Законы развития организмов. Законы и закономерности в неживой и живой природе. Источники загрязнения атмосферы

Жизненный опыт любого человека позволяет ему утвердиться в мнении, что совершающиеся в реальном мире процессы имеют определенный порядок. День сменяет ночь, родившийся ребенок старится, планеты движутся вокруг Солнца по своим орбитам. Мыслящий человек приходил к выводу, что у природы есть определенная, устойчивая и повторяемая связь между явлениями, процессами, предметами. В дальнейшем, со становлением науки, люди выразили наблюдаемую и осмысливаемую ими связь между явлениями в понятиях "закон" и "закономерность".

Закон - это внутренняя, существенная, устойчивая, необходимая и повторяемая связь между явлениями, взятая в своей обобщенной форме применительно к определенному предмету объективной реальности, т.е. неживой и живой природы.

Законы есть продукты человеческого познания и знания, но по своему внутреннему содержанию они выражают объективные процессы, происходящие в реально существующем мире. Открытие и формулирование законов - основные задачи науки, поэтому ученые, каждый в своей области научных исследований, находятся в постоянном поиске регулярности, порядка, устойчивых тенденций в связях между явлениями, в выявлении закономерных отношений между предметами, которые впоследствии пре-

вращаются в новые законы природы. Возможность человека в достижении гармоничной связи с неживой и живой природой обусловливается уровнем познания им законов природы, а также умениями и навыками использования этих законов.

Законы природы в определенной степени связаны с таким феноменом, как детерминизм , но не тождественны ему. Так, в соответствии с положениями детерминизма мы можем говорить о всеобщей обусловленности явлений природы. Законы же выражают качественную устойчивость выявленных связей, оценивая их с точки зрения объективной необходимости и качественной регулярности. В результате мы имеем основание утверждать, что закон как выражение объективной необходимости может выступать в качестве меры предсказуемости событий.

Например, юристы-следователи, познав и осмыслив законы поведения организованных преступных группировок, способны будут не только предсказывать их действия, но и предотвращать возникновение деяний этих группировок в конкретной социальной ситуации, в конкретное время.

Феномен закона проявляет себя как диалектическое совмещение принципа всеобщей связи явлений и процессов, имеющих место в реальном мире, и принципа развития, который отражает объективное стремление всего сущего к изменениям, приводящим к появлению новых качественных образований. Закон в хитросплетениях реального мира помогает осмыслить не только связи в явлениях и процессах, которые наличествуют в природе, но и "механизм" возникновения и становления нового, которое является атрибутом постоянно развивающегося и обогащающегося мира.

Классификацию законов осуществляют по разным основаниям. Например, с позиций количественных и качественных изменений, которые происходят в неживой и живой природе, все законы можно подразделить на две большие группы: 1) законы функционирования; 2) законы развития.

Законы функционирования выражают существенную, необходимую связь между сосуществующими в пространстве и времени предметами, явлениями, процессами. Например, закон всемирного тяготения , сформулированный И. Ньютоном, выражает величину силы притяжения между двумя телами в зависимости от их массы и расстояния между ними. Он применим для характеристики связей, которые существуют между всеми телами, не относящимися к микромиру.

Законы развития выражают причины и источники тех изменений в реальном мире, которые приводят к появлению новых качеств, а также раскрывают направления, где эти новые качества могут возникнуть. Так, например, закон фотосинтеза раскрывает причину, источник, а также алгоритм превращения углекислого газа в кислород листьями деревьев, если при этом наличествует необходимое освещение этих листьев. К. Л. Тимирязев впервые обосновал процесс развития, превращения неорганических веществ углекислоты и воды в органические. Таким образом, и с химической, и с физической, динамической точек зрения фотосинтез является основой развития жизни на планете Земля. В соответствии с законом при фотосинтезе количество световой энергии, затрачиваемой на образование одной грамм-молекулы гексозы, равно 686 большим калориям.

объем сферы их действия, то все законы можно подразделить следующим образом:

а) общие, универсальные, охватывающие всю природу; б) частные, действующие только в ограниченной области, сфере природных явлений, процессов. Так, например, к общим законам развития можно отнести философские законы развития : закон единства и борьбы противоположностей; закон перехода количественных изменений в качественные; закон отрицания отрицания (рис. 4.2). При этом в силу того, что они охватывают явления природы вообще, отражая существенные и устойчивые связи между явлениями, в большей степени проявляют себя как законы-тенденции, т.е. отражают источник , механизм и направление любого развития.

Закон единства и борьбы противоположностей выражает причину и источник развития и утверждает, что предметы реального мира взаимосвязаны, едины и одновременно изменяются путем раздвоения единого на различное и противоположное, формируя внутренний импульс ее изменения к тождеству или противоположности.

Обращаясь к данному закону, мы имеем возможность выявить не только причину и источник развития, но и определить формы движения и типы развития. Человек, обращая свой взор к предметам реального мира, выявлял различия форм сущего, находящегося в единстве. Например, мы сами являемся носителями несовпадений позиций, взглядов, которые соотносим, сопоставляем и даже доходим до споров одного "я" с другим "я", живущим в едином "теле". Все это есть противоречие как определенный тип взаимодействия различных тенденций, несовпадающих сторон, свойств, качеств в составе той или иной структуры как системы или между системами, процесс "столкновения" различных, несовпадающих по направленности, вплоть до противоположностей, сил и устремлений.

Различия могут быть разными, по они суть отношения неодинаковости, нетождественности предметов и в самом в себе, и с другими предметами. Предельным случаем существенного различия является противоположность.

Противоположность - это крайняя стадия развития стороны, качества элемента внутри конкретного предмета или предметов в единой системе.

Предметы противостоят друг другу в рамках единого взаимоотношения. Удачным примером такого единства может служить магнит с его противоположно направленными полюсами. Диалектический принцип противоречия отражает двойственное отношение внутри целого: единство противоположностей и их борьбу. При этом единство противоположностей, выражающее устойчивость предмета, да и сами противоположности по факту своего бытия относительны , преходящи , в том смысле, что они характерны для конкретных свойств, качеств. Борьба же вновь и вновь образующихся противоположностей абсолютна , что есть условие бесконечности процесса развития.

Противоречия характерны для самой сущности предметов как атрибут всех форм существования материи; они обусловливают активность последней, ее внутреннюю готовность к развитию. В философии выделяют разные типы противоречий", внутренние и внешние; основные (главные) и неосновные; антагонистические и неантагонистические.

Рис. 4.2.

Внутренние противоречия выражают состояние конкретной системы как определенной целостности, ибо каждая система существует в рамках иерархически более сложных систем. Например, противоречия внутри малой группы какого-то коллектива есть борьба личностей в рамках общностей, состоящих из двух или трех человек, которая может сопровождаться распадом этой группы или сменой лидера, или еще каким-либо последствием.

Внешние противоречия представляют взаимодействие двух тенденций , свойств или качеств разных систем , находящихся в единстве. В качестве примера можно привести противоречия между системой обвинения и системой защиты в судебном заседании. У этих систем направленность рассмотрения деяния может колебаться от несовпадающей по тенденции до прямо противоположной. Здесь противоречие может проявляться не только в форме спора , но и на уровне конфликта.

Следует отметить, что в соотношении роли внутренних и внешних противоречий в развитии всего сущего в природе приоритет принадлежит внутренним противоречиям. Это соотношение не изменяется, даже если исходной причиной развития системы будет внешнее противоречие, ибо в дальнейшем внешнее противоречие обязательно переходит во внутреннее через изменение структуры конкретного предмета.

В перечне внутренних противоречий, обусловливающих развитие предмета, можно выделить основные (главные) и неосновные противоречия. К основным противоречиям относят те, которые присутствуют в сущностных свойствах, признаках конкретного предмета. Например, в развитии человека, процессе становления социально зрелой личности основным противоречием, источником его внутренних преобразований будет противоречие между общественно значимой целью, им же сформулированной, и результатом, которого человек в своей деятельности достигает. К неосновным противоречиям, обусловливающим формирование социально зрелой личности, можно отнести противоречия между ее естественными потребностями и ее же возможностями эти потребности удовлетворить.

При этом, рассматривая противоречия как источник развития, мы должны сказать, в чем же смысл этого источника. С позиций философского подхода речь в данном случае идет о той "силе", которая дает начало чему-нибудь. Противоречия побуждают все сущее к изменениям, развитию. Можно также сказать, что характер противоречия обусловливает и характер динамики тех изменений, которую получает предмет от наличествующего у его главного противоречия потенциала.

Особенным для социальных систем является то, что в них могут наличествовать антагонистические по своему потенциалу противоречия. Они возникают между социальными системами, которым присущи черты, свойства, тенденции, прямо противоположные друг другу. Между такими системами возникают или устанавливаются контрарные связи и взаимодействия. В дальнейшем данные противоречия способны подниматься до уровня конфликта, который может перерасти в революцию, войну. В качестве подтверждения данного вида противоречий можно привести

ряд примеров из современного мирового опыта развития стран на Ближнем Востоке.

Наряду с антагонистическими социальным системам присущи и неантагонистические противоречия, обычно возникающие между социальными системами, которым присущи черты, свойства, тенденции, не совпадающие друг с другом. Например, в современном мировом сообществе существуют различные правовые семьи: романо-германская, англосаксонская, религиозно-общинная. Они взаимодействуют друг с другом, обусловливают свое развитие при сохранении между ними противоречий.

Развитие в неживой и живой природе представляет собой процесс, который сочетает в себе единство непрерывного и прерывного. Непрерывность предполагает количественные изменения, происходящие в предметах реального мира. Прерывность означает переход предмета в новое качество. "Механизм" этого процесса раскрывает закон перехода количественных изменений в качественные.

Так, с проявлением внутри предмета реального мира противоречащего начала в нем начинают происходить количественные изменения, т.е. в самой структуре предмета появляются дополнения в форме взаимосвязей отдельных его элементов, в их свойствах, чертах, увеличивается или уменьшается их число и т.д. Все это отражается категорией "количество".

Для установления количественной определенности частей предмета и самих предметов мы соотносим, сопоставляем его признаки с определенным "эталоном" как единицей счета и измерения. При этом количественные изменения в развитии предмета выражают его относительную устойчивость, предполагающую сохранение самости элементов предмета или самого предмета таким, каким он изначально и являлся. Например, студент в вузе остается студентом в течение определенного времени обучения, хотя он и получает значение студента второго, третьего, четвертого курсов. Он приобретает новые знания, вырабатывает новые умения, навыки, формирует у себя необходимые для профессиональной деятельности компетенции. Потенциал его профессиональной культуры растет, но только после успешной защиты диплома и сдачи государственных экзаменов студент переходит в разряд специалиста (бакалавра ). Таким образом, на определенном этапе новые составляющие, еще характеризующие обучаемого как студента, придают предыдущим свойствам и чертам такие изменения, которые приводят студента в совершенно другое качество - спецшілист (бакалавр).

Качество есть совокупность черт и свойств предмета, отражающих его сущность, внутреннюю определенность и делающих данный предмет таковым, каков он есть на самом деле.

Качество предмета позволяет отличать один предмет от другого но его сущности и одновременно сравнивать предметы, отождествлять их и противопоставлять друг другу, объединять и разъединять, проектировать

и конструировать новые предметы не только в реальности, но и в мышлении.

Проявление качеств одного предмета в связях с другим значимо зависит от существенных свойств последнего. Результат воздействия адвоката в судебном заседании на присяжных заседателей в определенной степени зависит от личностных и профессиональных качеств последних. Можно сказать и так: качество предмета, взаимодействующего с другими предметами, выступает как относительное. Например, в связях с деревом - сталь тверда, в связях с алмазом сталь мягка. Любое качественное состояние предмета относительно. Под воздействием определенных условий или противоречий одно качество может исчезать, но не иначе как превращаясь в другое.

Происходит данное превращение в рамках определенной меры. Следует отметить, что категория "мера" была одной из основных для мыслителей Античности. О чем бы ни рассуждали философы, они всегда ее использовали для обоснования появления нового качества. Мера выступала и выступает сейчас как "третий компонент", который связывает количество и качество в единое целое. Рассматривая процесс "превращения" студента в специалиста (бакалавра), мы обозначали меру количеством лет обучения, отмечая при этом, что мера есть единство количества и качества и одновременно определенная "граница", в которой качество проявляется в своей определенности. Она есть характеристика закономерности, ибо корневым элементом последней является мера - сфера количественных изменений в рамках одного качества.

Появление нового качества означает появление нового предмета с новыми закономерностями своего бытия. При этом глубина качественных изменений в предмете может быть различной. Например, в рамках обучения студента в вузе может быть переход одного качества в другое как переход с одного курса обучения на другой. Применительно к предметам природы вообще качественные изменения могут осуществляться на одном уровне движения материи, а могут происходить так, что предметы переходят с одного вида движения материи на другой.

В философии процесс коренного изменения исходного качества предмета на совершенно новый, т.е. переход с одной формы движения материи на другой характеризуется такой категорией, как "скачок".

Скачок есть своеобразная демаркационная линия, отделяющая одну меру изменения количественных преобразований в предмете с сохранением имеющегося качества, на другую меру, предполагающую количественные изменения в предмете, но в другой форме движения материи.

Скачок это философская категория, отражающая величину качественных изменений в предмете или предметов друг по отношению к другу, переход от одной меры количественных изменений в предмете к другой мере, характеризующей предмет уже на новой форме его существования.

Существуют различные типы скачков. Они определяются как исходными составляющими предметов реального мира, так и условиями, в которых данные предметы развиваются. Другими словами, скачки определяются исходным материалом предметов, а также характером внутренних и внешних противоречий, обусловливающих их развитие. Скачки могут быть длительными или короткими. Например, длительными скачками можно назвать процесс возникновения и развития живого и жизни на планете Земля. К коротким скачкам следует отнести, в частности, взрыв тротила или ядерный бомбы.

Закон перехода количественных изменений в качественные, отражая "механизм" развития, имеет еще и методологическое значение. Так, он ориентирует юристов на тщательное изучение и учет всех количественных изменений, которые привели к появлению каких-то, на первый взгляд неожиданных, качественных изменений в рассматриваемом деле, человеке, событии. С позиций формулирования решения данный закон требует от судей выявления той меры, в рамках которой права человека и требования закона будут находиться в единстве.

В многочисленных сменах одних предметов другими, которые может наблюдать и фиксировать человек, происходит диалектический процесс становления качественной определенности всех феноменов природы, формирование и разрушение "узловых" структур объективной реальности. При этом наблюдаемые нами изменения , которые происходят в природе, имеют логику и направленность. Выявить направленность развития позволяет закон отрицания отрицания , который утверждает, что в развитии новое качество не просто отрицает предыдущее, но через второе отрицание появляются предметы с новым качеством, содержащим сущностные признаки исходного качества развиваемого предмета. Другими словами, через второе отрицание качества исходного предмета в своем развитии воспроизводятся в новом предмете, но с приобретением каких-то новых признаков, которые не были характерны для сущности исходного предмета.

Продемонстрировать это непросто, так как в природе данный процесс имеет определенную длительность. Для примера, который в определенной степени подтверждает действие закона отрицания отрицания, можно использовать процесс выращивания зерновых культур. Весной зерна сеют в землю. Они прорастают, и стебли этих зерновых "отрицают" качество зерна. Осенью полученные зерна отрицают стебли, но воспроизводят зерно с признаками, которые как-то изменяют сущность посеянного весной зерна. Это разные стадии бытия-небытия зерна. В этом процессе происходит неуловимое переплетение нового со старым, соединяя в себе крайние моменты уходящего и нарождающегося. Выходит, что ценность отрицания определяется мерой его продуктивности. Другими словами, ценность отрицания состоит в том, насколько его роль привнесла в новое качество предмета такие изменения, которые явились проірессивньїми, ведь новое в предмете не может утвердить себя не только без отрицания, но и без преемственности.

Выделяют два вида преемственности: 1) преемственность при количественных изменениях в предмете развития; 2) преемственность при качественных изменениях в предмете развития.

Преемственность при количественных изменениях происходит в предмете, когда ее основное содержание составляет структура или организация этого предмета. Например, такая преемственность происходит при воспроизводстве живых организмов одного вида.

Преемственность мри качественных изменениях происходит в предмете, когда его структура трансформируется. В этом случае содержанием преемственности являются сущностные признаки предмета развития. Например, такая преемственность присутствует при осуществлении прививки плодовых деревьев. Здесь в преемственности для нового качества будут присутствовать сущностные признаки дерева, устойчивого к определенной полосе нашей страны, а также того дерева, плоды которого мы желали бы получать.

В целом прошлое нельзя рассматривать бесследно уходящим в реку времени. Оно все время участвует в созидании настоящего и будущего, осуществляя живую связь времен в форме традиций.

В философском аспекте традиция представляет собой определенный тин отношений между последовательными стадиями развивающегося объекта. Достигнутое каждым поколением в любой области человеческой жизни есть драгоценное наследие, рост которого является результатом сбережения предшествующих поколений. Разумность, ответственность в наследовании традиций прошлого в сочетании с новым обусловливает прогрессивное развитие общества. При этом развитие представляет собой не прямую линию и не движение но замкнутому кругу, а спираль с бесконечным количеством витков. В процессе развития происходит возврат к ранее пройденным ступеням, ибо в новой форме повторяются некоторые черты уже имевшихся форм. Однако это не простое возвращение к первоначальной форме, а качественно новый уровень существования предмета. Каждый последующий цикл развития не повторяет предыдущий, а является качественно новым уровнем. При этом новое в результате процесса развития само становится старым на фоне появления более нового и отрицается этим более новым, т.е. развитие направлено от старого к новому и от нового к более новому. Таковы общие законы развития.

Частные законы развития действуют лишь в ограниченной области бытия природы. К таким законам можно отнести законы развития видов животных, например, законы филогенетического развития , которые были установлены главным образом зоологами. В соответствии с данными

законами эволюционные изменения всегда являются приспособлениями к изменившимся условиям среды. Эти изменения возникают и развиваются в результате естественного отбора, что было блестяще обосновано еще в середине XIX в. Ч. Дарвином (1809-1882) в его классическом труде "Происхождение видов путем естественного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь" (1859).

Если в качестве признака классификации законов взять форму их проявления, то законы природы можно подразделить на динамические и статистические (вероятностные). Примером динамического закона может служить закон притяжения. Любой предмет, брошенный с поверхности планеты Земля вверх, обязательно вернется на землю, если не будет двигаться со скоростью больше 8 км/с. Данное действие может совершить любой человек и убедиться в конечном результате. Вместе с тем если подбрасывать монетку, вращая ее, вверх, то точно определить, какой стороной она упадет на землю, нельзя. В этом случае проявляет себя статистический закон.

Такое различие между динамическим и статистическим способами проявления необходимости иногда применяется для противопоставления понятий "закон" и "закономерность". Так, в случае динамического способа проявления необходимости речь идет о законе. В случае статистического способа проявления необходимости говорят о закономерности.

Такая градация закона и закономерности не совсем корректна, поскольку противопоставлять их нельзя. И закон, и закономерность являются выражением проявления необходимости. Однако закономерность, в отличие от закона, отражает не устойчивое проявление объективной необходимости, а лишь выявленную степень вероятности ее проявления. Например, закон как необходимость в конкретном социальном объекте выступает для него в качестве закономерности. Дело в том, что развитие в социальных объектах осуществляется посредством деятельности людей, соседствует со случайным. В связи с этим определить характер активности людей полностью и всесторонне невозможно. Закономерность является формой проявления закона из-за не до конца познанной сущности того предмета, где наличествует социальный способ проявления необходимости.

Закономерность - это внутренняя, существенная, необходимая, по не устойчиво проявляющаяся связь между явлениями, взятая в обобщенной форме применительно к определенному предмету объективной реальности, где отсутствует познанная ее сущность.

В неживой и живой природе действуют законы и закономерности. Не чья-то воля, а внутренние противоречия, присущие предметам реального мира, обусловливают развитие последнего, обеспечивают многокрасочность и полиаспектность жизни, которая не подчиняется никаким схемам и догмам. Особенно ярко это проявляется в социальной форме движения материи, где все законы развития социоисторических организмов осуществляются посредством деятельности людей. Человек сознательно "реализует" иной раз скрытый потенциал социальных законов, придавая им своеобразное "звучание", обусловленное личным творчеством.

Каждый живой организм, несмотря на многообразие своих форм и приспособлений к условиям внешней среды, в своем развитии подчинен строго определенным законам.

1) Закон исторического развития. Все ныне живущие организма, независимо от их уровня организации, прошли длительный путь исторического развития (филогенез). Этот закон, сформулированный Ч.Дарвиным, нашел свое развитие в трудах А.Н.Северцева и И.И.Шмальгаузена.

Жизнь на Земле зародилась около 4-5 млрд лет назад. Вначале на Земле существовали простейшие одноклеточные организмы, потом многоклеточные, появились губки, кишечнополостные, немертины, кольчатые черви, моллюски, членистоногие, иглокожие, хордовые. Именно хордовые животные дали начало позвоночным, к которым относятся круглоротые, рыбы, амфибии, рептилии, млекопитающие и птицы. Таким образом, наши домашние животные в историческом плане прошли очень сложный путь развития и этот путь называется филогенезом.

Итак, филогенез (phylo-род, genesis-развитие) - это историческое развитие определенного вида животного от низших форм к высшим. Советский ученый И.И.Шмальгаузен сформулировал следующие принципы филогенеза:

а) В процессе развития организма постоянно идет дифференциация клеток и тканей с одновременной их интеграцией. Дифференциация - это разделение между клетками функций, одни участвуют в переваривании пищи, другие, как, например, эритроциты в переносе кислорода. Интеграция- это процесс укрепления между клетками, тканями взаимосвязей, которые обеспечивают организму целостность.

б) Каждый орган имеет несколько функций, но одна из них является главной. Остальные функции являются как бы второстепенными, запасными, но благодаря им орган имеет возможность преобразоваться. Так, например, поджелудочная железа имеет несколько функций, но главная это выделение панкреатического сока для переваривания пищи.

в) При изменении условий жизни может произойти смена главной функции на второстепенную и наоборот. Так, например, печень у зародыша вначале выполняет кроветворную функцию, а после рождения является пищеварительной железой.

г) В организме всегда наблюдаются два противоположных процесса: прогрессивное развитие и регрессивное развитие. Регрессивное развитие еще называют редукцией. Органы, которые утрачивают свои функции, как правило, подвергаются редукции, т.е. постепенному исчезновению. Иногда они сохраняются в виде рудимента (при сохранении второстепенной функции)- рудимент ключицы у собак и кошек.

д) Все изменения в организме происходят коррелятивно, т.е. изменения в одних органах непременно ведут к изменениям в других органах.

2) Закон единства организма и среды. Организм без внешней среды, поддерживающей его существование, невозможен. Этот закон, сформулированный И.М.Сеченовым, нашел свое развитие в трудах И.П.Павлова, А.Н..Северцева. Согласно А.Н.Северцеву биологический прогресс у животных в окружающей среде характеризуется увеличением числа особей, расширением ареала обитания и разделением на подчиненные систематические группы. Он достигается 4 путями:

а) путем ароморфоза, т.е. морфофизиологического прогресса, в результате которого усложняется организация животного и происходит общий подъем энергии жизнедеятельности (ракообразные, паукообразные, насекомые, позвоночные);

б) путем идиоадаптации, т.е. частных (полезных) приспособлений, но при этом сама организация животного не усложняется (простейшие, губки, кишечнополостные, иглокожие);

в) путем ценогенеза, т.е. эмбриональных приспособлений, которые развиваются только у зародышей, а у взрослых исчезают (акулы, ящерицы, гаттерии);

3) Закон целостности и неделимости организма. Этот закон выражается в том, что каждый организм является единым целым, в котором все органы и ткани находятся в тесной взаимосвязи. Этот закон, сформулированный еще в 13 веке, нашел свое развитие в трудах И.М.Сеченова, И.П.Павлова.

4) Закон единства формы и функции. Форма и функция органа образуют единое целое. Этот закон, сформулированный А.Дорном, нашел свое развитие в трудах Н.Клейнберга, П.Ф.Лесгафта.

5) Закон наследственности и изменчивости. В ходе возникновения и развития жизни на Земле наследственность играла важную роль, обеспечивая закрепление достигнутых эволюционных преобразований в генотипе. Она неразрывно связана с изменчивостью. Благодаря наследственности и изменчивости стало возможным существование разнообразных групп животных.

6) Закон гомологичных рядов гласит о том, что чем ближе генетические виды, тем больше они имеют сходных морфологических и физиологических признаков. Этот закон, сформулированный И.Гете, Ж.Кювье, Э.Геккелем, нашел свое развитие в трудах Н.И.Вавилова.

7) Закон экономии материала и места. Согласно этому закону каждый орган и каждая система построены так, чтобы при минимальной затрате строительного материала он могли бы выполнять максимальную работу (П.Ф. Легавт). Подтверждение этого закона можно видеть в строении центральной нервной системы, сердца, почек, печени.

8) Основной биогенетический закон (Бэра-Геккеля).

Анатомия изучает организм в течение всей жизни: от момента его возникновения до смерти, и этот путь называется онтогенезом. Итак, онтогенез (onto-особь, genesis-развитие) - это индивидуальное развитие животного. Онтогенез делится на два этапа: пренатальный (который происходит в организме матери от момента оплодотворения и до рождения) и постнатальный (который происходит во внешней среде после рождения и до смерти).

Пренатальный этап включает в себя три периода: зародышевый, предплодный и пдодный. А постнатальный этап шесть: неонатальный период; молочный период; ювенальный период; период полового созревания; период морфофункциональной зрелости и геронтологический период. Каждый из этих этапов характеризуется определенными морфофункциональными особенностями.

Исследуя развитие животных, особенно в пренатальном онтогенезе, К. Бэр и Э.Геккель установили, что «онтогенез вкратце повторяет филогенез». Это положение получило название основного биогенетического закона и говорит о том, животные в процессе индивидуального развития последовательно проходят стадии, которые прошли их предки в ходе исторического развития. Советский ученый А.Н.Северцев дополнил этот закон словами: «…но и онтогенез является базой для филогенеза».

Общие принципы строения тела животного.

Для всех домашних животных характерны общие принципы построения тела, а именно:

Биполярность (одноосность)- это наличие двух полюсов тела: головного (краниального) и хвостового (каудального).

Билатеральность (двустороняяя симметрия) выражается в сходстве по строению правой и левой половин тела, поэтому большинство органов парные (глаза, уши, легкие, почки, грудные и тазовые конечности…).

Сегментарность (метамерия) - близлежащие участки тела (сегменты) близки по строению. У млекопитающих сегментарность четко выражена в осевом отделе скелета (позвоночный столб).

Закон трубкообразного построения. Все системы организма (нервная, пищеварительная, дыхательная, мочевыделительная, половая…) развиваются в виде трубок.

Большинство непарных органов (пищевод, трахея, сердце, печень, желудок…) располагаются вдоль основной оси тела.

Каждый живой организм, несмотря на многообразие своих форм и приспособлений к условиям внешней среды, в своем развитии подчинен строго определенным законам.

1) Закон исторического развития . Все ныне живущие организма, независимо от их уровня организации, прошли длительный путь исторического развития (филогенез ). Этот закон, сформулированный Ч.Дарвиным, нашел свое развитие в трудах А.Н.Северцева и И.И.Шмальгаузена.

Жизнь на Земле зародилась около 4-5 млрд лет назад. Вначале на Земле существовали простейшие одноклеточные организмы, потом многоклеточные, появились губки, кишечнополостные, немертины, кольчатые черви, моллюски, членистоногие, иглокожие, хордовые. Именно хордовые животные дали начало позвоночным, к которым относятся круглоротые, рыбы, амфибии, рептилии, млекопитающие и птицы. Таким образом, наши домашние животные в историческом плане прошли очень сложный путь развития и этот путь называется филогенезом.

Млекопитающие

Простейшие Хордовые Рыбы Амфибии Рептилии

Птицы

Итак, филогенез (phylo-род, genesis-развитие)– это историческое развитие определенного вида животного от низших форм к высшим . Советский ученый И.И.Шмальгаузен сформулировал следующие принципы филогенеза:

а) В процессе развития организма постоянно идет дифференциация клеток и тканей с одновременной их интеграцией . Дифференциация – это разделение между клетками функций, одни участвуют в переваривании пищи, другие, как, например, эритроциты в переносе кислорода. Интеграция- это процесс укрепления между клетками, тканями взаимосвязей, которые обеспечивают организму целостность.

б) Каждый орган имеет несколько функций, но одна из них является главной. Остальные функции являются как бы второстепенными, запасными, но благодаря им орган имеет возможность преобразоваться. Так, например, поджелудочная железа имеет несколько функций, но главная это выделение панкреатического сока для переваривания пищи.

в) При изменении условий жизни может произойти смена главной функции на второстепенную и наоборот . Так, например, печень у зародыша вначале выполняет кроветворную функцию, а после рождения является пищеварительной железой.

г) В организме всегда наблюдаются два противоположных процесса: прогрессивное развитие и регрессивное развитие . Регрессивное развитие еще называют редукцией . Органы, которые утрачивают свои функции, как правило, подвергаются редукции, т.е. постепенному исчезновению. Иногда они сохраняются в виде рудимента (при сохранении второстепенной функции)- рудимент ключицы у собак и кошек.

д) Все изменения в организме происходят коррелятивно, т.е. изменения в одних органах непременно ведут к изменениям в других органах .

2) Закон единства организма и среды . Организм без внешней среды, поддерживающей его существование, невозможен. Этот закон, сформулированный И.М.Сеченовым, нашел свое развитие в трудах И.П.Павлова, А.Н..Северцева. Согласно А.Н.Северцеву биологический прогресс у животных в окружающей среде характеризуется увеличением числа особей, расширением ареала обитания и разделением на подчиненные систематические группы. Он достигается 4 путями:

а) путем ароморфоза, т.е. морфофизиологического прогресса, в результате которого усложняется организация животного и происходит общий подъем энергии жизнедеятельности (ракообразные, паукообразные, насекомые, позвоночные);

б) путем идиоадаптации , т.е. частных (полезных) приспособлений, но при этом сама организация животного не усложняется (простейшие, губки, кишечнополостные, иглокожие);

в) путем ценогенеза, т.е. эмбриональных приспособлений, которые развиваются только у зародышей, а у взрослых исчезают (акулы, ящерицы, гаттерии);

3) Закон целостности и неделимости организма . Этот закон выражается в том, что каждый организм является единым целым, в котором все органы и ткани находятся в тесной взаимосвязи. Этот закон, сформулированный еще в 13 веке, нашел свое развитие в трудах И.М.Сеченова, И.П.Павлова.

4) Закон единства формы и функции . Форма и функция органа образуют единое целое. Этот закон, сформулированный А.Дорном, нашел свое развитие в трудах Н.Клейнберга, П.Ф.Лесгафта.

5) Закон наследственности и изменчивости. В ходе возникновения и развития жизни на Земле наследственность играла важную роль, обеспечивая закрепление достигнутых эволюционных преобразований в генотипе. Она неразрывно связана с изменчивостью. Благодаря наследственности и изменчивости стало возможным существование разнообразных групп животных.

6) Закон гомологичных рядов гласит о том, что чем ближе генетические виды, тем больше они имеют сходных морфологических и физиологических признаков . Этот закон, сформулированный И.Гете, Ж.Кювье, Э.Геккелем, нашел свое развитие в трудах Н.И.Вавилова.

7) Закон экономии материала и места . Согласно этому закону каждый орган и каждая система построены так, чтобы при минимальной затрате строительного материала он могли бы выполнять максимальную работу (П.Ф.Легавт). Подтверждение этого закона можно видеть в строении центральной нервной системы, сердца, почек, печени.

8) Основной биогенетический закон (Бэра-Геккеля) .

Анатомия изучает организм в течение всей жизни: от момента его возникновения до смерти, и этот путь называется онтогенезом. Итак, онтогенез (onto-особь, genesis-развитие)– это индивидуальное развитие животного. Онтогенез делится на два этапа: пренатальный (который происходит в организме матери от момента оплодотворения и до рождения) и постнатальный (который происходит во внешней среде после рождения и до смерти).

Пренатальный этап включает в себя три периода: зародышевый, предплодный и пдодный. А постнатальный этап шесть: неонатальный период; молочный период; ювенальный период; период полового созревания; период морфофункциональной зрелости и геронтологический период. Каждый из этих этапов характеризуется определенными морфофункциональными особенностями.

Исследуя развитие животных, особенно в пренатальном онтогенезе, К. Бэр и Э.Геккель установили, что «онтогенез вкратце повторяет филогенез ». Это положение получило название основного биогенетического закона и говорит о том, животные в процессе индивидуального развития последовательно проходят стадии, которые прошли их предки в ходе исторического развития. Советский ученый А.Н.Северцев дополнил этот закон словами: «…но и онтогенез является базой для филогенеза».

Общие принципы строения тела животного.

Для всех домашних животных характерны общие принципы построения тела, а именно:

1. Биполярность (одноосность)- это наличие двух полюсов тела: головного (краниального) и хвостового (каудального).

2. Билатеральность (двустороняяя симметрия) выражается в сходстве по строению правой и левой половин тела, поэтому большинство органов парные (глаза, уши, легкие, почки, грудные и тазовые конечности…).

3. Сегментарность (метамерия) – близлежащие участки тела (сегменты) близки по строению. У млекопитающих сегментарность четко выражена в осевом отделе скелета (позвоночный столб).

4. Закон трубкообразного построения. Все системы организма (нервная, пищеварительная, дыхательная, мочевыделительная, половая…) развиваются в виде трубок.

5. Большинство непарных органов (пищевод, трахея, сердце, печень, желудок…) располагаются вдоль основной оси тела.

Лекция №2.

Опорно-двигательный аппарат. Скелет: определение, функции и его

фило-онтогенез. Строение кости как органа. Классификация костей.

Опорно-двигательный аппарат обеспечивает передвижение и сохранение положения тела животного в пространстве, образует внешнюю форму тела и участвует в обменных процессах. На его долю приходится около 60% от массы тела взрослого животного.

Условно опорно-двигательный аппарат разделяют на пассивную и активную части. К пассивной части относят кости и их соединения, от которых зависит характер подвижности костных рычагов и звеньев тела животного (15%). Активную часть составляют скелетные мышцы и их вспомогательные присособления, благодаря сокращениям которых, приводятся в движение кости скелета (45%). Как активная, так и пассивная части имеют общее происхождение (мезодерма) и находятся в тесной взаимосвязи.

Функции аппарата движения :

1) Двигательная активность является проявлением жизнедеятельности организма, именно она отличает животные организмы от растительных и обуславливает возникновение самых разнообразных способов передвижения (ходьба, бег, лазанье, плавание, полет).

2) Опорно-двигательный аппарат образует форму тела – экстерьер животного, так как его формирование происходило под влиянием гравитационного поля Земли, то его величина и форма у позвоночных животных отличаются значительным разнообразием, что объясняется разными условиями их обитания (наземное, наземно-древесное, воздушное, водное).

3) Кроме этого, аппарат движения обеспечивает ряд жизненно-важных функций организма: поиск и захват пищи; нападение и активную защиту; осуществляет дыхательную функцию легких (респираторную моторику); помогает сердцу при продвижении крови и лимфы в сосудах («периферическое сердце»).

4) У теплокровных животных (птиц и млекопитающих) аппарат движения обеспечивает сохранение постоянной температуры тела;

Функции аппарата движения обеспечиваются нервной и сердечно-сосудистой системами , органами дыхания, пищеварения и мочеотделения, кожным покровом, железами внутренней секреции. Так как развитие аппарата движения неразрывно связано с развитием нервной системы, то при нарушении этих связей происходит сначала парез , а затем и паралич аппарата движения (животное не может двигаться). При снижении физических нагрузок происходит нарушение обменных процессов и атрофия мышечной и костной тканей.

Органы опорно-двигательного аппарата обладают свойствами упругих деформаций, при движении в них возникает механическая энергия в виде упругих деформаций, без которой не могут осуществляться нормальное кровообращение и импульсация головного и спинного мозга. Энергия упругих деформаций в костях преобразуется в пъезоэлектрическую, а в мышцах – в тепловую. Высвобождаемая энергия во время движения, вытесняет кровь из сосудов и вызывает раздражение рецепторного аппарата, от которого нервные импульсы поступают в центральную нервную систему. Таким образом, работа аппарата движения тесно связана и не может осуществляться без нервной системы, а сосудистая система в свою очередь не может нормально функционировать без аппарата движения.

С К Е Л Е Т

Основу пассивной части аппарата движения составляет скелет. Скелет (греч. sceletos-высохший, высушенный; лат. Skeleton) – это соединенные в определенном порядке кости, которые образуют твердый каркас (остов) тела животного. Так как по-гречески кость «os», то наука о скелете называется остеологией.

В состав скелета входит около 200-300 костей (Лошадь, к.р.с. –207-214; свинья, собака, кошка –271-288), которые соединены между собой при помощи соединительной, хрящевой или костной ткани. Масса скелета составляет у взрослого животного от 6% (свинья) до 15% (лошадь, к.р.с.).

Все функции скелета можно разделить на две большие группы: механические и биологические. К механическим функциям относятся: защитная, опорная, локомоторная, рессорная, антигравитационная, а к биологическим – обмен веществ и кроветворение (гемоцитопоэз).

1) Защитная функция состоит в том, что скелет образует стенки полостей тела, в которых расположены жизненно важные органы. Так, например, в полости черепа находится головной мозг, в грудной клетке – сердце и легкие, в полости таза – мочеполовые органы.

2) Опорная функция заключается в том, что скелет представляет собой опору для мышц и внутренних органов, которые прикрепляясь к костям, удерживаются в своем положении.

3) Локомоторная функция скелета проявляется в том, что кости – это рычаги, которые приводятся в движение мышцами и обеспечивают передвижение животного.

4) Рессорная функция обусловлена наличие в скелете образований, смягчающих толчки и сотрясения (хрящевые прокладки и т.п.).

5) Антигравитационная функция проявляется в том, что скелет создает опору для устойчивости тела, приподнимающегося над землей.

6) Участие в обмене веществ, особенно в минеральном, так как кости - это депо минеральных солей фосфора, кальция, магния, натрия, бария, железа, меди и других элементов.

7) Буферная функция. Скелет выполняет роль буфера, который стабилизирует и поддерживает постоянный ионный состав внутренней среды организма (гомеостаз).

8) Участие в гемоцитопоэзе. Расположенный в костномозговых полостях красный костный мозг вырабатывает клетки крови. Масса костного мозга по отношению к массе костей у взрослых животных составляет примерно 40-45%.

ДЕЛЕНИЕ СКЕЛЕТА

Скелет – это каркас тела животного. Его принято делить на основной и периферический.

К осевому скелету относят скелет головы (череп- cranium), скелет шеи, туловища и хвоста. Самое сложное строение имеет череп, так как в нем располагаются головной мозг, органы зрения, обоняния, равновесия и слуха, ротовая и носовая полости. Основной частью скелета шеи, туловища и хвоста является позвоночный столб (columna vertebralis).

Позвоночный столб разделяют на 5 отделов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой. Шейный отдел состоит из шейных позвонков (v.cervicalis); грудной отдел - из грудных позвонков (v.thoracica), ребер (costa) и грудной кости (sternum); поясничный – из поясничных позвонков (v.lumbalis); крестцовый – из крестцовой кости (os sacrum); хвостовой – из хвостовых позвонков (v.caudalis). Наиболее полное строение имеет грудной отдел туловища, где имеются грудные позвонки, ребра, грудная кость, которые в совокупности формируют грудную клетку (thorax), в которой располагаются сердце, легкие, органы средостения. Наименьшее развитие, у наземных животных имеет хвостовой отдел, что связано с потерей локомоторной функции хвоста при переходе животных к наземному образу жизни.

Осевой скелет подчинен следующим закономерностям строения тела, которые обеспечивают подвижность животного. К ним относят :

1) Биполярность (одноосность) выражается в том, что все отделы осевого скелета расположены на одной оси тела, причем, на краниальном полюсе находится череп, а на противоположном - хвост. Признак одноосности позволяет установить в теле животного два направления: краниальное - в сторону головы и каудальное в сторону хвоста.

2) Билатеральность (двусторонняя симметрия) характеризуется тем, что скелет также как и туловище может быть разделен сагиттальной, медиальной плоскостью на две симметричные половины (правую и левую), в соответствии с этим позвонки будут делиться на две симметричные половины. Билатеральность (антимерия) дает возможность различать на теле животного латеральное (боковое, наружное) и медиальное (внутреннее) направления.

3) Сегментарность (метамерия ) заключается в том, что тело может быть разделено сегментными плоскостями на определенное число сравнительно одинаковых метамеров - сегментов. Метамеры следуют вдоль оси спереди назад. На скелете такими метамерами являются позвонки с ребрами.

4) Тетраподия – это наличие 4 конечностей (2 грудных и 2 тазовых)

5) И последней закономерностью является, обусловленное силой тяжести, расположение в позвоночном канале нервной трубки, а под ней кишечной трубки со всеми её производными. В связи с этим на теле намечают дорсальное направление - в сторону спины и вентральное направление - в сторону живота.

Периферический скелет представлен двумя парами конечностей: грудными и тазовыми. В скелете конечностей присутствует только одна закономерность – билатеральность (антимерия ). Конечности парные, имеются левые и правые конечности. Остальные элементы ассиметричны. На конечностях различают пояса (грудной и тазовый) и скелет свободных конечностей.

При помощи пояса свободная конечность присоединяется к позвоночному столбу. Первоначально пояса конечностей имели по три пары костей: лопатку, ключицу и коракоидную кость (все сохранилось у птиц), у животных осталась, только одна лопатка, от коракоидной кости сохранился лишь отросток на бугорке лопатки с медиальной стороны, рудименты ключицы имеются у хищников (собака и кошка). В тазовом поясе хорошо развиты все три кости (подвздошная, лонная и седалищная), которые срастаются между собой.

Скелет свободных конечностей имеет три звена. Первое звено (stilopodium) имеет один луч (греч. stilos - столбик, podos- нога): на грудной конечности - это плечевая кость, на тазовой - бедренная. Вторые звенья (zeugopodium) представлены двумя лучами (zeugos - пара): на грудной конечности - это лучевая и локтевая кости (кости предплечья), на тазовой - большеберцовая и малоберцовая кости (кости голени). Третьи звенья (autipodium) образуют: на грудной конечности – кисть, на тазовой – стопу. В них различают базиподий (верхний участок - кости запястья и соответственно заплюсны), метаподий (средний - кости пясти и плюсны) и акроподий (самый крайний участок - фаланги пальцев).

ФИЛОГЕНЕЗ СКЕЛЕТА

В филогенезе позвоночных скелет развивается в двух направлениях: наружный и внутренний.

Наружный скелет выполняет защитную функцию, свойственен низшим позвоночным и располагается на теле в виде чешуи или панциря (черепаха, броненосец). У высших позвоночных наружный скелет исчезает, но отдельные его элементы остаются, изменяя свое назначение и месторасположение, становятся покровными костями черепа и, располагаясь уже под кожей, связаны с внутренним скелетом. В фило - онтогенезе такие кости проходят только две стадии развития (соединительно-тканную и костную) и называются первичными. Они не способны регенерировать – при травме костей черепа их вынуждены заменять искусственными пластинами.

Внутренний скелет выполняет, в основном, опорную функцию. В ходе развития под воздействием биомеханической нагрузки он постоянно изменяется. Если рассматривать беспозвоночных животных, то у них внутренний скелет имеет вид перегородок, к которым прикрепляются мышцы.

У примитивных хордовых животных (ланцетника), наряду с перегородками, появляется ось - хорда (клеточный тяж), одетый соединительнотканными оболочками.

У хрящевых рыб (акулы, скаты) уже вокруг хорды сегментально формируются хрящевые дужки, которые в дальнейшем образуют позвонки. Хрящевые позвонки, соединяясь друг с другом, формируют позвоночный столб, вентрально к нему присоединяются ребра. Таким образом, хорда остается в виде пульпозных ядер между телами позвонками. На краниальном конце тела формируется череп и вместе с позвоночным столбом участвует в образовании осевого скелета. В дальнейшем, хрящевой скелет заменяется костным, менее гибким, но более прочным.

У костистых рыб осевой скелет построен из более прочной - грубо-волокнистой костной ткани, которая характеризуется наличием минеральных солей и беспорядочным расположением коллагеновых (оссеиновых) волокон в аморфном компоненте.

С переходом животных к наземному образу жизни, у амфибий формируется новая часть скелета - скелет конечностей. В результате этого, у наземных животных формируется, кроме осевого скелета, ещё и периферический (скелет конечностей). У амфибий, так же как у костистых рыб, скелет построен из грубо-волокнистой костной ткани, но у более высокоорганизованных наземных животных (рептилии, птиц и млекопитающих) скелет уже построен из пластинчатой костной ткани, состоящей из костных пластинок, содержащих коллагеновые (оссеиновые) волокна, расположенные упорядоченно.

Таким образом, внутренний скелет позвоночных животных проходит в филогенезе три стадии развития: соединительно-тканную (перепончатую), хрящевую и костную. Кости внутреннего скелета, проходящие все эти три стадии, называются вторичными (примордиальными).

ОНТОГЕНЕЗ СКЕЛЕТА

В соответствии с основным биогенетическим законом Бэра и Э.Геккеля в онтогенезе скелет проходит так же три стадии развития: перепончатую (соединительно-тканную), хрящевую и костную.

На самой ранней стадии развития зародыша опорной частью его тела является плотная соединительная ткань, которая формирует перепончатый скелет. Затем у зародыша появляется хорда, и вокруг нее начинают формироваться вначале хрящевой, а позднее костный позвоночный столб и череп, а затем конечности.

В предплодном периоде весь скелет, за исключением первичных покровных костей черепа, хрящевой и составляет около 50% от массы тела. Каждый хрящ имеет форму будущей кости и покрыт надхрящницей (плотной соединительно-тканной оболочкой). В этот период начинается окостенение скелета, т.е. формирование костной ткани на месте хряща. Окостенение или оссификация (лат. оs-кость, facio-делаю) происходит как с наружной поверхности (перихондральная оссификация), так и изнутри (энхондральная оссификация). На месте хряща образуется грубо-волокнистая костная ткань. В результате этого, у плодов скелет построен из грубо-волокнистой костной ткани.

Только в неонатальный период грубо-волокнистая костная ткань замещается на более совершенную пластинчатую костную ткань. В этот период требуется особое внимание к новорожденным, так как их скелет еще не отличается прочностью. Что же касается хорды, то ее остатки располагаются в центре межпозвоночных дисков в виде пульпозных ядер. Особое внимание в этот период надо обратить на покровные кости черепа (затылочную, теменные и височные), так как они минуют хрящевую стадию. Между ними в онтогенезе образуются значительные соединительно-тканные пространства, называемые родничками (fonticulus), только к старости они полностью подвергаются окостенению (эндесмальная оссификация).

СТРОЕНИЕ КОСТИ С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ БИОХИМИКА

Кости скелета имеют сложный химический состав. Каждая кость состоит из органических и неорганических соединений. К неорганическим соединениям относятся вода и минеральные соли (соли кальция, фосфора, магния, натрия, калия и других элементов). Органические соединения в основном представлены белком (оссеином) и липидами (желтый костный мозг). Кость, извлеченная из организма взрослого животного, содержит примерно 50% воды, 22% минеральных солей, 12% оссеина и 16% липидов. Эластичность кости зависит от оссеина, а твердость – от минеральных солей. Специфическое соединение органических и неорганических веществ придает кости упругость, эластичность, прочность и твердость. По твердости и упругости кость можно сравнить с медью, бронзой, железобетоном. Однако, соотношение составных компонентов кости может изменяться под воздействием многих факторов и зависит от возраста (у молодых животных соотношение оссеина к минеральным элементам 1:1, у взрослых 1:2, а у старых 1:7, т.е. с возрастом теряется эластичность и упругость кости, но возрастает ее твердость и хрупкость), питания (может быть несбалансированность рациона по кальцию и фосфору) и времени года (в конце пастбищного сезона всегда максимальное содержание минеральных веществ).

СТРОЕНИЕ КОСТИ С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ ГИСТОЛОГА

Кость состоит из нескольких тканей, но основной является:

1) Костная ткань. Она чрезвычайно лабильна (постоянно и быстро изменяется), это единственная ткань в организме, кроме крови, которая может полностью восстанавливаться после повреждения. В ней происходят постоянно два диаметрально противоположных процесса - разрушение (резорбция) и восстановление (регенерация). Эти процессы происходят под влиянием механических сил, возникающих в период статики и динамики животного, и обеспечивают обновление скелета. Согласно экспериментальным исследованиям, скелет человека полностью обновляется в течение 6 месяцев.

Костная ткань состоит из клеток и межклеточного вещества . Существует три типа костных клеток:

а) Остеобласты - это молодые остеобразующие клетки, которые синтезируют межклеточное вещество - матрикс. По мере накопления межклеточного вещества остеобласты замуровываются в нем и становятся остеоцитами. Вспомогательной функцией остеобластов является участие в процессе отложения солей кальция в межклеточном веществе (кальцификации матрикса).

б) Остеоциты - это зрелые костные клетки. Они обеспечивают структурную и метаболическую интеграцию (объединение) кости. Существует мнение, что эти клетки участвуют в образовании оссеина (белкового компонента кости) и лизировании (растворении) межклеточного неминерализированного матрикса.

в) Остеокласты - гигантские многоядерные клетки, появляющиеся в местах рассасывания костных структур. Функция их заключается в удалении продуктов распада кости и лизисе минирализованных структур.

г) Межклеточное вещество (костный матрикс) в основном представлено коллагеновыми волокнами и аморфным компонентом, который заполняет промежутки между волокнами и клетками. На основе коллагеновых волокон откладывается минеральная часть костной ткани в виде двухфазной системы минералов: кристаллического гидроксиапатита и аморфного фосфата кальция (более лабильного). Благодаря наличию кристаллической фазы минералов в костях при упругих деформациях возникает пьезоэлектричество. Таким образом, образуется энергия, необходимая для происходящих в костях преобразований. Кость поляризуется: вогнутые части кости заряжаются отрицательно (обычно достраиваются костной тканью), выпуклые положительно (в них происходит резорбция - разрушение костной ткани).

Различают два вида костной ткани :

- Грубо-волокнистую , для которой характерно беспорядочное расположение коллагеновых волокон в межклеточном веществе; из этой ткани построен скелет плода и новорожденного, а у взрослого организма она встречается в зонах прикрепления сухожилий к костям и в швах черепах после их зарастания (синостозирования);

- Пластинчатую, особенностью которой является то, что коллагеновые (оссеиновые) волокна располагаются упорядоченно и формируют цилиндрические пластины, вставленные одна в другую вокруг сосудов и нервов. Эти образования получили названия «остеон». Итак, структурной единицей пластинчатой костной ткани являются остеоны.

Остеон (osteonum) представляет собой систему костных пластинок, концентрически расположенных вокруг канала, в котором проходят сосуды и нервы (гаверсов канал). Каждый остеон состоит из 5-20 цилиндрических пластинок и имеет диаметр 3-4 мм. Они склеены между собой аморфным веществом, пропитанным минеральными солями. Остеоны располагаются не беспорядочно, а соответственно функциональной нагрузке на кость. Из остеонов формируются перекладины костного вещества , или балки, которые в свою очередь образуют компактное вещество (если перекладины лежат плотно) или губчатое вещество (если перекладины лежат рыхло) кости. Из пластинчатой костной ткани в основном построен скелет взрослого организма.

Кроме костной ткани имеются:

2) Хрящевая ткань - покрывает суставные поверхности костей (гиалиновый хрящ) и образует зоны роста кости (метафизарный хрящ). Хрящевая ткань состоит из клеток (хондобластов, хондроцитов, хондокластов) и межклеточного вещества. Особенностью последнего является его сложный химический состав. В межклеточном веществе хряща органические компоненты представлены мукополисахаридами (хондроитинсерная кислота, кератинсульфат). Структурной единицей хрящевой ткани является хондрон, который представляет собой изогенную группу клеток, объединенную межклеточным веществом и окруженную капсулой.

Различают три вида хрящевой ткани :

- гиалиновый хрящ (из него построены в основном скелет эмбриона, у взрослого – суставные, реберные хрящи, хрящи гортани трахей, бронхов);

- волокнистый хрящ (образует межпозвоночные диски, мениски);

- эластический хрящ (формирует ушную раковину, наружный слуховой проход).

3) Соединительная ткань состоит из небольшого количества клеток (фибробластов, фиброцитов..), волокон (коллагеновых, эластических, ретулярных) и аморфного вещества. Основу аморфного компонента составляют гелеобразные мукополисахариды (нейтральные и кислые гликозамингликаны).

Различают несколько видов соединительной ткани:

- Рыхлая соединительная ткань всегдасопровождает сосуды (кровеносные и лимфатические) и нервы. Ее особенностью является преобладание клеток и аморфного компонента над волокнами. Рыхлая соединительная ткань образует внутренний слой надкостницы, выстилает изнутри костномозговую полость и формирует трабекулы, по которым внутрь кости проникают нервы, кровеносные и лимфатические сосуды;

- Плотная соединительная ткань покрывает кость снаружи и формирует фиброзный слой надкостницы. Ее характерной особенностью является преобладание волокнистых структур в межклеточном веществе.

5 )Миелоидная ткань образует паренхиму красного костного мозга и в ней происходит развитие клеток крови (эритроцитов, лейкоцитов…).

6) Кровь, лимфа - жидкие ткани внутренней среды, которые участвуют в транспорте питательных веществ, кислорода, углекислого газа и конечных продуктов обмена. Они выполняют трофическую, транспортную и защитную функции. В костях содержится до 50% всей венозной крови.

7) Эндотелий – это особый вид эпителиальных тканей, которыйобразует внутреннюю стенку сосудов.

8) Нервная ткань - в виде нервов и нервных окончаний.

СТРОЕНИЕ КОСТИ С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ АНАТОМА

Каждая кость (лат. Оs - кость) является самостоятельным органом. Она имеет определенную форму, величину, строение. Кость как орган у взрослого животного состоит из тесно связанных друг с другом следующих компонентов:

1)Надкостница - periosteum, располагается на поверхности кости и состоит из двух слоев. Наружный (фиброзный) слой построен из плотной соединительной ткани и выполняет защитную функцию, укрепляет кость и увеличивает ее упругие свойства. Внутренний (oстеогенный) слой надкостницы построен из рыхлой соединительной ткани, в которой имеются нервы, сосуды и значительное количество остеобластов (остеообразующих клеток). За счет этого слоя происходит развитие, рост в толщину и регенерация костей после повреждения. Надкостница прочно срастается с костью при помощи соединительно-тканных прободающих (шарпеевских) волокон, проникающих в глубь кости. Таким образом, надкостница выполняет защитную, трофическую и остеообразующую функции.

Кость без надкостницы, как дерево без коры, существовать не может. Надкостница же, с аккуратно извлеченной из нее костью, может вновь образовывать кость за счет неповрежденных клеток своего внутреннего слоя.

2)Компактное (плотное) вещество кости– substantia compacta -располагается за надкостницей и построено из пластинчатой костной ткани, которая формирует костные перекладины (балки). Отличительной особенностью компактного вещества является плотное расположение костных перекладин . Прочность компакты обеспечивается слоистым строением и каналами, внутри которых располагаются сосуды, несущие кровь. По прочности компактное вещество приравнивается к чугуну или граниту.

3)Губчатое вещество кости - substantia spongiosa – располагается под компактным веществом внутри кости и построено так же из пластинчатой костной ткани. Отличительной особенностью губчатого вещества является то, что костные перекладины располагаются рыхло и образуют ячейки, поэтому губчатое вещество действительно напоминает по строению губку. По сравнению с компактным оно обладает гораздо больше выраженными деформационными свойствами и формируется именно в тех местах, где на кость действуют силы сжатия и растяжения. Направление костных балок губчатого вещества соответствует основным линиям напряжения. Упругие деформации в губчатом веществе выражены значительно сильнее (4-6 раз). Распределение компактного и губчатого веществ зависит от функциональных условий кости. Компактное вещество находится в тех костях и в тех частях их, которые выполняют функции опоры и движения (например, в диафизах трубчатых костей). В места, где при большом объеме требуется сохранить легкость и вместе с тем прочность, образуется губчатое вещество (например, в эпифизах трубчатых костей).

4) Внутри кости располагаетсякостномозговая полость – cavum medullae, стенки которой изнутри, так же как и поверхность костных балок покрыта тонкой волокнистой соединительно-тканной оболочкойэндоостом - endoosteum. Как и периост, эндоост в своем составе имеет остеобласты, за счет которых кость растет изнутри и восстанавливается при переломах.

5) В ячейках губчатого вещества и костномозговой полости находится красный костный мозг – medulla ossium rubra, в котором протекают процессы кроветворения. У плодов и новорожденных все кости кроветворят, но с возрастом, постепенно, происходит замещение миелоидной (кроветворной) ткани на жировую и красный косный мозг превращается в желтый - medulla ossium flava - и теряет функцию кроветворения (у домашних животных этот процесс начинается со второго месяца после рождения). Соотношение между красным и желтым костным мозгом у месячных телят составляет 9:1, а у взрослых – 1:1. Дольше всего сохраняется красный костный мозг в губчатом веществе позвонков и грудной кости.

6)Суставной хрящ – cartilago articularis - покрывает суставные поверхности кости и построен из гиалиновой хрящевой ткани. Толщина хряща очень сильно варьирует. Как правило, в проксимальном отделе кости он тоньше, чем в дистальном. Суставной хрящ не имеет надхрящницы и никогда не подвергается окостенению. При большой статической нагрузке он истончается.

Таким образом, в кости взрослого животного послойно выделяют:

1) надкостницу, 2) компактное вещество, 3) губчатое вещество, 4)костномозговую полость с эндоостом, 5) костный мозг, 6) суставной хрящ.

У растущей кости, кроме указанных выше 6-ти компонентов имеются еще и другие, формирующие зоны роста кости. В такой кости есть еще метафизарный хрящ, отделяющий тело кости (диафиз) от ее концов (эпифизов), и три вида особо построенной костной ткани, контактирующей с данным хрящом и называемойсубхондральной костью.

КЛАССИФИКАЦИЯ КОСТЕЙ

В основу классификации положены форма (строение), развитие и функция костей.

Словарь природной мудрости

Это одна из главных страничек сайта. Сейчас у вас есть УНИКАЛЬНАЯ возможность узнать о настоящих природных законах Вселенной. Получены они из очень референтного для меня источника.

Продолжение темы на этой страничке .

Законы

Первый и самый главный закон Вселенной:

Закон свободы воли и свободы выбора

Второй самый главный закон Вселенной:

Все формы во Вселенной, начиная с атомов, стремятся к самосохранению

(Это не означает, что атомы обладают сознанием, чтобы стремиться к самосохранению, просто, согласно законам квантовой физики, и второму началу термодинамики, атомы всегда находятся в наиболее стабильном, равновесном состоянии с наименьшим энергетическим потенциалом).

Из этих двух законов следуют два принципа :

Вселенная построена на принципах самоутверждения и доминирования

Вселенная построена на принципах сотрудничества и самопожертвования

Из этих двух законов и принципов следуют следующие два закона:

Закон Эволюции

Закон Эволюции предполагает, что все сущности во Вселенной, в том числе и так называемые Боги, проходили все стадии эволюции, начиная с простейших. Во Вселенной нет сущностей, существующих вечно и неизменно. После Большого Взрыва или начала Дня Брахмы, все во Вселенной развивается каждый раз заново.

Закон Иерархии

Закон Иерархии предполагает, что в живом мире более организованные существа живут за счет менее организованных, предоставляя последним возможности укоренной эволюции. В человеческом обществе Закон предполагает, что положение в человеческой иерархии должно соответствовать уровню эволюционного развития человека, и что более эволюционно зрелые сущности должны управлять менее эволюционно зрелыми сущностями, а последние в свою очередь должны подчиняться Старшим.

Но опять же, эти законы не даются кем-то сверху - это базовые свойства Материи, как в атомарном, так и волновом ее аспекте. Эволюция всех живых существ подчиняется базовым законам. Движущей силой эволюции является гедонизм - получение удовольствия и наслаждения путем усвоения максимально возможного количества энергии и информации из окружающего мира и самосохранение.

«Все живые существа желают удовольствий и пытаются избежать страданий». «Махабхарата».

Те живые существа, виды живых существ, либо целые сообщества, которые живут только исходя из принципа самоутверждения и доминирования, пренебрегая сотрудничеством и самопожертвованием, постепенно или резко вытесняются и уничтожаются Природой, те живые существа, виды живых существ, либо целые сообщества, которые живут только исходя из принципа самопожертвования, неизбежно вытесняются и уничтожаются Природой. Следовательно, Природой в процессе эволюции выработана Золотая Середина - процветают и эволюционируют только те живые существа, виды живых существ, либо целые сообщества, которые живут, гармонически сочетая принципы самоутверждения и сотрудничества, доминирования и самопожертвования. Потому что эти принципы выработаны в процессе триллион квадриллионов взаимодействий триллион квадриллионов всех живых существ на протяжении всех 4 млрд. лет эволюции. Информация обо всех этих бесчисленных взаимодействиях и составляет основу Anima Mundi , Мировой Души.

Мировая душа хранит информацию не только об успешных взаимодействиях, приведших к процветанию и эволюции, но и о неуспешных, которые привели к гибели живого существа, вида или целого сообщества. Мировая Душа никем не управляется и не обладает единым Сознанием или Разумом - это гигантский континуум сознаний всех живых существ, живших и живущих на этой планете. Однако, повторяю, у Мировой Души есть единственная телеология- процветание и сохранение жизни во всем ее многообразии . Те живые существа, которые способствуют выполнению этой задачи- поддерживаются Природой, процветают и эволюционируют, те, кто идет против течения- постепенно деградируют и уничтожаются. Законы, по которым взаимодействуют живые существа- это правила, или алгоритмы поведения, выполнение которых позволяет каждому живому существу, не нарушая динамического равновесия системы, гомеостаза, эволюционировать в соответствии с базовыми Законами. Нарушение этих законов ведет к разрушению динамического равновесия, выработанного в течение 4 млрд. лет эволюции. Если отдельное живое существо, либо сообщества живых существ систематически и злостно нарушают законы Природы, то система предпринимает шаги к ликвидации нарушителей. Однако это происходит не по воле «Бога» или «Служителей Кармы», а в силу присущего всей Мировой Душе, Природе и каждому отдельному организму иммунитета против деструктивного внешнего воздействия или деструктивной эндогенной мутации. В нашем теле ежедневно разрушаются миллиарды старых и мутировавших клеток, ибо, если иммунитет организма сильный, то ни одна мутировавшая клетка, либо проникший чужеродный организм не может далее развиваться и немедленно уничтожается. Вы же не скажете, что все эти процессы- проявление воли некоего «Творца» или «Служителей Кармы», это просто здоровый иммунитет, если же вы считаете, что в Природе все иначе и где то существует некий Творец, который кого то там милует, а кого то карает, я вам сочувствую…

Итак, выявлены следующие законы :

Тебе надо - ты и делай

Не просят, не лезь

Не обещай, пообещал - выполни обещание

В просьбе не отказывай

У Природы нет ничего лишнего и вредного

Не мешай

Не критикуй

Не западай

Спрашивай разрешения везде

Живи здесь и сейчас

Не ставить цели, главное- движение

Не передавай полученную информацию, если ее не отработал

Все невозможное- возможно

Грех есть то, что ты сам считаешь грехом

Избегая малых трудностей- напрашиваешься на большие

Не искушай судьбу трижды (дважды- можно)

Главное- вовремя остановиться

Не сожалей о том, что было и чего не было

Помогая другим- помогаем себе

Ты никому ничего не должен

Тебе никто ничего не должен

Делай то, что ты хочешь делать

Не делай другому то, чего не хочешь, чтобы сделали тебе

Сомневаешься- не делай

Начал дело- закончи

Как получилось- так и лучше

Своя воля- благо, чужая воля- зло

Не будучи спрошен- не говори

Не знаешь точно- не говори

Не искажай информацию

Не говори приятной лжи

Никогда не говори «никогда»

Научись говорить «нет!»

Не оправдывайся

Кто сравнивает- тот проигрывает

Не воюй с эгрегорами

Не участвуй в битвах эгрегоров

Не привязывайся к эгрегорам

Не нарушай законов социума, в котором живешь

За все надо платить

То, что заработал- то твое

Не отвергай того, что пришло, как дар

Не ходи вместе с толпой

Не зная броду, не суйся в воду

Не дергай тигра за усы

Не в свои сани- не садись

Не лезь в помойку

Не возвращайся к тому, с чем (или с кем) распрощался

Не сотворяй Тварей

Не нарушай субординации. Закон Иерархии

Не прыгай через ступени, придется возвращаться. Закон Эволюции

Этот список не окончательный, возможно, он вызовет возражения. Поясню на паре примеров, что значит выполнение или нарушение Закона.

Не дергай тигра за усы - смысл закона в том, что не следует понапрасну и без особой надобности рисковать своей жизнью и здоровьем. Мудрые римляне говорили- Premium vivere - «прежде всего- жить». Всякое неоправданно рискованное поведение- есть нарушение данного закона. Например- сейчас широко пропагандируются всякие экстремальные виды спорта, когда человек гибнет или получает увечья в результате погони за адреналином- это и есть наказание за нарушение данного закона. Никто тебе ни виноват, сам напросился.

Закон Не возвращайся. Невозможно вернуться в утробу, - в этом мире можно двигаться только вперед. Всякие попытки вернуться в прошлое оканчиваются очень плохо. Этот закон работает неукоснительно в области сексуально- семейных отношений. Если вы расстались с человеком, то значит вы друг другу уже не нужны, возобновлять отношения нельзя, кончится все хреново- проверено неоднократно. В государственно-религиозной сфере- нельзя возвращаться к той религиозной системе, от которой отказались.

Нарушение Законов, как правило, не сходит с рук Белым сущностям, хотя могут быть разные варианты. Поведение же Черных сущностей в основном основано на нарушении тех или иных законов. Например: все спецслужбы мира нарушают законы: Не искажай информацию, Не просят, не лезь, У Природы нет ничего лишнего и вредного, Не мешай, Спрашивай разрешения везде, Не делай другому то, чего не хочешь, чтобы сделали тебе. Именно на нарушении этих Законов построена вся их деятельность- они занимаются дезинформацией, лезут туда, куда их не просят, уничтожают вредных с их точки зрения людей и организации, ставят палки в колеса всем своим потенциальным противникам, добывая секреты других государств никого не спрашивают на это разрешения, совершают диверсии и очень сильно негодуют, когда тоже самое делают их противники. Однако, за исключением отдельных провалов, члены и особенно руководители спецслужб получают приличное жалование, звания, награды, почет и уважение, солидную пенсию. Почему так? Потому что нарушение Законов прикрывает государственный эгрегор, социум. За нарушение Законов, как правило, расплачиваются рядовые граждане- именно они гибнут в результате терактов, которые были спровоцированы действиями спецслужб.

Кроме того, существуют так называемые Понятийные законы , часть из которых изложил Ричард Бах в своей книге «Иллюзии» и «Единственная», Понятийные законы, опять же, не даны кем-то сверху, они раскрывают устройство Вселенной в обоих ее аспектах- атомарном и волновом и во взаимодействии этих аспектов:

Ничто не появляется из ничего

Ничто не происходит без достаточных причин

Всякое действие имеет свое следствие

Всякое явление имеет свою причину

Подобное притягивает подобное

Малое содержит в себе большое

Внешнее подобно внутреннему

Как вверху, так и внизу

Ты идешь по Пути, Путь идет через тебя

Ты рождаешься в мире, мир рождается в тебе

Изменяя себя, ты изменяешь мир

Люди- смертные боги

Боги- бессмертные люди

Не все люди и не все боги- Люди

Боги- смертны. Люди могут стать бессмертны

Первому- самый лучший кусок пирога

Нет наказания без вины

Твоя миссия на Земле не закончена, пока ты жив

Каждое мгновение жизни имеет значение и смысл

Изучать можно только то, чем не обладаешь

Ты учишь лучше всего тому, чему тебе самому надо научиться

Все, что случается с тобой- Ты притянул к себе

Что было однажды- может повториться

Будь правдив с самим собой

В проблеме уже заложено решение

Радуйся трудностям- ими ты растешь

Недовольство является стимулом прогресса

Желания- осуществляются

Если есть желание, значит, есть силы для достижения желаемого

У каждого существа свое время и свое пространство

Ты занимаешь то место, какое заслуживаешь

В каждой жизни приходится делать выбор между правильным и легким

Безупречность во всем- это мастерство жизни

Лучше своя дхарма плохо исполненная, чем хорошо исполненная, но чужая

Сильный всегда прав, не потому что он прав, а потому что он сильнее

Победителей не судят

Мудрый не оставляет следов

Мастер не оставляет трупа

Кроме того, есть законы сексуальных отношений :

Выбирает женщина, с кем ей иметь сексуальные отношения, от кого рожать, за кого выходить замуж

Мужчина не вправе отказывать женщине, если она его выбрала- в первых двух случаях

Женщина вправе отказать мужчине, без обоснований причин отказа

Мужчина не должен мстить женщине за отказ

Молодая женщина, отказывающая мужчинам в сексе без существенных на то причин, встречает старость в одиночестве

Государство, в котором молодые женщины отказывают мужчинам в сексе без существенных причин, вырождается и гибнет

Чем раньше происходит первый половой акт у мужчины, тем успешнее его жизнь, тем более процветает государство

Если женщина выбрала мужчину, она не вправе отказывать ему в сексе

Если женщина выбрала мужчину, она не вправе его унижать и требовать от него того, что он сделать не в состоянии

Мужчине: сходись только с теми женщинами, которые сами за это будут благодарны (Антисфен)

Если женщина флиртует, обязана доводить дело до секса

Если не хочешь доводить дело до секса, не флиртуй

Сексуальная одежда- половой призыв: «Я хочу!»

Не хочешь приставаний- не одевайся сексуально

В наготе- правда, в одежде- ложь

Импотентом мужчину делают женщины

Цель женщины- добиться эякуляции мужчины

Цель мужчины- максимально оттянуть эякуляцию

Ни одна капля спермы не должна пропадать даром

Никто не вправе указывать женщине, сколько мужчин должно быть в ее жизни

Никто не вправе указывать мужчине, сколько женщин должно быть в его жизни

Никто не вправе указывать, кому бы то ни было, сроки, когда можно начинать сексуальную жизнь, а когда ее следует заканчивать

Дети и подростки имеют полное и неотъемлемое право на сексуальную жизнь

Исходя из этих Законов, можете сделать вывод, что во всех христианских социумах нарушаются ВСЕ законы сексуальных отношений, особенно последний.

Кроме того, есть законы Белых Учителей , из которых приведу следующие:

Обучение существ благу должно производиться без причинения им страданий «Законы Ману» 2. 159

Не демонстрировать сиддхи для привлечения учеников

Не навязывать свое видение мира, только излагать

Не навязывать свой Путь, только предлагать

Не заявлять свой Путь как единственно возможный

Ничего не обещать и ничего не гарантировать

Не создавать собственного культа

Не строить пирамиду с самим собой во главе

Обращаться, прежде всего, к разуму учеников

Спрашивающему неправильно- не отвечать

Не использовать страх как средство обучения

Главный девиз обучения: «До всего доходи сам»

Не одаривать сиддхами

Не создавать догматов

Во всем следовать Природе

Главный критерий Истины- опыт, наблюдаемая реальность

Миссия Белого Учителя выполнена, когда появился Ученик, превзошедший Учителя

Установить приемлемую плату за обучение и ничего не требовать сверх того

Уважать всех, кто пришел

Уважать тех, кто ушел

Из этих Законов вы можете сделать вывод, что Иисус был абсолютно Черным Учителем, вернее Черным, замаскированным под Белого.

Есть еще Закон Магов :

Сила выше Мудрости

Первоначально у меня было желание снабдить каждый закон развернутым комментарием, но делать это не буду, поскольку каждый должен отработать эти законы сам .

Следует сказать, что все проблемы современной цивилизации состоят в том, что бо льшая часть человечества являются Нарушителями Природных Законов. Из особо злостных Нарушителей - религиозные и политические течения.

Ulisses "Путь Одиссея"

• < Привлечение благоприятных возможностей начинается с…
• Сексуальность и чакральная схема >

Законы экологии — общие закономерности и принципы взаимодействия человеческого общества с природной средой.

Значение этих законов состоит в регламентации характера и направленности человеческой деятельности в пределах экосистем различного уровня. Среди законов экологии, сформулированных разными авторами, наибольшую известность получили четыре закона-афоризма американского ученого-эколога Барри Коммонера (1974):

• «все связано со всем» (закон всеобщей связи вещей и явлений в природе);
• «все должно куда-то деваться» (закон сохранения массы вещества);
• «ничто не дается даром» (о цене развития);
• «природа знает лучше» (о главном критерии эволюционного отбора).

Из закона всеобщей связи вещей и явлений в природе («все связано со всем») вытекает несколько следствий:

• закон больших чисел - совокупное действие большого числа случайных факторов приводит к результату, почти не зависящему от случая, т.е. имеющему системный характер. Так, мириады бактерий в почве, воде, телах живых организмов создают особую, относительно стабильную микробиологическую среду, необходимую для нормального существования всего живого. Или другой пример: случайное поведение большого числа молекул в некотором объеме газа обусловливает вполне определенные значения температуры и давления;
• принцип Ле Шателье (Брауна) - при внешнем воздействии, выводящем систему из состояния устойчивого равновесия, это равновесие смещается в направлении, при котором эффект внешнего воздействия уменьшается. На биологическом уровне он реализуется в виде способности экосистем к саморегуляции;
• закон оптимальности — любая система функционирует с наибольшей эффективностью в некоторых характерных для нее пространственно-временных пределах;
• любые системные изменения в природе оказывают прямое или опосредованное воздействие на человека — от состояния индивидуума до сложных общественных отношений.

Из закона сохранения массы вещества («все должно куда-то деваться») вытекают по меньшей мере два постулата, имеющих практическое значение:

Барри Коммонер писан «...глобальная экосистема представляет собой единое целое, в рамках которого ничего не может быть выиграно или потеряно и которое не может являться объектом всеобщего улучшения; все, что было извлечено из нее человеческим трудом, должно быть возмещено. Платежа по этому векселю нельзя избежать; он может быть только отсрочен. Нынешний кризис окружающей среды говорит о том, что отсрочка очень затянулась».

Принцип «природа знает лучше» определяет прежде всего то, что может и что не должно иметь места в биосфере. Все в природе — от простых молекул до человека — прошло жесточайший конкурс на право существования. В настоящее время планету населяет лишь 1/1000 испытанных эволюцией видов растений и животных. Главный критерий этого эволюционного отбора — вписанность в глобальный биотический круговорот , заполненность всех экологических ниш. У любого вещества, выработанного организмами, должен существовать разлагающий его фермент, и все продукты распада должны вновь вовлекаться в круговорот. С каждым биологическим видом, который нарушал этот закон, эволюция рано или поздно расставалась. Человеческая индустриальная цивилизация грубо нарушает замкнутость биотического круговорота в глобальном масштабе, что не может остаться безнаказанным. В этой критической ситуации должен быть найден компромисс, что под силу только человеку, обладающему разумом и стремлением к этому.

Помимо формулировок Барри Коммонера современные экологи вывели еще один закон экологии - «на всех не хватит» (закон ограниченности ресурсов). Очевидно, что масса питательных веществ для всех форм жизни на Земле конечна и ограничена. Ее не хватает на всех появляющихся в биосфере представителей органического мира, поэтому значительное увеличение численности и массы каких-либо организмов в глобальном масштабе может происходить только за счет уменьшения численности и массы других. На противоречие между скоростью размножения и ограниченностью ресурсов питания применительно к народонаселению планеты впервые обратил внимание английский экономист Т.Р. Мальтус (1798), который именно этим пытался обосновать неизбежность социальной конкуренции. В свою очередь, Ч. Дарвин заимствовал у Мальтуса понятие «борьба за существование» для объяснения механизма естественного отбора в живой природе.

Закон ограниченности ресурсов — источник всех форм конкуренции, соперничества и антагонизма в природе и, к сожалению, в обществе. И сколько бы ни считали классовую борьбу, расизм, межнациональные конфликты чисто социальными явлениями — все они своими корнями уходят во внутривидовую конкуренцию, принимающую иногда гораздо более жестокие формы, чем у животных.

Существенное различие в том, что в природе в результате конкурентной борьбы выживают лучшие, а в человеческом обществе — это отнюдь не так.

Обобщенную классификацию экологических законов представил известный советский ученый Н.Ф. Реймерс. Им даны следующие формулировки:

• закон социально-экологического равновесия (необходимости сохранения равновесия между давлением на среду и восстановлением этой среды, как природным, так и искусственным);
• принцип культурного управления развитием (наложение ограничений на экстенсивное развитие, учет экологических ограничений);
• правило социально-экологического замещения (необходимость выявления путей замещения человеческих потребностей);
• закон социально-экологической необратимости (невозможность поворота эволюционного движения вспять, от сложных форм к более простым);
• закон ноосферы Вернадского (неизбежность трансформации биосферы под влиянием мысли и человеческого труда в ноосферу — геосферу, в которой разум становится доминирующим в развитии системы «человек-природа»).

Соблюдение этих законов возможно при условии осознания человечеством своей роли в механизме поддержания стабильности биосферы. Известно, что в процессе эволюции сохраняются только те виды, которые способны обеспечивать устойчивость жизни и окружающей среды. Только человек, используя силу своего разума, может направить дальнейшее развитие биосферы по пути сохранения дикой природы, сохранения цивилизации и человечества, создания более справедливой социальной системы, перехода от философии войны к философии мира и партнерства, любви и уважения к будущим поколениям. Все это составляющие нового биосферного мировоззрения, которое должно стать общечеловеческим.

Законы и принципы экологии

Закон минимума

В 1840 г. Ю. Либих установил, что урожай часто ограничивается не теми питательными веществами, которые требуются в больших количествах, а теми, которых нужно немного, но которых мало и в почве. Сформулированный им закон гласил: «Веществом, находящимся в минимуме, управляется урожай, определяется величина и устойчивость последнего во времени». Впоследствии к питательным веществам добавили ряд других факторов, например температуру. Действие данного закона ограничивают два принципа. Первый закон Либиха строго действует только в условиях стационарного состояния. Более точная формулировка: «при стационарном состоянии лимитирующим будет то вещество, доступные количества которого наиболее близки к необходимому минимуму». Второй принцип касается взаимодействия факторов. Высокая концентрация или доступность некоторого вещества может изменять потребление минимального питательного вещества. Следующий закон сформулирован в самой экологии и обобщает закон минимума.

Закон толерантности

Этот закон формулируется следующим образом: отсутствие или невозможность развития экосистемы определяется не только недостатком, но и избытком любого из факторов (тепло, свет, вода). Следовательно, организмы характеризуются как экологическим минимумом, так и максимумом. Слишком много хорошего тоже плохо. Диапазон между двумя величинами составляет пределы толерантности, в которых организм нормально реагирует на влияние среды. Закон толерантности предложил В. Шелфорд в 1913 г. Можно сформулировать ряд дополняющих его предложений.

• Организмы могут иметь широкий диапазон толерантности в отношении одного фактора и узкий в отношении другого.
• Организмы с широким диапазоном толерантности ко всем факторам обычно наиболее широко распространены.
• Если условия по одному экологическому фактору не оптимальны для вида, то может сузиться диапазон толерантности к другим экологическим факторам.
• В природе организмы очень часто оказываются в условиях, не соответствующих оптимальному значению того или иного фактора, определенному в лаборатории.
• Период размножения обычно является критическим; в этот период многие факторы среды часто оказываются лимитирующими.

Живые организмы изменяют условия среды, чтобы ослабить лимитирующее влияние физических факторов. Виды с широким географическим распространением образуют адаптированные к местным условиям популяции, которые называются экотипами. Их оптимумы и пределы толерантности соответствуют местным условиям.

Обобщающая концепция лимитирующих факторов

Наиболее важными факторами на суше являются свет, температура и вода (осадки), а в море — свет, температура и соленость. Эти физические условия существования могут быть лимитирующими и влияющими благоприятно. Все факторы среды зависят друг от друга и действуют согласованно. Из других лимитирующих факторов можно отметить атмосферные газы (углекислый газ, кислород) и биогенные соли. Формулируя «закон минимума», Либих и имел в виду лимитирующее воздействие жизненно важных химических элементов, присутствующих в среде в небольших и непостоянных количествах. Они называются микроэлементами и к ним относятся железо, медь, цинк, бор, кремний, молибден, хлор, ванадий, кобальт, йод, натрий. Многие микроэлементы подобно витаминам действуют как катализаторы. Фосфор, калий, кальций, сера, магний, требующиеся организмам в больших количествах, называются макроэлементами. Важным лимитирующим фактором в современных условиях является загрязнение природной среды. Главный лимитирующий фактор, по Ю. Одуму, - размеры и качество «ойкоса », или нашей «природной обители», а не просто число калорий, которые можно выжать из земли. Ландшафт не только склад запасов, но и дом, в котором мы живем. «Следует стремиться к тому, чтобы сохранить, по меньшей мере, треть всей суши в качестве охраняемого открытого пространства. Это означает, что треть всей нашей среды обитания должны составлять национальные или местные парки, заповедники, зеленые зоны, участки дикой природы и т.п.». Территория, необходимая одному человеку, по разным оценкам колеблется от 1 до 5 га. Вторая из этих цифр превосходит площадь, которая приходится ныне на одного жителя Земли.

Плотность населения приближается к одному человеку на 2 га суши. Пригодны же для сельского хозяйства только 24% суши. Хотя с площади всего лишь 0,12 га можно получить достаточно калорий, чтобы поддержать существование одного человека, для полноценного питания с большим количеством мяса, фруктов и зелени необходимо около 0,6 га на человека. Кроме того, требуется еще около 0,4 га для производства разного рода волокна (бумаги, древесины, хлопка) и еще 0,2 га для дорог, аэропортов, зданий и т.п. Отсюда концепция «золотого миллиарда», в соответствии с которой оптимальным количеством населения является 1 млрд человек, и стало быть, уже сейчас около 5 млрд «лишних людей». Человек впервые за свою историю столкнулся с предельными, а не локальными ограничениями. Преодоление лимитирующих факторов требует огромных затрат вещества и энергии. Для удвоения урожая необходимо десятикратное увеличение количества удобрений, ядохимикатов и мощности (животных или машин). К лимитирующим факторам относится и численность популяции.

Закон конкурентного исключения

Данный закон формулируется следующим образом: два вида, занимающие одну экологическую нишу, не могут сосуществовать в одном месте неограниченно долго.

То, какой вид побеждает, зависит от внешних условий. В сходных условиях победить может каждый. Важным для победы обстоятельством является скорость роста популяции. Неспособность вида к биотической конкуренции ведет к его оттеснению и необходимости приспособления к более трудным условиям и факторам.

Закон конкурентного исключения может работать и в человеческом обществе. Особенность его действия в настоящее время заключается в том, что цивилизации не могут разойтись. Им некуда уйти со своей территории, потому что в биосфере нет свободного места для расселения и нет избытка ресурсов, что приводит к обострению борьбы со всеми вытекающими отсюда последствиями. Можно говорить об экологическом соперничестве между странами и даже экологических войнах или войнах, обусловленных экологическими причинами. В свое время Гитлер оправдывал агрессивную политику нацистской Германии борьбой за жизненное пространство. Ресурсы нефти, угля и т.п. и тогда были важны. Еще больший вес они имеют в XXI в. К тому же добавилась необходимость территорий для захоронения радиоактивных и прочих отходов. Войны — горячие и холодные — приобретают экологическую окраску. Многие события в современной истории, например распад СССР, воспринимаются по-новому, если на них посмотреть с экологических позиций. Одна цивилизация может не только завоевать другую, но использовать ее для корыстных с экологической точки зрения целей. Это и будет экологический колониализм. Так переплетаются политические, социальные и экологические проблемы.

Основной закон экологии

Одним из главных достижений экологии стало открытие, что развиваются не только организмы и виды, но и . Последовательность сообществ, сменяющих друг друга в данном районе, называется сукцессией. Сукцессия происходит в результате изменения физической среды под действием сообщества, т.е. контролируется им.

Высокая продуктивность дает низкую надежность — еще одна формулировка основного закона экологии, из которой вытекает следующее правило: «Оптимальная эффективность всегда меньше максимальной». Разнообразие в соответствии с основным законом экологии непосредственно связано с устойчивостью. Однако пока неизвестно, до какой степени эта связь является причинно-следственной.

Некоторые другие важные для экологии законы и принципы.

Закон эмерджентности : целое всегда имеет особые свойства, отсутствующие у его части.

Закон необходимого разнообразия : система не может состоять из абсолютно идентичных элементов, но может иметь иерархическую организацию и интегративные уровни.

Закон необратимости эволюции : организм (популяция, вид) не может вернуться к прежнему состоянию, осуществленному в ряду его предков.

Закон усложнения организации : историческое развитие живых организмов приводит к усложнению их организации путем дифференциации органов и функций.

Биогенетический закон (Э. Геккель): онтогенез организма есть краткое повторение филогенеза данного вида, т.е. индивид в своем развитии повторяет сокращенно историческое развитие своего вида.

Закон неравномерности развития частей системы : системы одного уровня иерархии развиваются не строго синхронно, в то время как одни достигают более высокой стадии развития, другие остаются в менее развитом состоянии. Этот закон непосредственно связан с законом необходимого разнообразия.

Закон сохранения жизни : жизнь может существовать только в процессе движения через живое тело потока веществ, энергии, информации.

Принцип сохранения упорядоченности (Я. Пригожий): в открытых системах энтропия не возрастает, а уменьшается до тех пор, пока не достигается минимальная постоянная величина, всегда больше нуля.

Принцип Ле Шателье-Брауна : при внешнем воздействии, выводящем систему из состояния устойчивого равновесия, это равновесие смещается в том направлении, при котором эффект внешнего воздействия ослабляется.

Принцип экономии энергии (Л. Онсагер): при вероятности развития процесса в некотором множестве направлений, допускаемых началами термодинамики, реализуется то, которое обеспечивает минимум рассеивания энергии.

Закон максимизации энергии и информации : наилучшими шансами на самосохранение обладает система, в наибольшей степени способствующая поступлению, выработке и эффективному использованию энергии и информации; максимальное поступление вещества не гарантирует системе успеха в конкурентной борьбе.

Закон развития системы за счет окружающей среды : любая система может развиваться только за счет использования материально-энергетических и информационных возможностей окружающей ее среды; абсолютно изолированное саморазвитие невозможно.

Правило Шредингера «о питании» организма отрицательной энтропией: упорядоченность организма выше окружающей среды, и организм отдает в эту среду больше неупорядоченности, чем получает. Это правило соотносится с принципом сохранения упорядоченности Пригожина.

Правило ускорения эволюции : с ростом сложности организации биосистем продолжительность существования вида в среднем сокращается, а темпы эволюции возрастают. Средняя продолжительность существования вида птиц — 2 млн лет, вида млекопитающих — 800 тыс. лет. Число вымерших видов птиц и млекопитающих в сравнении со всем их числом велико.

Закон относительной независимости адаптации : высокая адаптивность к одному из экологических факторов не дает такой же степени приспособления к другим условиям жизни (наоборот, она может ограничивать эти возможности в силу физиолого-морфологических особенностей организмов).

Принцип минимального размера популяций : существует минимальный размер популяции, ниже которого ее численность не может опускаться.

Правило представительства рода одним видом : в однородных условиях и на ограниченной территории таксономический род, как правило, представлен только одним видом. По-видимому, это связано с близостью экологических ниш видов одного рода.

Закон обеднения живого вещества в островных его сгущениях (Г.Ф. Хильми): «Индивидуальная система, работающая в среде с уровнем организации более низким, чем уровень самой системы, обречена: постепенно теряя структуру, система через некоторое время растворится в окружающей среде». Из этого следует важный вывод для человеческой природоохранной деятельности: искусственное сохранение экосистем малого размера (на ограниченной территории, например, заповедника) ведет к их постепенной деструкции и не обеспечивает сохранения видов и сообществ.

Закон пирамиды энергий (Р. Линдеман): с одного трофического уровня экологической пирамиды переходит на другой, более высокий уровень в среднем около 10% поступившей на предыдущий уровень энергии. Обратный поток с более высоких на более низкие уровни намного слабее — не более 0,5-0,25%, и потому говорить о круговороте энергии в биоценозе не приходится.

Правило обязательности заполнения экологических ниш : пустующая экологическая ниша всегда и обязательно бывает естественно заполнена («природа не терпит пустоты»).

Принцип формирования экосистемы : длительное существование организмов возможно лишь в рамках экологических систем, где их компоненты и элементы дополняют друг друга и взаимно приспособлены. Из этих экологических законов и принципов следуют некоторые выводы, справедливые для системы «человек — природная среда». Они относятся к типу закона ограничения разнообразия, т.е. накладывают ограничения на деятельность человека по преобразованию природы.

Закон бумеранга : все, что извлечено из биосферы человеческим трудом, должно быть возвращено ей.

Закон незаменимости биосферы : биосферу нельзя заменить искусственной средой, как, скажем, нельзя создать новые виды жизни. Человек не может построить вечный двигатель, в то время как биосфера и есть практически «вечный» двигатель.

Закон шагреневой кожи : глобальный исходный природно-ресурсный потенциал в ходе исторического развития непрерывно истощается. Это следует из того, что никаких принципиально новых ресурсов, которые могли бы появиться, в настоящее время нет. Для жизни каждого человека в год необходимо 200 т твердых веществ, которые он с помощью 800 т воды и в среднем 1000 Вт энергии превращает в полезный для себя продукт. Все это человек берет из уже имеющегося в природе.

Принцип удаленности события : потомки что-нибудь придумают для предотвращения возможных отрицательных последствий. Вопрос о том, насколько законы экологии можно переносить на взаимоотношения человека с окружающей средой, остается открытым, так как человек отличается от всех других видов. Например, у большинства видов скорость роста популяции уменьшается с увеличением ее плотности; у человека, наоборот, рост населения в этом случае ускоряется. Некоторые регулирующие механизмы природы отсутствуют у человека, и это может служить дополнительным поводом для технологического оптимизма у одних, а для экологических пессимистов свидетельствовать об опасности такой катастрофы, которая невозможна ни для одного иного вида.