Соотношение онто- и филогенеза. Закон зародышевого сходства. Биогенетический закон. Ценогенезы и филэмбриогенезы по А.Н. Северцову

Теория зародышевого сходства К. Бэра. Большой вклад в изучение взаимосвязи онтогенеза и филогенеза внес академик К.Бэр. К. Бэр является основоположником современной эмбриологии. Основной труд Бэра носит заглавие: "О развитии животных. Наблюдения и размышления". К. Бэром сформулирован закон зародышевого сходства, согласно которому зародыши различных позвоночных животных на ранних этапах эмбрионального развития очень сходны. Он показал, что у зародышей в процессе развития воз­никают вначале общие признаки типа, далее появляются при­знаки класса, позже – отряда, семейства, рода, вида и, нако­нец, индивидуальные признаки. «У меня самого хранятся два небольших эмбриона в спирту, которые я в свое время забыл снабдить этикетами, и я теперь не в состоянии определить к какому классу они относятся: это могут быть маленькие ящерицы, птицы или молоденькие млекопитающие, так они похожи друг на друга формой своей головы и туловища. Эти эмбрионы еще не имеют конечностей. А если даже и имели, то это тоже не помогло бы в определении вида эмбрионов, так как в первом периоде развития ноги ящериц и млекопитающих, крылья и ноги птиц, руки и ноги людей развиваются из той же основной формы». Закон зародышевого сходства К. М. Бэра сыграл большую роль в создании Ч. Дарвином эво­люционной теории, поскольку Ч. Дарвин считал этот закон одним из доказательств общности происхождения животного мира. Представления Мюллера об изменениях индивидуального развития. В 1864 г. Ф. Мюллер сформулировал мысль, что филогене­тические преобразования связаны с онтогенетическими измене­ниями и что эта связь проявляется двумя различными путями. В первом случае индивидуальное развитие потомков идет анало­гично развитию предков лишь до появления в онтогенезе нового при­знака. Изменение процессов морфогенеза потомков обуслов­ливает то, что их эмбриональное развитие повторяет историю предков лишь в общих чертах. Во втором случае потомки повто­ряют все развитие предков, но к концу эмбриогенеза добавляются новые стадии, в результате чего эмбриогенез потомков удли­няется и усложняется. Повторение признаков взрослых предков в эмбриогенезе потомков Ф. Мюллер назвал рекапитуляцией. Работы Мюллера послужили основой для формулировки Э. Геккелем биогенетического закона, согласно которому онтоге­нез есть краткое и быстрое повторение филогенеза. Таким образом, онтогенез представ­ляет собой известное повторение (рекапитуляцию) многих черт стро­ения предковых форм: на ранних стадиях развития – более отдален­ных предков, на более поздних стадиях развития – более близких форм. Принцип рекапитуляции является всеобщим и проявляется в онто­генезе на различных уровнях организации живого (молекулярном, клеточном, тканевом, орган­ном и организменном), у растений и животных. Рекапитуляции довольно сложны и многообразны (морфологические, физиологические, биохимические). Зародыш человека на ранних стадиях развития похож на зародыш рыб, амфибий, на более поздних стадиях – на зародышей других млекопитающих, на самых поздних стадиях – на плод человекообразных обезьян. Ко­стистые рыбы значительную часть азота выделяют в виде аммиака, а на­земные позвоночные – в форме мочевины и мочевой кислоты. Головасти­ки лягушки и других земноводных выделяют значительную часть азота в виде аммиака, а в конце метаморфоза лягушка начинает выделять большую часть азота в виде мочевины. Развивающийся зародыш кури­цы вначале выделяет азот в виде аммиака, затем – мочевины и в конце развития – в виде мочевой кислоты. Учение о рекапитуляции разработано применительно к морфологическим особенностям жи­вотных. В целом у растений ре­капитуляция проявляется более слабо из-за ограниченности эмбриональных дифференцировок. Примером рекапитуляции у растений служит то, что семядоли у дву­дольных растений дают начало цельным листьям, а затем появляются так называемые настоящие листья. Биогенетический закон основан на большом фактическом материале. Факты, отражающие повторение в онтогенезе этапов филогенеза, можно разделить на три основные группы: Повторение в онтогенезе общего пути филогенеза от простого к сложному. Например, в филогенезе и в онтогенезе развитие начинается с одной клетки и завершается сложно дифференцированными многоклеточными орга­низмами. Повторение в онтогенезе потомков общих особенностей строения предков. Например, все эмбрионы наземных позвоночных на определен­ных этапах имеют жаберные щели и другие сходные черты с далекими предками. Так в хо­де эмбриогенеза современной лошади закладывается трех­палая конечность, как у далеких предков, которая затем превращается в однопалую. Повторение в онтогенезе потомков конкретных особенностей ин­дивидуального развития предков. Например, у беззубых ки­тов на определенных этапах онтогенеза закладываются, а затем дегене­рируют зубы, имевшиеся у их наземных предков. Однако, онтогенез не является абсолютным повторением фи­логенеза. Так, зародыш человека никогда не повторяет взрос­лых стадий рыб, амфибий и рептилий, а сходен только с их зароды­шами. Ранние стадии эмбриогенеза отличаются консервативностью, что обеспечивает сохранение значитель­ного сходства зародышей филоге­нетически далеких, но родственных форм. Возможность сохранения в эмбриональном развитии предковых структур определяется тем, что они играют прямую или косвенную роль при формообразовании в онтогенезе. Так, хорда у позвоночных служит индуктором формообразования развивающегося зародыша. Предпочка у птиц играет такую же роль в закладке настоящих почек. Кроме того, в процессе онтогенеза организм может приобретать признаки, которых не имели его предки или, напротив, их утрачивать. В этой связи биогенетический закон следует уточнить. В процессе онтогенеза могут и не повторяться особенности со­ответствующих стадий развития предковых форм. Учитывая большое разнообразие онтогенетических явлений, принята следующая классификация их: 1) палингенезы – признаки повторения организации предков; 2) ценогенезы – эмбриональные приспособления, или эмбрио­адаптации; 3) гетеротопии – смещения органов по месту за­кладки; 4) гетерохронии – смещение органов по времени за­кладки; 5) филэмбриогенезы – новообразования у зародышей, являющиеся материалом для новых направлений эволюционного процесса. Филэмбриогенезы, в отличие от ценогенезов, оказывают решающее влияние на строение взрослых форм. Различают 3 типа филэмбриогенезов: архаллаксисы, девиа­ции, анаболии. Архаллаксисы – эволюционные изменения, воз­никающие на ранних стадиях развития. При этом наблюдается коренная перестройка в развитии органа, отклонение в развитии предке потомков с самого начала. Например, увеличение числа позвонков у змей, лучей плавников у некоторых видов рыб, числа зубов. У растений путем архаллаксисов шло превращение дву­дольного зародыша в однодольный. Архаллаксисы возникают сравнительно реже других типов, поскольку приводят к коренным изменениям в строении того или иного ор­гана и могут сделать организм нежизнеспособным. Девиа­ции – эволюционные измене­ния на средних стадиях развития. Приме­ром девиации является развитие че­шуи у акул и рептилий. Считается, что у растений клубни и лу­ковицы сформировались также путем девиации из первичной эмбриональной почки. Анаболии – эволюционные изменения, возникающие на поздних стадиях развития. У позвоночных животных по типу анаболии происходят изменения в строении скелета. У морского петуха грудные плавники вначале развиваются, как и у других близких видов рыб, затем происходит ана­болия – передние три луча разраста­ются и отрастают как пальцеоб­разные придатки. У многих растений крыловидные выросты семян образовались как анаболии, связанные с возобновлением роста тканей завязи или чашелистиков на конечных стадиях формирования семян. Анаболии распространены в онтогенезе больше всего. Это связано с тем, что анаболии, являясь изме­нениями последних стадий развития данного органа, не вызыва­ют существенных изменений в других частях тела. С каждой новой анаболией прежние конечные стадии развития как бы передвигаются в глубь онтогенеза. Различные органы у одного и того же организма могут развиваться и изменяться всеми тремя типами. Все эти изме­нения могут носить как положительный, так и отрицательный ха­рактер. В первом случае имеется в виду возникновение нового признака, а во втором – выпадение, утрата старого признака. Например, у зародыша лошади мы имеем дело с отрицательной анаболией, в силу которой боковые (четвертый и второй) пальцы подвергаются рудиментации. С генетической точки зрения в основе всех типов филэмбриогенезов лежат мутации. Если мутации затрагивают структурные гены, определяющие развитие сложных органов, то отклонение в их развитии пойдет по типу архаллаксиса. Если мутации затрагивают гены, ответственные за морфогенез на средних и поздних стадиях, происходят изменения типа девиации и анаболии.

Человек и биосфера. Ноосфера - высший этап эволюции биосферы. Реакции организма на изменение экологической ситуации. Примеры. Правило Либиха-Тинемана. Бочка Либиха. Принцип Ле-Шателье-Брауна.

Биосфера и человек. Современный человек сформировался около 30-40 тыс. лет назад. С этого времени в эволюции биосферы стал действовать новый фактор антропогенный. Первая созданная человеком культура палеолит (каменный век) продолжалась примерно 20-30- тыс. лет; она совпала с длительным периодом оледенения. Экономической основой жизни человеческого общества была охота на крупных животных: благородного и северного оленя, шерстистого носорога, осла, лошадь, мамонта, тура. На стоянках человека каменного века находят многочисленные кости диких животных свидетельство успешной охоты. Интенсивное истребление крупных травоядных животных привело к сравнительно быстрому сокращению их численности и исчезновению многих видов. Если мелкие травоядные могли восполнять потери от преследования охотниками благодаря высокой рождаемости, то крупные животные в силу эволюционной истории были лишены этой возможности. Дополнительные трудности для травоядных возникли вследствие изменения природных условий в конце палеолита. 10-13 тыс. лет назад наступило резкое потепление, отступил ледник, леса распространились в Европе , вымерли крупные животные. Это создало новые условия жизни, разрушило сложившуюся экономическую базу человеческого общества. Закончился период его развития, характеризовавшийся только использованием пищи, т.е. чисто потребительским отношением к окружающей среде. В следующую эпоху неолита - наряду с охотой (на лошадь, дикую овцу, благородного оленя, кабана, зубра, и т.д.), рыбной ловлей и собирательством (моллюски, орехи, ягоды, плоды) все большее значение приобретает процесс производства пищи. Делаются первые попытки одомашнивания животных и разведения растений, зарождается производство керамики. Уже 9-10 тыс. лет назад существовали поселения, среди остатков которых обнаруживают пшеницу, ячмень, чечевицу, кости домашних животных коз, овец, свиней. В разных местах Передней и Средней Азии, Кавказа, Южной Европы развиваются зачатки земледельческого и скотоводческого хозяйства. Широко используется огонь и для уничтожения растительности в условиях подсечного земледелия, и как средство охоты. Начинается освоение минеральных ресурсов, зарождается металлургия. Рост населения, качественный скачок в развитии науки и техники за последние два столетия, особенно в наши дни, привели к тому, что деятельность человека стала фактором планетарного масштаба, направляющей силой дальнейшей эволюции биосферы. В.И. Вернадский считал, что влияние научной мысли и человеческого труда обусловило переход биосферы в новое состояние ноосферу (сферу разума).
НООСФЕРА – ВЫСШАЯ СТАДИЯ РАЗВИТИЯ БИОСФЕРЫ Сфера взаимодействия общества и природы, в пределах которой разумная деятельность предстает главным, определяющим фактором развития биосферы и
человечества, называется ноосферой. Впервые термин "ноосфера" в 1926 – 1927 гг. употребили французские ученые Э.
Лекруа (1870 – 1954) и П. Тейяр де Шарден (1881 – 1955) в значении "новый покров", "мыслящий пласт", который, зародившись в конце третичного периода, разворачивается вне биосферы над миром растений и животных. В их
представлении ноосфера – идеальная, духовная ("мыслящая") оболочка Земли, возникшая с появлением и развитием человеческого сознания. Заслуга наполнения данного понятия материалистическим содержанием принадлежит академику В. И. Вернадскому (1965, 1978).
В представлении В. И. Вернадского, человек – часть живого вещества, подчиненного общим законом организованности биосферы, вне которой оно существовать не может. Человек является частью биосферы, утверждал выдающийся
ученый. Целью общественного развития должно быть сохранение организованности биосферы. Однако сохранение ее первичной организованности – "нетронутой природы" – не несет в себе творческого начала в мощную геологическую силу. "И перед ним, перед его мыслью и трудом становится вопрос о перестройке биосферы в интересах свободно мыслящего человечества как единого целого. Это новое состояние биосферы, к которому мы, не замечая этого приближаемся, и есть "ноосфера". Ноосфера представляет собой качественно новый этап эволюции биосферы, в котором создаются новые формы ее организованности как новое единство, возникающее в результате взаимодействия природы и общества. В ней законы природы тесно переплетаются с социально-экономическими законами развития общества, образуя высшую материальную целостность "очеловеченной природы". В. И. Вернадский, предугадавший наступление эпохи научно-технической революции в XX веке, основной предпосылкой перехода биосферы в ноосферу
считал научную мысль. Материальным ее выражением в преобразуемой человеком биосфере является труд. Единство мысли и труда не только создает новую социальную сущность человека, но и предопределяет переход биосферы в
ноосферу. "Наука есть максимальная сила создания ноосферы" – таково главное положение В. И. Вернадского в учении о биосфере, призывающем преобразовывать, а не разрушать ойкумену.
Оптимальное воздействие на разные организмы один и тот же фактор может оказывать при различных значениях. Так, одни растения предпочитают очень влажную почву, а другие – относительно сухую. Некоторые животные любят сильную жару, иные лучше переносят умеренную температуру среды и т. д.

Кроме того, живые организмы делят на способных существовать в широком или узком диапазонах изменения какого-либо фактора среды. К каждому экологическому фактору организмы приспосабливаются относительно независимым путем. Организм может иметь приспособленность к узкому диапазону одного фактора и к широкому диапазону – другого. Для организма имеет значение не только амплитуда, но и скорость колебаний того или иного фактора.

Если влияние условий среды не достигает предельных значений, живые организмы реагируют на него определенными действиями или изменениями своего состояния, что в конечном итоге ведет к выживанию вида. Преодоление неблагоприятных воздействий животными возможно двумя способами: 1) путем их избегания, 2) путем приобретения выносливости. Первый способ используют животные, обладающие достаточной подвижностью, благодаря которой они мигрируют, строят убежища и т. п.

Требовательность и толерантность к факторам среды определяет область географического распространения особей рассматриваемого вида вне зависимости от степени постоянства их обитания, т. е. а р е а л в и д а.

В основе ответных реакций растений лежит выработка приспособительных изменений их строения и процессов жизнедеятельности. При ритмически повторяющихся климатических ситуациях растения и животные могут приспособиться путем выработки соответствующей временной организации жизненных процессов, в результате чего у них чередуются периоды активного функционирования организма с периодами спячки (ряд животных) или с состоянием покоя (растения).

Правило минимума ( Либиха-Тинемана).

Еще в 19 веке ученый Либих сформулировал правило минимума в соответствие, с которым возможность существования данного организма в определенном районе и степень его процветания зависит от факторов представленных в наименьшем количестве (лимитирующие факторы). Это правило дополнил Тинеман (1939). «Тот из необходимых факторов среды определяет плотность популяции данного вида живых существ…который действует на стадию развития, имеющую наименьшую экологическую валентность, при том действует в количестве или интенсивности наиболее далеких от оптимума».

Бочка Либиха (закон ограничивающего фактора)

Бочки представляют собой модель белковой ценности. Ободок на каждой бочке указывает максимальную ценность. Каждая из дощечек является аминокислотой. Если одна дощечка (аминокислота) короче других, бочка может быть наполнена лишь до уровня самой короткой дощечки. Другими словами, синтез белка не может происходить, если не хватает одной из необходимых аминокислот, поэтому такие аминокислоты называются критически незаменимыми. Бочка 1 представляет собой модель пшеницы, где белковая ценность может подняться лишь до уровня лизина. Добавление в Бочку 2 дополнительного количества лизина до уровня треонина (вторая лимитирующая аминокислота) позволяет поднять уровень белковой ценности до уровня треонина. Бочка 3 демонстрирует добавление дополнительного количества лизина и треонина до уровня третьей критически незаменимой аминокислоты, тем самым показывая, как добавление аминокислот повышает пищевую ценность. Добавляя лизин и треонин, можно улучшить белковую ценность пшеницы на 25-50%.

Принцип Ле-Шателье формулируется следующим образом: внешнее воздействие, выводящее систему из равновесия, стимулирует в ней процессы, стремящиеся ослабить результаты этого воздействия. В разных дисциплинах существуют различные трактовки этого принципа. В статистической физике принцип рассматривается для термодинамически замкнутой системы, находящейся в равновесии, в которой соблюдается правило максимума энтропии. Выполнение принципа Ле-Шателье в данном случае является следствием указанных условий.

Биосфера или любая ее часть в смысле статистической физики не является замкнутой системой. Поэтому не приходится говорить о необходимости выполнении принципа Ле-Шателье в указанном выше смысле. Однако здесь его применение может быть полезным в качестве не "правила", а свойства, выполнение или невыполнение которого характеризует способность биосферы ослаблять воздействия на нее.

Рассмотрим выполнение принципа Ле-Шателье в биосфере. Нас интересуют процессы с характерным временем десятки и сотни лет, т.е. соизмеримые с длительностью индустриального периода. На таких отрезках времени можно говорить о постоянстве углерода биосферепри отсутствии индустриальных выбросов СО2 в атмосферу.

Наибольший интерес представляет круговорот углерода в биосфере. Наиболее сильное глобальное антропогенное воздействие на биосферу оказывают выбросы двуокиси углерода, образующиеся в результате сжигания ископаемых органических топлив, а также вырубка лесов и эрозия почв.

Согласно выполнение принципа Ле-Шателье для всей системы можно интерпретировать таким образом: если происходит изменение количества вещества в системе, то оно должно сопровождаться изменением стационарных значений всех переменных в том же направлении.

Такая трактовка принципа Ле-Шателье позволяет определить его выполнение в системах с большим количеством переменных, для которых аналитическое вычисление соответствующих производных практически невозможно, при помощи простых вычислительных экспериментов: необходимо мгновенно изменить значение любой из переменных системы и определить знаки приращений переменных в новом стационарном состоянии.

Эволюция биосферы. Функции биосферы в развитии природы Земли и поддержания в ней динамических равновесий (окислительно-восстановительная, газообмен, концентрирование рассеянных в геосфере элементов, синтез и разложение органического вещества).

Эволюция биосферы на протяжении большей части ее истории осуществлялась под влиянием двух главных факторов: естественных геологических и климатических изменений на планете и изменений видового состава и количества живых существ в процессе биологи­ческой эволюции. На современном этапе в третичном периоде к ним присоединился третий фактор — развивающееся человече­ское общество.

Жизнь зародилась на Земле свыше 3 млрд. лет назад. Первыми живыми существами были анаэробы, которые получали энергию путем брожения. Питание та­ких примитивных организмов зависело от опускавшихся на дно водоемов органических веществ, синтезируемых в поверхностных слоях воды абиогенным способом.

Недостаток органических веществ создал давление отбора, при­ведшее к возникновению фотосинтеза. Прогрессивное увеличение кислорода в воде за счет жизнедеятельности фотосинтезирующих организмов и его диффузии в атмосферу вызнало изменения в химическом составе оболочек Земли, прежде всего атмосферы, что в свою очередь сделало возможным и развитие более сложно орган физованных живых форм и быстрое распространение Жизни по планете. Развитие механизма аэробного дыхания сделало возможным появление многоклеточных организмов.

В течение палеозойской эры живые существа не только заселили все моря, но и вышли на сушу. Развитие зеленых растений обеспечило образование больших количеств кислорода и органических веществ, что создавало благоприятные условия для последующей прогрес­сивной эволюции.

В середине палеозоя темпы потребления кислорода живыми организмами и расход его в абиотических процессах, а также темпы его образования сравнялись.

С появлением человеческого общества в развитии биосферы намечается переход от биогенеза, обусловленного факторами био­логической эволюции, к ноогенезу — развитию под влиянием ра­зумной созидательной деятельности человечества. Вернадский развивал материалистическое представление о ноосфере, представляя ее как нечто внешнее по отношению к биосфере, а как новый этап в развитии биосферы, заключающийся в разумном регулировании отношений человека и природы.

Основные функции биосферы Земли следующие:

1. ОВР заключается в химическом превращении веществ в процессе жизнедеятельности организма.

2. Газообмен - поддержание постоянного обмена организмов с окружающей средой в процессе дыхания и фотосинтеза.

3. Концентр. Фун-ия – заключается в биогенной миграции атомов, которые вначале концентрируются в живых организмах в процессе синтеза органических веществ, а после отмирания переходят в неживую среду.

Филогенетические связи в природе. Естественная классификация живых форм. Основные типы животного мира. Доказательства монофилии. Эволюционно-обусловленные уровни организации жизни.

Филогене́тика, или филогенети́ческая система́тика — область биологической систематики, которая занимается идентификацией и прояснением эволюционныхвзаимоотношений среди разных видов жизни на Земле, как современных, так и вымерших.Эволюционная теория утверждает, что сходство среди индивидуумов или видов часто указывает на общее происхождение или общего предка. Потому взаимоотношения, установленные филогенетической систематикой, часто описывают эволюционную историю видов и их филогенез, исторические взаимоотношения между ветвями организмов или их частей, например, их генов. Филогенетическая таксономия, являющаяся ответвлением, но не логическим продолжением филогенетической систематики, занимается классификацией групп организмов согласно степени их эволюционных отношений.

Существуют два типа классификации — искусственная и естественная. В искусственной классификации за основу берут один или несколько легко различимых признаков. Она создается и применяется для решения практических задач, когда главным является удобство использования и простота.

Естественная классификация — это попытка использовать естественные взаимосвязи между организмами. В этом случае учитывается больше данных, чем в искусственной классификации, при этом принимаются во внимание не только внешние, но и внутренние признаки. Учитываются сходство в эмбриогенезе, морфологии, анатомии, физиологии, биохимии, клеточном строении и поведении. В наши дни чаще пользуются естественной и филогенетической классификациями. Филогенетическая классификация основана на эволюционных взаимосвязях. В этой системе, согласно существующим представлениям, в одну группу объединяются организмы, имеющие общего предка. Филогения (эволюционная история) той или иной группы может быть представлена в виде родословного древа, такого, например, как показано на рисунке. Наряду с уже рассмотренными классификациями существует также фенотипическая классификация. Такая классификация представляет собой попытку избежать проблемы установления эволюционного родства, которое подчас оказывается очень трудным и очень противоречивым, особенно в тех случаях, когда необходимые ископаемые остатки слишком малочисленны или вовсе отсутствуют. Слово «фенотипический» происходит от греч. phainomenon, т. е. «то, что мы видим». Эта классификация основана исключительно на внешних, т. е. видимых, признаках (фенотипическое сходство), причем все учитываемые признаки считаются одинаково важными. Учитываться могут самые разнообразные признаки организма по принципу чем больше, тем лучше. И совсем необязательно, чтобы они отражали эволюционные связи. Когда накапливается определенное число данных, на их основе рассчитывается степень сходства между различными организмами; обычно это делается с помощью компьютера, поскольку расчеты крайне сложны. Использование компьютеров в этих целях получило название численной таксономии. Фенотипические классификации часто напоминают филогенетические, хотя при их создании такая цель не преследуется.

Монофилия (греч. монос – один и филон – род, племя) - это происхождение всего органического мира из единого корня. "Теорию общего происхождения" предложил Ч. Дарвин. В своем произведении он писал: "На основании принципа естественного отбора, сопровождаемого расхождением признаков, не представляется невероятным, что от какой-нибудь низкоорганизованной и промежуточной формы могли развиться как животные, так и растения; а если мы допустим это, мы должны допустить, что и все органические существа, когда-либо жившие на Земле, могут происходить от одной первобытной формы".

Если органический мир имеет монофилетическое происхождение, то следы общности этого генезиса должны в той или иной степени сохраниться в организации любой живой формы.

Наиболее известные доказательства правильности этого предположения заключены в особенности организации и функций растительных и животных клеток, то есть в цитологических фактах. Особенно демонстративны в этом смысле сходные закономерности митотического деления клеток, протекающего и в животных и в растительных клетках, по существу, по одной и той же схеме, в порядке одинаковых фаз кариокинеза, совершенно сходного поведения хромосом и т.п. Также процессы мейоза сходны повсюду. Наконец, строение половых клеток и процессы оплодотворения повсюду принципиально однозначны. Упомянутые факты могут быть объяснены только на основе представлений о единстве всей органической природы, то есть монофилетеческом ее происхождении.

Можно говорить не только о принципиальном сходстве в морфологической организации клеток, но и в целом ряде проявлений жизни в них. Процессы обмена веществ, возбудимости, размножения и т.п. могут быть сведены к определенным общим закономерностям, которые имеют место как в животном, так и в растительном организме.

Еще более универсальные факты, доказывающие единство происхождения всех живых организмов, выражаются, прежде всего, в наличии двух видов нуклеиновых кислот, содержащих генетическую информацию у всех без исключения органических форм, и белков, которые являются основой построения и всех жизненных отправлений любого живого существа.

Единство многообразия форм организмов можно доказать и в отношении отдельных естественных групп организмов. Одним из доводов в пользу этого может служить изумительное сходство эмбрионов позвоночных животных. Нельзя объяснять это сходство эмбрионов рыб, амфибий, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих аналогичными условиями их развития. Напротив, сходство между ними сохраняется вопреки глубоким различиям в условиях их развития. Подобные явления сходства эмбрионального развития могут получить только одно рациональное объяснение, а именно – прямое выражение родства в смысле единства происхождения.

С наступлением более поздних стадий развития эмбрионов сходство между ними затушевывается накоплением нарастающих различий. Сходство между взрослыми особями еще менее полно. Однако внимательное сравнительно-анатомическое исследование обнаруживает, что и взрослые формы одной и той же естественной группы сохраняют черты глубокого принципиального сходства. Например, позвоночным животным свойственен общий план строения составных частей скелета: осевого скелета (позвоночного столба), черепа, переднего и заднего пояса конечностей, соответствующих их передним и задним конечностям. Явление это распространяется на все системы органов, как наружных, так и внутренних, и может быть прослежено при сравнении представителей различных классов позвоночных.

Явление единства плана строения у многообразных видов одной естественной группы требует причинного объяснения. Учение Ч. Дарвина дает простой ответ: единство их происхождения.

Из единства всего живого с одной стороны, и реального многообразия форм с другой стороны, объективно вытекает неизбежность развития органического мира. Палеонтологические исследования указывают на закономерную смену форм животных и растений на протяжении геологических эпох, то есть на протяжении истории развития живого одни формы вымирают, а им на смену приходят другие. Кроме того, во многих случаях палеонтологический материал позволяет явственно констатировать, что эта смена форм осуществляется в порядке изменения предшествующей организации и преобразования ее в новую.

Эволюционно обусловленные уровни организации жизни на Земле.Живым в современной биологии считается организм, обладающий совокупностью свойств :Сложная, упорядоченная структура. Уровень организации значительно выше, чем в неживых системах.Получение энергии из окружающей среды, использование ее на поддержание своей высокой упорядоченности. Большая часть организмов прямо или косвенно использует солнечную энергию.Активное реагирование на окружающую среду. Способность реагировать на внешние раздражители – универсальное свойство всех живых существ, как растений, так и животных.Способность не только изменяться, но и усложняться. Они могут создавать новые органы, отличающиеся от породивших их структур. *Способность к самовоспроизведению .Способность передавать потомкам заложенную в них информацию, содержащуюся в генах – единицах наследственности. Эта информация в процессе передачи может видоизменяться и искажаться. Это предопределяет изменчивость живого .Способность приспосабливаться к среде обитания и своему образу жизни.В ходе эволюции происходит повышение уровня организации, усложнение живого (от низших организмов к высшим). Формирование каждой следующей ступени иерархии уровней происходит на основе предыдущей, которая структурно в неё входит (см. также видообразование).Усложнение живого вещества, как всякий длящийся процесс, тоже развертывается во времени, однако самого времени, в непосредственном значении и активном действии, в нем нет; оно неявно входит в него как тактовая частота смены поколений и выражается через изменение фазовых состояний поля жизни. Здесь время представлено числом произведенных эволюционных шагов - завершенных больших и малых биогеохимических циклов. Развитие внекультурного живого вещества обусловлено, главным образом, пространственно-ресурсными ограничениями биосферы. Этот фактор - геометрическая и материально-энергетическая ограниченность жизненного пространства Земли - проявляется в эволюции биологических видов как тенденция наилучшего приспособления организма к внешней природной данности, среде жизни. Стремясь к максимальной адаптации, видовой организм превращается в органический придаток геологической структуры, "автоматизируется" в своем жизнепроявлении и всем существом прочно врастает в биокосный монолит планеты. В конечном счете, внекультурные биологические виды оказываются в хвосте мирового эволюционного процесса, становятся, в космическом масштабе времени, живыми ископаемыми, поскольку неотделимы от физической структуры планеты.Классификация:Характеризуются специфическими взаимодействиями компонентов и отчётливыми особенностями взаимоотношений с ниже и выше лежащими системами.Могут использоваться различные модели и подходы: Химико-волновая, кибернетическая, энтропийно-эволюционная и другие модели, описанные в статье Жизнь.При классификации уровней обычно, для полноты представления, могут включаться уровни неживой материи. В 20-е гг. XX века в философии и науке сформировался системный подход, согласно которому живой мир можно рассматривать как совокупность систем разных уровней организации. При этом элемент системы одного уровня может представлять собой целую систему на другом уровне организации.По Вечирко Д С.Тимофеев-Ресовский выделяет следующие уровни организации жизни:Молекулярно-генетический.Онтогенетический (организменный, уровень особей).Популяционно-видовой.Биоценотический.Биосферный.Критерий масштабности .Структурный (системный) анализ обнаруживает следующие уровни организации жизни:Биосферный - вся совокупность живых организмов Земли вместе с окружающей их природной средой.Уровень биогеоценозов - структуры, состоящие из участков Земли с определенным составом живых и неживых компонентов, представляющих единый природный комплекс – экосистему.Популяционно-видовой уровень - образуется свободно скрещивающимися между собой особями одного и того же вида, cовокупность особей одного вида.Организменный и органно-тканевый уровни - отражают признаки отдельных особей, их строение, физиологию, поведение, а также строение и функции органов и тканей живых существ.Клеточный и субклеточный уровни - отражают особенности специализации клеток, а также внутриклеточные структуры. На этом уровне происходят процессы жизнедеятельности (обмен веществ, питание, дыхание, раздражимость и т. д.).Молекулярный уровень - отражает особенности химизма живого вещества, а также механизмы и процессы передачи генной информации.