1. Объясните термин «эволюционно-синергетическая парадигма». Что такое микроэволюция и макроэволюция?

Долгое время в постижении эволюции мира доминировал редукционистского-аналитический подход классической науки, игнорировал определенной степени, случай, нестабильность, самоорганизацию. Наука сих пор оперировала простыми системами (системами с периодически повторяющейся поведением), уделяя основное внимание устойчивости, порядка, однородности, равновесии, то есть тем параметрам, которые характеризуют замкнутые системы и линейные соотношения.

Законы механики распространялись как на неживую, так и на живую природу. Данный подход имел место и в осмыслении общественной жизни. Социальные законы, сформулированные в рамках классической науки, описывали явления и процессы, имевшие место в обществе в периоды эволюционного развития, для которых был характерен жесткий связь между причиной и следствием. В этом смысле личность теряла смысл своего существования, превращалась в «винтик» «общественной машины», а результат того или иного воздействия на социальные системы был легко предсказуемым, если были известны первоначальные условия.

Однако такое осмысление социальной реальности было односторонним, поскольку не учитывало особенности и роли революционных, катастрофических изменений в историческом процессе. Именно в эти периоды эволюции социума происходит смещение акцентов с организации на самоорганизацию общества, с линейности развития на нелинейность, с возвратности на необратимость, с детерминизма на стохастичность. В этих условиях личность уже не растворяется в потоке общественной жизни, ее роль в социально-историческом развитии растет: она теперь способна существенно влиять на макросоциальные процессы.

Исходя из этого, исследователи современного постиндустриального общества, которое находится в неуравновешенном состоянии, сталкиваются с определенными методологическими проблемами, обусловленными ограниченностью подходов классической науки к пониманию социального развития. Отсюда возникает потребность в пересмотре классической методологии исследования общества, по крайней мере, в двух отношениях. Во-первых, необходимо переосмыслить принцип линейного развития социальных систем и исторического процесса в целом; во-вторых, стоит отказаться от идеи долгосрочной детерминации в историческом процессе и абсолютной исторической неизбежности, закономерности.

Становление таких взглядов непосредственно связано с социальным заказом общества на новую научную картину мира, новые, более адекватные и действенные практические модели общественного развития. Поэтому современная наука стоит перед необходимостью выработки новых теоретических и методологических основ исследования социума, которые позволили бы раскрыть сущность не только уравновешенных фаз его развития, но и катастрофических.

Определенный теоретический и методологический потенциал для решения указанной проблемы, на наш взгляд, имеет эволюционно-синергетическая парадигма. Наша позиция обусловлена ​​тем, что большинство ученых признают современной социальной действительностью и социоприродными отношениями в значительной степени синергетического контекста, важности в них, преимущественно явлений бифуркационности, тесно связанных с усилением роли факторов случайности, неуравновешенности, нелинейности, необратимость, хаоса, флуктуаций и тому подобное. В этих условиях особое значение приобретает использование эволюционно-синергетических моделей социальных процессов, которые позволят глубже и всесторонне осмыслить сложность такого феномена как современное общество, а также диалектическое единство эволюционных и бифуркационных периодов в истории цивилизации, роль субъективного фактора в историческом процессе. Поэтому исследования социальных систем на основе эволюционно-синергетической парадигмы является, по нашему мнению, перспективным и плодотворным.

Необходимо, наконец, конкретно определить, что следует понимать под терминами «большие» или «малые» изменения. Следует также объяснить, что нужно понимать под «развитием от низших форм к высшим». В этом нам помогут термины «микроэволюция» и «макроэволюция». Определяются эти понятия следующим образом:

Микроэволюция — эволюция в рамках существующих организационных признаков, количественное изменение уже имеющихся органов, структур, планов строения.

Рис. 1. Микро- и макроэволюция

Макроэволюция — возникновение новых, до сих пор не имевшихся, органов, структур, типов планов строения, качественно нового генетического материала.

Для «микроэволюции» употребляется также термин «инфраспецифическая эволюция», а для «макроэволюции» — «трансспецифическая эволюция».

Для лучшего понимания дальнейших рассуждений необходимо также ввести понятие «основные типы». Под ним мы понимаем некоторые единства, в рамках которых были созданы живые существа. Все изменения внутри основных типов попадают в область микроэволюции, тогда как замена основного типа (вымершего) другим есть проявление макроэволюции.

Понятия микро- и макроэволюции различаются не количественно, а качественно. Под понятие «микроэволюция» подпадает, например, происхождение различных пород собак от одного «правида», вероятно, от волка. Происхождение же млекопитающих из рептилий и простейших — явление, относящееся к «макроэволюции». В первом случае изменяются уже имеющиеся структуры (свойства меха, форма морды и так далее), а во втором — создаются совсем новые (молочные железы, органы терморегуляции и все остальное, что присуще млекопитающим и не характерно для рептилий). Другой пример микроэволюции: белые медведи отличаются от своих ближайших родственников, кроме всего прочего, отсутствием пигментации.

Под макроэволюцией понимается эволюция, происходящая посредством макромутаций («системных мутаций»). Они должны обуславливать скачкообразные изменения в строении организмов. Но в последнее время аргументы типа такого рода мутаций для объяснения явлений макроэволюции стараются не привлекать, так как практически все известные на сегодня мутации, существенно изменяющие строение подвергнувшихся им организмов, являются вредными для них.

2. Понятие научной революции. Третья глобальная естественнонаучная революция. (Основные открытия, представители)

Научная революция — это новый этап развития науки, который включает в себя радикальное и глобальное изменение процесса и содержания системы научного познания, обусловленное переходом к новым теоретическим и методологическим основаниям, к новым фундаментальным понятиям и методам, к новой научной картине мира.

Революции в естествознании – одна из самых актуальных философских проблем. Задача исследования этой проблемы состоит в реконструкции истории науки, выявление роли и механизмов революционных фаз в научном прогрессе. Понимание этих механизмов позволяет в какой-то мере прогнозировать возможные пути революционных научных преобразований и, тем самым, содействовать нахождению обоснованных стратегий научного поиска, выбору наиболее эффективных средств и методов исследования, более объективному подходу к оценке принципиально новых результатов, получаемых при революционных переворотах в естествознании или отдельных его областях.

Что же представляет собой естественнонаучная революция? Обычно выделяют ее три основные черты:

• крушение и отбрасывание неверных идей, ранее господствовавших в науке;
• быстрое расширение наших знаний о природе, вступление в новые ее области, ранее недоступные для познания; отметим, что здесь важную роль играет создание новых инструментов и приборов;
• естественнонаучную революцию вызывает не само по себе открытие новых фактов, а радикально новые теоретические следствия из них; другими словами, революция совершается в сфере теорий, понятий, принципов, законов науки, формулировки которых подвергаются коренной ломке.

Для того, чтобы вызвать революцию в науке, новое открытие должно носить принципиальный, методологический характер, вызывая коренную ломку самого метода исследования, подходу и истолкованию явлений природы.

Научно-познавательная деятельность складывается из нескольких составляющих – компонентов. Во-первых, это субъект познания, его цели и задачи. Субъект может рассматриваться на трех уровнях:

• индивидуальный исследователь;
• научное сообщество;
• общество в целом.

Второй составляющей познавательной деятельности являются объекты познания. В естествознании – это объекты или фрагменты материального мира, которые человек исследует. Третья составляющая – средства, методы, а также познавательные действия (операции, процедуры), производимые субъектом. Это, например, измерения, наблюдения, проведение расчетов и т.п. Четвертой составляющей является развивающаяся система знаний. И, наконец, познавательная деятельность не может рассматриваться вне условий познания – окружающей среды, состояния общества, отношения общества к науке и т.п.

Действительно, они могут быть отделены друг от друга лишь в абстракции, а в реальном процессе развития науки они диалектически связаны. Например, революционные изменения в системе знания всегда должны сопровождаться параллельными изменениями в других компонентах познавательной деятельности.

Третья глобальная естественнонаучная революция означала принципиальный отказ от всякого центризма, отрицание наличия какого-либо центра у Вселенной. Эта революция связана, прежде всего, с появлением теории относительности А. Эйнштейна, т.е. релятивистской (относительной) теорией пространства, времени и гравитации. Метагалактика, т.е. вся наша астрономическая наблюдаемая Вселенная как целое, стала описываться однородной и изотропной безграничной релятивистской космологической моделью.

Четвертая глобальная естественнонаучная революция предполагает некий синтез общей относительности с квантовыми (дискретными) представлениями о строении материи в единую физическую теорию наподобие уже создаваемой в наше время единой теории всех фундаментальных физических взаимодействий: гравитационного, электромагнитного, слабого и сильного.

Эта революция фактически еще не осуществлена. Но многие исследователи считают, что недалеко то время, когда о ней будут говорить как о свершившемся факте.

3. Образование Солнечной системы (разобрать различные теории, не менее трёх)

В настоящее время есть несколько гипотез, каждая из которых по-своему описывает периоды становления Вселенной и положение Земли в Солнечной системе.

Гипотеза Канта-Лапласа. Это была первая серьезная попытка создать картину происхождения Солнечной системы с научной точки зрения. Она связана с именами французского математика Пьера Лапласа и немецкого философа Иммануила Канта, работавших в конце XVIII века.

Они полагали, что прародительницей Солнечной системы является раскаленная газово-пылевая туманность, медленно вращавшаяся вокруг плотного ядра в центре. Под влиянием сил взаимного притяжения туманность начала сплющиваться у полюсов и превращаться в огромный диск. Плотность его не была равномерной, поэтому в диске произошло расслоение на отдельные газовые кольца.

В дальнейшем каждое кольцо начало сгущаться и превращаться в единый газовый сгусток, вращающийся вокруг своей оси. Впоследствии сгустки остыли и превратились в планеты, а кольца вокруг них — в спутники. Основная часть туманности осталась в центре, до сих пор не остыла и стала Солнцем. Уже в XIX веке обнаружилась недостаточность этой гипотезы, так как она не всегда могла объяснить новые данные в науке, но ценность ее все еще велика.

Гипотеза О.Ю.Шмидта. Советский геофизик О.Ю.Шмидт несколько иначе представлял себе развитие Солнечной системы, работая в первой половине XX века. Согласно его гипотезе, Солнце, путешествуя по Галактике, проходило сквозь газопылевое облако и увлекло часть его за собой. Впоследствии твердые частицы облака подверглись слипанию и превратились в планеты, изначально холодные. Разогревание этих планет произошло позже в результате сжатия, а также поступления солнечной энергии. Разогрев Земли сопровождали массовые излияния лав на поверхность в результате вулканической деятельности.

Благодаря этому излиянию сформировались первые покровы Земли. Из лав выделялись газы. Они образовали первичную атмосферу, которая еще не содержала кислорода. Больше половины объема первичной атмосферы составляли пары воды, а температура ее превышала 100°С.

При дальнейшем постепенном остывании атмосферы произошла конденсация водяных паров, что привело к выпадению дождей и образованию первичного океана. Это произошло около 4,5-5 млрд. лет назад. Позднее началось формирование суши, которая представляет собой утолщенные, относительно легкие части литосферных плит, поднимающихся выше уровня океана.

Гипотеза Ж.Бюффона. Далеко не все были согласны с эволюционным сценарием происхождения планет вокруг Солнца. Еще в XVIII веке французский естествоиспытатель Жорж Бюффон высказал предположение, поддержанное и развитое американскими физиками Чемберленом и Мультоном. Суть этих предположений такова: когда-то в окрестностях Солнца пронеслась другая звезда. Ее притяжение вызвало на Солнце огромную приливную волну, вытянувшуюся в пространстве на сотни миллионов километров. Оторвавшись, эта волна стала закручиваться вокруг Солнца и распадаться на сгустки, каждый из которых сформировал свою планету.

Гипотеза Ф.Хойла (XX век). Английским астрофизиком Фредом Хойлом была предложена своя гипотеза. Согласно ей у Солнца была звезда-близнец, которая взорвалась. Большая часть осколков унеслась в космическое пространство, меньшая — осталась на орбите Солнца и образовала планеты. Все гипотезы по-разному трактуют происхождение Солнечной системы и родственные связи между Землей и Солнцем, но они едины в том, что все планеты произошли из единого сгустка материи, а дальше судьба каждой из них решалась по-своему. Земле предстояло пройти путь в 5 млрд. лет, испытать ряд фантастических превращений, прежде чем мы увидели ее в современном облике.

Однако необходимо заметить, что гипотезы, не имеющей серьезных недостатков и отвечающей на все вопросы о происхождении Земли и других планет Солнечной системы, пока еще нет. Но можно считать установленным, что Солнце и планеты образовались одновременно (или почти одновременно) из единой материальной среды, из единого газово-пылевого облака.

4. Главная задача химии и основные этапы её развития

Первый донаучный этап химии известен под названием алхимия, пришедший к нам (к западноевропейцам) от арабов в результате преобразования египетского слова «хеми» в «аль-химия» с последующей транскрипцией в европейских языках в «алхимия».

Таким образом, совершенно прозрачно выделяются три основных периода в развитии алхимии: греко-египетский, арабский и западно-европейский.

В античное время делаются первые попытки объяснить происхождение свойств веществ. Одна из наиболее значимых попыток – атомистическая натурфилософия Демокрита, вводившая атомы, различающиеся по величине, форме, положению, а отсюда и разнообразие веществ. Напротив, Эмпидокл и Аристотель исходили из антиатомистической концепции и объясняли все видимое разнообразие тел посредством сочетания в них различных элементов: стихий или первоэлементов; свойств, таких как тепла и холода, влажности и сухости и пр. Однако успеха это не принесло, т.к. натурфилософия и ремесленная химия существовали раздельно.

Несколько позднее, уже в Древнем Египте (III–IV века н.э.), были известны способы производства металлов и сплавов семи известных к тому времени металлов: золота, серебра, меди, железа, свинца, олова и ртути. Наибольшей ценностью обладало, конечно, золото, получение которого из других металлов стало одной из главных целей алхимии, наряду с поисками «магистерия», создания «эликсира жизни», дававшего бессмертие, и универсального растворителя. Фактически полагалось, что все эти функции может выполнить просто некий камень-эликсир, получивший у европейцев название «философский камень».

У арабов же это предопределило два пути развития алхимии: поиски трансмутаций золота и эликсира жизни. На каждом из этих путей были достигнуты большие успехи в познании химических превращений.

Все отмеченное выше подготовило соответствующие условия для исследования химических соединений, их применения в медицине, в практической науке и предопределило возникновение научной химии. С этого момента, примерно с 60-х годов XVII столетия, химия определилась в своей главной задаче и пережила к настоящему времени, к началу XXI столетия, четыре концептуальные системы.

Наш великий химик Дмитрий Менделеев называл химию «наукой о химических элементах и их соединениях»; другие определяют её как «науку о веществах и их превращениях», либо как «науку, изучающую процессы качественного превращения веществ» и т.д. По-видимому, все эти определения правильные, так что можно согласиться и с таким, наиболее полным: «Химия – наука, изучающая свойства и превращения веществ, сопровождающиеся изменением их состава и строения».

Химия, а точнее химики, всегда ставили своей главной практической целью получать из природных веществ по возможности все необходимые металлы и керамику, известь и цемент, стекло и бетон, красители и лекарства, взрывчатые вещества и горючесмазочные материалы, каучук и пластмассы, химические волокна и материалы для электроники с заданными свойствами. Это определяет главную задачу химии – задачу получения веществ с необходимыми свойствами. Эта задача и научная и производственная, что определяет основную, можно сказать, двуединую основную проблему химии: 1) получение веществ с заданными свойствами – производственная, практическая задача; 2) выявление способов управления свойствами веществ – задача научно-исследовательская.

Решение этих проблем породило, как указывалось выше, четыре основных этапа (концептуальных систем) в развитии химии с XVII века по настоящее время.

Первая концептуальная система началась с трудов Роберта Бойля (1627–1691) изучением химических элементов и в определенной степени завершилась созданием Периодической таблицы элементов Д.И. Менделеева (1834–1907) в 1869 г. Эта система дала элементный состав вещества.

Вторая концептуальная система познания химических свойств вещества позволила установить их структуру и определила развитие структурной химии примерно с конца XVIII столетия.

Третья концептуальная система – детище середины XX столетия, установила особенности протекания химических реакций, позволила создать основы крупномасштабных химических технологий.

Четвертая концептуальная система развивается последние 30 лет, связана с глубоким и всесторонним изучением природы реагентов, роли катализаторов в химических реакциях. Эта система получила название эволюционная химии и в своих простейших проявлениях дает нам примеры самоорганизации и саморазвития, предопределившие начало предбиологической эволюции как основы зарождения жизни.

5. Теория катастроф. Признаки катастроф: пороговость; бимодальность; неустойчивость по начальным данным; гистерезис; сенситивность

Теория катастроф является весьма элегантным результатом применения топологии к системам, которые обладают четырьмя основными свойствами: бимодальностью, разрывностью, гистерезисом и дивергенцией. О бимодальности говорят, когда для системы характерно одно из двух (или более) состояний, а свойство разрывности предполагает, что между этими двумя состояниями оказывается сравнительно мало индивидов или наблюдений. Хороший пример как бимодальности, так и разрывности дает характерное деление организмов на самцов и самок. Наличие случайных организмов неопределенного пола не создает серьезных препятствий для распознавания этих двух состояний, а теория предполагает такой разрыв между состояниями, что любой индивид может без труда быть отнесен лишь к одной из категорий. О разрывности говорят и тогда, когда малые изменения какой-либо переменной, в том числе времени, вызывают большие изменения в поведении или состоянии. Гистерезис проявляется в том, что система обладает четко выраженной замедленной реакцией на некое воздействие, причем эта реакция идет по одному пути, когда воздействие возрастает, и по другому, когда оно убывает.

Модальность. Система может иметь два или более различных состояниях в некоторой области изменения управляющих параметров. Например, если управляющие параметры системы находятся в заштрихованной области, то система может находиться в трех различных состояниях (например, катастрофа сборки на рис. 1).

Рисунок 1 — Модальность и недосягаемость в катастрофе сборки

Недосягаемость. Существует область недосягаемых неустойчивых состояний равновесия, которой нельзя прийти, двигаясь по каким-либо устойчивых состояний. На рис. 1 срединный слой является недостижимым.

Катастрофические скачки

Рисунок 2 — Катастрофические скачки

Малые изменения в значениях управляющих параметров могут вызывают большие изменения в значениях переменных состояния системы по мере того, как система перескакивает с одного локального минимума в другой, переход из окрестности одного локального минимума в другой оказывается в большом изменении значений изменением состояния, которое происходит в сверхбыстрой шкале.

На рис. 2 скачок происходит, как только состояние системы переходит из одного слоя поверхности катастрофы сборки на другой.

Расхождение. Конечные изменения в значении управляющих параметров приводят к конечным изменениям в значениях переменных состояния в точке равновесия. Обычно малые изменения в начальных значениях управляющих параметров ведут лишь к небольшому изменению начальных и конечных значений переменных состояния. Однако при наличии катастрофы малые изменения начальных значений переменных состояния могут привести к большим изменениям конечных значений этих переменных.

Рисунок 3 — Расхождение

На рис. 3 показано, что траектории изменения управляющих параметров при близких начальных состояниях системы приводят к существенному отличию конечных состояний системы.

Гистерезис и необратимость. Гистерезис имеет место, когда процесс не является полностью обратимым. Прыжок с локального минимума 1 в локальный минимум 2 может не состояться при тех же значениях управляющих переменных, хотя прыжок с точки 2 в точку 1 имел место при движении в обратную сторону.

Рисунок 4 — Явление гистерезиса

Рассмотрим зависимость эффективности труда рабочего и вознаграждения, за которую он работает. С увеличением вознаграждения эффективность труда также будет увеличиваться. Если вознаграждение не достаточна, то работник очень стараться. С другой стороны, у каждого существует предел работоспособности, и, как бы ни повышалась вознаграждение, большего эффекта достичь не удастся.

Эта ситуация примерно может быть описана функцией, изображенной на рис. 4.

Рассмотрим теперь динамический процесс, в котором оплата может повышаться и снижаться. Если в начальный момент оплата низкая, то эффективность работы также низкая. С повышением оплаты эффективность растет, но медленно, поскольку, по мнению работника, прирост оплаты недостаточен для увеличения эффективности работы. Так будет происходить до момента Х2, когда дальнейший рост оплаты требует перехода на качественно новый уровень эффективности работы. Происходит скачкообразное изменение эффективности. Если, наоборот, в начальный момент времени оплата высокая, то эффективность поддерживается на высоком уровне. В уменьшением оплаты происходит постепенное небольшое уменьшение эффективности (вступает в действие некоторая инерция, согласно которой человек продолжает работать в привычном ему режиме). Так происходит до тех пор, пока оплата не достигнет достаточно низкого уровня Х1. В этот момент происходит резкое понижение эффективности, поскольку нет стимулов поддерживать ее высокий уровень. Фигура, изображенная на рис. 4б, называется петлей гистерезиса.

Строго говоря, она не является функцией, поскольку одному и тому же значению X может соответствовать два (или даже три) значения У. Наличие множества таких X — [Хр Х2] и приводит к возможности катастрофических изменений в состоянии системы. Само множество [Xt; Х2] называетсябифуркационной множеством, т.е. такой, для значений параметров из которой возможно несколько различных состояний системы. На рис. 5 показано то же явление в трехмерной системе.

Рисунок 5 — Необратимость в трехмерной системе

Итак, катастрофой называется резкое, скачкообразное изменение состояния системы при медленном изменении ее параметров (или управляющих переменных).

6. Роль эндокринной и нервной систем в осуществлении целостных реакций организма животных. Рассмотрите схему управляющего контура и объясните ее на примере нервной и эндокринной систем

В процессе эволюции в наиболее выгодном положении оказывались существа, имевшие совершенную систему команд, управляющих организмом. Любые частично дополняющие друг друга системы давали их носителям преимущества в жестоких доисторических условиях. В настоящее время все высшие организмы имеют дополняющие друг друга системы регуляции функций. Примером могут служить эндокринная и нервная системы, осуществляющие регуляцию основных жизненно важных функций организма.

Принцип работы нервной системы основан на преобразовании внешних раздражений в электрохимические импульсы и, далее, в ответную реакцию организма. Деятельность всех желез внутренней секреции, с самого их возникновения, не была автономной, а регулировалась центральной нервной системой по нервным проводникам, продуктами нейросекреции или посредством гормонов других эндокринных желез, выведение которых в кровь происходило в результате нервных импульсов. Поэтому говорить о самостоятельной гормональной, независимой от нервной регуляции совершенно некорректно. У всех многоклеточных животных, начиная с низших червей, регуляцию и интеграцию всех функций организма осуществляет центральная нервная система. Нервная система обеспечивает ответные реакции целостного организма на все воздействия внешней или внутренней среды, вызывающие раздражения рецепторов. Однако воздействия центральной нервной системы на эффекторы могут осуществляться двумя путями: путем передачи импульсов возбуждения по эфферентным нервам (нервно-проводниковый путь) и путем введения в кровь или лимфу гормонов и других физиологически активных веществ ( гуморальный путь).

В настоящее время, рассматривая особенности жизнедеятельности организма животного, в том числе нервной регуляции функций, мы видим, что некоторые части нервной системы – головного мозга, обладают дополнительными функциями, выделяя гормоны – вещества, обладающие физиологической активностью и регулирующие целый ряд функций организма, например деятельность щитовидной железы, половых желез и т.д. Это наиболее эволюционно древние участки мозга, к которым относятся гипофиз и гипоталамус, одновременно входящие в состав эндокринной системы. Нервные клетки, обладающие секреторной активностью, в настоящее время обнаруживаются у всех беспозвоночных и позвоночных животных. Некоторые продукты обмена веществ нервной клетки, так называемые нейросекреты, приобрели сигнальный характер и взяли на себя регуляторные функции. При этом отдельные группы нервных клеток специализировались на выработке медиаторов нервного возбуждения.

Взаимодействие с окружающей средой и обитающими в ней организмами часто осуществляется через систему гормональной регуляции. Так, например, особые вещества, называемые феромонами, интенсивно выделяемые самками в окружающую среду в период эструса, оказывают влияние на особей своего вида, привлекая самца к самке, готовой к размножению. Самцам некоторых видов, для того чтобы почувствовать запах самки, бывает достаточно нескольких молекул феромона на один кубический метр воздуха.

Железы внутренней секреции образованы скоплениями железистого эпителия, пронизанного большим количеством кровеносных и лимфатических сосудов, а также нервных окончаний. Выделяемые ими гормоны оказывают регулирующее влияние на определенные ткани или органы. Для осуществления действия гормона необходимо выполнение следующих условий: осуществление синтеза гормона, его активация (созревание), доставка к месту «работы» и наличие в органах или тканях, на которые оказывается влияние клеток-мишеней со специфическими рецепторами данного гормона.

Регуляторная деятельность желез внутренней секреции выражается в их взаимовлиянии, воздействии на органы-мишени, а также в антагонистическом действии некоторых гормонов на функции органов мишеней. В настоящий момент известно свыше пятидесяти подобных регуляторов, обеспечивающих нормальное функционирование организма.

Деятельность желез внутренней секреции подвержена ритмическим колебаниям, как суточным, так и сезонным, что отражает приспособленность к существованию данного вида в определенной экологической нише. Широко известны колебания активности половых желез в связи с циклами размножения или щитовидной железы в связи с адаптацией к зимним условиям. В эксперименте показано существование также ритмов связанных с фазами Луны. Цикличность биологических процессов обеспечивает максимальную эффективность работы организма и обеспечивается также циклическими изменениями деятельности эндокринной системы. Подобная периодичность в нарастании уровня тех или иных гормонов в крови способствует формированию в ЦНС очагов возбуждения – доминант, «запускающих» инстинктивное поведение.

Активность эндокринной системы меняется в течение жизни от этапа становления секреторной функции железы, который формируется в зависимости от железы, или в эмбриональный период (гипофиз), или позже (половые железы), через этап полноценного функционирования к постепенному угасанию.

Влияние нервной системы на функционирование желез внутренней секреции. Влияние нервной системы на функционирование желез внутренней секреции может осуществляться как опосредованно, через изменение концентрации определенных веществ, влияющих на эти железы, так и непосредственно, путем нервной регуляции. Некоторые гормоны секретируются в кровь только в результате возбуждения гормонообразующих клеток, наступающего рефлекторно в ответ на раздражение определенных рецепторов. Секреция других гормонов, напротив, систематически тормозится нервными импульсами и происходит только после прекращения их поступления из ЦНС, вызванного воздействием определенного комплекса факторов окружающей среды.

В качестве примера стимулирующего действия нервных импульсов можно привести тот факт, что механическое раздражение сосков сосущим детенышем рефлекторно вызывает поступление в кровь гормона окситоцина, выделяемого задней долей гипофиза. Окситоцин, в свою очередь, стимулирует сокращение миоэпителиальных клеток молочной железы и гладких мышечных клеток в стенках молочных протоков, что способствует молокоотдаче.

Тормозящее воздействие нервных импульсов на секрецию гормона хорошо иллюстрирует следующий пример. У самок тараканов особые эндокринные железы, так называемые прилежащие тела, вырабатывают гонадотропный гормон, стимулирующий рост ооцитов в яичниках. Однако нервные импульсы, идущие из мозга, тормозят функцию прилежащих тел и секрецию этого гормона. Погружение сперматофора в совокупительную сумку самки во время спаривания рефлекторно прекращает тормозящее действие нервных импульсов на прилежащие тела, что ведет к выведению в гемолимфу их гормона, вызывающего рост ооцитов и поступление в них желтка. Это способствует росту и развитию оплодотворенных яйцеклеток.

Влияние гормонов на нервную систему. Гормоны могут действовать на все отделы нервной системы от высших нервных центров до рецепторов и эфферентных нервных окончаний. Обычно их действие выражается в изменении возбудимости нервных образований. Некоторые безусловные рефлексы могут осуществляться только при достаточном содержании определенных гормонов в крови. Например, у взрослых самцов лягушки «обнимательный рефлекс», ярко выраженный в период спаривания, исчезает после кастрации и восстанавливается после инъекции экстрактов семенников или препаратов мужского полового гормона. Чувствительность нервных клеток к гормонам неодинакова в различном возрасте и при разных функциональных состояниях организма и при разнообразных воздействиях факторов окружающей среды.

7. Как распределяется энергия внутри вещества. Дайте понятие внутренней энергии

В середине XIX в. было доказано, что наряду с механической энергией макроскопические тела обладают еще и энергией, заключенной внутри самих тел. Эта внутренняя энергия входит в баланс энергетических превращений в природе. После открытия внутренней энергии был сформулирован закон сохранения и превращения энергии.

Одним из важнейших понятий термодинамики является внутренняя энергия тела. Все макроскопические тела обладают энергией, заключенной внутри самих тел. С точки зрения молекулярно-кинетической теории внутренняя энергия вещества складывается из кинетической энергии всех атомов и молекул и потенциальной энергии их взаимодействия друг с другом. В частности, внутренняя энергия идеального газа равна сумме кинетических энергий всех частиц газа, находящихся в непрерывном и беспорядочном тепловом движении. Отсюда вытекает закон Джоуля, подтверждаемый многочисленными экспериментами.

Вычислить внутреннюю энергию тела (или ее изменение), учитывая движение отдельных молекул и их положения относительно друг друга, практически невозможно из-за огромного числа молекул в макроскопических телах. Поэтому необходимо уметь определять значение внутренней энергии (или ее изменение) в зависимости от макроскопических параметров, которые можно непосредственно измерить.

Перечень составных частей полной энергии, входящих во внутреннюю энергию, непостоянен и зависит от решаемой задачи. Иначе говоря, внутренняя энергия — это не специфический вид энергии[3], а совокупность тех изменяемых составных частей полной энергии системы, которые следует учитывать в конкретной ситуации.

8. Какие условия считаются необходимыми для возникновения жизни в результате биохимической эволюции?

Современная биология в вопросе о сущности жизни все чаще идет по пути перечисления основных свойств живых организмов. При этом акцент делается на то, что только совокупность данных свойств может дать представление о специфике жизни. Таково определение жизни Б.М. Медникова. Он называет жизнью активное, идущее с затратой энергии поддержание и воспроизведение специфических структур, обладающих следующими свойствами: наличие генотипа и фенотипа; репликация генетических программ матричным способом; неизбежность ошибок на микроуровне при репликации, приводящих к мутациям; многократное усиление этих изменений в ходе формирования фенотипа и их селекция со стороны факторов внешней среды.

В этом определении акцент сделан на то, что жизнь связана с воспроизведением характерной для каждого вида упорядоченности. При этом организм воспроизводит себя и поддерживает свою целостность за счет использования элементов окружающей среды с более низкой упорядоченностью. Чужая упорядоченность организму не нужна, так как это будет означать воспроизведение чуждых для него структур, что приведет к гибели данного организма. Именно это происходит, когда в клетку проникает вирус, заставляющий ее развиваться по его генетической программе. Так возникают болезни, могущие привести к гибели всего организма. Поэтому любой организм имеет иммунную систему, защищающую его от проникновения «чужаков». Сбой в работе иммунной системы очень опасен для любого организма, хотя в некоторых случаях (например, при пересадке органов) иммунитет приходится подавлять искусственно, чтобы избежать отторжения пересаженного органа.

Даже в процессе питания, когда мы поглощаем части растений и животных, в первую очередь идет разрушение чужой упорядоченности. При этом белки расщепляются до аминокислот, сложные углеводы — до моносахаридов, нуклеиновые кислоты — до нуклеотидов. И лишь после этого организм из этих элементарных «кирпичиков» живого строит те белки и нуклеиновые кислоты, которые необходимы ему. Так что организмы берут извне не готовую упорядоченность, а энергию (растения — свет, животные — малоокисленные соединения для их сжигания в процессе дыхания), с помощью которой они воссоздают свою специфическую структуру.

Очевидным фактом в вопросе сущности жизни является то, что живые организмы существенно отличаются от неживых систем. Эти отличия придают жизни качественно новые свойства. Живым организмам присущи определенные специфические свойства. Часто эти свойства в той или иной степени характерны и для неживой природы, что подчеркивает единство эволюционных процессов. Однако проявление этих свойств и их совокупность не схожи у живых и неживых объектов. Именно совокупность и характер проявления свойств как раз и определяют сущность жизни. Поэтому для того, чтобы понять сущность жизни, необходимо, прежде всего, установить путем сравнительного анализа, что такое живое и чем оно отличается от неживого.

Единство химического состава. В состав живых организмов и неживых предметов входят одни и те же химические элементы, однако соотношение элементов в живом и неживом существенно различается. Элементный состав неживой природы наряду с кислородом представлен в основном кремнием, железом, магнием, алюминием и т.д. В живых организмах, как уже отмечалось ранее, 98% химического состава приходится на четыре элемента: углерод, кислород, азот и водород. Кроме того, живые организмы построены в основном из четырех сложных органических молекул — биологических полимеров: нуклеиновых кислот, белков, полисахаридов и жиров, которые очень редко встречаются в неживой природе.

Обмен веществ. Все живые организмы способны к обмену веществ с окружающей средой: они поглощают из нее необходимые вещества и выделяют продукты своей жизнедеятельности. Обмен веществ — двусторонний процесс: во-первых, в результате ряда сложных химических превращений вещества окружающей среды уподобляются органическим веществам живого организма, и из них строится его тело; во-вторых, сложные органические соединения распадаются на простые, при этом утрачивается их сходство с веществами организма и выделяется энергия, необходимая для реакций биосинтеза. Обмен веществ обеспечивает постоянство химического состава и строения всех частей организма и, как следствие, постоянство их функционирования в непрерывно меняющихся условиях окружающей среды, т.е. гомеостаз. В неживой природе также существует обмен веществ, но в отличие от обмена веществ, присущего живым организмам, круговорот веществ сводится к их простому переносу с одного места на другое или изменению их агрегатного состояния.

9. Объясните понятия расы, этноса, нации. Какие понятия связаны с биологическими особенностями, а какие – с социально-культурными?

Понятие этноса является чрезвычайно непростым. В западной науке оно используется довольно редко, и строгие классические научные определения, которые были бы предметом безусловного академического консенсуса, отсутствуют. Существует такие направления в науке как этнология и этнография. Первая описывает различные народы мира, их особенности, а вторая, по формуле Леви-Стросса, является подразделом антропологии  и изучает структуры примитивных этносов и архаических племен. Из такого словоупотребления видно, что под «этносом» на Западе принято понимать народы, чья культура относится разряду «первобытных».

Этимология слова «этнос» восходит к греческому языку, где существовал целый ряд понятий, описывающих приблизительно тоже, что русское слово «народ». Греки различали

• το γένος – «народ» в собственном смысле – то, что «на-родилось», «род» (в русском языке к этому индоевропейскому корню восходят слова «жена», «женщина», то есть «существо, порождающее»);
• η φυλή – (народ, племя, в смысле «колена», родовой общины; «филы» были древнейшим подразделением греческих родов – к этому же корню восходит латинское «populus» и германское «Volk»);
• το δήμος — народ в смысле «населения» какой-то административно-государственной единицы, полиса; народ в политическом смысле, то есть совокупность граждан, живущих в полисе и наделенных политическими правами, «гражданское общество»;
• ο λαός – народ в значении «схода», «толпы», собравшейся для какой-то конкретной цели, а также «воинство», «отряд» (в христианстве крещенные христиане называются  λαός – что можно перевести и как «святой народ» и как «святое воинство»); и наконец, наш
• το έθνος – «этнос», что обозначало нечто-то подобное «геносу», «роду», но употреблялось гораздо реже и в заниженном контексте – часто применительно к животным – в смысле «стаи», «роя», «стада» или к иноплеменникам, подчеркивая особенности (отличия) их обычаев; слова « το έθνος» («этнос», «народ») и «το έθος» («этос», «мораль», «нравы», «обычай») близки по форме и смыслу; во множественном числе «τα έθνη», «этносы» это слово применялось в том же смысле как древнееврейское «goyim», то есть «языки» («неевреи») и подчас «язычники».

В научный оборот в России термин «этнос» ввел ученый, оказавшийся после Октябрьской революции в эмиграции, Сергей Михайлович Широкогоров (1887-1939). Ему и принадлежит ставшее классическим определение «этноса».

«Этнос» есть группа людей:

• говорящих на одном языке
• признающих свое единое происхождение
• обладающих комплексом обычаев укладом жизни хранимых и освященных традицией и отличаемых ею от таковых других групп».

Стремление «народа» реализовать миссию, превосходящую нормативы и ритмы этнического существования, на практике воплощается в ограниченный спектр возможностей. «Народ», осознав себя таковым и приняв ответственность за организацию грядущего, за исполнение миссии, чаще всего воплощает это в создании трех структур

• религии
• цивилизации
• государства.

Эти три понятия, как правило, связаны между собой: государство часто основывается на религиозной идее, цивилизация складывается из государств и религий и т.д. Но теоретически можно представить себе народы, – и они есть в истории, – которое создают только государство, только религию и только цивилизацию. Государство, держава, империя – это наиболее естественные формы исторического творчества народа и здесь примеров приводить не нужно. Существовавшие ранее и существующие ныне государства – и есть продукт деятельности этносов, ставшими народами.

Еврейский народ, хотя исторически у него была государственность и в ХХ она была восстановлена, тем не менее, в течение двух тысячелетий оставался народом (а не только этносом), мобилизованным религиозной верой, то есть жил религией как целью и судьбой, не имея государства.

Пример Древней Индии показывает, что ведийские арии, пришедшие из Северной Евразии в Индостан, создали величайшую цивилизацию мира, в которой государственность была слаба и размыта, а религия синкретична и включала в себя множество не только собственно индоевропейских элементов, но и автохтонные культы.

Древние греки также создали цивилизацию, которая просуществовала без государства много веков, прежде чем Александр Македонский построил империю.

В отличие от органичного и всегда фактически данного, изначального «этноса» и от «народа», созидающего религии, цивилизации или государства, нация – это понятие исключительно политическое и связанное с Новым временем.

На латыни «natio» означает строго тоже самое, что и «народ», то есть «рождение», «род», а также «Родина», место, где человек «род-ился». В латинском слове заложена привязка к месту, но это выражено не семантически, а, скорее, ассоциативно – исходя их типового использования этого термина в латинских текстах. Этим «natio» отличается от «populus», который больше связан с «родом», «происхождением».

Нация основана на трансформации главного народа и подавлении (подчас уничтожении) малых этносов, попадающих в зону контроля государства. По сути, в нации исчезает все этническое, изначальное, базовое, традиционное (что сохранялось еще и в народе). Народ, который строит государство и становится ядром «нации», теряет свою собственную этничность, так как живые связи, процессы эволюции языка, обычаев, традиций приобретают в государстве раз  и навсегда фиксированную форму; социальные структуры превращаются в правовые уложения; за нормативный язык берется только один из возможных этнических диалектов, фиксируемый как общеобязательный, а остальные искореняются как «безграмотность»; и даже реализацию цели, миссии государство рационализирует и берет ответственность за ее достижение на себя.

10. Что является проявлением энтропии в социальных и экономических системах?

Понятие «энтропия» связано с превращением, а лучше сказать, с изменением чего-либо, отражает неопределенность поведения любой не вполне упорядоченной системы вплоть до макроскопических множеств. Нобелевский лауреат Илья Пригожин, основоположник теории неравновесных необратимых процессов в природе и обществе, разработал новую теорию диссипативных (рассеиваемых, переходящих в другое состояние) структур, и тем самым впервые доказал, что неравновесность является источником организации (или самоорганизации) и энтропии (меры беспорядка) в природе и обществе. Обосновывая свою теорию, И.Пригожин доказал теорему о неравновесных процессах, в соответствии с которой установившемуся состоянию соответствует минимум энтропии. Он показал, что при внешних условиях, препятствующих равновесному состоянию, энтропия увеличивается, а если препятствия отсутствуют – энтропия достигает абсолютного минимума (нуля) [8].

Парадигма энтропии не обошла своим влиянием и экономику. Оказалось чрезвычайно удобным объяснять научно непредвиденные аномалии социально-экономического развития влиянием энтропии. То есть задуманное не получилось потому, что система оказалась «неупорядоченной», недостаточно информативной, распыленной, чрезмерно демократичной и т.д., в общем – плохая энтропия. Понятие энтропии в экономике сформулировано весьма расплывчато, не имеет четкого определения, например: «Энтропия в экономике – это количественный показатель беспорядка, мера излишней работы при достижении поставленной цели, доля неполезных побочных процессов или явлений, сопровождающих какую-либо деятельность» [9]. Энтропийный закон в замкнутой экономической системе характеризует меру хозяйственного порядка-беспорядка за временной цикл взаимодействия через реализуемые стабильные и дестабилизированные режимы экономического обмена [10, с.77.].

Таким образом, энтропия в экономике стала наиболее абстрактным выражением многочисленных процессных аномалий и поэтому постоянно увеличивает число своих приверженцев и количество научных исследований.

Список использованной литературы

1. Вонсовский, С.В. Современная естественнонаучная картина мира: учеб. пособие для студентов / С.В. Вонсовский. – Ижевск, 2006. – 671– 677 с.
2. Горелов, А.А. Концепции современного естествознания: учеб. пособие для студентов / А.А. Горелов. – М.: Юрайт-Издат, 2009. – 335 с.
3. Липкин, А.И. Концепции современного естествознания: курс лекций / А.И. Липкин; Рос гум. унт. – М.: РГГУ, 2009. – 127 с.
4. Найдыш, В.М. Концепции современного естествознания: учебник для студ. вузов / В.М. Найдыш. – 3-е изд., перераб. и. доп. – М.: Альфа-М, ИНФРА-М, 2009. – 704 с.
5. Савченко, В.Н. Начало современного естествознания: тезариус: учеб. пособие для студ. вузов / В.Н. Савченко, В.П. Смагин. – Ростов н/Д.: Феникс, 2006. – 336 с.
6. Садохин, А.П. Концепции современного естествознания: учебник для студ. вузов / А.П. Садохин. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2009. –447 с.