Континуальное и дискретное в проблеме сохранения биоразнообразия

1. КОНТИНУАЛЬНОЕ И ДИСКРЕТНОЕ В ПРОБЛЕМЕ СОХРАНЕНИЯ БИОРАЗНООБРАЗИЯ   В.К.Жиров  Полярно-альпийский ботанический сад-институт

КОНТИНУАЛЬНОЕ И ДИСКРЕТНОЕ
В ПРОБЛЕМЕ
СОХРАНЕНИЯ БИОРАЗНООБРАЗИЯ
В.К.Жиров
Полярно-альпийский ботанический сад-институт
Кольского НЦ РАН
Апатиты, Мурманская область

2.

Центральной
экологической проблемой последних десятилетий
является сохранение биологического разнообразия (БР), особая
важность которой продекларирована в Конвенции, принятой на
Всемирной конференции в Рио-де-Жанейро в 1992 г.
Согласно
«"Биологическое
разнообразие"
означает вариабельность живых организмов из всех
источников, включая, среди прочего, наземные, морские и
иные водные экосистемы и экологические комплексы, частью
которых они являются, это понятие включает в себя
разнообразие в рамках вида, между видами и разнообразие
экосистем».
«КОНВЕНЦИИ»,
Со временем стали проявляться негативные стороны этого чрезмерно
широкого определения, в рамки которого авторы постарались ввести
буквально все существующие на Земле биосистемы различных уровней
организации. Сохранение БР в таких масштабах технически
неосуществимо, да и вряд ли нужно, поскольку
1) немалая часть его представлена болезнетворными и вообще
вредными для
человека организмами;
2) последние успехи биотехнологий ясно указывают на возможности
увеличения
БР за счет
создания искусственных организмов,
полезность которых для человека проблематична;
3) существующее в природе внутривидовое разнообразие практически
не поддается учету.

3.

Кроме того, точная оценка межвидового разнообразия также связана с
большими сложностями, т.к. вопрос о реальности существования, т.е.
об онтологичности или гносеологичности категории биологического
вида до сих пор остается открытым, и нередко число видов зависит от
числа авторов.
Практически особенно важно то, что проблема сохранения БР является
питательной средой для биоцентрического мировоззрения и
современной биоэтики, построенных на идее социально-биологического
сходства человека и животных.
В своем крайнем выражении биоцентризм предполагает не только
равенство их прав на существование, но и
«презумпцию виновности человека перед всеми остальными
компонентами великого разнообразия»
[М.В. Гусев, 1991].
В сочетании с проблемой роста народонаселения в условиях растущего
дефицита природных ресурсов эта позиция представляет вполне
откровенную угрозу для человеческого общества в целом, особенно –
для слаборазвитых стран.

4.

Таким образом, безоговорочная установка Конвенции на сохранение БР
в ряде случаев уже сейчас
общества.
Разумное
противоречит интересам человеческого
распределение приоритетов на основе доминанты
человеческих интересов требует значительных изменений в
общественном сознании, которое в последние годы все более
ориентируется биоцентрически. Для этого, в свою очередь, необходимо
глубокое
переосмысление
ряда стереотипов,
устоявшихся
в
современной биологической науке, из которых в контексте
обсуждаемой здесь проблемы особое значение приобретает
дискретность элементов, составляющих биоту на различных уровнях ее
организации.

5.

В настоящее время в основном русле биологических
исследований можно выделить два направления, одно из
которых предполагает разделение биологических структур
на дискретные иерархические уровни и субъединицы (1) , а
другое – поиск функций, континуально связывающих их
между собой (2).
Несмотря на то, что направлению (1), отражающему
аналитический этап своего развития, биологическая наука
обязана
фундаментальными
представлениями
о
субклеточных структурах, клеточном строении, анатомии и
морфологии живых организмов, и надорганизменной
организации биоты, (2) представляет собой следующий
прогрессивный шаг, знаменующий
наступление нового
этапа синтеза ранее накопленных знаний.

6.

Оппозиции дискретности-
континуальности уделялось большое
внимание в исследованиях клеточного и
вышестоящих уровней структурной
иерархии, хотя ее составляющие
обычно рассматривались независимо
друг от друга, а ключевая проблема их
взаимоотношений до сих пор серьезно
не обсуждалась.

7.

Вариабельность целостности (=континуальности) растительного
организма на различных уровнях структурной иерархии при изменении
внешних условий была положена в основу разрабатываемых нами
представлений о неспецифических механизмах адаптаций растений
[Жиров и др., 2001], в развитие идеи о двух адаптационных
стратегиях [Зауралов, 1981], согласно которым активные адаптации
связаны с повышением, а пассивные – со снижением целостности
организма на всех уровнях его организации.
С молекулярного по организменный уровень включительно
дискретность
и
континуальность
биологических
структур
взаимосвязаны [Жиров и др., 2006]. Крайне дискретное состояние
каждой из структур - максимальное выражение пассивной стратегии характеризуется ее обособлением и переходом к самостоятельному
существованию, если оно возможно в принципе. Противоположный
полюс (максимум континуальности), соответствующий наибольшему
уровню интегрированности взаимодействия всех подсистем организма,
связан с высокой активностью метаболизма и трансформации энергии,
типичной для активной стратегии.

8.

9.

10.

Применительно к уровню клеточных органоидов идея
дискретности, в частности, нашла отражение в концепции
симбиотического происхождения клетки; к уровню клеток –
во
многочисленных
сведениях
об
относительной
самостоятельности грибных и водорослевых компонентов
лишайников,
колониальных
водорослей,
специализированных клеток губок и других примитивных
животных; к уровню органов, в частности, – в сведениях о
способности к самостоятельному образу жизни медуз
некоторых представителей коралловых и гидроидных
полипов.
Признаки континуальных отношений между организмом и
сообществом - отсутствие выраженных структурных границ
между ними - отчетливо просматриваются у примитивных
животных и в растительном мире при упрощении
жизненных форм с переходом от древесных к
кустарниковым и далее – через кустарничковые и
лианообразные – к травянистым.

11.

12.

13. Дискретность – непрерывность (Г.С.Розенберг)

14. (Г.С.Розенберг) В 1967-68 гг. по инициативе Р. Макинтоша в журнале "The Botanical Review" была организована дискуссия по

(Г.С.Розенберг)
В 1967-68 гг. по инициативе Р.
Макинтоша в журнале "The
Botanical Review" была
организована дискуссия по
проблеме «дискретность –
континуум».
Из девяти участников трое
высказались в пользу
дискретности:
Роберт Макинтош
Robert McIntosh
(г.р. 1924)

15.

Marcel Guinochet
Марсель Гуно
Marcel Guinochet
(1909-1997) – Франция
Франк Иглер
Frank Edwin Egler
(1911-1996) – США
Росс Робинс
Ross Gordon Robbins
(1919-1997) – Новая Гвинея

16. В поддержку концепции континуума выступили:

Kellogg biological Station,
Michigan State University
Чарльз Гаймингем
Charles H. Gimingham
(г.р. 1926) – Шотландия
Владислав Иванович
Василевич (г.р. 1935) – СССР
Дж. Кэнтлон
John E. Cantlon
(г.р. 1921) – США
Хельмут Лит
Helmut Lieth (г.р. 1925) –
Германия
Карл Монк
Carl Douglas Monk
(г.р. 1913) – США
Руджеро Томазелли
Ruggero Tomaselli
(1920-1982) –
Италия (г. Павия, Ломбардия)

17.

18.

19.

20.

21.

22.

23.

24.

Применительно к биологическому
разнообразию, в контексте Конвенции
1992 г., оппозиция континуальногодискретного по существу является
оппозицией онто- и гносеологического

25.

На следующих по иерархии уровнях после организменного
- популяции (группы особей одного вида, в пределах
которой между ними происходит обмен генетической
информацией), и
экосистемы
(биогеоценоза),
объединяющей совокупность популяций в биотическое
сообщество – мы встречаемся с той же проблемой, так как
в отношении онтологичности или гносеологичности вида
до сих пор не существует единого мнения, а чрезвычайно
широкое понятие биотического сообщества, включающее в
себя весь размерный диапазон «от биоты древесного
ствола до биоты бескрайнего леса или океана» [Одум,
1975], также наводит на мысль о его возможной
гносеологичности.

26. Современные представления о сиговых рыбах

Современные
представления
о
Современные
представления
о сиговых
рыбах
сиговых
рыбах
Решетников Ю.С.
Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н.
Решетников
Ю.С.
Северцова
РАН
Институт проблем экологии и эволюци
им. А.Н.Петрозаводск,
Северцова
РАН
5.10.2009
Мурманск 12.11.200

27.

Попытки дробления сиговых рыб предпринимались и раньше.
Так Свердсон (Svärdson, 1979) предлагал давать наименование
сигам по месту их поимки,
аналогичную мысль о необходимости создания функциональной
номенклатуры сигов приводил и Линдси (Lindsey, 1988)
Однако, если раньше «дробление» обычно производили без
специального теоретического обоснования, то теперь, по
утверждению «дробителей», они делают это в соответствии с
требованиями используемой ими концепции вида.
Став на путь выделения новых видов сигов, надо отдавать
себе отчет, что этот процесс будет идти бесконечно, а
бесконечное число видов сделает бесполезным признание
такой системы.

28.

Сиговые рыбы в Арктике
Существует мнение, что все сиги – это типичные представители
Арктики. Но много ли видов сигов живет в Арктике?

29. Две догмы ГЕНЕТИКОВ Первая - это признание шкалы генетических различий, которая позволяет им судить о таксономическом ранге

объектов:
различия между родами в семействе равны 0,90; между видами
в роде - 0,30 и между популяциями внутри вида - 0,05.
Отметим, что об этом впервые писал еще Б.М.Медников в
1980-х гг., когда он занимался методом молекулярной
гибридизации ДНК, но он всегда привлекал для обсуждения
полученных данных специалистов-биологов.
С нашей точки зрения, судить о таксономическом ранге может
только биолог-систематик, он может привлекать данные
генетиков, но последнее слово всегда должно оставатся за ним.

30. Вторая догма – Молекулярные ЧАСЫ - это постоянная скорость генетических изменений (замена в мДНК равна 0,5-1,0% за 1 млн. лет),

Вторая догма – Молекулярные ЧАСЫ - это постоянная
скорость генетических изменений (замена в мДНК равна 0,51,0% за 1 млн. лет), и что она якобы едина для всех живых
организмов. ("Что верно для бактерий, то верно и для слона").
Тогда мы должны признать, что «молекулярные часы» идут
независимо от изменений внешних факторов (оледенения,
горообразования – тех факторов, которые и влияли на
эволюцию). Получается, что эволюция морфологическая и
генетическая идут РАЗНЫМИ путями и с РАЗНЫМИ
СКОРОСТЯМИ.

31. Две дендрограммы, по разному толкующие филогенетически е связи сиговых.

32.

Филонетеческое древо хариусов рода Thymallus

33.

Два примера некритического подхода к догмам генетиков
Результаты молекулярной палеогенетики привели к выводу о
монофилии двух основных групп растений (покрытосеменных и
голосеменных) и что их разделение произошло очень давно, около
350 млн. лет назад. Но классические палеоботаники не находят
никаких следов появления покрытосеменных ранее чем 140 млн. лет
назад (Голубовский, 2000). Ботаники ни в коей мере не могут
принять эти выводы.
Аналогичный казус произошел и в паразитологии: вывод
молекулярных генетиков об эволюции генома на основе анализа
sРНК и их заключение о примитивности и древности двух родов
кокцидий (Coppodella и Perkinia), которых они ставят в основу
филогенетического древа, совершенно не согласуется с точкой
зрения большинства паразитологов (Крылов, 2003).
Паразитологи не приняли эту точку зрения.

34.

Трудно строить что-то новое, не зная предыдущую историю
исследований, но, как правило генетиков не интересует то, что до
них сделали другие, они полагают, что только они "глаголят
истину." Конечно и среди генетиков много умных людей, которые
всё это понимают. Но приведем точку зрения генетика о генетиках.
В рецензии на книгу об истории генетики С. Бреннер с
характерным английским юмором пишет, что он придерживается
иной точки зрения, чем автор книги, который упрекает генетиков
за отсутствие интереса к истории науки и незнание литературы:
«…нет,
история науки входит в круг интересов
молодых молекулярных биологов, но только они
делят ее на две эпохи: последние два года и все
остальное до того» (Brenner S., 1997). Все, что было до
того, их уже не интересует!!!

35.

Все Международные Совещания начинаются с докладов по генетике
«Генетические связи и современная таксономия .. такой-то группы!», на
которой настоящие систематики чувствуют себя инопланетянами.

36. Необходимо учитывать достижения генетики, но и строить «филогенетические древа» и искать гопотетических предков только по одним

молекулярным методам невозможно (рушится догма 1).
Скорости морфологической и генетической эволюции различаются, нельзя
строить «древа» на основании молекулярных часов (рушится догма 2)
Здесь важен
конструктивный диалог
классического
систематикаэволюциониста и
молекулярного генетика
(скорее всего нужна
совместная работа).
А биолог не должен
выступать только как
sample-boy.
«Ребята, давайте жить дружно!»

37.

Антиномия — (греч. anti - против и nomos - закон; противоречие в
законе или противоречие закона самому себе) - ситуация, в которой
противоречащие друг другу высказывания об одном и том же объекте
имеют логически равноправное обоснование: два суждения, отрицая
друг друга (как тезис и антитезис), тем не менее взаимосвязаны и
вытекают одно из другого.
Антиномии возникают не вследствие субъективной ошибки, но связаны
с диалектичностью процесса познания. [А.Ф.Лосев].

38.

1.
2.
3.
4.
Кант использовал понятие «антиномия» для оправдания
основного тезиса своей философии, согласно которому разум не
может выйти за пределы чувственного опыта и познать «вещи в
себе». По учению Канта, такого рода попытки приводят разум к
противоречиям, так как делают возможным обоснование как
утверждения (тезиса), так и отрицания (антитезиса) каждой из
следующих «антиномий чистого разума»:
Мир конечен — мир бесконечен.
Каждая сложная субстанция состоит из простых частей — не
существует ничего простого.
В мире существует свобода — в мире не существует свободы, но
господствует только причинность.
Существует первопричина мира — не существует первопричины
мира.

39.

К обсуждаемой здесь проблеме антиномия дискретного континуального на уровнях выше организменного имеет
непосредственное отношение, так как структуры именно этих
уровней рассматриваются в качестве биоразнообразия, которое
нуждается в сохранении.
Сохранять, однако, можно только дискретные единицы биоты, а
ее континуальность равносильна бесконечному разнообразию
форм, делающих эту задачу невыполнимой. Несложно заметить,
что в этом случае антиномия дискретного - континуального
представляет собой частный случай более общей антиномии
№2 И.Канта: Каждая сложная субстанция состоит из простых
частей — не существует ничего простого.

40.

Все наши высказывания об окружающем
мире
пронизаны
созданными
нами
самими понятиями. Знание реальности
принципиально не может быть отделено
от нашего способа понятийного освоения
ее. Поэтому понятие "вещи в себе",
которую можно было бы надеяться
описать и даже индивидуализировать вне
рамок конкретной понятийной структуры,
суждено остаться вечной иллюзией
человеческого разума .
М.С.Уваров. «Бинарный архетип»

41. Благодарю за внимание!