На основе энергетических представлений сейчас развивается так называемый энергетический подход к объяснению явлений жизни, развитый в работах Тимирязева, Вернадского, Бауэра, Шредингера и других ученых . В энергетическом цикле жизни происходят сложные, в том числе окислительно-восстановительные, химические реакции, в основе которых лежат кинетические процессы движения электронов. Живые организмы представляют собой системы с малой структурной энтропией, причем они находятся в неравновесных условиях взаимодействия с окружающей внешней средой. В изолированных объектах неживой природы устойчиво их равновесное состояние с минимумом свободной энергии и максимумом энтропии.
Объекты живой природы являются открытыми системами, в них могут возникать устойчивые неравновесные состояния, за счет которых энергия структуры живой материи превращается во внутреннюю и внешнюю работу. Обмен живых организмов веществом и энергией с окружающей средой способствует росту свободной энергии и отрицательной энтропии в них, т. е. оттоку энтропии из организма, и тем самым поддерживается их неравновесное состояние. Таким образом, целевое назначение взаимодействия со средой состоит в освобождении организма от положительной энтропии (а она, как мы уже понимаем, неизбежно образуется при превращениях энергии в живых организмах) и, в качестве компенсации, извлечении из окружающей среды отрицательной.
Происходит, по выражению М. В. Волькенштейна, «экспорт энтропии» из живых организмов. Или, если исходить из всеобщего закона сохранения энергии, увеличение свободной энергии живого организма. Нам уже известно, что чем выше энтропия, тем больше беспорядок. Поэтому уже из энергетических представлений ясно, что живой организм должен быть структурно упорядочен, но характер процессов в нем должен быть неравновесен, нестационарен на микроуровне (заметим, что на макроуровне условием сохранения жизни в целом должна быть стабильность, стационарность) . Для сохранения же стационарного неустойчивого состояния живой организм непрерывно потребляет энергию извне.
Такая ситуация полностью аналогична поведению диссипативной структуры. Вспомним пригожинское определение диссипативных структур как новых стационарных состояний, стабилизирующихся в результате обмена веществом и энергией открытых систем с окружающей средой при необратимых процессах вдали от равновесия в нелинейной области, когда параметры системы превышают определенные критические значения.
Уже неоднократно подчеркивалось, что энтропия, связанная с равномерным распределением вероятности состояний, максимальна в хаосе, и, следовательно, нет развития системы, т. е. ее эволюции (не забываем, правда, из синергетики следует. что в диссипативных системах из хаоса может возникнуть порядок) . А как отмечал Ф. Ауэрбах, принцип изменения - это принцип поведения энтропии: «Принцип сохранения энергии имеет то единственное значение, что ничто не может совершаться вопреки его требованиям, но это не значит, что что-нибудь действительно истекает из него, по его инициативе. Он является надсмотрщиком, но не предпринимателем. Он имеет распределительный, но не производственный характер». Энтропия, по Ауэрбаху (сейчас мы говорим - свободная энергия) , приводит к возникновению жизни. Эти процессы существуют, потому что существует жизнь и ее развитие. Из первого закона термодинамики следует, что развитие, т. е. эволюция, подчиняется закону сохранения и превращения энергии в том смысле, что энергия переходит в процессах жизнедеятельности из одной формы в другую.
И жизнь, с точки зрения физики, - это борьба живого с энтропией. Конечно, надо осторожно относиться к прямому применению понятий термодинамики к развитию живой природы. Тем не менее, это разумный и следующий шаг по отношению к описательному биологическому пониманию эволюции. Незнание второго начала термодинамики, по меткому выражению Ч. Сноу, и физика, и писателя, равносильно незнанию произведений Шекспира.
Домашние задания: Другие предметы
С чем борется живой организм- с энтропией или со свободной энергией? Почему?
Похожие вопросы
- Роль зелёных растений в обеспечении энергией живых организмов на нашей планете.
- Какие важные для живых организмов функции выполняют минеральные соли в живой природе?
- КТО ЗНАЕТ О "Взаимодействия живых организмов? ? НАПИШИТЕ ЧЕ НИТЬ))
- Что общего в строении всех живых организмов?)
- Может ли живой организм являться одновременно растением и животны
- есть ли почва на луне, на других планетах, где небыло и нет живых организмов?
- как влияет погода на живые организмы как влияет погода на живые организмы
- В чем роль живых организмов во вселенной?
- чем живое отличается от неживого? чем живые организмы отличаются от не живых!ребят**только точный ответ!
- Чем отличаеться живое от не живого? где обитают живые организмы?