Закон в биологии определение – 1. Биология как наука. Её задачи, объекты, методы исследования. Особенности биологии на совре­менном этапе развития органического мира. Значение биологии в системе подготовки врача.

Содержание

ЗАКОН - это... Что такое ЗАКОН?

(греч. νόμος, лат. lex) – необходимая, внутренне присущая природе явлений реального мира тенденция изменения, движения, развития, определяющая общие этапы и формы процесса становления и самоорганизации конкретных развивающихся систем явлений природы, общества и духовной культуры человечества. Тенденция саморазвития системы выявляется как действие имманентных этой системе противоречий. "Закон есть о т н о ш е н и е... Отношение сущностей или между сущностями" (Ленин В. И., Соч., т. 38, с. 142). Как существ. отношение З. осуществляется через сложнейшее диалектич. переплетение связей взаимодействия, причинных, функциональных и пр. связей. Поэтому следует различать З. как конкретно-всеобщее и его абстрактно- односторонний момент, частную форму проявления, т.е. отд. закономерную связь. Установление закономерности явлений необходимо свидетельствует о наличии З. в их происхождении и развитии, но сама закономерность таким З. еще не является. Так, статистич. закономерности в физике, в обществ. науках устанавливают факт существования определ. З. Открытие последнего есть дело дальнейшего развития науки путем проникновения в сущность явлений, охватываемых данной закономерностью. Обычно термин "З." употребляется в двух смыслах: З. как необходимая связь явлений ("З. природы", "З. мышления" и т.п.) и З. как обязательное для людей обществ. установление ("государств. З.", "уголовный З." и т.п.), что отражает специфику этого понятия, состоящую в организующей и направляющей функции З. Идея о том, что миром управляют универсальные З., родилась в глубокой древности у кит. и греч. мыслителей. В учении древнекит. философа Лао-цзы о дао этот термин понимается как всеобщий З., вносящий порядок в хаос вещей, и, соответственно, как путь, к-рому должен следовать каждый разумный человек. У древнегреч. философов идея о всеобщем мировом 3. первоначально связывается с идеей мирового порядка. У Гераклита логос (λόγος) выступает и как мировой З., судьба (νόμος, δίκη), к-рому подчиняется развитие всех вещей и людей. У Анаксагора мировой разум (νοῦς) упорядочивает хаос гомеомерий, лежащих в основании всего существующего. Согласно Демокриту, все в мире возникает и совершенствуется в силу необходимости, выступающей у него в качестве нек-рой органически присущей природе силы. Для Демокрита понятия З., необходимости и причины совпадают. Соответственно он и познание необходимости трактует как познание причин, или "законное" познание. Этому материалистич. истолкованию З. как природного порядка вещей, приведшему Демокрита к отождествлению З. с причинностью, Платон противопоставил идеалистич. концепцию З. как идеального организующего начала в отношении текучего, преходящего мира вещей. Идеи Платона являются З. по отношению к вещам в смысле образцов, творящих вещи по своему образу и подобию. В качестве причин происхождения вещей идеи выступают у Платона как цели. Т. о., отвергая имманентно-природное, демокритовское понимание З., к-рое было действительно узким и неполным, т. к. игнорировало организующее свойство З., Платон, толкуя последнее идеалистически, естественно приходит к телеологии. Однако Платон столкнулся здесь с действительно неразрешимой для идеализма проблемой взаимоотношений отд. вещей и общих идей. Аристотель в своей критике теории идей по существу показал, что идея не может быть З. вещей, потому что она неподвижна, а вещи находятся в движении. В понятиях материи и формы, возможности (δύναμις) и действительности (ἐνέργεια) Аристотель выразил ту мысль, что З. выступает как тенденция в процессе становления. Однако закономерность этой тенденции, ее направленность из этих понятий не вытекали. Особенно ясно это видно из следующего. По Аристотелю, материя как природная необходимость (материальная причина) вовлекается в движение (в процесс становления) формой, к-рая как причина движения действует целеполагающе. Но связав материю и форму нерасторжимой связью (иначе форма превратилась бы в платоновскую идею), Аристотель вынужден в качестве источника движения ввести, кроме формальной, еще одну причину – конечную, или целевую (ἐντελέχεια). Она-то, по существу, и оказывается у него соответствующей понятию З. Таким образом, не справившись с диалектикой развития, Аристотель также толкует З. телеологически. Дальнейшее обсуждение проблемы З. в антич. философии происходило в рамках этих противостоявших концепций: демокритовской, рассматривавшей З. как слепую внутр. необходимость природы, и платоновско-аристотелевской, телеологической. Попытки преодоления действит. противоречия понятия З., отраженного в обеих концепциях, полнее всего представлены в филос. системах Эпикура и стоиков. Как показал Маркс в своей докторской диссертации, Эпикур преодолевает фатализм, свойственный демокритовскому пониманию слепой необходимости З., путем введения случайности как совершенно объективной и равноправной с необходимостью характеристики З. движения атомов, лежащего в основе мира. Случайное отклонение атомов от прямолинейного движения и соответственное учение об индивид. свободе в этике Эпикура истолковываются в духе последоват. детерминизма, исключающего всякую телеологию, и направлены против нее. В стоицизме была предпринята эклектическая попытка совместить теорию детерминизма с учением об активности. Активное начало стоики включили под названием бога в саму субстанцию – материю – и истолковали его как материальное тело – огонь. При этом они рассматривали оба эти начала – и материю и бога – подчиненными единому З. необходимости – року, к-рый есть последовательность, цепь причин. Эта концепция З. у стоиков легла в основу их фатализма как в учении о природе, так и в этике. В то же время, толкуя бога как "логос", распадающийся на "сперматические логосы", образующие понятийную основу каждой вещи, стоики допустили, в противоречие с детерминизмом их понимания З., телеологич. концепцию и в философии природы ("логосы" как целевые причины), и в этике (мнение о том, что все рождающееся на земле создано для употребления человека). Антич. философия выявила гл. направления и трудности в разработке проблемы З. Эти проблемы были поставлены в наивной форме, что, однако, способствовало отчетливости обнаружения противоречий в самом содержании вопроса. Ср.-век. христианская философия рассматривала З. не как необходимую связь между явлениями материального мира, а как проявление божеств. воли. Напр., согласно Фоме Аквинскому, "naturales leges" являются тенденциями стремиться к определ. цели, заложенной богом в вещи. В естествознании нового времени понятие З. получило большое эвристич. значение и оказалось связанным с распространением количеств. методов изучения природы. 17–18 вв. в естеств. науках проходят под знаком механистич. мировоззрения, к-рое кладет свой отпечаток и на толкование понятия З. Для выражения понятия З. природы все чаще пользуются терминологией, заимствованной из математики и естеств. наук (гл. обр. из механики). Коперник и Кеплер говорят о "гипотезах" вместо З.; Галилей называет осн. З. природы "аксиомами", а производные от них – "теоремами". В материалистич. философии Ф. Бэкон развивает учение о "формах", под к-рыми он понимает "...не что иное, как те законы и определения чистого действия, которые создают какую-либо простую природу, как, например, теплоту, свет, вес..." ("Новый Органон", М., 1938, с. 131). Декарт впервые в философии Нового времени пользуется понятием З. природы, понимая этот З. в смысле правила: "...мы можем вывести некоторые правила, которые я называю законами природы и которые суть частичные или вторичные причины различных движений..." (Избр. произв., М., 1950, с. 486). Ньютон, наконец, в своих "Математических началах натуральной философии" отграничивает правила, имеющие методологич. значение (напр., четыре regulae philosophandi), от З. (аксиом), объективно действующих в природе (напр., три З. движения). Франц. материалисты 18 в. подчеркивали, что З. природы проявляются через взаимоотношения предметов и явлений, выражая необходимые, существ. связи между явлениями. Метафизич. ограниченность франц. материализма в понимании З. состоит в тенденции сводить все З. природы к З. механики. Кроме того, франц. материалисты не дошли до понимания З. обществ. развития. Фейербах в качестве существ. признаков З. выделял объективность, необходимость, всеобщность, познаваемость. Учитывая, что "все, что случается, случается необходимо, но только... при данных внутренних и внешних условиях" (Избр. филос. произв., т. 1, 1955, с. 484), он в нек-рой степени преодолевает односторонне-механистич. понимание З., свойственное франц. материализму, но понятие З. в составе его взглядов осталось неразработанным. Согласно субъективному идеализму, о З. природы самих по себе вообще говорить нельзя. Юм считал, что при рассмотрении окружающих нас внешних вещей мы "никогда не бываем в состоянии открыть... необходимую связь... Мы находим только, что одно явление действительно, фактически, следует за другим" ("Исследование человеческого разума", СПБ, 1902, с. 69), а представление о закономерной связи между явлениями природы возникает у людей лишь вследствие привычки считать повторно следующие друг за другом явления необходимо связанными. По Канту, то, что называют З. природы, существует лишь по отношению к познающему субъекту. "... Рассудок не почерпает свои законы (a priori) из природы, а предписывает их ей" ("Пролегомены", М., 1937, с. 94). От субъективного идеализма в понимании З. отправляется большинство представителей совр. бурж. философии, причем "...суть этой точки зрения не обязательно в повторении формулировок Канта, а в признании основной идеи, о б щ е й и Юму и Канту: отрицании объективной закономерности природы и выведении тех или иных "условий опыта", тех или иных принципов, постулатов, посылок из с у б ъ е к т а, из человеческого сознания, а не из природы" (Ленин В. И., Соч., т. 14, с. 153). Так, для Шопенгауэра З. суть необходимые связи представлений, устанавливаемые действием воли. По Маху, "...законы природы порождаются нашей п с и х о л о г и ч е с к о й потребностью найтись среди явлений природы, не стоять перед ними чуждо и смущенно" ("Познание и заблуждение", М., 1909, с. 452) и имеют только субъективное значение. Вслед за Кантом Пирсон считает человека творцом З. природы. Согласно Ницше, понятие закона природы есть выражение суеверия людей (см. Nietzsches Werke, Bd 3, erste Abt., Lpz., 1900, S. 18). Люди сами вносят свои законы в природу (см. тамже, Bd 12, Lpz., 1901, S. 42). Файхингер рассматривает З. как "суммарную фикцию" (см. "Die Philosophie des Als-Оb", В., 1911, S. 420). З. ничего не дает для объяснения явлений (см. тамже, S. 421). В неокантианской философии З. рассматривается как понятие (Г. Риккерт) или как комплекс явлений (Б. Баух). Неопозитивизм отличается феноменологич. пониманием З., к-рые, с т. зр. его представителей, лишь описывают связь между переживаниями субъекта; они представляют собой лишь "...априорные умозрения возможных форм предложений науки" (Витгенштейн Л., Логико-философский трактат, М., 1958, с. 91), "предписания, правила поведения для исследователя, с помощью которых он разбирается в действительности" (Schlick M., Die Kausalität in der gegenwärtigen Physik, в журн.: "Die Naturwissenschaften", В., 1931, H. 7, S. 156), причем действительность тут понимается как "опыт" в субъективистском смысле. В отличие от субъективного идеализма, объективный идеализм связывает З. с надиндивидуальным идеальным принципом. Свое последовательное развитие это понимание получило у Гегеля. Поскольку природа и общество понимаются Гегелем как ступени саморазвития абсолютной идеи, постольку и З., действующие в природе и обществе, являются для него лишь З. этой саморазвивающейся идеи. Однако диалектич. понимание З., их роли в познании позволило Гегелю преодолеть существ. недостатки субъективно-идеалистич., а также механико-материалистич. трактовки понятия З. Гегель сумел выделить важнейшие моменты филос. (логической) категории З., отмеченные Лениным в "Философских тетрадях": З. есть прочное, остающееся, идентичное в явлении, спокойное отражение явлений; З. не есть нечто потустороннее по отношению к явлению, а непосредственно наличествует в нем, проявляется в нем; З. есть существ. отношение, отражает существенное в движении универсума; понятие З. есть одна из ступеней познания человеком единства и взаимосвязи явлений; З. мышления суть основы практич. целесообразной деятельности человека (см. В. И. Ленин, Соч., т. 38, с. 139–42, 178–79). Согласно марксистско-ленинской философии, З. действует независимо от того, знаем мы его или нет; люди не могут произвольно ни создать, ни уничтожить З. и потому могут успешно осуществлять лишь ту деятельность, к-рая протекает в согласии с З. природы и общества. З. – это "внутренняя и необходимая связь" между явлениями (Маркс К., Капитал, т. 3, 1955, с. 233). Ленин отмечает, что "...закон и сущность понятия однородные (однопорядковые) или, вернее, одностепенные, выражающие углубление познания человеком явлений мира..." (Соч., т. 38, с. 141). Однопорядковость понятий З. и сущности определяется тем, что то и другое имеют своим содержанием такие отношения внутри определ. целого, к-рые характеризуют его как всеобщее, т.е. как систему, необходимо возникающую в процессе развития материального мира и устойчивую в силу своей необходимости. Но если понятие сущности характеризует взаимодействие внутри данной системы (напр., сущность социалистич. системы составляет обществ. собственность на орудия и средства производства при таком уровне развития производства, к-рый предполагает действие принципа "от каждого по способностям, каждому по труду"), то понятие З. отражает историю возникновения и развития данной системы взаимодействия и поэтому включает в себя тенденцию, направление ее развития, границы ее устойчивости, а значит – и принципы ее организации. Напр., З. тенденции нормы прибыли к понижению "...есть только выражение прогрессирующего развития общественной производительной силы труда, выражение, свойственное капита-листическому способу произ-в о д с т в а. Это не значит, что норма прибыли не может временно понижаться и по другим причинам, но таким образом, исходя из сущности капиталистического способа производства, доказано в качестве само собой разумеющейся необходимости, что с его развитием общая средняя норма прибавочной стоимости необходимо должна получать выражение в понижающейся общей норме прибыли" (Маркс К., Капитал, т. 3, с. 221). Как необходимая тенденция З. действует в зависимости от определ. условий. З. характеризует самодвижение системы в его "чистом" виде, в этом смысле он "...узок, неполон, приблизителен" (Ленин В. И., т. 38, с. 140) и, отраженный абстрактно, не охватывает сам по себе всех возможных форм своего проявления. Энгельс замечает: "Изучение химических процессов находит перед собою... органический мир, т.е. такой мир, в котором химические процессы происходят согласно тем же самым законам, но при иных условиях" (Маркс К. и Энгельс Ф., Соч., 2 изд., т. 20, с. 571). В зависимости от степени полноты условий действие З. выступает либо как возможная тенденция, либо как организующий принцип, преобразующий действительность. Именно во взаимосвязи условий и З. состоит возможность использования людьми действия объективных З. природы и общества в своих целях. Объективно правильное отражение З. в процессе познания обусловлено тем, что З. внешнего мира и мышления образуют "...два ряда законов, которые по сути дела тождественны, а по своему выражению различны лишь постольку, поскольку человеческая голова может применять их сознательно, между тем как в природе, – а до сих пор большей частью и в человеческой истории – они прокладывают себе путь бессознательно, в форме внешней необходимости, среди бесконечного ряда кажущихся случайностей" (там же, т. 21, с. 302). Как "одна из ступеней познания" З. науки обладает противоречивым характером. "Абстракция... з а к о н а природы... отражает природу глубже, вернее, п о л н е е" (Ленин В. И., Соч., т. 38, с. 161). Но выражая лишь определенную, а именно существ., связь между явлениями конкретной сферы действительности, З. не охватывает др. связи между ними, т.е. "явление б о г а ч е закона" (там же, с. 141). Развитие познания вскрывает правильную перспективу действия З., к-рая может быть познана и предусмотрена относительно определ. формы и вида движения, будь то в природе, обществе или мышлении: "сама эта теория превращается... в историю, на каждой ступени которой господствуют другие законы, т.е. другие формы проявления одного и того же универсального движения..." (Энгельс Ф., см. Маркс К. и Энгельс Ф., Соч., 2 изд., т. 20, с. 553–54). Деятельность людей является одним из необходимых условий для действия обществ. З. развития и функционирования. В какой мере и с какой силой эти З. пробивают себе дорогу в обществ. развитии, зависит поэтому в большой степени от того, знают ли люди эти З. и условия их действия и в какой мере они осознают свою собственную деятельность как необходимое условие действия обществ. З. (см. Закономерность общественная).

Н. Кузьмин. Москва.

К. Крёбер. ГДР.

Количественные законы и их роль в познании природы. Познание объективных закономерностей начинается обычно с изучения опытных фактов и формулирования т. н. качеств. зависимостей между изучаемыми явлениями. Эти качеств. зависимости представляют лишь первый шаг на пути познания З. действительности; в них фиксируется самый факт однородности определ. группы явлений, но остается не выясненной конкретная структура взаимоотношения связей, образующая сущность этих явлений и действующая как З. их развития. Поэтому знание качеств. зависимостей не позволяет точно предсказывать течение явлений. Высказанные на базе качеств. З. гипотезы о сущности наблюдаемых явлений оказываются, как правило, непроверяемыми в эксперименте, т. к. не ведут к строгим однозначным количественно определенным следствиям, сопоставимым с экспериментом. Появление естествознания в совр. смысле слова (16 в.) связано именно с переходом от констатации лишь качеств. зависимостей к формулировке также и строгих количеств. соотношений. Такая формулировка предполагает вычленение отд. сторон эксперимента, допускающих точное измерение, а для этого необходима выработка абстракций, делающих возможным и это вычленение, и количеств. оценку. Так, с тепловыми явлениями люди знакомятся еще в донауч. опыте, и уже здесь фиксируются нек-рые качеств. зависимости. Однако первые шаги науки о теплоте связаны с выработкой понятий температуры и количества тепла, сделавших возможным количеств. анализ опытных данных. Этот переход от качественного к количеств. аспекту познания З. с соответств. использованием математики неизбежен для развития всех науч. дисциплин как естественных, так и общественных. Создание науч. абстракций, допускающих количеств. анализ изучаемых явлений, открывает возможность применения математич. методов и выражения З. в виде математич. функциональных соотношений. Символич. выражение З. превращается в абстрактно-математич. модель изучаемой предметной области (см. Моделирование). Исследование этой модели позволяет выявить новые соотношения между символами, а последующая интерпретация этих соотношений – раскрыть новые явления и З. природы. Так, решение Максвеллом системы его уравнений привело к выводу о существовании качеств. объекта – самостоятельно существующего электромагнитного поля в виде совокупности электромагнитных волн. Математич. исследование уравнения Дирака привело к предсказанию существования позитрона и т.д. Математич. форма З. природы не только дает возможность предсказания новых явлений, она часто подготавливает условия для качественно новых обобщений. Разумеется, эти обобщения не могут быть выводимы из одной лишь математич. формы, основой для них всегда является эксперимент, раскрывающий новые стороны изучаемой действительности, однако соответствующая математич. форма существенно облегчает такие обобщения и раскрытие качественно новых закономерностей. Ярким примером служит возникновение квантовой механики, формулировка основных закономерностей к-рой была существенно облегчена тем, что в рамках классич. механики были получены математич. выражения для ее основных З. – уравнение Ньютона, уравнения Лагранжа, уравнение Гамильтона, уравнение Гамильтона – Якоби. Об огромной эвристич. роли математич. выражения З. свидетельствует и развитие теории относительности. Принцип относительности находит свое математич. выражение в требовании т.н. лоренц-ковариантности осн. уравнений движения. Это позволяет чисто математически установить осн. З. релятивистской механики. Для этого берется соответств. уравнение ньютоновской механики и изменяется т.о., чтобы при преобразованиях Лоренца математич. запись этого З. оставалась неизменной (ковариантной). Именно таким путем были получены релятивистские выражения для импульса, энергии и ряд др. важных соотношений, выражающих З. природы. Среди количеств. З. надо различать два осн. типа: эмпирич. количеств. З. (напр., законы Бойля, Джоуля-Ленца и др.) и З., к-рые могут быть названы теоретическими (напр., осн. уравнения молекулярно-кинетич. теории, уравнение Шрёдингера и др.). Первые представляют собой более или менее непосредств. обобщение опытных данных и являются сравнительно частными З. Вторые возникают в результате значительно более глубокого проникновения в сущность объективных процессов; они образуют важнейший элемент к.-л. цельной теории и открывают возможность теоретич. вывода (дедуктивного объяснения) многочисл. эмпирич. закономерностей. Познание в общем и целом идет от первоначального формулирования эмпирич. З. (качественных и количественных), через выдвижение соответствующих гипотез к раскрытию фундаментальных З. и построению цельной теории изучаемой предметной области. Строгая проверка выдвигаемых гипотез, содержащих пока лишь предполагаемые фундаментальные З., становится возможной лишь тогда, когда эти З. приобретают количеств. характер и получают адекватное математич. выражение. Первоначальная квантовая теория Бора включала в себя т. н. квантовые постулаты и лишь благодаря тому, что эти постулаты имели точную математич. формулировку, из них удалось вывести теоретич. выражения для ряда эмпирич. закономерностей и значений эмпирически установленных констант, что и явилось блестящим подтверждением самой теории. Вообще на совр. уровне развития естествознания гипотеза утверждается в науке лишь в том случае, если ее осн. положения получают количеств. математич. выражение и открывают тем самым возможность выведения следствий, допускающих количеств. сопоставление с экспериментом. Напр., атомистич. гипотеза была высказана еще в глубокой древности, но ее окончат. признание пришло лишь тогда, когда она оказалась развитой до такой степени, что на ее основе стало возможным получать строго количественно определ. следствия. Закон Авогадро, составляющий одно из положений совр. атомной теории и утверждающий, что в грамм-моле любого вещества содержится одинаковое число молекул, мог быть доказан лишь когда на основе различных количеств. З. было определено это число. В наст. время существует до 20 независимых способов определения числа Авогадро (по барометрич. формуле, на основе З. броуновского движения, из закономерностей радиоактивных процессов и т.д.). Тот факт, что столь различные и независимые методы дают одно и то же численное значение, служит доказательством закона Авогадро и в свое время явился одним из веских аргументов в пользу атомной теории в целом. Итак, установление количеств. З., получающих адекватное математич. выражение, необходимо как для точного прогнозирования явлений, так и для построения цельных теоретич. концепций и их последующего доказательства. Однако это не должно вести к одностороннему преувеличению одного лишь количеств. аспекта, как это имеет место, напр., в операционализме. На самом деле, именно благодаря количеств. З. и становится возможным подлинное раскрытие качеств. специфики той или иной предметной области, и в этом смысле количеств. аспект отражения З. выступает как одна из форм выражения глубокого внутр. единства качества и количества.

Л. Баженов. Москва.

Лит.: Маркс К... Капитал, т. 3, М., 1955; Энгельс Ф., Анти-Дюринг, М., 1957; его же, Диалектика природы, М., 1955; его же, Людвиг Фейербах и конец классической немецкой философии, М., 1955; Ленин В. И., Что такое"друзья народа" и как они воюют против социал-демократов?, Соч., 4 изд., т. 1; его же. Материализм и эмпириокритицизм, там же, т. 14; его же, Философские тетради, там же, т. 38; Тугаринов В. П., Диалектический материализм о законе и закономерности, "Вестн. ЛГУ", 1952, No 3; его же, О законах объективного мира и законах науки, "Вопр. философии", 1952, No 4; его же, Законы объективного мира, их познание и использование, Л., 1955; его же, Законы природы и общества, М., 1957; Штракс Г. М., Категория закона в марксистско-ленинской философии, М., 1955; Белокобыльский С.П., Взаимодействие общих и специфических законов общественного развития, "Уч. зап. Ростовского-на-Дону гос. ун-та. Общеуниверситетский сб.", 1957, т. 54, вып. 4; Ковалгин В. М., Диалектический материализм о законах науки, Минск, 1958; Любошиц Л. И., Общие и специфические экономические законы, М., 1959; Туленов Ж., Закон как философская категория, Алма-Ата, 19 59 Соколов В. С., Закон как категория марксистской диалектики, в сб.: Вопр. диалектического материализма, М., 1960; Асатрян М. В., Об условиях действия объективных законов, в кн.: Сб. науч. работ кафедры истории КПСС и философии Томского мед. ин-та, Томск, 1960; его же, О сфере действия объективных законов, там же; Глезерман Г., О законах общественного развития, М., 1960; Шафф Α., Объективный характер законов истории, пер. с польск., М., 1959; Wundt W., Wer ist der Gesetzgeber der Naturgesetze?, "Philos. Studien", 1886, Bd 3; eго же, Über den Begriff des Gesetzes..., там же; Eulenburg F., Naturgesetze und soziale Gesetze, "Arch. Sozialwiss. und Sozialpolitik", 1910, Bd 31; Sattel G., Begriff und Ursprung der Naturgesetze, Paderborn, 1911; Bauch В., Über den Begriff des Naturgesetzes, "Kant-Studien", 1914, Bd 19; eго же, Das Naturgesetz, Lpz.–В., 1924; Schlick M., Die Kausalität in der gegenwärtigen Physik, "Die Naturwissenschaften", 1931, H. 7; Кafka G., Naturgesetz, Freiheit und Wunder, Paderborn, 1940; Wiener N., Law., в кн.: The Encyclopedia Americana, v. 17, N. Y., 1940, p. 93; Ayer A. J., What is a law of nature?, "Rev. Internat. philos.", 1956, No 36; Восhenski J. M., Wege zum philosophischen Denken, Freiburg – W., 1959.

Философская Энциклопедия. В 5-х т. — М.: Советская энциклопедия. Под редакцией Ф. В. Константинова. 1960—1970.

dic.academic.ru

Биогенетический закон - это... Что такое Биогенетический закон?

Биогенетический закон Геккеля-Мюллера (также известен под названиями «закон Геккеля», «закон Мюллера-Геккеля», «закон Дарвина-Мюллера-Геккеля», «основной биогенетический закон»): каждое живое существо в своем индивидуальном развитии (онтогенез) повторяет в известной степени формы, пройденные его предками или его видом (филогенез)[1].

Зародыши по Геккелю. Рисунок из книги Ремане (1892), воспроизводящий исходную иллюстрацию Геккеля

Сыграл важную роль в истории развития науки, однако в настоящее время в своем исходном виде не признается современной биологической наукой.[2][3] По современной трактовке биогенетического закона, предложенной русским биологом А. Н. Северцовым в начале 20 века, в онтогенезе происходит повторение признаков не взрослых особей предков, а их зародышей.[4]

История создания

Фактически «биогенетический закон» был сформулирован ещё задолго до возникновения дарвинизма.

Немецкий анатом и эмбриолог Мартин Ратке (1793—1860) в 1825 г. описал жаберные щели и дуги у эмбрионов млекопитающих и птиц — один из наиболее ярких примеров рекапитуляции[источник не указан 469 дней].

В 1824—1826 годах Этьен Серра сформулировал «закон параллелизма Меккеля-Серра»: каждый организм в своем эмбриональном развитии повторяет взрослые формы более примитивных животных[источник не указан 469 дней].

В 1828 году Карл Максимович Бэр, основываясь на данных Ратке и на результатах собственных исследований развития позвоночных, сформулировал закон зародышевого сходства: «Эмбрионы последовательно переходят в своем развитии от общих признаков типа ко все более специальным признакам. Позднее всего развиваются признаки, указывающие на принадлежность эмбриона к определенному роду, виду, и, наконец, развитие завершается появлением характерных особенностей данной особи». Бэр не придавал этому «закону» эволюционного смысла (он до конца жизни так и не принял эволюционного учения Дарвина), однако позднее этот закон стал рассматриваться как «эмбриологическое доказательство эволюции» (см. Макроэволюция) и свидетельство происхождения животных одного типа от общего предка.

«Биогенетический закон» как следствие эволюционного развития организмов впервые был сформулирован (довольно нечётко) английским естествоиспытателем Чарльзом Дарвином в его книге «Происхождение видов» в 1859 г: «Интерес эмбриологии значительно повысится, если мы будем видеть в зародыше более или менее затененный образ общего прародителя, во взрослом или личиностном его состоянии, всех членов одного и того же большого класса» (Дарвин Ч. Соч. М.-Л., 1939, т. 3, с. 636.)[5]

За 2 года до формулировки Эрнстом Геккелем биогенетического закона сходную формулировку предложил на основе своих исследований развития ракообразных работавший в Бразилии немецкий зоолог Фриц Мюллер[6]. В своей книге «За Дарвина» (Für Darwin), изданной в 1864 году, он выделяет курсивом мысль: «историческое развитие вида будет отражаться в истории его индивидуального развития».

Краткая афористичная формулировка этого закона была дана немецким естествоиспытателем Эрнстом Геккелем в 1866 г. Краткая формулировка закона звучит следующим образом: Онтогенез есть рекапитуляция филогенеза (во многих переводах — «Онтогенез есть быстрое и краткое повторение филогенеза»).

Примеры выполнения биогенетического закона

Яркий пример выполнения биогенетического закона — развитие лягушки, включающее в себя стадию головастика, который по своему строению гораздо больше похож на рыб, чем на земноводных:

У головастика, как и у низших рыб и рыбьих мальков, основой скелета служит хорда, только впоследствии в туловищной части обрастающая хрящевыми позвонками. Череп у головастика хрящевой, и к нему примыкают хорошо развитые хрящевые дуги; дыхание жаберное. Кровеносная система также построена по рыбьему типу: предсердие ещё не разделилось на правую и левую половины, кровь в сердце поступает только венозная, а оттуда через артериальный ствол идёт к жабрам. Если бы развитие головастика остановилось на этой стадии и не шло дальше, мы должны были бы без всяких колебаний отнести такое животное к надклассу рыб.[7]

Зародыши не только земноводных, но и всех без исключения позвоночных животных также имеют на ранних стадиях развития жаберные щели, двухкамерное сердце и другие признаки, характерные для рыб. Например, птичий зародыш в первые дни насиживания также представляет собой хвостатое рыбообразное существо с жаберными щелями. На этой стадии будущий птенец обнаруживает сходство и с низшими рыбами, и с личинками амфибий, и с ранними стадиями развития других позвоночных животных (в том числе и человека[7][8]). На последующих стадиях развития зародыш птицы становится похожим на пресмыкающихся:

И пока у куриного зародыша до конца первой недели и задние, и передние конечности имеют вид одинаковых лапок, пока хвост ещё не успел исчезнуть, а из сосочков ещё не сформировались перья, он по всем своим признакам стоит ближе к пресмыкающимся, чем к взрослым птицам.[7]

Зародыш человека в ходе эмбриогенеза проходит через аналогичные стадии. Затем, за период примерно между четвертой и шестой неделями развития он превращается из рыбоподобного организма в организм, неотличимый от зародыша обезьяны, и только потом приобретает человеческие черты.[9][10]

Такое повторение признаков предков в ходе индивидуального развития особи Геккель назвал рекапитуляция.

Существует множество других примеров рекапитуляций, которые подтверждают выполнение «биогенетического закона» в некоторых случаях. Так, при размножении наземного рака-отшельника пальмового вора его самки перед вылуплением личинок заходят в море, и там из яиц выходят планктонные креветкообразные личинки зоэа, имеющие вполне симметричное брюшко. Затем они превращаются в глаукотоэ и оседают на дно, где находят подходящие раковины брюхоногих моллюсков. Некоторое время они ведут образ жизни, характерный для большинства раков-отшельников, и на этой стадии имеют характерное для этой группы мягкое спиральное брюшко с асимметричными конечностями и дышат жабрами. Выросшие до определенных размеров пальмовые воры покидают раковину, выходят на сушу, приобретают жесткое укороченное брюшко, похожее на абдомен крабов, и навсегда утрачивают способность дышать в воде.

Столь полное выполнение биогенетического закона возможно в тех случаях, когда эволюция онтогенеза происходит путем его удлинения — «надставки стадий»:

  1. a1 — a2
  2. a1' — a2' — a3'
  3. a1" — a2" — a3" — a4"

(На этой схеме сверху вниз расположены виды-предки и виды-потомки, а слева направо — стадии их онтогенеза.)

Факты, противоречащие биогенетическому закону

Уже в XIX веке было известно достаточно фактов, противоречащих биогенетическому закону. Так, были известны многочисленные примеры неотении, при которой в ходе эволюции происходит укорочение онтогенеза и выпадение его конечных стадий. В случае неотении взрослая стадия вида-потомка напоминает личиночную стадию вида-предка, а не наоборот, как этого следовало бы ожидать при полной рекапитуляции.

Также было хорошо известно, что, вопреки «закону зародышевого сходства» и «биогенетическому закону», весьма резко различаются по строению самые ранние стадии развития зародышей позвоночных — бластула и гаструла — и лишь на более поздних стадиях развития наблюдается «узел сходства» — стадия, на которой закладывается план строения, характерный для позвоночных, и зародыши всех классов действительно похожи друг на друга. Различия ранних стадий связаны с разным количеством желтка в яйцеклетках: при его увеличении дробление становится сначала неравномерным, а затем (у рыб, птиц и рептилий) неполным поверхностным. В результате меняется и строение бластулы — целобластула имеется у видов с маленьким количеством желтка, амфибластула — со средним и дискобластула — с большим. Кроме того, ход развития на ранних стадиях резко изменяется у наземных позвоночных в связи с появлением зародышевых оболочек.

Связь биогенетического закона с дарвинизмом

Биогенетический закон часто рассматривается как подтверждение дарвиновской теории эволюции, хотя он вовсе не следует из классического эволюционного учения.

Например, если вид А3 возник путём эволюции из более древнего вида А1 через ряд переходных форм (A1 =>А2 => A3), то, в соответствии с биогенетическим законом (в его модифицированном варианте), возможен и обратный процесс, при котором вид А3 превращается в А2 путем укорочения развития и выпадения его конечных стадий (неотения или педогенез).

Дарвинизм и синтетическая теория эволюции, напротив, отрицают возможность полного возврата к предковым формам (Закон необратимости эволюции Долло). Причиной этого, в частности, являются перестройки эмбрионального развития на его ранних стадиях (архаллаксисы по А. Н. Северцову), при которых генетические программы развития меняются настолько существенно, что их полное восстановление в ходе дальнейшей эволюции становится практически невероятным.

Научная критика биогенетического закона и дальнейшее развитие учения о связи онтогенеза и филогенеза

Накопление фактов и теоретические разработки показали, что биогенетический закон в формулировке Геккеля в чистом виде никогда не выполняется. Рекапитуляция может быть только частичной.

Эти факты заставили многих эмбриологов полностью отвергать биогенетической закон в Геккелевских формулировках. Так, С. Гилберт пишет: «Такая точка зрения (о повторении онтогенезом филогенеза) была научно дискредитирована даже раньше, чем была предложена,… Поэтому она распространилась в биологии и общественных науках… прежде, чем было показано, что в ее основе лежат ложные предпосылки»[11].

Столь же резко высказываются Р. Рэфф и Т. Кофмен[12]:"Вторичное открытие и развитие Менделевской генетики на рубеже двух столетий покажет, что в сущности биогенетический закон — это всего лишь иллюзия" (с.30), «Последний удар биогенетическому закону был нанесен тогда, когда стало ясно, что …морфологические адаптации имеют важное значение… для всех стадий онтогенеза» (с.31).

В каком-то смысле в биогенетическом законе перепутаны причины и следствия. Филогенез есть последовательность онтогенезов, следовательно, изменения взрослых форм в ходе филогенеза могут основываться только на изменениях онтогенеза. К такому пониманию соотношения онтогенеза и филогенеза пришел, в частности, А. Н. Северцов, который в 1912—1939 гг разработал теорию филэмбриогенезов[13][1]. Согласно Северцову, все эмбриональные и личиночные признаки делятся на ценогенезы и филэмбриогенезы. Термин «ценогенез», предложенный Геккелем, Северцов трактовал иначе; для Геккеля ценогенез (любые новые признаки, искажавшие рекапитуляцию) был противоположностью палингенеза (сохранения в развитии неизменных признаков, имевшихся и у предков). Северцов термином «ценогенез» обозначал признаки, которые служат приспособлениями к эмбриональному или личиночному образу жизни и у взрослых форм не встречаются, так как не могут иметь для них адаптивного значения. К ценогенезам Северцов относил, например, зародышевые оболочки амниот (амнион, хорион, аллантоис), плаценту млекопитающих, яйцевой зуб зародышей птиц и рептилий и др.

Филэмбриогенезы — это такие изменения онтогенеза, которые в ходе эволюции приводят к изменению признаков взрослых особей. Северцов разделил филэмбриогенезы на анаболии, девиации и архаллаксисы. Анаболия — удлинение онтогенеза, сопровождающееся надставкой стадий. Только при этом способе эволюции наблюдается рекапитуляция — признаки зародышей или личинок потомков напоминают признаки взрослых предков. При девиации происходят изменения на средних стадиях развития, что приводят к более резким изменениям в строении взрослого организма, чем при анаболии. При этом способе эволюции онтогенеза рекапитулировать признаки предковых форм могут лишь ранние стадии потомков. При архаллаксисах изменения происходят на самых ранних стадиях онтогенеза, изменения в строении взрослого организма наиболее часто существенны, а рекапитуляции невозможны.

Литература

  • Дарвин Ч., Происхождение видов…, Соч., т. 3, М., 1939
  • Мюллер Ф. и Геккель Э., Основной биогенетический закон, М.— Л., 1940
  • Козо-Полянский Б. М., Основной биогенетический закон с ботанической точки зрения, Воронеж, 1937
  • Северцов А. Н., Морфологические закономерности эволюции, М.—Л., 1939
  • Шмальгаузен И. И., Организм как целое в индивидуальном и историческом развитии, М.—Л., 1942
  • Мирзоян Э. Н., Индивидуальное развитие и эволюция, М., 1963.

Примечания

  1. Значение «Биогенетический закон» в Большой советской энциклопедии
  2. Gerhard Medicus (1992). «The Inapplicability of the Biogenetic Rule to Behavioral Development» (PDF). Human Development 35 (1): 1–8. ISSN 0018-716X/92/0351/0001-0008. Проверено 2008-04-30.
  3. Северцов А. Н., Морфологические закономерности эволюции, М.—Л., 1939
  4. Биогенетический закон — Биологический словарь
  5. Н. Н. Воронцов. Эрнст Геккель и судьбы учения Дарвина
  6. Биогенетический закон Геккеля-Мюллера
  7. 1 2 3 А.А Яхонтов. Зоология для учителя. М., Просвещение, 1985
  8. Доказательства эволюции: палеонтология, эмбриология
  9. Антропогенез Человека разумного
  10. И. И. Мечников. Этюды о природе человека
  11. Гилберт С. Биология развития. М., Мир, 1993, т.1, с. 146
  12. Р. Рэфф, Т. Кофмен. Эмбрионы, гены и эволюция. М., Мир, 1986, с.30-31
  13. Н. Н. Иорданский. Эволюция жизни. М.: Академия, 2001. 425 с.

См. также

Ссылки

dic.academic.ru

Теории, законы и закономерности биологии для ЕГЭ 2019 / Блог :: Бингоскул

  • Блог
  • Теории, законы и закономерности биологии для ЕГЭ 2019

Теория

    Клеточная теория (Т. Шванн, М. Шлейден, Р. Вирхов).
    Все живые существа - растения, животные и одноклеточные организмы - состоят из клеток и их производных. Клетка не только единица строения, но и единица развития всех живых организмов. Для всех клеток характерно сходство в химическом составе и обмене веществ. Активность организма слагается из активности и взаимодействия составляющих его самостоятельных клеточных единиц. Все живые клетки возникают из живых клеток.

     

    Хромосомная теория наследственности  (Т. Морган).
    Хромосомы с локализованными в них генами - основные материальные носители наследственности.

    • Гены находятся в хромосомах и в пределах одной хромосомы образуют одну группу сцепления. Число групп сцепления равно гаплоидному числу хромосом.
    • В хромосоме гены расположены линейно.
    • В мейозе между гомологичными хромосомами может произойти кроссинговер, частота которого пропорциональна расстоянию между генами.

     

    Теория возникновения жизни на Земле (А. И. Опарин, Дж. Холдейн, С. Фоке, С. Миллер, Г. Меллер).
    Жизнь на Земле возникла абиогенным путем.

    1. Органические вещества сформировались из неорганических под действием физических факторов среды.
    2. Они взаимодействовали, образуя все более сложные вещества, в результате чего возникли ферменты и самовоспроизводящиеся ферментные системы - свободные гены.
    3. Свободные гены приобрели разнообразие и стали соединяться.
    4. Вокруг них образовались белково-липидные мембраны.
    5. Из гетеротрофных организмов развились автотрофные.

     

    Теория эволюции (Ч. Дарвин).
    Все существующие ныне многочисленные формы растений и животных произошли от существовавших ранее более простых организмов путем постепенных изменений, накапливавшихся в последовательных поколениях.

     

    Теория естественного отбора  (Ч. Дарвин).
    В борьбе за существование в естественных условиях выживают наиболее приспособленные. Естественным отбором сохраняются любые жизненно важные признаки, действующие на пользу организма и вида в целом, в результате чего образуются новые формы и виды.

       

      Мембранная теория (М. Траубе, В.Пфеффер, Ч. Овертон).
      Проистекает из клеточной теории. Объясняет свойства клетки (проницаемость, способность избирательно аккумулировать вещества, способность сохранять осмотическую стабильность, и способность генерировать электрические потенциалы) свойствами ее плазматической мембраны, представленной двойным слоем фосфолипидов, пронизанных частично или полностью белками, с "натриевыми", "калиевыми" и другими (около 30 разновидностей) каналами. В настоящее время постепенно признается несостоятельной.

       

      Фазовая теория (Б. Мур, М. Фишер, В. Лепешкин, Д.Н.Насонов, А.С.Трошин, Г. Линг)
      Проистекает из теории саркоды Дюжардена. Является альтернативой общепринятой мембранной теории. Представляет мембрану как границу из поляризованной ориентированной воды и на основании этого объясняет свойства клетки, рассматривая саму клетку как протоплазму - коллоидную систему, фазы которой образованы упорядоченной совокупностью молекул белка, воды и ионов, объединяемых в единое целое возможностью взаимопереходов.

       

       

      Законы 

      • Биогенетический закон (Ф. Мюллер, Э. Геккель, А. Н. Северцов). Онтогенез организма есть краткое повторение зародышевых стадий предков. В онтогенезе закладываются новые пути их исторического развития - филогенеза.
      • Закон зародышевого сходства (К. Бэр). На ранних стадиях зародыши всех позвоночных сходны между собой, и более развитые формы проходят этапы развития более примитивных форм.
      • Закон необратимости эволюции (Л. Долло). Организм (популяция, вид) не может вернуться к прежнему состоянию, уже осуществленному в ряду его предков.
      • Закон эволюционного развития (Ч. Дарвин). Естественный отбор на основе наследственной изменчивости является основной движущей силой эволюции органического мира.
      • Законы наследования (Г. Мендель, 1865 г.):
        1. Закон единообразия гибридов первого поколения (первый закон Менделя) — при моногибридном скрещивании у гибридов первого поколения проявляются только доминантные признаки - оно фенотипически единообразно.
        2. Закон расщепления (второй закон Менделя) — при самоопылении гибридов первого поколения в потомстве происходит расщепление признаков в отношении 3:1, при этом образуются две фенотипические группы - доминантная и рецессивная.
        3. Закон независимого наследования (третий закон Менделя) —  при дигибридном скрещивании у гибридов каждая пара признаков наследуется независимо от других и дает с ними разные сочетания. Образуются четыре фенотипические группы, характеризующиеся отношением 9:3:3:1.

      Гипотеза частоты гамет (Г. Мендель, 1865 г.): находящиеся в каждом организме пары альтернативных признаков не смешиваются при образовании гамет и по одному от каждой пары переходят в них в чистом виде.

      • Закон сцепленного наследования (Т. Морган, 1911 г.) Сцепленные гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются совместно и не обнаруживают независимого распределения
      • Закон гомологических рядов наследственной изменчивости (Н. И. Вавилов, 1920 г.) Генетически близкие виды и роды характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости.
      • Закон генетического равновесия в популяциях (Г. Харди, В. Вайнберг). В неограниченно большой популяции при отсутствии факторов, изменяющих концентрацию генов, при свободном скрещивании особей, отсутствии отбора и мутирования данных генов и отсутствии миграции численные соотношения генотипов АА, аа, Аа из поколения в поколение остаются постоянными. Частоты членов пары аллельных генов в популяциях распределяются в соответствии с разложением бинома Ньютона (рА + qа)2.
      • Закон сохранения энергии (И. Р. Майер, Д. Джоуль, Г. Гельмгольц). Энергия не создается и не исчезает, а лишь переходит из одной формы в другую. При переходе материи из одной формы в другую изменение ее энергии строго соответствует возрастанию или убыванию энергии взаимодействующих с ней тел.
      • Закон минимума (Ю. Либих). Выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей, т. е. фактором минимума.
      • Правило взаимодействия факторов: организм способен заменить дефицитное вещество или другой действующий фактор иным функционально близким веществом или фактором.
      • Закон биогенной миграции атомов (В. И. Вернадский). Миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом осуществляется или при непосредственном участии живого вещества (биогенная миграция), или же протекает в среде, геохимические особенности которой обусловлены живым веществом, как тем, которое в настоящее время составляет биосферу, так и тем, которое существовало на Земле в течение всей геологической истории.

       


      Закономерности

       

      1. Детерминированность - предопределенность, обусловленная генотипом; закономерность, в результате которой из каждой клетки образуется определенная ткань, определенный орган, что происходит под влиянием генотипа и факторов внешней среды, в том числе и соседних клеток (индукция при формировании зародыша).
      2. Единство живого вещества - неразрывная молекулярно-биохимическая совокупность живого вещества (биомассы), системное целое с характерными для каждой геологической эпохи чертами. Уничтожение видов нарушает природное равновесие, что приводит к резкому изменению молекулярно-биохимических свойств живого вещества и невозможности существования многих ныне процветающих видов, в том числе и человека.
      3. Закономерность географического распределения центров происхождения культурных растений (Н.И.Вавилов) - сосредоточение очагов формообразования культурных растений в тех районах земного шара, где наблюдается наибольшее их генетическое разнообразие.
      4. Закономерность экологической пирамиды - соотношение между продуцентами, консументами и редуцентами, выраженное в их массе и изображенное в виде графической модели, где каждый последующий пищевой уровень составляет 10% от предыдущего.
      5. Зональность - закономерное расположение на земном шаре природных зон, отличающихся климатом, растительностью, почвами и животным миром. Зоны бывают широтные (географические) и вертикальные (в горах).
      6. Изменчивость - способность организмов изменять свои признаки и свойства; генотипическая изменчивость наследуется, фенотипическая - не наследуется.
      7. Метамерность - повторение однотипных участков тела или органа; у животных - членистое тело червей, личинок моллюсков и членистоногих, грудная клетка позвоночных; у растений - узлы и междоузлия стебля.
      8. Наследственность - способность организмов передавать следующему поколению свои признаки и свойства, т. е. воспроизводить себе подобных.
      9. Полярность - противоположность концов тела: у животных - передний (головной) и задний (хвостовой), у растений - верхний (гелиотропический) и нижний (геотропический).
      10. Приспособленность - относительная целесообразность строения и функций организма, явившаяся результатом естественного отбора, устраняющего неприспособленных к данным условиям существования.
      11. Симметрия - закономерное, правильное расположение частей тела относительно центра - радиальная симметрия (некоторые беспозвоночные животные, осевые органы растений, правильные цветки) либо относительно прямой линии (оси) или плоскости - двусторонняя симметрия (часть беспозвоночных и все позвоночные животные, у растений - листья и неправильные цветки).
      12. Цикличность - повторение определенных периодов жизни; сезонная цикличность, суточная цикличность, жизненная цикличность (период от рождения до смерти). Цикличность в чередовании ядерных фаз - диплоидной и гаплоидной.

       

      Решай с ответами:

      bingoschool.ru

      Законы

      Биогенетический закон (Ф. Мюллер, Э. Геккель, А. Н. Северцов). Онтогенез организма есть краткое повторение зародышевых стадий предков. В онтогенезе закладываются новые пути их исторического развития - филогенеза.
      Закон зародышевого сходства (К. Бэр). На ранних стадиях зародыши всех позвоночных сходны между собой, и более развитые формы проходят этапы развития более примитивных форм.
      Закон необратимости эволюции (Л. Долло). Организм (популяция, вид) не может вернуться к прежнему состоянию, уже осуществленному в ряду его предков.
      Закон эволюционного развития (Ч. Дарвин). Естественный отбор на основе наследственной изменчивости является основной движущей силой эволюции органического мира.
      Законы наследования (Г. Мендель). Закон единообразия: при моногибридном скрещивании у гибридов первого поколения проявляются только доминантные признаки - оно фенотипически единообразно.
      Закон расщепления: при самоопылении гибридов первого поколения в потомстве происходит расщепление признаков в отношении 3:1, при этом образуются две фенотипические группы - доминантная и рецессивная.
      Закон независимого наследования: при дигибридном скрещивании у гибридов каждая пара признаков наследуется независимо от других и дает с ними разные сочетания. Образуются четыре фенотипические группы, характеризующиеся отношением 9:3:3:1.
      Гипотеза частоты гамет: находящиеся в каждом организме пары альтернативных признаков не смешиваются и при образовании гамет по одному переходят
      в них в чистом виде.
      Закон гомологических рядов наследственной изменчивости (Н. И. Вавилов). Виды и роды, генетически близкие, характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости.
      Закон генетического равновесия в популяциях (Г. Харди, В. Вайнберг). В неограниченно большой популяции при отсутствии факторов, изменяющих концентрацию генов, при свободном скрещивании особей, отсутствии отбора и мутирования данных генов и отсутствии миграции численные соотношения генотипов АА, аа, Аа из поколения в поколение остаются постоянными.
      Частоты членов пары аллельных генов в популяциях распределяются в соответствии с разложением бинома Ньютона (pA + qa}2.
      Закон сохранения энергии (И. Р. Майер, Д. Джоуль, Г. Гельмгольц). Энергия не создается и не исчезает, а лишь переходит из одной формы в другую. При переходе материи из одной формы в другую изменение ее энергии строго соответствует возрастанию или убыванию энергии взаимодействующих с ней тел.
      Закон минимума (Ю. Либих). Выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей, т. е. фактором минимума.
      Правило взаимодействия факторов: организм способен заменить дефицитное вещество или другой действующий фактор иным функционально близким веществом или фактором.
      Закон биогенной миграции атомов (В. И. Вернадский). Миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом осуществляется или при непосредственном участии живого вещества (биогенная миграция), или же протекает в среде, геохимические особенности которой обусловлены живым веществом, как тем, которое в настоящее время составляет биосферу, так и тем, которое существовало на Земле в течение всей геологической истории.

      www.examen.ru

      Ответы@Mail.Ru: Что такое биогенетический закон?

      Биогенетический закон Геккеля-Мюллера: каждое живое существо в своем индивидуальном развитии (онтогенез) повторяет в известной степени формы, пройденного его предками или его видом (филогенез) .
      Закон впервые сформулирован немецким естествоиспытателем Эрнстом Геккелем в 1866 г. Краткая формулировка закона звучит следующим образом: Онтогенез есть рекапитуляция филогенеза.

      К примеру, развитие лягушки включает в себя стадию головастика, который по своему строению гораздо больше похож на рыб, чем на земноводных. Зародыши всех без исключения позвоночных животных также имеют на ранних стадиях развития жаберные щели, двухкамерное сердце и другие признаки, объединяющие их с рыбами.
      Биогенетический закон часто рассматривается как подтверждение дарвиновской теории эволюции, хотя он вовсе не следует из классического эволюционного учения.

      Например, если вид А2 возник путём эволюции из более древнего вида А1 через ряд переходных форм (A1 => => A2), то, в соответствии с классической теорией эволюции, возможен и обратный процесс, при котором вид А2 превращается в А1 - через прохождение тех же промежуточных стадий, но в обратном порядке.

      Биогенетический закон "обратную эволюцию" запрещает: если вид А2 возник путём эволюции из вида А1, то в генетической памяти вида А2 должна сохраниться "запись" более древних генов, связанных с А1. В то же время, поскольку в генах А1 нет "записей", связанных с более поздним видом А2, то А1 не может происходить из А2.
      Из биогенетического закона следует, например, что птицы или млекопитающие не могут эволюционным путём превратиться в пресмыкающихся, а затем в земноводных и рыб, ни при каком развитии событий.

      Критики биогенетического закона настаивают на том, что классическая схема "Зародышей по Геккелю" была "подрисована" самим Геккелем — по его собственному признанию, с целью увеличения сходства между зародышами человека и различных классов животных.
      По мнению креационистов, зародыш человека, начиная с самых ранних стадий своего развития уже является человеком (а не рыбой, земноводным или пресмыкающимся) , — и поэтому должен обладать всеми правами человека: так, например, его нельзя лишать жизни посредством аборта.

      Однако следует отметить, что такая философия фактически противопоставляет человека животному миру, — и в частности, отвергает наличие у животных (в отличие от человека) каких-бы то ни было прав

      otvet.mail.ru

      Законы Менделя - это... Что такое Законы Менделя?

      Схема первого и второго закона Менделя. 1) Растение с белыми цветками (две копии рецессивного аллеля w) скрещивается с растением с красными цветками (две копии доминантного аллеля R). 2) У всех растений-потомков цветы красные и одинаковый генотип Rw. 3) При самооплодотворении у 3/4 растений второго поколения цветки красные (генотипы RR + 2Rw) и у 1/4 — белые (ww).

      Законы Менделя — это принципы передачи наследственных признаков от родительских организмов к их потомкам, вытекающие из экспериментов Грегора Менделя. Эти принципы послужили основой для классической генетики и впоследствии были объяснены как следствие молекулярных механизмов наследственности. Хотя в русскоязычных учебниках обычно описывают три закона, «первый закон» не был открыт Менделем. Особое значение из открытых Менделем закономерностей имеет «гипотеза чистоты гамет»[1].

      История

      В начале XIX века Дж. Госс, экспериментируя с горохом , показал, что при скрещивании растений с зеленовато-голубыми горошинами и с желтовато-белыми в первом поколении получались жёлто-белые. Однако, при втором поколении, не проявляющиеся у гибридов первого поколения, и названные позже Менделем рецессивными признаки вновь проявлялись, причём растения с ними не давали расщепление при самоопылении [1].

      О. Саржэ, проводя опыты на дынях сравнивал их по отдельным признакам(мякоть, кожура и т.д.) также установил отсутствие смешения признаков, которые не исчезали у потомков, а только перераспределялись среди них. Ш. Ноден, скрещивая различные виды дурмана, обнаружил преобладание признаков дурмана Datula tatula над Datura stramonium, причём это не зависело от того, какое растение материнское, а какое — отцовское[1].

      Таким образом к середине XIX века было открыто явление доминантности, единообразие гибридов в первом поколении(все гибриды первого поколения похожи друг на друга), расщепление и комбинаторику признаков во втором поколении. Тем не менее, Мендель, высоко оценивая работы предшественников указывал, что всеобщего закона образования и развития гибридов ими не было найдено, и их опыты не обладают достаточной достоверностью для определения численных соотношений. Нахождение такого достоверного метода и математический анализ результатов, которые помогли создать теорию наследственности, является главной заслугой Менделя[1].

      Методы и ход работы Менделя

      Эксперимент Менделя с горохом
      • Мендель изучал, как наследуются отдельные признаки.
      • Мендель выбрал из всех признаков только альтернативные — такие, которые имели у его сортов два чётко различающихся варианта (семена либо гладкие, либо морщинистые; промежуточных вариантов не бывает). Такое сознательное сужение задачи исследования позволило чётко установить общие закономерности наследования.
      • Мендель спланировал и провёл масштабный эксперимент. Им было получено от семеноводческих фирм 34 сорта гороха, из которых он отобрал 22 «чистых» (не дающих расщепления по изучаемым признакам при самоопылении) сорта. Затем он проводил искусственную гибридизацию сортов, а полученные гибриды скрещивал между собой. Он изучил наследование семи признаков, изучив в общей сложности около 20 000 гибридов второго поколения. Эксперимент облегчался удачным выбором объекта: горох в норме — самоопылитель, но легко проводить искусственную гибридизацию.
      • Мендель одним из первых в биологии использовал точные количественные методы для анализа данных. На основе знания теории вероятностей он понял необходимость анализа большого числа скрещиваний для устранения роли случайных отклонений.

      Закон единообразия гибридов первого поколения

      Проявление у гибридов признака только одного из родителей Мендель назвал доминированием.

      Закон единообразия гибридов первого поколения (первый закон Менделя) — при скрещивании двух гомозиготных организмов, относящихся к разным чистым линиям и отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных проявлений признака, всё первое поколение гибридов (F1) окажется единообразным и будет нести проявление признака одного из родителей.

      Этот закон также известен как «закон доминирования признаков». Его формулировка основывается на понятии чистой линии относительно исследуемого признака — на современном языке это означает гомозиготность особей по этому признаку. Мендель же формулировал чистоту признака как отсутствие проявлений противоположных признаков у всех потомков в нескольких поколениях данной особи при самоопылении.

      При скрещивании чистых линий гороха с пурпурными цветками и гороха с белыми цветками Мендель заметил, что взошедшие потомки растений были все с пурпурными цветками, среди них не было ни одного белого. Мендель не раз повторял опыт, использовал другие признаки. Если он скрещивал горох с жёлтыми и зелёными семенами, у всех потомков семена были жёлтыми. Если он скрещивал горох с гладкими и морщинистыми семенами, у потомства были гладкие семена. Потомство от высоких и низких растений было высоким. Итак, гибриды первого поколения всегда единообразны по данному признаку и приобретают признак одного из родителей. Этот признак (более сильный, доминантный), всегда подавлял другой (рецессивный).

      Кодоминирование и неполное доминирование

      Некоторые противоположные признаки находятся не в отношении полного доминирования (когда один всегда подавляет другой у гетерозиготных особей), а в отношении неполного доминирования. Например, при скрещивании чистых линий львиного зева с пурпурными и белыми цветками особи первого поколения имеют розовые цветки. При скрещивании чистых линий андалузских кур чёрной и белой окраски в первом поколении рождаются куры серой окраски. При неполном доминировании гетерозиготы имеют признаки, промежуточные между признаками рецессивной и доминантной гомозигот.

      При кодоминировании, в отличие от неполного доминирования, у гетерозигот признаки проявляются одновременно (смешанно). Типичный пример кодоминирования — наследование групп крови системы АВ0 у человека, где А и В — доминантные гены, а 0 — рецессивный. По этой системе генотип 00 определяет первую группу крови, АА и А0 — вторую, ВВ и В0 — третью, а АВ будет определять четвёртую группу крови. Т.о. всё потомство людей с генотипами АА (вторая группа) и ВВ (третья группа) будет иметь генотип АВ (четвёртая группа). Их фенотип не является промежуточным между фенотипами родителей, так как на поверхности эритроцитов присутствуют оба агглютиногена (А и В).

      Явления кодоминирования и неполного доминирования признаков слегка видоизменяет первый закон Менделя: «Гибриды первого поколения от скрещивания чистых линий особей с противоположными признаками всегда одинаковы по этому признаку: проявляют доминирующий признак, если признаки находятся в отношении доминирования, или смешанный (промежуточный) признак, если они находятся в отношении кодоминирования (неполного доминирования)».

      Закон расщепления признаков

      Определение

      Закон расщепления (второй закон Менделя) — при скрещивании двух гетерозиготных потомков первого поколения между собой во втором поколении наблюдается расщепление в определенном числовом отношении: по фенотипу 3:1, по генотипу 1:2:1.

      Скрещиванием организмов двух чистых линий, различающихся по проявлениям одного изучаемого признака, за которые отвечают аллели одного гена, называется моногибридное скрещивание.

      Явление, при котором скрещивание гетерозиготных особей приводит к образованию потомства, часть которого несёт доминантный признак, а часть — рецессивный, называется расщеплением. Следовательно, расщепление — это распределение доминантных и рецессивных признаков среди потомства в определённом числовом соотношении. Рецессивный признак у гибридов первого поколения не исчезает, а только подавляется и проявляется во втором гибридном поколении.

      Объяснение

      Закон чистоты гамет: в каждую гамету попадает только одна аллель из пары аллелей данного гена родительской особи.

      В норме гамета всегда чиста от второго гена аллельной пары. Этот факт, который во времена Менделя не мог быть твердо установлен, называют также гипотезой чистоты гамет. В дальнейшем эта гипотеза была подтверждена цитологическими наблюдениями. Из всех закономерностей наследования, установленных Менделем, данный «Закон» носит наиболее общий характер (выполняется при наиболее широком круге условий).

      Гипотеза чистоты гамет. Мендель предположил, что при образовании гибридов наследственные факторы не смешиваются, а сохраняются в неизменном виде. У гибрида присутствуют оба фактора — доминантный и рецессивный, но проявление признака определяет доминантный наследственный фактор, рецессивный же подавляется. Связь между поколениями при половом размножении осуществляется через половые клетки — гаметы. Следовательно, необходимо допустить, что каждая гамета несет только один фактор из пары. Тогда при оплодотворении слияние двух гамет, каждая из которых несет рецессивный наследственный фактор, будет приводить к образованию организма с рецессивным признаком, проявляющимся фенотипически. Слияние же гамет, каждая из которых несет доминантный фактор, или же двух гамет, одна из которых содержит доминантный, а другая рецессивный фактор, будет приводить к развитию организма с доминантным признаком. Таким образом, появление во втором поколении рецессивного признака одного из родителей может быть только при двух условиях: 1) если у гибридов наследственные факторы сохраняются в неизменном виде; 2) если половые клетки содержат только один наследственный фактор из аллельной пары. Расщепление потомства при скрещивании гетерозиготных особей Мендель объяснил тем, что гаметы генетически чисты, то есть несут только один ген из аллельнои пары. Гипотезу (теперь ее называют законом) чистоты гамет можно сформулировать следующим образом: при образовании половых клеток в каждую гамету попадает только один аллель из пары аллелей данного гена.

      Известно, что в каждой клетке организма в большинстве случаев имеется совершенно одинаковый диплоидный набор хромосом. Две гомологичные хромосомы обычно содержат каждая по одному аллелю данного гена. Генетически «чистые» гаметы образуются следующим образом:

      Основные этапы мейоза

      На схеме показан мейоз клетки с диплоидным набором 2n=4 (две пары гомологичных хромосом). Отцовские и материнские хромосомы обозначены разным цветом.

      В процессе образования гамет у гибрида гомологичные хромосомы во время I мейотического деления попадают в разные клетки. При слиянии мужских и женских гамет получается зигота с диплоидным набором хромосом. При этом половину хромосом зигота получает от отцовского организма, половину — от материнского. По данной паре хромосом (и данной паре аллелей) образуются два сорта гамет. При оплодотворении гаметы, несущие одинаковые или разные аллели, случайно встречаются друг с другом. В силу статистической вероятности при достаточно большом количестве гамет в потомстве 25 % генотипов будут гомозиготными доминантными, 50 % — гетерозиготными, 25 % — гомозиготными рецессивными, то есть устанавливается отношение 1АА:2Аа:1аа (расщепление по генотипу 1:2:1). Соответственно по фенотипу потомство второго поколения при моногибридном скрещивании распределяется в отношении 3:1 (3/4 особей с доминантным признаком, 1/4 особей с рецессивным). Таким образом, при моногибридном скрещивании цитологическая основа расщепления признаков — расхождение гомологичных хромосом и образование гаплоидных половых клеток в мейозе.

      Закон независимого наследования признаков

      Иллюстрация независимого наследования признаков

      Определение

      Закон независимого наследования (третий закон Менделя) — при скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по двум (и более) парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях (как и при моногибридном скрещивании). Когда скрещивались растения, отличающиеся по нескольким признакам, таким как белые и пурпурные цветы и желтые или зелёные горошины, наследование каждого из признаков следовало первым двум законам и в потомстве они комбинировались таким образом, как будто их наследование происходило независимо друг от друга. Первое поколение после скрещивания обладало доминантным фенотипом по всем признакам. Во втором поколении наблюдалось расщепление фенотипов по формуле 9:3:3:1, то есть 9:16 были с пурпурными цветами и желтыми горошинами, 3:16 с белыми цветами и желтыми горошинами, 3:16 с пурпурными цветами и зелёными горошинами, 1:16 с белыми цветами и зелёными горошинами.

      Объяснение

      Менделю попались признаки, гены которых находились в разных парах гомологичных хромосом гороха. При мейозе гомологичные хромосомы разных пар комбинируются в гаметах случайным образом. Если в гамету попала отцовская хромосома первой пары, то с равной вероятностью в эту гамету может попасть как отцовская, так и материнская хромосома второй пары. Поэтому признаки, гены которых находятся в разных парах гомологичных хромосом, комбинируются независимо друг от друга. (Впоследствии выяснилось, что из исследованных Менделем семи пар признаков у гороха, у которого диплоидное число хромосом 2n=14, гены, отвечающие за одну из пар признаков, находились в одной и той же хромосоме. Однако Мендель не обнаружил нарушения закона независимого наследования, так как сцепления между этими генами не наблюдалось из-за большого расстояния между ними).

      Основные положения теории наследственности Менделя

      В современной интерпретации эти положения следующие:

      • За наследственные признаки отвечают дискретные (отдельные, не смешивающиеся) наследственные факторы — гены (термин «ген» предложен в 1909 г. В.Иоганнсеном)
      • Каждый диплоидный организм содержит пару аллелей данного гена, отвечающих за данный признак; один из них получен от отца, другой — от матери.
      • Наследственные факторы передаются потомкам через половые клетки. При формировании гамет в каждую из них попадает только по одному аллелю из каждой пары (гаметы «чисты» в том смысле, что не содержат второго аллеля).

      Условия выполнения законов Менделя

      В соответствии с законами Менделя наследуются только моногенные признаки. Если за фенотипический признак отвечает более одного гена (а таких признаков абсолютное большинство), он имеет более сложный характер наследования.

      Условия выполнения закона расщепления при моногибридном скрещивании

      Расщепление 3 : 1 по фенотипу и 1 : 2 : 1 по генотипу выполняется приближенно и лишь при следующих условиях:

      1. Изучается большое число скрещиваний (большое число потомков).
      2. Гаметы, содержащие аллели А и а, образуются в равном числе (обладают равной жизнеспособностью).
      3. Нет избирательного оплодотворения: гаметы, содержащие любой аллель, сливаются друг с другом с равной вероятностью.
      4. Зиготы (зародыши) с разными генотипами одинаково жизнеспособны.

      Условия выполнения закона независимого наследования

      1. Все условия, необходимые для выполнения закона расщепления.
      2. Расположение генов, отвечающих за изучаемые признаки, в разных парах хромосом (несцепленность).

      Условия выполнения закона чистоты гамет

      1. Нормальный ход мейоза. В результате нерасхождения хромосом в одну гамету могут попасть обе гомологичные хромосомы из пары. В этом случае гамета будет нести по паре аллелей всех генов, которые содержатся в данной паре хромосом.

      См. также

      • Теория наследственности

      Примечания

      Ссылки

      • Дубинин Н. П. Общая генетика. — М.: «Наука», 1986. — 560 с.
      • В.И. Иванов, Н.В. Барышникова,Дж. С. Билева Генетика / Под ред. В.И. Иванова. — М.: Академкнига, 2007. — 638 с. — 2000 экз. — ISBN 978-5-94628-288-8

      dic.academic.ru

      Законы общей биологии — Мегаобучалка

      Одно из основных обобщений современной биологии состоит в том, что, все явления жизни подчиняются законам химии и физики и могут быть объяснены с помощью этих законов. К пониманию этого привели большие достижения в науке в середине 20 века, в результате которых стало понятно, что все жизненно важные процессы в живой природе подчиняются этим законам, а не являются проявлениями таинственной «жизненной силы».

      В биологии, как и в других фундаментальных науках, существует несколько законов, лежащих в основе всех биологических знаний. Первый закон принято называть клеточной теорией. Эта теория утверждает, что в основе всех живых организмов лежат клетки, продукты их жизнедеятельности. Новые клетки образуются путем деления клеток. Все клетки сходны по химическому составу и обмену веществ, и активность организма зависит от активности и взаимодействия отдельных клеток.

      Авторами клеточной теории считают двух ученых – ботаник Матиас Шлейден и зоолог Теодор Шванн, хотя подобные мысли высказывали еще в начале 19 века Ламарк и Дютроше. Клеточное ядро впервые в 1831 году описал Робертом Броуном. Заслуга Шлейдена и Шванна состоит в том, что они впервые сформулировали некий принцип, положивший начало многим новым направлениям в науке.

      Из клеточной теории логически вытекает вывод о том, что все живого происходит только из живого. Этот принцип, кажущимся нам непреложной истиной еще до конца 18 теория самозарождения таких животных как черви лягушки и крысы была очень распространена. Опыты Пастера убедительно доказали, что даже микроорганизмы не могут возникать из неживого путем самозарождения.

      Продолжением теории биогенеза стала теория происхождения жизни. Данный вопрос является общефилософским, так как по отношению к этой проблеме происходит деление на различные философские учения. Не вдаваясь в глубины философской мысли, отметим, что на сегодняшний день наиболее широко распространена теория происхождения жизни русского академика Опарина. Согласно этой теории жизнь на планете зарождалась в несколько этапов. На первом происходило образование простейших углеводородов. Далее, происходило освобождение их в виде паров в атмосферу, где они реагировали с водяными парами , аммиаком и другими газами, подвергаясь воздействию УФ-лучей и электрических зарядов. Соединения, появившиеся в результате этих процессов выпадали с дождями из холодной среды атмосферы в моря и океаны. Далее начинался следующий этап – полимеризации и конденсации, в результате которого появлялись вещества, подобные белкам, нуклеиновым кислотам и АТФ. Вода становилась «первичным Бульоном».



      Следующим этапом стало образование в этом бульоне так называемых коацерватных капель, которые достигнув определенной величины стали системой, способной контактировать с окружающей средой. Последующая эволюция шла по пути совершенствования и селекции коацерватов. Последней стадией стало появление и совершенствование процессов метаболизма. Предполагается, что первые живые организмы обладали гетеротрофным типом питания, протекала в безкислородной среде, они были анэробами. Этому способствовало наличия большого количества питательных веществ в окружающей среде. Однако когда их запасы начали иссекать, и это дало возможность активно развиваться организмам, способным использовать солнечную энергию для создания органического вещества. Появления большого числа автотрофных организмов привело к изменению газового состава атмосферы – увеличению количества кислорода в атмосфере и создание условий среды, напоминающую современную.

      Следующим важнейшим постулатом современной биологии является теория эволюции органического мира. Как отмечалось ранее, данный вопрос интересовал ученых очень давно, но первой наиболее стройной теорией стала теория эволюции Ж.Б.Ламарка. Будучи приверженцем теории самозарождения и верующим человеком, он говорил, что Творец создал первые простейшие животные, а далее организмы под действием силы самосовершенствования, стремились к дальнейшему усложнению. Из данного следовало, что не существует понятия вида, виды текучи, между ними нет границ, они могут перетекать друг в друга. Несмотря на указанные недостатки, Ламарку удалось впервые убедительно доказать развитие организмов из простого к сложному и обратить внимание на связь организма и окружающей среды.

      Автором признанной на сегодняшний день теории эволюции стал английский натуралист Чарльз Роберт Дарвин, опубликовавший книги «Происхождение видов путем естественного отбора или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь». В более поздних работах он развивал и углублял свою теорию.

      Теории Дарвина в тот период недоставало более глубинных доказательств, не требующих длительных временных рамок. Таковыми доказательствами стали выводы теории наследственности. Дарвин не мог объяснить в своей теории, как происходит передача полученных признаков следующим поколениям. Он предполагал, что каждая ткань родителя выделяет своего рода модели, которые он называл пангенами, которые включаются в яйцо или сперматозоид и таким образом передают полученные признаки. Ответ на этот вопрос дали работы нескольких ученых, и первым в этом ряду стоит Георг Мендель, сформулировавший законны наследственности. Согласно закону расщепления, единицы наследственности представлены парами, и при образовании половых клеток единицы каждой пары расходятся. Согласно закону независимого распределения, расщепление каждой пары происходит независимо от расщепления других пар и сочетание осуществляется случайным образом. Гипотеза Менделя в дальнейшем получила подтверждение и развитие такими учеными как Сэттон и Морган, сформулировавшими современную концепцию линейном расположении генов

      Лекция 4.

      megaobuchalka.ru

Author: alexxlab

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о