Моделирование природы

     В настоящее время к миру живого относят также вирусы, которые  не имеют клеточной структуры. Кроме  того, существуют также некоторые  организмы с клеточным строением, клетки которых не имеют типичной структуры. Это так называемые прокариоты, их клетки не имеют ядер. Прокариоты являются историческими предшественниками  организмов с развитыми клетками. К ним относят бактерии и сине-зеленые  водоросли. Нити нуклеиновых кислот у этих клеток расположены не в  ядре, а в цитоплазме.

     Общепризнано, что структуры, управляющие жизнедеятельностью клетки, расположены в ядре в длинных  цепях молекул нуклеиновых кислот (ДНК и РНК), исходной единицей которых  является ген (от греч. «рождающий»).

     Интенсивное проникновение эволюционной парадигмы  в биологию началось в конце XVIII в. благодаря работам французского биолога Ламарка. Ламарк объяснил изменчивость видов взаимодействием двух факторов: влияния внешней среды (питание, климат, упражнение органов) и наследственности. Проблемы, поставленные Ламарком, были успешно разрешены Ч. Дарвином в  его работе «Происхождение видов  путем естественного отбора» (1859), которая заложила основу учения о  биологической эволюции. Это наука  о причинах, движущих силах и закономерностях  изменения и развития живых организмов. Эволюционное учение является теоретической  основой современной биологии. С  точки зрения теории эволюции все  многообразие живой природы является результатом действия трех взаимосвязанных  факторов: наследственности, изменчивости и естественного отбора. Эти выводы теории эволюции базируются на следующих  наблюдениях. Во-первых, в любой популяции  животных наблюдается изменчивость составляющих ее особей. Во-вторых, некоторые  из этих изменений получены от родительских особей, другие являются результатом  приспособления к окружающей среде  и приобретены в течение жизни. В-третьих, рождается, как правило, гораздо  большее число организмов, чем  доживает до стадии размножения. Причем выживают те организмы, которые обладают сочетанием признаков, повышающих вероятность их выживания и размножения. Если эти признаки закреплены в генах, они передаются потомству. Наиболее ярко эволюционные процессы проявляются на уровне популяций (длительно существующих групп особей, устойчиво сохраняющихся на протяжении жизни многих поколений). Виды, как правило, состоят из нескольких популяций, хотя бывают и исключения. Появление элементарных эволюционных изменений в популяции, то есть ее новых устойчивых признаков, передающихся по наследству через несколько поколений зависит от следующих эволюционных факторов. Первое. Перестройка генов – мутационный процесс. Является основой разнообразия особей в популяциях, но он основан на случайности и не определяет направление эволюции. Второе. Популяционные волны – резкие колебания численности особей, они могут резко менять число встречающихся мутаций, создавая те или иные предпосылки для эволюционных изменений. Третье. Изоляция – возникновение препятствий, уменьшающих возможности обмена генетической информацией с другими группами особей данного вида. Она выступает как фактор, закрепляющий начальную стадию дифференциации генофонда обособившейся группы. Четвертое. Естественный отбор – выживание и оставление потомства. Этот фактор действует на всех стадиях развития особи, причем отбор закрепляет именно те особенности, которые полезны данному виду как целому. Эти признаки могут быть вредны для особи, но полезны для популяции. Таким образом, весь ход эволюции видов ведет к тому, что признаки, обеспечивающие выживание в данных условиях, встречаются в популяции все чаще от поколения к поколению, определяя направление развития вида. Эволюция есть направленный процесс исторического изменения живых организмов. Указанные факторы действуют не только на популяционном и видовом уровне как микроэволюци,. но также и на надвидовом уровне как макроэволюция, образуя новые виды и классы живого. Современная сложная структура живого является результатом продолжавшейся миллионы лет макро- и микроэволюции.

     Комплекс  представлений о макро- и микроэволюции, сложившийся к середине ХХ в., стали  называть синтетической теорией  эволюции.

     Генетика  – это биологическая наука  о наследственности и изменчивости организмов и методах управления ими. Она является научной основой  для разработки методов селекции, то есть создания новых пород животных, видов растений и т.д.

     Основными направлениями исследований ученых-генетиков  в ХХ в. стали:

     Изучение  элементарных материальных структур, которые являются носителями генетической информации, единицами наследственности.

     Исследование  механизмов и закономерностей передачи генетической информации.

     Изучение  механизмов реализации генетической информации, ее претворение в конкретные признаки и свойства организма.

     Выяснение причин и механизмов изменения генетической информации на разных этапах развития организма.

     Крупнейшие  открытия современной генетики связаны  с установлением способности  генов к перестройке – мутирование. Мутации могут быть полезными, вредными или нейтральными. Одним из результатов  мутаций может быть появление  организма нового вида – мутанта. Причины мутаций (изменения генной информации) до конца не выяснены. Однако установлены основные факторы, вызывающие мутации, так называемые мутагены. Известно, например, что мутации могут вызываться некоторыми общими условиями, в которых  находится организм: его питанием, температурным режимом и т.д. или  действием экстремальных факторов, например, некоторых химических веществ  или радиоактивных элементов. Одним  из наиболее опасных видов мутагенов  являются вирусы.

     Заключение

     Подводя итоги данной работы можно сделать  следующие выводы:

1. Под системой понимают совокупность компонентов и устойчивых, повторяющихся связей между ними. Разделение систем на простые и сложные является фундаментальным в естествознании. Среди всех сложных систем наибольший интерес представляют системы с так называемой обратной связью.
2. Наличие механизма обратной связи позволяет сделать заключение о том, что система преследует какие-то цели, т. е. что ее поведение целесообразно. Наука, которая первой началаисследование подобных систем, получила название кибернетики. Кибернетика — это наука об управлении сложными системами с отрицательной обратной связью.
3. Системный подход в науке XX в. — междисциплинарное направление исследований, заключающееся в рассмотрении объекта с точки зрения взаимодействия части и целого. Для системного подхода характерно именно целостное рассмотрение, установление взаимодействия составных частей или элементов совокупности, несводимость свойств целого к свойствам частей.
4. Системный подход в корне подрывает прежнее представление о естественно-научной картине мира, когда природа рассматривалась как простая совокупность различных процессов и явлений, а не тесно взаимосвязанных и взаимодействующих систем, различных как по уровню своей организации, так и по сложности. Процесс познания природных и социальных систем может быть успешным только тогда, когда в них части и целое будут изучаться не в противопоставлении, а взаимодействии друг с другом, анализ будет сопровождаться синтезом.
5. Выделение биоценозов позволяет использовать методы математического моделирования в экологии. При таком моделировании чаще всего встречаются ситуации: "конкуренция—сосуществование"; "симбиоз"; "хищника—жертва".
6. Математическое моделирование различных систем используется в современном естествознании как междисциплинарная методика исследования.

Список  используемой литературы 

1. Гусейханов  М. К., Раджабов О. Р. Концепции современного естествознания: Учебник. — 6-е изд., перераб. и доп. — М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К°», 2007. — 540 с.
2. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания: Учебник. — Изд. 2-е, перераб. и доп. – М.: Альфа-М; ИНФРА-М, 2004. — 622 с. (в пер.)