Биология Живой земли.

[Николай Жданов (Livinger)]

И биология архитектуры. Как, впрочем, и архитектура биологии.
Какая наука ближе к живым организмам, чем биология?
Очень нам может помочь наука биология. И учёные биологи, возможно, как никто иной, понимают свою светлую роль в организации жизни на земле (и Земле).
XXI в. - век биологии. Так говорили. Разве что-то изменилось? Нет, ничего не изменилось. XXI в. остаётся веком биологии.
Если признать единство жизни и места жизни (место-действие), если признать, что СЕЛО - живой организм, то какими признаками обладает живое село с точки зрения биологии? Давайте немного абстрагируемся от архитектуры (или от того, что нам чудится как архитектура). Живой населённый организм (пункт): какие признаки жизни может обнаружить наука биология в живом (по определению густонаселённом) организме? Что такое "живое" с точки зрения науки биологии?
"Пациент скорее жив" если...?

[Apxиробот (автоСОавтор)]

БИОЛОГИЯ. Большая советская энциклопедия:

Био... (от греч. bíos — жизнь), часть сложных слов:
1) соответствующая по значению слову "жизнь" (например, биография);
2) обозначающая связь с жизнью, с жизненными процессами (например, биофизика);
3) соответствующая по значению слову "биологический" (например, биокатализ).

...Логия (от греч. lógos — слово, учение), часть сложных слов, означающая: учение, знание, наука, например геология, биология, социология.

Биология (от био... и ...логия), совокупность наук о живой природе. Предмет изучения Б. — все проявления жизни: строение и функции живых существ и их природных сообществ, их распространение, происхождение и развитие, связи друг с другом и с неживой природой. Задачи Б. состоят в изучении всех биологических закономерностей, раскрытии сущности жизни и её проявлений с целью познания и управления ими. Термин "Б." предложен в 1802 независимо друг от друга двумя учёными — французом Ж. Б. Ламарком и немцем Г. Р. Тревиранусом. Иногда термин "Б." употребляют в узком смысле, аналогичном понятиям экологияи биономия.
Введение.
Основные методы Б.: наблюдение, позволяющее описать биологическое явление; сравнение, дающее возможность найти закономерности, общие для разных явлений (например, особей одного вида, разных видов или для всех живых существ); эксперимент, или опыт, в ходе которого исследователь искусственно создаёт ситуацию, помогающую выявить глубже лежащие свойства биологических объектов; наконец, исторический метод, позволяющий на основе данных о современном органическом мире и его прошлом познавать процессы развития живой природы. В современной Б. между этими основными методами исследования нельзя провести строгой границы; когда-то оправданное разделение Б. на описательный и экспериментальный разделы теперь утратило своё значение.
Б. тесно связана со многими науками и с практической деятельностью человека. Для описания и исследования биологических процессов Б. привлекает химию, физику, математику, многие технические науки и науки о Земле — геологию, географию, геохимию. Так возникают биологические дисциплины, смежные с другими науками, — биохимия, биофизика и пр., и науки, в которые Б. входит как составная часть, например почвоведение, включающее изучение процессов, протекающих в почве под влиянием почвенных организмов, океанология и лимнология, включающие изучение жизни в океанах, морях и пресных водах.

[Островский Грека]

Конечно, первым делом открыл слово "жизнь" в Википедии.
http://ru.wikipedia.org/wiki/жизнь

Оказалось, что выделяют следующие научные подходы к трактовке определения Жизни:

Биологическое
Химико-физическая
Химико-волновая модель
Кибернетическая (информационная)
Энтропийно-эволюционная
Термодинамическая
Технологическое
Другие
Ненаучные
Религиозное
Философское

Также имеется раздел "О возможных причинах сложности определения жизни", в котором пряходят к следующему: "Таким образом, причина трудности определения понятия жизни может состоять вовсе не в том, что это понятие является невероятно сложным для человеческого умопостижения, а в том, что оно вообще не существует в качестве понятия."

Есть ли жизнь на Марсе, нет ли жизни на Марсе...
;+)

[Николай Жданов (Livinger)]

А вот, например, такое простое и популярное объяснение "Живого по биологически".
Живое:
1. Кушает (питается).
2. Родит (размножается).
3. Выделяет продукты метаболизма.
...))

[Apxиробот (автоСОавтор)]

БИОНИКА. Большая советская энциклопедия:

Бионика (от греч. biōn — элемент жизни, буквально — живущий), наука, пограничная между биологией и техникой, решающая инженерные задачи на основе анализа структуры и жизнедеятельности организмов. Б. тесно связана с биологией, физикой, химией, кибернетикой и инженерными науками — электроникой, навигацией, связью, морским делом и др.
Идея применения знаний о живой природе для решения инженерных задач принадлежит Леонардо да Винчи, который пытался построить летательный аппарат с машущими крыльями, как у птиц — орнитоптер. Появление кибернетики,рассматривающей общие принципы управления и связи в живых организмах и машинах, стало стимулом для более широкого изучения строения и функций живых систем с целью выяснения их общности с техническими системами, а также использования полученных сведений о живых организмах для создания новых приборов, механизмов, материалов и т.п. В 1960 в Дайтоне (США) состоялся первый симпозиум по Б., который официально закрепил рождение новой науки.

Основные направления работ по Б. охватывают следующие проблемы: изучение нервной системы человека и животных и моделирование нервных клеток — нейронов — и нейронных сетей для дальнейшего совершенствования вычислительной техники и разработки новых элементов и устройств автоматики и телемеханики (нейробионика); исследование органов чувств и других воспринимающих систем живых организмов с целью разработки новых датчиков и систем обнаружения; изучение принципов ориентации, локации и навигации у различных животных для использования этих принципов в технике; исследование морфологических, физиологических, биохимических особенностей живых организмов для выдвижения новых технических и научных идей.

Исследования нервной системы показали, что она обладает рядом важных и ценных особенностей и преимуществ перед всеми самыми современными вычислительными устройствами. Эти особенности, изучение которых очень важно для дальнейшего совершенствования электронно-вычислительных систем, следующие: 1) Весьма совершенное и гибкое восприятие внешней информации вне зависимости от формы, в которой она поступает (например, от почерка, шрифта, цвета текста, чертежей, тембра и других особенностей голоса и т.п.). 2) Высокая надёжность, значительно превышающая надёжность технических систем (последние выходят из строя при обрыве в цепи одной или нескольких деталей; при гибели же миллионов нервных клеток из миллиардов, составляющих головной мозг, работоспособность системы сохраняется). 3) Миниатюрность элементов нервной системы: при количестве элементов 1010—1011 объём мозга человека 1,5 дм3. Транзисторное устройство с таким же числом элементов заняло бы объём в несколько сот, а то и тысяч м3. 4) Экономичность работы: потребление энергии мозгом человека не превышает нескольких десятков вт. 5) Высокая степень самоорганизации нервной системы, быстрое приспособление к новым ситуациям, к изменению программ деятельности.

Попытки моделирования нервной системы человека и животных были начаты с построения аналогов нейронов и их сетей. Разработаны различные типы искусственных нейронов (рис. 1). Созданы искусственные "нервные сети", способные к самоорганизации, т. е. возвращающиеся в устойчивые состояния при выводе их из равновесия. Изучение памяти и других свойств нервной системы — основной путь создания "думающих" машин для автоматизации сложных процессов производства и управления. Изучение механизмов, обеспечивающих надёжность нервной системы, очень важно для техники, т.к. решение этой первоочередной технической проблемы даст ключ к обеспечению надёжности ряда технических систем (например, оборудования самолёта, содержащего 105 электронных элементов).

Исследования анализаторных систем. Каждый анализатор животных и человека, воспринимающий различные раздражения (световые, звуковые и др.), состоит из рецептора (или органа чувств), проводящих путей и мозгового центра. Это очень сложные и чувствительные образования, не имеющие себе равных среди технических устройств. Миниатюрные и надёжные датчики, не уступающие по чувствительности, например, глазу, который реагирует на единичные кванты света, термочувствительному органу гремучей змеи, различающему изменения температуры в 0,001°С, или электрическому органу рыб, воспринимающему потенциалы в доли микровольта, могли бы существенно ускорить ход технического прогресса и научных исследований.

Через наиболее важный анализатор — зрительный — в мозг человека поступает большая часть информации. С инженерной точки зрения интересны следующие особенности зрительного анализатора: широкий диапазон чувствительности — от единичных квантов до интенсивных световых потоков; изменение ясности видения от центра к периферии; непрерывное слежение за движущимися объектами; адаптация к статичному изображению (для рассматривания неподвижного объекта глаз совершает мелкие колебательные движения с частотой 1—150 гц). Для технических целей представляет интерес разработка искусственной сетчатки. (Сетчатка — очень сложное образование; например, глаз человека имеет 108 фоторецепторов, которые связаны с мозгом при помощи 106 ганглиозных клеток.) Один из вариантов искусственной сетчатки (аналогичной сетчатке глаза лягушки) состоит из 3 слоев: первый включает 1800 фоторецепторных ячеек, второй — "нейроны", воспринимающие положительные и тормозные сигналы от фоторецепторов и определяющие контрастность изображения; в третьем слое имеется 650 "клеток" пяти разных типов. Эти исследования дают возможность создать следящие устройства автоматического распознавания. Изучение ощущения глубины пространства при видении одним глазом (монокулярном зрении) дало возможность создать определитель глубины пространства для анализа аэрофотоснимков.

Ведутся работы по имитации слухового анализатора человека и животных. Этот анализатор тоже очень чувствителен — люди с острым слухом воспринимают звук при колебании давления в слуховом проходе около 10 мкн/м2 (0,0001 дин/см2). Технически интересно также изучение механизма передачи информации от уха к слуховой области мозга. Изучают органы обоняния животных с целью создания "искусственного носа" — электронного прибора для анализа малых концентраций пахучих веществ в воздухе или воде [некоторые рыбы чувствуют концентрацию вещества в несколько мг/м3 (мкг/л)]. Многие организмы имеют такие анализаторные системы, каких нет у человека. Так, например, у кузнечика на 12-м членике усиков есть бугорок, воспринимающий инфракрасное излучение, у акул и скатов есть каналы на голове и в передней части туловища, воспринимающие изменения температуры на 0,1°С. Чувствительностью к радиоактивным излучениям обладают улитки и муравьи. Рыбы, по-видимому, воспринимают блуждающие токи, обусловленные электризацией воздуха (об этом свидетельствует уход рыб на глубину перед грозой). Комары двигаются по замкнутым маршрутам в пределах искусственного магнитного поля. Некоторые животные хорошо чувствуют инфра- и ультразвуковые колебания. Некоторые медузы реагируют на инфразвуковые колебания, возникающие перед штормом. Летучие мыши испускают ультразвуковые колебания в диапазоне 45—90 кгц, мотыльки же, которыми они питаются, имеют органы, чувствительные к этим волнам. Совы также имеют "приёмник ультразвука" для обнаружения летучих мышей.

Перспективно, вероятно, устройство не только технических аналогов органов чувств животных, но и технических систем с биологически чувствительными элементами (например, глаза пчелы — для обнаружения ультрафиолетовых и глаза таракана — для обнаружения инфракрасных лучей).

Большое значение в техническом конструировании имеют т. н. персептроны — "самообучающиеся" системы, выполняющие логические функции опознавания и классификации. Они соответствуют мозговым центрам, где происходит переработка принятой информации. Большинство исследований посвящено опознаванию зрительных, звуковых или иных образов, т. е. формированию сигнала или кода, однозначно соответствующего объекту. Опознавание должно осуществляться независимо от изменений изображения (например, его яркости, цвета и т.п.) при сохранении его основного значения. Такие самоорганизующиеся познающие устройства работают без предварительного программирования с постепенной тренировкой, осуществляемой человеком-оператором; он предъявляет изображения, сигнализирует об ошибках, подкрепляет правильные реакции. Входное устройство персептрона — его воспринимающее, рецепторное поле; при опознавании зрительных объектов — это набор фотоэлементов.

После периода "обучения" персептрон может принимать самостоятельные решения. На основе персептронов создаются приборы для чтения и распознавания текста, чертежей, анализа осциллограмм, рентгенограмм и т.д.

Исследование систем обнаружения, навигации и ориентации у птиц, рыб и других животных — также одна из важных задач Б., т.к. миниатюрные и точные воспринимающие и анализирующие системы, помогающие животным ориентироваться, находить добычу, совершать миграции за тысячи км (см. Миграции животных),могут помочь в совершенствовании приборов, используемых в авиации, морском деле и др. Ультразвуковая локация обнаружена у летучих мышей, ряда морских животных (рыб, дельфинов). Известно, что морские черепахи уплывают в море на несколько тысяч км и возвращаются для кладки яиц всегда к одному и тому же месту на берегу. Полагают, что у них имеются две системы: дальней ориентации по звёздам и ближней ориентации по запаху (химизм прибрежных вод). Самец бабочки малый ночной павлиний глаз отыскивает самку на расстоянии до 10 км. Пчёлы и осы хорошо ориентируются по солнцу. Исследование этих многочисленных и разнообразных систем обнаружения может многое дать технике.

Исследование морфологических особенностей живых организмов также даёт новые идеи для технического конструирования. Так, изучение структуры кожи быстроходных водных животных (например, кожа дельфина не смачивается и имеет эластично-упругую структуру, что обеспечивает устранение турбулентных завихрений и скольжение с минимальным сопротивлением) позволило увеличить скорость кораблей. Создана специальная обшивка — искусственная кожа "ламинфло" (рис. 2), которая дала возможность увеличить скорость морских судов на 15—20%. У двукрылых насекомых имеются придатки — жужжальца, которые непрерывно вибрируют вместе с крыльями. При изменении направления полета направление движения жужжалец не меняется, черешок, связывающий их с телом, натягивается, и насекомое получает сигнал об изменении направления полёта. На этом принципе построен жиротрон (рис. 3) — вильчатый вибратор, обеспечивающий высокую стабилизацию направления полёта самолёта при больших скоростях. Самолёт с жиротроном может быть автоматически выведен из штопора. Полёт насекомых сопровождается малым расходом энергии. Одна из причин этого — особая форма движения крыльев, имеющая вид восьмёрки.

Разработанные на этом принципе ветряные мельницы с подвижными лопастями очень экономичны и могут работать при малой скорости ветра. Новые принципы полёта, бесколёсного движения, построения подшипников, различных манипуляторов и т.п. разрабатываются на основе изучения полёта птиц и насекомых, движения прыгающих животных, строения суставов и т.п. Анализ структуры кости, обеспечивающей её большую лёгкость и одновременно прочность, может открыть новые возможности в строительстве и т.п.

Новая технология на основе биохимических процессов, происходящих в организмах, — также, по существу, проблема Б. В этом плане большое значение имеет изучение процессов биосинтеза, биоэнергетики, т.к. энергетически биологические процессы (например, сокращение мышц) чрезвычайно экономичны. Одновременно с прогрессом техники, который обеспечивается успехами Б., она приносит пользу и самой биологии, т.к. помогает активно понять и моделировать те или иные биологические явления или структуры (см. Моделирование). См. также Кибернетика, Биомеханика, Биоуправление.

Лит.: Моделирование в биологии, пер. с англ., под ред. Н. А. Бернштейна, М., 1963: Парин В. В. и Баевский Р. М., Кибернетика в медицине и физиологии, М., 1963; Вопросы бионики. Сб. ст., отв. ред. М. Г. Гаазе-Рапопорт, М., 1967; Мартека В., Бионика, пер. с англ., М., 1967; Крайзмер Л. П., Сочивко В. П., Бионика, 2 изд., М., 1968; Брайнес С. Н., Свечинский В. Б., Проблемы нейрокибернетики и нейробионики, М., 1968: Библиографический указатель по бионике, М., 1965.

Р. М. Баевский.

[Oleg-77]

Хочу немного добавить по теме "живой архитектуры".
Известно, что некоторые (хорошие) фантасты предугадывали в своих романах открытия нынешних времён. Начиная с Леонардо да Винчи, Жюля Верна, Беляева и т.д. - до Азимова и Ко...

Так вот, в некоторых глубоко проработанных произведениях современных фантастов, нередко встречается в разных видах идея биотехнологий, основанная на "выращивании живых" функционалов - биокомпьютеров, "живых космических кораблей", вплоть до выращиваемых домов (дворцов). Ментально сообщил соответствующему зародышу свои пожелания, посадил зародыш в почву - и через несколько дней получите готовое сооружение...:-)

Мне кажется - в этом и будет состоять следующий этап развития инфраструктуры цивилизации = от сборки - к выращиванию, от программирования - к ментальному общению, от бездушного механизма или здания, "поставленного на службу" - к дружелюбному "дитёнышу", выращенному волеизъявлением Человека.

[Евгений]

Про бионику.

1.Механизмы работы организмов,отправляющих функцию жизни, выявляются в познании и подражании-имитации воспроизведении в деятельности человека.

2.Выявление, а точнее изобретение закономерностей и устройств в материале "живой природы" позволяет переносить процессы с одного материала на другой, и все это благодаря мышлению.

3.В каком то смысле можно считать что этот перенос подобен размножению, но уже не тел, а принципов самодвижения и существования уже искусственно сконструированных систем. 4.Можно пойти дальше, вернее, ближе,и сказать что весь мир, вся жизнь  есть творение, а не результат случайной комбинации веществ...

[Николай Жданов (Livinger)]

Вот, посмотрите. Думаю, что соавторы "Живой земли", участвовавшие в мероприятиях РДБ ("Российский Дом Будущего") согласятся с наличием в этом сюжете некоторого "перепева" с того, что мы демонстрировали на РДБ по проекту "Живая земля". Видимо, мы запустили этот "фрактал")). Или вошли в резонанс с запущенным ранее.)) Однако, всё-таки думаю, что запустили именно мы.)))

[Евгений]

Кто то сказал (не мне)-"Определения -гробики для мысли"

1. Для чего нам понятие "жизнь"?

для начала я бы разделил жизнь саму по себе и организованность, в которой есть признаки жизни.

2.Изучая эти организованности мы не сильно продвинемся в понятии самой жизни, ибо разнообразие её форм уводит нас от сути.

3.Да организм -питается, размножается и выделяет из себя продукты жизнедеятельности. Но это не жизнь, а функционирование системы организма, по сути механика ,которая каким-то образом связано с жизнью. Жизнь остается тайной и не поддается рациональному определению, да это и не нужно.

4.Но мы безошибочно и интуитивно узнаем жизненную силу в явлениях, важных для нас.

[Rode Orm]

Николай Жданов пишет: "...что СЕЛО - живой организм, то какими признаками обладает живое село с точки зрения биологии? Давайте немного абстрагируемся от архитектуры (или от того, что нам чудится как архитектура). Живой населённый организм (пункт): какие признаки жизни может обнаружить наука биология в живом (по определению густонаселённом) организме?..."

 

Николай, живой Организм СЕЛО - скорее мёртв, чем жив...

[Николай Жданов (Livinger)]

Это "немножко" вырвано из контекста. Примерно, как если б один собеседник заявил, что "человек это живое существо", а другой попытался опровергнуть заявление фотографией останков расстрелянного.

СЕЛО - живой организм как единство жизни и места жизни.

СЕЛО - место-действие. 

Здесь вопрос села, скорее, не социально-бытовой, а философский. 

[Евгений]

 

1.Сон разума рождает чудовищ.

2.А бодрствующий ум творит миры, в которых зарождается жизнь, как осмысленное существование сущности, имеющей внутренний порядок.

3.Нам, людям только так и повернут мир и жизнь,через мышление. А ежели кто думает что через организм-то скажу, что организм -понятие, которым мышление упорядочивает и объясняет существование.

4. У людей нет размножения, а есть любовь и сексуальная жизнь,совершенно далекая от целей размножения.

5. У людей нет питания, а есть вкушение пищи и кулинарное искусство и различные виды искусства связанные с употреблением и приготовлением пищи.

6. Мы люди, эксплуатируем свое естество вовсе не для существования самого тела, а во имя чего то значимого и не материального -будь тослужение золотому тельцу(как религия современности) будь то постижение истин мироздания.

7. А, "Село", как и "разруха", в головах обретается.

8. И село это не какая то естественная жизнь, а произведение искусства. Как,впрочем, и город...

[Николай Жданов (Livinger)]

В целом - согласен по всем пунктам. :)

В частности - особливо понравилось определение села, как произведения искусства! Я бы даже рискнул определить село, как произведение жизни. 

С Новой Эметовкой-то что сотворить собираетесь? Или всё село пока не входит в творческие планы? ;) Заводите-таки тему в forУМе о своих поектах. У нас будет шанс потихонечку, но двинуться в практическую сторону. А то зафилософствуемся, за нами такой грешок заметен. :) Ближе к телу. Пациента пора в чувство приводить (от сна), а то некоторые уже его мёртвым считают. :)