Московська Відкрита Соціальна Академія
Кафедра математичних і загальних природничо-наукових дисциплін
РЕФЕРАТ
Навчальна дисципліна:
Концепції сучасного природознавства.
Тема реферату:
Структурні рівні організації матерії.
.
Автор: Олена, студентка II курсу
Факультету заочного освіта
номер групи: ФЕБ-3, 6
Керівник:
Москва 2009
ПЛАН
ВСТУП
I. Структурні рівні організації матерії: мікро-, макро, - мегасвіті
1.1 Сучасний погляд на структурну організацію матерії
II. Структура і її роль в організації живих систем
2.1 Система і ціле
2.2 Частина і елемент
2.2.1 Співвідношення категорій частину і елемент
2.3 Взаємодія частини і цілого
III. Атом, людина, Всесвіт - довгий ланцюг ускладнень
ЗАКЛЮЧЕНІЕСПІСОК ЛІТЕРАТУРИ
Введення
Всі об'єкти природи (живої та неживої природи) можна представити у вигляді системи, що володіють особливостями, що характеризують їх рівнів організації. Концепція структурних рівнів живої матерії включає уявлення системності та пов'язаної з нею організацією цілісності живих організмів. Жива матерія дискретна, тобто ділиться на складові частини більш низькій організації, що мають певні функції. Структурні рівні розрізняються не тільки класами складності, але і по закономірності функціонування. Ієрархічна структура така, що кожен вищий рівень не управляє, а включає нижчий. Діаграма найбільш точно відображає цілісну картину природи і рівень розвитку природознавства в цілому. З урахуванням рівня організації можна розглядати ієрархію структур організації матеріальних об'єктів живої та неживої природи. Така ієрархія структур починається з елементарних частинок і закінчується живими спільнотами. Концепція структурних рівнів вперше була запропонована в 20-х р.р. нашого століття. Відповідно до неї структурні рівні розрізняються не тільки за класами складністю, але по закономірностям функціонування. Концепція містить у собі ієрархію структурних рівнів, у якій кожен наступний рівень входить в попередній.
Мета даної роботи полягає у вивченні концепції структурної організації матерії.
I. Структурні рівні організації матерії: мікро-, макро -, мегасвіті
У сучасній науці в основі уявлень про будову матеріального світу лежить системний підхід, згідно з яким будь-який об'єкт матеріального світу, будь то атом, планета і т.д. може бути розглянуто як система - складне утворення, що включає складові частини, елементи і зв'язки між ними. Елемент у даному випадку означає мінімальну, далі неподільну частина даної системи.
Сукупність зв'язків між елементами утворює структуру системи, стійкі зв'язки визначають упорядкованість системи. Зв'язки по горизонталі - координуючі, забезпечують кореляцію (узгодженість) системи, жодна частина системи не може змінитися без зміни інших частин. Зв'язки по вертикалі - зв'язки субординації, одні елементи системи підкоряються іншим. Система має ознаку цілісності - це означає, що всі її складові частини, поєднуючись у ціле, утворюють якість, що не зводиться до якостей окремих елементів. Згідно сучасним науковим поглядам всі природні об'єкти є впорядковані, структуровані, ієрархічно організовані системи.
У самому загальному сенсі слова «система» означає будь-який предмет чи будь-яке явище оточуючого нас світу і являє собою взаємозв'язок і взаємодія частин (елементів) в рамках цілого. Структура - це внутрішня організація системи, яка сприяє зв'язку її елементів в єдине ціле і надає їй неповторні особливості. Структура визначає впорядкованість елементів об'єкта. Елементами є будь-які явища, процеси, а також будь-які властивості і відносини, що знаходяться в якій-небудь взаємного зв'язку і співвідношенні один з одним.
У розумінні структурної організації матерії велику роль грає поняття «розвиток». Поняття розвитку неживої і живої природи розглядається як необоротне спрямована зміна структури об'єктів природи, оскільки структура виражає рівень організації матерії. Найважливіша властивість структури - її відносна стійкість. Структура - це загальний, якісно певний і відносно стійкий порядок внутрішніх відносин між підсистемами тієї чи іншої системи. Поняття "рівень організації" на відміну від поняття "структура" включає подання про зміну структур та її послідовності в ході історичного розвитку системи з моменту її виникнення. У той час як зміна структури може бути випадковим і не завжди має спрямований характер, зміна рівня організації відбувається необхідним чином.
Системи, які досягли відповідного рівня організації і мають певну структуру, набувають здатність використовувати інформацію для того, щоб за допомогою управління зберегти незмінним (або підвищувати) свій рівень організації та сприяти стабільності (або зменшення) своєї ентропії (ентропія - міра безладдя). До недавнього часу природознавство, та інші науки могли обходитися без цілісного, системного підходу до своїх об'єктів вивчення, без урахування дослідження процесів утворення стійких структур і самоорганізації.
В даний час проблеми самоорганізації, що вивчаються в синергетики, набувають актуальний характер в багатьох науках, починаючи від фізики і кінчаючи екологією.
Завдання синергетики - з'ясування законів побудови організації, виникнення упорядкованості. На відміну від кібернетики тут акцент робиться не на процесах управління та обміну інформацією, а на принципах побудови організації, її виникнення, розвитку та самоусложненія (Г. Хакен). Питання про оптимальну впорядкованості та організації особливо гостро стоїть при дослідженнях глобальних проблем - енергетичних, екологічних, багатьох інших, які потребують залучення величезних ресурсів.
1.1 СУЧАСНІ ПОГЛЯДИ НА структурної організації матерії
У класичному природознавстві вчення про принципи структурної організації матерії було представлено класичним атомизмом. Ідеї атомізму слугували фундаментом для синтезу всіх знань про природу. У XX столітті класичний атомізм піддався радикальним перетворенням.
Сучасні принципи структурної організації матерії пов'язані з розвитком системних уявлень і включають деякі концептуальні знання про систему та її ознаках, що характеризують стану системи, її поведінку, організацію і самоорганізацію, взаємодія з оточенням, цілеспрямованість і передбачуваність поведінки та ін властивості.
Найбільш простий класифікацією систем є розподіл їх на статичні і динамічні, яке, незважаючи на його зручність все ж умовно, тому що все в світі знаходиться в постійній зміні. Динамічні системи ділять на детерміністські і стохастичні (ймовірнісні). Ця класифікація заснована на характері передбачення динаміки поведінки систем. Такі системи досліджуються в механіці та астрономії. На відміну від них стохастичні системи, які зазвичай називають ймовірнісно - статистичними, мають справу з масовими або повторюваними випадковими подіями та явищами. Тому передбачення в них мають не достовірний, а лише імовірнісний характер.
За характером взаємодії з навколишнім середовищем розрізняють системи відкриті і закриті (ізольовані), а іноді виділяють також частково відкриті системи. Така класифікація носить в основному умовний характер, тому що уявлення про закритих системах виникло у класичній термодинаміці як певна абстракція. Переважна більшість, якщо не всі системи, є відкритими.
Багато складноорганізовані системи, що зустрічаються в соціальному світі, є цілеспрямованими, тобто орієнтованими на досягнення однієї або кількох цілей, причому в різних підсистемах і на різних рівнях організації ці цілі можуть бути різними і навіть прийти в конфлікт один з одним.
Класифікація і вивчення систем дозволили виробити новий метод пізнання, який отримав назву системного підходу. Застосування системних ідей до аналізу економічних і соціальних процесів сприяло виникненню теорії ігор і теорії прийняття рішень. Самим значним кроком у розвитку системного методу була поява кібернетики як загальної теорії управління в технічних системах, живих організмах і суспільстві. Хоча окремі теорії управління існували і до кібернетики, створення єдиного міждисциплінарного підходу дало можливість розкрити більш глибокі й загальні закономірності управління як процесу накопичення, передачі і перетворення інформації. Саме ж управління здійснюється за допомогою алгоритмів, для обробки яких служать комп'ютери.
Універсальна теорія систем, що зумовили фундаментальну роль системного методу, висловлює з одного боку, єдність матеріального світу, а з іншого боку, єдність наукового знання. Важливим наслідком такого розгляду матеріальних процесів стало обмеження ролі редукції в пізнанні систем. Стало ясно, що чим більше одні процеси відрізняються від інших, ніж вони якісно різнорідні, тим важче піддаються редукції. Тому закономірності більш складних систем не можна повністю зводити до законів нижчих форм або більше простих систем. Як антипод редукціоністського підходу виникає холістичний підхід (від грец. Holos - цілий), згідно з яким ціле завжди передує частинам і завжди важливіше частин.
Будь-яка система є ціле, утворене взаємопов'язаними і взаємодіючими його частинами. Тому процес пізнання природних і соціальних систем може бути успішним тільки тоді, коли в них частини і ціле будуть вивчатися не в протиставленні, а у взаємодії один з одним.
Сучасна наука розглядає системи як складні, відкриті, що володіють безліччю можливостей нових шляхів розвитку. Процеси розвитку і функціонування складної системи мають характер самоорганізації, тобто виникнення внутрішньо узгодженого функціонування за рахунок внутрішніх зв'язків та зв'язків із зовнішнім середовищем. Самоорганізація - це природничо вираз процесу саморуху матерії. Здатність до самоорганізації володіють системи живої та неживої природи, а також штучні системи.
У сучасній науково обгрунтованої концепції системної організації матерії зазвичай виділяють три структурних рівня матерії:
мікросвіт - світ атомів і елементарних часток - гранично малих безпосередньо неспостережуваних об'єктів, розмірність від 10 - 8 см до 10 - 16 см , А час життя - від нескінченності до 10-24 с.
макросвіт - світ стійких форм і пропорційних людині величин: земних відстаней і швидкостей, мас і обсягів; розмірність макрооб'єктів соотносима з масштабами людського досвіду - просторові величини від часток міліметра до кілометрів і часові виміри від часток секунди до років.
мегасвіт - світ космосу (планети, зоряні комплекси, галактики, метагалактики); світ величезних космічних масштабів і швидкостей, відстань вимірюється світловими роками, а час мільйонами і мільярдами років;
Вивчення ієрархії структурних рівнів природи пов'язане з рішенням складної проблеми визначення кордонів цієї ієрархії як в мегасвіті, так і в мікросвіті. Об'єкти кожному наступному рівні виникають і розвиваються внаслідок об'єднання та диференціації певних множин об'єктів попереднього ступеня. Системи стають все більш багаторівневими. Складність системи зростає не тільки тому, що зростає число рівнів. Істотне значення набуває розвиток нових взаємозв'язків між рівнями і з середовищем, загальною для таких об'єктів та їх об'єднань.
Мікросвіт, будучи підрівнем макросвіту і мегасвіті, володіє абсолютно унікальними особливостями і тому не може бути описаний теоріями, що мають відношення до інших рівнів природи. Зокрема, цей світ спочатку парадоксальний. Для нього не можна застосувати принцип «складається з». Так, при зіткненні двох елементарних частинок ніяких менших частинок не утворюється. Після зіткнення двох протонів виникає багато інших елементарних частинок - в тому числі протонів, мезонів, гіперонів. Феномен «множинного народження» частинок пояснив Гейзенберг: при зіткненні велика кінетична енергія перетворюється в речовину, і ми спостерігаємо множинне народження частинок. Мікросвіт активно вивчається. Якщо 50 років тому було відомо всього лише 3 типи елементарних частинок (електрон і протон як найдрібніші частинки речовини і фотон як мінімальна порція енергії), то зараз відкрито близько 400 часток. Друге парадоксальне властивість мікросвіту пов'язане з двоїстою природою мікрочастинки, яка одночасно є хвилею і корпускул. Тому її неможливо строго однозначно локалізувати у просторі та часі. Ця особливість відображена в принципі співвідношення невизначеностей Гейзенберга.
Спостережувані людиною рівні організації матерії освоюються з урахуванням природних умов проживання людей, тобто з урахуванням наших земних закономірностей. Однак це не виключає припущення про те, що на досить віддалених від нас рівнях можуть існувати форми і стану матерії, що характеризуються зовсім іншими властивостями. У зв'язку з цим учені почали виділяти геоцентричні і негеоцентріческіе матеріальні системи.
Геоцентричний світ - еталонний і базисний світ ньютонова часу і евклідова простору, описується сукупністю теорій, що відносяться до об'єктів земної масштабу. Негеоцентріческіе системи - особливий тип об'єктивної реальності, що характеризується іншими типами атрибутів, іншим простором, часом, рухом, ніж земні. Існує припущення про те, що мікросвіт і мегасвіт - це вікна в негеоцентріческіе світи, а значить, їх закономірності хоча б у віддаленій мірою дозволяють уявити інший тип взаємодій, ніж у макросвіті або геоцентричної типі реальності.
Між мегасвіті і макросвітом немає суворої кордону. Зазвичай вважають, що він
починається з відстаней близько 10 7 і мас Жовтень 1920 кг . Опорною точкою початку мегасвіту може служити Земля (діаметр 1,28 Ч10 + 7 м , Маса 6Ч1021 кг). Оскільки мегасвіт має справу з великими відстанями, то для їх вимірювання вводять спеціальні одиниці: астрономічна одиниця, світловий рік і парсек.
Астрономічна одиниця (а.о.) - середня відстань від Землі до Сонця, рівне 1,5 Ч10 11 м.
Світловий рік - відстань, яку проходить світло протягом одного року, а саме 9,46 Ч10 15 м.
Парсек (паралакс-секунда) - відстань, на якому щороку паралакс земної орбіти (тобто кут, під яким видно велику піввісь земної орбіти, розташована перпендикулярно променю зору) дорівнює одній секунді. Це відстань дорівнює 206265 а.о. = 3,08 Ч10 16 м = 3,26 св. р.
Небесні тіла у Всесвіті утворюють системи різної складності. Так Сонце і рухомі навколо нього 9 планет утворюють Сонячну систему. Основна частина зірок нашої галактики зосереджена в диску, видимому із Землі «збоку» у вигляді туманної смуги, що перетинає небесну сферу - Чумацького Шляху.
Усі небесні тіла мають свою історію розвитку. Вік Всесвіту дорівнює 14 млрд. років. Вік Сонячної системи оцінюється в 5 млрд. років, Землі - 4,5 млрд. років.
Ще одна типологія матеріальних систем має сьогодні досить широке поширення. Цей поділ природи на неорганічну і органічну, в якій особливе місце займає соціальна форма матерії. Неорганічна матерія - це елементарні частинки і поля, атомні ядра, атоми, молекули, макроскопічні тіла, геологічні утворення. Органічна матерія також має багаторівневу структуру: доклеточний рівень - ДНК, РНК, нуклеїнові кислоти; клітинний рівень - самостійно існуючі одноклітинні організми; багатоклітинний рівень - тканини, органи, функціональні системи (нервова, кровоносна тощо), організми (рослини, тварини); надорганізменних структури - популяції, біоценози, біосфера. Соціальна матерія існує лише завдяки діяльності людей і включає особливі підструктури: індивід, сім'я, група, колектив, держава, нація та інших
Зазнавши тривалу історичну еволюцію, поняття система з середини XX ст. стає одним з ключових наукових понять.
Первинні уявлення про систему виникли в античній філософії як упорядкованість і цінність буття. Поняття система зараз має надзвичайно широку сферу застосування: практично кожен об'єкт може бути розглянуто як система.
Кафедра математичних і загальних природничо-наукових дисциплін
РЕФЕРАТ
Навчальна дисципліна:
Концепції сучасного природознавства.
Тема реферату:
Структурні рівні організації матерії.
.
Автор: Олена, студентка II курсу
Факультету заочного освіта
номер групи: ФЕБ-3, 6
Керівник:
Москва 2009
ПЛАН
ВСТУП
I. Структурні рівні організації матерії: мікро-, макро, - мегасвіті
1.1 Сучасний погляд на структурну організацію матерії
II. Структура і її роль в організації живих систем
2.1 Система і ціле
2.2 Частина і елемент
2.2.1 Співвідношення категорій частину і елемент
2.3 Взаємодія частини і цілого
III. Атом, людина, Всесвіт - довгий ланцюг ускладнень
ЗАКЛЮЧЕНІЕСПІСОК ЛІТЕРАТУРИ
Введення
Всі об'єкти природи (живої та неживої природи) можна представити у вигляді системи, що володіють особливостями, що характеризують їх рівнів організації. Концепція структурних рівнів живої матерії включає уявлення системності та пов'язаної з нею організацією цілісності живих організмів. Жива матерія дискретна, тобто ділиться на складові частини більш низькій організації, що мають певні функції. Структурні рівні розрізняються не тільки класами складності, але і по закономірності функціонування. Ієрархічна структура така, що кожен вищий рівень не управляє, а включає нижчий. Діаграма найбільш точно відображає цілісну картину природи і рівень розвитку природознавства в цілому. З урахуванням рівня організації можна розглядати ієрархію структур організації матеріальних об'єктів живої та неживої природи. Така ієрархія структур починається з елементарних частинок і закінчується живими спільнотами. Концепція структурних рівнів вперше була запропонована в 20-х р.р. нашого століття. Відповідно до неї структурні рівні розрізняються не тільки за класами складністю, але по закономірностям функціонування. Концепція містить у собі ієрархію структурних рівнів, у якій кожен наступний рівень входить в попередній.
Мета даної роботи полягає у вивченні концепції структурної організації матерії.
I. Структурні рівні організації матерії: мікро-, макро -, мегасвіті
У сучасній науці в основі уявлень про будову матеріального світу лежить системний підхід, згідно з яким будь-який об'єкт матеріального світу, будь то атом, планета і т.д. може бути розглянуто як система - складне утворення, що включає складові частини, елементи і зв'язки між ними. Елемент у даному випадку означає мінімальну, далі неподільну частина даної системи.
Сукупність зв'язків між елементами утворює структуру системи, стійкі зв'язки визначають упорядкованість системи. Зв'язки по горизонталі - координуючі, забезпечують кореляцію (узгодженість) системи, жодна частина системи не може змінитися без зміни інших частин. Зв'язки по вертикалі - зв'язки субординації, одні елементи системи підкоряються іншим. Система має ознаку цілісності - це означає, що всі її складові частини, поєднуючись у ціле, утворюють якість, що не зводиться до якостей окремих елементів. Згідно сучасним науковим поглядам всі природні об'єкти є впорядковані, структуровані, ієрархічно організовані системи.
У самому загальному сенсі слова «система» означає будь-який предмет чи будь-яке явище оточуючого нас світу і являє собою взаємозв'язок і взаємодія частин (елементів) в рамках цілого. Структура - це внутрішня організація системи, яка сприяє зв'язку її елементів в єдине ціле і надає їй неповторні особливості. Структура визначає впорядкованість елементів об'єкта. Елементами є будь-які явища, процеси, а також будь-які властивості і відносини, що знаходяться в якій-небудь взаємного зв'язку і співвідношенні один з одним.
У розумінні структурної організації матерії велику роль грає поняття «розвиток». Поняття розвитку неживої і живої природи розглядається як необоротне спрямована зміна структури об'єктів природи, оскільки структура виражає рівень організації матерії. Найважливіша властивість структури - її відносна стійкість. Структура - це загальний, якісно певний і відносно стійкий порядок внутрішніх відносин між підсистемами тієї чи іншої системи. Поняття "рівень організації" на відміну від поняття "структура" включає подання про зміну структур та її послідовності в ході історичного розвитку системи з моменту її виникнення. У той час як зміна структури може бути випадковим і не завжди має спрямований характер, зміна рівня організації відбувається необхідним чином.
Системи, які досягли відповідного рівня організації і мають певну структуру, набувають здатність використовувати інформацію для того, щоб за допомогою управління зберегти незмінним (або підвищувати) свій рівень організації та сприяти стабільності (або зменшення) своєї ентропії (ентропія - міра безладдя). До недавнього часу природознавство, та інші науки могли обходитися без цілісного, системного підходу до своїх об'єктів вивчення, без урахування дослідження процесів утворення стійких структур і самоорганізації.
В даний час проблеми самоорганізації, що вивчаються в синергетики, набувають актуальний характер в багатьох науках, починаючи від фізики і кінчаючи екологією.
Завдання синергетики - з'ясування законів побудови організації, виникнення упорядкованості. На відміну від кібернетики тут акцент робиться не на процесах управління та обміну інформацією, а на принципах побудови організації, її виникнення, розвитку та самоусложненія (Г. Хакен). Питання про оптимальну впорядкованості та організації особливо гостро стоїть при дослідженнях глобальних проблем - енергетичних, екологічних, багатьох інших, які потребують залучення величезних ресурсів.
1.1 СУЧАСНІ ПОГЛЯДИ НА структурної організації матерії
У класичному природознавстві вчення про принципи структурної організації матерії було представлено класичним атомизмом. Ідеї атомізму слугували фундаментом для синтезу всіх знань про природу. У XX столітті класичний атомізм піддався радикальним перетворенням.
Сучасні принципи структурної організації матерії пов'язані з розвитком системних уявлень і включають деякі концептуальні знання про систему та її ознаках, що характеризують стану системи, її поведінку, організацію і самоорганізацію, взаємодія з оточенням, цілеспрямованість і передбачуваність поведінки та ін властивості.
Найбільш простий класифікацією систем є розподіл їх на статичні і динамічні, яке, незважаючи на його зручність все ж умовно, тому що все в світі знаходиться в постійній зміні. Динамічні системи ділять на детерміністські і стохастичні (ймовірнісні). Ця класифікація заснована на характері передбачення динаміки поведінки систем. Такі системи досліджуються в механіці та астрономії. На відміну від них стохастичні системи, які зазвичай називають ймовірнісно - статистичними, мають справу з масовими або повторюваними випадковими подіями та явищами. Тому передбачення в них мають не достовірний, а лише імовірнісний характер.
За характером взаємодії з навколишнім середовищем розрізняють системи відкриті і закриті (ізольовані), а іноді виділяють також частково відкриті системи. Така класифікація носить в основному умовний характер, тому що уявлення про закритих системах виникло у класичній термодинаміці як певна абстракція. Переважна більшість, якщо не всі системи, є відкритими.
Багато складноорганізовані системи, що зустрічаються в соціальному світі, є цілеспрямованими, тобто орієнтованими на досягнення однієї або кількох цілей, причому в різних підсистемах і на різних рівнях організації ці цілі можуть бути різними і навіть прийти в конфлікт один з одним.
Класифікація і вивчення систем дозволили виробити новий метод пізнання, який отримав назву системного підходу. Застосування системних ідей до аналізу економічних і соціальних процесів сприяло виникненню теорії ігор і теорії прийняття рішень. Самим значним кроком у розвитку системного методу була поява кібернетики як загальної теорії управління в технічних системах, живих організмах і суспільстві. Хоча окремі теорії управління існували і до кібернетики, створення єдиного міждисциплінарного підходу дало можливість розкрити більш глибокі й загальні закономірності управління як процесу накопичення, передачі і перетворення інформації. Саме ж управління здійснюється за допомогою алгоритмів, для обробки яких служать комп'ютери.
Універсальна теорія систем, що зумовили фундаментальну роль системного методу, висловлює з одного боку, єдність матеріального світу, а з іншого боку, єдність наукового знання. Важливим наслідком такого розгляду матеріальних процесів стало обмеження ролі редукції в пізнанні систем. Стало ясно, що чим більше одні процеси відрізняються від інших, ніж вони якісно різнорідні, тим важче піддаються редукції. Тому закономірності більш складних систем не можна повністю зводити до законів нижчих форм або більше простих систем. Як антипод редукціоністського підходу виникає холістичний підхід (від грец. Holos - цілий), згідно з яким ціле завжди передує частинам і завжди важливіше частин.
Будь-яка система є ціле, утворене взаємопов'язаними і взаємодіючими його частинами. Тому процес пізнання природних і соціальних систем може бути успішним тільки тоді, коли в них частини і ціле будуть вивчатися не в протиставленні, а у взаємодії один з одним.
Сучасна наука розглядає системи як складні, відкриті, що володіють безліччю можливостей нових шляхів розвитку. Процеси розвитку і функціонування складної системи мають характер самоорганізації, тобто виникнення внутрішньо узгодженого функціонування за рахунок внутрішніх зв'язків та зв'язків із зовнішнім середовищем. Самоорганізація - це природничо вираз процесу саморуху матерії. Здатність до самоорганізації володіють системи живої та неживої природи, а також штучні системи.
У сучасній науково обгрунтованої концепції системної організації матерії зазвичай виділяють три структурних рівня матерії:
мікросвіт - світ атомів і елементарних часток - гранично малих безпосередньо неспостережуваних об'єктів, розмірність від 10 -
макросвіт - світ стійких форм і пропорційних людині величин: земних відстаней і швидкостей, мас і обсягів; розмірність макрооб'єктів соотносима з масштабами людського досвіду - просторові величини від часток міліметра до кілометрів і часові виміри від часток секунди до років.
мегасвіт - світ космосу (планети, зоряні комплекси, галактики, метагалактики); світ величезних космічних масштабів і швидкостей, відстань вимірюється світловими роками, а час мільйонами і мільярдами років;
Вивчення ієрархії структурних рівнів природи пов'язане з рішенням складної проблеми визначення кордонів цієї ієрархії як в мегасвіті, так і в мікросвіті. Об'єкти кожному наступному рівні виникають і розвиваються внаслідок об'єднання та диференціації певних множин об'єктів попереднього ступеня. Системи стають все більш багаторівневими. Складність системи зростає не тільки тому, що зростає число рівнів. Істотне значення набуває розвиток нових взаємозв'язків між рівнями і з середовищем, загальною для таких об'єктів та їх об'єднань.
Мікросвіт, будучи підрівнем макросвіту і мегасвіті, володіє абсолютно унікальними особливостями і тому не може бути описаний теоріями, що мають відношення до інших рівнів природи. Зокрема, цей світ спочатку парадоксальний. Для нього не можна застосувати принцип «складається з». Так, при зіткненні двох елементарних частинок ніяких менших частинок не утворюється. Після зіткнення двох протонів виникає багато інших елементарних частинок - в тому числі протонів, мезонів, гіперонів. Феномен «множинного народження» частинок пояснив Гейзенберг: при зіткненні велика кінетична енергія перетворюється в речовину, і ми спостерігаємо множинне народження частинок. Мікросвіт активно вивчається. Якщо 50 років тому було відомо всього лише 3 типи елементарних частинок (електрон і протон як найдрібніші частинки речовини і фотон як мінімальна порція енергії), то зараз відкрито близько 400 часток. Друге парадоксальне властивість мікросвіту пов'язане з двоїстою природою мікрочастинки, яка одночасно є хвилею і корпускул. Тому її неможливо строго однозначно локалізувати у просторі та часі. Ця особливість відображена в принципі співвідношення невизначеностей Гейзенберга.
Спостережувані людиною рівні організації матерії освоюються з урахуванням природних умов проживання людей, тобто з урахуванням наших земних закономірностей. Однак це не виключає припущення про те, що на досить віддалених від нас рівнях можуть існувати форми і стану матерії, що характеризуються зовсім іншими властивостями. У зв'язку з цим учені почали виділяти геоцентричні і негеоцентріческіе матеріальні системи.
Геоцентричний світ - еталонний і базисний світ ньютонова часу і евклідова простору, описується сукупністю теорій, що відносяться до об'єктів земної масштабу. Негеоцентріческіе системи - особливий тип об'єктивної реальності, що характеризується іншими типами атрибутів, іншим простором, часом, рухом, ніж земні. Існує припущення про те, що мікросвіт і мегасвіт - це вікна в негеоцентріческіе світи, а значить, їх закономірності хоча б у віддаленій мірою дозволяють уявити інший тип взаємодій, ніж у макросвіті або геоцентричної типі реальності.
Між мегасвіті і макросвітом немає суворої кордону. Зазвичай вважають, що він
починається з відстаней близько 10 7 і мас
Астрономічна одиниця (а.о.) - середня відстань від Землі до Сонця, рівне 1,5 Ч10 11 м.
Світловий рік - відстань, яку проходить світло протягом одного року, а саме 9,46 Ч10 15 м.
Парсек (паралакс-секунда) - відстань, на якому щороку паралакс земної орбіти (тобто кут, під яким видно велику піввісь земної орбіти, розташована перпендикулярно променю зору) дорівнює одній секунді. Це відстань дорівнює 206265 а.о. = 3,08 Ч10 16 м = 3,26 св. р.
Небесні тіла у Всесвіті утворюють системи різної складності. Так Сонце і рухомі навколо нього 9 планет утворюють Сонячну систему. Основна частина зірок нашої галактики зосереджена в диску, видимому із Землі «збоку» у вигляді туманної смуги, що перетинає небесну сферу - Чумацького Шляху.
Усі небесні тіла мають свою історію розвитку. Вік Всесвіту дорівнює 14 млрд. років. Вік Сонячної системи оцінюється в 5 млрд. років, Землі - 4,5 млрд. років.
Ще одна типологія матеріальних систем має сьогодні досить широке поширення. Цей поділ природи на неорганічну і органічну, в якій особливе місце займає соціальна форма матерії. Неорганічна матерія - це елементарні частинки і поля, атомні ядра, атоми, молекули, макроскопічні тіла, геологічні утворення. Органічна матерія також має багаторівневу структуру: доклеточний рівень - ДНК, РНК, нуклеїнові кислоти; клітинний рівень - самостійно існуючі одноклітинні організми; багатоклітинний рівень - тканини, органи, функціональні системи (нервова, кровоносна тощо), організми (рослини, тварини); надорганізменних структури - популяції, біоценози, біосфера. Соціальна матерія існує лише завдяки діяльності людей і включає особливі підструктури: індивід, сім'я, група, колектив, держава, нація та інших
II. СТРУКТУРА ТА ЇЇ РОЛЬ В ОРГАНІЗАЦІЇ ЖИВИХ СИСТЕМ
2.1 СИСТЕМА І ЦІЛЕ
Система - це комплекс елементів, що знаходяться у взаємодії. У перекладі з грецької це ціле, складене з частин, з'єднання.Зазнавши тривалу історичну еволюцію, поняття система з середини XX ст. стає одним з ключових наукових понять.
Первинні уявлення про систему виникли в античній філософії як упорядкованість і цінність буття. Поняття система зараз має надзвичайно широку сферу застосування: практично кожен об'єкт може бути розглянуто як система.
Кожна система характеризується не тільки наявністю зв'язків і відносин між утворюючими її елементами, а й нерозривною єдністю з навколишнім середовищем.
Можна виділити різні типи систем:
- За характером зв'язку між частинами і цілим - неорганічні і органічні;
- За формами руху матерії - механічні, фізичні, хімічні, фізико-хімічні;
- По відношенню до руху - статистичні і динамічні;
- За видами змін - нефункціональні, функціональні, що розвиваються;
- За характером обміну з середовищем - відкриті і закриті;
-За ступенем організації - прості і складні;
-За рівнем розвитку - нижчі і вищі;
- За характером походження - природні, штучні, змішані;
- За напрямком розвитку - прогресивні і регресивні.
Відповідно до одного з визначень, ціле - це те, у чого не відсутня жодна з частин, складаючись з яких, воно іменується цілим. Ціле обов'язково передбачає системну організованість його компонентів.
Поняття цілого відображає гармонійне єдність і взаємодія частин по певній впорядкованій системі.
Спорідненість понять цілого і системи послужило підставою для не зовсім вірного їх повного ототожнення. У випадку системи ми маємо справу не з окремим об'єктом, а з групою взаємодіючих об'єктів, взаємно впливають один на одного. У міру подальшого вдосконалення системи у бік впорядкованості її компонентів, вона може перейти в цілісність. Поняття цілого характеризує не тільки множинність складових компонентів, але і те, що зв'язок і взаємодія частин є закономірними, що виникають з внутрішніх потреб розвитку частин і цілого.
Тому ціле є особливого роду система. Поняття цілого є відображенням внутрішньо необхідного, органічного характеру взаємозв'язку компонентів системи, причому, іноді зміна одного з компонентів з неминучістю викликає те чи інше зміна в іншому, а нерідко і всієї системи.
Властивості і механізм цілого як більш високого рівня організації у порівнянні з організують його частинами не можуть бути пояснені тільки через підсумовування властивостей і моментів дії цих частин, що розглядаються ізольовано один від одного. Нові властивості цілого виникають в результаті взаємодії його частин, тому, щоб знати ціле, треба поряд зі знанням особливостей частин знати закон організації цілого, тобто закон об'єднання частин.
Оскільки ціле як якісна визначеність є результатом взаємодії його компонентів, необхідно зупинитися на їх характеристиці. Будучи складовими системи або цілого, компоненти вступають у різні відносини між собою. Відносини між елементами можуть бути розділені на «елемент - структура» і «частина - ціле». У системі цілого спостерігається підпорядкованість частин цілому. Система цілого характерна тим, що вона може створити недостатній їй органи.
Частина - це теж складовий компонент предмета, але, на відміну від елемента, частина - це компонент, який не байдужий до специфіки предмета як цілого (наприклад, стіл складається з частин - кришки і ніжок, а також елементів - скріплюють частини шурупів, болтів, які можна застосовувати для кріплення інших предметів: шаф, тумб і т.д.)
Живий організм як ціле складається з багатьох компонентів. Одні з них будуть просто елементами, інші в той же час і частинами. Частинами є лише такі компоненти, яким притаманні функції життя (обмін речовин і т.д.): позаклітинне жива речовина; клітина; тканина, орган, система органів.
Всім їм притаманні функції живого, всі вони виконують свої специфічні функції в системі організації цілого. Тому частина - це такий компонент цілого, функціонування якого визначено природою, сутністю самого цілого.
Крім частин в організмі є й інші компоненти, які самі по собі не мають функціями життя, тобто є неживими компонентами. Це елементи. Неживі елементи є на всіх рівнях системної організації живої матерії:
-В протоплазмі клітини - зерна крохмалю, краплі жиру, кристали;
-В багатоклітинному організмі до числа неживих компонентів, що не володіють власним обміном речовин і здатністю до самовідтворення, ставляться волосся, кігті, роги, копита, пір'я.
Таким чином, частина і елемент становлять необхідні компоненти організації живого як цілісної системи. Без елементів (неживих компонентів) неможливе функціонування частин (живих компонентів). Тому тільки сукупне єдність і елементів і частин, тобто неживих і живих компонентів, складає системну організацію життя, її цілісність.
Отже, існують певні рівні або межі в структурній організації цілого, які відокремлюють елементи від частин. У той же час відмінність між категоріями частину і елемент є досить відносними, оскільки вони можуть взаімопревращается, наприклад, органи або клітини, функціонуючи, піддаються руйнуванню, значить, з частин перетворюються на елементи і навпаки, вони знову будуються з неживого, тобто . елементів, і стають частинами. Елементи, не виведені з організму, можуть перетворюватися на сольові відкладення, які вже є частиною організму, причому досить небажаною.
У взаємодії частини і цілого провідна, визначальна роль належить цілій. Частини організму не можуть самостійно існувати. Представляючи собою приватні пристосувальні структури організму, частини виникають в ході розвитку еволюції заради цілого організму.
Визначальну роль цілого по відношенню до частин в органічній природі якнайкраще підтверджують явища автотомія і регенерації. Ящірка, схоплена за хвіст, тікає, залишивши кінчик хвоста. Те ж саме відбувається з клешнями крабів, раків. Автотомія, тобто самоотсеченіе хвоста у ящірки, колишній у крабів і раків, є захисною функцією, яка сприяє пристосуванню організму, виробилася в еволюційному процесі. Організм жертвує своєю частиною в інтересах порятунку і збереження цілого.
Явище автотомія спостерігається в тих випадках, коли організм здатний відновити втрачену частину. Відсутня частина хвоста у ящірки виростає заново (але, правда, один раз). У крабів і раків теж часто виростають відламані клешні. Значить, організм здатний спочатку втратити частину заради порятунку цілого, з тим щоб потім цю частину відновити.
Явище регенерації ще більше свідчить про підпорядкованість частин цілому: ціле обов'язково вимагає виконання в тій чи іншій мірі втрачених частин. Сучасна біологія встановила, що регенераційною здатністю володіють не тільки нізкоорганізованних істоти (рослини та найпростіші), але і ссавці.
Існує кілька видів регенерації: відновлюються не тільки окремі органи, а й цілі організми з окремих його ділянок (гідра з кільця, вирізаного з середини її тіла, найпростіші, коралові поліпи, кільчасті черви, морські зірки і т.д.). У російській фольклорі нам відомий Змій-Горинич, у якого ласкаві-молодці відрубували голови, тут же знову виростають ... У загально-біологічному плані регенерація може розглядатися як здатність дорослого організму до розвитку.
Проте визначальна роль цілого по відношенню до частин не означає, що частини позбавлені своєї специфіки. Визначальна роль цілого передбачає не пасивну, а активну роль частин, спрямовану на забезпечення нормального життя організму як цілого. Підкоряючись в загальному системі цілого, частини зберігають відносну самостійність і автономність. З одного боку, здебільшого виступають як компоненти цілого, а з іншого - вони самі є своєрідними цілісними структурами, системами зі своїми специфічними функціями та структурами. У багатоклітинному організмі з усіх частин саме клітини представляють найбільш високий рівень цілісності та індивідуальності.
Те, що частини зберігають свою відносну самостійність і автономність, дозволяє проводити відносну самостійність дослідження окремих систем органів: спинного мозку, вегетативної нервової системи, систем травлення і так далі, що має велике значення для практики. Приклад тому - дослідження і розкриття внутрішніх причин і механізмів відносної самостійності злоякісних пухлин.
Відносна самостійність частин у більшій мірі, ніж тваринам, притаманна рослинам. Їм властиво освіта одних частин з інших - вегетативне розмноження. Кожному, напевно, в своєму житті доводилося бачити щеплені, наприклад, на яблуні живці інших рослин.
3. . АТОМ, ЛЮДИНА, ВСЕСВІТ - ДОВГА ЛАНЦЮГ Ускладнення
У сучасній науці широко використовується метод структурного аналізу, при якому враховується системність досліджуваного об'єкта. Адже структурність - внутрішня розчленованість матеріального буття, спосіб існування матерії. Структурні рівні матерії утворені з певної множини об'єктів будь-якого виду і характеризуються особливим способом взаємодії між складовими його елементами, стосовно трьом основним сферам об'єктивної дійсності ці рівні виглядають наступним чином.
Кожна зі сфер об'єктивної дійсності включає в себе ряд взаємопов'язаних структурних рівнів. Усередині цих рівнів домінуючими є координаційні відносини, а між рівнями - субординаційні.
Системне дослідження матеріальних об'єктів припускає не тільки встановлення способів опису відносин, зв'язків і структури безлічі елементів, але і виділення тих з них, які є системоутворюючими, тобто забезпечують відособлене функціонування і розвиток системи. Системний підхід до матеріальних утворень припускає можливість розуміння даної системи більш високого рівня. Для системи звичайно характерна ієрархічність будови, тобто послідовне включення системи нижчого рівня в систему більш високого рівня. Таким чином, у структуру матерії на рівні неживої природи (неорганічної) входять елементарні частинки, атоми, молекули (об'єкти мікросвіту, макротела та об'єкти мегасвіту: планети, галактики, системи метагалактик і т. д.). Метагалактику часто ототожнюють з усього Всесвіту, але Всесвіт розуміється в гранично широкому сенсі цього слова, вона тотожна всьому матеріального світу і рухомої матерії, яка може включати в себе безліч метагалактик та інших космічних систем.
Жива природа також структурована. У ній виділені рівень біологічний і рівень соціальний. Біологічний рівень включає підрівні:
- Макромолекул (нуклеїнові кислоти, ДНК, РНК, білки);
- Клітинний рівень;
- Мікроорганічних (одноклітинні організми);
- Органів і тканин організму в цілому;
- Популяційний;
- Біоценозний;
- Біосферний.
Основними поняттями даного рівня на останніх трьох підрівнях є поняття біотоп, біоценоз, біосфера, що вимагають пояснення.
Біотоп - сукупність (співтовариство) одного і того ж виду (наприклад, зграя вовків), які можуть схрещуватися і виробляти собі подібних (популяції).
Біоценоз - сукупність популяцій організмів, при яких продукти життєдіяльності одних є умовами існування інших організмів, що населяють ділянку суші або води.
Біосфера - глобальна система життя, та частина географічного середовища (нижня частина атмосфери, верхня частина літосфери і гідросфери), яка є середовищем існування живих організмів, забезпечуючи необхідні для їх виживання умови (температуру, грунт і т. п.), утворена в результаті взаємодії біоценозів.
Загальна основа життя на біологічному рівні - органічний метаболізм (обмін речовиною, енергією та інформацією з навколишнім середовищем) проявляється на кожному з виділених підрівнів:
-На рівні організмів обмін речовин означає асиміляцію та дисиміляцію при посередництві внутрішньоклітинних перетворень;
-На рівні екосистем (біоценозу) він складається з ланцюга перетворення речовини, спочатку асимільованого організмами виробниками при посередництві організмів-споживачів і організмів-руйнівників, що відносяться до різних видів;
-На рівні біосфери відбувається глобальний кругообіг речовини і енергії при безпосередній участі факторів космічного масштабу.
На певному етапі розвитку біосфери виникають особливі популяції живих істот, які завдяки своїй здатності до праці утворили своєрідний рівень - соціальний. Соціальна діяльність у структурному аспекті поділяється на підрівні: індивідів, сім'ї, різних колективів (виробничих), соціальних груп і т. д.
Структурний рівень соціальної діяльності перебуває у неоднозначно-лінійних зв'язках між собою (наприклад, рівень націй і рівень держав). Переплетення різних рівнів у межах суспільства породжує уявлення про панування випадковості і хаотичності у соціальній діяльності. Але уважний аналіз виявляє наявність в ньому фундаментальних структур - головних сфер суспільного життя, якими є матеріально-виробнича, соціальна, політична, духовна сфери, що мають свої закони і структури. Всі вони в певному сенсі субординований у складі суспільно-економічної формації, глибоко структуровані і обумовлюють генетичну єдність суспільного розвитку в цілому. Таким чином, будь-яка з трьох областей матеріальної дійсності утворюється з низки специфічних структурних рівнів, які знаходяться в строгій впорядкованості у складі тієї чи іншої області дійсності. Перехід від однієї області до іншої пов'язаний з ускладненням і збільшенням безлічі утворених факторів, що забезпечують цілісність систем. Усередині кожного зі структурних рівнів існують відносини субординації (молекулярний рівень включає атомарний, а не навпаки). Закономірності нових рівнів несвідомих до закономірностей рівнів, на базі яких вони виникали, і є провідними для даного рівня організації матерії. Структурна організація, тобто системність, є способом існування матерії.
Висновок
У сучасній науці широко використовується метод структурного аналізу, при якому враховується системність досліджуваних об'єктів. Адже структурність - це внутрішня розчленованість матеріального буття, спосіб існування матерії.
Структурні рівні організації матерії будуються за принципом піраміди: вищі рівні складаються з численного числа нижчих рівнів. Нижчі рівні є основою існування матерії. Без цих рівнів неможливий подальший побудову «піраміди матерії». Вищі (складні) рівні утворюються шляхом еволюції - поступово переходячи від простого до складного. Структурні рівні матерії утворені з певної множини об'єктів будь-якого виду і характеризуються особливим способом взаємодії між складовими його елементами.
Всі об'єкти живої та неживої природи можна представити у вигляді певних систем, які мають конкретними особливостями і властивостями, що характеризують їх рівень організації. З урахуванням рівня організації можна розглядати ієрархію структур організації матеріальних об'єктів живої та неживої природи. Така ієрархія структур починається з елементарних частинок, що представляють собою початковий рівень організації матерії, і закінчується живими організаціями та спільнотами - вищими рівнями організації.
Концепція структурних рівнів живої матерії включає уявлення системності та пов'язаної з нею органічної цілісності живих організмів. Однак історія теорії систем починалася з механістичного розуміння організації живої матерії, відповідно до якого всі вища зводилося до нижчого: процеси життєдіяльності - до сукупності фізико-хімічних реакцій, а організація організму - до взаємодії молекул, клітин, тканин, органів і т.п.
2. Найдиш В.М. Концепції сучасного природознавства: Учеб. . Вид. 2-е, перероб. і доп. - М.; Альфа-М; ИНФРА-М, 2004. - 622 с.
3. Рузавін Г.І. Концепції сучасного природознавства: Підручник для вузів. - М., 2003. - 287 с.
4. Концепція сучасного природознавства: Під ред. Професора С. І. Самигіна, Серія «Підручники і навчальні посібники»-4-е вид., Перераб. і доп. - Ростов н / Д: «Фенікс» .2003-448c.
5. Дубніщева Т.Я. Концепція сучасного природознавства.: Навчальний посібник для студ. вузів / 6-е вид., справність. і додат. -М; Видавничий центр «Академія»,-20006.-608c.
Можна виділити різні типи систем:
- За характером зв'язку між частинами і цілим - неорганічні і органічні;
- За формами руху матерії - механічні, фізичні, хімічні, фізико-хімічні;
- По відношенню до руху - статистичні і динамічні;
- За видами змін - нефункціональні, функціональні, що розвиваються;
- За характером обміну з середовищем - відкриті і закриті;
-За ступенем організації - прості і складні;
-За рівнем розвитку - нижчі і вищі;
- За характером походження - природні, штучні, змішані;
- За напрямком розвитку - прогресивні і регресивні.
Відповідно до одного з визначень, ціле - це те, у чого не відсутня жодна з частин, складаючись з яких, воно іменується цілим. Ціле обов'язково передбачає системну організованість його компонентів.
Поняття цілого відображає гармонійне єдність і взаємодія частин по певній впорядкованій системі.
Спорідненість понять цілого і системи послужило підставою для не зовсім вірного їх повного ототожнення. У випадку системи ми маємо справу не з окремим об'єктом, а з групою взаємодіючих об'єктів, взаємно впливають один на одного. У міру подальшого вдосконалення системи у бік впорядкованості її компонентів, вона може перейти в цілісність. Поняття цілого характеризує не тільки множинність складових компонентів, але і те, що зв'язок і взаємодія частин є закономірними, що виникають з внутрішніх потреб розвитку частин і цілого.
Тому ціле є особливого роду система. Поняття цілого є відображенням внутрішньо необхідного, органічного характеру взаємозв'язку компонентів системи, причому, іноді зміна одного з компонентів з неминучістю викликає те чи інше зміна в іншому, а нерідко і всієї системи.
Властивості і механізм цілого як більш високого рівня організації у порівнянні з організують його частинами не можуть бути пояснені тільки через підсумовування властивостей і моментів дії цих частин, що розглядаються ізольовано один від одного. Нові властивості цілого виникають в результаті взаємодії його частин, тому, щоб знати ціле, треба поряд зі знанням особливостей частин знати закон організації цілого, тобто закон об'єднання частин.
Оскільки ціле як якісна визначеність є результатом взаємодії його компонентів, необхідно зупинитися на їх характеристиці. Будучи складовими системи або цілого, компоненти вступають у різні відносини між собою. Відносини між елементами можуть бути розділені на «елемент - структура» і «частина - ціле». У системі цілого спостерігається підпорядкованість частин цілому. Система цілого характерна тим, що вона може створити недостатній їй органи.
2.2 ЧАСТИНА І ЕЛЕМЕНТ
Елемент - це такий компонент предмета, який може бути байдужим до специфіки предмета. У категорії структури можуть знайти ставлення зв'язки і відносини між елементами, байдужими до його специфіки.Частина - це теж складовий компонент предмета, але, на відміну від елемента, частина - це компонент, який не байдужий до специфіки предмета як цілого (наприклад, стіл складається з частин - кришки і ніжок, а також елементів - скріплюють частини шурупів, болтів, які можна застосовувати для кріплення інших предметів: шаф, тумб і т.д.)
Живий організм як ціле складається з багатьох компонентів. Одні з них будуть просто елементами, інші в той же час і частинами. Частинами є лише такі компоненти, яким притаманні функції життя (обмін речовин і т.д.): позаклітинне жива речовина; клітина; тканина, орган, система органів.
Всім їм притаманні функції живого, всі вони виконують свої специфічні функції в системі організації цілого. Тому частина - це такий компонент цілого, функціонування якого визначено природою, сутністю самого цілого.
Крім частин в організмі є й інші компоненти, які самі по собі не мають функціями життя, тобто є неживими компонентами. Це елементи. Неживі елементи є на всіх рівнях системної організації живої матерії:
-В протоплазмі клітини - зерна крохмалю, краплі жиру, кристали;
-В багатоклітинному організмі до числа неживих компонентів, що не володіють власним обміном речовин і здатністю до самовідтворення, ставляться волосся, кігті, роги, копита, пір'я.
Таким чином, частина і елемент становлять необхідні компоненти організації живого як цілісної системи. Без елементів (неживих компонентів) неможливе функціонування частин (живих компонентів). Тому тільки сукупне єдність і елементів і частин, тобто неживих і живих компонентів, складає системну організацію життя, її цілісність.
2.2.1 СПІВВІДНОШЕННЯ КАТЕГОРІЙ ЧАСТИНА І ЕЛЕМЕНТ
Співвідношення категорій частину і елемент досить суперечливо. Зміст категорії частина відрізняється від категорії елемент: елементами є всі складові компоненти цілого, незалежно від того, виражається в них специфіка цілого чи ні, а частинами є лише ті елементи, в яких безпосередньо виражена специфіка предмета як цілого, тому категорія частини вже категорії елемента. З іншого боку зміст категорії частини ширше категорії елемента, тому що лише певна сукупність елементів становить частину. І це можна показати стосовно до будь-якого цілого.Отже, існують певні рівні або межі в структурній організації цілого, які відокремлюють елементи від частин. У той же час відмінність між категоріями частину і елемент є досить відносними, оскільки вони можуть взаімопревращается, наприклад, органи або клітини, функціонуючи, піддаються руйнуванню, значить, з частин перетворюються на елементи і навпаки, вони знову будуються з неживого, тобто . елементів, і стають частинами. Елементи, не виведені з організму, можуть перетворюватися на сольові відкладення, які вже є частиною організму, причому досить небажаною.
2.3 ВЗАЄМОДІЯ ЧАСТИНИ І ЦІЛОГО
Взаємодія частини і цілого полягає в тому, що одне передбачає інше, вони єдині і один без одного існувати не можуть. Не буває цілого без частини і навпаки: немає частин поза цілого. Частина стає частиною лише в системі цілого. Частина матиме свій сенс тільки завдяки цілому, так само як і ціле є взаємодія частин.У взаємодії частини і цілого провідна, визначальна роль належить цілій. Частини організму не можуть самостійно існувати. Представляючи собою приватні пристосувальні структури організму, частини виникають в ході розвитку еволюції заради цілого організму.
Визначальну роль цілого по відношенню до частин в органічній природі якнайкраще підтверджують явища автотомія і регенерації. Ящірка, схоплена за хвіст, тікає, залишивши кінчик хвоста. Те ж саме відбувається з клешнями крабів, раків. Автотомія, тобто самоотсеченіе хвоста у ящірки, колишній у крабів і раків, є захисною функцією, яка сприяє пристосуванню організму, виробилася в еволюційному процесі. Організм жертвує своєю частиною в інтересах порятунку і збереження цілого.
Явище автотомія спостерігається в тих випадках, коли організм здатний відновити втрачену частину. Відсутня частина хвоста у ящірки виростає заново (але, правда, один раз). У крабів і раків теж часто виростають відламані клешні. Значить, організм здатний спочатку втратити частину заради порятунку цілого, з тим щоб потім цю частину відновити.
Явище регенерації ще більше свідчить про підпорядкованість частин цілому: ціле обов'язково вимагає виконання в тій чи іншій мірі втрачених частин. Сучасна біологія встановила, що регенераційною здатністю володіють не тільки нізкоорганізованних істоти (рослини та найпростіші), але і ссавці.
Існує кілька видів регенерації: відновлюються не тільки окремі органи, а й цілі організми з окремих його ділянок (гідра з кільця, вирізаного з середини її тіла, найпростіші, коралові поліпи, кільчасті черви, морські зірки і т.д.). У російській фольклорі нам відомий Змій-Горинич, у якого ласкаві-молодці відрубували голови, тут же знову виростають ... У загально-біологічному плані регенерація може розглядатися як здатність дорослого організму до розвитку.
Проте визначальна роль цілого по відношенню до частин не означає, що частини позбавлені своєї специфіки. Визначальна роль цілого передбачає не пасивну, а активну роль частин, спрямовану на забезпечення нормального життя організму як цілого. Підкоряючись в загальному системі цілого, частини зберігають відносну самостійність і автономність. З одного боку, здебільшого виступають як компоненти цілого, а з іншого - вони самі є своєрідними цілісними структурами, системами зі своїми специфічними функціями та структурами. У багатоклітинному організмі з усіх частин саме клітини представляють найбільш високий рівень цілісності та індивідуальності.
Те, що частини зберігають свою відносну самостійність і автономність, дозволяє проводити відносну самостійність дослідження окремих систем органів: спинного мозку, вегетативної нервової системи, систем травлення і так далі, що має велике значення для практики. Приклад тому - дослідження і розкриття внутрішніх причин і механізмів відносної самостійності злоякісних пухлин.
Відносна самостійність частин у більшій мірі, ніж тваринам, притаманна рослинам. Їм властиво освіта одних частин з інших - вегетативне розмноження. Кожному, напевно, в своєму житті доводилося бачити щеплені, наприклад, на яблуні живці інших рослин.
3. . АТОМ, ЛЮДИНА, ВСЕСВІТ - ДОВГА ЛАНЦЮГ Ускладнення
У сучасній науці широко використовується метод структурного аналізу, при якому враховується системність досліджуваного об'єкта. Адже структурність - внутрішня розчленованість матеріального буття, спосіб існування матерії. Структурні рівні матерії утворені з певної множини об'єктів будь-якого виду і характеризуються особливим способом взаємодії між складовими його елементами, стосовно трьом основним сферам об'єктивної дійсності ці рівні виглядають наступним чином.
Структурні рівні матерії | |||
| № п / п | Неорганічна природа | Жива природа | Суспільство |
| 1 | Субмікроелементарний | Біологічний макромолекулярний | Індивід |
| 2 | Мікроелементарний | Клітинний | Сім'я |
| 3 | Ядерний | Мікроорганічних | Колективи |
| 4 | Атомарний | Органи і тканини | Великі соціальні групи (класи, нації) |
| 5 | Молекулярний | Організм у цілому | Держава (громадянське суспільство) |
| 6 | Макрорівень | Популяція | Системи держав |
| 7 | Мегауровень (планети, зоряно-планетні системи, Галактики) | Біоценоз | Людство в цілому |
| 8 | Метауровень (Метагалактика) | Біосфера | Ноосфера |
Системне дослідження матеріальних об'єктів припускає не тільки встановлення способів опису відносин, зв'язків і структури безлічі елементів, але і виділення тих з них, які є системоутворюючими, тобто забезпечують відособлене функціонування і розвиток системи. Системний підхід до матеріальних утворень припускає можливість розуміння даної системи більш високого рівня. Для системи звичайно характерна ієрархічність будови, тобто послідовне включення системи нижчого рівня в систему більш високого рівня. Таким чином, у структуру матерії на рівні неживої природи (неорганічної) входять елементарні частинки, атоми, молекули (об'єкти мікросвіту, макротела та об'єкти мегасвіту: планети, галактики, системи метагалактик і т. д.). Метагалактику часто ототожнюють з усього Всесвіту, але Всесвіт розуміється в гранично широкому сенсі цього слова, вона тотожна всьому матеріального світу і рухомої матерії, яка може включати в себе безліч метагалактик та інших космічних систем.
Жива природа також структурована. У ній виділені рівень біологічний і рівень соціальний. Біологічний рівень включає підрівні:
- Макромолекул (нуклеїнові кислоти, ДНК, РНК, білки);
- Клітинний рівень;
- Мікроорганічних (одноклітинні організми);
- Органів і тканин організму в цілому;
- Популяційний;
- Біоценозний;
- Біосферний.
Основними поняттями даного рівня на останніх трьох підрівнях є поняття біотоп, біоценоз, біосфера, що вимагають пояснення.
Біотоп - сукупність (співтовариство) одного і того ж виду (наприклад, зграя вовків), які можуть схрещуватися і виробляти собі подібних (популяції).
Біоценоз - сукупність популяцій організмів, при яких продукти життєдіяльності одних є умовами існування інших організмів, що населяють ділянку суші або води.
Біосфера - глобальна система життя, та частина географічного середовища (нижня частина атмосфери, верхня частина літосфери і гідросфери), яка є середовищем існування живих організмів, забезпечуючи необхідні для їх виживання умови (температуру, грунт і т. п.), утворена в результаті взаємодії біоценозів.
Загальна основа життя на біологічному рівні - органічний метаболізм (обмін речовиною, енергією та інформацією з навколишнім середовищем) проявляється на кожному з виділених підрівнів:
-На рівні організмів обмін речовин означає асиміляцію та дисиміляцію при посередництві внутрішньоклітинних перетворень;
-На рівні екосистем (біоценозу) він складається з ланцюга перетворення речовини, спочатку асимільованого організмами виробниками при посередництві організмів-споживачів і організмів-руйнівників, що відносяться до різних видів;
-На рівні біосфери відбувається глобальний кругообіг речовини і енергії при безпосередній участі факторів космічного масштабу.
На певному етапі розвитку біосфери виникають особливі популяції живих істот, які завдяки своїй здатності до праці утворили своєрідний рівень - соціальний. Соціальна діяльність у структурному аспекті поділяється на підрівні: індивідів, сім'ї, різних колективів (виробничих), соціальних груп і т. д.
Структурний рівень соціальної діяльності перебуває у неоднозначно-лінійних зв'язках між собою (наприклад, рівень націй і рівень держав). Переплетення різних рівнів у межах суспільства породжує уявлення про панування випадковості і хаотичності у соціальній діяльності. Але уважний аналіз виявляє наявність в ньому фундаментальних структур - головних сфер суспільного життя, якими є матеріально-виробнича, соціальна, політична, духовна сфери, що мають свої закони і структури. Всі вони в певному сенсі субординований у складі суспільно-економічної формації, глибоко структуровані і обумовлюють генетичну єдність суспільного розвитку в цілому. Таким чином, будь-яка з трьох областей матеріальної дійсності утворюється з низки специфічних структурних рівнів, які знаходяться в строгій впорядкованості у складі тієї чи іншої області дійсності. Перехід від однієї області до іншої пов'язаний з ускладненням і збільшенням безлічі утворених факторів, що забезпечують цілісність систем. Усередині кожного зі структурних рівнів існують відносини субординації (молекулярний рівень включає атомарний, а не навпаки). Закономірності нових рівнів несвідомих до закономірностей рівнів, на базі яких вони виникали, і є провідними для даного рівня організації матерії. Структурна організація, тобто системність, є способом існування матерії.
Висновок
У сучасній науці широко використовується метод структурного аналізу, при якому враховується системність досліджуваних об'єктів. Адже структурність - це внутрішня розчленованість матеріального буття, спосіб існування матерії.
Структурні рівні організації матерії будуються за принципом піраміди: вищі рівні складаються з численного числа нижчих рівнів. Нижчі рівні є основою існування матерії. Без цих рівнів неможливий подальший побудову «піраміди матерії». Вищі (складні) рівні утворюються шляхом еволюції - поступово переходячи від простого до складного. Структурні рівні матерії утворені з певної множини об'єктів будь-якого виду і характеризуються особливим способом взаємодії між складовими його елементами.
Всі об'єкти живої та неживої природи можна представити у вигляді певних систем, які мають конкретними особливостями і властивостями, що характеризують їх рівень організації. З урахуванням рівня організації можна розглядати ієрархію структур організації матеріальних об'єктів живої та неживої природи. Така ієрархія структур починається з елементарних частинок, що представляють собою початковий рівень організації матерії, і закінчується живими організаціями та спільнотами - вищими рівнями організації.
Концепція структурних рівнів живої матерії включає уявлення системності та пов'язаної з нею органічної цілісності живих організмів. Однак історія теорії систем починалася з механістичного розуміння організації живої матерії, відповідно до якого всі вища зводилося до нижчого: процеси життєдіяльності - до сукупності фізико-хімічних реакцій, а організація організму - до взаємодії молекул, клітин, тканин, органів і т.п.
Список літератури
1. Данилова В.С. Основні концепції сучасного природознавства: Учеб. посібник для вузів. - М., 2000. - 256 с.2. Найдиш В.М. Концепції сучасного природознавства: Учеб. . Вид. 2-е, перероб. і доп. - М.; Альфа-М; ИНФРА-М, 2004. - 622 с.
3. Рузавін Г.І. Концепції сучасного природознавства: Підручник для вузів. - М., 2003. - 287 с.
4. Концепція сучасного природознавства: Під ред. Професора С. І. Самигіна, Серія «Підручники і навчальні посібники»-4-е вид., Перераб. і доп. - Ростов н / Д: «Фенікс» .2003-448c.
5. Дубніщева Т.Я. Концепція сучасного природознавства.: Навчальний посібник для студ. вузів / 6-е вид., справність. і додат. -М; Видавничий центр «Академія»,-20006.-608c.