Вписанность в пространственно-временной континуум
Жизнь зародилась значительно позже самой планеты. Поскольку Земля сформировалась около 4,5 миллиардов лет назад, а первые примитивные формы жизни появились лишь 0,5–1 миллиард лет назад, эволюция живого происходила на уже готовой физической «сцене».
В результате живые организмы были вынуждены адаптироваться и органично вписаться в существующие явления неорганического мира. К важнейшим факторам, определившим свойства живого, относятся:
- Притяжение Земли (гравитация) — сформировало опорно-двигательные системы и пространственную ориентацию.
- Газовая среда атмосферы — стала основой для процессов дыхания.
- Температурный режим воздуха и Мирового океана — задал границы протекания биохимических реакций.
- Электромагнитное поле Земли — повлияло на навигацию и биоритмы организмов.
Все эти свойства окружающей среды неизбежно отразились во внутренней биологической организации живых существ. В нормальной физиологии эта закономерность известна как принцип П.К. Анохина.
Характеристика среды обитания
Согласно концепции, опирающейся на труды А. Эйнштейна, окружающая среда представляет собой не просто набор объектов, а пространственно-временной континуум событий.
Ключевые особенности этой среды:
- Отсутствие хаоса. Все происходящие явления тесно взаимосвязаны как в пространстве, так и во времени.
- Структурированность. Среда обладает четкой материальной и информационной организацией.
- Космическая зависимость. Эта организация в первую очередь определяется соотношением планет Солнечной системы, а главным образом — взаимодействием Земли и Солнца.
Эпизодические и периодические явления
События в окружающем континууме, влияющие на организмы, делятся на два основных типа:
- Эпизодические явления. Это события, не имеющие строгого ритма. К ним относятся атмосферные осадки или внезапные землетрясения.
- Периодически повторяющиеся явления. Это события, имеющие регулярный, предсказуемый ритм. Например: смена времен года, океанские приливы и отливы, чередование дня и ночи.
Биологическое отражение явлений: В своей анатомической и физиологической организации живые существа отразили оба типа явлений. Однако наиболее критическое и формирующее значение для жизнедеятельности приобрели именно периодические воздействия. Особенно важны те из них, которые регулярно повторяются на протяжении жизни одного поколения — они формируют стабильные биологические ритмы и адаптивные реакции.
Коротко: ответы на вопросы по теме
Какие фундаментальные свойства живых организмов (гомеостаз, раздражимость, метаболизм) традиционно выделяются в нормальной физиологии?
К основным свойствам и условиям существования живых систем в источниках отнесены:
- Постоянство химического состава и строения частей организма.
- Обмен веществ и энергии (метаболизм) — основное свойство живых существ: превращение питательных веществ в собственные компоненты тканей и конечные продукты метаболизма, сопровождающееся поглощением и выделением энергии.
- Раздражимость — свойство реагировать на внешние или внутренние воздействия; лежит в основе адаптации организмов к изменяющимся условиям среды.
- Самовоспроизведение (репродукция) — обеспечивает преемственность жизни; связано с образованием новых молекул и структур на основе генетической информации ДНК.
- Наследственность — свойство передавать признаки и особенности развития в ряду поколений.
- Изменчивость — свойство приобретать новые признаки в процессе индивидуального развития в зависимости от условий среды.
- Рост и развитие — основаны на генетической программе ДНК; включают индивидуальное развитие и историческое развитие.
- Дискретность — свойство, при котором биологическая система состоит из отдельных, но взаимодействующих частей.
Что такое опережающее отражение действительности в рамках концепций П.К. Анохина?
Опережающее отражение действительности — это фундаментальное свойство живой материи, заключающееся в способности организма реагировать на внешние воздействия быстрее, чем они разворачиваются в реальном времени.
- Суть явления — способность живых объектов к предвидению окружающих событий и предугадыванию их последовательности.
- Условия формирования — имеет отношение прежде всего к периодически повторяющимся воздействиям на организм.
- Физиологическая основа — тесно связано с сигнальным значением условных раздражителей.
- Молекулярный механизм — каждое воздействие внешней среды оставляет в организме соответствующие молекулярные изменения (следы), подготавливая его к будущим событиям.
На какие именно классы (виды) делятся биологические ритмы, сформированные под воздействием периодических факторов?
В зависимости от длительности периода биологические ритмы разделяют на две основные группы: с кратковременной и продолжительной периодикой.
- Биоритмы с кратковременной периодикой — длятся доли секунд (импульсы нервной клетки), секунды (сердечный цикл, дыхание) и минуты (голодная перистальтика желудка).
- Биоритмы с продолжительной периодикой — включают следующие виды:
- Суточные (циркадные) — обусловлены сменой дня и ночи, повторяются через периоды, близкие к 24 часам.
- Месячные (селенические, циркадианные) — близки к 28 суткам, что соответствует времени оборота Луны.
- Годичные (цирканные) — близки к 365 суткам, период обращения Земли вокруг Солнца.
- Многолетние (гелиобиологические) — обусловлены 11-летней солнечной активностью.
Для запоминания принципа П.К. Анохина используйте ассоциацию с зеркалом: живой организм — это биологическое «зеркало», которое в ходе эволюции отразило в себе физические параметры неживой среды (гравитацию, газы, ритмы).
Вопросы с занятий и экзамена
В чем суть принципа П.К. Анохина?
Принцип гласит, что свойства окружающей среды, в которой протекала эволюция, напрямую отразились в биологических и физиологических свойствах живых организмов.
Какие явления среды считаются наиболее важными для жизнедеятельности?
Особо важное значение имеют периодически повторяющиеся явления (смена дня и ночи, сезонов), которые воздействуют на организм на протяжении жизни одного поколения.
Как физиология описывает среду обитания?
Среда обитания рассматривается как пространственно-временной континуум событий, обладающий материальной и информационной организацией, а не как хаотичный набор элементов.
Что ещё разобрать по теме
- Механизмы адаптации организма к гравитации Земли
- Влияние электромагнитного поля на физиологические процессы
- Физиологические реакции на эпизодические явления (стресс-факторы)
- Формирование биоритмов под влиянием периодических явлений
- Роль газового состава атмосферы в эволюции систем дыхания
Разберите тему целиком в курсе «Физиология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Общие свойства живых организмов» и ещё 4 085 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 112 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Общие свойства, стр.13-16»
Весь раздел «Общие свойства, стр.13-16»Бесплатные видеоуроки: физиологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.