Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Документ'
1. Принять на учет в качестве нуждающегося в жилом помещении Куликову Марину Викторовну, 09.01.1973 года рождения, зарегистрированную по адресу: Яросл...полностью>>
'Анкета'
6. Оцените важность образовательных услуг в школе.Поставьте в ячейке рядом с каждым высказыванием номер места по важности от 1 (самое важное) до 5 (ме...полностью>>
'Документ'
Целью данной темы является сформировать основные понятия о самостоятельной экономической школе – макроэкономики, которая начала формироваться после ок...полностью>>
'Конкурс'
Конкурсная комиссия по формированию резерва управленческих кадров филиалов ФБУ «Рослесозащита» по Приволжскому федеральному округу проводит конкурс на...полностью>>

Главная > Документ

Сохрани ссылку в одной из сетей:
Информация о документе
Дата добавления:
Размер:
Доступные форматы для скачивания:

КОНЦЕПЦИЯ СИММЕТРИИ В СОВРЕМЕННОЙ БОТАНИКЕ

Курченко Е.И., Шорина Н.И., Шафранова Л.М.

Москва, Московский педагогический государственный университет

Выяснение и осмысление основных законов жизни – перманентная задача биологии. Концепция симметрии знаменует собой одно из наиболее актуальных направлений в современной естественной науке. Симметрия, по словам В.И. Вернадского (1978), пронизывает жизнь и «открывает огромное поле фактов, ею реализуемых, позволяет получать надежные философские и научные выводы».

О симметрии написано много трудов в области физики, кристаллографии, химии, биологии и интерес к ней то повышался в отдельные периоды, то пропадал. В настоящее время начинает явно проявляться интерес к этой проблеме. Две причины послужили поводом данного сообщения: 1) издание работ С.Н. Кирпотина (2005, 2006), в которых он объединил многоплановые исследования природных тел разных уровней организации в единую систему на основе методологии симметрии; 2) перевод на русский язык 35 издания учебника Strasburger «Ботаника» (2007), который особенно ценится в научных кругах, поскольку каждое переиздание кардинально перерабатывается и учитывает новейшие достижения науки. Последнее, 35 издание ярко демонстрирует современные тенденции к интеграции разных наук, что конкретно проявилось введением в текст так называемых боксов, где даны справочные материалы по смежным наукам. В 1 томе (раздел «Морфология растений») профессор П. Зитте поместил крупный бокс «Симметрия», в котором эта проблема раскрыта на современном уровне. Цель нашего сообщения – выявить основные этапы формирования теории симметрии в ботанике и проанализировать ее связь с успехами современной биоморфологии растений, популяционной биологии и фитоценологии.

XV-XVI века – начало оформления ботаники как науки «отцами ботаники». Среди них выделим А. Цезальпино. Он создал классификацию растений и первый учебник ботаники (1583). После того, как К. Линней (1735, 1753) систематизировал все известное в то время разнообразие растений и создал искусственную классификацию видов, возникла проблема создания естественной классификации, которая базировалась бы на таксонах более высокого ранга. Эту задачу позволил решить типологический подход, основателем которого был крупнейший морфолог XIX в. А. Браун, основавший знаменитую немецкую школу типологической ботаники, яркими представителями которой в XX в. были К. Гебель, Э. Страсбургер и В. Тролль. Принцип симметрии широко использовался в палеонтологии растений при реконструкции растительных организмов (Мейн, 1973). Большой вклад в развитие теории симметрии внес Ю.А. Урманцев (2012), рассматривающий ее как часть разработанной им оригинальной общей теории систем живых организмов, которая объясняет многие факты полимеризации, параллелизма, изомерии растений и особенно их цветков.

Существует много определений симметрии. Первое было дано пифагорийцами. У них оно выражало однородное, соразмерное, пропорциональное, гармоничное сочетание частей в объекте. В настоящее время природное тело называется симметричным, если оно состоит из равных, закономерно повторяющихся частей. В отличие от косных тел, симметрия живых организмов базируется на геометрии Лобачевского и в ее основе лежат изогнутые линии и неровные поверхности. Законы симметрии проявляются на разных уровнях существования жизни на Земле – от молекулярного до планетарного. Симметрия нижних уровней (молекулярного, клеточного и, возможно, тканевого) относительно хорошо изучена цитологами, физиологами и анатомами растений. В меньшей степени исследован организменный уровень растительных объектов, хотя в последние десятилетия больших успехов в этом направлении достигла биоморфология – учение о жизненных формах растений. Применительно к растениям различают 6 форм симметрии. Их примерами могут служить филлотаксис, изомерия венчиков цветков (Урманцев, 1970), метамерия побегов (Шафранова, 1980, 1981), иерархия структурных единиц побеговых систем (Гатцук, 1974, 2008) и др. Наименее изучены с позиций симметрии надорганизменные уровни жизни – популяции и фитоценозы. Симметрия популяций, например, проявляется в форме сходства спектров онтогенетических состояний у растений разных видов и родов, в волнообразном изменении этих спектров, а также аллокации биомассы. Эти изменения А.А. Уранов (1975) объяснял как проявление закона энергетических волновых процессов в растительных сообществах. Особенно ярко они выражены у малолетних растений (Курченко, 1974, Марков, 2012) .

Примером симметрии на фитоценотическом уровне служат узоры растительности и их динамика. Первым обнаружил их на пустошах Англии А. Watt (1947). Он связывал эти узоры с процессом онтогенеза у доминирующих видов и их разрастанием по площади ценозов. Известны геометрические узоры растительности в тундре, связанные с криогенными процессами. Подход к изучению фитоценозов с позиций симметрии в России наметился в 60-70 гг. XX в., что было связано с внедрением дистанционных методов картирования и анализом растительного покрова на аэрофотоснимках (Викторов и др., 1960). С.Н. Кирпотин (2005) в книге «Морфогеометрический подход к изучению природных тел: от организма до ландшафта» описывает результаты 30-летних наблюдений на плоскобугристых торфяниках северотаежной подзоны Западно-Сибирской низменности. Морфогеометрический узор этих ландшафтов создает чередование бугров и выровненных мочажин. На буграх представлены древесные растения, а на сильно обводненных мочажинах господствуют травы и формируются озера. По мере нарастания торфяного горизонта, озера оказываются на разных гипсо- метрических уровнях, и вода из вышележащих озер перетекает в нижележащие. Так образуются спущенные озера – хасыреи. В результате возникают циклические сукцессии, связывающие элементы растительности болотных массивов. Сукцессии идут по схеме: небольшие низкие бугры и обширные мочажины с малыми озерками - крупные высокие бугры и мочажины с крупными озерами – низкие бугры и многочисленные крупные озера и хосыреи. Далее цикл повторяется. Геометрию элементов ландшафта фиксируют аэро- и космические снимки, расшифровка которых основана на принципах симметрии. Анализ снимков позволяет выявить разнообразие ландшафтов и предсказать его динамику.

В работе Курченко Е.И., Петросяна В.Г., Ермаковой И.М., Сугоркиной Н.С. (2010) проанализированы данные 40-летнего мониторинга динамики флористического разнообразия на Залидовских лугах (Калужская обл.). Используя математические методы анализа временных рядов видового богатства травостоя, выявлены три модели циклических флуктуаций, отражающие ритмы жизни луговых фитоценозов, которые находятся под антропогенным воздействием разной интенсивности. Период колебания на сенокосном участке составляет 25-26 лет, на сенокосно-пастбищном – 20 лет и на пастбище – 8-10 лет. Полученные результаты подтверждают волновой характер динамики фитоценозов. В статье Ю.С. Малышева (2012) развивается волновая концепция сохранения устойчивости биоты. По мнению автора, динамика зональных и высотно-поясных, ландшафтных границ (наступление болота на лес, леса на степь, смещение верхней границы леса в горах и др.) есть не что иное, как проявление волновых процессов. Эти процессы могут проявляться также в периодических изменениях биопродуктивности.

Изучение симметрии природных тел привело к глубокому осмыслению симметрии как всеобъемлющего закона природы (Вернадский,1978), единого организующего принципа гармонии природы. Всем сказанным, следуя пожеланиям Ю.А. Урманцева (2012), мы хотим привлечь внимание коллег ботаников к проблеме биосимметрии (Урманцев, 1971, Заренков, 2012), которая помогает глубже проникнуть в сущность жизни биосферы Земли.



Похожие документы:

  1. Образовательная программа дополнительного образования детей «современная фитология (ботаника)»

    Образовательная программа
    ... безопасности. Предмет и структура современной ботаники. Ботаника как комплекс наук о ... Однополые и обоеполые цветки. Симметрия цветка: актиноморфные, зигоморфные и ... тирзоидные) соцветия. Биологическая концепция соцветий. Эволюция соцветий. Эмбриология ...
  2. Биология пособие для поступающих в вузы под редакцией М. В. Гусева и Л. А. Каменского

    Документ
    ... или лучевой, симметрией. Такой тип симметрии характерен для организмов ... правильность трудовой концепции антропогенеза. Построение современной теории ... , 2001. Рейвн П., Эверт Р., Айкхорн С. Современная ботаника. В 2-х томах. М.: Мир, 1990. Реймерс ...
  3. Основная образовательная программа высшего профессионального образования подготовки специалиста 050102. 65 География с дополнительной специальностью

    Основная образовательная программа
    ... . Концепция социализации И.С. Кона. Концепция социализации А.В. Мудрика. Концепция социализации ... вещества. Учение о симметрии. Диагностические свойства, морфология ... и перспективы развития современной ботаники. Современные классификации живых организмов ...
  4. Предмет философии науки 4 Раздел I научное познание как социокультурный феномен 10

    Документ
    ... этого давления. Рефлексивная симметрия и симметрия знания А теперь рассмотрим ... . Мартонн пишет: "ѕБотаника изучает органы какого-либо ... найти и в современных постпозитивистских концепциях философии науки. Так, в концепции, развиваемой П. ...
  5. Рузавин Г. И. Р 83 Концепции современного естествознания: Учебник для вузов

    Учебник
    ... предсказания. Таким образом, в современной концепции детерминизма органически сочетаются необходимость ... излучением сохранялась симметрия. Нарушение этой симметрии произошло после дальнейшего ... (1880-1967), советский ботаник, географ и лесовед, ...

Другие похожие документы..