Лекарственные растения и травы

Меню сайта

ПЕРЕХОД КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ИЗМЕНЕНИЙ В КАЧЕСТВЕННЫЕ. Количественные изменения растений это


Патологические изменения больного растения

 

В основе каждого заболевания лежит патологический процесс, возникающий в результате взаимодействия патогена с растением или ответной реакции последнего на неблагоприятные условия внешней среды. Этот процесс сопровождается разнообразными изменениями в функциях и структуре пораженных органов. Характер этих измене­ний зависит от вида возбудителя и стадии развития болезни, типа по­раженной ткани или органа растения и других факторов. Наиболее часто болезни растений связаны с биохимическими и физиологичес­кими изменениями пораженных органов либо организма в целом.

Нарушение водного режима обычно наступает в результате по­вреждения корневой системы, проводящих тканей или изменения режима транспирации растений. Это негативно влияет на водо­снабжение надземных частей растущих деревьев и в целом на все растение. Механизмы нарушения водного режима растений очень разнообразны. При сосудистых болезнях древесных пород происходит частичная или полная закупорка сосудов, что приводит к значительному или полному прекращению подачи воды в вышерасположенные органы и их отмиранию. Снижение транспирации наблюдается при поражении листьев древесных пород ржавчинными и мучнисторосяными грибами. Иногда наблюдается усиление транспирации в связи с тем, что при образовании спороношений грибов-патогенов в покровных тка­нях растения возникают разрывы, облегчающие испарение воды.

Нарушение фотосинтетической активностипри многих ин­фекционных болезнях может происходить в результате уменьшения общей ассимиляционной поверхности из-за массового отмирания листьев или разрушения хлорофиллоносной ткани под действием токсинов патогенных организмов. Иногда причиной снижения интенсивности фотосинтеза может стать нарушение оттока продуктов фотосинтеза из листьев при от­мирании клеток лубяной части коры, например, при некрозных бо­лезнях ветвей.

Нарушение энергии дыхания.При многих болезнях с момен­та заражения растения патогеном наблюдается постепенное повы­шение дыхательного газообмена. Активирование дыхания больного растения вызывает усиленный рас­ход запасных питательных веществ.

Нарушения углеводного и белкового обмена в растении на­ступают при многих инфекционных болезнях. Углево­ды и белки являются основными органическими веществами расте­ний, они служат и основным питательным материалом для патогенных организмов. Чем сильнее поражено растение, тем боль­ше извлекают из него патогены питательных веществ, и тем скорее оно истощается и ослабевает. В больном растении проис­ходят количественные и качественные изменения процессов обмена веществ, в том числе содержания углеводов и белков.

Количественные изменения углеводного и белкового обмена больного растения чаще всего выражается в нарушении соот­ношения между отдельными компонентами углеводного и белкового комплексов. Качественные изменения обмена веществ выражаются в изменении состава и соотношения моно- и полисахаридов, а также характера распределения углеводов и белков в различных органах растения.

Нарушения деятельности ферментов.Все про­исходящие в растении процессы жизнедеятельности протекают с участием определенных групп ферментов (окислительно-восстано­вительных, гидролитических, протеолитических и др.). При нормаль­ном состоянии растения наблюдается четкая слаженность в работе ферментов, участвующих в синтезе и превращении веществ и энер­гии. Однако при патологическом процессе деятельность многих фер­ментов нарушается, это приводит к изменению интенсивности об­мена веществ и отдельных физиологических процессов (окисления и восстановления, синтеза и гидролиза и др.). Нарушение биохимических и физиологических процессов вле­чет за собой ослабление процессов накопления органических ве­ществ, снижение интенсивности ростовых процессов у больных деревьев, что может при сильном развитии может привести к гибели растения.



infopedia.su

Закономерности роста

РОСТ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ

 

Процессы роста и развития растений имеет ряд отличительных особенностей по сравнению с животными организмами. Во-первых, растения способны размножаться вегетативным путем. Во-вторых, наличие мерестематических тканей у растений обеспечивает высокую скорость и способность к регенерации. В-третьих, для обеспечения питательными веществами растения поддерживают рост на протяжении всей жизни.

 

Понятие роста и развития. Общие

закономерности роста

 

Каждый живой организм подвергается постоянным количественным и качественным изменениям, которые прекращаются только при известных условиях периодами покоя.

Рост – это количественные изменения в ходе развития, которые заключаются в необратимом увеличении размеров клетки, органа или целого организма.

Развитие – это качественные изменения компонентов организма, при которых имеющиеся функции преобразуются в другие. Развитие – это изменения, которые происходят в растительном организме в процессе его жизненного цикла. Если этот процесс рассматривать как установление формы, то он называется морфогенезом.

Примером роста может служить разрастание ветвей благодаря размножению и увеличению клеток.

Примерами развития являются образование проростков из семян при прорастании, образование цветка и т. д.

Процесс развития включает в себя целый ряд сложных и очень строго скоординированных химических превращений.

Кривая, характерная для роста всех органов, растений, популяций и т. д. (от сообщества до молекулярного уровня) имеет S-образный, или сигноидный вид (рис. 6.1).

Эту кривую можно разделить на ряд участков:

– начальная лаг-фаза, протяжение которой зависит от внутренних изменений, которые служат для подготовки к росту;

– логарифмическая фаза, или период, когда зависимость логарифма скорости роста от времени описывается прямой;

– фаза постепенного снижения скорости роста;

– фаза, на протяжении которой организм достигает стационарного состояния.

Рис 6.1. S-образная кривая роста: I – лаг-фаза; II – логарифмическая фаза; III– снижение скорости роста; IV – стационарное состояние

 

Протяженность каждой из слагающих S-кривую фаз и ее характер зависит от ряда внутренних и внешних факторов.

На длительность лаг-фазы прорастания семян влияет отсутствие или излишек гормонов, присутствие ингибиторов роста, физиологическая неспелость зародыша, недостаток воды и кислорода, отсутствие оптимальной температуры, световой индукции и др.

Протяженность логарифмической фазы связано с рядом специфических факторов и зависит от особенностей генетической программы развития, закодированной в ядре, градиента фитогормонов, интенсивности транспорта питательных элементов и т. д.

Торможение роста может быть результатом изменения факторов окружающей среды, а также определяться сдвигами, связанными с накоплением ингибиторов и своеобразных белков старения.

Полное торможение роста обычно связывают со старением организма, т. е. с тем периодом, когда скорость синтетических процессов идет на убыль.

Во время завершения роста происходит процесс накопления ингибирующих веществ, растительные органы начинают активно стареть. На последней стадии все растения или отдельные его части прекращают рост и могут впадать в состояние покоя. Эта конечная стадия растения и срок прихода стационарной фазы часто бывает задан наследственностью, но эти характеристики могут в какой-то степени изменяться под воздействием окружающей среды.

Кривые роста свидетельствуют о существовании разных типов физиологической регуляции роста. В период лаг-фазы функционируют механизмы, связанные с образованием ДНК и РНК, синтезом новых ферментов, белков, а также биосинтезом гормонов. В период логарифмической фазы наблюдается активное растяжение клеток, появление новых тканей и органов, увеличение их размеров, т. е. происходят этапы видимого роста. По наклону кривой можно часто довольно успешно судить о генетическом фонде, который определяет ростовой потенциал данного растения, а также определяет, насколько хорошо соответствуют условия потребностям растения.

В качестве критериев роста используют увеличение размеров, количества, объема клеток, сырой и сухой массы, содержание белков или ДНК. Но для измерения роста целого растения трудно найти подходящий масштаб. Так при измерении длины не обращают внимания на ветвление; навряд ли можно точно измерить объем. При определении количества клеток и ДНК не обращают внимания на размеры клетки, определение белка включает и запасные белки, определение массы также включает запасные вещества, а определение сырой массы, кроме всего включает и транспирационные потери и т. д. Поэтому в каждом случае масштаб, который можно использовать для измерения роста целого растения – это специфическая проблема.

Скорость роста побегов составляет в среднем 0,01 мм/мин (1,5 см/день), в тропиках – до 0,07 мм/мин (~ 10 см/день), а у побегов бамбука – 0,2 мм/мин (30 см/день).

 

Похожие статьи:

poznayka.org

Норма реакции

Предел проявления модификационной изменчивости организма при неизменном генотипе — норма реакции. Норма реакции обусловлена генотипом и различается у разных особей данного вида. Фактически норма реакции — спектр возможных уровней экспрессии генов, из которого выбирается уровень экспрессии, наиболее подходящий для данных условий окружающей среды. Норма реакции имеет предел для каждого вида — например, усиленное кормление приведет к увеличению массы животного, однако она будет находиться в пределах нормы реакции, характерной для данного вида или породы. Норма реакции генетически детерминирована и наследуется. Для разных изменений есть разные пределы нормы реакции. Например, сильно варьируют величина удоя, продуктивность злаков (количественные изменения), слабо — интенсивность окраски животных и т. д. (качественные изменения). В соответствии с этим норма реакции может быть широкой (количественные изменения — размеры листьев многих растений, размеры тела многих насекомых в зависимости от условий питания их личинок) и узкой (качественные изменения — окраска у куколок и имаго некоторых бабочек). Тем не менее, для некоторых количественных признаков характерна узкая норма реакции (жирность молока, число пальцев на ногах у морских свинок), а для некоторых качественных признаков — широкая (например, сезонные изменения окраски у многих видов животных северных широт).

Фенотипические изменения, возникающие на основе одного и того же генотипа в разных условиях его реализации, называют модификациями.Примером модификаций могут служить изменения содержания жира в молоке животных или массы тела в зависимости от их питания, изменения количества эритроцитов в крови, в зависимости от парциального давления кислорода в воздухе, изменения темпа роста растений при разной освещенности и содержании минеральных веществ в почве. Другим примером модификационной изменчивости являются различия, наблюдаемые у генетически идентичных монозиготных близнецов или потомков одного растения, полученных путем вегетативного размножения, но развивавшихся в разных условиях среды.

Модификации отдельного признака или свойства, формируемого данным генотипом, образуют непрерывный ряд. Частота встречаемости каждого варианта в таком вариационномряду различна. Чаще обнаруживаются средние значения признака. Чем дальше признак отстоит от среднего значения, тем реже он наблюдается (рис. 6.1).

Так как фенотипическое проявление наследственной информации может модифицироваться условиями среды, в генотипе организма запрограммировано не конкретное значение отдельных его характеристик, а лишь возможность их формирования в определенных пределах, называемых нормой реакции.Таким образом, норма реакции представляет собойпределы модификационной изменчивости признака,допустимой при данном генотипе. Некоторые признаки характеризуются широкой нормой реакции. Как правило, это количественные признаки, контролируемые полигенами (масса тела, жирность молока, пигментация кожи), другие свойства характеризуются узкой нормой реакции и слабо или почти не модифицируются в разных условиях (цвет глаз, группа крови).

(Одним из признаков жизни является изменчивость. Любой живой организм отличается от других представителей вида. Изменчивость – свойство живых организмов существовать в разных формах. Фенотипическая изменчивость- ненаследственная, связана с изменением фенотипа под влиянием условий окружающей среды. Она может быть случайная и модификационная. Фенотипические изменения, возникающие на основе одного и того же генотипа в разных условиях его реализации- модификации. Пример: изменение содержания жира в молоке животных от их питания и т.д. Свойства:

1.возникают постепенно, имеют переходные формы

2. Модификации- изменения количественные, они образуют непрерывные ряды и группируются вокруг среднего значения.

3. Возникают направленно- под влиянием одного и того же фактора среды.

4. Модификации обратимы.

5. не передаются по наследству.

Фенотипические проявления наследственной информации может модифицироваться условиями среды, в генотипе организма запрограммировано не конкретное значение отдельных его признаков, а лишь возможность их формирования в определенных пределах- норма реакции. Норма реакции –это предел мод. изм.

Значение модификаций: позволяют адаптироваться к условиям внешней среды.

Частный случай фенотипической изменчивости – фенокопии. Фенокопии – вызванные условиями внешней среды фенотипические модификации, имитирующие генетические признаки. Под влиянием внешних условий на генетически нормальный организм копируются признаки совсем другого генотипа. Проявление дальтонизма может произойти под влиянием питания, плохой психической конституции, повышенной раздражительности. У человека возникает заболевание витилиго (1% людей) – нарушение пигментации кожи. Генетический дефект есть у 30% болеющих, у остальных – профессиональное витилиго (воздействие на организм особых химических и отравляющих веществ). В Германии 15 лет назад рождались дети с фекомелией – укороченными ластовидными руками. Выяснилось. Что рождение таких детей происходило, если мать принимала Телидомид (успокоительное средство, показанное беременным). В результате нормальный немутантный генотип получал мутацию. Фенокопии появляются в большинстве случаев при действии внешней среды на ранних стадиях эмбриогенеза, что приводит к врожденным заболеваниями порокам развития. Наличие фенокопий затрудняет диагностику заболеваний. )

44.Фенотип. Фенотип как результат реализации наследственной информации (генотипа) в определенных условиях среды. Значение средовых и генотипических факторов в формировании патологически измененного фенотипа человека.

Генотип – совокупность всех генов организма (генетическая конституция).

Фенотип – все признаки организма, формирующиеся в результате взаимодействия генотипа и среды. (Иогансен – 1803год) свойства любого организма зависят от генотипа и от среды, поэтому формирование организма – результат взаимодействия генетических факторов и факторов внешней среды.

Долгое время считалось, что в зиготе находятся разные хромосомы для разных клеток, однако теперь известно, что в зиготе имеется та же генетическая информация, что и во всех клетках данного организма. В специализированных клетках работают гены, характерные для функций данных клеток, а все остальные – до 95% - заблокированы. Каждая эмбриональная клетка потенциально может стать любой клеткой организма, т.е. специализироваться в любую сторону – полипотентные клетки. Каждая клетка организма способна дифференцироваться только по одному пути. Направление специализации определяется внешней средой (химическим окружением хромосом – цитоплазмой). На самых ранних этапах эмбриогенеза, генотип уже взаимодействует со средой. Взаимодействие удобно просматривать на примере глобиновых генов. До и после рождения эти гены работают неодинаково. В раннем эмбриогенезе включается ген, отвечающий за альфа-цепь гемоглобина (он активен на протяжении всей жизни), а ген, отвечающий за синтез бета-цепи, неактивен. Зато есть ген, отвечающий за синтез гамма-цепи. После рождения ген бета-цепи начинает работать, а гамма - блокируется. Эти изменения связаны с особенностями дыхания. Фетальный гемоглобин легко доносит воздух до зародыша.

Фенотипическое проявление генотипа в зависимости Ио среды изменяется в пределах нормы реакции. От родителей потомки получают специфические типы химических реакций на разные условия среды. Совокупность всех химических реакций определят метаболизм – обмен веществ. Интенсивность обмена веществ варьирует в широких пределах. У каждого человека свои особенности обмена веществ, которые передается от поколения к поколению, и подчиняются законам Менделя. Различия в обмене веществ реализуются в конкретных условиях среды на уровне синтеза белка.

Дифференцированная реакция растений примулы в разных условиях окружающей среды. При обычной температуре 20-25 градусов и нормальном давлении – красные цветы, при повышенной температуре или давлении – белые цветы. Семена обладают теми же свойствами.

Муха – дрозофила имеет ген, формирующий замыкание крыльев на спину. Если мух с мутантным генов выводить при температуре22-25 градусов, крылья загнуты. При более низкой температуре – нормальные крылья и лишь у некоторых – загнуты. Ген обуславливает синтез термочувствительного белка. Поэтому, обсыхая после выхода из куколки, при повышенной температуре происходит деформация крыльев.

Никакие признаки не наследуются. Признаки развиваются на основе взаимодействия генотипа и среды. Наследуется только генотип, т.е. комплекс генов, который определяет норму биологической реакции организма, изменяющую проявление и выраженность признаков в разных условиях среды. Таким образом, организм реагирует на свойства внешней среды. Иногда один и тот же ген в зависимости от генотипа и от условий внешней среды по-разному проявляет признак или меняет полноту выраженности.

studfiles.net

Биология для студентов - 10. Модификационная изменчивость

Различают наследственную и фенотипическую изменчивость. Наследственная изменчивость связана с изменением генотипа. Фенотипическая изменчивость выражается в изменении фенотипа. Ее принято называть модификационной изменчивостью (от лат. modificatio – видоизменение, характеризующееся появлением новых свойств). Модификационная изменчивость - это эволюционно закрепленные реакции организма на изменения условий внешней среды при неизменном генотипе. Такой тип изменчивости имеет две главные особенности. Во- первых, изменения затрагивают большинство или все особи в популяции и у всех них проявляются одинаково. Во-вторых, эти изменения обычно имеют приспособительный характер.

Модификационные изменения не передаются по наследству, а возникают как реакция организма на изменение условий среды. Иногда модификационную изменчивость называют ненаследственной, что нельзя считать правильным, так как в данном случае наследуется не само изменение признака, а способность к изменению.

Фенотип организма формируется в результате взаимодействия генотипа и среды. Генотип организма определяется в момент оплодотворения, но степень его последующей реализации во многом зависит от внешних факторов, воздействующих на организм во время его развития. Один и тот же генотип в разных условиях среды может давать различное проявление признака.

Влияние условий окружающей среды на индивидуальное развитие организмов было доказано французским ботаником Г. Боннье. Корни нескольких экземпляров растений одуванчика ученый разрезал на две равные части. Затем одну из этих частей высаживали в долине, другую –- в высокогорных условиях Альп. Результаты опытов показали, что данные растения имели значительные различия по многим признакам. Одуванчик, выросший в горных условиях, был приземистый, листья прикорневые, корни глубокие. Одуванчик, выросший в долине, имел высокие цветоносы, более крупные листья, поверхностную корневую систему. Однако степень изменчивости под действием внешних факторов неодинакова для разных признаков.

Качественные и количественные признаки. Некоторые признаки организмов представлены в пределах вида ограниченным числом вариантов. В этих случаях различия между особями четко выражены, а промежуточные формы отсутствуют. К таким признакам, например, относятся группа крови у человека, пол у животных и растений, окраска и форма у семян гороха. Признаки, для которых характерна подобная дискретность (прерывистость), и условия среды практически не влияют на их формирование, называют качественными. Как правило, наследование этих признаков подчиняется закономерностям, установленным Г. Менделем.

По ряду других признаков в пределах вида наблюдается множество вариантов перехода от минимального до максимального значения. Примерами таких признаков может служить молочность коров, яйценоскость кур и др. Эти признаки называют количественными. Их устанавливают измерением.

Закономерности модификационной изменчивости. И для качественных, и для количественных признаков пределы изменчивости определяются генотипом и называются нормой реакции. Норма реакции – это пределы, в которых возможно изменение фенотипических признаков у данного генотипа. Организм наследует не признак как таковой, а норму реакции. Норма реакции может быть широкой (признак под влиянием среды изменяется в значительной степени) и узкой (признак мало подвержен влиянию условий среды). Как правило, широкую норму реакции имеют количественные признаки, а узкую – качественные признаки.

Единичное выражение развития признака (степень его проявления) в пределах нормы реакции называют вариантой. Варианты, расположенные в определенной последовательности, например, от минимального до максимального значения, образуют вариационный ряд.

Примером вариационного ряда может служить ряд изменчивости, отражающий количество колосков в сложном колосе пшеницы:

Графическое выражение изменчивости признака, отражающее все варианты и частоту их встречаемости, называют вариационной кривой. Вариационная кривая демонстрирует статистическую закономерность модификационной изменчивости: в пределах нормы реакции чаще всего встречается среднее развитие признака.

Для того чтобы большинство особей имели максимальное или минимальное выражение значения признака, необходимо, чтобы различные факторы среды (влажность, температура, свет, минеральные соли и др.) действовали в одном направлении. Для образовании колоса с большим количеством колосков нужно, чтобы сочетание всех факторов среды оказалось самым благоприятным; для формирования колоса с минимальным числом колосков– наоборот. В природных условиях большинство организмов испытывают разнонаправленное действие факторов среды – и благоприятное, и неблагоприятное. При этом фенотип большинства особей оказывается чаще всего в пределах средних вариант вариационного ряда.

Важнейшая черта модификационной изменчивости – ее предсказуемость. Например, урожайность растений можно существенно повысить на основе внесения в почву удобрений, своевременных полива и прополки. Также известно, что количество и качество кормов определяют скорость увеличения массы тела у сельскохозяйственных животных. Эти примеры показывают, что интенсивность модификационных изменений в значительной степени зависит от силы и продолжительности воздействия на организм факторов среды.

Однако следует помнить, что пределы модификационной изменчивости ограничиваются нормой реакции. Например, норма реакции по молочности у малопродуктивных по данному признаку пород колеблется от 1000 до 2500 л в год. У элитных молочных пород показатели нормы реакции по атому признаку гораздо выше – до 12 000 л в год.

Модификации признаков не наследуются, поскольку модификационная изменчивость не связана с изменением генов. Модификационная изменчивость проявляется массово, это означает, что особи одного вида реагируют на изменения условий среды одинаково.

Модификационная изменчивость не затрагивает наследственной основы организма - генотип и поэтому не передается от родителей потомству.

Еще одна особенность модификационной изменчивости - ее групповой характер. Определенный фактор внешней среды вызывает сходное изменение признаков у всех особей данного вида, породы или сорта: под воздействием ультрафиолетовых лучей все люди загорают, все растения белокочанной капусты в жарких странах не образуют кочана. При этом, в отличие от мутаций , модификации направленны, имеют приспособительное значение, происходят закономерно, их можно предсказать. Если листья на деревьях уже распустились, а ночью были заморозки, то утром листья у деревьев примут красноватый оттенок. Если мышей, которые жили на равнинах вблизи гор, переселить в горы, то у них повысится содержание гемоглобина в крови.

Благодаря возникновению модификаций особи непосредственно (адекватно) реагируют на изменение условий среды и лучше приспосабливаются к ней, что дает возможность выжить и оставить потомство.

vseobiology.ru

Модификационная изменчивость | Биология

Какое значение для организмов имеет изменчивость?

Сущность модификационной изменчивости. Различают наследственную и фенотипическую изменчивость. Наследственная изменчивость связана с изменением генотипа. Фенотипическая изменчивость выражается в изменении фенотипа. Ее принято называть модификационной изменчивостью (от лат. modificatio – видоизменение, характеризующееся появлением новых свойств). Модификационные изменения не передаются по наследству, а возникают как реакция организма на изменение условий среды. Иногда модификационную изменчивость называют ненаследственной, что нельзя считать правильным, так как в данном случае наследуется не само изменение признака, а способность к изменению.

Фенотип организма формируется в результате взаимодействия генотипа и среды. Генотип организма определяется в момент оплодотворения, но степень его последующей реализации во многом зависит от внешних факторов, воздействующих на организм во время его развития. Один и тот же генотип в разных условиях среды может давать различное проявление признака.

Влияние условий окружающей среды на индивидуальное развитие организмов было доказано французским ботаником Г. Боннье. Корни нескольких экземпляров растений одуванчика ученый разрезал на две равные части. Затем одну из этих частей высаживали в долине, другую –- в высокогорных условиях Альп. Результаты опытов показали, что данные растения имели значительные различия по многим признакам. Одуванчик, выросший в горных условиях, был приземистый, листья прикорневые, корни глубокие. Одуванчик, выросший в долине, имел высокие цветоносы, более крупные листья, поверхностную корневую систему (рис. 65).Рис. 65. Модификационная изменчивость у одуванчикаТакое изменение формы стебля – результат приспособления к суровым условиям высокогорья. Опыт продолжили: семена обоих растений высеяли в однотипных условиях среды. Из семян выросли растения с одинаковым фенотипом независимо от того, каким был фенотип родительских форм. Ученый сделал вывод о том, что изменение фенотипа под влиянием условий окружающей среды не вызывает изменения генотипа. В этом и заключается одна из особенностей модификационной изменчивости. Однако степень изменчивости под действием внешних факторов неодинакова для разных признаков.

Качественные и количественные признаки. Некоторые признаки организмов представлены в пределах вида ограниченным числом вариантов. В этих случаях различия между особями четко выражены, а промежуточные формы отсутствуют. К таким признакам, например, относятся группа крови у человека, пол у животных и растений, окраска и форма у семян гороха. Признаки, для которых характерна подобная дискретность (прерывистость), и условия среды практически не влияют на их формирование, называют качественными. Как правило, наследование этих признаков подчиняется закономерностям, установленным Г. Менделем.

По ряду других признаков в пределах вида наблюдается множество вариантов перехода от минимального до максимального значения. Примерами таких признаков может служить молочность коров, яйценоскость кур и др. Эти признаки называют количественными. Их устанавливают измерением.

Примером модификации у птиц может быть изменение яйценоскости под влиянием длины светового дня. Молодые птицы позднего выводка – плохие несушки, но их яйценоскость удается значительно повысить, искусственно удлиняя световой день до 13 – 14 ч. К числу самых обычных модификаций у млекопитающих принадлежат изменения фенотипа, связанные с питанием. Особенно сильно различия в питании отражаются на развитии молодых особей (рис. 66).Рис. 66. Влияние питания на развитие одновозрастных быковЗакономерности модификационной изменчивости. И для качественных, и для количественных признаков пределы изменчивости определяются генотипом и называются нормой реакции.

Норма реакции – это пределы, в которых возможно изменение фенотипических признаков у данного генотипа. Организм наследует не признак как таковой, а норму реакции. Норма реакции может быть широкой (признак под влиянием среды изменяется в значительной степени) и узкой (признак мало подвержен влиянию условий среды). Как правило, широкую норму реакции имеют количественные признаки, а узкую – качественные признаки.

Единичное выражение развития признака (степень его проявления) в пределах нормы реакции называют вариантой. Варианты, расположенные в определенной последовательности, например от минимального до максимального значения, образуют вариационный ряд.

Примером вариационного ряда может служить ряд изменчивости, отражающий количество колосков в сложном колосе пшеницы:Графическое выражение изменчивости признака, отражающее все варианты и частоту их встречаемости, называют вариационной кривой. В данном случае вариационная кривая будет выглядеть следующим образом (рис. 67).Рис. 67. Вариационная кривая модификационной изменчивости признака (количество колосков в сложном колосе пшеницы)Вариационная кривая демонстрирует статистическую закономерность модификационной изменчивости: в пределах нормы реакции чаще всего встречается среднее развитие признака.

Для того чтобы большинство особей имели максимальное или минимальное выражение значения признака, необходимо, чтобы различные факторы среды (влажность, температура, свет, минеральные соли и др.) действовали в одном направлении. Для образовании колоса с большим количеством колосков нужно, чтобы сочетание всех факторов среды оказалось самым благоприятным; для формирования колоса с минимальным числом колосков– наоборот. В природных условиях большинство организмов испытывают разнонаправленное действие факторов среды – и благоприятное, и неблагоприятное. При этом фенотип большинства особей оказывается чаще всего в пределах средних вариант вариационного ряда.

Важнейшая черта модификационной изменчивости – ее предсказуемость. Например, урожайность растений можно существенно повысить на основе внесения в почву удобрений, своевременных полива и прополки. Также известно, что количество и качество кормов определяют скорость увеличения массы тела у сельскохозяйственных животных. Эти примеры показывают, что интенсивность модификационных изменений в значительной степени зависит от силы и продолжительности воздействия на организм факторов среды.

Однако следует помнить, что пределы модификационной изменчивости ограничиваются нормой реакции. Например, норма реакции по молочности у малопродуктивных по данному признаку пород колеблется от 1000 до 2500 л в год. У элитных молочных пород показатели нормы реакции по атому признаку гораздо выше – до 12 000 л в год.

Модификации признаков не наследуются, поскольку модификационная изменчивость не связана с изменением генов. Модификационная изменчивость проявляется массово, это означает, что особи одного вида реагируют на изменения условий среды одинаково.

Вопросы и задания

  1. В какой зависимости находятся между собой фенотип и генотип?
  2. Каким образом было доказано влияние условий окружающей среды на развитие фенотипа?
  3. Какими опытами было доказано, что изменение фенотипа под влиянием внешних условий не вызывает изменения генотипа?
  4. Какие признаки организмов называют количественными, какие – качественными?
  5. Что понимают под нормой реакции?
  6. В чем проявляются закономерности модификационной изменчивости?

blgy.ru

ПЕРЕХОД КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ИЗМЕНЕНИЙ В КАЧЕСТВЕННЫЕ это что такое ПЕРЕХОД КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ИЗМЕНЕНИЙ В КАЧЕСТВЕННЫЕ: определение — Философия.НЭС

ПЕРЕХОД КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ИЗМЕНЕНИЙ В КАЧЕСТВЕННЫЕ,

один из осн. законов материалистич. диалектики, согласно к-рому изменение качества объекта происходит тогда, когда накопление количеств. изменений достигает определ. предела. Этот закон вскрывает наиболее общий механизм развития. Впервые он был сформулирован на объективно-идеалистич. основе Гегелем. Творч. развитие на базе диалектич. материализма получил в трудах классиков марксизма-ленинизма.

Закон П. к. и. в к. носит объективный и всеобщий характер. Его содержание раскрывается с помощью всех категорий диалектики и прежде всего категорий качества, количества и меры. Любое количеств. изменение выступает как изменение элементов системы. Степень различия между старым и новым качеством зависит от количеств. изменений в рассматриваемом объекте. «... Качественные изменения - точно определенным для каждого отдельного случая способом - могут происходить лить путем количественного прибавления либо количественного убавления материи или движения (так называемой энергии)» (Энгельс Ф., см. Маркс К. и Энгельс Ф., Соч., т. 20, с. 385). Появление нового качества по существу означает появление предмета с новыми закономерностями и мерой, в к-рой заложена уже иная количеств. определенность. При этом глубина качеств. изменений может быть различной; она может ограничиваться уровнем данной формы движения, а может выходить за его пределы.

Процесс коренного изменения данного качества, «надлом» старого и рождение нового есть скачок. Он является переходом от старого качества к новому, от одной меры к другой. «Чем отличается диалектический переход от недиалектического? Скачком. Противоречивостью. Перерывом постепенности» (Ленин В. И., ПСС, т. 29, с. 256). Переход явления из одного качеств. состояния в другое есть единство уничтожения и возникновения небытия и бытия, отрицания и утверждения (см. Единство и борьба противоположностей). Скачок включает в себя момент снятия прежнего явления возникающим; при этом качеств. и количеств. изменения взаимно обусловливают друг друга (см. Отрицания отрицания закон),

Переход одного явления в другое есть взаимодействие количеств. и качеств. изменений, проходящих через ряд промежуточных фаз. При этом различные фазы изменения данного качества означают изменение степени данного качества, т. е. по сути дела количеств. изменение. Со стороны количеств. изменений этот переход выступает во времени как нечто постепенное, а со стороны качественных - как скачок. Начало скачка от одного явления в другое характеризуется началом коренного преобразования всей системы связей между элементами целого, самой природы элементов. Завершение скачка означает образование единства качественно новых элементов и иной структуры целого. Большими скачками в развитии объективной реальности являются образование звезд, в частности Солнечной системы с ее планетами, возникновение жизни на Земле, образование новых видов животных и растений, происхождение человека и его сознания, возникновение и смена общественно-экономических формаций в истории человеческого общества. Особым видом скачка, характерным для общественного развития, является революция.

В процессе развития можно выделить два осн. вида скачков: скачок как «точечное» во времени изменение, т. е. резкий переход от одного качества к другому, и скачок как нек-рый процесс определ. длительности. Скачок может длиться миллиардную долю секунды в микропроцессах, миллиарды лет - в космич. процессах и сотни тысяч лет - в образовании видов животных. Отличит. особенностью скачка является лишь то, что возникновение нового качества означает конец имевшей место ранее закономерности количеств. изменений. Для скачков первого типа характерны резко выраженные границы перехода, большая интенсивность, скорость процесса самого перехода, целостная перестройка всей системы как бы разом. Примерами такого рода скачков являются атомный взрыв или социальная революция в обществе.

Исходя из природы качества как системы свойств, следует различать единичные, или частные, скачки, связанные с появлением новых отд. свойств, и общие скачки, связанные с преобразованием всей системы свойств, т. е. качества в целом.

Скачки можно различать и по характеру процессов, предваряющих качеств. преобразование. В одной форме скачков резко выражена граница перехода, напр. рождение и смерть организма. Предварит.изменения постепенно нарастают до границы меры без коренного преобразования данного качества. В скачках иного рода процесс коренного преобразования качества не предваряется постепенным количеств. изменениями, к-рые включаются в сам процесс перестройки данной системы. Так, переход одного электрона с внеш. орбиты атома на внутреннюю существенно влияет на химич. свойства атома или молекулы.

Закон П. к. и. в к. имеет важное методологич. значение, обязывая изучать объект и с качеств., и с количеств.сторон в их единстве, так чтобы количеств. характеристики не затмевали качеств. определенности фактов и закономерностей. Этот закон предостерегает как от всех форм плоского эволюционизма, реформизма, так и от разновидностей катастрофизма, а в обществ.развитии - от субъективистского авантюризма.

Оцените определение:

Источник: Советский философский словарь

ПЕРЕХОД КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ИЗМЕНЕНИЙ В КАЧЕСТВЕННЫЕ

кратко -переход количества в качество) - закон материалистич. диалектики, раскрывающий один из наиболее общих механизмов развития в природе, обществе и познании. Согласно этому закону, изменение качества (специфики, природы) данной вещи или явления, т.е. переход, или скачок, от старого качества к новому совершается тогда, когда накопление количеств. изменений достигает определ. величины, или границы меры. Этот закон на идеалистич. основе был впервые в полном виде сформулирован Гегелем. Содержание закона материалистически переработали Маркс и Энгельс. Осн. категории закона - качество, количество, мера. Категория качества применяется для отображения единства таких характеристик, как относит. устойчивость вещей, их структурность, целостность, черты различия и сходства между ними. Понятие о качеств. определенности приложимо к уровням и видам материи, к формам движения материи, к определ. состояниям тел (напр., агрегатные и аллотропич. состояния веществ), к этапам развития объекта (напр., две стадии капитализма). В процессе познания любая вещь выступает соответствующей стороной в виде качественно определ. объекта или предмета исследования. Качеств. определенность объекта проявляется для познающего субъекта в совокупности свойств, к-рые обусловливаются как внешними, так и внутр. связями и взаимодействиями объекта и среди к-рых субъект выделяет существ. св-ва, объединяет их в упорядоченную совокупность. Категория к о л и ч е с т в а исторически возникла на основе сравнения качественно однородных св-в или частей целого и их отношения друг к другу или к целому; в математике понятие количества и количеств. отношений выражается с помощью понятий числа, величины, множества, функции (см. Количество в м а т е м а т и к е). Количеств. формы и отношения в познании могут полностью отвлекаться от качества вещей; в силу этого одни и те же формы могут применяться в изучении самых различных качеств. образований. Однако сами количеств. формы и отношения содержат в себе качеств. моменты и определения. Более глубоко связь качества с количеством выражается в категории м е р ы. Определение меры включает в себя два момента, связанные с двумя аспектами рассмотрения качества. Во-первых, качество может рассматриваться в готовом, ставшем виде; тогда оно описывается с помощью системы количеств. зависимостей, математич. отношений, напр. в виде определ. системы уравнений. Мера в этом смысле представляет собой соответствие системы закономерных связей, выражаемых с помощью математич. отношений, тому или иному качеству. Эта система математич. отношений (или законов) характеризует структуру вещей. Второй момент в определении меры относится к процессам о б р а з о в а н и я качества, т.е. к переходам от старого качества к новому. В этих случаях мера вещи представляет собой тот интервал количеств. изменений их св-в (параметров), в пределах к-рого сохраняется вещь, ее качеств. определенность, ее структура. В физике эти границы меры фиксированы в виде констант. Энгельс писал, что "...константы физики в значительной своей части суть не что иное, как обозначения узловых точек, где количественное прибавление или убавление движения вызывает качественное изменение в состоянии соответствующего тела, – где, следовательно, количество переходит в качество" (Maркс К. и Энгельс Ф., Соч., 2 изд., т. 20, с. 387). Особый интерес для познания представляют те процессы перехода к новому качеству, содержанием к-рых является р а з в и т и е. Таким процессам присущи черты необратимости, диалектич. отрицания, появления новых возможностей изменения объекта. Наиболее характерны такого рода переходы для биологич. эволюции (процессы видообразования) и социального развития; для последнего точками меры являются моменты революц. ситуации. Указанное понятие меры вплотную подводит к пониманию качества с т. зр. с и с т е м н о -структурного подхода. В этом случае качеств. определенность вещи выражается в ее динамической (или статич.) структуре, к-рая, в свою очередь, выражается с помощью системы законов. Наиболее адекватное познание структуры достигается тогда, когда она может быть выражена через аппарат и методы математики. Процесс перехода (скачок) от старого качества к новому. Многообразие скачков. Достигнув определ. пороговой величины (границы меры), количеств. изменения объектов приводят к процессу перестройки их внутр. структуры, в результате чего образуется качественно новая система, характеризующаяся, кроме общих (сходных) со старой, новыми закономерностями своего строения, функционирования и развития, т.е. новой относительно устойчивой динамич. структурой. Процесс перехода к новому качеству есть поэтому переход от системы одного рода устойчивости и характера организации к другой, он включает в себя как перестройку связей между компонентами (и подсистемами) системы, так и изменения в составе элементов системы или и то и другое вместе. Новое качество, характерное для новой системы, обладает новой мерой, новыми возможностями количеств. изменений. Внутр. содержанием процесса П. к. и. в к. является взаимодействие попарно противо-положных (полярных) сил, сторон, св-в, процессов и тенденций изменения. В точках перехода взаимодействие противоположных (по отношению к сохранению или изменению объекта) сил достигает крайней остроты, предела, за к-рым нарушение устойчивости ведет к процессам разрушения системы, перестройки ее в качественно новую. Типы, формы и динамика взаимодействия ("борьбы") противоположно направленных сил зависят от изменения внешних и внутр. условий. Внешние условия по-разному влияют на это взаимодействие в зависимости от степени устойчивости и относит. самостоятельности (изолированности) той или иной конкретной системы. В одних случаях качеств. преобразования системы происходят в результате энергетич. воздействий извне (напр., при бомбардировке нейтронами атомов и молекул, при повышении интенсивности их теплового движения). В др. случаях эти преобразования являются результатом изменения структуры внешних связей; таковы качеств. изменения живых организмов при изменении условий их существования или изменения, происходящие с человеком при изменении социальной среды. Один из осн. механизмов, обусловливающих приведение данной системы к состоянию наименьшей устойчивости, т.е. к границе меры, состоит в том, что у различных элементов и подсистем различных уровней данной системы существуют различные точки меры, т.е. "мерность" системы оказывается внутренне различной и иерархированной. Характеру противоборствующих сил, тенденций и противоположно направленных св-в данного объекта соответствуют существ. величины (параметры) количеств. изменений, обусловливающих характер или вид скачка; знание их позволяет определять наиболее эффективные методы и средства осуществления П. к. и. в к. в обществ. жизни, в частности методы революц. переустройства общества или искусств. преобразования объектов в процессе материального произ-ва (превращение веществ в химич. производстве и т.п.). В неживой природе существ. величинами ("характеристич. параметрами") являются физич. величины, прежде всего величины массы и энергии связи. В живой природе по мере ее усложнения, помимо физич. взаимодействий, все больший удельный вес приобретают отражат. процессы – процессы передачи и переработки информации. Еще более значит. роль процессы обмена информацией (опытом прошлых и живущих поколений), ее переработки играют в обществе; уровень обществ. развития определяется не только уровнем развития производит. сил, но и организацией обществ. отношений, включающих духовную жизнь общества (к-рая может рассматриваться как получение, хранение, передача, переработка информации). Т.о., в понятие качества в живой природе и обществе входят не только физич. величины, но и характеристики, производные от понятий отражения и информации. А это существенно отличает природу скачков в живой природе и обществе от скачков в неорганич. природе. Скачки могут классифицироваться по многим основаниям (по характеру противоречий, по механизму скачков, по способам и средствам их осуществления и т.д.). С т. зр. механизма П. к. и. в к., наиболее существенно различение скачков двух типов, к-рые условно называют скачками "взрывного" типа и постепенными скачками. При первом типе П. к. и. в к. имеет место резко выраженная граница между подготовит. фазой количеств. изменений и фазой самого скачка, обнаруживающаяся в большей интенсивности, скорости процессов, в значит. величине неустойчивости состояний второй фазы. Этот тип перехода отличается тем, что процесс перестройки организации системы протекает не путем поочередного изменения ее подсистем, а охватывает всю систему в целом, включая все ее подсистемы определ. уровня. К таким переходам относятся процессы образования новых химич. соединений и превращения сложных веществ, переходы тел из некоторых физич. состояний в другие, явления атомного взрыва, политич. революции в обществе и др. Такие скачки могут включать в себя и скачки в пределах подсистем данной системы; существ. характеристики этих подчиненных скачков отличны от характеристик скачка системы в целом. В этой связи Ленин отмечал, что следует "... отличать кусочек от целого", "... противопоставлять коренные условия действительного переворота тем частичным штопаниям, которые нередко сбивают борцов с истинно-революционного пути" (Соч., т. 9, с. 342). Второй тип переходов характеризуется более тонким и сложным отношением между качеств. и количеств. изменениями. Превращение старой системы в новую совершается здесь в процессе накопления количеств. и качеств. изменений ее отд. подсистем и элементов при изменении общего направления развития системы под влиянием внутр. и внешних условий; нек-рые св-ва постепенно усиливаются, перерастая из несущественных в существенные для всей системы. Точки перехода имеют менее выраженный и даже скрытый характер, нередко охватывая нек-рую область значений. Др. особенность этого типа скачков – наличие промежуточных стадий и форм, имеющих между собой черты, общие для старой и новой систем. Напр., в условиях России после 1917 г. нельзя было "... сложить сразу и составить одним ударом формы организации нового общества" (там же, т. 27, с. 374), переходный период от капитализма к социализму "... распадается на ряд еще более мелких переходов" (там же, т. 30, с. 307). Переход от социализма к коммунизму занимает целую историч. эпоху. При естеств. отборе из множества отклонений св-в и признаков индивидуального организма в последующих поколениях закрепляются те, к-рые более соответствуют новым условиям существования. Момент расхождения (расщепления) генеалогич. ветви и является началом скачка, образования нового биологич. вида. Постепенный переход путем изменения направления развития имел место и в процессе антропогенеза. Закон П. к. и. в к. обусловливает ряд методологич. требований к науч. познанию. Это прежде всего требование рассматривать количеств. и качеств. изменения в единстве, в неразрывной связи. В противном случае скачки и возникновение новых качеств становятся необъяснимым "чудом", считаются божеств. откровением (см., напр., работу англ. философа-неореалиста С. Александера – S. Alexander, Space, time and deity, v. 1–2, L., 1920; [2 ed.], v. 1–2, L., 1927). С др. стороны, количеств. и качеств. изменения нельзя метафизически отождествлять друг с другом. Такого рода отождествление можно, напр., обнаружить в выдвигаемых совр. правыми социалистами доктринах "врастания капитализма в социализм" и "социализации капитализма", в к-рых процесс перехода от капитализма к социализму представляется в виде частичных преобразований, реформ, оставляющих неприкосновенными капиталистич. строй и его экономич. основу – частную собственность на средства произ-ва. Поводом для смешения качеств. превращений и количеств. изменений нередко служит их нек-рая относительность, особенно в многоуровневых системах. В таких системах при сохранении качества системы в целом практически непрерывно происходят скачки более мелкого масштаба, относящиеся к ее подсистемам и элементам. Примером скачка подчиненного порядка является постепенный переход от первой стадии капиталистич. развития (свободной конкуренции) к монополистич. стадии. По отношению к осн. качеству скачки подчиненного порядка выступают в виде количеств. изменений, ибо существ. св-ва (параметры) системы остаются при этом неизменными. Именно с такого рода относительностью (имеющей характер конкретной истины) связано отсутствие "абсолютных разграничительных линий" между самими качеств. различиями. Др. методологич. требование, вытекающее из закона П. к. и. в к., состоит в том, что науч. познание должно учитывать несводимость качества целостного предмета к качеству составляющих его частей, подсистем, элементов. Правда, это не исключает возможности и необходимости применения логич. и математич. операций свед?ния и выведения, когда преследуется цель объяснить нек-рые св-ва новой системы (напр., для объяснения устойчивости нек-рых биохимич. соединений в клетке привлекают данные квантовой химии). Но смешение понятий методологич. свед?ния с логич. и математич. приемами свед?ния и выведения приводит к различным недоразумениям и ошибкам. Большой науч. интерес представляет выявление специфики действия закона П. к. и. в к. в сфере познават. деятельности. В пределах чувств. отражения и эмпирич. уровня познания существуют многочисл. качеств. переходы, определяемые движением по предмету исследования. Наиболее существенны здесь переход от ощущений к мысли, от эмпирич. уровня познания – к теоретическому, от эмпирич. данных – к выдвижению гипотез, от гипотез – к теориям; все эти переходы можно рассматривать как диалектич. скачки. Скачками являются, конечно, науч. открытия, революц. перевороты в науч. мысли. В различных науках на начальных этапах исследований применяются т.н. качеств. методы, к-рые позволяют определить качеств. различия и специфику предметов исследования глобально, без точного знания их количеств. соотношения. Таковы методы качеств. анализа в химии и физике. Качеств. методы широко применяются в различных разделах совр. математики (напр., качеств. теория дифференц. и интегро-дифференц. уравнений в математич. анализе). Дальнейшее движение познания состоит в том, что качество все более глубоко и точно начинает исследоваться количеств. методами с применением аппарата математики. Эффективность применения математики зависит как от степени теоретич. зрелости спец. наук, так и от совершенствования самих математич. методов, позволяющих отобразить все более сложные свойства и закономерности качественно многообразных явлений. Закон П. к. и. в к. имеет огромное науч. и практич. значение в связи с анализом проблемы перехода от социализма к коммунизму. Сам по себе этот переход представляет скачок всемирно-историч. масштаба и в своем результате охватывает все осн. стороны жизни совр. общества. В свою очередь, осуществление этого скачка предполагает целую совокупность скачков меньшего масштаба, различающихся как по сферам обществ. жизни, к к-рым они относятся (переход к коммунистич. материальной базе произ-ва, формирование гармонически развитой личности, расширение социалистич. демократии и т.д.), так и по уровням социальной системы, на к-рых реализуются эти скачки (скачки междунар. масштаба, связанные с укреплением мировой социалистич. системы; скачки в масштабе гос-ва, в масштабе отд. социальных групп и т.д.). Науч. руководство обществ. развитием требует учета и анализа всех этих разнообразных скачков и отыскания оптимальных форм и способов их реализации. Теоретич. анализ перехода от социализма к коммунизму опирается на два ряда обстоятельств: он учитывает реально существующие противоречия обществ. развития и отыскивает такие пути и формы перехода, к-рые обеспечивают разрешение этих противоречий; во-вторых, общая линия перехода к коммунизму опирается на сознательно формулируемые обществом цели движения. Общее решение всех этих проблем предполагает построение целостной модели социального организма в двух планах: как модели актуально существующей социальной системы и как модели общества будущего. Совокупность этих моделей и создает теоретич. базис науч. управления обществом. Такие модели должны строиться совокупными усилиями всех обществ. наук. Лит.: Энгельс Ф., Анти-Дюринг, Маркс К. и Энгельс Ф., Соч., 2 изд., т. 20, с. 37, 44, 128–32; его же, Диалектика природы, там же, с. 360, 385–90, 547–48, 564, 567–71, 573–74, 600, 608–09; Ленин В. И., Философские тетради, Соч., 4 изд., т. 38, с. 97, 111, 279, 358; Плеханов Г. В., Избр. филос. произв., т. 1, М., 1956, с. 388; т. 2, М., 1956, с. 610; Гегель Г. В. Ф., Энциклопедия филос. наук, Собр. соч., т. 1, М.–Л., [1929], с. 144–90; Асмус В. Ф., Очерки истории диалектики в новой философии, 2 изд., М.–Л., 1930; Кедров Б. М., О количеств. и качеств. изменениях в природе, [М.], 1946; Дудель С. П., Законы материалистич. диалектики, М., 1958; Свидерский В. И., К проблеме многокачественности явлений, "Вестн. ЛГУ. Серия экономики, философии и права", 1958, No 17, вып. 3; Лем Г. П., О переходе от старого качества к новому в обществ. развитии, М., 1958; Зародов К. И., О формах перехода различных стран от капитализма к социализму, М., 1959; Mелюхин С. Т., О диалектике развития неорганич. природы, М., 1960, гл. 3; Овчинников ?. ?., Качество и свойство, "ВФ", 1960, No 6; ?ахомов Б. Я., О характере качеств. изменений, "ФН" (НДВШ), 1962, No 4; Уемов А. И., Вещи, свойства и отношения, М., 1963, гл. 1, § 6, 7, гл. 2, § 1; ?озенталь М. М., Ленин и диалектика, М., 1963; Украинцeв Б. С., Ковальчук А. С., Чертков В. П., Диалектика перерастания социализма в коммунизм, М., 1963; ?юхтин В. С., Закон перехода количества в качество в свете данных совр. науки, в сб.: Проблемы науч. метода, М., 1964; Буслинский В. ?., О своеобразии скачка при переходе от социализма к коммунизму, М., 1964; Вaхтомин Н. К., Законы диалектики – законы познания, М., 1966, гл. 4. В. Тюхтин. Москва.

Оцените определение:

Источник: Философская Энциклопедия. В 5-х т.

terme.ru

Количественные характеристики и растений и условий среды.

Последняя категория данных включает случаи, когда имеются количественные характеристики и растений и условий среды. Метод отбора образцов прост. Поскольку яуль-гипотеза состоит в том, что два показателя не связаны друг с другом, нет необходимости по каждому из них производить отбор образцов в случайном порядке. Практические соображения обычно заставляют выбирать наиболее быстрый и легкий метод систематического отбора. Получаемые данные имеют очевидное сходство с данными сопряженности между видами, когда оба вида охарактеризованы количественпымп показателями; в таких случаях, как мы уже видели, подходящим методом испытания является расчет коэффициента корреляции. При этом, однако, имеется существенное различие в самой природе данных. При изученил сопряженности между видами (при отсутствии каких-либо указаний на противоположные данные) можно принять заранее, что роль, которую оба вида играют в этих отношениях, одинакова. Результаты испытаний на сопряженность можно использовать для обоснования утверждений относительно влияния одного вида на другой, но обычно исследователю требуется лншь произвести общую проверку наличия связи, используя данные по встречаемости; если предполагается наличие какой-либо взаимосвязи, то обычно имеют в виду, что оба вида контролируются одним фактором среды. Однако при изучении корреляции растительности с каким-либо фактором среды обычно считают, что эти две переменные играют различные роли во взаимодействии между собой. При отсутствии противоположных данных благоразумно будет принять, что уровень фактора среды прямо или косвенно определяет уровень обилия растения. Может быть и так, что тот и другой показатель контролируются каким-то другим фактором среды (в этом случае, возможно, более подходит коэффициент корреляции) или даже уровень обилия вида может оказывать влияние на фактор среды, что может относиться, например, к влажности воздуха, но исходное положение о контролирующей роли факторов среды почти всегда оправдывается экологически. В этих обстоятельствах более пригодно использование анализа регрессии.

Почему анализу регрессии оказывают предпочтение перед корреляционным, обнаруживающим только степень взаимной зависимости, станет яснее, если рассмотреть способ построения кривой регрессии.

 Если производятся одновременные наблюдения над любыми двумя переменными, например численностью растений и содержанием влаги в почве, результаты оказывается возможным выразить в виде графика, где оси у п х представляют соответственно численность растений и содержание почвенной влаги. Если между двумя показателями существует взаимосвязь, точки не будут хаотически разбросаны, а расположатся более или менее близко к некоторой кривой в соответствии с характером взаимосвязи. Если экспериментальные точки достаточно хорошо ложатся на кривую, то характер получаемой кривой можно определить на глаз. Построение кривой регрессии заключается в отыскании такой кривой определенной формы (скажем, прямой, параболы и т. п.), на которую лучше всего ложатся экспериментальные точки. Если рассчитывается линейная регрессия у {зависимая переменная) по х (независимая переменная), соответствующая кривая будет описываться уравнением у = а -f- Ъх, где константы а и Ь должны быть подобраны так, чтобы сумма квадратов расстояний всех точек от этой прямой, выраженных в единицах измерения у, оказалась минимальной Наоборот, линия регрессии х по у минимизирует отклонения, выраженные в единицах измерения х (фиг. 21). Очевидно, что две линии не обязательно должны быть одинаковыми. В первом случае расположение линии зависит прежде всего от значений у, во втором — от значений х.

Иначе говоря, регрессия у по х измеряет ожидаемое изменение у для данного изменения х, а регрессия х по у означает ожидаемое изменение х для данного изменения у.

 В приводимом примере, если численность растительного вида контролируется уровнем влажности почвы, логично и оправданпо оценивать увеличение или уменьшение численности для данного изменения в содержании почвенной влаги, но обратная процедура экологически бессмысленна. В рассматриваемом примере оценка

Ф и г. 21. Кривые регрессии у по х (А) и х по у {Б) для одних и тех же точек.

Пунктиром показаны отклонения, минимизируемые регрессией.

характера связи представляет меньший интерес, чем простое подтверждение ее существования. На существование связи указывает то, что линия образует угол с осями, т. е. величина коэффициента Ъ значимо отличается от нуля. Подобно любому другому статистическому показателю, рассчитанному по данным наблюдений, коэффициент Ъ может изменяться случайным образом, и имеются соответствующие критерии для определения вероятности случайного получения величины Ь, равной наблюдаемой, и, таким образом, для определения значимости наблюдаемого соотношения.

До сих пор мы рассматривали только случай линейной зависимости. В пределах отдельной совокупности образцов это может быть близко к истине.

Однако характер связи может описываться криволинейным графиком.  Прежде чем приступать к вычислениям, следует оценить, насколько правдоподобно предположение о том, что такая кривая будет соответствовать данным. Для этого вычерчивают графики преобразованных значений х и у и определяют на глаз, хорошо ли ложатся полученные точки на прямую. Однако с точки зрения установления соотношений растительности с факторами среды этот способ представляется сомнительным, так как обычно невозможно дать биологическое обоснование такого рода сложным связям. Перед испытанием любого подобного соотношения значение испытываемого типа уравнений следует тщательно продумать Однако это отнюдь не означает, что подобного рода соотношений не следует никогда рассматривать. Если, например, мера обилия зависит от высоты местности, действительная связь может существовать с различными метеорологическими факторами, из которых одни изменяются прямо пропорционально высоте, другие — пропорционально квадратному корню высоты: в этомслучае подходящим уравнением.

Если измерялись несколько факторов среды, то связь характеристики растения со всеми этими факторами не может быть выражена в виде, простого линейного графика, но к данным можно применить тот же способ обработки. Например, если измеряли 2 фактора среды, представленные величинами % и х2, можно рассчитать множественную регрессиюМожно произвести испытание на значимость всего уравнения регрессии и коэффициентов при каждой независимой переменной. При данном способе расчета принимается во внимание любая корреляция между независимыми переменными.

Выше мы изложили в основном все, что касается обработки данных чисто количественного типа.

 Однако полезно было бы привести еще один пример типа взаимозависимости, которая может быть обнаружена статистическими методами. Раттер провел тщательный анализ связи между процентом участия в общем листовом покрове на влажной пустоши видов Molinia coerulea. Erica tetralix и Calluna vulgaris и различными факторами, связанными с водным режимом. Процент участия в общем листовом покрове — новая характеристика, хорошо подходящая для всех трех видов довольно различной морфологии,— оценивался на глаз (предварительные наблюдения показали высокую степень корреляции между такими оценками и данными производимого разделения и взвешивания листвы). Ниже следуют соотношения, полученные для одной совокупности данных.

где у — подвергнутый угловому преобразованию процент участия в общем листовом покрове, s — средняя глубина стояния грунтовых вод летом, t — средняя высота дерно- вин Molinia (фактор, как оказалось, влияющий на состояние не только Molinia, но также и других видов). Все эти коэффициенты имеют высокую значимость, кроме s для Calluna, который не является значимым.

[1]купности п наблюдений можно всегда получить дпшь с помощью выражения с (« — 1) членами, содержащими х.

Похожие статьи:

Добавить статью в закладки

portaleco.ru