Концепции современного естествознания

Концепции современного естествознания

Многоклеточные организмы, к которым относятся высшие растения и животные, состоят из множества специализированных клеток, которые происходят из одной исходной неспециализированной клетки, в типичном случае зиготы. Вопрос о том, как происходит эта специализация, какой механизм координирует развитие различных клеток и организует построение их них различных тканей и органов, - один из самых волнующих в современном естествознании.

Первая стадия, ведущая к специализации клетки, - это детерминация (предопределение) ее будущей роли: станет ли она печеночной, мышечной или нервной и пр. Судьба клетки определяется на раннем этапе эмбриональной жизни и зависит от ее положения в эмбрионе. Например, у зародыша саламандры, когда он еще выглядит как почти бесформенный комочек, можно взять кусочек кожи с места будущей передней конечности и пересадить на боковую сторону другого эмбриона. Позже на этом необычном месте разовьется добавочная передняя лапа, растущая на боку саламандры. Следовательно судьба пересаженного кусочка кожи уже была необратимо предопределена.

Через некоторое время после того, как определится будущая роль клетки, эта клетка и ее потомки начинают готовиться к выполнению своих специальных функций. Клетки, предназначенные для выполнения определенной функции, по мере роста и деления, становятся все более и более специализированными и группируются в орган. Этот процесс совершается с невероятной точностью. Поразительный пример - рост тысяч нервных волокон из сетчатки глаза по направлению к зрительным центрам мозга.

Для координации и управления функциями у высших животных служат две коммуникационные системы - нервная и гуморальная.

Благодаря нервным клеткам, которые, подобно “датчикам” в системах регуляции, следят за параметрами внутренней среды (уровнем сахара, содержанием CO2, температурой тела и пр.) животный организм может поддерживать постоянство внутренней среды. Это явление называется гомеостазом и наивысшего развития достигает у птиц и млекопитающих.

Гормональная система есть и у животных, и у растений. Гормоны - это органические соединения, которые образуются в специализированных клетках в небольших количествах и транспортируются по всему организму с жидкостями тела (кровь и пр.) и специфически управляют функциями других клеток или органов вдали от места своего образования.

К гормонам относятся у растений ауксины, гиббереллины, цитокинины (регуляторы роста); у животных - тироксин (щитовидная железа), адреналин и норадреналин (мозговое вещество надпочечников), инсулин (поджелудочная железа) и стероиды - гормоны коры надпочечников и половые гормоны.

В простейшем случае сама концентрация регулируемого гормоном субстрата тормозит или усиливает образование гормона. Например, повышенная концентрация глюкозы в сыворотке крови стимулирует секрецию инсулина, который снижает концентрацию глюкозы, усиливая синтез гликогена из нее. Напротив, возрастание концентрации кальция тормозит выделение гормона паращитовидной железы, который регулирует обмен кальция и фосфата.

Многие эндокринные железы сами находятся под гормональным контролем. Центральное место в иерархии эндокринных желез занимает гипофиз, тесно связанный с гипоталамусом. Передняя доля гипофиза вырабатывает пять гормонов, которые побуждают периферические эндокринные железы выбрасывать в кровь свои гормоны, а эти последние в свою очередь оказывают тормозящее воздействие на гипоталамо-гипофизарную систему.

Размножение - один из основных феноменов, присущих всему живому. Оно обеспечивает сохранение видов в ряду поколений.

При бесполом размножении новая особь возникает из одной или нескольких способных к делению клеток старой особи.

Размножение одноклеточных организмов осуществляется путем деления родительской клетки. В данном случае смерти организма в привычном понимании не наблюдается: одноклеточные потенциально бессмертны.

У многоклеточных организмов клетки дифференцируются на генеративные и соматические (сома - тело).

При половом размножении в результате слияния половых клеток (гамет) образуется зигота, из которой затем развивается новая особь. Родительские особи, оставив потомство, умирают.

Бесполое размножение широко распространено у низших организмов, но нередко встречается и у высших. Оно имеет определенные преимущества, которые заключаются в том, что дочерний организм получает точные копии всех генов материнского организма, так что родители и дети оказываются генетически идентичны. Эту идентичность мы наблюдаем при размножении растений черенками, отводками, клубнями и пр.

Половое размножение приводит к образованию новых комбинаций генов, полученных от двух родителей, и тем самым является причиной комбинативной изменчивости, которая обусловливает генетическую уникальность почти каждой дочерней особи и является важным фактором эволюции.

Развитие организмов заключается в постепенной реализации наследственной информации, полученной от родителей.

Индивидуальное развитие - онтогенез подразделяют на два этапа: эмбриональный и постэмбриональный периоды.

Эмбриональным называется период с момента образования зиготы до рождения или вылупления из яйца.

В эмбриональном периоде развития выделяют следующие этапы: 1) дробление - деление зиготы и образование более мелких бластомеров, образование многоклеточного зародыша;

2) гаструляция - образование зародышевых листков (эктодермы и энтодермы)в результате перемещения клеточных масс; затем между ними образуется третий зародышевый листок - мезодерма;

3) первичный органогенез - образование комплекса осевых органов (у хордовых): нервной трубки, хорды, кишечной трубки.

При дальнейшей дифференцировке клеток зародышевых листков из эктодермы образуются нервная система, органы чувств, эпителий кожи, эмаль зубов; из энтодермы - эпителий средней кишки, печень, поджелудочная железа, эпителий легких; из мезодермы - мышечная ткань, соединительная ткань, кровеносная система, почки, половые железы.

Эмбриональное развитие высших позвоночных (рептилий, птиц и млекопитающих) включает образование зародышевых оболочек: желточного мешка, аллантоиса и амниона.

Постэмбриональное развитие может быть прямым или сопровождаться превращением - метаморфозом.

Течение человеческой жизни, как и жизни всех других существ, от рождения до смерти запрограммировано генетически. Хотя средняя продолжительность жизни в результате успехов медицины за последние сто лет в развитых промышленных странах почти удвоилась и растет дальше, максимальная продолжительность жизни осталась почти неизменной.

Мы мало знаем о том, какими причинами обусловлен процесс старения многоклеточного организма. Старение, которое наиболее изучено у млекопитающих, можно определить как изменения, накапливающиеся в организме с течением времени и приближающие его к смерти (замедление процессов репарации и регенерации, снижение эффективности и активности иммуной, нервной и эндокринной систем, нарушение обмена кальция и пр.). Однако трудно решить, что здесь причина, а что лишь симптомы старения. Одной из причин старения считается накопление мутаций во всех клетках тела, но это не применимо ко всем видам. Попытки найти единственную причину старения оканчиваются неудачей.

Клетки и ткани в культуре in vitro от одноклеточных организмов до экспериментально изолированных клеток или даже тканей растений и животных потенциально бессмертны, их гибель наступает лишь при неблагоприятных условиях.

Все многоклеточные организмы “обречены” на смерть, но лишь человек знает об этом, сознает свою смертность. Сознание человеком неизбежности своей смерти делает для него неустранимым вопрос о смысле жизни. Вот почему смерть есть вечная тема культуры, “вдохновляющий гений философии” (Сократ).

Смысл смерти - создание условий для развития, обогащения жизни, так как видовой, родовой, в том числе и социальный прогресс возможен лишь в форме постоянной смены поколений индивидов - временных и реальных воплотителей родовых свойств и отношений.

Старение и смерть - генетически запрограммированы. Для каждого вида характерна определенная продолжительность жизни, которая может изменяться под действием отбора.

Биосфера Земли населена множеством самых разнообразных живых существ: бактерий, грибов, растений и животных, общее число видов которых превышает 2 млн. Благодаря жизнедеятельности организмов в биосфере осуществляется круговорот веществ и превращение энергии, вне которого не может существовать ни один живой организм. Полнота и устойчивость биотического круговорота зависит от количества видов, участвующих в нем.

Живое отличается необычайным многообразием, изучением которого занимается систематика, или таксономия. Задачей систематика (таксономиста) является выделение и описание таксонов - групп организмов, обладающих определенным сходством строения, функций, поведения. Это сходство со времен Дарвина объясняется единством происхождения. Ранг таксона определяется с помощью систематических категорий, которые образуют следующий иерархический ряд от низшего к высшему: вид, род, семейство, отряд, класс, тип, царство. Конечной задачей систематика является построение системы таксонов органического мира, которая правильно отражает филогенетические (эволюционные) отношения между группами организмов. Такая система называется естественной.

Прежнее деление организмов на растения и животные устарело. Современная биология выделяет от четырех до семи и более царств живой природы: вирусы, архебактерии, эубактерии, протисты, растения, грибы и животные.

Вирусы относятся к доклеточным организмам. Они не имеют клеточного строения и могут размножаться только в настоящих клетках. Вирусы состоят из нуклеиновых кислот (РНК или ДНК) и белков. При заражении клетки вирусом в нее проникает только нуклеиновая кислота вируса, которая заставляет клетку производить новые вирусные частицы. Вирусы некоторыми учеными рассматриваются как “заблудившиеся” или “одичавшие” гены.

Обнаружено, что вирусы являются причиной возникновения мутаций. После вирусных заболеваний (инфекционная желтуха, корь, грипп, энцефалит и др.) у человека и животных резко возрастает число поврежденных хромосом. Геном вируса может включаться в геном хозяина, и вирусы могут переносить генетическую информацию от одного организма к другому как одного, так и разных видов.

В настоящее время известно около 200 форм животных вирусов, 170 растительных и 50 вирусов, паразитирующих в бактериях (бактериофагов).

Архебактерии и эубактерии относятся к прокариотам - клеточным организмам, не имеющим настоящего ядра. Основные признаки прокариот: генетический аппарат представлен одной кольцевой молекулой ДНК; отсутствуют пластиды, митохондрии, вакуоли; отсутствует половой процесс, мейоз и митоз.

К архебактериям относятся метанообразующие бактерии, живущие в болотах и на затопленных рисовых полях. Метан наряду с двуокисью углерода влияет на возникновение “парникового эффекта”, ведущего к потеплению атмосферы Земли. Важнейшие поставщики метана - болота Западно-Сибирской низменности и Амазонии, рисовые поля Кубани, Средней Азии, Китая, Японии, стран Юго-Восточной Азии.

В настоящее время известно около 3000 видов бактерий и 1400 видов синезеленых (цианобактерий).

Зеленые и пурпурные бактерии - фотосинтезирующие организмы, но в отличие от зеленых растений они не выделяют кислород в результате этого процесса.

Хемосинтезирующие бактерии используют энергию окислительных процессов: серобактерии окисляют сероводород до серы; нитрифицирующие бактерии превращают аммиак в азот и азотную кислоту; железобактерии превращают закисное железо в окисное.

Часть бактерий используют энергию процессов брожения, конечным продуктом которого являются органические кислоты: наиболее известны молочнокислые, маслянокислые и уксуснокислые бактерии.

Гнилостные бактерии используют энергию, высвобождающуюся при расщеплении белков. Конечным продуктом их деятельности являются азотные соединения, в последующем окислении которых принимают участие нитрифицирующие бактерии.

Бактерии, возникшие на самых ранних этапах эволюции жизни, сыграли важную роль в создании современного состава атмосферы, в изменении лика Земли.

Цианобактерии - фотосинтетики и побочным продуктом их фотосинтеза, как и у зеленых растений, является кислород. Синезеленые замечательны тем, что способны использовать азот воздуха и включать его в органические соединения. Некоторые синезеленые могут иметь дополнительные пигменты, изменяющие их цвет до черного, коричневого и красного. Цвет Красного моря определяется широким распространением в нем пурпурно пигментированных синезеленых.

Синезеленые представлены не только одноклеточными, но также колониальными, нитчатыми и многоклеточными формами. Это древнейшие организмы Земли, до сих пор играющие очень важную роль в круговороте веществ и превращении энергии в биосфере.

К эукариотам относятся растения, грибы и животные. Их клетки имеют настоящие ядра, в которых располагаются хромосомы - линейные молекулы ДНК, связанные с белками.

Царство растений включает организмы, для которых характерно автотрофное питание путем фотосинтеза, для чего служат пластиды (хлоропласты): настоящие водоросли, красные водоросли и высшие растения.

К настоящим водорослям относятся, в частности, золотистые водоросли (около 400 видов), зеленые водоросли (около 5700 видов) и бурые водоросли (до 1500 видов). Тело простейших водорослей состоит из одной или двух клеток. Есть нитчатые и пластинчатые формы, состоящие из многих клеток, но настоящими многоклеточными организмами, для которых характерна дифференциация на ткани и органы, водоросли не являются.

Красных водорослей насчитывается до 4000 видов. Их клетки кроме хлорофилла содержат пигмент фикоэритрин, который позволяет существовать этим водорослям на глубинах до 100 м, на которую проникают только голубые, синие и фиолетовые лучи.

Тело высших растений расчленено на корень, стебель и листья. Корневая система, пронизывающая почву, обеспечивает растение водой и минеральными солями, в связи с чем для высших растений характерна неподвижность. Высшие растения подразделяются на споровые (мохообразные -23000 видов, папоротникообразные - 6600 видов) и семенные (голосеменные - 640 видов и покрытосеменные - 200000 видов).

Грибов известно около 100000 видов. К ним относятся хлебная плесень, пенициллум, шляпочные грибы, трутовики. Тела грибов состоят из нитей (гифов), образующих мицелий. Клеточная оболочка содержит хитин, который входит в состав покровов насекомых. Запасным веществом является гликоген - полисахарид, характерный для животных. Некоторые виды грибов входят в состав лишайников. Роль грибов очень важна в разложении растительных остатков.

Все животные - гетеротрофные организмы. Они активно добывают пищу, поедая, как правило, живые организмы. Добыча такого корма требует подвижности, с чем связано развитие органов передвижения, опорно-мышечной системы, нервной системы и органов чувств. Пища животными проглатывается либо в целом виде, либо по частям с участием зубной системы. Такой способ питания сопровождается развитием пищеварительной, кровеносной, дыхательной и выделительной систем органов. Животные характеризуются поведением (пищевым, территориальным, оборонительным, стадным, половым), которое может быть очень сложным.

Организация животных отличается исключительным разнообразием, а число известных видов (не считая вымерших) превышает 1,5 млн в том числе:

Простейшие 260000

Губки 10000

Кишечнополостные 10000

Черви круглые до 1 млн.

Черви кольчатые 15000

Членистоногие (ракообразные, 39000 паукообразные, 63000 насекомые) 1 млн.

Моллюски 100000

Иглокожие до 6000

Хордовые 41000

Наблюдаемое многообразие жизни является результатом ее эволюции на протяжении почти 4 млрд. лет. Биологическая эволюция выражалась в изменении видов, появлении новых видов с более сложной организацией, в усложнении структуры сообществ (биоценозов). На биологическую эволюцию существенное влияние оказывали условия, складывавшиеся в географической оболочке Земли, к которым виды должны были приспосабливаться. С другой стороны, организмы сами оказывали глубокое влияние на географическую оболочку Земли, изменяя ее физические и химические параметры. К этим новым условиям организмы также должны были приспосабливаться в процессе эволюции. Появление новых видов вызывало необходимость приспособления к существованию с ними старых. В результате некоторые из прежних видов вымирали. Эволюция, таким образом, носила сопряженный характер, что выражается термином “коэволюция”.

Наиболее общим выражением эволюции является усложнение организации жизни, строения, функций и поведения организмов. Это означало усложнение индивидуального развития (онтогенеза). Появление новых признаков и свойств, новых видов происходило в результате изменений в ходе онтогенеза предков. Онтогенез новых видов не только включал новые стадии и фазы развития, но также сохранял некоторые особенности развития предков. В результате в онтогенезе новых видов наблюдается повторение некоторых стадий онтогенеза предков, что нашло выражение в биогенетическом законе: онтогенез есть краткое повторение филогенеза.

Уникальной особенностью молекул ДНК является их способность к самокопированию - редупликации. Комплементарность азотистых оснований обеспечивает полное сходство дочерних молекул с материнской. В этом заключаются молекулярные основы наследственности. Организмы, имеющие одинаковый набор молекул ДНК или генов, генетически идентичны и фенотипически одинаковы. Таковы однояйцевые близнецы, или растения одного сорта, полученные от одной особи путем вегетативного размножения. Такие организмы могут различаться особенностями, которые возникают под влиянием условий среды на ход индивидуального развития, но эти изменения по наследству не передаются, хотя они генетически обусловлены.

Однако существуют причины, вызывающие наследственные или генетические различия между особями одного вида: мутации - изменение структуры генов, хромосом и кариотипов и комбинирование генов как результат полового процесса.

Частота мутаций отдельных генов лежит в пределах . Однако в связи с тем, что число генов в генофонде любой популяции очень велико, количество всех возникающих в каждом поколении мутаций также очень велико.

Случайные, ненаправленные изменения генетических программ, накапливаясь из поколения в поколение, должны были бы разрушить и сами программы, и те фенотипы, которые этими программами кодируются. Однако хорошо известно, что структуры организмов сохраняются в ряду поколений. Более того, в ходе эволюции происходило усложнение структур, что на первый взгляд противоречит второму началу термодинамики.

Естественный отбор пропускает в следующее поколение программы либо не слишком сильно измененные, либо с полезными изменениями, в том числе и более сложные, если они повышают шансы на выживание и размножение. В результате возникают и совершенствуются адаптации и осуществляется прогрессивная эволюция.

Направленность мутаций не зависит от внешних воздействий, но некоторые внешние силы увеличивают частоту мутаций. Мутационный процесс не носит направленного характера в том смысле, что возникают самые разнообразные изменения, среди которых лишь некоторые изменения оказываются полезными в данных условиях. Именно в этом смысле используется понятие “случайный характер мутаций”.

Направленность эволюции определяется естественным отбором. Чарлз Дарвин не считал, будто природа на самом деле отбирает что-либо, словно человек, решающий, как ему поступить в том или ином случае. Выражение “естественный отбор - это выживание наиболее приспособленных” означает, что направление отбора определяется характером отношений между организмами и средой (или в понимании Дарвина - характером борьбы за существование).

Суть процесса естественного отбора заключается в том, что разные организмы, с разными генотипами, имеют разные коэффициенты воспроизведения. Реальные результаты отбора выражаются в цифре, характеризующей чистую вероятность выживания и воспроизведения, т.е. шансы какого-то организма произвести на свет потомство, которое доживет до возраста родителей к моменту его появления на свет.

Единицей эволюции (элементарной эволюционирующей системой) является популяция. Частота различных генотипов в популяции зависит от частоты генов в ее генофонде, и эта зависимость выражается формулой Харди-Вайнберга:

где p - частота доминантного гена A, q - частота рецессивного гена - частота доминантных гомозигот, 2pq - частота гетерозигот и - частота рецессивных гомозигот.

Частота генов в данной популяции остается постоянной от поколения к поколению, пока не подвергается изменению под действием какой-нибудь причины (движущей силы).

Одной из таких сил является мутационное давление, которое увеличивает частоту мутантных генов, поскольку мутации генов представляет собой повторяющийся процесс.

Вторым фактором, способным радикально изменить соотношение генов в популяции, является случай. В малых популяциях колебания численности особей приводит к случайному изменению частоты генов, что определяется случайным характером сохранения особей, обладающими некоторыми нейтральными различиями. Такие случайные изменения частоты генов называются генетическим дрейфом.

Главной причиной изменения частоты генов в популяции является естественный отбор, который имеет и величину, и направление. Величина определяется коэффициентом воспроизведения, а направление - характером замещения одного аллельного гена другим.

1. Рувинский А.О. Эволюция пола и происхождение многоклеточности/ Природа, 1990, 7

2. Геодакян В.А. Эволюционная теория пола/ Природа, 1991, 8

3. Гершензон С.М. Происхождение и эволюция пола/ Природа, 1991, 1

4. Ланда П.С., Розенблюм М.Г. Автоколебания в живых организмах/ Природа,1992,8

5. Мазин А.Л. Можно ли не стареть/ Природа, 1994, 11

6. Озернюк Н.Д. Траектории онтогенеза/ Природа, 1992, 9.

Аристотель (384-322 до РХ) впервые подробно рассмотрел человеческое тело, указал место, занимаемое человеком в системе животного мира и отметил такие кардинальные различия между человеком и животными, как прямохождение, крупный головной мозг, речь и разум.

Великий натуралист XVIII века, автор “Системы природы” (1735) Карл Линней отнес человека к царству животных, поместив в отряд приматов и дав название Человек разумный (Homo sapiens): “Он принадлежит к сему царству по телесному своему сложению...”

Действительно, организм человека, как и у всех высших животных, состоит из систем, выполняющих определенные функции и образованных органами, тканями и клетками. В общих чертах особенности их строения и функционирования одинаковы у всех позвоночных животных. Важно, однако, подчеркнуть не только сходство, но и отличия, характерные для человека.

Появление в процессе эмбрионального развития человека хорды, жаберных щелей в полости глотки и нервной трубки определяют принадлежность человека к типу хордовых, а развитие позвоночного столба - к подтипу позвоночных животных.

Человек принадлежит к классу млекопитающих, поскольку для него характерно наличие млечных желез и волосяного покрова.

В отряде приматов наиболее крупные группы: полуобезьяны (лемуры и пр.), собакоподобные (мартышки и пр.) и человекообразные (орангутан, горилла, шимпанзе) - семейство Pongidae.

Человека выделяют в отдельное семейство Hominidae с единственным ныне живущим видом Homo sapiens, а также его предками H.habilis (человек умелый) и H.erectus (питекантропы и синантропы).

Современные люди и человекообразные обезьяны образуют группу гоминоидов, в которой к человеку наиболее близки африканские формы - горилла и шимпанзе.

Человекообразные приспособлены к жизни в тропических лесах. На земле они передвигаются обычно на четырех конечностях. Преимущественно наземный образ жизни ведет горилла. Пищей человекообразным служат плоды, листья, цветы, побеги и различные мелкие животные.

У человекообразных наблюдается относительно высокое развитие долей лобной области, а также усложнение участков коры, которые у человека связаны с речевой деятельностью. Извилины мозга у человеческого эмбриона в конце седьмого месяца имеют такую же степень развития, как у обезьян.

Сперматозоиды и яйцеклетки шимпанзе и гориллы по форме и размерам почти неотличимы от человеческих. В ходе беременности и акте родов у человека и шимпанзе установлено большое сходство. Новорожденный шимпанзе с густыми волосами на голове и при их отсутствии на теле больше похож на новорожденного человека, чем взрослый шимпанзе на взрослого человека. Половая зрелость у самок шимпанзе наступает к 8-10 годам, у самцов - к 12 годам. Продолжительность жизни близка к человеческой.

Много общего у человека и человекообразных в области патологии и болезней: грипп, оспа, холера, сифилис и пр. По способности восприятия цветов шимпанзе близок к человеку. Он хорошо различает величину и форму предметов. Как показал еще Дарвин, обезьяны способны выражать на своем лице чувства, сходные с человеческими: гнев, испуг, радость, печаль, плач и смех.

С помощью методов молекулярной гибридизации показано, что у человека и шимпанзе 99% одинаковых генов.

У человека имеется ряд очень важных с его (человека) точки зрения отличий от животных, на часть из которых указывал еще Аристотель.

В связи с прямохождением - выпрямленное положение тела, вертикальность туловища и шеи при полной разогнутости нижних конечностей в коленном сочленении, S-образно изогнутый позвоночник и хорошо уравновешенная на нем голова, сводчатое строение стопы.

Кроме того, человек обладает отличительными особенностями, не связанными непосредственно с прямохождением: редуцированный волосяной покров, почти неподвижные, но хорошо развитые ушные раковины, прямой высокий чистый лоб, хорошо очерченные брови, сильно развитый наружный нос, четкий желобок на верхней губе, сильно развитая слизистая или каемочная часть губ, выдающийся подбородок.

Волосяной покров у человека своеобразен: наряду с общей редукцией его на теле имеет место характерное развитие волос в подмышечных впадинах и на лобке. На голове волосы густые, обладают постоянным ростом; борода, усы и брови лишены осязательных волос.

У человека сильнее, чем у человекообразных, выражены различия между полами (половой диморфизм), который проявляется в весе, длине и пропорциях тела, в волосяном и кожном покровах. Женщина в среднем на 8 кг легче и на 9 см ниже мужчины; волосяной покров у нее развит на теле слабее, а подкожный жировой слой - сильнее; волосы на голове гуще и растут интенсивнее; плечи у женщины уже, талия более выражена, таз шире; ягодицы развиты сильнее; физическая сила приблизительно на 1/3 меньше мужской; голос в среднем на октаву выше.

Особого развития у женщины достигают млечные железы, в то время как у самок человекообразных выдаются лишь соски, а железистая часть набухает незадолго до родов, лишь во время лактации, да и то не очень заметно.

И, наконец, наибольшее различие человека от антропоидов заключается в величине головного мозга.

Известные своими достижениями люди и масса их мозга в г:

Тургенев И.С. писатель 2012

Кромвель О. политик, диктатор 2000

Бисмарк О. политик, рейхсканцлер 1807

Маяковский В.В. поэт, художник 1700

Кант И. Философ 1650

Ландау Л.Д. ученый, физик 1580

Шиллер И.Ф. поэт 1580

Гаусс К.Ф. ученый, математик 1492

Павлов И.П. ученый, физиолог 1457

Данте Алигьери поэт 1420

Ульянов В.И. политик, диктатор 1340

Кони А.Ф. юрист, писатель 1130

Франс А. Писатель 1017

(Из: С.В.Савельев. Природа индивидуальности мозга человека. Природа, 1995, 9: 16-31).

Масса мозга зависит в значительной степени от величины тела животного; более крупные животные обладают в общем абсолютно большим мозгом. Так, слон и кит превосходят человека по абсолютной величине мозга.

Относительная масса мозга - отношение массы мозга к массе тела выше у мелких животных; по этому показателю человек уступает маленьким обезьянам и некоторым другим мелким млекопитающим. При сравнении разных животных ни абсолютная, ни относительная масса мозга не могут служить достаточным показателем его развития.

Был предложен квадратный указатель массы мозга (E*E/S), представляющий собой произведение абсолютной массы мозга на его относительную массу. По этому показателю человек резко отличается от всех животных:

человек - 32,0

слон - 9,82 человекообразные - 2,03-7,35

низшие узконосые - 0,56-2,22

полуобезьяны - 0,13-1,37

Этот указатель отражает уровень “кефализации” или цефализации.

Высшая нервная деятельность определена И.П.Павловым как условно-рефлекторная функция коры головного мозга. Условные рефлексы очень широко распространены в животном мире и пронизывают все стороны повседневной жизни высших животных, включая человека.

Главное отличие высшей нервной деятельности человека - мышление и речь. Сущность мышления - способность к обобщению. При обобщении различных явлений человек открывает закономерные связи между ними - законы. Мышление - результат функции всей коры головного мозга. Речь представляет собою вторую сигнальную систему, в которой слово - это сигнал сигналов.

Высшие функции нервной системы - способность к мыслительной деятельности, осознанию сигналов из окружающей среды, к абстрактному мышлению и запоминанию - в значительной мере связаны с деятельностью коры больших полушарий. Кора служит структурной основой сознания и интеллекта.

В коре головного мозга содержится около 14 млрд. нейронов, большая часть которых (около 90%) сгруппированы в шесть слоев и образует неокортекс - высший интегративный отдел соматической нервной системы. Неокортекс отвечает за переработку и интерпретацию чувствительной информации (слуховой, вкусовой, соматосенсорной и зрительной), а также за управление сложными мышечными движениями. Здесь расположены центры, участвующие в процессах абстрактного мышления, речи и хранения памяти. Большая часть процессов в неокортексе является нейрофизиологической основой сознания.

Второй большой отдел коры головного мозга - палеокортекс. Эта часть коры обладает более простой трехслойной структурой. К палеокортексу относятся отделы коры, связанные с лимбической системой. Здесь расположены высшие вегетативные центры. Процессы, протекающие в палеокортексе, не всегда отражаются в сознании.

Существует три ассоциативные области коры: лобная, височная и затылочно-теменная. В лобной доле расположены главные центры речи и письма. Самый передний отдел лобной доли участвует в формировании личностных качеств, творческих процессов и влечений.

Затылочно-теменная область участвует в интерпретации поступающих соматосенсорных, вкусовых и зрительных сигналов. Больной с поражением затылочно-теменной области не может узнать предмет, исходя из соматосенсорной и зрительной информации о нем. Так, он может осознавать, что некий объект оранжевый, круглый и имеет кисло-сладкий вкус, но не способен понять, что это апельсин.

Поражения стыка теменной, затылочной и височных долей сопровождаются словесной слепотой (алексией). Такие больные узнают буквы, составляющие какое-либо слово, но не способны объяснить его значение.

У больных с поражением задних областей височной доли наблюдается словесная глухота. Они легко понимают значение написанной фразы, но, если эту фразу произнести вслух, они не в состоянии объяснить ее значение. Полагают, что обширные области височной доли участвуют в долговременной памяти. Раздражение этих долей сопровождаются возникновением сложных картин из прошлого. Воспоминания эти бывают очень яркими.

В лобных долях расположены главные центры речи и письма. При поражении задне-боковых отделов ассоциативных областей лобной коры теряются все речевые навыки - больной не может выразить свои мысли ни в устной, ни в письменной форме.

Самый передний отдел лобной доли участвует в формировании личностных качеств, творческих процессов и влечений. При поражении этой области наступают глубокие изменения личности, интересов и способности к концентрации внимания. Такие люди утрачивают социальные “тормоза”, интерес к работе и собственной внешности и становятся некоммуникабельными.

Многие высшие функции ассоциативных областей коры выполняются каким-либо одним полушарием, так что в отношении различных сторон высшей нервной деятельности между полушариями существует асимметрия. Ведущее полушарие (обычно левое) отвечает за интерпретацию и формирование устной и письменной речи. Другое полушарие участвует в пространственных построениях и определении временных взаимоотношений, а также содержит центры музыкального и художественного творчества.

Одна из важнейших функций нервной системы заключается в ее способности накапливать и хранить прошлый опыт. Памятью называются мысли или элементы прошлого опыта, отложенные в нервной системе в форме, доступной для извлечения.

В настоящее время существуют две теории формирования долговременной памяти - гипотеза изменения межнейронных связей и гипотеза образования специфических макромолекул (нуклеиновых кислот и белков). Эти теории не являются взаимоисключающими.

В запечатлении и извлечении следов памяти участвуют тысячи нейронов коры головного мозга, лимбической системы, таламуса и других нервных центров. Эти следы распределены диффузно, но в хранении и извлечении памяти особую роль играют два отдела коры - гиппокамп и височная доля неокортекса. Большинство нейрофизиологов полагают, что память обусловлена деятельностью большого количества нейронов, локализованных диффузно в коре головного мозга, а также в таких подкорковых образованиях, как лимбическая система, таламус и гипоталамус.

Гипоталамус - главный центр регуляции вегетативных функций. В нем расположены центры регуляции температуры тела, потребления пищи, водного баланса, полового и эмоционального поведения.

Лимбическая система, содержащая высшие центры интеграции деятельности внутренних органов, образована несколькими взаимосвязанными корковыми и подкорковыми отделами конечного мозга. Между этой системой и гипоталамусом имеются тесные анатомические и функциональные связи. Лимбическая система отвечает за мотивацию и выработку сложных поведенческих актов, успешное выполнение которых требует координации вегетативных и соматических рефлексов.

При нанесении электрических раздражений на различные области лимбической системы возникают самые различные сложные поведенческие акты, связанные с пищевым и половым поведением, нападением и бегством; наблюдаются также сопровождающие эти акты эмоции удовольствия, ярости, отвращения и страха.

Эмоции (от лат. потрясаю, волную) - субъективные реакции животных и человека на воздействие внутренних и внешних раздражителей, проявляющиеся в виде удовольствия или неудовольствия, радости, страха и т.д.

Эмоции связаны с удовлетворением (положительные) или неудовлетворением (отрицательные эмоции) различных потребностей организма.

Эмоции представляют собой активные состояния специализированных мозговых структур, побуждающих человека и животных минимизировать или максимизировать эти состояния.

Эмоциям принадлежит решающая роль в процессе обучения, в подкреплении вновь образующихся условных рефлексов.

Сильные, стремительно возникающие эмоции - аффекты, длительно сохраняющиеся - настроения.

Дифференцированные и устойчивые эмоции, возникающие на основе высших социальных потребностей человека, обычно называют чувствами (интеллектуальными, эстетическими, нравственными).

Ситуации, в которых удовлетворение важных для человека потребностей хронически затруднено, порождает стойкое отрицательное напряжение -эмоциональный стресс.

“Стресс” - это современное слово, которое широко используется и часто неправильно. Тысячи пособий по практической психологии обещают научить, как избежать стресса или справиться с ним. Но, согласно Гансу Селье, крупнейшему авторитету в этой области, стресс - это “неспецифический ответ организма на любое предъявленное ему требование”. Стресс составляет важную часть повседневной жизни. Требования и изменения, порождающие стресс, открывают возможность для адаптации к новым условиям жизни. Потенциально опасным и для животных, и для человека может быть слишком продолжительный стресс или комбинация стрессогенных факторов (“стрессоров”), затрудняющих или делающих невозможным приспособление к требованиям ситуации.

Известно множество ситуаций, порождающих стресс, - от случаев отделения ребенка от матери в первые годы жизни до серьезных заболеваний у людей зрелого возраста. В наше время одно из самых травмирующих событий для взрослого - это потеря работы. Было показано, что стрессовое состояние у работника вызывается не столько свершившимся фактом потери места, сколько предшествующим периодом боязни его потерять.

Селье (1974) показал, каким образом стресс связан с постепенным истощением резервов организма, который старается приспособиться к новым условиям (общий синдром адаптации).

Первый этап - реакция тревоги перед встречей с новой ситуацией связанная с состоянием повышенной настороженности и беспокойства. Если эта ситуация затягивается, то создается впечатление, что организм возвратился к нормальному состоянию. Это фаза сопротивления, во время которой организм продолжает расходовать имеющиеся резервы, которые, однако, не безграничны, и вскоре начинают истощаться. Это фаза истощения, приводящая иногда к смерти, но чаще - к нервным срывам.

Позднее Селье (1978) высказал мысль, что не всякий стресс вреден. Стресс - неотъемлемая часть жизни, и его нельзя избежать. Важно, по мнению Селье, то, что каждый из нас способен поддерживать оптимальный для себя уровень стресса, позволяющий действовать наиболее эффективно.

Если некоторые люди с трудом могут преодолевать ситуации, лишающие их обычного спокойствия и выходящие из привычного мирного окружения, то другие ищут действий и большего жизненного простора, где могут полностью реализовать свои возможности, учась преодолевать связанные с этим опасности.

Наиболее важные из мозговых структур, имеющих отношение к эмоциям, в совокупности называют лимбической системой. Ее части и функции, по-видимому, в основе своей сходны у всех млекопитающих.

Лимбическая система находится выше ствола головного мозга, но ниже коры. В нее входят: некоторые ядра передней области таламуса, гипоталамус, миндалина (средний мозг), гиппокамп и др.

Нервные сигналы из всех органов чувств, а также исходящие от коры, проходят через одну или несколько лимбических структур.

У низших животных значительного развития достигает только ствол мозга. Лимбическая система развивается только у высших - у млекопитающих. Рептилии и амфибии ею не обладают. Эмоциональное поведение у них выражено слабо. “Ваша домашняя черепаха никогда не покажет вам, что она рада вас видеть, когда вы возвращаетесь с работы, как это делает собака или кошка”.

Человек - наиболее эмоциональное из всех живых существ, он обладает в высшей степени дифференцированными средствами внешнего выражения эмоций и широким разнообразием внутренних переживаний.

Наша эмоциональная жизнь так многообразна потому, что лимбическая система у нас связана с корой больших полушарий и лобные области ассоциативной коры развиты в высшей степени. Благодаря этому человек обладает большой способностью к запоминанию и абстракции. Вот почему мы можем испытывать сильный гнев при одной только мысли о несправедливости или стыдиться того, что наше поведение не соответствует некоторым культурным стандартам.

С развитием лимбической системы связан еще один важный эволюционный фактор. Млекопитающие и птицы - единственные (за редким исключением) животные, уделяющие много времени и внимания заботе о потомстве. Соответствующие формы поведения, в которых проявляется то, что мы называем привязанностью, необходимы для выживания относительно беспомощных детенышей. Такого рода поведение и те чувства, которые мы с ним связываем, становятся возможными в результате развития лимбической системы.

Как показал Чарлз Дарвин (“Выражение эмоций у человека и животных”, 1872), некоторые из эмоциональных выражений, свойственных лицу человека, очень сходны с теми, которые были свойственны нашим животным предкам. Дарвин рассматривал эти способы выражения эмоций как сохранившиеся остатки действий, связанных с нападением и защитой. Нико Тинберген называл их “интенциональными движениями” - фрагментами подготовки животных к действию.

По мере развития социальности у животных эти выразительные движения, которые ранее были предвозвестниками действительного поведения, приобретали самостоятельную роль. Они-то и сделали возможным создание системы социальной коммуникации. Животное могло теперь информировать других членов сообщества о своем внутреннем состоянии или о каких-то внешних событиях. Эти полезные способности позволяли общественным видам все больше усложнять организацию группы.

Важную роль в организации группы играют отношения доминирования-подчинения, которые сопровождаются постоянным проявлением агрессивности. В стычках выясняются отношения доминирования-подчинения, что отражается в турнирной таблице. Время от времени стычки возникают для проверки, кто сильнее и приводят к изменению структуры группы, положения особей в ней. Иерархия позволяет избежать борьбы всех со всеми. Каждый знает свое место. Иерархия обеспечивает возможность совместных действий.

Достижения этологии в понимании природы агрессивности нужно знать всем. И дело не только в том, что человек весьма агрессивное существо, а в том, что агрессивность подчиняется своим законам, не зная которых, можно наломать много дров. Эти законы влияют не только на поведение каждого человека, включая политиков и военных, но и на поведение общества и государства.

Бытовое понятие агрессии - нападение, причем, несправедливое, неоправданное. В этологии агрессивность означает злость, злобу, ненависть. И термин этот никак не окрашен (морально, по К.Лоренцу).

Животное ведет себя по отношению к животному другого вида агрессивно потому, что оно его чем-то раздражает: либо угрожает ему самому, его территории, гнезду, детенышам, либо выглядит незнакомо или подозрительно.

Внутривидовая агрессия проявляется в том, что особи одного вида неизбежно вступают в конфликт из-за пищи, удобного места, из-за самки и пр. Появление или приближение другой особи с неясными намерениями вызывает настороженность. Затем следует либо бегство, либо нападение. Вступая в конфликт, оба испытывают страх, и вместе с ним - приступ агрессивности.

Агрессия всегда сопровождается приступом страха, а страх может перерасти в агрессию.

Агрессия накапливается при отсутствии внешних раздражителей, а порог запуска агрессивного поведения понижается, и агрессия может вырваться наружу без всякого повода (опыты К.Лоренца с цихлидами).

Известны вспышки агрессии внутри маленьких замкнутых групп людей. В обычной жизни наша агрессивность разряжается через массу незначительных конфликтов. Мы можем научиться кое-как управлять своей агрессивностью, но полностью устранить ее не можем.

Важно помнить, что ограждая агрессивную личность от раздражителей, мы не снижаем ее агрессивность, а только накапливаем. Она все равно прорвется, причем сразу большой дозой. Неутешительно, зато правда.

Накопленная агрессивность может быть переадресована на какой-нибудь замещающий объект. Многие птицы клюют землю или листья, копытные бодают кусты. Мы ударяем кулаком по столу, что-нибудь разрываем на части, бьем посуду.

Часто агрессия переадресуется на объекты, которые не могут дать сдачи: разгневанный хозяин может пнуть свою собаку, получивший на работе нагоняй муж - обругать свою жену, ребенок - ударить котенка.

Переадресование агрессии на более слабого и ничем не провинившегося играет важную роль в поддержании иерархии.

В своей изначальной форме агрессия предполагает нападение, причинение ущерба и даже убийство объекта.

В эволюции животных наблюдается переход от немедленного нападения к демонстрации, замена физического противоборства психическим противостоянием. Это спасительно для хорошо вооруженных видов.

К.Лоренц утверждал, что хорошо оформленное агрессивное поведение -одно из самых замечательных созданий естественного отбора. Обругать друг друга, пригрозить - выгоднее, чем драться, особенно, если оба вооружены.

Оформление агрессии: поза угрозы, оскал пасти и демонстрация зубов (не потому ли мы так внимательно смотрим в рот при общении с незнакомым человеком?), мимика и украшения, яркая раскраска кожи лица у некоторых обезьян и у вождей разных племен, шипение и крик (Ура!), перебранка (язык - страшнее пистолета).

Этологи открыли у животных большой набор инстинктивных запретов, необходимых и полезных в общении. К.Лоренц более 50 лет назад решился написать фразу “мораль в мире животных”.

Кодекс морали у животных:

1) Не убей своего.

2) Не нападай без предупреждения, стремись уладить конфликт без драки.

3) Не применяй смертельного оружия. (Береги уши и глаза противника).

4) Не бей того, кто принял позу покорности (Не бей лежачего. Повинную голову меч не сечет.)

Как проигравшему остановить распаленного победителя? Волк, лев, олень - вдруг подставляют самые уязвимые места, удобные для нанесения смертельного удара. Но победитель не может его нанести и нарушить запрет (поза и призыв у мальчишек “На, бей!”, “если тебя ударили по одной щеке, подставь вторую” ... чтобы не ударили еще). Тьма комментаторов не могли понять это место в Библии.

Еще: победа с тем, кто прав. Выигрывает тот, кто защищает свою территорию, свой дом, свою самку, своих детенышей. Агрессивность более сильного нападающего сдерживается запретом (не пожелай ни дома ближнего, ни жены его).

Как говорят юристы: неприкосновенность жилища, личной собственности и жизни.

Забавно наблюдать, как ссорятся две птицы на границе своих участков: по очереди проигрывает тот, кто залетит на участок другого.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9