CSE_1

Что такое современная Биология?
Биология («большая Биология») – совокупность научных дисциплин, изучающих живую материю во всем ее многообразии. Наука о живых существах и многообразии их взаимодействий со средой обитания.
Кафедра биологии и общей генетики
Системность Жизни
Институт биодизайна и моделирования сложных систем

Биология как научная дисциплина:
Вместе с физикой, химией, географией и астрономией относится к ЕСТЕСТВЕННЫМ наукам,
Термин «Биология» в научный обиход был впервые введен Ж.Б. Ламарком в 1802 году,
Использует все возможные способы научного познания: наблюдение, эксперимент, моделирование,
Наряду с принципом редукционизма, в современной Биологии все чаще применяется концепция холизма,
Биология (наряду с физикой) работает с феноменами (возникновение Жизни, возникновение видов), что не характерно для других научных дисциплин.
Кафедра биологии и общей генетики
Системность Жизни
Институт биодизайна и моделирования сложных систем

Редукционизм, холизм, эмерджентность
Редукционизм – научный методологический принцип, согласно которому сложные явления и процессы могут быть объяснены с помощью закономерностей, свойственных более простым процессам и явлениям. Редукционизм широко используется в Биологии на протяжении всего существования науки.
Холизм – принцип, постулирующий несводимость свойств целого к сумме свойств компонентов. В современной биологии и медицине принцип холизма все чаще используется для объяснения сложных процессов, взаимодействий в живых системах.
Эмерджентность – базовый принцип в теории систем. Появление у системы свойств, не присущих ее элементам в отдельности. Эмерджентность живой материи реализуется на всех уровнях, начиная с субатомного уровня и заканчивая биосферным.
Кафедра биологии и общей генетики
Системность Жизни
Институт биодизайна и моделирования сложных систем

Компоненты Бытия
Кафедра биологии и общей генетики
Системность Жизни
Институт биодизайна и моделирования сложных систем
Материя (неживая и живая), энергия (энтропийные и негэнтропийные взаимодействия), а также информация – главные компоненты, слагающие Вселенную и принимающие непосредственное участие в формировании и эволюции Жизни (сложных живых систем) на Земле.

Что такое система?
Кафедра биологии и общей генетики
Системность Жзни
Институт биодизайна и моделирования сложных систем
Система – упорядоченное множество взаимосвязанных компонентов, совместно выполняющих определенную работу. Нарушение в работе, частичное или полное уничтожение (исчезновение) одного из компонентов системы влечет за собой изменение функциональности системы вплоть до прекращения функционирования.
Живые организмы – сверхсложные системы, оперирующие вдали от термодинамического равновесия.

Типы систем
Кафедра биологии и общей генетики
Системность Жизни
Институт биодизайна и моделирования сложных систем
Вещество на входе в систему
Энергия на входе в систему
Вещество на выходе из системы
Энергия на выходе из системы
Циклы вещества и энергии
I
II
III

Что такое ЖИЗНЬ?
Кафедра биологии и общей генетики
Системность Жизни
Институт биодизайна и моделирования сложных систем
ЖИЗНЬ – активная форма существования материи, в обязательном порядке содержащая и реализующая так называемые «свойства живого».
ЖИЗНЬ – это совокупность сверхсложных систем и система сама по себе.
Минимально возможное определение ЖИЗНИ – самовоспроизведение и изменениями.
ВАЖНО!
Жизнь развивается в направлении уменьшения ЭНТРОПИИ.
Возникновение, ранние этапы формирования и вся дальнейшая эволюция ЖИЗНИ – это «гонка с гандикапом»: уменьшая энтропию внутри себя, ЖИЗНЬ увеличивает энтропию в окружающей среде и рано или поздно, в силу тех или иных причин все равно оказывается в состоянии «тепловой смерти».
ЖИЗНЬ может отсрочить свою гибель, но не в состоянии ее избежать полностью.

Энтропия
Кафедра биологии и общей генетики
Системность Жизни
Институт биодизайна и моделирования сложных систем
Энтропия – мера неупорядоченности или неопределенности системы; мера необратимого рассеивания энергии.
Расширяющаяся ВСЕЛЕННАЯ с течением времени должна прийти в состояние термодинамического равновесия (тепловой смерти).
«Тепловая смерть» - состояние любой системы, при котором в системе нет достаточного количества энергии, для того, чтобы совершить ту или иную работу.
«Тепловая смерть» = НЕЖИЗНЬ