Навигация
Асимметрия в живой природе
27476
знаков
0
таблиц
0
изображений
6. Асимметрия в живой природе
Молекулярная асимметрия была обнаружена и открыта Л. Пастером, которому удалось выделить левые и правые кристаллы винной кислоты. Асимметрия кристаллов кварца – в его оптической активности. В отличие от молекул неживой природы молекулы органических веществ имеют ярко выраженный асимметричный характер.
Если считать, что равновесие характеризуется состоянием покоя и симметрии, а асимметрия связана с движением и неравновесным состоянием, то понятие равновесия играет в биологии не менее важную роль, чем в физике. Всеобщий закон биологии – принцип устойчивого термодинамического равновесия живых систем, определяет специфику биологической формы движения материи. Действительно, устойчивое термодинамическое равновесие (асимметрия) является основным принципом, который не только охватывает все уровни познания живого, но и выступает в качестве ключевого принципа постановки и решения происхождения жизни на земле.
Понятие равновесия может быть рассмотрено не только в статическом аспекте, но и в динамическом. Симметричной считается среда, находящаяся в состоянии термодинамического равновесия, среда с высокой энтропией и максимальным беспорядком частиц. Асимметричная среда характеризуется нарушением термодинамического равновесия, низкой энтропией и высокой упорядоченностью структуры.
При рассмотрении целостного объекта картина меняется. Симметричные системы, например, кристаллы, характеризуются состоянием равновесия и упорядоченности. Но асимметричные системы, которыми являются живые тела, также характеризуются равновесием и упорядоченностью с тем только различием, что в последнем случае имеем дело с динамической системой.
Таким образом, устойчивое термодинамическое равновесие (или асимметрия) статической системы есть другая форма выражения устойчивого динамического равновесия, высокой упорядоченности и структурности организма на всех его уровнях. Такие системы называются асимметричными динамическими системами. Здесь нужно только указать, что структурность носит динамический характер.
Понятие равновесия тоже не является только статическим, имеется и динамический аспект. Состояние симметрии и движения не есть нарушение равновесия вообще, а есть состояние динамического равновесия. Здесь можно говорить о мере симметрии вообще, подобно тому, как в физике оперируют понятием движения.
7. Асимметрия человеческого мозга
Одно из универсальных правил биологии – для множества элементов системы характерны асимметрия взаимодействий и вытекающая из этого асимметрия взаимоотношений. Этим правилом описывается и способ функционирования мозга человека.
В конце 1950-х гг. начались исследования асимметрии мозга, и в 1970-х гг. П. Линдсейем и Д. Норманном была создана обоснованная теория о том, что при разрушении левого полушария теряется целенаправленность действий, меняется содержание представлений о прошлом и будущем. Так, будущее начинается с того события, которое давно прошло, но случайно всплыло в памяти. Нарушение целостности правого полушария приводит к расстройствам чувственной и эмоциональной сфер человеческой деятельности, теряется способность к выполнению практических действий. Нарушение связи между полушариями мозга приводит к возникновению двух потоков сознания, что приводит к ощущению «раздвоения» личности.
Таким образом, было выяснено, что целостный мозг функционирует иначе, чем рассеченный. Все объясняется тем, что между полушариями мозга идет непрерывный обмен информацией, и каждое полушарие имеет определенную специализацию. В ходе эволюции сформировалась функциональная асимметрия мозга, которая привела к тому, что левое полушарие взяло на себя функции речи и логического мышления, а правое – управление координацией движения и фиксацию геометрических связей объектов. Кроме того их взаимодействие идет по правилу дополнительности что дало человеку огромные преимущества.
8. Асимметрия как разграничивающая линия между живой и неживой природой
Пастером было установлено, что все аминокислоты и белки, входящие в состав живых организмов, являются «левыми», т. е. отличаются оптическими свойствами. Объяснить происхождение «левизны» живой природы он пытался асимметрией, глобальной анизотропией (неодинаковостью физических (физико-химических) свойств пространства по различным направлениям внутри него) пространства.
Вселенная есть асимметричное целое, и жизнь должна быть функцией асимметрии Вселенной и вытекающих отсюда следствий. В отличие от молекул неживой природы молекулы органических веществ имеют ярко выраженный асимметричный характер. Придавая большое значение асимметрии живого вещества, Пастер считал ее именно той единственной, четко разграничивающей линией, которую в настоящее время можно провести между живой и неживой природой, т.е. тем, что отличает живое вещество от неживого. Современная наука доказала, что в живых организмах, как и в кристаллах, изменениям в строении отвечают изменения свойств.
Для неживой природы характерно преобладание симметрии, при переходе от неживой к живой природе на микроуровне преобладает асимметрия. Асимметрия на уровне элементарных частиц – это абсолютное преобладание в нашей части Вселенной частиц над античастицами.
Все это говорит о большом значении симметрии и асимметрии в живой и неживой природе, показывает их связь с основными свойствами материального мира, со структурой материальных объектов на микро-, макро- и мегауровнях, со свойствами пространства и времени как форм существования материи. Накопленные наукой факты показывают объективный характер симметрии и асимметрии как одних из важнейших характеристик движения и структуры материи, пространства и времени, наряду с такими характеристиками, как прерывное и непрерывное, конечное и бесконечное.
Развитие современного естествознания приводит к выводу, что одним из наиболее ярких проявлений закона единства и борьбы противоположностей является единство и борьба симметрии и асимметрии в структуре симметрии и в процессах, имеющих место в живой и неживой природе, что симметрия и асимметрия являются парными относительными категориями.
Таким образом, симметрия играет роль в сфере математического знания, асимметрия – в сфере биологического знания. Поэтому принцип симметрии – это единственный принцип, благодаря которому есть возможность отличать вещество биогенного происхождения от вещества неживого. Парадокс: мы не можем ответить на вопрос, что такое жизнь, но имеем способ отличать живое от неживого.
Список литературы
1. Горбачев В. В. Концепции современного естествознания: - М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21 век»: ООО «Издательство «Мир и Образование», 2003. – 592 с: ил.
2. Садохин. А.П. Концепции современного естествознания: учебник для студентов вузов, обучающихся по гуманитарным специальностям и специальностям экономики и управления. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2006. – 447 с.
3. Самыгин С.И. Концепции современного естествознания. Серия «Учебники и учебные пособия» - 4-е изд., перераб. и доп. – Ростов н/Д: «Феникс», 2003. – 448 с.
4. Хорошавина С. Г. Концепции современного естествознания: курс лекций / Изд. 4-е. – Ростов н/ Д: Феникс, 2005. – 480 с. – (Высшее образование)..
Похожие работы
... по-видимому, прибавлялась только как искусственная роскошь к довольно узкому готовому миру вещей с их свойствами и силовыми взаимодействиями, их движениями и изменениями». Об определении категорий симметрии и асимметрии В настоящее время в науке преобладают определения указанных категорий на основе перечисления их важнейших признаков. Например, симметрия определяется как совокупность ...
... необнаруженное, но предполагаемое событие или процесс. Один или совокупность научных фактов образуют предмет исследования. Область действительности, к которой принадлежат факты науки, выступает объектом исследования. Для второго этапа научного познания характерна проблема как форма выражения знания. Научная проблема - объективно возникающие в процессе осмысления научных фактов вопрос или группа ...
... времени (18 в.) перешла от простого собирания и описания фактов к опыту, эксперименту и научному доказательству. Не останавливаясь на этом вопросе более подробно, отметим лишь что проблема места интуиции в научном познании и далее продолжала интересовать просвещенное человечество и до сих пор проблема не утратила своей актуальности. И хотя на этом пути сделано, несомненно, много взгляды ученых ...
... требуется оценить отклонение от нулевого положения, например на руле грузовика или на штурвале корабля. Симметрия проявляется в многообразных структурах и явлениях неорганического мира и живой природы. В мир неживой природы очарование симметрии вносят кристаллы. Каждая снежинка- это маленький кристалл замерзшей воды. Форма снежинок может быть очень разнообразной, но все они обладают симметрией - ...
0 комментариев