Биологическая стрела времени 9 7 млрд лет после

Биологическая стрела времени 9, 7 млрд. лет после взрыва (4 млрд. лет назад)

• «Жизнь есть форма существования макроскопических гетерогенных открытых сильнонеравновесных систем, способных к самоорганизации и самовоспроизведению» М. В. Волькенштейн Проблема: Невозможен прямой эксперимент по возникновению жизни.

Признаки живого (живых систем) 1. Клеточное строение; 2. Целостное взаимодействие и согласованное функционирование всех уровней организации живого. 3. Системность и наличие эмерджентных свойств; 4. Относительное динамическое постоянство состава и свойств внутренней среды живой системы (гомеостаз). 5. Гетерогенность (неоднородность); 6. Открытость (обмен веществом, энергией, информацией); 7. Биохимическое единство живого (содержание сложных биополимеров); 8. Способность самовоспроизведения; 9. Способность к росту и развитию; 10. Раздражимость, способность к активному отражению внешних воздействий и приспособленность к окружающей среде; 11. Негэнтропийность (антиэнтропийность). 12. Молекулярная ассиметричность (молекулярная хиральность) – способность поворачивать влево плоскость поляризации светового луча.

Уровни организации живых систем • • Молекулярно-генетический; Клеточный (прокариоты и эукариоты); Тканевый; Организменный (онтогенетический); Популяционно-видовой; Биоценотический; Биогеоценотический; Биосферный.

Концепции происхождения жизни • Креационизм. • Самопроизвольное многократное зарождение жизни из неживого вещества. • Однократный абиогенез • Панспермия. • Неуничтожимость жизни и ее вечное существование.

Концепция эволюции В процессе эволюции рост разнообразия и сложности объектов, а также возникновение качественно новых объектов в живой и неживой природе происходит естественным образом.

эволюция в живой в неживой природе природе Коэволюция природы и человека.

АБИОГЕНЕЗ. Химическая и предбиотическая эволюция • Гипотеза происхождения жизни, основанная на идеях химической эволюции и самоорганизации, имеет много достоверных экспериментальных подтверждений Процесс образования биомолекул в природе можно рассматривать как процесс самоорганизации

Биомолекулы – макромолекулы с высокой упорядоченностью. В них симметрия значительно ниже, чем в «коротких» молекулах, которые характерны для неживой природы В природе белки существуют только в виде «правой» модификации, нуклеиновые кислоты – только в виде «левой» ; Специфика молекул живого – полное отсутствие зеркальной симметрии (монохиральность)

Любая теория биохимической эволюции должна смоделировать следующие проблемные моменты: • Образование полного набора органических мономеров (20 левосторонних аминокислот, 5 азотистых оснований, глюкозы и жиров) из простых неорганических соединений. • Образование биологических полимеров (правосторонних нуклеиновых кислот и левосторонних белков). Для образования биологических полимеров необходима энергия, источником которой сейчас служат ферменты, сами являющиеся полимерами. То есть для образования полимеров нужны полимеры! • Переход от сложных органических полимеров к простым самовоспроизводящимся живым организмам. • Образование мембран и возникновение обособленной клетки.

З способа синтеза природных органических веществ • Вещества образуются в глубинах Земли и попадают в океан как продукты вулканической деятельности. • Благодаря внешним источникам энергии (УФ, грозовые электрические разряды) вещества образуются сразу в океане из более простых соединений, накапливаясь и образуя «первичный бульон» . (Теория Опарина. Хэлдейна) • Органические вещества образовывались за пределами Земли и заносились на ее поверхность с метеоритами.

Теория Опарина-Хэлдейна • Биохимик Александр Опарин (1894 -1980) изложил свои идеи в книге «Происхождение жизни» , опубликованной в 1924 году и переведенной на английский язык в 1938 году. • Представление о постепенном усложнении химической структуры и морфологического облика предшественников жизни (пробионтов) на пути к живым организмам. • На стыке моря, суши и воздуха создавались благоприятные условия для образования сложных органических соединений. • В концентрированных растворах белков, нуклеиновых кислот могут образовываться сгустки подобно водным растворам желатина -коацерватные капли или коацерваты. Коацерваты - это обособленные в растворе органические многомолекулярные структуры. Это еще не живые существа. Их возникновение рассматривают как стадию развития преджизни. • Теорию Опарина горячо поддержал кембриджский профессор Хэлдейн, который открыл полемику по проблеме происхождения жизни в статье, опубликованной в 1929 году. • Хэлден выдвинул гипотезу о том, что на первобытной Земле скопились огромные количества органических соединений, образовав то, что он назвал, горячим разбавленным бульоном.

Основные положения теории Опарина-Хэлдейна 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Первобытная Земля лишена кислорода в атмосфере. 4 -8 тыс. С Воздействие на атмосферу естественных источников энергии (УФИ, грозы и извержения вулканов) привело к самопроизвольному формированию основных химических соединений, необходимых для органической жизни. Молекулы органических веществ накапливались в океанах и достигли консистенции горячего разбавленного бульона. В областях повышенной концентрации молекул образовались нуклеиновые кислоты и протеины. Некоторые из этих молекул оказались способны к самовоспроизводству. Взаимодействие между нуклеиновыми кислотами и протеинами привело к возникновению генетического кода. Эти молекулы объединились, и появилась первая живая клетка. Первые клетки были гетеротрофами и не воспроизводили свои компоненты самостоятельно, а получали их из бульона. Со временем многие соединения стали исчезать, и клетки были вынуждены воспроизводить их самостоятельно, развивая собственный обмен веществ. Естественный отбор привел к появлению из этих первых клеток всех живых организмов, существующих на Земле.

Успехом теории Опарина-Хэлдейна стал эксперимент американского аспиранта Стэнли Миллера 1953 года: • аппарат из двух стеклянных колб соединили в замкнутую цепь. • в одну из колб имитируют грозовые эффекты – помещены два электрода, между которыми происходит разряд при напряжении около 60 тысяч вольт; • в другой колбе постоянно кипит вода. • аппарат заполнили атмосферой древней Земли: метаном, водородом и аммиаком. • Аппарат проработал неделю, после чего были исследованы продукты реакции. В основном получилась вязкое месиво случайных соединений: было обнаружено некоторое количество органических веществ (простейшие жирные кислоты, мочевина, уксусная и муравьиная кислоты, простейшие аминокислоты - глицин (NH 2 COOH) и аланин (NH 2 CH(CH 3)COOH)).

Эксперименты по абиогенному синтезу • Миллер (США 1953 г) синтезировал ряд аминокислот при пропускании электрического заряда через смесь газов. • Пасынский и Павловская (СССР 1956 г) показали возможность образования аминокислот при ультрафиолетовом облучении газовой смеси формальдегида и солей аммония. • Оро (Испания 1960 г) осуществил абиогенный синтез пуринов, пиримидинов, рибозы и дезоксирибозы. • Поннамперума (США 1970 г) абиогенно синтезировал АТФ. Фокс (США 1969 г)- аминокислоты, полипептиды и белковоподобные вещества. • Модельные опыты Опарина проходили с коацерватными каплями, а Фокса – с микросферами (шаровидные образования, возникающие при растворении и последующей конденсации полученных абиогенно белковоподобных веществ.

Теория саморазвития открытых каталитических систем А. П. Руденко. (1964) В ходе химической эволюции отбирались химические структуры, способствовавшие резкому повышению активности и избирательной способности катализаторов. Химическая эволюция представляет собой саморазвитие каталитических систем. Эволюционирующим веществом являются катализаторы. Основной закон химической эволюции: с наибольшей скоростью и вероятностью образуются те пути эволюционных изменений катализатора, на которых происходит максимальное увеличение его абсолютной активности. Саморазвитие, самоорганизация систем может происходить только за счет постоянного притока энергии, источником которой является основная, т. е. базисная реакция. Максимальные эволюционные преимущества получают каталитические системы, развивающиеся на базе экзотермических реакций.

Мир РНК Гипотетический этап возникновения жизни на Земле, когда функцию хранения генетической информации и катализ химических реакций выполняли ансамбли молекул рибонуклеиновых кислот. Впоследствии из их ассоциаций возникла современная ДНК-РНК-белковая жизнь, обособленная мембраной от внешней среды. Идея мира РНК была впервые высказана Карлом Вёзе в 1968 году, позже развита Лесли Оргелом и окончательно сформулирована Уолтером Гильбертом в 1986 году. Александр Сергеевич Спирин.

«Черные курильщики» • Условия среды в гидротермальных источниках, возможно, способствовали хемоавтотрофному возникновению жизни. • Эта теория отстаивается исследователями Вильямом Мартином и Михаэлем Русселем (M. Martin, M. J. Russell, (2003).

Эволюция видов

Методы исследования эволюции • палеонтология (ископаемые переходные формы, палеонтологические ряды, последовательность ископаемых форм) • биогеография (сопоставление видового состава с историей территорий, островные формы, реликты) • морфологические методы (установление связи между сходством строения и родством форм сравнения, рудиментарные органы, атавизмы) • эмбриологические методы (зародышевое сходство, принцип рекапитуляции) • генетические методы, методы биохимии и молекулярной биологии, • методы моделирования, • экологические методы.

Этапы становления эволюционной парадигмы • Традиционная биология (до XVIII в. – стационарное состояние) • Классическая теория биологической эволюции (Ч. Дарвин) • Синтетическая теория эволюции (синтез идей Ч. Дарвина и Г. Менделя) • Теория расширенного фенотипа Р. Докинза.

ЭВОЛЮЦИЯ В ЖИВОЙ ПРИРОДЕ (по ДАРВИНУ) Необратимая биологическая эволюция основана на: q изменчивости, q естественном отборе q наследственности q борьбе за существование Триада Дарвина

Синтетическая теория эволюции • Основание современной эволюционной биологии • Принципиальные положения заложены работами Кольцова, С. С. Четверикова, Н. В. Тимофеева. Рессовского, Р. Фишера, С. Райта, Дж. Холдейна, Н. П. Дубинина и др. • Элементарной структурной единицей эволюции является популяция (совокупность особей одного вида, длительно занимающая определенное пространство и воспроизводящая себя в течение большого числа поколений). • На первый план выступает не онтогенез (совокупность преобразований, происходящих в организме от зарождения до конца жизни, т. е. индивидуальное развитие организма), а филогенез (развитие популяций). • Элементарной единицей наследственности выступает ген.

Атрибуты эволюции • Самопроизвольность • Необратимость • Направленность

Факторы эволюции • • • естественный отбор мутационный процесс, популяционные волны, изоляция борьба за существование.

Формы отбора (что именно выбирается? ) • Движущий (поддерживается некоторое полезное отклонение от нормы), • Стабилизирующий (поддерживается средняя норма), • Деструптивный (появляются и расходятся две новые тенденции)

Выживает • • Сильнейший Более адаптированный Хорошо кооперирующийся ? ? ?

Развитие представлений о единице эволюционного отбора • Отдельный индивид (Дарвин) • Популяция (Синтетическая теория) • Ген (Докинз и др. )

Схема процесса образования сложных организмов из соединения простых

История развития жизни -1

История развития жизни -2

Некоторые важнейшие ароморфозы (полезные новообразования) • • • Фотосинтез Эукариоты Многоклеточные Скелет Живорождение Теплокровность

• Преобразование газового состава атмосферы - один из важнейших результатов созидательной работы живых организмов. Важнейшими компонентами атмосферы стали кислород и азот. Такая атмосфера стала пригодна для существования более высокоорганизованных существ

Прокариоты – безъядерные организмы имеют кольцевую молекулу ДНК. В процессе деления клетки происходит удвоение ДНК ; расхождение двух "хромосом" в дочерние клетки обеспечивается за счет роста клеточной мембраны.

Эукариоты –ядерные (гр. эу – хорошо и карион - ядро) • ДНК эукариотов имеет линейную форму и связана с особыми белками – гистонами. • Комплекс ДНК и белков носит название хромосомы. • В ядре эукариотической клетки, специализирующейся на хранении и передаче потомкам наследственной информации, находится несколько хромосом (у человека 23 пары – 46 хромосом).

Основные таксономические группы растений и животных и последовательность их эволюции • • • моллюски рыбы земноводные (амфибии) пресмыкающиеся (рептилии) птицы млекопитающие голосеменные покрытосеменные цветковые

Изменчивость: • наследуемая (генотипическая, мутационная) • ненаследуемая (фенотипическая, модификационная)

Конкуренция – фактор Разнообразие – стабильности фактор продолжения эволюции: Естественный отбор При изменении способствует условий сохранению что-нибудь благоприятных выживет изменений, адаптации к внешним условиям

1839. Т. Шванн. «Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений» • клетка является основной единицей любого организма • элементарные структуры-клетки развиваются одинаково. • клетки растений и клетки животных похожи.

Принципы описания организма с позиции клеточной теории • Редукционизм: «организм - сумма клеток» • Витализм: наличие особой «жизненной силы» определяет отличия живого от неживого • Системный метод: 1. система обладает набором свойств, присущих ее отдельным элементам; 2. система в целом может не иметь отдельных свойств и качеств, присущих ее отдельным элементам; 3. система имеет набор эмерджентных (интегративных) свойств и характеристик, которые не были присущи ее отдельным элементам и являются проявлением ее целостности и системности.

Современная клеточная теория Клетка — элементарная единица живого, основная единица строения, функционирования, размножения и развития всех живых организмов.

Состав эукариотической клетки • плазматическая мембрана; • цитоплазма, • ядро.

Фрэнсис Крик 1953 Розалинд Франклин Морис Уилкинс

Нуклеиновые кислоты • информационные молекулы • входят в состав всех живых организмов • представлены двумя видами - РНК и ДНК (рибонуклеиновая и дезоксирибонуклеиновая кислоты). С химической точки зрения, ДНК — это длинная полимерная молекула, состоящая из повторяющихся блоков, нуклеотидов.

Структура молекул нуклеиновых кислот 1. Пентоза: • рибоза (РНК) • или дезоксирибоза (ДНК) 2. Остаток фосфорной кислоты 3. Азотистое основание: Аденин, Гуанин, Тимин (ДНК) Цитозин, Урацил (РНК) Остаток фосфорной кислоты ОН Р = О ОН Пентоза: рибоза (РНК) или дезоксирибоза (ДНК)

Азотистые основания Пурины: Аденин Гуанин Пиримидины: Тимин Цитозин Урацил

Биологические функции Основная роль ДНК в клетках — долговременное хранение генетической информации о структуре РНК и белков, из которых состоят клетки, что делает возможным жизнедеятельность, рост, развитие и размножение всех современных организмов.

Генетическая информация реализуется в процессах: • транскрипции (синтеза молекул РНК на матрице ДНК) • трансляции (синтеза белков на матрице РНК). Последовательность оснований (нуклеотидов) в цепочке ДНК напрямую определяет последовательность оснований в РНК, на которую она «переписывается» в процессе, называемом транскрипцией.

Виды РНК • информационные, или матричных (и. РНК) - содержат информацию о последовательности аминокислот в белке • рибосомальные (р. РНК) - служат основой для рибосом, основная функция которых — сборка белка из отдельных аминокислот на основе и. РНК • транспортные (т. РНК) - доставляют аминокислоты к месту сборки белков — в активный центр рибосомы, «ползущей» по и. РНК

Генетический код - это способ кодирования аминокислотной последовательности белков при помощи последовательности нуклеотидов. • В ДНК используется четыре нуклеотида — аденин (А), гуанин (G), цитозин (С), тимин (T), (А, Г, Ц и Т). Эти буквы составляют алфавит генетического кода. • В РНК тимин заменён урацилом (У). • В молекулах ДНК и РНК нуклеотиды выстраиваются в цепочки (последовательность генетических букв). Кодон (триплет)– сочетание трех нуклеотидов, образующих определенное «слово» (то есть ACT CAG TTT и т. п. ).

• Поскольку в трёхбуквенных комбинациях используются 4 основания, всего возможны 64 кодона (4³ комбинации). • Кодоны кодируют 20 стандартных аминокислот, каждой из которых соответствует в большинстве случаев более одного кодона. • Один из трёх кодонов, которые располагаются в конце м. РНК, не означает аминокислоту и определяет конец белка, это «стоп» или «нонсенс» кодоны — TAA, TGA, TAG.

Ген – элементарная единица наследственного материала - участок хромосомы (молекулы ДНК), определяющий синтез одной белковой молекулы и, как следствие, возможность развития отдельного элементарного признака. • Ген содержит открытую рамку считывания, которая транскрибируется, а также регуляторные последовательности, (например, промотор). Геном – совокупность всех информационных частей всех ДНК клетки (совокупность всех генов).

1 нуклеотид Нуклеотид (А) 2 (Т) ДНК 3 Нуклеотид (А) (Т) Нуклеотид (Ц) (Г) Нуклеотид (Т) (А) Триплет = кодон 4 (А) (Т) (Г) (Ц) (А) (Т) (А) (Т)

5 хромосома (А) (Г) белк и (А) 6 23 пары = 46 хромосом (Т) (А) (Т) (Г) белк и (А) (Ц) (Г) белки (А) (Ц) (Т) (а) (т) (г) (ц) (А) (Т) (Т) белк и (Т) белки (Г) (Ц) (А) (Т) белк и (А) (Т) белки аллели (Т) (А) белк и (Ц) (А) (Т) (Г) (А) (Ц) (Т) белк и (А) (Т) (Г) (А) (Т) (Ц) (Г) (Ц) (А) (Т) (Г) (Ц) (А) (Т) белки

Свойства генетического кода • Триплетность — значащей единицей кода является • • • сочетание трёх нуклеотидов (триплет, или кодон). Непрерывность — между триплетами нет знаков препинания, то есть информация считывается непрерывно. Неперекрываемость — один и тот же нуклеотид не может входить одновременно в состав двух или более триплетов. (Свойство не является универсальным. ) Однозначность — определённый кодон соответствует только одной аминокислоте. (Свойство не является универсальным. ) Вырожденность (избыточность) — одной и той же аминокислоте может соответствовать несколько кодонов. Универсальность — генетический код работает одинаково в организмах разного уровня сложности — от вирусов до человека.

Виды мутаций: • генные • хромосомные • геномные. Геномные: — изменение (уменьшение или увеличение) числа хромосом в клетке. При хромосомных мутациях происходят крупные перестройки структуры отдельных хромосом. На генном уровне происходят изменения первичной структуры ДНК генов.

Рекомбинация участков хромосом

Виды мутаций: • генные • хромосомные • геномные. Геномные: — изменение (уменьшение или увеличение) числа хромосом в клетке. При хромосомных мутациях происходят крупные перестройки структуры отдельных хромосом. На генном уровне происходят изменения первичной структуры ДНК генов.

наследственность Из икринки лягушки вырастает только лягушонок: икринка; головастик лягушонок

Σ генов один признак. Рост у человека находится под контролем примерно 16 генов.

Один ген Σ признаков, Ген, определяющий у человека рыжую окраску волос, обусловливает также более светлый цвет кожи и появление веснушек.

Влияние внешних условий: Проявление гена, отвечающего за темную окраску, зависит от температуры. При нормальной для кошки температуре тела фермент, катализирующий синтез пигмента, не работает. Черно-бурая шерсть появляется только на более холодных выступающих частях тела ( уши, нос, лапы и хвост)

Неклассичность в биологии • Ген задает не конкретное проявление, а область вариации того или иного признака, т. е. вероятность его появления (среднюю норму реакции).

Начальные условия совокупность наследственных задатков особи – Фенотип 1 Генотип Фенотип 2 Случайность – вероятность Фенотип 3 Результат - случайные сочетания признаков и свойств особи – множество вариантов.

7. Антропологическая СВ 7 - 3 млн. лет назад: происхождение и развитие человека

Родственники (но не предки!) человека по отряду приматов

Южноафриканские австралопитеки жили 4 -1 млн. лет назад на равнинах, покрытых травой. Рост 120 -130 см Это были уже не человекообразные обезьяны, жившие в дремучих лесах, а предки человека,

Sahelanthropus tchadensis 6 -7 млн. Orrorin tugenensis 6 млн. Homo habilis - человек умелый 2, 6— 2, 5 млн Australopithecus anamensis 4, 2 млн

HOMO FLORESIENSIS HOMO SAPIENS HOMO NEANDERTHALENSIS HOMO HEIDELBERGENSIS HOMO ANTECESSOR Homo georgicus 1, 8 HOMO ERECTUS 1, 5 млн. HOMO ERGASTER 1, 9 млн.

Территории Восточной и Южной Африки 1. Семейство: Узконосые обезьяны до 18 млн. л. н. выделились в отдельную группу. 2. Гоминиды (человекообразные) – 18 млн. л. н. - гиббоны, орангутанги, гориллы, шимпанзе, гоминини. Смена экосистемы (с деревьев в саванну). Бипедальность (хождение на двух ногах) 3. Гоминини – подсемейство, отделение от шимпанзе. Предковые формы собственно нашей линии – 7, 1 млн. • уменьшение внутривидовой агрессии, • уменьшение клыков, • скрытые признаки готовности к спариванию, • кооперация, • моногамия

4. Австралопитеки – еще не люди, уже не обезьяны – более 2, 4 млн. л. н. 5. С 2, 4 млн Род homo: Homo habilis – человек умелый • Бипедализм • Укрупнение мозга • Изменение строения челюсти и зубного аппарата • Изменения на биомолекулярном уровне 1% • Первые орудия

6. 1, 9 млн. л. н. – Homo ergaster - Человек работающий: • резкое увеличение мозга и размеров тела, • изменение рациона питания (появление мяса) 7. 1, 7 млн. л. н – Homo erectus – человек прямоходящий: • резкое улучшение качества орудий • переселение части популяции на новые территории в Европу • огонь • термическая обработка пищи (1, 5 млн. л. н. ) • зачаточная речь

8. Неандертальцы (Европа, Западная Азия, Северная Африка. 130 - 28 тыс. л. н. ) – 2, 5%(от 1 до 4 для разных регионов) в генах европейцев • • • копье речь семья забота о старых и больных погребение усопших 9. Денисовцы ( Алтай. 100 – 50 тыс. л. н. ) – до 5% в генах коренного населения Австралии и Новой Гвинеи 10. Homo sapiens (250 тыс. л. н. - …) - кроманьонцы 11. Homo florensis (Индонезия. 100 -12 тыс. л. н. )

Неандертальцы: • Вопреки сложившейся "репутации" примитивных и воинственных существ, они изобретательно охотились, умело приноравливались к изменчивой среде, искусно изготавливали инструменты и к тому же были довольно развиты в социальном плане. • Умели разводить огонь. Питались почти исключительно мясом (охота), каннибализм был очень распространен. • Появились первые мистические/религиозные верования: они уже хоронили своих мертвецов и украшали могилы цветами.

«Маска» - кремниевое лицо. Около 35 000 лет (Франция). Возможно, является одним из лучших известных образцов неандертальского искусства. • В более позднее время, уже во время контактов с сапиенсами у неандертальцев появляются зачатки искусства (ожерелье из медвежьих когтей, нечто вроде "флейт" - кости с просверленными дырочками, которые, впрочем, могли служить для разведения огня, а не для музыкальных упражнений

• Неандертальцы стали жертвами высоких и сильных кроманьонцев, а не вымерли в результате глобального похолодания. Последний неандерталец умер как минимум за три тысячи лет до серьезного скачка температурного режима Земли • Фактически современные гомо сапиенсы и истребили эту ветвь себе подобных около 30 тысяч лет назад.

Линии неандертальца (Н) и современного человека (С) разошлись 500 -600 тыс. лет назад. Судя по всему, в этих линиях по-разному развивался разум. В линии (Н) успех был достигнут раньше, но оказался непрочным. Н. Эйдельман отмечает, что если сравнить неандертальский и кроманьонский черепа изнутри, то первый производит впечатление чего-то менее гармоничного, "грубой работы". Такие "наспех сделанные" прогрессивные преобразования называют "инадаптивными" в противоположность "эвадаптивным", т. е. развивающимся медленнее, но более сбалансированно, всесторонне, комплексно. Беру на себя смелость предположить, что у неандертальца (судя по огромным затылочным долям и всему комплексу имеющихся разрозненных данных) очень сильно развился тот "вариант" разума, который у современного человека развит гораздо слабее и к тому же упрятан далеко в подсознание - символическое мышление, основанное на ассоциативных связях зрительных образов. Такое мышление подразумевает наличие речи, но очень странной - всего из нескольких десятков слов, каждое из которых охватывает целый круг ассоциативно связанных понятий. Если есть хоть какая-то реальная основа под всякими магиями и телепатиями, то у неандертальцев это должно было быть развито максимально. У линии (С) это "затылочное" мышление никогда не развивалось так сильно, но зато его развитие шло в комплексе с другим, "лобным", более конкретным и предметным, логически-аналитическим мышлением, которое и стало доминирующим ("сознательным") у совр. человека. Одной из самых полезных (на первых порах) особенностей этого (С)-мышления оказалась возможность подчинять поведение индивида нуждам общества, обуздывать инстинкты, "слушать других".

Обряд похорон и кремации

надгробье Долмен

Более подробный календарь эволюции Вселенной с уменьшением времени в 2· 10 раз. 10 Начало года Июнь Сентябрь Октябрь Ноябрь Большой Взрыв Галактика Солнечная система и Земля Первые живые организмы Фотосинтез, эукариоты

Начало декабря Середина декабря 20. 12 21. 12 Кислородная атмосфера Одноклеточные, многоклеточные 22. 12 Ордовик Беспозвоночные Океанический планктон Рыбы 23. 12 Силур Споровые растения

24. 12 Девон Насекомые, амфибии 25. 12 Карбон Хвойные растения, рептилии 26. 12 Пермь 27. 12 Триас 28. 12 Юра Птицы 29. 12 Меловый Цветковые растения, период вымирание инозавров 30. 12 Приматы, Третичный млекопитающие, период первые гоминиды

31 декабря 14. 00 22. 30. 00 23. 59. 30 23. 59. 54 23. 59. 56 23. 59. 57 Проконсул и рамапитек Первые люди Орудия из камня Земледелие Первые города Начало письменности Бронзовая металлургия Железная металлургия

23. 59 Эвклидова геометрия, архимедова физика 24. 00 (1 января) Исчисление времени 00. 01 Введение нуля и десятичного счета. Наука Современность 00. 03

Язык общего естествознания и элементы эволюционной триады Дарвина: В процессе эволюции имеются особые этапы (точки бифуркации), на которых происходит отбор наиболее «удачных» флуктуаций : – способствующих переходу в энергетически более выгодные или устойчивые состояния; – реализующих правила запрета на существование недопустимых состояний в естествознании.

В биологии Естественный отбор в филогенезе*) -С одной стороны, -это сохранение накопленных изменений, способствующих выживанию вида; - С другой стороны, - это «запрет» на реализацию в историческом масштабе изменений, препятствующих выживанию вида *) - процесс развития биологического вида

В естествознании в целом: • Действует система правил отбора реализуемых состояний системы из множества виртуальных Напр. : 1. Из множества «возможных в принципе» состояний реализуются лишь некоторые устойчивые (стационарные) энергетические состояния атома; 2. В природе существует ограниченный диапазон допустимых скоростей материальных объектов (не больше скорости света); 3. В природе существует ограничение на минимальную величину стохастические воздействия (не меньше постоянных Планка и Больцмана)

Наследственность в биологии – «память» о родительском (предшествовавшем) состоянии вида, т. е. «зависимость» будущего от прошлого

В естествознании в целом: • В законах классической и неклассической физики имеет место зависимость последующего состояния системы от предыдущего – проявляется роль начального состояния: для решения уравнений Ньютона (классика) и Шредингера (неклассика) необходимо знать начальные условия!

Изменчивость в биологии – непредсказуемые, случайные отклонения, приводящие систему в качественно новое состояние

В естествознании в целом: • Существуют флуктуации как отражение идеи неопределенности характеристик объекта в условиях стохастического воздействия.

БИОЛОГИЯ И ФИЗИКА • Изменчивость (биология!) связана со случайными флуктуациями (физика!) видов • Но флуктуация может быть «удачной» и «неудачной» , т. е. вести или к прогрессу или к деградации • Чем же стимулируется прогресс в живой природе?

Случайность: По Больцману: Большие флуктуации маловероятны; начальные условия забываются, исходные структуры разрушаются По Дарвину: Флуктуации 1. передаются по наследству, если затрагивают генетический код 2. удачные «выживают» благодаря естественному отбору

В итоге По Больцману: По Дарвину: флуктуация ведет к росту ведет к росту хаоса. упорядоченности Необходим выход и к усложнению за рамки исходных стандартных структур, т. е. к подходов прогрессу физики

NB! Бытие всех объектов природы подчиняется законам физики, однако становление этого бытия рассматривается в рамках эволюционных идей, рожденных в биологии