм ( например, высших животных и растений) обязательно компенсируется возникновением других, например низших форм.
Такое название метод получил по аналогии с биологической эволюцией, рассматривая небольшие изменения независимых переменных в производственных условиях аналогично мутациям в процессе естественного отбора.
Отправным пунктом наших рассуждений будет аналогия с биологической эволюцией, которая, вероятно, определила название метода. Существует известная аналогия между покачиванием технологического процесса и мутациями.
Такое название метод получил по аналогии с биологической эволюцией, так как в нем используются небольшие изменения независимых переменных в производственных условиях аналогично мутациям в процессе естественного отбора.
Возраст этого напоминающего бактерию микроископаемого, найденного в Южной Африке при раскопках залежей кремниевых пород, носящих название черный сланец, составляет около 3 4 миллиардов лет. Это одно из древнейших известных в настоящее время ископаемых получило название Eobacterium isolatum, что означает единственная бактерия на заре ( жизни. Прокариоты были первыми клетками, возникшими в процессе биологической эволюции: ископаемые остатки этих клеток, возраст которых составляет более 3 млрд. лет ( 3 - Ю9), были найдены в древних сланцах в Африке ( рис. 2 - 2), а также в Австралии. Эукариотические клетки, возникшие, вероятно, на 1 млрд. лет позднее прокариот, характеризуются значительно большими размерами, более сложной организацией, необычным разнообразием и способностью к диффе-ренцировке. Именно из таких клеток состоят все многоклеточные животные, растения и грибы.
Теоретическое ( физико-математическое) моделирование процессов развития - добиологической и биологической эволюции, онтогенеза и канцерогенеза - опирающееся на известные-свойства нуклеиновых кислот.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11