Принципы самоорганизация в открытых системах

1. Система должна быть открытой.

2. Система должна находиться достаточно далеко от точки термодинамического равновесия.

3. Упорядочивающим принципом для системы является эволюция в сторону увеличения их энтропии или усиления их беспорядка (принцип Больцмана).

4. Флуктуации, или случайные отклонения системы от некоторого среднего положения, в самом начале подавляются и ликвидируются системой.

5. На принципе отрицательной обратной связи, основывается управление и сохранение динамического равновесия систем.

6. Опора на положительную обратную связь.

7. Процессы как и переходы от одних структур к другим, сопровождаются нарушением симметрии.

8. Самоорганизация может начаться лишь в системах, обладающих достаточным количеством взаимодействующих между собой элементов и, следовательно, имеющих некоторые критические размеры.

10. Нестационарность Вселенной означает:

1. Во Вселенной не существует каких-либо выделенных точек и направлений, т. е. ее свойства не зависят от направления.

2. Вселенная не может находиться в неизменном состоянии, а должна либо расширяться, либо сжиматься.

3. Нестационарность характеризует распределение в среднем вещества во Вселенной, что часто называют космологическим постулатом.

Раздел 4. Естественно-научная картина мира в биологии и экологии

Тема 1. Естественно-научные теории в биологии и экологии

Лекция 10.

«Концепция уровней биологических структур и организации живых систем»

Введение

Придерживаясь принципов системного подхода, будем рассматривать разнообразие форм и явлений живой природы с точки зрения уровня определяющих их биологических структур. Такое изучение дает возможность теоретически представить, как могли возникнуть живые системы на Земле и как шла эволюция от простейших к системам более сложным.

Исторически биология развивалась как описательная наука о формах и видах растительного и животного царства. Поэтому важное место в ней заняли методы анализа, систематизации и классификации эмпирического материала.

Первые классификации, система растений К. Линнея (1707-1778) и классификация животных Ж. Бюффона (1707-1788), носили искусственный характер, т.к. не учитывали происхождения и развития организмов. Тем не менее, они способствовали объединению известного биологического знания, его анализу и исследованию причин и факторов происхождения-эволюции живых систем.

Без такого исследования невозможно было бы, перейти на новый уровень познания, когда объектами изучения биологов стали живые структуры.

Обобщение и систематизация знаний о видах и родах флоры-фауны требовали перехода от искусственных классификаций к естественным, где основой должен стать принцип генезиса, происхождения новых видов, а следовательно, разработка теории эволюции. Такие попытки естественной классификации, предпринимались Ж.Б. Ламарком (1744-1829) и Этьеном Жоффруа Сент-Илером (1772-1844). Их работы послужили вехой на пути создания первой научной теории эволюции живого Чарлзом Дарвином.

Описательная (эмпирическая) биология послужила тем фундаментом, на основе которого сформировался целостный взгляд на многообразный, но в то же время единый мир живых систем. Первые представления о системах и уровнях их организации были заимствованы из опыта изучения живой природы. Ведь прежде чем объяснить функционирование отдельных частей или элементов живых организмов, мы должны понять жизнедеятельность единого, целостного организма, а такое понимание первоначально достигаемой на описательном, эмпирическом уровне. Дальнейший теоретический шаг в понимании неизбежно связан с анализом живой системы, ее расчленением на отдельные подсистемы и элементы, изучением структуры системы, выявлением уровней организации.