33

ПЛАН

• Введение 2
• Теория гена 9
• Схематический вид ДНК, первичного генетического
• материала 9
• Биоэнергетика 10
• Понятие экологического депозита 17
• Депонирование биологических решений, связанных
• с размножением 21
• Задепонированные психические решения 23
• Скрытый резерв биосферы 25
• Есть ли альтернатива у ноосферы? 26
• Заключение 28
• Литература 29
• Резюме 31

Введение

Биоломгия (с греческого вйплпгЯб - вЯпт, биос, «жизнь»; - лпгЯб, - логия, «наука») - наука о жизни, одна из естественных наук, предметом которой являются живые существа и их взаимодействие с окружающей средой. Биология изучает все аспекты жизни, в частности, структуру, функционирование, рост, происхождение, эволюцию и распределение живых организмов на Земле. Классифицирует и описывает живые существа, происхождение их видов, взаимодействие между собой и с окружающей средой.

Как особая наука биология выделилась из естественных наук в XIX веке, когда учёные обнаружили, что живые организмы обладают некоторыми общими для всех характеристиками. В основе современной биологии лежат пять фундаментальных принципов: клеточная теория, эволюция, генетика, гомеостаз и энергия [1] [2]. В наше время биология - стандартный предмет в средних и высших учебных заведениях всего мира. Ежегодно публикуется более миллиона статей и книг по биологии и медицине [3].

В биологии выделяют следующие уровни организации:

Клеточный, субклеточный и молекулярный уровень: клетки содержат внутриклеточные структуры, которые строятся из молекул.

Организменный и органно-тканевой уровень: у многоклеточных организмов клетки составляют ткани и органы. Органы же в свою очередь взаимодействуют в рамках целого организма.

Популяционный уровень: особи одного и того же вида обитающие на части ареала образуют популяцию.

Видовой уровень: свободно скрещивающиеся друг с другом особи обладающие морфологическим, физиологическим, биохимическим сходством и занимающие определённый ареал (район распространения) формируют вид.

Биогеоценотический и биосферный уровень: на однородном участке земной поверхности складываются биогеоценозы, которые, в свою очередь, образуют, биосферу.

Большинство биологических наук является дисциплинами с более узкой специализацией. Традиционно они группируются по типам исследуемых организмов: ботаника изучает растения, зоология - животных, микробиология - одноклеточные микроорганизмы. Области внутри биологии далее делятся либо по масштабам исследования, либо по применяемым методам: биохимия изучает химические основы жизни, молекулярная биология - сложные взаимодействия между биологическими молекулами, клеточная биология и цитология - основные строительные блоки многоклеточных организмов, клетки, гистология и анатомия - строение тканей и организма из отдельных органов и тканей, физиология - физические и химические функции органов и тканей, этология - поведение живых существ, экология - взаимозависимость различных организмов и их среды.

Передачу наследственной информации изучает генетика. Развитие организма в онтогенезе изучается биологией развития. Зарождение и историческое развитие живой природы - палеобиология и эволюционная биология.

На границах со смежными науками возникают: биофизика (изучение живых объектов физическими методами), биометрия и т.д. В связи с практическими потребностями человека возникают такие направления как космическая биология, социобиология, физиология труда, бионика.

Содержание [убрать]

1 Биологи

1.1 Биологические общества

1.2 Биологические организации

1.3 Биологи

2 Биологический метод

3 История биологии

4 Биологическая картина мира

4.1 Клеточная теория

4.2 Эволюция

4.3 Теория гена

4.4 Гомеостаз

4.5 Энергия

5 Уровни организации живого

6 Биологические дисциплины

7 Биологическая литература

8 Популяризация биологии

9 Биология и псевдобиология

10 Биологическая безопасность

11 См. также

12 Примечания

13 Литература

14 Ссылки

14.1 Порталы

14.2 Каталоги, списки ссылок

14.3 Базы данных

14.4 Учебники

14.5 Периодические издания

14.6 Статьи

14.7 Прочее

[править]

Биологи

[править]

Биологические общества

[править]

Биологические организации

Традиционно научными исследованиями в области биологии занимаются университеты, хотя не всегда соответствующие факультеты называются биологическими. Например, в Московском государственном университете им. М. В. Ломоносова кроме биологического факультета имеются также факультет биоинженерии и биоинформатики, факультет фундаментальной медицины и НИИ физико-химической биологии. Кроме университетов научные исследования проводят государственные и частные институты, которые в России преимущественно относятся к системе Российской академии наук (см. список институтов), Российской академии сельскохозяйственных наук или Российской академии медицинских наук.

[править]

Биологи

[править]

Биологический метод

[править]

История биологии

Основная статья: История биологии

Хотя концепция биологии как особой естественной науки возникла в XIX веке, биологические дисциплины зародились ранее в медицине и естественной истории. Обычно их традицию ведут от таких античных учёных как Аристотель и Гален через арабских медиков аль-Джахиза [4] , ибн-Сину [5] , ибн-Зухра [6] и ибн-аль-Нафиза [7]. В эпоху Возрождения биологическая мысль в Европе была революционизирована благодаря изобретению книгопечатания и распространению печатных трудов, интересу к экспериментальным исследованиям и открытию множества новых видов животных и растений в эпоху Великих географических открытий. В это время работали выдающиеся умы Андрей Везалий и Уильям Гарвей, которые заложили основы современной анатомии и физиологии. Несколько позже Линней и Бюффон совершили огромную работу по классификации форм живых и ископаемых существ. Микроскопия открыла для наблюдения ранее неведомый мир микроорганизмов, заложив основу для развития клеточной теории. Развитие естествознания, отчасти благодаря появлению механистической философии, способствовало развитию естественной истории [8] [9].

К началу XIX века некоторые современные биологические дисциплины, такие как ботаника и зоология, достигли профессионального уровня. Лавуазье и другие химики и физики начали сближение представлений о живой и неживой природе. Натуралисты, такие как Александр Гумбольдт исследовали взаимодействие организмов с окружающей средой и его зависимость от географии, закладывая основы биогеографии, экологии и этологии. В XIX веке развитие учения об эволюции постепенно привело к пониманию роли вымирания и изменчивости видов, а клеточная теория показала в новом свете основы строения живого вещества. В сочетании с данными эмбриологии и палеонтологии эти достижения позволили Чарльзу Дарвину создать целостную теорию эволюции путём естественного отбора. К концу XIX века идеи самозарождения окончательно уступили место теории инфекционного агента как возбудителя заболеваний. Но механизм наследования родительских признаков все еще оставался тайной [10] [11] [8].

В начале ХХ века Томас Морган и его ученики заново открыли законы, исследованные ещё в середине XIX века Грегором Менделем, после чего начала быстро развиваться генетика. К 1930-м годам сочетание популяционной генетики и теории естественного отбора породило современную эволюционную теорию или неодарвинизм. Благодаря развитию биохимии были открыты ферменты и началась грандиозная работа по описанию всех процессов метаболизма. Раскрытие структуры ДНК Уотсоном и Криком дало мощный толчок для развития молекулярной биологии. За ним последовало постулирование центральной догмы, расшифровка генетического кода, а к концу ХХ века - и полная расшифровка генетического кода человека и ещё нескольких организмов, наиболее важных для медицины и сельского хозяйства. Благодаря этому появились новые дисциплины геномика и протеомика. Хотя увеличение количества дисциплин и чрезвычайная сложность предмета биологии породили и продолжают порождать среди биологов все более узкую специализацию, биология продолжает оставаться единой наукой, и данные каждой из биологических дисциплин, в особенности геномики, применимы во всех остальных [12] [13] [14] [15]

Биологическая картина мира

Существует пять принципов, объединяющих все биологические дисциплины в единую науку о живой материи [16] :

Клеточная теория. Клеточная теория - учение обо всем, что касается клеток. Все живые организмы состоят, как минимум, из одной клетки, основной функциональной единицы каждого организма. Базовые механизмы и химия всех клеток во всех земных организмах сходны; клетки происходят только от ранее существовавших клеток, которые размножаются путем клеточного деления. Клеточная теория описывает строение клеток, их деление, взаимодействие с внешней средой, состав внутренней среды и клеточной оболочки, механизм действия отдельных частей клетки и их взаимодействия между собой.

Эволюция. Через естественный отбор и генетический дрейф наследственные признаки популяции изменяются из поколения в поколение.

Теория гена. Признаки живых организмов передаются из поколения в поколение вместе с генами, которые закодированы в ДНК. Информация о строении живых существ или генотип используется клетками для создания фенотипа, наблюдаемых физических или биохимических характеристик организма. Хотя фенотип, проявляющийся за счёт экспрессии генов, может подготовить организм к жизни в окружающей его среде, информация о среде не передается назад в гены. Гены могут изменяться в ответ на воздействия среды только посредством эволюционного процесса.

Гомеостаз. Физиологические процессы, позволяющие организму поддерживать постоянство своей внутренней среды независимо от изменений во внешней среде.

Энергия. Атрибут любого живого организма, существенный для его состояния.

Клеточная теория

Основная статья: Клеточная теория

Клетка - базовая единица жизни. Согласно клеточной теории, все живое вещество состоит из одной или более клеток, либо из продуктов секреции этих клеток. Например, раковины, кости, кожа, слюна, желудочный сок, ДНК, вирусы. Все клетки происходят из других клеток путём клеточного деления, и все клетки многоклеточного организма происходят из одной оплодотворённой яйцеклетки. Даже протекание патологических процессов, таких как бактериальная или вирусная инфекция, зависит от клеток, являющихся их фундаментальной частью [17].

Эволюция

Основная статья: Эволюция

Центральная организующая концепция в биологии состоит в том, что жизнь со временем изменяется и развивается посредством эволюции, и что все известные формы жизни на Земле имеют общее происхождение. Это обусловило сходство основных единиц и процессов жизнедеятельности, упоминавшихся выше. Понятие эволюции было введено в научный лексикон Жаном-Батистом Ламарком в 1809 г. . Чарльз Дарвин через пятьдесят лет установил, что её движущей силой является естественный отбор, так же как искусственый отбор сознательно применяется человеком для создания новых пород животных и сортов растений [18]. Позже в синтетической теории эволюции дополнительным механизмом эволюционных изменений был постулирован генетический дрейф.

Эволюционная история видов, описывающая их изменения и генеалогические отношения между собой, называется филогенез. Информация о филогенезе накапливается из разных источников, в частности, путем сравнения последовательностей ДНК или ископаемых останков и следов древних организмов. До XIX века считалось, что в определенных условиях жизнь может самозарождаться. Этой концепции противостояли последователи принципа, сформулированного Уильямом Гарвеем: «все из яйца» («Omne vivum ex ovo», лат), основополагающего в современной биологии. В частности, это означает, что существует непрерывная линия жизни, соединяющая момент первоначального её возникновения с настоящим временем. Любая группа организмов имеет общее происхождение, если у неё имеется общий предок. Все живые существа на Земле, как ныне живущие, так и вымершие, происходят от общего предка или общей совокупности генов. Общий предок всех живых существ появился на Земле около 3, 5 млрд лет назад. Главным доказательством теории общего предка считается универсальность генетического кода (см. происхождение жизни).

Теория гена

Схематический вид ДНК, первичного генетического материала

Основная статья: Ген

Форма и функции биологических объектов воспроизводятся из поколения в поколение генами, которые являются элементарными единицами наследственности. Физиологическая адаптация к окружающей среде не может быть закодирована в генах и быть унаследованной в потомстве (см. Ламаркизм). Примечательно, что все существующие формы земной жизни, в том числе, бактерии, растения, животные и грибы, имеют одни и те же основные механизмы, предназначенные для копирования ДНК и синтеза белка. Например, бактерии, в которые вводят ДНК человека, способны синтезировать человеческие белки.

Совокупность генов организма или клетки называется геном. Он хранится в одной или нескольких хромосомах. Хромосома - длинная цепочка ДНК, на которой может быть множество генов. Если ген активен, то последовательность его ДНК копируется в последовательности РНК посредством транскрипции. Затем рибосома может использовать РНК, чтобы синтезировать последовательность белка, соответствующую коду РНК, с процессе, именуемом трансляция. Белки могут выполнять как структурные, так и каталитические функции (см. фермент).

Гомеостаз

Основная статья: Гомеостаз

Гомеостаз - способность открытых систем регулировать свою внутреннюю среду так, чтобы поддерживать её постоянство посредством множества корректирующих воздействий, направляемых регуляторными механизмами. Все живые существа, как многоклеточные, так и одноклеточные, способны поддерживать гомеостаз. На клеточном уровне, например, поддерживается постоянная кислотность внутренней среды (рН). На уровне организма у теплокровных животных поддерживается постоянная температура тела. В ассоциации с термином экосистема под гомеостазом понимают, в частности, поддержание растениями постоянной концентрации атмосферной двуокиси углерода на Земле.

Энергия

Биоэнергетика

Основная статья:

Выживание любого организма зависит от постоянного притока энергии. Энергия черпается из веществ, которые служат пищей, и посредством специальных химических реакций используется для построения и поддержания структуры и функций клеток. В этом процессе молекулы пищи используются как для извлечения энергии, так и для синтеза биологических молекул собственного организма.

Первичным источником энергии для всех земных существ является Солнце. Световая энергия превращается растениями в химическую (органические молекулы) в присутствии воды и некоторых минералов. Часть полученной энергии затрачивается на наращивание биомассы и поддержание жизни, другая часть - теряется в виде тепла и отходов жизнедеятельности. Общие механизмы превращения химической энергии в полезную для поддержания жизни называются дыхание и метаболизм.

Уровни организации живого

Основная статья: Уровни организации живого

Биологические дисциплины

Анатомия - Альгология - Антропология - Бактериология - Биогеография - Биогеоценология - Био инженерия - Биоинформатика - Биология океана - Биология развития - Биометрия - Бионика - Био спелеология - Биофизика - Биохимия - Ботаника - Биомеханика - Биоценология - Бриология - Вирусология - Генетика - Геоботаника - Гидробиология - Гистология - Дендрология - Зоология - Иммунология - Ихтиология - Космическая биология - Ксенобиология - Микология - Микробиология - Молекулярная биология - Морфология - Нейробиология - Палеонтология - Систематика - Таксономия - Теоретическая биология - Токсикология - Фенология - Физиология - Физиология ВНД - Физиология животных и человека - Физиология растений - Цитология - Эволюционное учение - Эмбриология - Эндокринология - Энтомология - Этология

Биологическая литература

Первоисточниками информации по биологии являются научные журналы, списки которых предоставляет ряд учреждений, как российских, так и зарубежных:

Высшая аттестационная комиссия России;

Факультет биоинженерии и биоинформатики МГУ;

Национальный центр биотехнологической информации США

и др.

Данные первоисточников обобщают авторы обзорных публикаций, которые могут представлять собой как журнальные статьи, так и монографии. На следующем уровне обобщения стоят учебники и справочные пособия.

Популяризация биологии

Биология и псевдобиология

Наиболее известным примером псевдонауки в биологии считается лысенковщина [источник?], учение, распространённое в СССР в середине ХХ века и надолго задержавшее развитие научной биологии в России и других странах постсоветского пространства. Для лысенковщины была характерна подмена науки политическими и идеологическими спекуляциями, научной дискуссии - политическими преследованиями и профессиональной научной школы - псевдонаучным образованием на идеологической основе. [источник?] (См. также гонения в СССР на генетику, кибернетику)

Биологическая безопасность

Основная статья: Биологическая безопасность

См. также

Человек

Животные

Растения

Грибы

Общая биология

Периодический закон в биологии

Жизнь

Размножение

Биомеханика

Знаменитые биологи и зоологи

Трансдисциплинарность

Научная картина мира

Портал: Биология

[править]

Примечания

Biology: investigating life on earth. - Boston: Jones and Bartlett, 1995. - С. 11-18. - ISBN 0-86720-942-9

Neil A. Campbell Biology: Exploring Life. - Boston, Massachusetts: Pearson Prentice Hall. - ISBN 0-13-250882-6

Biology: A Functional Approach. - Thomas Nelson and Sons. - ISBN 978-0174480358

Conway Zirkle (1941), Natural Selection before the «Origin of Species», Proceedings of the American Philosophical Society 84 (1): 71-123.

D. Craig Brater and Walter J. Daly (2000), «Clinical pharmacology in the Middle Ages: Principles that presage the 21st century», Clinical Pharmacology & Therapeutics 67 (5), p. 447-450 [449].

Islamic medicine, Hutchinson Encyclopedia.

S. A. Al-Dabbagh (1978). «Ibn Al-Nafis and the pulmonary circulation», The Lancet 1, p. 1148.

1 2 The Growth of Biological Thought. - Belknap Press. - ISBN 978-0674364462

A History of the Life Sciences. - TF-CRC. - ISBN 978-0824708245

Evolution. - Sinauer Associates. - ISBN 978-0878931873

Biology in the Nineteenth Century: Problems of Form, Function and Transformation. - Cambridge University Press. - ISBN 978-0521292931

Life Science in the Twentieth Century. - Cambridge University Press. - ISBN 978-0521292962

Proteins, Enzymes, Genes: The Interplay of Chemistry and Biology. - Yale University Press. - ISBN 978-0300076080

A History of Molecular Biology. - Harvard University Press. - ISBN 978-0674001695

Unifying Biology. - Princeton University Press. - ISBN 978-0691033433

Biology: investigating life on earth. - Boston: Jones and Bartlett, 1995. - С. 11-18. - ISBN 0-86720-942-9

Mazzarello, P (1999). "A unifying concept: the history of cell theory". Nature Cell Biology 1: E13 - E15. DOI: 10. 1038/8964.

Darwin, Charles (1859). On the Origin of Species, 1st, John Murray

Литература

Биологический энциклопедический словарь. М.: Сов. энциклопедия., 1989, С. 66

Ссылки

Порталы

Портал «Вся Биология»

Классическая и молекулярная биологияМетоды, информация и программы для молекулярных биологов.

Биология на основе полицентризма

Каталоги, списки ссылок

Список ссылок на электронные библиотеки с книгами по биологии

Базы данных

Материалы Российской Академии Наук

Учебники

Учебник по биологии

Периодические издания

Журнал «Молекулярная биология»

Журнал «Генетика»

Статьи

В. Б. Сапунов. Экологический депозит как механизм устойчивости биосферы.

Прочее

Фотографии природы

О системной нейрофизиологии

Электронная библиотека биологической литературы

ГРНТИ: 34 БИОЛОГИЯ Экологический депозит как механизм устойчивости биосферы

В. Б. Сапунов, доктор биол. наук

Биосфера - система величайшей степени надежности. В. И. Вернадский, создатель учения о биосфере, писал "Биосфера в основных чертах неизменна в течение всего геологического времена, с археозоя, по крайней мере, полтора миллиарда лет. . . В геохимическом аспекте, входя как часть в мало меняющуюся, колеблющуюся около неизменного среднего состояния биосферы, жизнь, взятая как целое, представляется устойчивой и неизменной в геологическом времени" (1928).

Эта глубокая экологическая и философская мысль, высказанная в начале прошлого века, неоднократно становилась объектом дискуссии и нападок. Особенно негативную реакцию она вызывала у сторонников идеологии глобальных экологических кризисов, говорящей о необратимом разрушении и деградации биосферы под влиянием социального фактора.

Однако, объективных данных о каком-то сокращении видового разнообразия и массы биосферы не получено поныне.

Площадь лесов, составляющих основу биомассы планеты, имеет тенденцию к возрастанию (Тайерни, 1992, Bjorn, 1995). Данные же о сокращении видового состава планеты не могут быть серьезными хотя бы потому, что неизвестно общее число видов. Оценки варьируют в огромных пределах - от 8 миллионов до миллиарда (Сапунов, 1998а, б). В 80-х - 90-хх гг бытовала оценка скорости исчезновения видов 1 в час (Carpenter, 1991). По последним официальным сводкам (Данилов-Данилян, Лосев, 2000, Данилов-Данилян, Зелиханов, Лосев, 2001) исчезновение происходит в темпе 1 вид в год, что по-видимому, соответствует естественному ходу эволюции биосферы. Однако и эта оценка вызывает сомнения.

Уместно сослаться на данные науки о редких, исчезающих и проблематичных видах - криптозоологии (Heuvelmans, 1988). Они свидетельствуют, что видовое разнообразие планеты много выше, чем кажется при поверхностном анализе. Многие виды, считавшиеся вымершими, живут и размножаются, хотя популяции их малочисленны. Все эти факты - суть проявление закона константности, впервые сформулированного Вернадским - количество живого вещества на планете есть константа (Реймерс, 1991). Абсолютно точных доказательств этого закона нет. Но косвенные подтверждения имеются. Например, данные о неизменном составе атмосферы, неизменности на протяжении миллионов лет соотношения между кислородом и углекислым газом. Такие результаты получены при изучении пузырьков воздуха, законсервированных в магмах, воздушных линз в вечных льдах (Современные проблемы. . . 1991). Это соотношение отражает активность фотосинтеза - основного экологического процесса, продуцирующего исходную биомассу, и количество древесной фитомассы. Критика закона константности биосферы велась давно (см. комментарии А. Перельмана к статье Вернадского 1978 г). Однако последнее время она приобрела политическое звучание. Именно на идеологии глобального кризиса в смысле необратимой деградации биосферы планеты основано большое число международных программ, направленных на сохранение биоразнообразия - программ, финансово обеспеченных и не обеспеченных научно (Основы экологии, 1998). Идея глобального разрушения биосферы явилась обоснованием теории глобального потепления и следующих из него политических решений в форме Киотского протокола, не имеющего серьезного научного фундамента.

Накоплены многочисленные данные, свидетельствующие о быстром восстановлении биосферы после таких значимых катастроф, как, скажем, Чернобыльская (Ильин, 1994 и др). В связи с этим вопрос о степени устойчивости биосферы в наши дни является не только чисто научным, но и политическим. Отсюда - острейшая необходимость разобраться в нем, используя весь арсенал современной науки.

Настоящая статья не ставит задачей рассмотреть все основные аспекты устойчивости биосферы. Цель работы - поставить вопрос об одном из механизмов устойчивости биосферы и ноосферы, а именно о роли скрытых биологических решений, которые накапливались в ходе эволюции и используются биологическими системами для выживания, по мере появления такой необходимости.

Понятие экологического депозита

Под депозитом обычно понимается материальная ценность, вносимая в госучреждение и подлежащая возврату внесшему ее лицу. Депонироваться могут вклады, разработки, научные труды. По аналогии с традиционно понимаемым депонированием можно рассмотреть биологическое депонирование. Под ним будем понимать процесс сохранения в неявном (скрытом) виде биологического решения без его активного использования с сохранением возможности для эволюционного процесса востребовать данное решение.

Биосферный депозит - совокупность редких (скрытых) биологических систем и решений, практически не влияющих на структуру и функционирование в данное конкретное время, но при определенных условиях могущих быть востребованными и быстро размноженными по экспоненциальному закону.

Наиболее полно теория депонирования разработана в генетике. Основатель учения о популяциях С. С. Четвериков в 1926 году (цит. по изданию 1983г) писал: "популяция как губка впитывает мутации". При этом большая часть мутаций оказывается в скрытом, рецессивном гетерозиготном состоянии. Каждый организм несет некоторое количество мутаций, влияющих на жизнеспособность (чаще негативно), но они не проявляются на фенотипическом уровне. С определенной вероятностью эти мутации переходят в явное, гомозиготное состояние и влияют на фенотип. Тогда они становятся объектом действия естественного отбора. Будучи благоприятными, они могут быстро размножиться в популяции. Помимо рецессивных генов, которые наследуются и влияют на фенотип по законам классической генетики, есть еще одна, менее изученная категория генов, лежащих на генетическом депоненте. Это так называемые "спящие гены" (Цукеркендел, Полинг, 1964). Будучи инактивированными, они никак не проявляют себя в фенотипе и могут оставаться в неактивном состоянии миллионы лет. Их дерепрессия наблюдается в исключительных случаях, например при адаптационном стрессе, вызываемом экстремальными воздействиями среды. В спящих генах долгое время бесконтрольно накапливаются мутации. При включении этих генов в состав главного компонента генома, новые мутации порождают качественно новый фенотип, и это может иметь значение для эволюции.

За каждым геном стоит определенное биологическое решение, осуществляемое на уровне фенотипа. Не проявляемые, "запасные гены" - суть генетический депозит.

Депозит на фенотипическом уровне

В самой здоровой популяции 5% особей атипичны, несут ту или иную наследственную патологию. В экстремальной ситуации доля атипичных форм возрастает примерно в 2 раза (Сапунов, 1986). Это возрастание - один из механизмов адаптации на популяционном уровне. Скрытый резерв изменчивости снимается с депозита и работает на адаптацию всей популяции.

Д. К. Беляев (1979) разработал представление о так называемом "дестабилизирующем отборе", направленном на расширение изменчивости. Как пример такой формы он рассматривал доместикацию - одомашнивание. Это направляющий отбор на снижение оборонительной реакции по отношению к человеку одновременно является дестабилизирующим по комплексу морфологических признаков. Известно, что домашние животные более разнообразны, чем их дикие сородичи. Резерв наследственной изменчивости снимается с генетического депозитария и работает на выживание вида.

Согласно закону гомологических рядов наследственной изменчивости Н. И. Вавилова, любой вид имеет в скрытом виде все признаки других видов рода и даже признаки соседних семейств. Так у человека с определенной вероятностью выщепляются признаки, свойственные не только семейству людей, но и другим приматам (оволосение по всему телу, хвост и т.д.). Эти факты дали основу С. В. Мейену (1974) вывести представление о статистической природе таксона - вид характеризуется не столько наличием или отсутствие тех или иных признаков, сколько частотой их встречаемости. То, что норма для одного - патология для другого. И у человека и у макаки бывает хвост. Но у макаки это норма, а у человека патология. Такая же, как и отсутствие хвоста у макаки. Таким образом, у любого биологического вида огромный резерв изменчивости оказывается в задепонированном состоянии. Снимается с депонента, активизируется и используется лишь небольшая часть того, что хранится в депозитарии. Формы хранения - это механизмы записи наследственной информации. Основной ее носитель - ДНК. Классическая молекулярная генетика сводит систему записи к последовательности в этой макромолекуле мономеров - нуклеотидов. Последние работы наводят на мысль, что ДНК еще сложнее, чем казалось раньше. Выявлена так называемая "теневая" часть генома, где информация кодируется системой специфических взаимоотношений между ДНК и белком (Уэйт, 2004). По мнению П. Гаряева (1994), в ДНК возможно кодирование информации электромагнитными зарядами, наподобие того, как информация записывается на компьютерной дискете. Все это свидетельствует, что возможности хранения информации в депонированной форме в хромосоме почти безграничны.

Депонирование биологических решений, связанных с размножением

В природе существует половое размножение, бесполое и модифицированное половое (партеногенетическое, гермафродитное). У большинства видов имеется несколько способов размножения. По мере движения по эволюционной лестнице половое размножение становится все более обязательным. Млекопитающие и насекомые - наиболее высокоорганизованные классы животных - почти исключительно размножаются половым путем. В биосфере успешно выживают виды, как с доминирование полового размножения, так и с доминирование бесполого. Виды с обязательным половым размножением эволюционируют быстрее. Половой процесс обеспечивает два важных явления. Первое - генетическая рекомбинация, повышающая пластичность вида. Второе - разделение функций между разными полами в ходе микроэволюционного процесса.

Существенный момент эволюции состоит в том, что почти у любого биологического вида имеется, по крайней мере, 2 способа размножения. Большинство высших растений размножается как половым путем, через образование семян, так и бесполым - стеблями, усами, корневищами и т.д. Примером сочетания полового и бесполого размножения служит такое высокоорганизованное животное как броненосец. После полового процесса в организме беременной самки начинается процесс клонирования. Эмбрион распадается на генетически идентичные части, из каждой вырастает молодой броненосец. В результате рождается несколько монозиготных близнецов.

Есть биологические виды, относящиеся к палочникам, тлям и др., популяции которых сплошь состоят из партеногенетических самок. Изредка, под влиянием внешних условий или генетико-автоматических процессов мужские особи все же возникают, тогда осуществляется нормальное спаривание, половой процесс, генетическая рекомбинация. В этом случае можно говорить, что в депонированном состоянии оказалось целое биологическое решение, обеспечивающее раздельнополое размножение. Человек, как известно, размножается половым путем. Тем не менее, клонирование, как скрытый механизм размножения существует. Рождение монозиготных близнецов происходит с частотой 1 - 2 раза на тысячу родов. В данном случае можно говорить о задепонированном варианте размножения. В определенной экологической обстановке бесполое размножение окажется востребованным и будет снято с депонента.

Задепонированные психические решения

Еще один аспект скрытых адаптивных решений - так называемые таинственные явления человеческой психики, учение о которых разработал Л. Л. Васильев (1964), Б. Б. Кажинский (1962) и другие, главным образом отечественные ученые. Такие явления как телепатия, суггестия, ясновидение, бесспорно, существуют. Широко известна, хотя мало изучена и не имеет теоретического описания способность животных (а иногда и людей) предсказывать катаклизмы как природного, так и антропогенного происхождения, своевременно покидать опасные районы.

В декабре 2004 года на страны Юго-Восточной Азии обрушилось страшное бедствие - цунами. Число погибших - 250 000. С учетом пропавших без вести это значение достигает миллиона. Животные в этом катаклизме практически не погибли. Почти все они - как дикие, так и домашние - заблаговременно покинули опасную зону (личное сообщение сотрудников МинЧС, работавших в Индонезии).

В мае 2005 года был осуществлен сброс избыточной воды с Кубанского моря. При этом была нарушена техника безопасности. Створы плотины Кубанской ГЭС открывали не несколько часов, как положено по инструкции, а двадцать минут. Образовалась рукотворная цунами, которая смыла несколько поселков. Животные не пострадали - они успели покинуть опасную зону. Естественной цунами могут иметься физические предшественники - инфразвуки от подвижек земной коры, выходящий из трещин в литосфере радон. Но какие физические факторы, предшествующие людскому головотяпству, могли дать сигнал животным на Кубани?

Еще один пример. Участники ядерных испытаний свидетельствуют - за сутки до взрыва животные убегают с территории полигона (Шевченко, 2003). Момент взрыва - военная тайна. Как ее узнают бессловесные твари?

Значит, животные обладают способностью предсказывать будущее. Касается это энергетически значимых событий. Способность к ясновидению не абсолютна. В конечном итоге животные, как и люди, погибают от тех или иных причин.

В какой-то степени способность предсказывать катастрофы есть и у людей, хотя выражена слабее, чем у зверей. Известно (хотя сведения такого рода обобщены лишь в популярной литературе), что корабли, коим предстоит утонуть и самолеты, должные разбиться, в среднем недозаполнены на 15%. Число отказов от рейсов в случае будущей катастрофы повышено. Значит, и люди могут предчувствовать будущее. Но способность выражена не у всех и намного слабее, чем у животных.

За этими обстоятельствами стоят до конца не познанные свойства мозга. У животных эти явления выражены сильнее, чем у человека, пошедшего по социальному пути адаптации. Практическое использование этих свойств затруднено, поскольку для их описания нет серьезной теории (Иезуитов, 2004). Тем не менее, ясно, что у человека они не утеряны полностью, а находятся в скрытом, задепонированном состоянии. Один из аспектов аномальной работы психики - редко фиксируемое впадение человека в летаргический сон. Согласно гипотезе, разработанной И. П. Павловым и позже Л. Л. Васильевым, за этой особенностью психического управления жизненными функциями лежит атавизм, воспоминание о предках людей, впадавших в зимнюю спячку. Сейчас эта способность не востребована и потому в норме не проявляется. Тем не менее, при определенных условиях возможно пробуждение всех перечисленных выше способностей и включение в число адаптивных механизмов, обеспечивающих выживание вида.

Скрытый резерв биосферы

Важная характеристика биосферы - видовое разнообразие (Камшилов, 1979). Его оценка опирается на принцип “Необходимого разнообразия Эшби”, который утверждает, что гомеостатичность системы возможна при неком минимальном уровне разнообразия входящих в нее элементов. Методы оценки разнообразия менее просты, чем методы оценки биомассы. Во всяком случае, его нельзя оценивать числом видов на единицу площади хотя бы потому, что нет объективных методов такой оценки.

В предыдущих работах (Сапунов, 1998а, б) аргументировано, что распределение видов по численности носит характер.

Распределение видов по численности описывается уравнением

N = D + Ge-Hn (1)

где D, G, H - коэффициенты. Точки А, В, С разграничивают три категории видов - доминирующие (определяющие структуру биоценоза) редкие и скрытые, т. е. насколько редкие, что они не могут устойчиво фиксироваться методами полевой экологии. Последних особенно много и среди их разнообразия может выявиться вид, преадаптированный почти к любым изменениям природной среды. Устойчивость биоценоза определяется не абсолютным числом видов, а той их пропорцией, которая обеспечивает должную гомеостатичность экологической системы. В качестве показателей разнообразия (D) можно использовать формулу Шеннона:

D = - S pi log pi,

где р - доля i-го вида в биоценозе. Достоверное снижение показателя разнообразия свидетельствует о снижении уровня устойчивости системы. Второй вариант оценки степени разнообразия - через значение коэффициента Н в формуле (1). Его достоверное увеличение говорит об увеличении степени доминирования небольшого числа видов и снижении необходимого разнообразия.

Скрытые виды, всегда присутствующие в экологической системе представляют собой совокупность задепонированных решений, которые при изменении экологической среды могут быть востребованы и размножены по закону геометрической прогрессии.

Есть ли альтернатива у ноосферы?

Основатель эволюционного учения Чарльз Дарвин ввел в науку принцип дивергенции, гласящий: любая биологическая форма стремится в историческом развитии распасться на множество новых форм, из которых наибольшими шансами на выживание обладают две крайние. Это справедливо и по отношению к эволюции человеческого рода. Весь ее ход - это взаимоотношение биологического с социальным. Представители биологической ветви эволюционировали, опираясь на силу своих мышц. Представители альтернативной ветви опирались на силу своего разума. Эволюционный вопрос стоял так - победить, стать хозяином на Земле может только одна. Иное противоречило бы законам эволюции и экологии. Вопрос был решен с появлением человека разумного современного, который и стал победителем. Альтернативный эволюционный вариант не был уничтожен до конца. Он остался в скрытой форме как загадочный снежный человек. Это не просто редкий биологический вид. Это - запасной путь развития человечества. Или, если угодно, один из предохранителей биосферы.

В новой истории человека разумного мы знаем много случаев, когда непризнанный ученый годами работает, создавая гениальные изобретения, ожидая своего часа. Сей звездный час может и не прийти, но если он приходит, гениальное открытие всплывало, меняя судьбу человечества. Снежный человек - тот же непризнанный эволюцией творец, который совершенствует способы адаптации, возможные для приматов и мало понятные для нас. То, что мы знаем как "таинственные явления человеческой психики" - у него суть повседневная форма существования. Телепатия, суггестия, ясновидение существуют у нас как рудимент. У него это обыденность. Японские ниндзя умеют быть невидимыми, не нарушая законов физики, а умело используя законы психологии и физиологии органов чувств. Вполне возможно, что школа ниндзю-цу возникла в ходе наблюдений за снежными людьми, которые сохранялись на японских островах до периода Средневековья.

Согласно Тейяру де Шардену и В. И. Вернадскому, биосфера на определенной стадии развития породила ноосферу, или сферу разума, в которой определяющей стала социальная активность человека. Но, очевидно, мыслим и другой вариант. Окончательно возможность альтернативного пути развития не снята. Особенно сейчас, когда накопленное оружие массового уничтожения теоретически может уничтожить цивилизацию.

Альтернативный вариант ноосферы должен иметь своей основой не материальную культуру, а духовную составляющую, с предельным развитием того, что мы называем "таинственные явления человеческой психики" (Васильев, 1964). Совершенство этого пути могло привести к качественно новому способу организации материи, который я предлагаю назвать "психофизическим". Развитие по этому пути оказалось неперспективным, однако, оно обеспечило возможность немногочисленной популяции "снежного человека" выживать, практически оставаясь недоступной для наблюдения традиционными методами науки, основанными на рассмотрении объекта как чисто зоологического явления. Если в прошлом альтернативный вариант ноосферы и осуществлялся, то никаких следов, доступных для изучения методами археологии и палеонтологии, он оставить после себя не мог.

Заключение

К началу 21 века мир подошел к серьезному кризису. Биосферных причин кризис не имеет - ресурсы биосферы и Земли в целом могут обеспечить дальнейший прогресс и процветания. Тем не менее, темпы научно-технического прогресса замедлились, активизировались многие негативные социальные процессы. Распад СССР явился лишь первым шагом развития деструктивных процессов в обществе. Основа их - исчерпание социальных ресурсов и наработанных обществом решений по взаимоотношению между людьми, между природой и обществом. Для преодоления кризисных явлений есть один путь - трансформация общества на принципах формируемого учения о ноосфере (Субетто, 2004). Одним из направлений ноосферного развития автору статьи видится инвентаризация скрытых биосферно-ноосферных решений, хранящихся в неком глобальном депозитарии. Любое из решений, любая редкая биологическая и социальная конструкция могут быть размножены в кратчайший срок по экспоненциальному закону.

Подведем итоги. Одна из основ устойчивости биосферы и ноосферы - наличие резервов и запасных решений в отношении любой задачи, которые ставит перед живыми организмами природная среда. Резервы и запасные ходы имеют место на всех уровнях организации от молекулярного до биосферного. Совокупность этих запасных решений предлагается назвать "биосферным депозитом". Биосферный депозит - совокупность редких (скрытых) биологических систем и решений, практически не влияющих на структуру и функционирование в данное конкретное время, но при определенных условиях могущих быть востребованными и быстро размноженными по экспоненциальному закону.

Литература

1. Беляев Д. К. Дестабилизирующий отбор как фактор изменчивости при доместикации животных // Природа, 1979, №2, с. 39 - 45.

2. Васильев Л. Л. Таинственные явления человеческой психики, М., Политиздат, 1964. 182 с.

3. Вернадский В. И. Эволюция видов и живое вещество // Природа, 1928, №3, - перепечатка - Природа, 1978, №2, с. 36 - 46.

4. Вернадский В. И. Размышления натуралиста., М., Наука, 1975, 175 с.

5. Вернадский В. И. Биосфера и ноосфера. М., Рольф, 2002.

6. Гаряев П. П. Волновой геном. М., Общественная польза, 1994. 279 с.

7. Данилов-Данилян В. И., Лосев Н. С., Экологический вызов и устойчивое развитие. М., Прогресс-Традиция, 2000. 415 с.

8. Данилов-Данилян В. И., Зелиханов М. Ч., Лосев Н. С., Экологическая безопасность. Общие принципы и российский аспект. М., МНЭПУ, 2001.328 с.

9. Иезуитов А. Н. Философия взаимодействия. С-Пб, 2003.140 с.

10. Ильин Л. А. Реалии и мифы Чернобыля. М., Алара Лимитед, 1994, 446 с.

11. Камшилов М. М. Эволюция биосферы. М., Наука, 1979. 256 с.

12. Кажинский Б. Б. Биологическая радиосвязь. АН УССР, Киев, 1962.168 с.

13. Мейен С. В. Основные аспекты типологии организмов // Журнал общей биологии, 1974, т. 39, с. 595 - 608.

14. Основы экологии. Ред. В. Л. Обухов и В. Б. Сапунов. Учебник для средней школы. С-Пб, Спецлит, 1998.

15. Реймерс Н. Ф. Популярный биологический словарь. М., Наука, 1991.544 с.

16. Сапунов В. Б. Критерии экологического благополучия. // Ноология, экология ноосферы, здоровье и образ жизни. С-Пб, Наука, 1996, с. 80 - 85

17. Сапунов В. Б. Глобальные основы устойчивости биосферы. // Фундаментальные проблемы естествознания, С-Пб, РАН, 1998а, с. 187 - 188.

18. Сапунов В. Б. Скрытый экологический резерв биосферы. // Региональная экология, 198б, №1, с. 13 - 17.

19. Сапунов В. Б. Логика сочетания полового и социального-биологического диморфизма в антропогенезе // Вестник Костромского Государственного университет. Вопросы системогенетики, 2005, №1, с. 61-69.

20. Современные проблемы изучения и сохранения биосферы. В 3-х тт. С-Пб, Гидрометеоиздат, 1991.

21. Селье Г. Стресс без дистресса., М., Прогресс, 1979.

22. Субетто А. И. Ноогенетические основы трансформации общества // Социогенетические основы трансформирования общества. Кострома - С-Пб, ПАНИ, 2004. С. 29 - 39.

23. Тайерни Д. Пари о мировых ресурсах \\ Диалог - США, 1992, №50, с. 60 - 65.

24. Техногенез и биогеохимическая эволюция таксонов биосферы., М., Наука, 2003.

25. Четвериков С. С. Проблемы общей биологии и генетики. Новосибирск, Наука, 1983.

26. П. Т.д.е Шарден. Феномен человека. М., Прогресс, 1990.

27. Шевченко Т. Из эпицентра ядерных испытаний // От Невы до Ангары. Альманах. Челябинск - СПб, 2003, с. 223-239.

28. Уэйт Гиббс. "Теневая часть генома": за пределами ДНК // В мире науки, 2004, №3, с. 65 - 71.

29. Carpenter B. 10 000 species would dead in 1991 // US News, 07. 01.1991, p. 68.

30. Heuvelmans B. The sources and methods of cryptozoological researches // Cryptozoology, 1988, v. 7, p. 1-21.

31. Lomborg Bjorn. The skeptical environmentalist. Cambridge Univ Press, Cambridge, 2001.

Резюме

Одна из основ устойчивости биосферы - наличие резервов и запасных решений в отношении любой задачи, которые ставит перед живыми организмами природная среда. Резервы и запасные ходы имеют место на всех уровнях организации от молекулярного до биосферного. Совокупность этих запасных решений предлагается назвать "биосферным депозитом". Биосферный депозит - совокупность редких (скрытых) биологических систем и решений, практически не влияющих на структуру и функционирование биосферы в данное конкретное время, но при определенных условиях могущих быть востребованными и быстро размноженными по экспоненциальному закону.

На генном уровне депозитом являются рецессивные мутации и спящие гены. На уровне организмов депозитом можно считать совокупность редких для данного вида адаптивных решений. На уровне экологических систем под депозитом можно понимать скрытые виды, численность которых достаточна для самоподдержания, но недостаточна для устойчивой регистрации методами полевой экологии. Предлагаемая гипотеза состоит в следующем. Когда произошел исторический переход от биосферы к ноосфере, и соответственно, от биологической к социальной форме движения материи, эволюция отрабатывала запасной вариант - переход к психофизической сфере. Последние решения оказались эволюционно неперспективными, и перешли в состояние биосферного депозита. На уровне физиологических решений этот депозит дает себя знать в виде “таинственных явлений человеческой психики”. На уровне биологического разнообразия он проявляется в виде редких сообщений о “снежном человеке”.

Статья поступила в редакцию 21.12.2006г.

Подборка иллюстраций наша, Ред. портала

График взят с сайта http://www. medline. ru/public/art/tom5/art2. phtml. Статья автора "ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ БЛАГОПОЛУЧИЕ, УСТОЙЧИВОСТЬ БИОСФЕРЫ И СТРАТЕГИЯ СОХРАНЕНИЯ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ"

В исходной рукописи рис. не проявился. Ред. портала

"Компания открытых систем "

Приглашает всех заинтересованных лиц дать свои комментарии по поводу данной статьи доктора биологических наук, Академика Петровской Академии Наук и Искусств, действительного члена Нью-Йоркской Академии наук и прислать их на наш email: Sirine@mail. ru.

Наиболее интересные статьи, комментарии, высказывания обязательно будут опубликованы.