Основы естествознания

21. Еще на заре развития человеческой культуры людей поражала не только целесообразность строения отдельных живых существ, но и тот «порядок», который существует в живой природе в целом. Уже в древнейших индийских, египетских, китайских источниках и особенно в античной философии можно найти много интересных мыслей о взаимосвязи между животными и растениями, о единстве и целостности органического мира и его закономерном взаимодействии с органической природой. Сходность основных биохимических и физиологических особенностей животных, растений и микроорганизмов дополняется едиными чертами их строения и особенно тем, что клетка является основой структуры всех организмов.

Органический мир представляет собой единое целое, но в то же время он дискретен, т. е. состоит из отдельно существующих частей. Эти части соподчинены и образуют целостную систему, каждая часть обладает самостоятельностью, т. е. в определенных отношениях является и целым. Обладая известной автономией, части входят в состав более крупных структурных единиц, образуя разные ступени организации -- от клетки до органического мира как целого. Как и всякое вещество, живая материя построена из молекул и атомов. Их взаимодействие, обусловливающее обмен веществ или проявление жизни на молекулярном уровне, изучают биохимия и биофизика.

Следующей по величине частью живого являются клетки, образующие ткани и органы. Отличаясь высокой степенью интеграции частей, организмы обладают неизмеримо большей автономностью по отношению друг к другу, нежели составляющие их органы и части. Почти каждый вид состоит из различающихся по строению, но в то же время кровнородственных групп индивидуумов; у многих животных личинки не только отличаются по внешнему виду, строению и физиологии, но и живут в других местах либо питаются иной пищей и имеют многие другие особенности. Также отличаются самцы и самки, а у многих видов насекомых, паразитических червей и других известны пищевые расы, живущие за счет разных кормов или по-разному размножающиеся, например, озимые и яровые расы рыб. Вид, таким образом, представляет не простое собрание одинаковых индивидуумов, а сложную систему группировок, соподчиненных, тесно связанных друг с другом и тем самым поддерживающих существование друг друга. Объединение разнородных индивидуумов в популяции, а различных популяций в виды создает много преимуществ в борьбе за существование и обеспечивает более активные отношения вида со средой, поскольку здесь возникают более активные сложные формы групповой жизнедеятельности. Будучи единым целым, живая природа не представляет собой какой-то замкнутой автономной системы.

Она находится в тесном единстве и взаимодействии с окружающей ее неживой природой. Тела животных и растений состоят из тех же химических элементов, в них действуют те же химические и физические законы, которые присущи неживой природе. Единство, тесная взаимосвязь организмов с окружающими абиотической и биотической средами нашли яркое выражение в трудах русского биолога К.Ф. Рулье, русского физиолога И.М. Сеченова. Углубил эти представления о единстве организмов и среды И.В. Мичурин. «Каждый организм, каждое свойство, каждый член, все внутренние и наружные части всякого организма, -- писал он, -- обусловлены внешней обстановкой его существования. Если организация растения такова, какова она есть, то это потому, что каждая ее подробность исполняет известную функцию, возможную и нужную только при данных условиях»3. Разнообразные формы животных, растений и микроорганизмов отличаются друг от друга величиной, формой, строением, функциями (характером жизнедеятельности), местами обитания (географическим распространением), органическим веществом, синтезируемым с помощью хлорофилла. Помимо растений это делают бактерии -- хемосинтетики, использующие при синтезе энергию химических превращений. За счет растений живут другие организмы.

Животные питаются готовыми органическими веществами и являются его потребителями (консументами). Наконец, значительная часть микроорганизмов (большая часть бактерии и низших грибов -- актинолицетов) существует за счёт мертвого органического вещества (трупов животных и растений), разлагая его и возвращая к исходному неорганическому состоянию. Поэтому их называют разрушителями (редуцентами) органического вещества. Другие микроорганизмы ведут паразитический образ жизни, существуя за счет живых растений и животных.

22. Нормальное протекание жизненного процесса каждого организма требует не только поступления в организм определенных веществ и энергии, но и удаления из него продуктов обмена и рассеяния избыточной энергии во внешнюю среду. Из этого и складываются основные потребности организма, удовлетворяемые за счет других живых существ и неорганической среды. Растения получают основные вещества и энергию почти полностью из неорганической природы. Одновременно в жизни всех растений непосредственную и очень важную роль играют взаимоотношения с другими видами растений и животных, так как они воздействуют на химические процессы и на физическое состояние среды. Отношения разных видов со средой всегда специфичны, что и отличает виды друг от друга. Каждый вид связан с определенными элементами (факторами) среды, которые могут быть безразличными или малозначительными для его соседей -- других видов. Эта специфичность является прямым следствием эволюции, происходящей по открытому Ч. Дарвином принципу расхождения (дивергенции) видов, каждый из которых имеет свою «экологическую нишу» в сообществе. Под экологической нишей понимают место, занимаемое данным видом в тех сообществах, куда он входит в качестве одного из членов. Это место определяется отношением к абиотическим условиям и связям данного вида с другими видами.

Особенно важны пищевые связи. Опираясь на них, можно выделить ниши травоядных копытных (преимущественно древоядных оленей), насекомоядных птиц, хищных птиц и т. д. В результате объединения отдельных видов сложной системы -- биоценоза -- образуется единая структура органического мира; она обладает высокой степенью слаженности, чем и объясняется ее устойчивость. Но эти связи одновременно и противоречивы, что определяется характером отношений каждого со средой. Односторонний характер воздействия любого вида на окружающую среду и невозможность его непрерывного существования без восстановления другими видами использованных ресурсов объясняют неизбежность возникновения и развития жизни как общего и единого круговорота веществ в биосфере.

Еще на заре жизни наметились два основных звена биогенного круговорота веществ -- гетеротрофного и автотрофного питания. Гетеротрофное питание означает усвоение организмами уже существующих органических веществ, а автотрофное -- их синтез из веществ неживой природы. Круговорот веществ замкнулся при появлении сапрофитов, минерализующих мертвое органическое вещество и возвращающих его в исходное неорганическое состояние. Основным стержнем круговорота веществ служит питание особей одних видов особями других и использование одними видами продуктов обмена других. Различают два основных типа межвидовых отношений: а) симбиоз, не обоюдное полезное сожительство, а все формы сожительства и взаимных связей или сосуществование (в широком смысле слова), при котором виды связаны друг с другом взаимными приспособлениями и входят в состав одного биоценоза, часто одной цепи питания; б) антибиоз, или невозможность сожительства видов, так как существование одного исключает или затрудняет пребывание другого.

23. Хромосомы. ДНК защищена от внешних воздействий «упаковкой» из белков и организована в хромосомы, находящиеся в ядре клетки. В хромосоме регулируется активность генов, их восстановление при радиационном, химическом или ином типе повреждений, а также их репликация (копирование) в ходе клеточных делений - митоза и мейоза (см. КЛЕТКА). Каждый вид растений и животных имеет определенное число хромосом. У диплоидных организмов оно парное, две хромосомы каждой пары называются гомологичными. Среди них различают половые (см. ниже) и неполовые хромосомы, или аутосомы.

Человек имеет 46 хромосом: 22 пары аутосом и одну пару половых хромосом; при этом одна из хромосом каждой пары приходит от матери, а другая - от отца. Число хромосом у разных видов неодинаково. Например, у классического генетического объекта - плодовой мушки дрозофилы - их четыре пары. У некоторых видов хромосомные наборы состоят из сотен пар хромосом; однако количество хромосом в наборе не имеет прямой связи ни со сложностью строения организма, ни с его эволюционным положением. Помимо ядра, ДНК содержится в митохондриях, а у растений - еще и в хлоропластах.

Поэтому те гены, которые находятся в ядерной ДНК, называют ядерными, а внеядерные, соответственно, митохондриальными и хлоропластными. Внеядерные гены контролируют часть энергетической системы клеток: гены митохондрий отвечают в основном за синтез ферментов реакций окисления, а гены хлоропластов - реакций фотосинтеза. Все остальные многочисленные функции и признаки организма определяются генами, находящимися в хромосомах. Передача генов потомству. Виды поддерживают свое существование сменой одних поколений другими. При этом возможны различные формы размножения: простое деление, как у одноклеточных организмов, вегетативное воспроизводство, как у многих растений, половое размножение, свойственное высшим животным и растениям (см. РАЗМНОЖЕНИЕ). Половое размножение осуществляется с помощью половых клеток - гамет (сперматозоидов и яйцеклеток).

Каждая гамета несет одинарный, или гаплоидный, набор хромосом, содержащий только по одному гомологу; у человека это 23 хромосомы. Соответственно, каждая гамета содержит только один аллель каждого гена. Половина гамет, производимых особью, несет один аллель, а половина - другой. При слиянии яйцеклетки со сперматозоидом - оплодотворении, - образуется одна диплоидная клетка, называемая зиготой. Из клеток, получающихся в результате митотических делений зиготы в процессе индивидуального развития (онтогенезе), формируется новый организм. В зависимости от того, какие аллели несет данная особь, у нее развиваются те или иные признаки. Отметим, что равновероятное распределение аллелей по гаметам было открыто Грегором Менделем в 1865 и известно как Первое правило Менделя. ДНК. Многоклеточные организмы, как здания, сложены из миллионов кирпичиков - клеток. Основным «строительным» материалом клетки являются белки. У каждого типа белка - своя функция: одни входят в состав клеточной оболочки, другие - создают защитный «чехол» для ДНК, третьи передают «инструкции» о том, как производить белки, четвертые регулируют работу клеток и органов, и т.д.

Каждая молекула белка представляет собой цепочку из многих десятков, даже сотен звеньев - аминокислот; такую цепь называют полипептидной. Сложные белки могут состоять из нескольких полипептидных цепей.

24. В эволюции человека (Homo) различают три этапа (кроме того некоторые ученые выделяют в отдельный вид еще и вид Homo habilis - человек умелый): 1. Древнейшие люди, к которым относятся питекантроп, синантроп и гейдельбергский человек (вид человек прямоходящий - Homo erectus). 2. Древние люди - неандертальцы (первые представители вида человек разумный - Homo sapiens). 3. Современные (новые) люди, включающие ископаемых кроманьонцев и современных людей (вид человек разумный - Homo sapiens). Таким образом следующий после австралопитеков в эволюционной лестнице -- уже «первый человек», первый представитель рода Ноmo. Это человек умелый (Homo habilis). В 1960 г. английский антрополог Луис Лики нашёл в ущелье Олдовай (Танзания) рядом с останками «человека умелого» самые древние орудия, созданные человеческими руками.

Эти орудия -- всего лишь расколотая под определённым углом галька, слегка заострённая. Другая ветвь эволюции рода Ноmо, стоящая, по оценкам биологов, выше «человека умелого», -- человек выпрямленный (Ноmo erectus). Питекантроп - «обезьяночеловек». Останки были обнаружены сначала на о. Ява в 1891 году Е. Дюбуа, а затем в ряде других мест. Питекантропы ходили на двух ногах, объем мозга у них увеличился. Синантроп, останки которого найдены в 1927 - 1937 гг. в пещере близ Пекина, во многом сходен с питекантропом, это географический вариант человека прямоходящего.

Их часто называют обезьянолюдьми. «Человек выпрямленный» уже не бежал в панике от огня, как все остальные звери, а сам разводил его (впрочем, есть предположение, что и «человек умелый» уже поддерживал огонь в тлеющих пнях и термитниках); не только раскалывал, но и обтёсывал камни, в качестве посуды использовал обработанные черепа антилоп. Современные люди. Возникновение людей современного физического типа произошло относительно недавно, около 50 тыс. лет назад. Их останки найдены в Европе, Азии, Африке и Австралии. В гроте Кроманьон (Франция) было обнаружено сразу несколько скелетов ископаемых людей современного типа, которых и назвали кроманьонцами.

Они обладали всем комплексом физических особенностей, который характеризует современного человека. Расы человека, по-видимому, появились сравнительно недавно. Согласно одной из схем, основанной на данных молекулярной биологии, разделение на два больших расовых ствола -- негроидный и европеоидно-монголоидный -- произошло скорее всего около 100 тысяч лет назад, а дифференциация европеоидов и монголоидов -- около 45-60 тысяч лет назад. Большие расы в основном формировались под влиянием природных и социально-экономических условий в ходе внутривидовой дифференциации уже сложившегося человека разумного, начиная с эпохи позднего палеолита и мезолита, но главным образом -- в неолите. Европеоидный тип установился с неолита, хотя отдельные его черты прослеживаются в позднем или даже среднем палеолите. Фактически отсутствуют достоверные свидетельства присутствия монголоидов в Восточной Азии в донеолитическую эпоху, хотя в Северной Азии они, возможно, существовали уже в позднем палеолите. В Америке предки индейцев не были сложившимися монголоидами. Также и Австралия заселялась еще «нейтральными» в расовом отношении неоантропами.

Существуют две основные гипотезы происхождения человеческих рас -- полицентризма и моноцентризма.

Согласно теории полицентризма, современные расы человека возникли в результате длительной параллельной эволюции нескольких филетических линий на разных материках: европеоидная в Европе, негроидная в Африке, монголоидная в Центральной и Восточной Азии, австралоидная в Австралии. Однако если эволюция расовых комплексов и шла параллельно на разных континентах, она не могла быть полностью независимой, поскольку древние проторасы должны были скрещиваться на границах своих ареалов и обмениваться генетической информацией. В ряде областей сформировались промежуточные малые расы, характеризующиеся смешением признаков разных больших рас. Так, промежуточное положение между европеоидной и монголоидной расами занимают южносибирская и уральская малые расы, между европеоидной и негроидной -- эфиопская и т. д.

С позиций моноцентризма современные человеческие расы сформировались относительно поздно, 25--35 тыс. лет назад, в процессе расселения неоантропов из области их возникновения. При этом также допускается возможность скрещивания (хотя бы ограниченного) неоантропов во время их экспансии с вытесняемыми популяциями палеоантропов (как процесса интрогрессивной межвидовой гибридизации) с проникновением аллелей последних в генофонды популяций неоантропов. Это также могло способствовать расовой дифференциации и устойчивости некоторых фенотипических признаков (подобных лопатообразным резцам монголоидов) в центрах расообразования. Начиная с 17 века предложено немало различных классификаций человеческих рас. Наиболее часто выделяют три основные, или большие, расы: европеоидная (евразийская, кавказоидная), монголоидная (азиатско-американская) и экваториальная (негро-австралоидная).

25. БИОЭТИКА - область междисциплинарных исследований этических, философских и антропологических проблем, возникающих в связи с прогрессом биомедицинской науки и внедрением новейших технологий в практику здравоохранения.

Содержание биоэтики. Развитие биоэтики обусловлено тем, что в современном мире медицина претерпевает процесс цивилизационных преобразований. Она становится качественно иной, не только более технологически оснащенной, но и более чувствительной к правовым и этическим аспектам врачевания. Этические принципы для новой медицины хотя и не отменяют полностью, но радикально преобразуют основные положения «Клятвы Гиппократа», которая была эталоном врачебного морального сознания на протяжении веков. Традиционные ценности милосердия, благотворительности, ненанесения вреда пациенту и другие получают в новой культурной ситуации новое значение и звучание. Именно это и определяет содержание биоэтики.

К биоэтическим обычно относят моральные и философские проблемы аборта; контрацепции и новых репродуктивных технологий (искусственное оплодотворение, оплодотворение «в пробирке», суррогатное материнство); проведения экспериментов на человеке и животных; получения информированного согласия и обеспечения прав пациентов (в том числе с ограниченной компетентностью - например, детей или психиатрических больных); выработки дефиниции (определения) смерти; самоубийства и эвтаназии (пассивной или активной, добровольной или насильственной); проблемы отношения к умирающим больным (хосписы); вакцинации и СПИДа; демографической политики и планирования семьи; генетики (включая проблемы геномных исследований, генной инженерии и генотерапии); трансплантологии; справедливости в здравоохранении; клонирования человека, манипуляций со стволовыми клетками и ряд других.

В основе биоэтики лежат представления о недостаточности одностороннего медицинского истолкования телесного благополучия как цели врачевания. Насущной необходимостью является междисциплинарный диалог медиков с представителями широкого круга гуманитарных наук и диалог с пациентами и представителями общественности. Только так может быть адекватно выражена и понята многоплановая природа человеческого страдания и на этом основании выработана современная регулятивная идея блага и как цели врачевания для отдельного индивида, и как цели общественного здравоохранения в целом.

Первой исследовательской организацией, начавшей систематическое междисциплинарное обсуждение моральных проблем современной медицины, стал созданный в 1969 врачем-психиатром Виллардом Гейлином и философом Дэниэлом Кэллахеном «Хейстингский центр» (Institue of Society, Ethics and the Life Sciences). В 1971 был создан Институт этики Кеннеди (с 1979 года - часть Джорджтаунского университета), который создал первые образовательные курсы для врачей, философов и представителей других специальностей.

Сложные биоэтические проблемы затрагивают многие стороны развития современных сообществ. Поэтому для их решения создан особого рода социальный институт этических комитетов, который представляет собой многоуровневую сеть общественных, государственных и международных организаций. Этические комитеты существуют при научно-исследовательских организациях и больницах, профессиональных объединениях (врачебных, сестринских, фармацевтических), государственных органах, международных организациях (ЮНЕСКО, ВОЗ, Совет Европы и др.). С исторической точки зрения биоэтика и началась как широкая общественная дискуссия по поводу сложнейшего морального выбора на границе между жизнью и смертью в парадоксальных ситуациях, постоянно порождаемых прогрессом современных биомедицинских технологий.

В биоэтических дискуссиях границы человеческого существования постоянно подвергаются критическому пересмотру, что делает их нестабильными. Одновременно возникает набирающая силу тенденция различения «человеческого сообщества» и «морального сообщества». Многочисленные группы и движения сторонников прав животных настойчиво добиваются пересмотра «антропоцентричной» морали и признания в качестве основополагающей -«патоцентрической» модели (включающей всех живых существ, способных переносить боль) или даже биоцентрической модели, объемлющей всю живую природу. Особо активно это обсуждается в связи с проектами создания трансгенных животных для ксенотрансплантаций (пересадки органов от животных человеку).

26. Эмоции - особый класс субъективных психологических состояний, отражающих в форме непосредственных переживаний приятного процесс и результаты практической деятельности, направленной на удовлетворение его актуальных потребностей. Поскольку все то, что делает человек, в конечном счете, служит цели удовлетворения его разнообразных потребностей, постольку любые проявления активности человека сопровождаются эмоциональными переживаниями.

Эмоции, утверждал Ч. Дарвин, возникли в процессе эволюции как средство, при помощи которого живые существа устанавливают значимость тех или иных условий для удовлетворения актуальных для них потребностей. Самая старая по происхождению, простейшая и наиболее распространенная среди живых существ форма эмоциональных переживаний - это удовольствие, получаемое от удовлетворения органических потребностей, и неудовольствие, связанное с невозможностью это сделать при обострении соответствующей потребности.

О тесной связи, которая существует между эмоциями и деятельности организма, говорит тот факт, что всякое эмоциональное состояние обычно сопровождается многими физиологическими изменениями организма. Чувства - высший продукт культурно-эмоционального развития человека. Они связаны с определенными, входящими в сферу культуры предметами, видами деятельности и людьми, окружающими человека. Предметом чувственного отношения человека могут стать исторические и социальные события, многое другое.

В отличие от эмоций, которые обычно возникают в ответ на воздействие отдельных свойств окружающей среды, чувства соотносятся с восприятием и оценкой сложных предметов, событий, людей, ситуаций. Они достаточно развиты лишь у человека: у животных их нет. Чувства выполняют в жизни и деятельности человека, в его общении с окружающими людьми мотивирующую роль. В отношении окружающего его мира человек стремится действовать так, чтобы подкрепить и усилить свои положительные чувства.

Они всегда связаны с работой сознания, могут произвольно регулироваться. Проявление сильного и устойчивого положительного чувства к чему-либо или кому-либо называется страстью. Устойчивые чувства умеренной или слабой силы, действующие в течение длительного времени, именуются настроениями. Творчество как процесс создания чего-то нового, часто предполагает, что человек может испытывать недостаточность информации, знаний, умений для достижения цели и решения той или иной проблемы, именно поэтому ему необходимо сделать рывок в неизведанное, создать новые знания, умения, новые объекты и произведения. Эмоции, вдохновение, воображение помогают сделать этот «рывок в творчество».

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5