68) Биология – совокупность наук о живой природе, об огромном многообразии вымерших и ныне населяющих Землю живых существ.

Первые систематические попытки познания живой природы были сделаны еще в древности, врачами античности Гиппократом (ок. 460 – ок. 370) и Галеном (ок. 130 – ок. 200), а также древнегреческим философом и ученым Аристотелем (384–322 до н.э).

Значительный вклад в традиционную биологию внес шведский естествоиспытатель Карл Линней (1707–1778). Он создал систему классификации растительного и животного мира и построил наиболее удачную классификацию растений и животных, подробно описав около 1500 растений. Классификация производилась по определенным признакам, отражающим закономерности, наблюдаемые в живой природе. По таким признакам растения объединялись в группы, называемые таксонами. Введенная Линнеем бинарная номенклатура для обозначения рода и вида дошла до наших дней почти неизменной.

Французский ботаник Мишель Адансон (1727–1806) предложил принцип классификации растений по сходству максимального числа признаков с применением математических методов. Этот принцип лежит в основе числовой таксономии, весьма эффективной при объединении организмов в родственные группы. В последнее время в числовой таксономии применяются современные вычислительные средства.

Концепция эволюции имеет для биологической картины мира фундаментальное значение. Именно в биологии эта концепция стала основой развития разностороннего специализированного знания о живом. Эволюционная биология как наука о развитии живой природы начиналась с материалистической теории эволюции органического мира Земли, основанной на воззрениях английского естествоиспытателя Чарльза Дарвина (1809–1882).

Эволюция (по Дарвину) осуществляется в результате взаимодействия трех основных факторов: изменчивости, наследственности и естественного отбора.

• Изменчивость служит основой образования новых признаков и особенностей в строении и функциях организмов.

• Наследственность закрепляет эти признаки.

• Под действием естественного отбора устраняются организмы, не приспособленные к условиям существования.

Грегором Менделем (1822-1884) законов наследственности. В своей работе 1865 года Мендель, анализируя потомство, полученное от сортов гороха, обладающих контрастно отличающимися признаками, открыл новый мир явлений. Его работа объединила биологический и математический анализ. Ему удалось создать логическую модель наследственности и дать формулировку законов наследственности. Исходя из этого, Мендель основал теорию гена. Он выделил самое существенное свойство генов – дискретность – и сформулировал принципы независимости комбинирования генов при скрещивании. Результаты исследований Менделя, опубликованные в 1865 году, не обратили на себя никакого внимания и были «переоткрыты» независимо от него. В 1900 году голландским ученым-биологом Xуго де Фризом, немецким ученым-ботаником Карлом Корренсом и австрийским ученым Эрихом Чермак-Зейзенеггом почти одновременно вторично были открыты и стали всеобщим достоянием законы наследственности, установленные Менделем в Х1Хв.

Хуго де Фриз открыл существование наследуемых мутаций, составляющих основу дискретной изменчивости. Он предположил, что новые виды возникли вследствие мутаций. Понятие мутации в генетике аналогично понятию флуктуации в синергетике. Мутации – это случайные и внезапные изменения в наследственной системе организмов.

Развитию генетики способствовали исследования американского биолога, одного из основоположников генетики, Томаса Ханта Моргана (1866–1945). Он сформулировал хромосомную теорию наследственности, согласно которой каждому биологическому виду присуще свое строго определенное число хромосом.

В 1941 году Дж. Бидл и Э. Татум выявили генетическую основу процессов биосинтеза - образование необходимых организму веществ в живых клетках с участием биокатализаторов-ферментов.

69) Уже более 500 лет в биологии господствует аналитический подход, так называемый редукционизм, главной догмой которого является принцип «изменяй факторы но одному» при организации любого эксперимента. Суть подхода сводится к расчленению любой сложной системы на некие «элементы», затем каждый элемент — на еще более мелкие составные части, и т.д. Этот подход очень хорошо показал себя при изучении систем, элементы которых действуют аддитивно, т.е. не взаимодействуют друг с другом (или взаимодействуют очень слабо). Однако, к сожалению, большинство систем биологии являются столь «целостными», столь внутренне связанными, что редукционизм в принципе неактуален для изучения таких систем. При разделении целостной биологической системы на составляющие ее компоненты и изучение аддитивных вкладов каждой компоненты из поля зрения исследователя ускользают эффекты их взаимодействия.

В настоящее время начинает бурно развиваться системный методо-логический подход в биологии. Он базируется на нескольких существенных принципах.

Принцип 1. Математическая статистика за последнее десятилетия создала строгую и стройную теорию планирования многофакторных экспериментов. Эта система позволяет количественно оценивать, основные (аддитивные) вклады каждого фактора и, что самое главное — взаимодействия факторов, причем взаимодействия первого, второго, третьего и даже четвертого порядков. Принцип 2 В последнее время развиты строгие методы поиска экстремумов, т.е. методы максимизации (или минимизации) выхода конечного продукта сложной системы.

Эти принципы составляют сейчас фундамент системной биологии.

70 ) Новый этап в развитии эволюционной теории наступил в 1859 году в результате публикации основополагающей работы Чарльза Дарвина «Происхождение видов путём естественного отбора или сохранение благоприятных рас в борьбе за жизнь». Основной движущей силой эволюции по Дарвину является естественный отбор.

71)Эволюция (по Дарвину) осуществляется в результате взаимодействия трех основных факторов: изменчивости, наследственности и естественного отбора.

• Изменчивость служит основой образования новых признаков и особенностей в строении и функциях организмов.

• Наследственность закрепляет эти признаки.

• Под действием естественного отбора устраняются организмы, не приспособленные к условиям существования.

Благодаря наследственной изменчивости и непрерывному действию естественного отбора организмы в процессе эволюции накапливают все новые приспособительные функции, что в конечном результате ведет к образованию новых видов. Таким образом, Дарвин установил движущие силы эволюции органического мира, объяснил процесс развития и становления биологических видов.

72)Современная эволюционная биология –комплексное учение – синтетическая теория эволюции – это синтез дарвиновской концепции естественного отбора с генетикой и экологией.

Современный эволюционизм значительно отличается от дарвинизма в его начальном виде – это многогранное комплексное учение, получившее название синтетической теории эволюции, которая представляет синтез дарвиновской концепции естественного отбора с генетикой и экологией. К основным факторам эволюции в настоящее время относят не только выделенные Дарвиным естественный отбор, изменчивость и наследственность, но и мутационные процессы, популяционные волны численности и изоляцию. При этом в качестве основного элемента эволюционного процесса сегодня рассматривается устойчивое изменение генотипа популяции, а не отдельной особи или вида.

Основные положения синтетической теории эволюции (СТЭ):

• Эволюция протекает постепенно. Через отбор мелких случайных мутаций. Новые формы могут образовываться через крупные наследственные изменения (сальтации), а их жизненность определяется отбором.

• Исходным материалом для эволюции являются мутации различного типа, а сами эволюционные изменения случайны и не имеют определенного направления.

• Макроэволюция осуществляется через процессы микроэволюции и не имеет каких либо собственных механизмов возникновения новых форм жизни.

73. Концепции эволюции в современной биологии:

• Креоционизм

• Самопроизвольное зарождение

• Стационарное состояние

• Пансперими?????

• Биологическая эволюция