Синтетическая теория эволюции. Концепция самоорганизации

В настоящее время в теорию эволюции включены данные генетики, палеонтологии, экологии, молекулярной биологии и концепции дарвинизма, поэтому называется она " синтетической теорией эволюции ". Мы имеем дело с гипотезами, имеющими частные практические подтверждения.

Синтетическую теорию эволюции принято разделять на две структурные части: теорию микроэволюции и теорию макроэволюции.

В рамках теории микроэволюции изучаются необратимые преобразования популяций (совокупностей организмов/особей одного вида с единым генофондом, занимающих определенную территорию, приводящие к формированию нового вида). Вид – это группа скрещивающихся между собой организмов, которые не могут скрещиваться с представителями других таких групп. Вид существует в форме популяций.

Теория макроэволюции изучает направления и закономерности развития жизни на Земле в целом, включая происхождение человека.

Термин " таксон " (греч. taxis - расположение, строй) определяет общее название групп организмов. Первую универсальную классификацию форм жизни создал Карл Линней (1707-1778). В нее вошли следующие таксоны: вид, род, семейство, отряд (порядок у растений), класс, тип (отдел у растений), царство.

В теории микроэволюции элементарной эволюционной структурой считается популяция (у Ламарка таковой была особь). Только в рамках популяции возможны элементарные эволюционные явления: мутации, флустрации.

Генотипом называют совокупность генов организма. Доступная непосредственному наблюдению и анализу совокупность признаков называется фенотипом. "Фенотип – это явление, а генотип – его сущность".

Четвертый фактор эволюции – естественный отбор. Его генетический смысл состоит в сохранении внутри популяции определенных генотипов и избирательное их участие в передаче генов следующим поколениям.

В результате стабилизирующего отбора определяется преобладающий в данных условиях фенотип.

Синтетическая теория эволюции предполагает медленность процесса развития, так как мутантные гены возникают редко, и еще реже мутации становятся началом эволюционных процессов.

В последние годы все настойчивее в науку проникают концепции прерывистой эволюции, восходящие к катастрофизму Кювье.

Концепция самоорганизации. Термин «самоорганизация» отражает принцип развития Природы от простого к сложному.

В последние десятилетия XX века возникла интегрирующая наука – синергетика - теория самоорганизации открытых, диссипативных нелинейных систем.

Открытость системы означает ее возможность обмениваться с окружающей средой веществом, энергией и информацией. Альтернативной представляется закрытая система, например, Вселенная Ньютона.

Изолированная система, предоставленная самой себе (самоорганизующаяся), неизбежно переходит к наибольшему хаосу.

Диссипативными называют такие открытые системы, в которых прирост энтропии в единицу времени в единице объема отличен от нуля. Без диссипатии, то есть рассеяния свободной энергии и создаваемых в системе неоднородностей, новые структуры возникнуть не могут.

Линейной называют систему, свойства которой не зависят от воздействия, оказываемого на систему. Процесс самоорганизации предполагает нахождение системы вдали от точки равновесия, когда свойства системы оказываются зависящими от воздействующих сил. Неравновесное состояние рассматривается синергетикой как основной источник упорядоченности.

Пример: может быть представлен опытом, называемым иногда " яичница Бенара ": получение в широком сосуде некоторой организованной структуры из налитой в сосуд ртути при нагревании сосуда (сковорода на плите). Структура напоминала пчелиные соты. Вместо ртути, как выяснилось, можно использовать, например, растительное масло.

Другим примером самоорганизации является химическая реакция Белоусова–Жаботинского.

Примером самоорганизации системы из области квантовой физики является работа лазера.

Еще один пример самоорганизации – переход от однородной к структурной Вселенной.

При самоорганизации система проходит через так называемые точки бифуркации, представляющие собой критическое значение параметров системы при переходе от неустойчивого состояния к принципиально новому, устойчивому. Точки бифуркации соответствуют катастрофам, происходившим на Земле. В этих точках создавалась критическая ситуация, требующая перехода Природы в новое качество. Между точками бифуркации эволюционный процесс протекал сравнительно плавно.