Väikeste positiivsete mutatsioonide loodusliku valiku matkimine. Elusorganismide kohanemisomadused
"...Enamik viljakas lähenemine teaduste transdistsiplinaarsele ühendamisele võib koosneda evolutsiooni kui põhikontseptsiooni aktsepteerimisel.Ühtne teooria kirjeldab muutumatute üldiste seadustega evolutsiooniprotsessi erinevaid faase ja tahke. Need seadused võimaldavad teadlastel kirjeldada kvantide, aatomite, molekulide, rakkude, organismide ja organismide süsteemide käitumist ja evolutsiooni. järjepidev ühtne skeem…".
Erwin Laszlo. Transdistsiplinaarsuse alused
ühtne teooria. ↓
Põhineb teoorias tuntud leidlike probleemide lahendustel ↓ (TRIZ) tehniliste süsteemide arenguseadusi ja väga erineva iseloomuga süsteemide evolutsiooni analüüsi abil loodi selline universaalne Evolution Scheme.
I. Universaalse evolutsiooni skeemi kirjeldus
1. Süsteemi elujõulisuse vähenemine
Süsteemi ellujäämist ohustava probleemi tuvastamine. Kogu looduse, looma- ja taimemaailma, inimtsivilisatsiooni, tehnoloogia ja teaduse ajalugu on ebatäiuslikest organismidest, tavadest ja alustest, mehhanismidest, ideedest ja teooriatest keeldumise (surma, vabanemise jne) ajalugu. Kui pöörduda suulise rahvakunsti poole, siis meenub kohe: “Häda võidetutele!”, “Kaotaja nutab...” või midagi sarnast.
Plokk 1 vastab administratiivse vastuolu sõnastusele Altshulleri järgi: "Midagi tuleb ette võtta!"
2. Süsteemi vähenenud ideaal
Põhjus, mis ohustab süsteemi püsimajäämist, on madal ideaal, mis väljendub süsteemi kasulike funktsioonide ja kulukate, kahjulike funktsioonide vähenemises. Elus tuleb seda olukorda väga sageli ette. Hindame pidevalt süsteeme ja teeme järeldusi: “Mäng ei ole küünalt väärt”, “Mäng ei ole küünalt väärt”, “Üle mere on mullikas pool tükki, aga rubla veetakse,” “Ei ole. hobuse toit”, “See pole Senkale müts...” jne.
Pärast süsteemi ideaalsuse hindamist on kaks võimalust:
3. Uue süsteemi loomine (kui vajalike funktsioonidega Süsteemi kas ei eksisteeri või olemasoleval Süsteemil pole ressursse)
Uue Süsteemi loomine, mille puhul esilekerkiv ellujäämisprobleem vastavalt tuvastatud teguritele kas kaob üldse või ei oma tähtsust või ei ole nii terav.
Uue süsteemi loomisel on vaja nõudeid rahuldada Sõiduki osade täielikkuse seadus: pakkuda vajalikku süsteemielementide komplekti ja nendevahelisi ühendusi, nende minimaalset jõudlust.
4. Olemasoleva süsteemi täiustamine (kui süsteemil on ressursse)
Selline muutus olemasolevas süsteemis, kus esilekerkiv ellujäämisprobleem vastavalt tuvastatud teguritele kas kaob üldse või ei oma tähtsust või ei ole nii terav.
5. Olemasolevate süsteemide konsolideerimine
Reeglina kasutame seda teed siis, kui vähemalt ühel süsteemil pole muutmiseks ressursse (võimalusi). Ühendatud (ühendatavad) süsteemid võivad olla:
Kombineeritud (ühendavate) süsteemide arv: 2→kahesüsteemne; rohkem kui 2→polüsüsteem.
Pärast ühinemist toimub üleminek plokist 5 “Sõiduki kombineerimine” plokkile 3 “Uue sõiduki loomine” üsna loomulikult. Ju saadi kätte uus süsteem ↓ , uuega süsteemne kvaliteet. Uus süsteem, olles täitnud osade täielikkuse seaduse, alustab uut arengutsüklit kui olemasolevaid, mida näitab edasine üleminek plokist 3 plokki 4.
Pärast süsteemi analüüsimist elujõulisuse, ideaalsuse ja edasise arendustee valimisel algab konkreetne töö süsteemi täiustamiseks.
6. Süsteemi ja supersüsteemi vahelise vastasmõju kahjulike tegurite (ebasoovitavad mõjud – AE) tuvastamine ↓
Otsige väliseid NE-sid süsteemi ja supersüsteemi komponentide (elementide ja/ühenduste) vahel.
7. Süsteemis endas interaktsiooni kahjulike tegurite (soovimatute mõjude) tuvastamine
Otsige sisemisi NE-sid, st. süsteemi elementide ja/või ühenduste ebakõlad.
Kui see on analüüsi abil süsteemis tuvastatud ↓ maksimaalne võimalik arv NE-sid, liigume edasi sellise komponentide muutumise juurde, et NE-d kaovad üldse ära või ei oma tähtsust või pole nende mõju nii terav (kahjulik).
8. Süsteemi komponentide (elementide ja/või ühenduste) muutmine
Plokk 8 vastab Sõiduki dünaamilisuse suurendamise seadus, mida rakendatakse:
Muudatuse saab ellu viia ilma, et süsteemist või supersüsteemist tekiks takistusi (riknemine, probleemid, uus NE). Kuid sageli viib komponendi vajalik muutmine (selle täiustamine) uue NE ilmumiseni. Sel juhul on vaja vastuolu lahendada TRIZ tööriistade abil.
Plokkides 6–8 on näidatud süsteemi täiustamise mehhanism.
9. Süsteemi ja Supersüsteemi vastastikuse mõju kahjulike tegurite (HE) kõrvaldamine
Tuvastades tõsiasja, et süsteemi komponentide muutustest (dünaamilisusest) tingitud välised kahjulikud tegurid (HE) kas kadusid või kaotasid oma tähtsuse või muutusid nende mõju nõrgemaks.
10. Süsteemis endas interaktsiooni kahjulike tegurite (HF) kõrvaldamine
Tuvastades asjaolu, et Süsteemi komponentide muutustest (dünaamilisusest) tingitud sisemised kahjulikud tegurid (HH) on kas kadunud või ei ole olulised või on nende mõju muutunud vähem teravaks.
Plokid 9 ja 10 näitavad süsteemi täiustamise tulemust. Plokid 6 kuni 10 saab plokki 4 "peida".
11. Olemasoleva süsteemi täiustamine
Kogu Süsteemi kui terviku täiustamise fakti tuvastamine.
12. Suurenenud ideaalsüsteem
Süsteemi ideaalsuse suurendamise fakti tuvastamine (süsteemi kasulike funktsioonide ja kulukate, kahjulike funktsioonide suhte suurendamine).
13. Suurenenud elujõuga süsteem
Süsteemi elujõulisuse suurendamise fakti kindlakstegemine: süsteem saab eeliseid teiste süsteemidega võrreldes, mis pole muutunud (muutunud) paremuse poole.
On selge, et diagramm näitab üks arengutsükkel üks süsteemid sisse lülitatud teda hierarhia tasand, tegelikult - ideaalne arengujuhtum. Tegelikkuses on kõik palju keerulisem - on vaja kaaluda vähemalt 3 hierarhia "korruse" arengut - süsteemi enda arengut, selle alamsüsteemide arengut ja selle supersüsteemi arengut. Kuid see ei vähenda ideaaljuhtumi kasutamise tähtsust – nagu mõiste “ideaalne gaas” või “absoluutne must keha”, aitab see astuda õige esimese sammu evolutsiooni mõistmisel.
On selge, et süsteem, olles läbinud oma ellujäämisvõime suurendamise 1. tsükli, hakkab kohe uuesti "surema"! Tehnilised süsteemid, juba enne projekteerija joonestuslaualt (nüüd monitor) lahkumist, on juba vananenud - ilmunud on uued skeemilahendused, uued materjalid, uued tehnoloogiad... Seetõttu on vajalik ellujäämisvõime tõstmise 2. tsükkel,... , N jne .. seni, kuni ühiskonnal on süsteemi järele vajadus. Ja siis tuleb tõeline surm – vajadus süsteemi järele, õigemini, süsteemi funktsioon, on kadunud.
Seniks aga uus tsükkel “...süsteem unistab ainult rahust...”:
Algselt pakuti välja evolutsiooniskeem TRIZ-is tuvastatud tehniliste süsteemide arenguseaduste struktureerimiseks. Kuid skeem osutus muutumatuks - sarnased protsessid toimuvad elutus ja eluslooduses, teadvusega varustatud süsteemides või ilma selle märkideta.
Elu loodus oma säilivusseadustega kujutab endast äärmuslikku evolutsioonijuhtumit, kui seadusi rikkuvaid objekte lihtsalt ei saa tekkida. Sissetungivad objektid ei saa põhimõtteliselt "elama hakata ja ellu jääda".
Kõigi süsteemide eranditeta andmine võimalusega areneda vastavalt kavandatud skeemile viib loodusliku valiku põhimõtte universaalsuse aktsepteerimiseni koos kõigi selle rakendusmehhanismidega - mutatsioon, rekombinatsioon, konkurents jne. Valiku tulemus suurenenud stabiilsuse kujul, ↓ või elussüsteemidele rakendatuna - ellujäämise kujul, ükskõik - teadvusel või instinkti tasandil, on see ka oma olemuselt universaalne.
II. Süsteemid, mille arengut saab kujutada universaalse evolutsiooni skeemi abil
Loodus
Võttes arvesse Bertalanffy ideid ja töötades koos Ilja Prigogenega, arendas kaoseteooria teerajaja Erwin Laszlo välja laiaulatusliku ülevaate evolutsioonist, võttes selle kokku raamatus Evolution: Grand Unification (1987).
Tänapäeva üks olulisemaid teadusi on üldine evolutsiooniteooria. See KÕIGI asjade areng – mateeriast ühiskondade eluni, ruumini üldiselt. E. Laszlo väidab, et tõeliselt jätkusuutlik tulevik nõuab enamat kui lihtsalt tipptasemel tehnilisi lahendusi. Meie maapealne tsivilisatsioon nõuab ellujäämiseks teadvuse muutust. Vaja on üleminekut lühiajaliselt, inimkeskselt, juhtimisele orienteeritud mõtteviisilt pikaajalisele, süsteemsele, evolutsioonilisele vaatele, kus inimesed on vaid osa tervikust. ↓
Kogu planeedi ajaloo jooksul on biosfääri kui süsteemi keerukus pidevalt kasvanud. Pange tähele, et mitte kõik biosfääri komponendid ei arene pidevalt, mõned ökosüsteemid (biotsenoosid) lõpetavad arengu, lagunevad ja surevad, suutmata konkurentsile vastu seista. Selle asemel arenevad teised eluvormid... ↓
Hiljuti avaldati uuringu tulemused, mis esimest korda selgitavad "suurusest võimsusele" seaduse päritolu ja levimust looduses. Teadlased Brown ja Enquist püüdsid lahendada mõistatust, miks taimede ainevahetuse kiirustel on samad jõu-seaduse suhted nagu loomadel. Kleiberi seadusena tuntud seadust teati aastakümneid, kuid keegi ei saanud aru selle põhjusest.
Teadlased koostasid mudeli järgmiste eelduste põhjal:
Ressursside süsteemi kaudu transportimiseks vajaliku energia minimeerimiseks peab võrgul olema fraktaalhargnev struktuur. Kui tegemist on energiaülekandesüsteemidega, võtab süsteem omaks puustruktuuri. ↓
Ideaalsuse suurendamise seadus selle puhtaimal kujul: toitainete transportimiseks läbi võrgustiku kuluv energia peab olema minimaalne. Ja siis loomadel või taimedel, mille kulud on minimaalsed toitainete toimetamiseks keharakkudesse, on eelised ja nad jäävad ellu ↓ .
Fraktaalvõrguga energia edastamise ja jaotamise süsteemid jäävad suurema tõenäosusega ellu, kuna just sellised struktuurid minimeerivad selle transportimiseks vajaliku energiahulka.
Rõhutagem ühte olulist punkti: evolutsioon on organismide valik minimaalsete energiaülekande ja jaotamise kuludega (st ideaalsem), mida teostavad süsteemid, mida nimetatakse fraktaalideks. Mitte fraktalsus ei muuda süsteemi ideaalsemaks, vaid süsteemi areng ideaalsuse suunas muudab selle fraktaalseks.
Seega annab USE seletuse looduse fraktaalsuse põhjuse (miks?) ja mehhanismi (kuidas?) kohta: konkureerides looduse hierarhia kõigil tasanditel, valitakse (st realiseeritakse ellujäämine) kõige rohkem. tõhusad (st ideaalsed) süsteemid. Tulemuse väline ilming süsteemide areng, konkursi käigus tehtud valiku tulemus ja on fraktal.
Universum
Pennsylvania osariigi ülikooli gravitatsioonifüüsika ja geomeetria keskuse professor Lee Smolin on välja pakkunud uue universumiteooria, mis on korraga elegantne, kõikehõlmav ja radikaalselt erinev kõigest varem pakutust. Smolin lõikas kosmoloogia Gordiuse sõlme lihtsa, kuid võimsa ideega: "Meie maailma põhistruktuure tuleb vaadelda evolutsiooniloogika kaudu."
Selle tulemuseks võivad olla loodusseadused, mida me järgime loodusliku valiku protsess. Meie universum sobib eluks suurepäraselt, sest see on sellisel viisil arenenud. See on vaid üks tuhandete universumite seas, mis on lukus kosmilises võitluses kõige tugevamate ellujäämise nimel. "Uus vaade universumile on valguskiir igas mõttes, sest see, mille Darwin meile andis ja mille poole saame püüdleda kosmose kui terviku üldistamisel, on viis, kuidas maailmast mõelda..." ↓
Smolini ideed põhinevad uusimatel edusammudel kosmoloogias, kvantteoorias, relatiivsusteoorias ja stringiteoorias. Ja samal ajal pakuvad nad ka enneolematut pilku sellele, kuidas kõiki neid edusamme saab kombineerida, et moodustada uus kosmoloogiline teooria: galaktikate struktuuride evolutsiooniteooria.
Elu Maal
Elu evolutsiooni käigus suureneb elusaine kogumass ja muutub selle organisatsioonis keerukamaks. Bioloogiliste vormide korraldamise keerukus saavutatakse katse-eksituse meetodil. Olemasolevad vormid on reprodutseeritud paljudeks koopiateks, kuid need ei ole originaalvormidega identsed. Vastupidi, koopiad erinevad neist väikeste juhuslike variatsioonide poolest.
Need koopiad on seejärel loodusliku valiku materjaliks. Nad võivad toimida üksikute elusorganismidena, mille puhul selektsioon toob kaasa kasulike muutuste kuhjumise, või keerukamate vormide elementidena, mille puhul on selektsioon suunatud ka uute vormide tekkele (näiteks mitmerakuliste organismide tekkele). ). Mõlemal juhul on valik olelusvõitluse tulemus, kus elujõulisemad vormid suruvad alla vähem elujõulised. Seda Charles Darwini avastatud elu parandamise mehhanismi võib nimetada evolutsiooni põhiseaduseks.
Kõikide elusolendite kogu arenguprotsessi võib ette kujutada kui teatud TURU toimimise protsessi. Kõik elusolendid mõtlevad pidevalt välja uusi organiseerimisvorme, uusi assotsieerimisvõimalusi (koostöö või koostöövõime), uusi tegutsemisviise, loovad ja rakendavad tagasisideühendusi, s.o. kohandab välistingimuste muutudes oma elureegleid. Ja selliseid algatusi on palju ja erinevaid ning valikumehhanismid valitsevad kogu selle mitmekesisuse üle.
Võistleva suhtluse käigus surevad paratamatult mõned süsteemi elemendid. Need asendatakse uutega, mis sobivad tänapäevastele tingimustele paremini. Seega toimib TURG hierarhiliselt organiseeritud süsteemina vanade struktuuride tagasilükkamiseks ja nende asendamiseks uute, pidevalt tekkivate struktuuridega. Loodus pole leiutanud muud iseorganiseerumise mehhanismi peale selle mehhanismi – TURU. TURG on ainus loomulik vahend elusaine erinevate organiseerimisvormide kvaliteedi ja nende tagasilükkamise võrdlemiseks. Ta on peamine tegur, mis määrab mitte ainult ühiskonna, vaid ka kogu elava maailma arengu. ↓
Universaalne evolutsiooniskeem peegeldab selle üldistatud TURU protsesse, näidates muutuste suundi iga süsteemid sisse lülitatud kõik hierarhia tasand, süsteemide valikuprotsessid, st. nende ellujäämine või surm olenevalt süsteemide ideaaltasemest.
Inimkeha endokriinsüsteemi toimimine ↓
Endokriinsüsteem tagab pideva vedelike koostise, mis ujutab teatud keharakke. Isegi väikesed muutused nende vedelike koostises ja/või nende ringlusprotsessis põhjustavad endokriinsüsteemi vastava reaktsiooni (negatiivset tagasisidet), mille eesmärk on taastada normaalne kontsentratsioon/vereringe.
Ohuhetkel areneb eriti märgatavalt kogu organism või konkreetne alamsüsteem. Kui näiteks "organismi ellujäämisvõime tase langeb", kui tuvastatakse ohtlikult madal veresuhkru tase, annab ajuripats kohe signaali pankrease tootlikkuse muutmiseks (langetamiseks), vähendades seeläbi veresuhkru sekretsiooni. insuliini. Seega, süsteemi dünaamiliselt - vähendades kõhunäärme aktiivsust ja langetades insuliini taset, muutub suhkru kontsentratsioon veres normaalseks. See tähendab ühe kontrolltsükli edukat läbimist – organismi elujõud on jõudnud tagasi algsele tasemele, s.t. suurenenud.
Ühiskond ja organisatsioonid
Range hierarhia ja jäikade traditsioonidega ühiskondades oli käitumiskoodeks põhimõtteliselt alati sama. Peate olema aus, julge, oma sõnale truu, tugev, töökas. Kultiveeriti käitumist, mis võimaldas vastu seista ja tõusta võitluses looduse ja vaenlastega. See, mis aitab kaasa ühiskonna püsimajäämisele ja õitsengule, s.t. enamik inimesi ja see on tõsi, muidu hukkume kõik. Siin on tõe kriteeriumiks praktika, kõik selgub ja kinnistub põlvkondade kogemuse kaudu. ↓
Organisatsiooni evolutsiooniteooria
Teadlased pöörduvad üha enam evolutsioonilise suuna poole: püüdlus on viljakas analoogiate ülekandmine bioloogilise evolutsiooniteooria sfäärist muudesse piirkondadesse, antud juhul organisatsiooni teooriasse.
Populatsioonikäsitlus põhineb dünaamilisel stohhastilisel mudelil, mille komponendid on kolm protsessi - kasulike omaduste muutmine, valimine ja säilitamine. Uuringu objekt on organisatsioonide populatsioon.
Tihedas analoogias liikide loomisega bioloogias käsitletakse harude eraldamist, mis viib uut tüüpi organisatsioonide moodustamiseni. Uute organisatsioonitüüpide varieerimine on antud populatsiooni valikuprotsessi algetapp. Sel juhul uuritakse näiteks organisatsioonitüüpide suremust. Siin ilmneb taas analoogia loodusliku valiku teooria bioloogilise kontseptsiooniga.
Evolutsiooniteooria tungib teistesse teaduslikesse ja filosoofilistesse distsipliinidesse. Niisiis, evolutsiooniline suund avaldub teaduse arengu analüüsis(paradigma nihke teooria). ↓
Töö “ZRTS-i skeem ja teadmissüsteemi arendamine – teadus, teooria, paradigma” on pühendatud just sellele kaalutlusele. 1999. aasta mais ei kasutatud teose pealkirjas veel terminit Universal Scheme of Evolution.
Kui pöörduda kaasaegse sotsiobioloogia kontseptsioonide poole, on lihtne näha organismilaadse inimühiskonna idee domineerimist. 30ndatel Kahekümnenda sajandi Ameerika teadlane W. Cannon kirjutas keha reguleerimise ja kontrolli sarnasusest mis tahes tüüpi inimeste loodud organisatsioonidega (keerulised süsteemid), sealhulgas tööstuslikud, majanduslikud ja sotsiaalsed. 50ndatel kahekümnendal sajandil hakkas arenema N. Wiener küberneetika, mis põhineb mis tahes organiseeritud süsteemide, masinate ja elusorganismide juhtimise ja kommunikatsiooni sarnasusel. ↓
Olles 1689. aastal tutvunud Inglise parlamendi tööga, märkis tsaar Peeter I: „On lõbus kuulda, kui alamad räägivad oma suveräänile avalikult tõtt: seda on meil vaja inglastelt õppida.” Tsaar Peeter aga ei kandnud seda Venemaa pinnale. Kahe riigi monarhiate ajaloolise arengutee võrdlus näitab, miks üks juhitud, kuigi mitte ilma raskusteta, kohaneda muutuvate sise- ja välistingimustega, ellu jääda ja sobituda suuri muutusi läbi teinud ühiskonna struktuuri, samas kui teine kukkus kokku tegelikkuse mitteteadmise, minevikust pimeda kinnipidamise tõttu.
Tundub, et Monarhia püsimajäämist Suurbritannias seletavad ka inglaste rahvuslikud iseärasused, viimase kolme sajandi jooksul välja kujunenud kompromisside vaimus “haridus” ja sotsiaalne harmoonia. ↓
Evolutsiooni universaalne skeem kõigis üksikasjades - riigisüsteem (riigi tüüp ei oma tähtsust) ellujäämiseks on vajalik muutuda, kohaneda muutuvate sise- ja välistingimustega!
Maailma aktuaalsed probleemid- toit, energia, relvastuskontroll, rahvastik, vaesus, loodusvarad, ökoloogia, kliima, eakate probleemid, linnakogukondade lagunemine, vajadus loomingulise töö järele, mis pakuks rahuldust, - ei suuda enam leida oma lahendust industriaalühiskonna raames. ↓
Tööstusühiskonnal puuduvad arenguressursid, seega on selle püsimajäämine küsimärgi all. KASUTAMISE otsus on üleminek plokki 3 “Uue süsteemi loomine” – uutel põhimõtetel, uute ressursside kasutamisel üles ehitatud ühiskonna loomine.
Äri
Paljudes näidetes näeme äri ↓ nagu elav süsteem. Tugeva antropoloogia ja majanduse taustaga dr W. Frederick veetis aastaid ja aastaid, vähendades äritegevust selle põhitõdedele, mitte inimesele, vaid eluprotsessile üldiselt. Kõik elusolendid, nagu ta näitas oma 1995. aasta töös, püüdlevad säästmise poole, et saada vähemaga rohkem. "See säästmise protsess on ainus tee ellujäämise, kasvu, arengu ja õitsenguni.
"Turg ei ole kapitalismi leiutis, nagu M. Gorbatšov kunagi märkis. See on tsivilisatsiooni leiutis." Ta oleks võinud oma määratluses minna kaugemale: tsivilisatsioon on äri leiutamine ja äri on elu leiutamine. ↓
Internet on näide sellest, et äri on elav organism. Bioloogid teavad eksponentsiaalset kasvu – nii kirjeldavad need kõverad bioloogilisi süsteeme. See on üks põhjus, miks Võrgumajandust kirjeldatakse sageli täpsemalt bioloogilistes terminites. On selge, et võrku tajutakse teatud piirina – oleme ju esimest korda ajaloos tunnistajaks tehnilise süsteemi bioloogilisele kasvule. ↓
Kahekümnenda sajandi alguse majandus- ja sotsioloogiakirjandusest võib leida katseid laiendada algselt puhtmajanduslike mõistete “optimaalne” ja “tõhusus” ulatust ning tõlgendada. inimeste ajalugu ja ühiskondlik tegevus, Näiteks, äärmuslikkuse (st maksimumi ja miinimumi) ideede põhjal.
1922. aastal avaldas saksa sotsioloog ja majandusteadlane F. Oppenheimer oma töö "Sotsioloogia süsteem", milles ta sisuliselt sõnastas äärmuslik sotsioloogiline ja majanduslik põhimõte on "väiksemate vahendite põhimõte". Oppenheimer pidas seda sotsioloogia kõige olulisemaks printsiibiks ja ratsionaalse inimtegevuse aluseks. See lekkis veelgi üldisemalt - W. Ostwaldi kuulsast energiaprintsiibist: "Ära raiska energiat!" Tänu Oppenheimeri printsiibile saame kogu majandustegevuse matemaatiliselt tuletada inimese "soovist kasutada kõige vähem vahendeid". Üldistatult väljendab see formuleering ideed optimaalsest, mille kriteeriumiks on inimese eesmärk, soov säästa ja minimeerida selle saavutamise vahendeid.
Varaseim töö optimaalsuse filosoofia USA-s olid G. Simoni metodoloogilised uuringud majandusüksuste optimaalsest käitumisest turul. ↓
Kui ettevõttest saab iseseisev äriühing (firma), kehtib selle kohta järgmine: olemasolu tingimused (st elu):"Kinnitus ettevõtted traditsioonilistele standardtoodetele, samadele turgudele ja samadele turustusmeetoditele ei suuda pakkuda neile pikaajalist äriedu ning mõnikord selle kokkuvarisemise peamine põhjus (st mitteellujäämine). Ettevõte peab sees olema pideva otsingu olek uued turud, uued tarbijad, uut tüüpi tooted ja uued kasutusvaldkonnad nende traditsioonilistele toodetele. ↓
Ikka ja jälle tõendid: äri areneb vastavalt eluseadustele, jääb ellu selle sõna otseses tähenduses, püüdes raha säästa, vähema eest rohkem saamine näitab eksponentsiaalset kasvu.
Tehnilised süsteemid
Tehnoloogilised võtted, täpsemalt teadmised, kuidas kaupu või teenuseid toota, on mõnes mõttes analoogsed bioloogiliste liikidega ja muutused neis on oma olemuselt evolutsioonilised. Leiutis, uue tehnoloogilise tehnika tekkimine on samaväärne uue liigi ilmumisega.
Jälgime tehnoloogia sajanditepikkust arengut. Iga uuendus puutub alguses kokku üha suuremate takistustega, nii oma suutmatuses kui ka avalikkuse usaldamatuses; kuid reklaam liialdab oma tähtsust, ennustades talle elu ja vanale surma. Siis annab praktika kõigile oma koha. Ja sellepärast näeme igal ajahetkel massi võistlev tehnilisi töid omavahel.
Kõik ülaltoodud nähtused kehtestavad sellisel määral analoogia tehnilise leiutise evolutsiooni ja elava maailma evolutsiooni vahel. Kaasaegne evolutsiooniteooria hõlmab järgmisi eraldiseisvaid sätteid:
1. Spontaanselt tekkinud orgaanilistest printsiipidest kujunes järjestikku kogu tänane elav maailm.
2. Iga organism pärib osa oma omadustest oma esivanemalt.
3. Uued omandamised kas jäetakse alles ja antakse järglastele edasi või kaovad, olenevalt nende kasulikkusest, ükskõiksusest või organismi kahjustamisest tema elus.
4. Kõik organismid võitlevad omavahel olemise eest (ja mida tihedamalt seotud nad on, seda ägedam on võitlus). Säilib ainult see, mis on selle võitlusega paremini kohanenud.
5. Nii nagu põllumees valib tõu jätkamise selle, mis tema eesmärkidele kõige paremini sobib ja sellest koosneb kunstlik valik, toimub ka looduses looduslik valik. Algul vaevumärgatavad muudatused kasvavad ja kokkuvõttes annavad erinevaid liike.
6. Uued vormid kas jäävad paigale või muutuvad edasi ja seetõttu säilib evolutsiooniredel igal ajahetkel.
Asendades sõna "organism" sõnaga "leiutis", kanname selle Darwini valemi täielikult üle tehnoloogia evolutsiooni, mida sellest vaatenurgast võiks nimetada "tehniliseks darvinismiks". ↓
Esimese laine tsivilisatsiooni (agraartsivilisatsiooni) ajal olid sidekanalid ja 1628. aastal Euroopas kiirpostiteenuse "Taksomaja" arv 25 tuhat inimest, mis olid mõeldud ainult rikastele ja võimsatele, tavalistel inimestel polnud neile juurdepääsu.
Teine laine (tööstustsivilisatsioon), mis hõlmas oma sfääri riike riigi järel, hävitas selle suhtlusmonopoli täielikult. See juhtus sellepärast tehnoloogia ja masstootmine Teine laine nõudis massilist teabe liikumist, millega vanad sidekanalid lihtsalt hakkama ei saanud. ↓
Universaalsel evolutsiooniskeemil minge plokki 3 "Uue süsteemi loomine", s.o. TRIZ-i mõistes üleminek S1→S2, kui ei ole võimalik arendada suhtlust vanadel põhimõtetel, vanas raamistikus.
On teada, et konkreetse funktsiooni täitmiseks saab reeglina pakkuda välja suure hulga TS-struktuure, millest igaüks seda funktsiooni rakendab. Aga "tõhus ja elujõuline on süsteemid, mille struktuur vastab kõige paremini rakendatavatele funktsioonidele. ↓
Räägime otseselt ideaalsusest (tõhususe sünonüüm) ja elujõulisusest, s.t. ellujäämine!
Uus tehnoloogia tekib vana baasil, seega tuleb osata tuvastada mis on juba suremas, "aegunud", mis võib areneda, millised tehnilised lahendused on perspektiivsemad ja miks ning millistel tingimustel.
Inseneri kõige olulisemateks oskusteks, mida maailmas kõige enam hinnatakse, peetakse disain ja leiutamine. Need on sama asjade loomise protsessi kaks poolt. Ehitus toob kogemusi, teadmisi, varasema tehnoloogia taust, põhineb teaduses ja praktikas väljakujunetul. Leiutamine on viis avastada midagi uut, tehnoloogia arengu dünaamika tagamine. ↓
Täielik kokkulangevus Skeemiga: plokk 3 “Uue süsteemi loomine”, s.o. leiutis, uued ideed, ja plokk 4 „Olemasoleva Süsteemi täiustamine, s.o. disain kasutades kogemusi, teadmisi, eelmise tehnika taust.
Windows 2000. Uus operatsioonisüsteem võttis kasutusele isikupärastatud menüüd: tööriistad need, mida kasutate sagedamini, liiguvad üles ja pole pikka aega kasutatud ja kaovad täielikult vaateväljast.
Tarkvara lisamise/eemaldamise aplett on muutunud palju paremaks. See ei paku mitte ainult installitud programmide tähestikulist loendit, vaid ka annab teavet selle kohta, kui sageli programmi kasutasite ja millal sellele viimati juurde pääsesite, näitab mälumahtu, mis vabaneb pärast programmi desinstallimist. ↓
Evolution Scheme näide: Windows 2000 puhul "surevad" kasutamata, kuid mälumahukate tööriistade ikoonid, kaovad ekraanilt; Saates kajastatakse ka eelistatumaid kandidaate “surema”, st. programmi desinstallimiseks.
Ränile ehitatud arvutitehnoloogia areng
Materjal ülevaatest "Arvutite tulevik – mis pärast räni?" Massachusettsi Tehnoloogiainstituuti (MIT) käsitletakse universaalse evolutsiooni skeemi esimese 5 jaotise (ploki) järgi.
1. Ränile ehitatud arvutiriistvara elujõulisuse vähenemine
Viimase nelja aastakümne jooksul on arvutid andnud tähelepanuväärse pildi. Nende kiiruse ja arvutusvõimsuse järsu kasvuga kaasneb sama järsk hinnalangus. Arvutitehnoloogia võimekuse hüppeline kasv, mida Gordon Moore 60ndatel ennustas, kirjeldab Interneti tõusu ja majandusbuumi.
Aga eriväljaanne "MIT: Engineering Review" ↓ Esitab juba küsimuse: mis saab pärast seda, kui ränil ehitatud kaasaegsed arvutitehnoloogiad hakkavad jõudma oma kiiruse kasvu piirini? Tänapäeval on palju põhjust arvata, et "pidu võib läbi olla".
Viimane tähendab ränile ehitatud arvutiseadmete elujõulisuse vähendamise probleemi tuvastamist. See väljendab ebakindlust, et see arvutitehnoloogia tulevikus püsima jääb.
2. Ränile ehitatud arvutitehnoloogia vähendatud ideaal
Inteli prominentne teadlane Paul A. Packan väitis ajakirjas Nature (september 1999), et Moore'i seadus on tõsises ohus. Ta tuvastas kolm peamist probleemi:
Kõik see tähendab ränil ehitatud arvutitehnoloogia vähenenud ideaalsuse tuvastamist – süsteemi kasulike ja kahjulike funktsioonide madala suhte tuvastamist. Kui kahjulikud funktsioonid kasvavad!
Pärast ränile ehitatud arvutitehnoloogia ideaalsuse hindamist on skeemi kohaselt 2 võimalust märgitud probleemidest ülesaamiseks: luua uus süsteem ja/või täiustada olemasolevat. Uurime mõlemat.
3. Uue arvutitehnika loomine
Uut süsteemi on vaja luua siis, kui vajalike funktsioonidega süsteemi üldse ei eksisteeri või olemasoleval süsteemil, meie puhul ränile ehitatud arvutitehnikal, pole arendusressurssi.
Järjest rohkemate seadmete paigutamine kiibile tähendab üha väiksemate elementide loomist. Viimasel toodetud kiibil on söövitusalad umbes 180 nanomeetrit (nanomeeter on 10–9 meetrit). Moore'i seaduse järgimiseks peavad söövitatud alad vähenema 2001. aastal 150 nm-ni ja 2005. aastal 100 nm-ni.
Paljud pooljuhtide teadlased seavad kahtluse alla kaubanduslikult elujõulised meetodid alla 100 nm ränitransistoride valmistamiseks. Ja isegi kui kiibitootjad suudavad neid valmistada, ei tööta ultramikroonilised ränikomponendid tõenäoliselt. Transistoride suurusjärgus 50 nm hakkavad elektronid järgima kvantmehaanika seadusi, eksledes seal, kus neid üldse oodata pole.
Uue süsteemi loomiseks on mitu alternatiivset võimalust:
Molekulaararvuti peamiseks eeliseks on võimalus paigutada mikrokiibile oluliselt rohkem vooluringe, kui seda saab teha ränil ja teha seda palju odavamalt.
Molekulid on mitme nanomeetri suurused, mistõttu on võimalik luua miljardeid, isegi triljoneid elemente sisaldav kiip. Kui oleks võimalik ühendada väike hulk molekule juhtmetega, nii nagu üksikud elektroonilised komponendid ühendatakse ahelate moodustamiseks, muudaks selline tulemus täielikult arvuti disaini. Molekulaarmälu võib olla miljon korda tihedam kui tänapäeva parim pooljuhtmälu, võimaldades kogu elukogemuse salvestada käekella suurusesse seadmesse. Superarvuti võiks olla piisavalt väike ja odav, et seda riietesse sisse ehitada. Mure, et arvutitehnoloogia peagi vastu seina põrkaks, kaoks.
Subatomiline maailm on täis elemente, millel on 2 olekut "jah - ei", mis muudab selle kasutamise lihtsaks. Enamikul osakestel – elektronidel, prootonitel ja isegi lühiajalistel footonitel – on pöörlev liikumine, spin. Kui teave on kodeeritud, pakub subatomiline maailm selle töötlemiseks palju võimalusi. Manipuleerides elektrone ümbritseva keskkonna magnetilisi omadusi või juhtides footoneid läbi polarisaatorite, peeglite ja prismade, saab kvantbittide suhtes teha kõiki arvutitöötluseks vajalikke toiminguid.
3.3. Bioloogiline arvuti ↓
Teadlased otsivad viise, kuidas luua rakke, mis suudavad arvutada, millel on nutikad geenid, lisada numbreid, salvestada tulemusi mingil kujul, määrata aega ja võib-olla isegi käivitada lihtsaid programme.
Bioarvuti:
Paljutõotavate lähenemisviiside hulgas on Eric Winfree leiutatud "tark DNA mosaiik". Need on DNA mikroskoopilised ehitusplokid, mis mitte ainult ei suuda andmeid salvestada, vaid on üles ehitatud ehk teisisõnu programmeeritud sooritama matemaatilisi toiminguid, kombineerides neid erilisel viisil.
4. Olemasoleva süsteemi täiustamine
Olemasolevat süsteemi – ränile ehitatud arvutiriistvara – on võimalik täiustada, kui sellel on ressursse. Kuid nagu märgitud, pole tekkivate põhiprobleemide ületamiseks "teadaolevaid lahendusi".
5. Süsteemide integreerimine
MIT-i teadlasi on pikka aega huvitanud arvutitöötlustehnikad, mis kasutavad ühe ülikiire mikroarvuti asemel paljusid. Kui protsessorit ei saa enam vähendada, on teadlaste arvates ainus viis kiire andmetöötluse saavutamiseks kasutada paljusid arvuteid koos. See lähenemisviis võib aidata ületada barjääri, mida räni mikroprotsessorite areng võib peagi tabada.
Paljud tehisintellekti teadlased usuvad ka, et ainuvõimalik viis tõelise masinintellekti loomiseks on kasutada miljoneid omavahel ühendatud mikroprotsessoreid, et modelleerida tihedalt inimaju neuronite ühendusi.
On selge, et see on loomulik üleminek plokist 5 (paljude mikroprotsessorite kombinatsioon) skeemi plokki 3 (uue mikroprotsessorisüsteemi loomine) - lõppude lõpuks saadi ühendamisega uus süsteemi kvaliteet, uus mikroprotsessor. süsteem saadi. Olles täitnud süsteemi terviklikkuse seaduse, alustab see uus mikroprotsessorsüsteem uut arendustsüklit olemasoleva süsteemina. Seda näitab üleminek plokist 3 plokki 4.
Seega on meil 5 võimalikku arengusuunda – vastavalt arvutitüüpide arvule. Kumb neist suundadest võidab, otsustatakse üldistatud turu hierarhia tasanditel. Valik viiakse läbi:
Teine näide tehnoloogia arengust on CD-de komplekti väljaandmine The Beatlesi antoloogia. Sarja esimese topelt-CD autentse 60ndate heli säilitamiseks, pidi uuesti üles ehitama kuulsa stuudio nr 2 Abbey Roadil ja ostma 30 aastat vanad mikserpuldid. ↓
Salvestustehnoloogia areneb väga kiiresti, stuudio number 2 algsel kujul ja mikserpuldid 60ndate keskpaik "suri" loomulikku surma. Ja kui poleks olnud vajadust 60ndate heli reprodutseerida, oleksid nad selleks jäänud ainult mälestustes, fotodel, nende aastate ülestähendustes...
Kontrolli teooria
Teaduslikust vaatenurgast tuleks tänapäevast juhtimisteooriat käsitleda kui süsteemiteooria haru, mis on seotud antud kompleksse süsteemi käitumise muutmisega välismõjude mõjul. Juhtimist tuleb käsitleda kui transformatsiooniteadust... füüsilises, bioloogilises või isegi sotsiaalses mõttes.
Adaptiivne juhtimine on süsteemi võime muuta oma käitumist parimate võimalike käitumistulemuste saavutamiseks. Vastavalt adaptiivse juhtimise üldisele määratlusele peab adaptiivne süsteem suutma rakendada järgmisi funktsioone:
Need kolm põhimõtet – oleku tuvastamine, muutmisotsuse tegemine ja muutus ise – on iga adaptiivse süsteemi olemus. Meenutagem vähemalt inimkeha endokriinsüsteemi tööd. Ja nagu näete, on need kolm põhimõtet Universaalse Evolutsiooni Skeemi peamised ideed. Kõik meetodid, mida kasutatakse ∑F funktsionaalsuse suurendamiseks ja/või ∑C maksumuse vähendamiseks, on sama struktuuriga.
Üks esimesi automaatregulaatoreid tehnoloogia ajaloos, milles mis tahes otsese toimega automaatregulaatori töö üldpõhimõte- boileris veetaseme regulaator (Polzunov, 1765).
Laialdaselt kasutatav automaatregulaator on aurumasina võlli tsentrifugaalkiiruse regulaator (Watt, 1784). Sellel regulaatoril on erinev konstruktsioon - tsentrifugaalmehhanism ja juhitava muutuja - nurkkiiruse - erinev olemus, kuid täpselt sama otsetoimega regulaatori töö üldpõhimõte. ↓
Juhtimisalgoritmi ühtsus: andur käivitub, kui parameeter - aurumasina väljundvõlli pöörete arv - ületab ohutuid piire. Väga suure mittevastavuse korral väljastatakse parandussignaal - täiturmehhanismile saadetakse signaal, mis muudab (dünaamika) süsteemi nii, et see naaseb ohutusse olekusse. Siit Automaatne juhtimisskeem (algoritm) langeb kokku universaalse evolutsiooni skeemiga (USE). Lõppude lõpuks pakuvad juhtimisseadmed elujõulisus süsteemid.
Selgub, et süsteemide eluea eriti olulistel hetkedel (võlli pöörete arvu järsu suurenemise hetkel) või eriti oluliste süsteemide (aurukatel, lennuk) puhul oli võimalik automatiseerida üleminekut ühelt. süsteemi seisund, mõnest vaatepunktist ohtlik, teisele, ohutu. Need. Olulise sõiduki areng oli võimalik automatiseerida selle olulisel eluhetkel (perioodil). Ja kõigil muudel eluhetkedel (perioodidel) sunnib insener (leiutaja) süsteemi arenema.
Kuid evolutsiooniseadused on samad nii automaatregulaatori kui ka leiutaja jaoks: leidke süsteemi elujõulisusele ohtlik, olemasolev või potentsiaalselt võimalik mittevastavus ja vähendage see nullini (ühtlustage süsteem). Regulaator ja leiutaja tegutsevad sama algoritmi järgi!
IN iseorganiseeruv kontrollsüsteem on ainult pandudüks või teine konkreetne süsteemi toimimise kvaliteedi kriteerium või süsteemi erinevate välistingimuste kriteeriumide kombinatsioon. Süsteem ise automaatse otsinguga, kasutades arvutuslikke või loogilisi operatsioone valib sellise struktuuri(tema käsutuses olevate võimalike hulgast), mille puhul on täidetud kogu süsteemi töökvaliteedi kindlaksmääratud kriteerium. Seda tehakse erinevate linkide ühendamise ja lahtiühendamisega mingis loogilises järjestuses edukamate struktuuride fikseerimisega (mällu jätmisega).
Juhtsüsteem ise otsib oma struktuuri, mis muudab selle veelgi elavamaks. Ja kui ilmub kasulike struktuuride pärimise mehhanism, ja veelgi enam ...
Mida edasi areneb tehnoloogia ja bioloogiaalaste teadmiste automatiseerimine, seda enam automaatsete süsteemide ja elusorganismide toimimise analoogid, sealhulgas kõrgema närviaktiivsusega süsteemid ja inimese aju.
Noh, autorid on välja töötanud otsesed bioloogilised analoogid ja paralleelid tehnoloogiaga, mis on üsna loomulik. Evolutsiooniseadused on ju samad!
Automaatjuhtimissüsteemide automaatse projekteerimise ülesannete hulka kuulub määramine struktuursed tegurid. Sel eesmärgil seda ehitatakse optimaalse struktuuri otsimise protsess.
Kui projekteeritud süsteemi struktuuri W saab muuta nii, et järgitakse konstruktsioonile seatud piiranguid S, siis sellise struktuuri sünteesi saab realiseerida nn. evolutsiooniline meetod. W-struktuuri evolutsiooniprotsess toimub etappidena:
Sellist laadi struktuuri areng tahe püüdma valida madala kvaliteedikriteeriumi väärtusega struktuure, mille hulgas on optimaalne struktuur. W variatsioonide ja valiku juhuslikkus tagavad evolutsiooniprotsessi eesmärgipärasus optimaalsele lahendusele W op. Suund evolutsiooniline optimeerimine areneb praegu intensiivselt ja on nn evolutsiooniline modelleerimine. ↓
KASUTAGE "täielikku kasvu": loodusliku valiku mehhanismi rakendamine struktuuri optimeerimise juhtimiseks.
Nagu küberneetika on näidanud, keeruliste süsteemide puhul – olgu selleks siis inimene ise, ettevõte või majandus tervikuna – isereguleeruvate ja isearenevate mehhanismide põhimõttel põhinev juhtimine on ainus võimalus ellu jääda. ↓
Ellujäämine on kõige eesmärk! Ja mehhanism on iga süsteemi puhul sama.
Otsuste tegemise protsess ↓
Siin on toodud kõige täielikum otsustusprotsess.
1. Probleemi sõnastamine
2. Lahenduse kriteeriumide sõnastamine (hindamine).
3. Kriteeriumide kaalude määramine
4. Alternatiivide väljatöötamine
5. Alternatiivide analüüs
6. Alternatiivi valimine
7. Alternatiivi tutvustamine
8. Lahenduse efektiivsuse hindamine ↓
Otsustaja valib mitme probleemi hulgast ühe. mida ei saa ignoreerida need. see, mis kujutab süsteemile suurimat ohtu. On selge, et universaalne lahenduse hindamise kriteerium – maksimaalne kasu minimaalsete kuludega – on TRIZ-i mõistes ideaal. Kuigi võib olla ka teisi kriteeriume, saab need kõik lõpuks taandada tulude ja kulude suhte väärtusele.
Lahendusalternatiivide väljatöötamine pole midagi muud kui uue lahenduse loomine, olemasoleva täiustamine või lahenduste kombineerimine. Ja alternatiivide analüüs hõlmab nende ideaalsuse hindamist ja kõige ideaalsema valimist. Ideaalseim lahendus “ellu jääb” läbi teostuse, ülejäänud elimineeritakse...
Disaini meetodid ↓
Vaatamata paljudele nimedele ja erinevale välimusele on disainimeetodites lihtne märgata sama järjekorda.
1. Probleemi tuvastamine. Tõelise probleemi või vajaduse tuvastamine, teabe andmine ja (probleemi) põhimõtteline raamistamine.
2. Tehke kindlaks ja kirjeldage nõutava disaini põhiomadusi, samuti soovitud omadusi ja piiranguid. Rahaliste kulude (suuruse) alusel otsuse tegemine - fikseeritud hind või odavaim põhivajadust rahuldav lahendus.
3. Esialgsed ideed. Mälu blokeerimine, otsingutehnikate arvu suurendamine võimalike lahenduste arvu maksimeerimiseks.
4. Ratsionaliseerimine. Lühike loetelu paljudest võimalikest lahendustest. Igale lahendusele on lisatud intelligentselt üksikasjalikud inseneride visandid ja märkmed.
5. Analüüs. Rakendage teaduse seadusi, et määrata kindlaks komponentide kuju, suurus ja muud omadused ning testida pakutud lahenduste üldist kehtivust.
6. Lahendus. Parimate võimalike lahenduste valik alternatiivsete lahenduste hulgast.
Antud projekteerimismeetodite algoritmis on universaalse evolutsiooni skeemi järgi lihtne märgata kõiki järjestikuseid samme:
See rõhutab tegelikku mitmekülgsus pakutud Evolution Scheme – see sisaldab MP&E-d, mittealgoritmilisi meetodeid lahenduste otsimise aktiveerimiseks ja TRIZ-tööriistu. ↓ Ja see pole üllatav - süsteemide loomise ja muundamise meetodid peavad tingimata vastama süsteemide loomulikule arengule. Ja nagu pidevalt rõhutatakse – ükskõik milline. On selge, et süsteemide uurimise järjekord peaks ühtima nende loomuliku evolutsiooniga. Nüüd on aeg liikuda edasi teadusliku meetodi (protsessi) ja teaduse (süsteemi) juurde.
Teaduslik meetod
1. Probleemi tuvastamine teadmistes.
2. Probleemi täpne sõnastus või ümbersõnastamine.
3. Olemasolevate teadmiste (kõikide) testimine, otsides teadmisi, mis võivad aidata probleemi lahendada.
4. Esialgse hüpoteesi valimine või väljamõtlemine, mis tundub paljutõotav.
5. Hüpoteesi kontrollimine kontseptuaalsel tasandil... ↓
Probleemi tuvastamine teadmistes on "kõne" teadmiste probleemi kohta, ütleme näiteks, teooria. Kui olemasolevates teadmistes on tõsiasi, mis aitab probleemide probleemi lahendada ilma teooriat muutmata – suurepärane, teooria elab edasi. Fakt on olemas, kuid teooriat tuleb seda fakti arvesse võttes veidi rekonstrueerida - see sobib. Teooria elab taas.
Aga võib juhtuda, et selliseid toetavaid fakte polegi. Seejärel ehitatakse olemasolevale faktide kogumile (ja hüpoteetiliste, väidetavate faktide lisamisega) uus teooria, milles tuvastatud probleemi lihtsalt ei eksisteeri. Uus teooria alustas oma elu...
Täpselt nii jõudis teaduslikku kasutusse Koperniku heliotsentriline süsteem, Mendelejevi perioodiline seadus ja üldiselt kõik teadlaskonna poolt tunnustatud teadmised. Ja just see algoritm on välja pakutud universaalse evolutsiooni skeemi kujul.
Teadusliku meetodi keskmes on eksperiment, s.o. anomaalia selgitamiseks äsja välja töötatud teadusliku mudeli katsetamine. Enamasti on katsetulemus mudeliga vastuolus. Seetõttu on oluline minna tagasi teoreetilise mudeli juurde, astuda samm sügavamale, et esitada loodusele teistsuguseid, paremaid küsimusi. ↓
Teadus
Avamine algab sõnadega anomaaliate tuvastamine, need. arusaamaga, et loodus on kuidagi rikkunud paradigmat – sisendatud ootust, mis valitseb tavateaduses. ↓
Teadusrevolutsioon toimub siis, kui üks paradigma asendab teise pärast hüpoteesi kontrollimise perioodi. Protsess sarnaneb looduslikule valikule: üks teooria muutub konkreetses ajaloolises olukorras reaalsete alternatiivide seas kõige visamaks. ↓
Tulemus hulk selliseid revolutsioonilised valikud – täiuslikult kohandatud tööriistade komplekt, mida me nimetame tänapäevaseks teaduslikuks teadmiseks. Ja kõik protsessi täiesti, tundub teeb seda, mida meie arvates bioloogiline evolutsioon teeb- ilma eesmärki sõnastamata - pidevalt (sünnitab) teaduslikku tõde, on ju igal teadusliku teadmise arenguetapil (alati) mõni parem eksemplar.
Bioloogid, füüsikud, kosmoloogid jne pöörduvad otse mudelite, põhimõtete ja optimaalsuse seadused, mis on võetud otse optimaalse kontrolli teooriatest, bioloogiast ja teised teooriad ja distsipliinid, tõlgendades vastavaid suurusi omal moel. Kogukond on ju oluline keeruliste dünaamiliste süsteemide seaduste ühtsus!
Tekkis üldine sünergia – bioloogia, sotsioloogia, mittetasakaalu termodünaamika, füüsikalise sünergia, üldise süsteemiteooria, küberneetika, arvutiteaduse ja teiste distsipliinide ja teooriate ideede süntees. Välimusest on veel vara rääkida ühtne iseorganiseerumisteooria. Saame vaid väita erinevate iseorganiseerumise kontseptsioonide olemasolu erinevates distsipliinides ja nende ristumiskohtades. ↓
Miks mitte eeldada, et universaalne evolutsiooniskeem võib aidata üldistada teadmisi ja kogemusi nii paljudest teadmiste harudest?
Iseorganiseerumise kõrgeim vorm on iseloomulik süsteemidele, mis täiustuvad uuenduste põhjal ja arenevad aja jooksul. Seda võib kaaluda kohanemisvõime optimeerimine. ↓ Ühiskonna progress (ja taandareng) on adaptiivse evolutsiooni mitmekesisus, spetsialiseerunud tüüp. Arukate süsteemide puhul võib tuvastada segatüüpi iseorganiseerumist. Üldine tähendus Sellise iseorganiseerumise avaldumisvorm ja funktsionaalne eesmärk on maksimeerida nende süsteemide elujõulisust, minimeerides samal ajal energiat, vahendeid, tegutsemisaega jne. ↓
Noh, miks see pole süsteemi elujõulisuse suurendamise seaduse väide ja selle toimemehhanismi märge ressursitarbimise minimeerimise nõude näol? See on selge, me teame rohkem, sest TRIZ näitab viisi, kuidas süsteemi elujõulisust suurendada süsteemi ideaalsuse suurendamine, mida on võimalik saavutada mitte ainult nimetaja vähendamisega (kulukad ja kahjulikud funktsioonid).
Kultuur, kunst
Spengler peab igat kultuuri terviklikuks organismiks - täiesti analoogne bioloogilisega. Iga kultuur läbib etapid - päritolu (lapsepõlv), kujunemine (noorus), õitseng (küpsus), allakäik (vanadus) ja lõpuks täiesti vältimatu surm.
Spengler nimetab iga kultuuri viimast, surevat etappi "tsivilisatsiooniks". Tsivilisatsiooni sümptomid: domineerimine ja tehnoloogia liig, kunsti asendamine käsitöö ja inseneritööga, loovuse asendamine ratsionaalse disainiga, orgaaniline - tehislik, looduse alistamine, urbanism, sõda. Arenguetappide vaheldumine ja seega ka lõplik väljasuremine toimub täpselt sama mustriga, mis domineerib kõigis elusorganismides, absoluutselt objektiivne ja väljaspool inimloomuse kontrolli, nagu kõik loodusseadused. ↓
Noh, mida ma saan veel öelda, et kinnitada evolutsiooniseaduste objektiivsust kogu tasandite hierarhia "Loodus - Ühiskond - Tootmine - Tehnika" jaoks?
Avastasin, et kõige raskem on igapäevane teatripraktika. Mitu korda kuus viibin näitlejate juures ja vaatan nende tööd üle. Lavastust saab esitada sada või sada viiskümmend korda, analüüsin seda ikka. Sest teater hävib iga sekund! Ja peate kõik uuesti kokku koguma, märkmeid tegema, kõik üles kirjutama ja mitte surra seda tehes. ↓
Teater universaalse evolutsiooni skeemi seisukohalt: teater sureb iga sekundiga! Seetõttu tuleb ellujäämiseks tuvastada puudused ja muutuda, muutuda, muutuda.
Pöördume uuesti The Beatlesi antoloogia juurde. See on 3-st topelt-CD-st koosnev komplekt, mis sisaldab varem avaldamata biitlite salvestisi, sh. kuulsate laulude tagasilükatud võtted, jämedad versioonid, visandid... ↓
Evolution Scheme näide: tagasilükatud võtted, mustandid ja visandid on "surnud" näited loovusest. Need osutusid poeetilisest või muusikalisest vaatenurgast, helisalvestuse taseme seisukohalt vähem täiuslikuks, vähem ideaalseks.
Müüdid, religioon
Nagu antropoloog Joseph Campbell märkis, müüt selgitab välismaailma, on selle jaoks juhtlõngaks individuaalne arengut, näitab suundi ühiskonnale ja keskendub vaimsetele vajadustele. Müüdid ühendavad selle, mida inimesed teavad, loodavad ja ihkavad, omamoodi teekaardiks, mis juhib inimesi alati, kui nad elus valiku teevad.
Müüt on üks viise, kuidas luua enesekindlust, nii individuaalset kui sotsiaalset, et aidata ellu jääda.
Kuid kui müüt ei anna, isegi kui see on ainulaadne, ümbritseva keskkonna seletust ning lakkab olemast juhtnöör ja suunda näitamast, muutub see kasutuks ja võib-olla isegi ohtlikuks. Müüdid, muutudes kasutuks või eksitavaks, taandusid märkamatult tagaplaanile ja kadusid. Kesk-Ameerikas leiate nüüd kümneid maiade indiaanlaste mahajäetud templeid, Peruus - tuhandete inkade püstitatud monumentide varemeid, Walesis on keltide ehitatud kividest püramiide, Kampucheas - khmeeri kujusid, Iraagis. - Sumeri sikguraadid, Lihavõttesaarel - hiiglaslikud kivipead. Kõik need on vaiksed tunnistajad kunagi õitsenud müütidele, et kadunud kas või sellepärast hakkas inimesi eksitama, või sellepärast, et nende keskkonnas on ilmunud elujõulisemad müüdid ja kultuur. ↓
Süsteem, muutudes kasutuks või veelgi enam ohtlikuks, kaob! See kehtib kõigi süsteemide kohta - tehniliste, tööstuslike, sotsiaalsete, looduslike. Müüt kui ideede süsteem, ehkki mitte kuigi reaalsed, allub ka vääramatutele evolutsiooniseadustele.
Arnold Toynbee pani kultuurimaailmade paljususe ja nende sisemise struktuurse ühtsuse arengu rangelt teaduslikule alusele, täiendas ideed "lääne kristluse tsivilisatsiooni" vaieldamatu kriisi kohta mõttega, et kurb lõpp võib lõppeda. mida väldib näiteks "vaimu ühtsus" oikumeenilise religiooniga ühinemise kaudu.
Isegi kui see on illusioon, on see ilmselt üks olulisemaid. Inimese kasvamiseks ja ellujäämiseks pole illusioonid vähem vajalikud kui selge ja halastamatu nägemus. ↓
Müüt, nagu täpsed teadmised, kõrvaldab meid ümbritseva maailma mõistmisel mõningase ebakindluse. Inimene, meeskond ega ühiskond tervikuna ei saa elada ebakindluse, alahinnangu seisundis, s.t. müüt aitab mitte muretseda, aidates seeläbi tõesti ellu jääda!
Müütide mõju võib olla nii tervistav kui ka hävitav. Nad ühendavad, annavad jõudu katsumuste üleelamiseks, loodavad eesmärkide saavutamiseks, soovide täitumiseks. Müüt on inimese algne kogemus maailmas. Müüdi eesmärk on "eemaldada ebakindlus, toppige universumi pildil augud, seletama- ning seetõttu ohjeldada meie hirme, mida mõistus ohjeldada ei suuda". ↓
Need. müüt on ellujäämise, jätkusuutlikkuse, stabiilsuse tööriist. Aga iga instrument sünnib, areneb ja kunagi sureb.
Peamise eetilise põhimõtte sõnastamine, mis on vajalik selleks inimese tuleviku tagamine, religioonid räägivad peaaegu sõna-sõnalt sama asja. Siin on, kuidas maailma suuremad religioonid sõnastavad oma keskse eetilise põhimõtte:
Budism: "Ära tee teistele haiget, nagu sa ei taha, et sulle tehakse kahju."
Zoroastrism: "Loodus on hea ainult siis, kui ta ei tee teistele seda, mis talle ei sobi."
Hinduism: "Kõigi vooruste olemus seisneb teiste kohtlemises nii, nagu soovite, et teid koheldaks."
Judaism: "Ära tee oma ligimesele seda, mis sulle halba teeb. See on kogu seadus, kõik muu on selle kommentaar."
Konfutsianism: "Maksimaalne lahkus on mitte teha teistele seda, mida te endale ei soovi."
Kristlus: "Tee inimesega nii, nagu sa tahad, et sulle tehtaks."
Näeme, et kõigi maailma religioonide, nimelt religioonide, mitte kultuste ja sektide tuum on sama. See nende eetiliste põhimõtete heakskiitmine, mis on inimesele vajalikud oma tuleviku tagamiseks. Kõik muu on ühe või teise religioosse müüdi, ühe või teise filosoofia kujunemine: ajaloo kihistumine, religioonieelsest ajast pärit tsivilisatsioonide mõju. ↓
Kõik on suunatud ühiskonna stabiilsuse suurendamisele, selle püsimajäämisele.
Religiooni rolli (ja prestiiži) langus peaaegu kõigi kristlike rahvaste elus on muutunud peaaegu aksioomiks. Kuid katse mõista selle nähtuse tõelisi põhjuseid, vajadust teatud doktriine moderniseerida ja mis kõige tähtsam - tänapäeva inimese vaimse maailma vajadustele vastavate tegevuste olemus on iseloomulik ainult teatud katoliku kiriku juhtide rühmadele. , mida juhib paavst Johannes Paulus II ise.
õigeusu kirik, kahjuks on see väga dogmaatiline ja arhailine. Ta reageerib nõrgalt muutustele inimeste vaimsetes vajadustes ja sel põhjusel avab see ruumi erinevate sektide ja isikute tegevusele, kes kasutavad otseselt inimeste vaimseid vajadusi. ↓
Evolutsiooni ja religiooni skeem: doktriinide vähene dünaamilisus → kasvav mittevastavus vaimsete vajadustega, ideaalsuse vähenemine (sektide aktiivsuse suurenemine) → elujõu vähenemine (religiooni rolli vähenemine inimeste elus).
Loovad probleemide lahendamise meetodid
Huvitav on võrrelda kavandatud KASUTUST ja G. Mageramovi soovitusi ↓ loomeprotsessi algoritmi koostamise üldiste põhimõtete järgi. Lõppude lõpuks on USE kõige üldisem ja universaalsem lähenemisviis süsteemide ümberkujundamiseks.
Väike ketserlik kõrvalepõige. USE kasutuselevõtuga lakkab süsteemide ümberkujundamise protsess olemast loominguline! Lõppude lõpuks teame ette, isegi kui mitte üksikasjalikult, mis ootab süsteemi, mille poole pöördume.
Algoritmi loomise esimene põhimõte G. Mageramovi järgi: vajaliku teabekoguse kogumine. Mida suurem see massiiv ja mitmekesisem informatsioon selles sisaldub, seda põhjapanevam võib olla uurimus ja seda tõhusam on sellest tulenev algoritm.
Noh, siin on põhimõtte täielik rahulolu. Arenguskeem põhineb:
Vastavalt G. Mageramovi teisele ja kolmandale põhimõttele: infomassiivi eristamine ja tunnusteguri määramine on huvitav vahe. Alates selle loomisest Universaalne Seejärel koostatakse Evolution Scheme teabe "integreerimine", On kindlaks tehtud arenduse kõige üldisemad tunnused, mis on omased eranditult kõigile süsteemidele. See ei ole nende kahe lähenemisviisi vastand, vaid nende täiendavus. Tulemuseks on süsteemioperaatori töö:
Neljanda põhimõtte kohaselt: loomeprotsessi struktuuri tuvastamine ja vormistamine- täielik kokkusattumus. Universaalsel evolutsiooniskeemil on:
Viies ja kuues põhimõte: instrumentaalse teabe ja rakendusnäidete pakkumineka ellu viidud. Antud on USE üksikasjalik kirjeldus (selgitus süsteemi teisendamise etappide tähenduse ja sisu kohta) ning USE kasutamise näidetena tehti järgmised tööd:
1. Universaalne skeem ja tasemesüsteemide areng “Loodus – Ühiskond – Tootmine – Tehnika”.
2. Universaalne skeem süsteemide arendamiseks ja mittealgoritmilised meetodid loova mõtlemise aktiveerimiseks.
3. Süsteemide arendamise universaalne skeem ja TRIZ-tööriistad:
4. Teadmiste süsteemi evolutsiooni ja arengu universaalne skeem – teadus, teooria, paradigma.
5. Universaalne evolutsiooniskeem ja sõiduki juhtivuse suurendamise seadus.
6. Universal Scheme of Evolution kui tööriist olemasolevate ja uute TRIZ-tööriistade täiustamiseks.
Loomingulise probleemide lahendamise protsessi põhietapid . ↓
1. Keskkonnaanalüüs. Probleemi ja võimaluse äratundmine on edu saavutamiseks ülioluline. Probleemi teadvustamine.
2. Probleemide tuvastamine (identifitseerimine). Selle etapi väljundiks on otsustuskriteeriumide kogum erinevate valikute hindamiseks. Eelduste tegemine.
3.Alternatiivide genereerimine. Alternatiivide genereerimine hõlmab teadaolevate võimaluste loetlemist (ratsionaalne tegu) ja lisavõimaluste genereerimist (ratsionaalsed ja intuitiivsed teod).
4. Alternatiivide hulgast valimine. Alternatiivide süstemaatiline hindamine eelnevalt kehtestatud kriteeriumide alusel.
5. Rakendamine. Detailide arvutamine, prognoos ja takistuste ületamine.
Vaata kommentaari rubriigi “Disainimeetodid” juurde: seal ja siin olevate punktide sisu langeb peaaegu sõna-sõnalt kokku. See hõlmab probleemi tuvastamist, lahenduse vastuvõetavuse kriteeriumide kehtestamist, alternatiivsete lahenduste genereerimist ja alternatiivide hulgast sobivaima lahenduse valimist. Ja rõhutame veel kord – muud ei saagi olla, see on peegeldus süsteemide evolutsiooni universaalsus!
Michael Leven, Days Inn hotelliketi endine president: "Loovus on tänapäeva keskkonnas ellujäämiseks hädavajalik. Innovatsioon on ellujäämise võti."
Evolutsioon(ladina keelest evolutio - "lahtinemine") - kõigi elusorganismide arenguprotsess, millega kaasneb geneetilised muutused, üksikute populatsioonide ja liikide kohanemised, modifikatsioonid ja väljasuremine, mille tulemuseks on muutused ökosüsteemid Ja biosfäärüldiselt.
Elusorganismide evolutsiooni skeem Maal.
Tänapäeval on mitu peamist evolutsiooniteooriad. Kõige tavalisem on sünteetiline evolutsiooniteooria(STE) on süntees Darwini evolutsiooniteooria ja populatsioonigeneetika. STE selgitab omavahelist seost evolutsiooni viis (geneetilised mutatsioonid) Ja evolutsiooni mehhanism (looduslik valik Darwini järgi). STE defineerib evolutsiooni kui protsessi, mille käigus geenialleelide sagedus muutub aja jooksul, mis ületab oluliselt ühe populatsiooniliikme eluea.
Charles Darwini evolutsiooniteooria olemus, kes selle oma töös sõnastas "Liikide päritolu"(1859), et evolutsiooni peamine "mootor" on looduslik valik, protsess, mis koosneb kolmest tegurist:
1) Populatsioonides sünnib rohkem järglasi, kui suudab ellu jääda, arvestades keskkonnatingimusi (toidu hulk, antud liigist toituvate elusolendite olemasolu jne);
2) erinevatel organismidel on erinevad tunnused, mis mõjutavad nende ellujäämis- ja paljunemisvõimet;
3) Ülalnimetatud tunnused on päritud.
Need kolm tegurit selgitavad liigisisese konkurentsi tekkimist ja nende isendite selektiivset väljasuremist (eliminatsiooni), kes on ellujäämisega kõige vähem kohanenud. Seega jätavad järglasi ainult kõige tugevamad, mis viib kõigi elusolendite järkjärgulise arenguni.
Looduslik valik on ainus tegur, mis seletab kõigi elusolendite kohanemist, kuid see pole evolutsiooni ainus põhjus. Teised sama olulised põhjused on mutatsioonid, geenivoog ja geneetiline triiv.
1. Märkige nähtus – kamuflaaži näide.
lepatriinude ja Colorado kartulimardikate värvimine
sikahirve ja tiigri värvimine
laigud liblikate tiibadel, mis meenutavad selgroogsete silmi
Pierida liblika värvi sarnasus mittesöödava helikoniidi liblika värviga
2. Kohanemine, mis hõlbustab looduse ebasoodsate abiootiliste tegurite ülekandumist -
lodjapuu lehtede muutmine ogadeks
pikk kaameli okasjuur
isaslindude laul
faasanite, partide ja kanade isaste erksavärviline sulestik
3. Loomade homoloogsed elundid on
prussaka ja konna jäsemed
linnutiivad ja liblikad
tiigri ja muti käpad
muti ja muti kriketi esijäsemed
4. Roomajate ja lindude vaheline üleminekuvorm oli:
Arheopteriks
hoatzins
välismaalased
pterodaktüülid
5. Sarnased elundid taimedes on:
juur ja risoom
juur ja harijuur
leht ja tuppleht
tolmukad ja pisil
6. Üleminekuvormide kehtestamine iidsete ja tänapäevaste organismirühmade vahel on... tõend evolutsioonist.
biogeograafiline
paleontoloogiline
võrdlev anatoomiline
embrüoloogiline
7. Organismide fülogeneetilist suhet peetakse... evolutsiooni tõendiks.
embrüoloogiline
võrdlev anatoomiline
paleontoloogiline
molekulaarne
8. Erinevate kontinentide fauna ja taimestiku sarnasusi ja erinevusi peetakse... evolutsiooni tõenditeks.
embrüoloogiline
võrdlev anatoomiline
paleontoloogiline
biogeograafiline
9. Väide, et "organismide kohanemisvõime on Looja plaani kohaselt algse eesmärgipärasuse ilming", kuulub
K. Baer
C. Darwin
J.-B. Lamarck
K. Linnaeus
10. Iseloomustab taimede kohanemisvõimet tuultolmlemisega
lühikeste filamentide olemasolu
kuiva õietolmu olemasolu
eredate lillede korollade olemasolu
õitsevad öösel
11. Taimede kohanemise näide looduse hooajaliste muutustega on:
lehtede muutmine kaktustes
lehtede langemine
ereda korolla ja nektari olemasolu
mahlaste puuviljade moodustumine
12. Parasvöötme kahepaiksetel on evolutsiooni käigus arenenud kohanemine taluma ebasoodsaid keskkonnatingimusi – see on
1) peatatud animatsioon
toidu säilitamine
värvimuutus
ränne soojadesse piirkondadesse
13. Miimika näide on
hai ja delfiini kehakuju sarnasus
mesilaste ja kimalaste värvimine
hõljukärbse ja herilase kehakuju ja värvi sarnasus
roheline värv kapsas valge röövik
14. Koid koguvad nektarit heledatest õitest, mis on öösel hästi nähtavad, kuid lendavad sageli tule poole ja hukkuvad. See on tõestus... kohanemisest.
absoluutsus
ebaefektiivsus
suhtelisus
mitmekülgsus
fülogeneetiline seeria
16. Inimese alge on:
1) lisa
paksud juuksed
mitme nibuga
saba
17. Haridus ei ole aromorfoos
kahepaiksete vereringe kaks ringi
selgroog akordides
kolmekambriline süda kahepaiksetel
elevandi tüvi
18. Idioadaptatsioon on kadu
doder juured
kaktuse lehed
rafflesia vars ja lehed
krorofüll luujas
19. Erinevat tüüpi valgussignaalide olemasolu erinevat tüüpi tulikärbestel on näide... eraldatusest.
geograafiline
Mehaaniline
keskkonna
4) etoloogiline
20. Hobuse ja eesli (muul), eesli ja täku (hinnie), beluga ja sterleti (bester) hübriidid on viljatud - see on näide... isolatsioonist.
geneetiline
geograafiline
mehaanilised
keskkonna
Näide
Evolutsiooni tee
1) aromorfoos
B) ahvidel kinnisaba moodustumine
2) idioadaptatsioon
B) akordi välimus
3) degeneratsioon
D) klorofülli ilmumine
D) kaktuse lehtede muutumine ogadeks
E) pardipuu lehtede ja juurte kadu
Looge vastavus liigi kriteeriumide ja valge lagle omaduste vahel
Tüübi kriteerium
A) sööb putukaid ja usse
1) morfoloogiline
B) tiivad on teravad
2) keskkondlik
B) sabasuled 12
D) settib tavaliselt vee lähedal
D) väike sihvakas lind
E) saba on pikk
Määrake loetletud loomarühmade esinemisjärjestus
koljuta
kala
roomajad
linnud
kahepaiksed
karbid
1) Loodusliku valiku toime tulemusena säilivad isendid, kellel on nende õitsenguks kasulikud omadused. 2) Avalikult elavad liigid, mis võivad olla vaenlastele ligipääsetavad, arendavad kamuflaaži, mis muudab organismid ümbritseva ala taustal vähem märgatavaks, näiteks rohutirts, tedre, sarapuu tedre, metslina jne. 3) Mõnede liblikate röövikud keha järgi kuju ja värv meenutavad sõlmi – see on hoiatusvärvi näide. 4) Mimikri - ühe liigi kaitsmata organismide jäljendamine teise liigi kaitsetumate organismide poolt, näiteks mittemürgised maod ja putukad jäljendavad mürgiseid. 5) Kõik kohandused on oma olemuselt absoluutsed ja aitavad kehal konkreetsetes tingimustes ellu jääda.
Lillelind on veider keskmise suurusega (kuni 65 cm) veeloom, kellel on koprataoline saba ja pardilaadne nokk. Varvaste vahel on membraanid ja tagajalgadel mürgiste näärmetega "kannused". Lillelind toitub väikestest veeloomadest, peamiselt putukatest. Austraalia jõgede järskudel kallastel kaevab ta pikki, kuni 6 m auke. Emaslind ehitab sellesse urgu pesa, millesse muneb pehmes sarvetaolises koores 2-4 muna.
Millised on peamised aromorfoosid, mis lindudel evolutsiooni käigus tekkisid? Selgitage oma vastust.
TEST
Bioloogias teemal: "Evolutsiooni mehhanismid"
valik.
Valige üks vastus:
1. Nimeta nähtus – näide miimikast.
rohutirtsu roheline värv
Hõljukärbes on kuju ja värvi poolest sarnane mesilasega
hariliku hamstri selja värvus sarnaneb kõrbenud rohu värviga
Peajalgsete ja imetajate silmade sarnasused
2. Mis ei ole kohanemine keskkonnatingimustega?
kõrge sündimus
kõrge suremus
miimika
hoiatusvärv
3. Elund, mis on homoloogne inimese koksiluuniga –
kabja
tiib
lesta
saba
4. Kahepaiksete ja roomajate vaheline üleminekuvorm oli:
dinosaurused
metsalise hammastega sisalikud
laba-uimeline kala
stegocephali
5. Sarnased elundid loomadel on muti jäsemed ja
1) muttritsikad
2) koerad
3) pardid
4) sisalikud
6. Homoloogiliste ja sarnaste elundite esinemist erinevates organismirühmades peetakse... evolutsiooni tõendiks.
embrüoloogiline
võrdlev anatoomiline
paleontoloogiline
molekulaarne
7. Rudimentide ja atavismide esinemist erinevates organismirühmades peetakse... evolutsiooni tõenditeks.
embrüoloogiline
võrdlev anatoomiline
paleontoloogiline
molekulaarne
8. Siirdevormide olemasolu (näiteks sagarkala, seemnesõnajalad) peetakse... evolutsiooni tõendiks.
embrüoloogiline
võrdlev anatoomiline
paleontoloogiline
molekulaarne
9. Väide, et organismidel on kaasasündinud võime väliskeskkonna mõjul varieeruda, kuulub
K. Baer
C. Darwin
J.-B. Lamarck
K. Linnaeus
10. Näide loomade kohanemisest looduse hooajaliste muutustega on
kahepaiksete peatatud animatsioon
ahvena lõpusekatete liikumine
siilide öine tegevus
4) hundid otsivad saaki
11. Kopsukaladel on arenenud kohanemine
1) kaitse kiskjate eest
päeva pikkuse muutus
ümbritseva õhu temperatuuri muutus
kestev hooajaline põud
12. Milline kohanemine keskkonnatingimustega kujunes veelindudel evolutsiooni käigus?
Pikk kael
ujumismembraan
sulekate
võime lennata
13. Võrdlevad anatoomilised tõendid evolutsiooni kohta hõlmavad
homoloogsed ja sarnased elundid
elusorganismide rakuline struktuur
sarnasus selgroogsete embrüote vahel
fülogeneetiline seeria
14. Näiteks rohutirtsu ja liblika röövikute roheline värvus
kamuflaaž
miimika
patroneeriv värvimine
hoiatusvärv
15. Paleontoloogilised tõendid evolutsiooni kohta hõlmavad järgmist:
homoloogsed ja sarnased elundid
elusorganismide rakuline struktuur
sarnasus selgroogsete embrüote vahel
fülogeneetiline seeria
16. Mürgised maod on ohtlikud paljudele loomadele, kuid neid söövad mangustid ja siilid. See on tõestus... kohanemisest.
absoluutsus
ebaefektiivsus
suhtelisus
4) mitmekülgsus
17. Degeneratsioon on kaotus
paks elevandi karv
vaala jäsemed
veise paelussi seedeorganid
neli varvast hobusel
18. Aromorfoos on moodustis
lestad
elevandi tüvi
akordid
ahvi suruv saba
19 Idiomaatiline kohanemine on
1) seksuaalse protsessi tekkimine
2) akordi tekkimine
3) elevandi tüve moodustumine
4) aju massi suurenemine
20. Hawaii saartel elavate äädikakärbeste ruumiline eraldatus on näide... isolatsioonist
etoloogiline
geograafiline
mehaanilised
keskkonna
Looge vastavus tee ja seda illustreerivate näidete vahel.
Näide
Evolutsiooni tee
A) hulkrakulisuse tekkimine
1) aromorfoos
B) roomava varre välimus
2) idioadaptatsioon
C) juurte, lehtede, klorofülli kadumine
3) degeneratsioon
D) lestade teke hüljestel
D) fotosünteesi ilmnemine
E) elevandi tüve moodustumine
G) kolmekambrilise südame moodustumine
Looge vastavus liigi kriteeriumide ja Aafrika jaanalinnu omaduste vahel
Valge lagle tunnused
Tüübi kriteerium
A) tavaline toit on taimed, kuid mõnikord sööb ta ka väikeloomi
1) morfoloogiline
B) jalad on võimsad, kahevarbalised; lahtine sulestik
2) keskkondlik
C) elab avatud savannides ja poolkõrbetes
D) suur, kuni 90 kg kaaluv, kuni 3 meetri pikkune lind
D) sirge lame nokk; suured silmad paksude ripsmetega
E) võib olla pikka aega ilma veeta, kuid mõnikord joob ta meelsasti ja armastab ujuda
Looge taimede evolutsiooni kajastav jada
mitmerakulised vetikad
üherakulised vetikad
sõnajalad
psilofüüdid
õitsemine
samblad
24. Leia etteantud tekstist vead. Märkige nende lausete numbrid, milles need on tehtud, parandage need.
1) Linnud arenesid iidsetest kahepaiksetest mesosoikumi ajastul. 2) Fossiilne üleminekuvorm on stegotsefaal, mis avastati fossiilsete jäänuste kujul. 3) Tal olid tiivad, sulestik, kokkusulanud rangluud. 4) Lindude ilmumist soodustas järgmine allogenees: neljakambriline süda, püsiv kehatemperatuur, hingamisteede diferentseerumine. 5) Fossiilsete üleminekuvormide leiud on paleontoloogiline tõend orgaanilise maailma evolutsioonist
25. Milliseid liigikriteeriume on kirjeldatud allolevas tekstis? Selgitage oma vastust.
Kiivilind elab Uus-Meremaa tihedates ja niisketes metsades. Kõigist silerinnalistest lindudest on kiivi väikseim (kõrgus 55 cm, kaal kuni 3,5 kg). Tiivad praktiliselt puuduvad, nende jäänused on peidus karvalaadses sulestikus. Jalad on lühikesed ja laiali paigutatud, nii et kiivi liigub nagu üleskeeratav mänguasi. Nokk on pikk, ninasõõrmed on otsa poole nihkunud. Kiivid toituvad peamiselt vihmaussidest, leides saaki haistmismeele abil. Emaslind muneb lamedasse pessa tavaliselt ühe tohutu (kuni 500 g) muna. Isane haudub muna.
26. Millised on peamised aromorfoosid, mille kahepaiksed evolutsiooni käigus välja arendasid? Määrake vähemalt neli aromorfoosi.
Kohanemiste tekkimine loodusliku valiku tulemusena
Kohanemised on organismide omadused ja omadused, mis tagavad kohanemise keskkonnaga, milles need organismid elavad. Kohanemist nimetatakse ka kohanemiste tekkimise protsessiks. Eespool vaatlesime, kuidas mõned kohandused tekivad loodusliku valiku tulemusena. Kasekoi populatsioonid on tumedat värvi mutatsioonide kuhjumise tõttu kohanenud muutunud välistingimustega. Malaariapiirkondades elavates inimpopulatsioonides tekkis kohanemine sirprakulise aneemia mutatsiooni leviku tõttu. Mõlemal juhul saavutatakse kohanemine loodusliku valiku toimel.
Sel juhul on valiku materjaliks populatsioonides kogunenud pärilik varieeruvus. Kuna erinevad populatsioonid erinevad üksteisest akumuleeritud mutatsioonide kogumi poolest, kohanevad nad samade keskkonnateguritega erineval viisil. Seega on Aafrika populatsioonid kohanenud eluga malaariapiirkondades sirprakulise aneemia mutatsioonide kuhjumise tõttu HbS, ning Kagu-Aasiat asustavates populatsioonides kujunes malaariaresistentsus välja mitmete teiste mutatsioonide kuhjumise alusel, mis homosügootses olekus põhjustavad ka verehaigusi, heterosügootses aga kaitsevad malaaria vastu.
Need näited illustreerivad loodusliku valiku rolli kohanemiste kujundamisel. Siiski on vaja selgelt mõista, et need on suhteliselt lihtsate kohanemiste erijuhtumid, mis tekivad üksikute "kasulike" mutatsioonide kandjate selektiivse paljunemise tõttu. On ebatõenäoline, et enamik kohandusi tekkis sel viisil.
Patroneeriv, hoiatav ja imiteeriv värvimine. Mõelge näiteks sellistele laialt levinud kohandustele nagu kaitsev, hoiatav ja imiteeriv värvimine (mimikri).
Kaitsev värvus võimaldab loomadel muutuda nähtamatuks, sulandudes substraadiga. Mõned putukad on silmatorkavalt sarnased nende puude lehtedega, millel nad elavad, teised meenutavad kuivanud oksi või okkaid puutüvedel. Neid morfoloogilisi kohandusi täiendavad käitumuslikud kohandused. Putukad otsustavad peita just need kohad, kus nad on vähem märgatavad.
Söödamatutel putukatel ja mürgistel loomadel - madudel ja konnadel - on särav, hoiatusvärv. Kiskja, kes kord sellise loomaga kokku puutub, seostab seda tüüpi värvust pikka aega ohuga. Seda kasutavad mõned mittemürgised loomad. Nad omandavad silmatorkavalt sarnasuse mürgistega ja vähendavad seeläbi kiskjate ohtu. Madu jäljendab rästiku värvi, kärbes mesilast. Seda nähtust nimetatakse miimika.
Kuidas kõik need hämmastavad seadmed tekkisid? On ebatõenäoline, et üksainus mutatsioon võiks pakkuda nii täpset vastavust putuka tiiva ja elava lehe või kärbse ja mesilase vahel. On uskumatu, et üheainsa mutatsiooni tõttu varjub kaitsevärviline putukas täpselt nendele lehtedele, mida ta meenutab. On ilmne, et sellised kohandused nagu kaitse- ja hoiatusvärvid ning miimika tekkisid kõigi nende väikeste kõrvalekallete järkjärgulise valiku kaudu kehakujus, teatud pigmentide jaotuses ja kaasasündinud käitumises, mis esines nende loomade esivanemate populatsioonides. Loodusliku valiku üks olulisemaid omadusi on see kumulatiivsus– selle võime neid hälbeid koguda ja tugevdada mitme põlvkonna jooksul, tekitades muutusi üksikutes geenides ja nende poolt juhitavates organismide süsteemides.
Kõige huvitavam ja keerulisem probleem on kohanemise algfaasid. On selge, milliseid eeliseid annab palvetava mantise peaaegu täiuslik sarnasus kuiva oksaga. Kuid millised eelised võisid olla tema kaugel esivanemal, kes meenutas vaid ähmaselt oksakest? Kas kiskjad on tõesti nii rumalad, et neid nii kergesti petta saab? Ei, kiskjad pole sugugi rumalad ja põlvest põlve toimuv looduslik valik “õpetab” neid üha paremini oma saagi nippe ära tundma. Isegi tänapäevase palvetava manti täiuslik sarnasus oksaga ei anna talle 100% garantiid, et ükski lind teda kunagi ei märka. Selle tõenäosus kiskjast pääseda on aga suurem kui vähem täiusliku kaitsevärviga putukatel. Niisamuti oli tema kaugel esivanemal, kes vaid pisut meenutas oksakest, veidi suurem eluvõimalus kui sugulasel, kes ei näinud üldse oksa moodi välja. Muidugi märkab tema kõrval istuv lind teda selgel päeval kergesti. Aga kui päev on udune, kui lind ei istu läheduses, vaid lendab mööda ja otsustab mitte raisata aega sellele, mis võib olla palvetav mantis või võib-olla oksake, siis päästab isegi minimaalne sarnasus selle kandja elu. vaevumärgatav sarnasus. Tema järeltulijaid, kes selle minimaalse sarnasuse pärivad, on rohkem. Nende osakaal rahvastikus suureneb. See muudab lindude elu keeruliseks. Nende hulgas saavad edukamaks need, kes tunnevad paremini ära maskeeritud saagi. Mängu tuleb seesama Punase Kuninganna põhimõte, mida arutasime olelusvõitlust käsitlevas lõigus. Minimaalse sarnasuse kaudu saavutatud eelise säilitamiseks eluvõitluses peab saakloomad muutuma.
Looduslik valik korjab üles kõik need väikesed muutused, mis suurendavad värvi ja kuju sarnasust substraadiga, söödavate liikide ja mittesöödavate liikide sarnasust, mida see jäljendab. Tuleb arvestada, et eri tüüpi kiskjad kasutavad saagi otsimiseks erinevaid meetodeid. Mõned pööravad tähelepanu vormile, teised värvile, mõnedel on värvinägemine, teised mitte. Seetõttu suurendab looduslik valik automaatselt nii palju kui võimalik jäljendaja ja mudeli sarnasust ning viib nende hämmastavate kohandusteni, mida me looduses jälgime.
Keeruliste kohanemiste tekkimine. Paljud kohandused jätavad mulje, et need on hoolikalt läbi mõeldud ja sihipäraselt planeeritud. Kuidas sai selline keeruline struktuur nagu inimsilm tekkida juhuslikult esinevate mutatsioonide loomuliku valiku kaudu?
Teadlased oletavad, et silma areng sai alguse väikestest valgustundlike rakkude rühmadest meie väga kaugete esivanemate kehapinnal, kes elasid umbes 550 miljonit aastat tagasi. Võimalus teha vahet valgusel ja pimedal oli neile kindlasti kasulik, suurendades nende eluvõimalusi võrreldes täiesti pimedate sugulastega. "Visuaalse" pinna juhuslik kumerus parandas nägemist, mis võimaldas määrata valgusallika suuna. Ilmus silmatass. Äsja tekkivad mutatsioonid võivad viia optilise tassi ava kitsenemiseni ja laienemiseni. Ahenemine parandas järk-järgult nägemist – valgus hakkas läbi kitsa diafragma. Nagu näete, suurendas iga samm nende inimeste sobivust, kes muutusid "õiges" suunas. Valgustundlikud rakud moodustasid võrkkesta. Aja jooksul on silmamuna esiosasse tekkinud kristalne lääts, mis toimib läätsena. See näis olevat läbipaistev kahekihiline vedelikuga täidetud struktuur.
Teadlased püüdsid seda protsessi arvutis simuleerida. Nad näitasid, et molluski liitsilma sarnane silm võib suhteliselt õrna valiku all tekkida valgustundlike rakkude kihist vaid 364 000 põlvkonna jooksul. Teisisõnu võivad igal aastal põlvkonda vahetavad loomad moodustada täielikult arenenud ja optiliselt täiusliku silma vähem kui poole miljoni aastaga. See on evolutsiooni jaoks väga lühike periood, arvestades, et molluskite liigi keskmine vanus on mitu miljonit aastat.
Elusloomade seast võime leida kõik oletatavad inimsilma evolutsiooni etapid. Silma areng kulges erinevat tüüpi loomadel erineval viisil. Tänu looduslikule valikule tekkis iseseisvalt palju erinevaid silmakujusid ja inimsilm on neist vaid üks ja mitte kõige täiuslikum.
Kui uurime hoolikalt inimeste ja teiste selgroogsete silmade kujundust, avastame mitmeid kummalisi ebakõlasid. Kui valgus siseneb inimsilma, läbib see läätse ja tabab võrkkesta valgustundlikke rakke. Valgus on sunnitud murdma läbi tiheda kapillaaride ja neuronite võrgustiku, et jõuda fotoretseptori kihini. Üllataval kombel lähenevad närvilõpmed valgustundlikele rakkudele mitte tagant, vaid eest! Veelgi enam, närvilõpmed kogutakse nägemisnärvi, mis ulatub võrkkesta keskelt, luues seeläbi pimeala. Et kompenseerida fotoretseptorite varjutamist neuronite ja kapillaaride poolt ning vabaneda pimenurgast, liigub meie silm pidevalt, saates ajju sama pildi erinevaid projektsioone. Meie aju teostab keerulisi toiminguid, lisades need pildid, lahutades varjud ja arvutades tegeliku pildi. Kõiki neid raskusi saaks vältida, kui närvilõpmed läheneksid neuronitele mitte eest, vaid tagant, nagu näiteks kaheksajalal.
Selgroogse silma ehituse skeem. Närvilõpmed lähenevad ees olevatele fotoretseptoritele ja varjutavad neid. |
Selgroogse silma ebatäiuslikkus heidab valgust loodusliku valiku evolutsioonimehhanismidele. Oleme juba mitu korda öelnud, et valik toimib alati "siin ja praegu". See sorteerib juba olemasolevate struktuuride erinevaid versioone, valides ja pannes kokku neist parimad: parimad “siin ja praegu”, arvestamata, milliseks need struktuurid kauges tulevikus kujuneda võivad. Seetõttu tuleks võtit nii kaasaegsete struktuuride täiuslikkuse kui ka ebatäiuslikkuse selgitamiseks otsida minevikust. Teadlased usuvad, et kõik tänapäevased selgroogsed põlvnesid sellistest loomadest nagu lantselet. Lantsetis paiknevad valgustundlikud neuronid neuraaltoru eesmises otsas. Nende ees paiknevad närvi- ja pigmendirakud, mis katavad eestpoolt tuleva valguse eest fotoretseptoreid. Lantsett saab läbipaistva korpuse külgedelt tulevaid valgussignaale. Võib arvata, et selgroogsete ühisel esivanemal olid sarnased silmad. Seejärel hakkas see tasane struktuur muutuma optiliseks tassiks. Närvitoru esiosa paisus sissepoole ja neuronid, mis olid retseptorrakkude ees, olid nende peal. Kaasaegsete selgroogsete embrüote silmade arenguprotsess taastoodab teatud mõttes kauges minevikus toimunud sündmuste jada.
Evolutsioon ei loo uusi kujundusi nullist, vaid muudab (sageli äratundmatult) vanu kujundusi, nii et nende muutuste iga etapp on adaptiivne. Iga muudatus peaks suurendama kandjate sobivust või vähemalt mitte vähendama seda. See evolutsiooni iseärasus viib erinevate struktuuride pideva paranemiseni. See on ka paljude kohanemiste ebatäiuslikkuse, elusorganismide struktuuri kummaliste ebakõlade põhjus.
Siiski tuleb meeles pidada, et kõik kohandused, olenemata sellest, kui täiuslikud nad on, on suhtelised. Selge on see, et lennuvõime arendamine ei ühendu väga hästi kiire jooksmise oskusega. Seetõttu on parima lennuvõimega linnud kehvad jooksjad. Vastupidi, jaanalinnud, kes ei suuda lennata, on suurepärased jooksjad. Teatud tingimustega kohanemine võib uute tingimuste ilmnemisel olla kasutu või isegi kahjulik. Elutingimused muutuvad aga pidevalt ja mõnikord väga dramaatiliselt. Sellistel juhtudel võivad varem kogunenud kohandused raskendada uute moodustamist, mis võib viia suurte organismirühmade väljasuremiseni, nagu juhtus enam kui 60–70 miljonit aastat tagasi kunagiste väga arvukate ja mitmekesiste dinosaurustega.
1. Defineeri kohanemine.
2. Milline evolutsiooniline tegur mängib kohanemiste kujunemisel otsustavat rolli?
3. Kas üksikutest mutatsioonidest võivad tekkida keerulised kohandused?
4. Kas geneetiline triiv võib viia kohanemiseni?
5. Tooge näiteid erinevatest teile teadaolevatest mugandustest ja proovige rekonstrueerida nende esinemise ajalugu.
6. Mis on mõne kohanduse ebatäiuslikkuse põhjus?
Kohanemiste tekkimine loodusliku valiku tulemusena
Kohanemised on organismide omadused ja omadused, mis tagavad kohanemise keskkonnaga, milles need organismid elavad. Kohanemist nimetatakse ka kohanemiste tekkimise protsessiks. Eespool vaatlesime, kuidas mõned kohandused tekivad loodusliku valiku tulemusena. Kasekoi populatsioonid on tumedat värvi mutatsioonide kuhjumise tõttu kohanenud muutunud välistingimustega. Malaariapiirkondades elavates inimpopulatsioonides tekkis kohanemine sirprakulise aneemia mutatsiooni leviku tõttu. Mõlemal juhul saavutatakse kohanemine loodusliku valiku toimel.
Sel juhul on valiku materjaliks populatsioonides kogunenud pärilik varieeruvus. Kuna erinevad populatsioonid erinevad üksteisest akumuleeritud mutatsioonide kogumi poolest, kohanevad nad samade keskkonnateguritega erineval viisil. Seega on Aafrika populatsioonid kohanenud eluga malaariapiirkondades sirprakulise aneemia mutatsioonide kuhjumise tõttu HbS, ning Kagu-Aasiat asustavates populatsioonides kujunes malaariaresistentsus välja mitmete teiste mutatsioonide kuhjumise alusel, mis homosügootses olekus põhjustavad ka verehaigusi, heterosügootses aga kaitsevad malaaria vastu.
Need näited illustreerivad loodusliku valiku rolli kohanemiste kujundamisel. Siiski tuleb selgelt mõista, et need on suhteliselt lihtsate kohanemiste erijuhtumid, mis tekivad üksikute "kasulike" mutatsioonide kandjate selektiivse paljunemise tõttu. On ebatõenäoline, et enamik kohandusi tekkis sel viisil.
Patroneeriv, hoiatav ja imiteeriv värvimine. Mõelge näiteks sellistele laialt levinud kohandustele nagu kaitsev, hoiatav ja imiteeriv värvimine (mimikri).
Kaitsev värvus võimaldab loomadel muutuda nähtamatuks, sulandudes substraadiga. Mõned putukad on silmatorkavalt sarnased nende puude lehtedega, millel nad elavad, teised meenutavad kuivanud oksi või okkaid puutüvedel. Neid morfoloogilisi kohandusi täiendavad käitumuslikud kohandused. Putukad otsustavad peita just need kohad, kus nad on vähem märgatavad.
Söödamatutel putukatel ja mürgistel loomadel - madudel ja konnadel - on särav, hoiatusvärv. Kiskja, kes kord sellise loomaga kokku puutub, seostab seda tüüpi värvust pikka aega ohuga. Seda kasutavad mõned mittemürgised loomad. Nad omandavad silmatorkavalt sarnasuse mürgistega ja vähendavad seeläbi kiskjate ohtu. Madu jäljendab rästiku värvi, kärbes mesilast. Seda nähtust nimetatakse miimika.
Kuidas kõik need hämmastavad seadmed tekkisid? On ebatõenäoline, et üksainus mutatsioon võiks pakkuda nii täpset vastavust putuka tiiva ja elava lehe või kärbse ja mesilase vahel. On uskumatu, et üheainsa mutatsiooni tõttu varjub kaitsevärviline putukas täpselt nendele lehtedele, mida ta meenutab. On ilmne, et sellised kohandused nagu kaitse- ja hoiatusvärvid ning miimika tekkisid kõigi nende väikeste kõrvalekallete järkjärgulise valiku kaudu kehakujus, teatud pigmentide jaotuses ja kaasasündinud käitumises, mis esines nende loomade esivanemate populatsioonides. Loodusliku valiku üks olulisemaid omadusi on see kumulatiivsus- selle võime akumuleerida ja tugevdada neid kõrvalekaldeid mitme põlvkonna jooksul, luues muutusi üksikutes geenides ja nende poolt juhitavates organismide süsteemides.
Kõige huvitavam ja keerulisem probleem on kohanduste tekkimise algfaasid. On selge, milliseid eeliseid annab palvetava mantise peaaegu täiuslik sarnasus kuiva oksaga. Kuid millised eelised võisid olla tema kaugel esivanemal, kes meenutas vaid ähmaselt oksakest? Kas kiskjad on tõesti nii rumalad, et neid nii kergesti petta saab? Ei, kiskjad pole sugugi rumalad ja põlvest põlve toimuv looduslik valik “õpetab” neid üha paremini oma saagi nippe ära tundma. Isegi tänapäevase palvetava manti täiuslik sarnasus oksaga ei anna talle 100% garantiid, et ükski lind teda kunagi ei märka. Selle tõenäosus kiskjast pääseda on aga suurem kui vähem täiusliku kaitsevärviga putukatel. Niisamuti oli tema kaugel esivanemal, kes vaid pisut meenutas oksakest, veidi suurem eluvõimalus kui sugulasel, kes ei näinud üldse oksa moodi välja. Muidugi märkab tema kõrval istuv lind teda selgel päeval kergesti. Aga kui päev on udune, kui lind ei istu läheduses, vaid lendab mööda ja otsustab mitte raisata aega sellele, mis võib olla palvetav mantis või võib-olla oksake, siis päästab isegi minimaalne sarnasus selle kandja elu. vaevumärgatav sarnasus. Tema järeltulijaid, kes selle minimaalse sarnasuse pärivad, on rohkem. Nende osakaal rahvastikus suureneb. See muudab lindude elu keeruliseks. Nende hulgas saavad edukamaks need, kes tunnevad paremini ära maskeeritud saagi. Mängu tuleb seesama Punase Kuninganna põhimõte, mida arutasime olelusvõitlust käsitlevas lõigus. Minimaalse sarnasuse kaudu saavutatud eelise säilitamiseks eluvõitluses peab saakloomad muutuma.
Looduslik valik korjab üles kõik need väikesed muutused, mis suurendavad värvi ja kuju sarnasust substraadiga, söödavate liikide ja mittesöödavate liikide sarnasust, mida see jäljendab. Tuleb arvestada, et eri tüüpi kiskjad kasutavad saagi otsimiseks erinevaid meetodeid. Mõned pööravad tähelepanu vormile, teised värvile, mõnedel on värvinägemine, teised mitte. Seetõttu suurendab looduslik valik automaatselt nii palju kui võimalik jäljendaja ja mudeli sarnasust ning viib nende hämmastavate kohandusteni, mida me looduses jälgime.
Keeruliste kohanemiste tekkimine. Paljud kohandused jätavad mulje, et need on hoolikalt läbi mõeldud ja sihipäraselt planeeritud. Kuidas sai selline keeruline struktuur nagu inimsilm tekkida juhuslikult esinevate mutatsioonide loomuliku valiku kaudu?
Teadlased oletavad, et silma areng sai alguse väikestest valgustundlike rakkude rühmadest meie väga kaugete esivanemate kehapinnal, kes elasid umbes 550 miljonit aastat tagasi. Võimalus teha vahet valgusel ja pimedal oli neile kindlasti kasulik, suurendades nende eluvõimalusi võrreldes täiesti pimedate sugulastega. "Visuaalse" pinna juhuslik kumerus parandas nägemist, mis võimaldas määrata valgusallika suuna. Ilmus silmatass. Äsja tekkivad mutatsioonid võivad viia optilise tassi ava kitsenemiseni ja laienemiseni. Ahenemine parandas järk-järgult nägemist – valgus hakkas läbi kitsa ava läbi minema. Nagu näete, suurendas iga samm nende inimeste sobivust, kes muutusid "õiges" suunas. Valgustundlikud rakud moodustasid võrkkesta. Aja jooksul on silmamuna esiosasse tekkinud kristalne lääts, mis toimib läätsena. See näis olevat läbipaistev kahekihiline vedelikuga täidetud struktuur.
Teadlased püüdsid seda protsessi arvutis simuleerida. Nad näitasid, et molluski liitsilma sarnane silm võib suhteliselt õrna valiku all tekkida valgustundlike rakkude kihist vaid 364 000 põlvkonna jooksul. Teisisõnu võivad igal aastal põlvkonda vahetavad loomad moodustada täielikult arenenud ja optiliselt täiusliku silma vähem kui poole miljoni aastaga. See on evolutsiooni jaoks väga lühike periood, arvestades, et molluskite liigi keskmine vanus on mitu miljonit aastat.
Elusloomade seast võime leida kõik oletatavad inimsilma evolutsiooni etapid. Silma areng kulges erinevat tüüpi loomadel erineval viisil. Tänu looduslikule valikule tekkisid iseseisvalt palju erinevaid silmakujusid ja inimsilm on neist vaid üks ja mitte kõige täiuslikum
Kui uurime hoolikalt inimeste ja teiste selgroogsete silmade kujundust, avastame mitmeid kummalisi ebakõlasid. Kui valgus siseneb inimsilma, läbib see läätse ja tabab võrkkesta valgustundlikke rakke. Valgus on sunnitud murdma läbi tiheda kapillaaride ja neuronite võrgustiku, et jõuda fotoretseptori kihini. Üllataval kombel lähenevad närvilõpmed valgustundlikele rakkudele mitte tagant, vaid eest! Veelgi enam, närvilõpmed kogutakse nägemisnärvi, mis ulatub võrkkesta keskelt, luues seeläbi pimeala. Et kompenseerida fotoretseptorite varjutamist neuronite ja kapillaaride poolt ning vabaneda pimenurgast, liigub meie silm pidevalt, saates ajju sama pildi erinevaid projektsioone. Meie aju teostab keerulisi toiminguid, lisades need pildid, lahutades varjud ja arvutades tegeliku pildi. Kõiki neid raskusi saaks vältida, kui närvilõpmed läheneksid neuronitele mitte eest, vaid tagant, nagu näiteks kaheksajalal.
Selgroogse silma ebatäiuslikkus heidab valgust loodusliku valiku evolutsioonimehhanismidele. Oleme juba mitu korda öelnud, et valik toimib alati "siin ja praegu". See sorteerib juba olemasolevate struktuuride erinevaid versioone, valides ja pannes kokku neist parimad: parimad “siin ja praegu”, arvestamata, milliseks need struktuurid kauges tulevikus kujuneda võivad. Seetõttu tuleks võtit nii kaasaegsete struktuuride täiuslikkuse kui ka ebatäiuslikkuse selgitamiseks otsida minevikust. Teadlased usuvad, et kõik tänapäevased selgroogsed põlvnesid sellistest loomadest nagu lantselet. Lantsetis paiknevad valgustundlikud neuronid neuraaltoru eesmises otsas. Nende ees paiknevad närvi- ja pigmendirakud, mis katavad eestpoolt tuleva valguse eest fotoretseptoreid. Lantsett saab läbipaistva korpuse külgedelt tulevaid valgussignaale. Võib arvata, et selgroogsete ühisel esivanemal olid sarnased silmad. Seejärel hakkas see tasane struktuur muutuma optiliseks tassiks. Närvitoru esiosa paisus sissepoole ja neuronid, mis olid retseptorrakkude ees, olid nende peal. Kaasaegsete selgroogsete embrüote silmade arenguprotsess taastoodab teatud mõttes kauges minevikus toimunud sündmuste jada.
Evolutsioon ei loo uusi kujundusi nullist, vaid muudab (sageli äratundmatult) vanu kujundusi, nii et nende muutuste iga etapp on adaptiivne. Iga muudatus peaks suurendama kandjate sobivust või vähemalt mitte vähendama seda. See evolutsiooni iseärasus viib erinevate struktuuride pideva paranemiseni. See on ka paljude kohanemiste ebatäiuslikkuse, elusorganismide struktuuri kummaliste ebakõlade põhjus.
Siiski tuleb meeles pidada, et kõik kohandused, olenemata sellest, kui täiuslikud nad on, on suhtelised. Selge on see, et lennuvõime arendamine ei ühendu väga hästi kiire jooksmise oskusega. Seetõttu on parima lennuvõimega linnud kehvad jooksjad. Vastupidi, jaanalinnud, kes ei suuda lennata, on suurepärased jooksjad. Teatud tingimustega kohanemine võib uute tingimuste ilmnemisel olla kasutu või isegi kahjulik. Elutingimused muutuvad aga pidevalt ja mõnikord väga dramaatiliselt. Sellistel juhtudel võivad varem kogunenud kohandused raskendada uute moodustamist, mis võib viia suurte organismirühmade väljasuremiseni, nagu juhtus enam kui 60–70 miljonit aastat tagasi kunagiste väga arvukate ja mitmekesiste dinosaurustega.