Концепции современного естествознания. Биология. Анисимов А.П. - 56 стр.

          ТЕМА 4. КОНЦЕПЦИЯ САМОРЕГУЛЯЦИИ ЖИВЫХ
                        СИСТЕМ
       Сегмент 26. Саморегуляция и гомеостаз.
       Сегмент 27. Внутриклеточная саморегуляция
       Сегмент 28. Саморегуляция многоклеточного организма
       Сегмент 29. Саморегуляция в экосистемах
       Заключение по теме 4
             СЕГМЕНТ 26. САМОРЕГУЛЯЦИЯ И ГОМЕОСТАЗ
          Саморегуляция в системе - это внутреннее регулирование процессов с
подчинением их единому стабильному порядку. При этом даже в меняющихся
условиях среды живая система сохраняет относительное внутреннее постоянство
своего состава и свойств - гомеостаз (от греческих homoios - подобный, одинаковый и
stasis - состояние).
          Действительно, окружающая среда очень переменчива. Изменяются
температура, освещенность, влажность. Для животных, да и для растений не регулярна
доступность пищи. Донимают паразиты, хищники и просто конкуренты за среду
обитания. Тем не менее, животные и растения выносят эти колебания среды, живут,
растут, размножаются. Экологические сообщества долгое время сохраняют некий
средний состав.
          Человек как высший представитель животного царства также поддерживает
свой внутренний гомеостаз - благодаря работе многочисленных управляющих
механизмов. Так, несмотря на смену дня и ночи, зимы и лета, температура нашего тела
поддерживается на одном и том же уровне - около 37 градусов (под мышкой 36,6
градуса). Кровяное давление варьирует в ограниченных пределах, так как регулируется
благодаря иннервации стенок сосудов. Солевой состав крови и межклеточных
жидкостей, содержание сахаров и других осмотически активных веществ (способных
вызвать нежелательное перераспределение воды между структурами организма) также
поддерживаются на оптимальных уровнях. Даже простое и, казалось бы,
самопроизвольное стояние на двух ногах требует ежесекундной согласованной работы
вестибулярного аппарата и многих мышц тела.
          Основоположник идеи о физиологическом гомеостазе Клод Бернар (вторая
половина XIX века) рассматривал стабильность физико-химических условий во
внутренней среде как основу свободы и независимости живых организмов в
непрерывно меняющейся внешней среде.
          Саморегуляция происходит на всех уровнях организации биологических систем
- от молекулярно-генетического до биосферного (об уровнях организации см. тему 1).
Поэтому проблема гомеостаза в биологии носит междисциплинарный характер.
Внутриклеточный гомеостаз изучают цитология и молекулярная биология,
организменный - физиология животных и физиология растений, экосистемный -
экология. Конкретные проявления этих механизмов мы рассмотрим ниже. Здесь же
отметим, что для поддержания гомеостаза во всех системах используются
кибернетические принципы саморегулирующихся систем. Кибернетика - наука об
управлении - объясняет принцип саморегуляции системы на основе прямых и обратных
связей между ее элементами. Вспомним, что система - это совокупность
взаимодействующих элементов. Прямая связь между двумя элементами означает
передачу информации от первого ко второму в одну сторону, обратная связь - передача
ответной информации от второго элемента к первому. Суть в том, что
информационный сигнал - прямой или обратный - изменяет состояние системы,
принимающей сигнал. И тут принципиально важно, какой по знаку будет ответный
сигнал - положительный или отрицательный. Соответственно и обратная связь будет
положительной или отрицательной.