Популяционно-видовой уровень

- Объединение особей в популяции, а популяций в виды – по степени генетического и экологического единства приводит к появлению новых свойств и особенностей в живой природе, отличных от свойств организменного уровня. Жизнь отдельной особи при этом находится в зависимости от процессов, протекающих в популяциях.

- Вид – совокупность организмов, которые скрещиваются между собой и не скрещиваются с представителями другого вида или дают стерильное потомство при искусственном скрещивании.

- Совокупность организмов одного вида, населяющих определенную территорию в течение длительного времени (большого числа поколений), составляет популяцию.

- Основная элементарная единица на популяционно-видовом уровне — популяция, а элементарное явление на этом уровне — изменение генетического состава популяции.

- Популяции выступают как элементарные, эволюционные единицы, представляющие собой генетически открытые системы. Вид, или система популяций является наименьшей природной генетически закрытой системой. Популяция является элементарной единицей, а вид - качественным этапом процесса эволюции

- На популяционно-видовом уровне изучают факторы, влияющие на численность популяции, динамику генетического состава популяции, сохранение редких и исчезающих видов, сохранение биологического разнообразия нашей планеты.

Биоценотический уровень

- Биоценозы – исторически сложившиеся устойчивые сообщества популяций различных видов, связанных между собой и окружающей средой обитания обменом веществ, энергией и информацией.

- Совокупность биоценозов образует биогеоценотический покров Земли, т.е. всю биосферу.

- Важнейшая особенность структуры биогеоценоза – наличие трофических цепей: продуцентов (зеленые растения), образующих органическое вещество, консументов (животные) и редуцентов (микроорганизмы), живущих за счет готовых органических веществ и осуществляющих их разложение до простых минеральных компонентов, снова потребляемых растениями. В биогеоценозы входят также приземной слой атмосферы, почва и вода. Ведущая роль в биогеоценозе, безусловно, принадлежит высшим растениям, которые, продуцируя органические вещества, дают начало всем трофическим цепям.

- Ведущим на биоценотическом уровне являются проблемы взаимоотношений организмов в биоценозах, повышение продуктивности (эффективности) и устойчивости биоценозов (экосистем), сохранение видового и ценотического разнообразия. Эмпирически доказано, что выпадание каких либо элементов из сложной цепи взаимодействий в биоценозе может привести к тяжелым последствиям. Например, уничтожение мест обитания диких пчел или шмелей снижает урожайность культур, которые опыляются этими насекомыми. Флора степи резко беднеет, если отсутствует необходимый компонент степного биоценоза - копытные животные. Бездумное истребление волков оборачивается массовыми эпидемиями копытных в ценозах и т.д.

- Концептуальный вывод: знание особенностей структуры, функционирования и эволюции биогеоценозов (экосистем) - важнейшее условие успешного решения современных экологических проблем.

Биосферный уровень

- Биосфера – оболочка Земли, состав, структура и энергия которой определяется совокупной деятельностью живых организмов. Биосфера охватывает часть атмосферы до высоты озонового экрана (20-25 км), часть литосферы и всю гидросферу. Нижняя граница опускается в среднем на 2-3 км на суше и на 1-2 км ниже дна океана.

- Термин «биосфера» ввел Э. Зюсс (1875), понимавший ее как тонкую пленку жизни на земной поверхности, в значительной мере определяющая «лик Земли».

- Целостное учение о биосфере разработал В.И. Вернадский. Основные свойства биосферы по В.И. Вернадский: целостность и организованность биосферы; «всюдность» ее живого вещества; наличие в ней четких дискретных образований. Особо он выделял охваченный жизнью слой биосферы, где сосредоточена основная масса организмов: наземная, планктонная и донная пленка жизни.

Основные положения концепции К.М. Завадского (представления о структуре живого:

1. Отказ от признания организма единственно реальной и единственно основной формой организации живых систем. Надорганизменные формы: вид, биоценоз, биосфера столь же реальны, как и организм.

2. Идея о четырех первичных и основных формах организации живых систем: организменной, популяционно-видовой, биоценотической, биосферной, а также положение о ступенях эволюции в рамках этих форм организации.

3. Концепция форм и уровней организации живых систем должна войти в структуру современного эволюционизма, связать единой популяционно-системной методологией оба учения (об организации и эволюции живого).

Раздел IV. Порядок и беспорядок в природе

Тема 4.1. Динамические и статистические закономерности в природе

O Основные понятия

Детерминизм (жёсткий) как идея полной предопределённости всех будущих событий. Критика концепции детерминизма Эпикуром, его учение о неустранимой случайности в движении атомов. Механи(сти)ческий детерминизм.

Детерминистское описание мира: динамическая теория. Примеры динамических теорий.

Описание систем с хаосом и беспорядком: статистическая теория. Примеры статистических теорий.

Соответствие динамических и статистических теорий.

& Краткое содержание

Идеи детерминизма

Классическая физика (и наука в целом) базируется на принципе детерминизма.

Детерминизм (от лат. determino - определяю) - убеждение в метафизике, согласно которому все в мире происходит согласно законам. С точки зрения детерминизма, возможные в будущем события предсказуемы, если известны порождающие их причины и исходные условия.

Жёсткий детерминизм (или лапласовский) – это идея полной предопределённости всех будущих событий.

В природе нет случайности, все строго закономерно. В природе нет «скрытых» параметров объекта. Жесткий детерминизм настаивает, что причинами предопределено все в мире, так что человек совершенно не властен над будущим.

Все неизвестное о природе рано или поздно должно стать доподлинно известным. Неполнота данных об объекте – это временная, техническая и устранимая трудность.

Эпикур выступал с критикой концепции детерминизма. Выдвинул учение о неустранимой случайности в движении атомов.

В МКМ:

Все механические процессы подчиняются принципу детерминизма (жесткий или лапласовский), т.е. признание точного и однозначного определения состояния механической системы ее предыдущим состоянием. Механи(сти)ческий детерминизм – это:

- утверждение о единственно возможной траектории движения материальной точки при заданном начальном состоянии;

- лапласова концепция полной выводимости всего будущего (и прошлого) Вселенной из её современного состояния с помощью законов механики.

Однозначный детерминизм и классическая формальная логика: причина всегда существует и раньше или позже она будет найдена. Основан на логическом законе исключенного третьего «или — или»: из двух несовместимых (противоположных) суждений в данный момент может быть реализовано только одно.

Случайность из картины мира исключается.

В ЭДКМ:

Сохранен жесткий детерминизм, но введено понятие вероятности.

В современной картине мира:

Случайность – фундаментальное свойство природы. Природные явления носят стохастический (нерегулярный) характер.

Принцип неопределенности:

- изучаемый объект не полностью доступен для наблюдения, потому что информация о нем по некоторым характеристикам принципиально ограничена определенным коридором точности.

Основан на логическом законе (неклассическая логика): схема совмещения «и — и», т.е. объект одновременно находится в разных местах.

Установлена необходимость вероятностного прогноза результатов, т.к. вероятность – это первичная категория природы.