Основные концепции современной биологии

Для начала сформулируем основные положения биологической науки в общем (концептуальном) виде, чтобы яснее стали конечные цели и пути нашего экскурса в мир живой материи.

Концепция системной многоуровневой организации жизни Все живые объекты являются системами разного уровня сложности. Системы организуются на основе триединства свойств элементности, связанности и целостности. Биологические системы представляют непрерывную иерархию уровней структурно-функциональной организации — от молекулярно-генетического до биосферного. Элементарной живой системой является клетка.

Концепция материальной сущности жизни Жизнь материальна, ее физико-химическую основу составляет обмен веществ и энергии. Основным источником энергии для поддержания жизни на Земле является солнечный свет. В процессах жизнедеятельности происходит поглощение квантованной световой энергии, ее трансформация в энергию химических связей органических веществ и диссипация (рассеяние) преимущественно в форме тепла. Пищевые цепи экосистемы, составленной из продуцентов, консументов и редуцентов, обеспечивают поэтапную трансформацию веществ и энергии в природе.

Концепция биологической информации и самовоспроизведения жизни Основные рабочие функции живой материи выполняются разнообразными белками. Процессы синтеза белков, роста и размножения организмов основаны на собственной генетической информации, заключенной в молекулах ДНК (в генах), и реализуются через механизмы репликации, транскрипции и трансляции. Вместе с тем, индивидуальное развитие организмов — онтогенез осуществляется с участием процессов синергетической самоорганизации на уровне макромолекул, клеток и органных структур. Генетические и синергетические процессы находятся также под влиянием эпигенетических факторов, представляющих совокупность воздействий внешней среды и организма как целого.

Концепция саморегуляции и устойчивого развития живых систем Живые системы разных уровней организации от клеточного до биосферного поддерживают относительное постоянство своего состава, внутренних связей, свойств и условий функционирования — динамический гомеостаз. Гомеостатическая саморегуляция системы происходит на основе обратных отрицательных связей ее элементов. При значительных изменениях нагрузки или условий среды система может осуществлять гомеокинез — перестройку своих параметров на новый уровень гомеостаза. Сбалансированное сочетание гомеостатических и гомеокинетических состояний рассматривается как устойчивое развитие живой системы.

Концепция абиогенного возникновения жизни и биологической эволюции Жизнь возникла на Земле абиогенным путем из минеральных химических систем и претерпевает необратимое историческое развитие — филогенез — в пределах нескольких царств живой природы: вирусов, бактерий, архей, протистов, растений, грибов и животных. Биологическая эволюция происходит на основе наследуемой генетической изменчивости при решающем участии естественного отбора. Популяции организмов, наиболее приспособленные к меняющимся условиям среды, выживают, оставляют потомство и формируют новые виды.

Концепция биосоциальной сущности человека Человек как биологический вид (Homo sapiens) имеет животное происхождение и, вместе с тем, характеризуется как существо биосоциальное, в котором органично сочетаются биологические и социальные начала. Биология человека определяется его генетическими свойствами, в основе совпадающими с генетикой человекообразных обезьян. Социальность возникает на определенном этапе естественной эволюции предшественников человека и выражается в его общественном поведении, способности к целенаправленному коллективному труду, в развитии культуры. Социальное поведение человека базируется на сознании как высшей функции головного мозга, понятийном мышлении, речевом общении и других средствах коммуникации.

Концепция устойчивого развития биосферы и экологической безопасности Устойчивое развитие биосферы осуществляется на основе ее саморегуляции и адаптивной эволюции. С появлением человека биосфера эволюционирует как ноосфера, составляющими которой являются человечество, общественные системы, совокупность научных знаний, сумма техники и технологий в единстве с биосферой. В этих условиях развитие биосферы сопровождается рядом антропогенных экологических кризисов возрастающей интенсивности. Современный кризис характеризуется истощением природных ресурсов, химическим, радиационным и тепловым загрязнением окружающей среды, разрушением литосферы, глобализацией деструктивных процессов, демографическим взрывом. Стратегия преодоления кризиса должна строиться на отказе от позиций антропоцентризма в пользу биоцентризма, на принципах «экологизации» экономики, мировой политики и общественного сознания.