1 Шехтер Е.Д. 2006 ПРОБЛЕМЫ ЭВОЛЮЦИИ I. Живые системы

1
Шехтер Е.Д. 2006
ПРОБЛЕМЫ ЭВОЛЮЦИИ
I. Живые системы
1. Определение понятия «система». Принципиальное различие между
физическими и биологическими системами - взгляды Э.Шредингера и Л.фон
Берталанфи. Два противоположных направления эволюции материи: переход
к неупорядоченности в закрытых физических системах и нарастание порядка
и сложности живого. Понятие энтропии. Второй закон термодинамики.
Живые системы как системы энергетически открытые и удаленные от
равновесия (теории А.Богданова и Л. Берталанфи). Изменение энтропии в
живых системах. Э.С.Бауэр и общий закон биологии.
2. Поддержание организационной устойчивости живых систем (теория
аутопоэза У.Матураны и Ф.Варела). Понятия структуры и паттерна
организации системы. «Текучее равновесие» живых систем. Паттерн
организации как инвариант. Спецификация живой системы через паттерн
организации. Самоограничение и круговая организация живой системы.
Атрибутивная целостность живой системы и функции ДНК. Обратные связи
как механизм двустороннего взаимодействия живого со средой обитания.
Гомеостаз и удержание целостности. Познание как свойство живого.
Когнитивная сфера. Информационный гомеостаз.
3. Саморазвитие живых структур в сторону усложнения и разнообразия.
Положительные обратные связи и порог устойчивости. Неравновесные
состояния и нелинейная взаимосвязь компонентов живой системы. Точки
бифуркации и новые состояния системы. Теория диссипативных структур
И.Пригожина. Уровни организации живого: клетки - индивиды -сообщества.
Сообщество индивидов как гомеостатическая система.
2
II. Копирование генов и генотипическое разнообразие потомства
1. Гены и генотипы. Двойная функция генов - матричная (передается, но
не регулируется) и транскрипционная (регулируется, но не передается).
2. Репродуктивные клетки и матричная функция генов. Независимость
матричной функции от индивидуального и социального контроля. Вклад в
биоразнообразие комбинаторных событий при воспроизведении матрицы.
Разные комбинаторные схемы при интеграции генотипов.
3. Агамные виды и бесполое размножение. «Штамповка» идентичных
клеток и клоны одноклеточных. Разнообразие клонов, их конкуренция и
сотрудничество. Генетический материал прокариот. Латеральный перенос
генов и механизмы рекомбинации генома прокариот. Рекомбинанты.
Происхождение эвкариот согласно теории симбиогенеза Л.Маргулис. Геном
эвкариот.
Переход
к
дифференцированной
многоклеточности
при
выключение генов, обеспечивающих автономность предшественников.
Многоклеточный
организм
и
митотическое
ограничивающие
самостоятельный
рост
и
деление
клеток.
размножение
Гены,
клеток
в
многоклеточной системе (данные онкогенетики).
4. Партеновиды и партеногенез. Экспрессия разных подмножеств генов
как эффект положения и питания особей в критический период. Деление
особей на «профессиональные» касты. Следствие генетического сходства
особей - единство целей при дифференцированных действиях. Сравнение с
эмбриогенезом у млекопитающих. Сообщество перепончатокрылых (пчел,
муравьев) как квазиорганизм.
5.
Половое
размножение.
Половой
диморфизм.
Изогамные
и
гермофродитные виды. Хромосомный пол и принцип Жоста. Вторичная
детерминация пола как метаморфоз. Половые гормоны и полоспецифичное
поведение. Половой отбор и ассиметрия гамет. Механизмы рекомбинации
генетического
материала
при
половом
размножении.
Генофонд
биологического вида, популяции, сообщества. Гомозиготы и гетерозиготы.
3
Преимущества гетерозиготности. Балансирующий отбор - поддержание
преимуществ гетерозиготности. Связь генотипического разнообразия и
приспособленности вида согласно теореме Р.Фишера.
III. Прижизненная модификация генотипа под влиянием опыта
1. Соматические клетки и транскрипционная функция генов. Тип
соматических клеток и экспрессия определенного подмножества генов
генотипа. Влияние среды на транскрипционную активность генов.
2.
Структурные
и
регуляторные
гены.
Их
взаимодействие.
Совершенствование генетических регуляторных систем. Эпигенетическая
регуляция. Адаптивная гибкость генов и индивидуальность. Норма реакции.
3. Подвижные элементы генома, ^запрограммированные перестройки
генома, запускаемые внешними влияниями. Облигатная и факультативная
изменчивость.
IV. Естественный отбор и многообразие фенотипов
1. Фенотипы. Конкуренция фенотипов в борьбе за ресурсы. Мутации
генов. Отбор фенотипов.
2. Разные формы отбора по разным приспособительным критериям как
следствие
разнообразия
фенотипических
свойств
при
целостности
фенотипов. Движущий отбор на основе селекционного преимущества
отдельных признаков. Стабилизирующий отбор на основе наиболее
совершенной системы регуляций, охраняющей целостность организмов и
устойчивость средней нормы. Дизруптивный отбор, благоприятствующий
противоположным отклонениям от средней нормы. Закон нормального
распределения вариабельных наследуемых признаков.
4
3. Следствие сложности отбора: улучшение одних фенотипических
характеристик при неизбежном ухудшении других. Разнообразие индивидов,
прошедших отбор, и не тождественность их возможностей. Взаимодействия
индивидов при не тождественности целей. Компромиссы на основе принципа
оптимальности. Парето-оптимальные структуры. Сообщество индивидов как
парето-оптимальная структура, связанная соотношением конкуренции и
кооперации. Коэволюция как процесс развития таких сообществ.
4. Типы сообществ в зависимости от формального и содержательного
уровня
психического
развития
индивидуальности:
анонимные
и
персонифицированные сообщества.
V. Индивидуальность в анонимном сообществе
1. Организм как химическая энергетическая система. Метаболические
процессы. Катаболизм и анаболизм - их противоположная направленность.
Индивидуальное соотношение катаболизма-анаболизма. Основной обмен и
функциональная
активность
мозга. Нейрофизиологические
механизмы
лимитирования основного обмена. Основной обмен как индивидуальная
характеристика. Оптимальный уровень активности мозга и энергетические
«крайности». Тип непроизвольной реакции на новизну как способ частичной
компенсации
индивидуального
энергетического
потенциала.
Кривая
распределения в популяции индивидуальных энергетических возможностей.
2.
Видоспецифичное
поведение.
Индивидуальные
особенности
инстинктивного поведения в зависимости от индивидуального уровня
энергетического обмена. Ассиметричное соревнование. «Другой» как
значимый фактор среды. Общественный инстинкт и психофизиологический
эффект группы. Коэффициент родства. Родственный альтруизм. Теория кинотбора. Территориальность и агрессия. Психофизиология агрессивности.
Степень агрессивности и индивидуальный энергетический потенциал.
Амбивалентность социальных инстинктов. Индивидуальная направленность
на просоциальное или конфликтное поведение.
3. Индивидуальные взаимодействия на основе согласованных программ
врожденного поведения. Влияние генов одного организма на другие
организмы. Расширенный фенотип. Приспособленность одних генотипов как
функция
частоты
программы
других.
Частотно-зависимый
согласованного поведения
отбор.
Генетические
не тождественных индивидов.
Эволюция в ассоциации друг с другом. Концепция эволюционно-стабильной
стратегии
М.Смита.
Анонимность
осуществлении действий.
индивидов
при
совместном
Восприятие анонимного «другого»
через
неспециализированные системы мозга.
VI. Индивидуальность в персонифицированном сообществе
1. Два типа объединений: плюроперсональные и дуоперсональные
общности. Четко очерченная внешняя ситуация как фактор, фундирующий
плюроперсональное объединение. Следствие этого: допустимая анонимность
плюроперсональных объединений.
2.
Дуоперсональные
взаимодействии
двоих.
общности,
Поле
основанные
интерпретационных
на
внутреннем
возможностей
при
толковании психического мира другого. Социальный интеллект как
способность
понимания
психологического
состояния
другого.
Эволюционный смысл новой способности. Социальное познание как
когнитивная субсистема. Селективное отсутствие социального интеллекта.
Лицо и мимика как каналы социальной коммуникации. Филогенез мимики
приматов.
3. Мозговые модули, связанные с идентификацией лиц и спецификацией
их выражений. Независимость нейронных модулей и селективность
нарушений при выпадении каждого из них. Нейроны, кодирующие лица.
Иерархия «лицевых клеток». Прижизненное формирование нейронов,
6
избирательно отвечающих на конкретные лица. Гипотеза нейрогенеза.
Нейрофизиология
восприятия
эмоциональных
выражений
лица.
Индивидуальное субъективное пространство восприятия эмоциональных
выражений.
VII. Заключение
1.
Аддитивность
эволюции
живых
систем
-
сохранение
предшествующего как условия существования настоящего.
2.
Итог биологической эволюции индивидуальности: человеческое
сообщество как максимально широкое образование максимально частных
«Я».