:стр.395 . Коэволюция сопровождается формированием комплекса взаимных адаптаций (коадаптаций), оптимизирующих устойчивые взаимодействия популяций разных видов :стр.395 .

Следует отметить, что так как экосистемы формируют сеть межвидового взаимодействия, то все виды, входящие в экосистему, должны коэволюционировать.

Коэволюция при разных типах межвидовых взаимоотношений

При взаимоотношении видов смежных трофических уровней

В системе «хищник-жертва»

Наиболее частым примером коэволюции является взаимодействие в системе «хищник-жертва». Адаптации, вырабатываемые жертвами для противодействия хищникам , способствуют выработке у хищников механизмов преодоления этих приспособлений, получается своеобразная «гонка вооружений» . Длительное совместное существование хищников и жертв приводит к формированию системы взаимодействия, при которой обе группы устойчиво сохраняются на изучаемой территории. Подобные механизмы коэволюции наблюдаются между фитофагами и поедаемыми ими растениями. Нарушение такой системы часто приводит к отрицательным экологическим последствиям :стр.405-413 .

Негативное влияние нарушения коэволюционных связей наблюдается при интродукции видов. В частности, домашние козы и кролики , интродуцированные в Австралии , не имеют на этом материке эффективных механизмов регуляции численности, что приводит к разрушению природных экосистем .

В системе «фитофаг-растение»

Фитофаги и их кормовые растения эволюционируют связанно (коэволюционируют): растения приобретают признаки устойчивости к поедателям (например, ядовитость разной степени или колючесть), а фитофаги противостоят этому :стр.395-405 .

При взаимоотношении видов несмежных трофических уровней

При межвидовой конкуренции

В общем случае, если речь идёт о конкуренции видов за определённый ресурс, становление биоценозов связано с расхождением их экологических ниш и уменьшением уровня межвидовой конкуренции :стр.423

При мутуализме

Примером коэволюции является взаимодействие организмов при мутуализме . В этом случае эффективность взаимодействия организмов важна для выживания особей обоих видов.

Литература

• Яскевич, Я.С. Раздел 1. Философия и ценности современной цивилизации // Философия и методология науки. - Минск: Выш. шк., 2007. - С. 86. - 656 с. - 2000 экз. - ISBN 978-985-06-1380-6 .

Ссылки

• Циммер К. // Эволюция: Триумф идеи. - Альпина нон-фикшн , 2016. - ISBN 978-5-91671-581-1 .

Отрывок, характеризующий Коэволюция

В отношении юридическом, после казни мнимых поджигателей сгорела другая половина Москвы.
В отношении административном, учреждение муниципалитета не остановило грабежа и принесло только пользу некоторым лицам, участвовавшим в этом муниципалитете и, под предлогом соблюдения порядка, грабившим Москву или сохранявшим свое от грабежа.
В отношении религиозном, так легко устроенное в Египте дело посредством посещения мечети, здесь не принесло никаких результатов. Два или три священника, найденные в Москве, попробовали исполнить волю Наполеона, но одного из них по щекам прибил французский солдат во время службы, а про другого доносил следующее французский чиновник: «Le pretre, que j"avais decouvert et invite a recommencer a dire la messe, a nettoye et ferme l"eglise. Cette nuit on est venu de nouveau enfoncer les portes, casser les cadenas, dechirer les livres et commettre d"autres desordres». [«Священник, которого я нашел и пригласил начать служить обедню, вычистил и запер церковь. В ту же ночь пришли опять ломать двери и замки, рвать книги и производить другие беспорядки».]
В торговом отношении, на провозглашение трудолюбивым ремесленникам и всем крестьянам не последовало никакого ответа. Трудолюбивых ремесленников не было, а крестьяне ловили тех комиссаров, которые слишком далеко заезжали с этим провозглашением, и убивали их.
В отношении увеселений народа и войска театрами, дело точно так же не удалось. Учрежденные в Кремле и в доме Познякова театры тотчас же закрылись, потому что ограбили актрис и актеров.
Благотворительность и та не принесла желаемых результатов. Фальшивые ассигнации и нефальшивые наполняли Москву и не имели цены. Для французов, собиравших добычу, нужно было только золото. Не только фальшивые ассигнации, которые Наполеон так милостиво раздавал несчастным, не имели цены, но серебро отдавалось ниже своей стоимости за золото.
Но самое поразительное явление недействительности высших распоряжений в то время было старание Наполеона остановить грабежи и восстановить дисциплину.
Вот что доносили чины армии.
«Грабежи продолжаются в городе, несмотря на повеление прекратить их. Порядок еще не восстановлен, и нет ни одного купца, отправляющего торговлю законным образом. Только маркитанты позволяют себе продавать, да и то награбленные вещи».
«La partie de mon arrondissement continue a etre en proie au pillage des soldats du 3 corps, qui, non contents d"arracher aux malheureux refugies dans des souterrains le peu qui leur reste, ont meme la ferocite de les blesser a coups de sabre, comme j"en ai vu plusieurs exemples».
«Rien de nouveau outre que les soldats se permettent de voler et de piller. Le 9 octobre».
«Le vol et le pillage continuent. Il y a une bande de voleurs dans notre district qu"il faudra faire arreter par de fortes gardes. Le 11 octobre».
[«Часть моего округа продолжает подвергаться грабежу солдат 3 го корпуса, которые не довольствуются тем, что отнимают скудное достояние несчастных жителей, попрятавшихся в подвалы, но еще и с жестокостию наносят им раны саблями, как я сам много раз видел».
«Ничего нового, только что солдаты позволяют себе грабить и воровать. 9 октября».
«Воровство и грабеж продолжаются. Существует шайка воров в нашем участке, которую надо будет остановить сильными мерами. 11 октября».]
«Император чрезвычайно недоволен, что, несмотря на строгие повеления остановить грабеж, только и видны отряды гвардейских мародеров, возвращающиеся в Кремль. В старой гвардии беспорядки и грабеж сильнее, нежели когда либо, возобновились вчера, в последнюю ночь и сегодня. С соболезнованием видит император, что отборные солдаты, назначенные охранять его особу, долженствующие подавать пример подчиненности, до такой степени простирают ослушание, что разбивают погреба и магазины, заготовленные для армии. Другие унизились до того, что не слушали часовых и караульных офицеров, ругали их и били».
«Le grand marechal du palais se plaint vivement, – писал губернатор, – que malgre les defenses reiterees, les soldats continuent a faire leurs besoins dans toutes les cours et meme jusque sous les fenetres de l"Empereur».
[«Обер церемониймейстер дворца сильно жалуется на то, что, несмотря на все запрещения, солдаты продолжают ходить на час во всех дворах и даже под окнами императора».]
Войско это, как распущенное стадо, топча под ногами тот корм, который мог бы спасти его от голодной смерти, распадалось и гибло с каждым днем лишнего пребывания в Москве.
Но оно не двигалось.
Оно побежало только тогда, когда его вдруг охватил панический страх, произведенный перехватами обозов по Смоленской дороге и Тарутинским сражением. Это же самое известие о Тарутинском сражении, неожиданно на смотру полученное Наполеоном, вызвало в нем желание наказать русских, как говорит Тьер, и он отдал приказание о выступлении, которого требовало все войско.
Убегая из Москвы, люди этого войска захватили с собой все, что было награблено. Наполеон тоже увозил с собой свой собственный tresor [сокровище]. Увидав обоз, загромождавший армию. Наполеон ужаснулся (как говорит Тьер). Но он, с своей опытностью войны, не велел сжечь всо лишние повозки, как он это сделал с повозками маршала, подходя к Москве, но он посмотрел на эти коляски и кареты, в которых ехали солдаты, и сказал, что это очень хорошо, что экипажи эти употребятся для провианта, больных и раненых.
Положение всего войска было подобно положению раненого животного, чувствующего свою погибель и не знающего, что оно делает. Изучать искусные маневры Наполеона и его войска и его цели со времени вступления в Москву и до уничтожения этого войска – все равно, что изучать значение предсмертных прыжков и судорог смертельно раненного животного. Очень часто раненое животное, заслышав шорох, бросается на выстрел на охотника, бежит вперед, назад и само ускоряет свой конец. То же самое делал Наполеон под давлением всего его войска. Шорох Тарутинского сражения спугнул зверя, и он бросился вперед на выстрел, добежал до охотника, вернулся назад, опять вперед, опять назад и, наконец, как всякий зверь, побежал назад, по самому невыгодному, опасному пути, но по знакомому, старому следу.

33. Сущность эволюционной теории Ч.Дарвина.

Интенсивное проникновение эволюционной парадигмы в биологию началось в конце 18в. благодаря работам Ж.Б.Ламарка. Он известен не только тем, что предложил впервые термин «биология». Ламарк объяснил изменчивость видов 2 факторами: влияние внешней среды (питание, климат) и наследственности. Проблемы, поставленные Ламарком, были успешно решены Ч.Дарвином. В своей знаменитой работе «Происхождение видов путем естественного отбора», вышедшей в 1859г., он обобщив отдельные эволюционные идеи, создал стройную, развернутую теорию эволюции. С тех пор теория эволюции остается самым плодотворным продуктом биологической мысли за все время существования. Но время от времени, появляются мыслители, объявляющие, что Дарвин был неправ. И все же до сих пор не появилось другой, сколь-нибудь значимой теории, которая дала бы объяснение многим загадочным фактам, как это сделала теория эволюции Ч.Дарвина. Более того, сегодня она находит все новые области применения. Так, современная физика обосновывает концепцию универсальной революции . Согласно этой теории развитие Вселенной предстает как ряд последовательных эволюционных этапов, начиная с так называемого Большого взрыва через период эволюции неживой материи к биологической эволюции, а от нее к этапу исторической эволюции человека и общества.

3 4 . Синтетическая теория эволюции.

Один из спорных вопросов в дарвиновской теории - трудность объяснения механизма передачи наследственности, взаимосвязи между непрерывностью и прерывностью эволюционного процесса. Ответ на этот вопрос оказался связанным с открытием гена, материального носителя наследственности. Австрийский естествоиспытатель Г. Мендель сформулировал "законы наследственности":

Закон единообразия гибридов первого поколения;

Закон расщепления гибридов второго поколения;

Закон независимого расщепления.

Исследования показали, что наследственные факторы имеют корпускулярную природу, а их переход из поколения в поколение определяется статистическими закономерностями. Хромосомная теория наследственности - совокупность представлений о генах как носителях наследственности, их линейном расположении и сцеплении в хромосомах, об обмене генами между хромосомами. Хромосомы - самовоспроизводящиеся структуры, постоянно присутствующие в ядрах клеток органических объектов, отчетливо различимые в объективе электронного микроскопа при соответствующем окрашивании. Число, размеры и форма хромосом специфичны для каждого вида. В течение первых двух десятилетий XX в. или признавалась полная неизменность генов, или считалось, что мутации имеют чисто внутренние причины. Позднее было доказано, что мутации обусловлены как внутренними, так и внешними факторами. Химия, физика и математика постепенно начинают использоваться в генетике как необходимые дисциплины для анализа разных уровней организации и проявлений свойств наследственности. На стыке наук возникают новые области генетики: биохимическая генетика, физиологическая генетика, радиационная генетика, математическая генетика и др. Комплексному генетическому анализу подвергались биологические объекты всех организационных структур: вирусы (генетика вирусов), микроорганизмы (генетика микроорганизмов), растения (генетика растений), животные (генетика животных), человек (генетика человека). Именно генетическая программа, формирующаяся в результате объединения генов родителей, передается новому организму. Именно в рамках СТЭ (синтетическая теория эволюции) устанавливалась взаимосвязь эволюционных процессов на микро- и макроуровнях. СТЭ (неодарвинизм ) исходит из того, что эволюция осуществляется в процессе естественного отбора наследуемых изменений, случайным образом возникающий среди особей популяции. Количество изменений, которые повышают приспособленность особей к природной среде, постепенно увеличивается в популяции, а изменения, действующие в противоположном направлении, нивелируются . Одним из определяющих источников наследственной изменчивости вида считаются спонтанные мутации генов. На современном этапе развития эволюционной теории ученые приближаются к ответу на вопрос о направлениях эволюции. В целом развитие живых систем определяется совершенствованием их адаптивных функций в единстве со структурными преобразованиями. Направленность развития - интегральная характеристика развития, выражающая его целостность. Энергия не создается и не исчезает, а в процессе развития может переходить из одной формы в другую. Живая система стремится к получению энергии, что и обеспечивает ее сохранение и развитие. Согласно второму закону термодинамики, все формы энергии стремятся перейти из более организованного в менее организованное состояние - энтропия, следствием которой является направленность развития от порядка к хаосу. Негэнтропийность - термодинамическая характеристика адаптации.

3 5 . Сущность генетики как науки. Теоретическое и практическое значение современной генетики .

Генетика – это биологическая наука о наследственности и изменчивости организмов и методах управления ими. Она является научно основой для разработки практических методов селекции, т.е. создания новых пород животных, видов растений с нужными человеку признаками. Центральным понятием генетики является «ген». Это элементарная единица наследственности, характеризующаяся рядом признаков. Гены, как правило, располагаются в ядрах клеток. Они имеются в каждой клетке, поэтому их количество может достигать многих миллиардов. В основу генетики легли легли закономерности наследственности, обнаруженные австрийским биологом Г.Менделем при проведении опытов по скрещиванию различных сортов гороха. Основными направлениями исследований ученых-генетиков в 20в. стали следующие: 1) изучение предельно мелких материальных структур; 2) исследование механизмов и закономерностей передачи генетической информации от поколения к поколению. 3) изучение механизмов реализации генетической информации в конкретные признаки и свойства организма. 4) выяснения причин и механизмов изменения генетической информации на разных этапах развития организма. Важнейшими задачами, которые решают сегодня ученые-генетики является выбор оптимальной системы скрещивания и эффективного метода отбора, управление развитием наследственных признаков. Крупнейшее открытие современной генетики связано с установлением способности генов к перестройке, изменению. Эта способность наз.мутированием . Мутации для организма бывают полезными, вредными и нейтральными. Одним из результатов мутации может быть появления организма нового вида – мутанта . Причины мутаций до конца еще не выснены. Однако установлены основные факторы, вызывающие мутации. Это мутагены , рождающие изменения. Одним из наиболее опасных видов мутагенов являются вирусы . Они не имеют клеточного строения, не способны сами синтезировать белок, поэтому получают необходимы вещества, проникая в клетку. У человека вирусы вызывают множество заболеваний, включая грипп и СПИД. Успехи современной генетики явились еще одним свидетельством универсального единства живой природы. Достижения генетиков открыли дорогу для познания сущности жизни, новых способов изменения ее сложившихся форм.

36. Сущность и основные принципы биоэтики как науки.

Под биологической этикой понимается применение понятий и норм общечеловеческой морали, в которых осмысливаются проблемы добра и зла, совести, долга, чести и т. д., к сфере экспериментальной и теоретической деятельности в биологии а также в ходе практического применения ее результатов. Выделение биоэтики в особую сферу этических знаний было продиктовано возникновением в процессе развития биологии и ее практического использования ряда острых проблем, требующих специального этического осмысления. Первоочередной среди них стала угроза уничтожения всех форм жизни на Земле, ответственность за которую несут не только политики, но и ученые, особенно физики, химики, биологи. В связи с достижениями биологических наук возникли и некоторые, скажем так, частные проблемы. Например, целесообразность поддержания жизни смертельно больного человека, допустимость использования человеком его права на смерть", проведения научных экспериментов над животными и людьми, наконец, целесообразность применения генетики для клонирования (копирования) животных и людей. Так, весной 1997 г. общественное мнение Великобритании было буквально потрясено известием о том, что доктор И. Вилмуг с группой ученых биологического института в Эдинбурге получил искусственным путем ягненка по имени Долли. Причем как заявил, комментируя этот факт, известный британский биолог автор книги «Генетическая революция", П. Диксон, "эта технология, конечно, потенциально применима и к людям" Примечательно, что под давлением общественного мнения британское правительство было вынуждено незамедлительно прекратить финансирование программы, выполняемой учеными Эдинбурга. В то же время практичные американцы отреагировали на эту научную сенсацию совершенно иначе, определив в ходе оперативно проведенного опроса первых кандидатов на генетическое копирование. Ими оказались Р. Рейган мать Тереза и известный баскетболист М. Джордан ». В ходе решения подобных и других биоэтических проблем утверждаются основные принципы биоэтики , некоторые из которых широко признаны уже сегодня.

- Принцип единства жизни и этики, их глубокое соответствие и взаимообусловленность . Если жизнь является высшим проявлением упорядоченности, организованности в мире природы, то этика - есть высшее выражение сил, противостоящих хаосу в обществе. Учитывая это глубокое родство между феноменом жизни и этикой, следует постоянно учитывать этические нормы как в науке, так и на практике.

Признание жизни в качестве высшей категории среди всех этических ценностей, принцип «благоговения перед жизнью» . По выражению крупнейшего русского философа В. Соловьева, "жизнь есть самое общее и всеобъемлющее название для полноты действительности везде и во всем".

- Принцип гармонизации системы "человек-биосфера" , выдвигающий в качестве самой актуальной задачи современности налаживание оптимальных взаимоотношений между человеком и природой, требующий от ученых и практиков все более полного учета биологических оснований социального бытия, упорного поиска путей превращения биосферы в ноосферу (В.И. Вернадский) и предотвращения возможности (ныне ставшей реальной) ее уничтожения.

На основе этих основных принципов и будет, по-видимому, складываться будущий свод правил и норм биологической этики. В рамках биоэтики обсуждается вопрос о степени допустимости по моральным, этическим и гуманистическим соображениям генетических исследований, особенно связанных с возможностью манипулирования личностью; о пределах изменений индивидуальности человека с помощью методов генетики. Биоэтика является важным элементом "кодекса поведения" , регулирующего соотношение свободы научного творчества ученого и определенных этических ограничений в области генетических исследований человека.

37.Основные этапы развития учения о биосфере. Человек и биосфера .

Под биосферой понимается совокупность всех живых организмов вместе со средой их обитания, в которую входят: вода, нижняя часть атмосферы и верхняя часть земной коры, населенная микроорганизмами. 2 главных компонента биосферы – живые организмы и среда их обитания – непрерывно взаимодействуют между собой и находятся в тесном органическом единстве. Многообразие живых систем поражает воображение. В наст.вр.насчитывается около 1,2 млн. видов животных и 05, млн. видов растений. Одним из первых в науке комплексное учение о биосфере стал разрабатывать выдающийся русский ученый В.И.Вернадский. Он не ограничивал понятие о биосфере только «живым веществом». В биосферу он включал и все продукты жизнедеятельности, выработанные за время существования жизни. Говоря о принципах существования биосферы он прежде всего уточняет понятие и способы функционирования живого вещества. Живой организм является неотъемлемой частью земной коры и изменяющим ее агентом. При этом живое вещество служит основным системообразующим фактором и связывает биосферу в единое целое. Современное естествознание вводит новое понятие – «коэволюция», означающее взаимное приспособление видов. Именно коэволюция обеспечивает условия взаимного сосуществования и повышения устойчивости биоценоза как системы. Развитие биосферы происходит путем углубления взаимодействий живых организмов и среды. В ходе эволюции постепенно происходит процесс планетарной интеграции , т.е.усиления и развития взаимозависимости и взаимодействия живого и неживого. Последствия появления человека как существа, обладающего разумом, и его связь с биосферой многофункциональны. Так, для удовлетворения своих потребностей человек использовал десятки и стони видов диких живых организмов. С одной стороны, он одомашнил или вывел огромное количество животных и культурных видов растений, тем самым значительно увеличив разнообразие органических форм в биосфере. С другой стороны, многие виды растений и животных были подвергнуты им беспощадному сознательному или несознательному уничтожению.

38. Взаимовлияние природы и человека. Сущность географического детерминизма.

Природа является естественной основой жизнедеятельности человека и общества в целом . Вне природы и использования созданных на ее основе предметов человек не существует. Наиболее тесно человек связан с такими составляющими природы и биосферы, как географическая и окружающая среда. Географическая среда есть та часть природы, которая вовлечена в сферу жизни человека, в первую очередь в производственный процесс. Она оказывает существенное влияние на самые разные стороны жизни человека, и прежде всего на развитие материального производства. Многообразие свойств природы явилось естественной основой разделения труда (охота, рыбная ловля, земледелие и т.д.) От особенностей географической среды зависят конкретные направления человеческой деятельности. Неблагоприятные природные условия существенно тормозят общественное развитие. Если бы человек находил все необходимые средства к существованию в природе в готовом виде, то не было бы стимулов для совершенствования производства, а следовательно, и для собственного развития. Степень воздействия природы и зависимость человека от нее столь велики, что осознание этого послужило основой для появления целого направления в науке – географического детерминизма . Его сторонники полагали, что развитие человеческого общества решающим образом определяется влиянием на него различных географических (природных) факторов. Человек и общество являются составной частью Вселенной и существуют в общей цепи иерархической совместимости микромира (человека) с макромиром (космосом). По-разному можно оценивать теории, которые относят к географическому детерминизму. Но очевидно, что исследования в данной области помогли привлечь внимание ученых к осмыслению роли окружающей природной среды в развитии человека. В то же время практика, традиционно используемая в качестве основного критерия истинности любых теорий, свидетельствует и о значительной степени независимости общества от природы, о возможности самого человека творить свою судьбу, несмотря на превратности климата, погоды и другие природные сюрпризы.

В 1960-х гг. Л. Маргулис предположила, что эукариотические клетки (клетки с ядром) произошли в результате симбиотического союза простых прокариотических клеток,

Одум Ю. Указ. соч. С. 286.

таких как бактерии. Л. Маргулис выдвинула гипотезу, что митохондрии (клеточные органеллы, которые производят энергию из кислорода и углеводов) произошли от аэробных бактерий; хлороиласты растений когда-то были фотосинтезирующими бактериями. По мнению Л. Маргулис, симбиоз - образ жизни большинства организмов и один из наиболее созидательных факторов эволюции. Например, 90% растений существует вместе с грибами, поскольку грибы, связанные с корнями растений, необходимы им для получения питательных веществ из почвы. Совместная жизнь приводит к появлению новых видов и признаков. Эндосимбиоз (внутренний симбиоз партнеров) - механизм усложнения строения многих организмов. Изучение ДНК простых организмов подтверждает, что сложные растения произошли из соединения простых. Схематически это можно представить следующим образом (рис. 4):

Из схемы видно, что соединение двух организмов (обозначенное знаком (+)) ведет к созданию третьего (обозначено знаком (-»)). Присоединение к нему еще одного дает четвертый организм и т.д.

Такая симбиотическая коэволюция хорошо согласуется с данными синергетики, и ею можно объяснить образова-

Рис. 4. Гипотеза многоклеточных организмов ние колоний амеб под влиянием недостатка пищи и образование муравейника. В синергетических терминах это описывается так. Начальной флуктуацией является несколько большая концентрация комочков земли, которая рано или поздно возникает в какой-то точке области обитания термитов. Но каждый комочек пропитан гормоном, привлекающим других термитов. Флуктуация растет, и конечная площадь гнезда определяется радиусом действия гормона.

Так происходит переход от целесообразности на уровне организмов к целесообразности на уровне сообществ и жизни в целом - целесообразности в научном смысле слова, определяемой тем, что существуют не внешние по отношению к сообществам, а внутренние объективные надоргаииз- менные механизмы эволюции, которые изучает наука.

С точки зрения концепции коэволюции естественный отбор, который играл главную роль у Ч. Дарвина, является не «автором», а скорее «редактором» эволюции. Конечно, в этой сложной области исследований науку ждет еще немало важных открытий.

Эволюция идет за счет естественного отбора не только на видовом уровне. Естественный отбор на более высоких уровнях также играет важную роль, особенно: сопряженная эволюция, т.е. взаимный отбор зависящих друг от друга видов; групповой отбор, или отбор на уровне популяций, который ведет к сохранению признаков, благоприятных для группы в целом, даже если они неблагоприятны для конкретных носителей этих признаков.

Ю. Одум дает следующее определение коэволюции, или сопряженной эволюции. «Сопряженная эволюция - это тип эволюции сообщества (т.е. эволюционных взаимодействий между организмами, при которых обмен генетической информацией между компонентами минимален или отсутствует), заключающийся во взаимных селективных воздействиях друг на друга двух больших групп организмов, находящихся в тесной экологической взаимозависимости» 1 . Гипотеза сопряженной эволюции П. Эрлиха и П. К. Равена (1965) сводится к следующему. В результате случайных мутаций, или рекомбинаций, растения начинают синтезировать химические вещества, не имеющие непосредственного отношения к основным путям метаболизма или, возможно, являющиеся побочными отходами, возникающими на этих

Одум Ю. Указ. соч. С. 354.

путях. Вещества эти не мешают нормальному росту и развитию, но могут уменьшать привлекательность растений для растительноядных животных. Отбор приводит к закреплению данного признака. Однако насекомые фитофаги могут выработать ответную реакцию (наподобие устойчивости к инсектицидам). Если в популяции насекомых появится мутант, или рекомбинант, способный питаться растениями, которые прежде были устойчивы к данному насекомому, отбор закрепит этот признак. Итак, растения и фитофаги эволюционируют вместе.

Отсюда выражение «генетическая обратная связь». Так называют обратную связь, в результате которой один вид - фактор отбора для другого и этот отбор влияет на генетическую конституцию второго вида. Групповой отбор, т.е. естественный отбор в группах организмов, является генетическим механизмом коэволюции. Он ведет к сохранению признаков, благоприятных для популяций и сообществ в целом, но не выгодных для их отдельных генетических носителей внутри популяций. Концепция коэволюции объясняет факты альтруизма у животных: заботу о детях, устранение агрессивности путем демонстрации «умиротворяющих поз», повиновение вожакам, взаимопомощь в трудных ситуациях и т.п.

Данный генетический механизм может привести и к гибели популяции, если ее деятельность вредит сообществу. Известно, что вымирание популяций может происходить с высокой скоростью и здесь сказывается именно групповой отбор. Это предупреждение человеку, который противопоставил себя биосфере.

Еще в «Основах экологии» Ю. Одума было выделено 9 типов взаимодействия популяций, и все 9 с большими или меньшими основаниями могут рассматриваться в качестве разновидностей коэволюции. Наиболее интересные, «невырожденные», типы коэволюции предполагают своего рода сближение двух взаимосвязанных эволюционирующих систем, но не движение к одному, общему образу (конвергенция), а взаимную адаптацию, когда изменение, произошедшее в одной из систем, инициирует такое изменение в другой, которое не приводит к нежелательным или, тем более, неприемлемым для первой системы последствиям. Для таких случаев обязательна некая (относительная) симметрия, равнозначность, «равноположенность» коэволюционирующих систем. О том, что такое нежелательность, неприемлемость, вряд ли стоит рассуждать «в общем виде», проще определять это применительно к конкретным случаям.

Таким образом, если рассматривать развитие биосферы прежде всего как эволюцию ее биотической подсистемы (биоты), то разрыв в скоростях биоэволюции и техноэволюции обусловливает бессодержательность и внутреннюю противоречивость постановки вопроса о коэволюции биосферы и человека. Может быть, вывод изменится, если рассматривать развитие на относительно малых временных промежутках, так что процесс видообразования останется за пределами внимания? Нет, не изменится. Для обоснования обратимся к системно-кибернетическим представлениям о биосфере и к теории биотической регуляции окружающей среды. Развитие биосферы за период человеческой истории не раз становилось объектом научного анализа. Главный вывод не является новым или неожиданным, хотя большинством все еще не осознается в полной мере: вся деятельность человека после того, как он овладел огнем, перешел от собирательства и охоты к земледелию и скотоводству, для биосферы - возмущение.

Реакция любой системы на возмущение зависит от его величины, от того, ниже оно допустимого порога воздействия на систему или выше. В первом случае с помощью присущих ей компенсационных механизмов система подавляет негативные последствия, а обычно и сам источник возмущения, но во втором - она начинает разрушаться, деградировать. Однако при этом до определенного момента система может сохранять способность к самовосстановлению, а затем развиваются необратимые процессы, которые уничтожают либо принципиально изменяют систему - она перерождается, переходит в иное качество.

Согласно теории биотической регуляции, с момента своего возникновения биота не только адаптировалась к окружающей среде, но и оказывала на нее мощное формирующее влияние, возраставшее по мере развития биоты. Под воздействием биоты формировалась регулируемая окружающая среда, одновременно развивались соответствующие регулирующие механизмы самой биоты. В результате образовалась высокоорганизованная система - биосфера, в которой посредством надлежащей подстройки потоков биогенов (веществ, участвующих в функционировании биоты) обеспечивается беспрецедентно высокая точность регулирования всех параметров, существенных для биоты (физических и химических характеристик климата, атмосферы, почвы, поверхностных вод суши и Мирового океана), в широких пределах вариации возмущений.

Соотношение между общей теорией эволюции и концепцией коэволюции

Изучение проблем коэволюции открывает новое и, возможно, важнейшее направление фундаментальных исследований. Часто говорят, что в отличие от века пара, каким был век XIX, и века ХХ, который был веком электричества и атомной энергии, наступающий век будет веком гуманитарных знаний. Я принимаю такую формулировку, ибо наука об обеспечении коэволюции и есть та комплексная дисциплина, которая должна дать людям знание о том, что необходимо для продолжения существования человечества на Земле и дальнейшего развития его цивилизации.

В настоящее время изучение необходимых условий коэволюции продвинулось в целом ряде конкретных направлений. Так, например, изучение физико-химических особенностей атмосферы позволило установить влияние фреонов на структуру озонового слоя и даже принять важнейшее решение о переориентации холодильной промышленности на другой тип хладонов (см. Монреальский протокол ООН). Постепенно на ряде частных примеров показана огромная стабилизирующая роль биоты в целом и отдельных экосистем. Я бы особенно выделил работы профессора В.Г. Горшкова (С.-Петербург) и профессора Н.С. Печуркина (Красноярск), во многом весьма различные и, как всегда бывает в таких случаях, вероятно, весьма дополняющие друг друга. Еще рано говорить о построении динамики биосферы как стройной теории, способной быть инструментом анализа устойчивости биосферы.

Биосфера представляет собой грандиозную нелинейную систему. Однако до сих пор основное внимание исследователей уделялось изучению отдельных фрагментов этой системы. Я бы позволил себе сказать более жестко: в центре внимания исследователей были, прежде всего, многочисленные механизмы отрицательной обратной связи. И нетрудно понять, почему именно к ним было приковано внимание исследователей. В самом деле, наиболее концептуально интересен вопрос о стабильности биосферы, ее способности реагировать на внешние возмущения так, чтобы они не выводили ее из состояния установившегося квазиравновесия. Я думаю, что для любого ученого, изучающего биосферу как самостоятельный объект, наиболее интересен вопрос справедливости принципа Ле Шателье. И в этом плане, как мне кажется, в последние десятилетия получены результаты первостепенной важности, которые показали удивительные способности биоты противостоять внешним возмущениям. Однако лишь в определенных пределах, которые еще придется установить.

Но описать особенности эволюции биосферы с помощью одних механизмов отрицательных обратных связей нельзя. Как во всякой сложной развивающейся системе, в ней присутствует и множество положительных обратных связей. Обойтись без них тоже нельзя, поскольку именно положительные обратные связи и являются ключом к развитию системы, то есть усложнению системы и росту разнообразия ее элементов, что приводит к сохранению ее целостности (хотя может привести и к другому состоянию квазиравновесия).

Таким образом, любая сложная саморазвивающаяся система всегда обладает неким набором механизмов, некоторые из которых играют роль положительных, а другие - отрицательных обратных связей. Первые отвечают за развитие системы, рост ее сложности и разнообразие элементов. Вторые - за стабильность (гомеостаз) системы и сохранение уже существующего квазиравновесия. Разделение этих механизмов весьма условно. Однако оно дает качественное представление о характере функционирования сложной развивающейся системы. В настоящее время наибольшее внимание привлекает изучение механизмов отрицательной обратной связи, что, на мой взгляд, достаточно естественно, поскольку человек живет в определенных условиях, к которым он адаптировался. И смена этих условий может оказаться трагичной. Но изучение отдельных механизмов, даже в их сочетании, еще недостаточно для построения теории развития биосферы. А без такой теории говорить о стратегии человечества во взаимоотношениях с биосферой очень трудно и опасно.

Дело в том, что биосфера - система существенно нелинейная, и она даже без активных внешних воздействий способна к кардинальным перестройкам своей структуры. И теория развития биосферы не может считаться полноценной, если не изучено множество ее бифуркационных состояний, условий перехода из одного состояния в другое и структура аттракторов, то есть окрестностей более или менее стабильных состояний.

Однако система уравнений, описывающая функционирование биосферы даже в ее простейшем варианте, столь сложна, что непосредственное использование математических методов (то есть теории динамических систем) представляется крайне сложным. Поэтому пока что единственным эффективным способом анализа может служить эксперимент с компьютерными моделями, имитирующими динамику биосферы.

Таким образом, теория биосферы должна представлять собой не просто совокупность изученных механизмов функционирования отдельных элементов биоты и абиотических составляющих биосферы, взаимодействие которых способно реализовать принцип Ле Шателье (что, разумеется, совершенно необходимо). Для того чтобы обеспечить выживание человечества как вида, обеспечить возможность дальнейшего развития его цивилизации, нам предстоит изучить динамику биосферы как нелинейной системы, изучить структуру ее аттракторов и границы между областями их притяжений.

Итак, возникает новая фундаментальная наука. И она носит абсолютно прикладной характер, поскольку эта дисциплина сделается научной базой судьбоносных решений для человечества. Заметим еще раз, что переход биосферы из одного состояния в другое вовсе не обязательно требует мгновенных сверхнагрузок, как при атомных взрывах и последующих пожарах. Катастрофа может подкрасться и незаметно. И стратегия развития человечества не просто должна быть согласована с развитием биосферы, но должна быть такой, чтобы развитие биосферы происходило в нужном для человечества эволюционном канале.

Другими словами, обеспечение коэволюции человека и биосферы (или, что то же самое, для реализации стратегии sustainable development) требует развития специальной синтетической научной дисциплины. Работа по созданию такой дисциплины, по существу, уже началась. Ее естественной составляющей является экология. Я подчеркиваю - составляющей, ибо проблемы, которыми сегодня занимается экология, получившая широкое развитие за послевоенные десятилетия, не включают в себя целый ряд вопросов, жизненно важных для будущего, для поисков пути в эпоху ноосферы. И в частности, пока еще не занимается исследованием биосферы как целостной динамической системы.

В эволюции биосферы главенствующая роль принадлежит биоте: это соответствует значимости тех функций, которые выполняет система живых организмов при формировании горных пород, почвы, атмосферы и океана, хотя при этом не отрицается и не умаляется значение абиотических факторов. Эволюция биоты реализуется через процесс видообразования, причем в силу системности ее организации исчезновение какого-либо вида с арены жизни или появление нового вида практически всегда влекут волну видовых изменений в экосистемах, с которыми соотносится данный вид (в его «экологической нише»). Имеются оценки скорости этого процесса. По палеонтологическим данным, средняя продолжительность существования вида составляет около 3 млн лет. Согласно современным представлениям, для естественного образования нового биологического вида требуется период того же порядка длительности. Эта скорость вряд ли менялась в течение нескольких сотен миллионов лет.



КОЭВОЛЮЦИЯ - (от лат. со совместно и эволюция), в самом широком смысле совместная (сопряженная) эволюция двух (или более) таксонов, объединенных тесными экологическими связями, но не обменивающихся генами; при этом действует реципрокное давление отбора,… … Экологический словарь

КОЭВОЛЮЦИЯ, развитие взаимодополняющих признаков у двух различных видов, результат взаимодействия между ними. Оба вида выигрывают от этого, и вырабатывающиеся у них черты поведения служат им обоим на пользу. Классическим примером является… … Научно-технический энциклопедический словарь

- (от лат. со с, вместе и эволюция), эволюционные взаимодействия организмов разных видов, не обменивающихся генетич. информацией, но тесно связанных биологически. Коэволюц. взаимоотношения связывают любой вид организмов с видами ближайшими его… … Биологический энциклопедический словарь

- (от лат. cofnj с, вместе и эволюция) англ. coevolution; нем. Koevolution. Принцип гармонического совместного развития природы и общества, являющийся необходимым условием и предпосылкой будущего существования и прогресса человечества. Antinazi.… … Энциклопедия социологии

коэволюция - — Тематики биотехнологии EN co evolution … Справочник технического переводчика

коэволюция - Взаимное приспособление видов друг к другу в ходе эволюции, например, насекомых к опылению растений и растений к опылению насекомыми. Syn.: коадаптация … Словарь по географии

Коэволюция - * каэвалюцыя * co evolution 1. То же, что коадаптация, т. е. эволюционно биологические взаимодействия одного и более видов без обмена генетической информацией. Фактически так связаны все виды в составе биоценоза (см.), а тем более в консорции (см … Генетика. Энциклопедический словарь

Совместная эволюция биологических видов, взаимодействующих в экосистеме. Изменения, затрагивающие какие либо признаки особей одного вида, приводят к изменениям у другого или других видов. Первым концепцию коэволюции ввёл Н. В. Тимофеев Ресовский… … Википедия

КОЭВОЛЮЦИЯ - – принцип сопряженного, взаимообусловленного изменения систем или частей системы внутри целого. Понятие «коэволюции» является биологическим по своему происхождению, и основано на изучении совместной эволюции различных биологических объектов и… … Философия науки и техники: тематический словарь

Coevolution коэволюция. Взаимные эволюционные изменения двух и более разных видов, cвязанных между собой биологически, но не генетически (не обменивающихся генетической информацией); К. имеет место практически в любом биоценозе, наиболее… … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.

Книги

• Палеонтология. В 2 томах. Том 1 , О. Б. Бондренко, И. А. Михайлова. Учебник создан в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом по направлению подготовки "Геология" (квалификация "бакалавр"). В первом томе учебника раскрыта система…
• Концепты хаоса и порядка в литературе США. От дихотомической к синергетической картине мира , Е. А. Стеценко. Книга "Концепты хаоса и порядка в литературе США. От дихотомической к синергетической картине мира" посвящена исследованию философско-эстетических концептов хаоса и порядка в американской…