Биосфера представляет собой живые системы (растения, животные, микробы), расположенные в части атмосферы, во всей гидросфере и поверхностном слое литосферы и существующие за счет потока солнечной энергии. Биосфера развивалась в направлении создания все более упорядоченных и структурированных живых систем.
Второй закон термодинамики выражает глобальное отрицание возможности самопроизвольного возникновения упорядоченных структур. В соответствии с этим законом в природе самопроизвольно идут процессы в направлении рассеяния энергии и увеличения беспорядка, т.е. в направлении увеличения энтропии изолированной системы. Как согласуется глобальное отрицание возможности самопроизвольного возникновения упорядоченных структур с появлением и развитием упорядоченных живых систем на Земле? Живые системы возникли в результате возрастания хаоса во Вселенной. Другими словами, появление живых систем в потоке рассеивающейся энергии не противоречит второму закону термодинамики. «Расплатой» за возникновение упорядоченных живых систем на планете Земля послужил возросший хаос во Вселенной за счет потока солнечной энергии, рассеивающейся в мировое пространство. «Изначально существует только процесс рассеяния, деградации; все захлестывают волны хаоса, не имеющего причин и объяснений. В этом процессе отсутствует какая-либо изначальная цель, в нем есть только непрерывное движение. Однако…и в этом движении возможны различные направления, выбор которых диктуется случаем» [25, с. 199]. Живые системы преходящи, но они, как видим, способны существовать в потоке солнечной энергии миллионы лет. Достаточно проследить эволюцию живых систем в биосфере, чтобы убедиться в этом.
Появление простейших клеток–прокариотов, не обладающих типичным клеточным ядром и хромосомным аппаратом, но способных воспроизводить себе подобных путем деления, было первым шагом эволюции живых систем. К прокариотам относятся бактерии, сине-зеленые водоросли и ряд других организмов. У прокариотов наследственная информация представлена пятью дезоксирибонуклеиновыми кислотами, имеющими обычно кольцеобразную форму. Среди прокариотов сине-зеленые водоросли, вероятно, всегда играли очень важную роль в круговороте веществ в биосфере. Возникла жизнь без смерти в том смысле, что в генетическом коде заложено только деление. Из одной клетки появлялись две. И далее шел процесс удвоения.
С появлением эукариотов–одноклеточных организмов–клетка обрела ядро. Клетки эукариотов объединялись в многоклеточные растительные и животные организмы. Возникло разделение функций клеток в многоклеточном организме.
Появление животных с твердым скелетом было следующим шагом развития живых систем. Развитие мозга-«биокомпьютера», способного собирать, хранить, обрабатывать информацию, позволило живым системам более эффективно противостоять и приспосабливаться к среде обитания, чтобы жить и выжить в мире, полном опасностей.
Формирование разума как высшей формы деятельности мозга привело к образованию социальной общности людей–носителей разума.
Обоснование механизма эволюции живых систем дано английским естествоиспытателем Ч.Р. Дарвиным (1809-1882). В своем основном труде «Происхождение видов путем естественного отбора, или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь», вышедшем в 1859 г. он показал, что преобразование пород домашних животных и культурных растений происходит на основе незначительных изменений в признаках отдельных организмов. Возникающие у животных и растений наследственные изменения попадают под действие естественного отбора, так что в борьбе за существование выживают формы, наиболее приспособленные к данным условиям среды. Впервые в истории биологии была разработана теория эволюции.
Еще во времена античной натурфилософии делались попытки классификации животных и растений по различным признакам, например, по их полезности или вредности. Выдающийся вклад в создание системы растительного и животного мира сделал шведский естествоиспытатель К. Линней (1707-1778). В своем труде «Система природы» (1735 г.) он ввел в употребление классификацию живых систем, в которой человек был включен в класс млекопитающих отряда приматов. Линней был противником идеи развития животного и растительного мира. Он считал, что число видов остается постоянным. Лишь в последних трудах в очень осторожной форме Линней высказывал предположение, что все виды одного рода составляли в начале один вид.
До Дарвина делались попытки создания концепции эволюции живых систем французскими естествоиспытателями Ж.Б. Ламарком (1744-1829) и Ж.Л. Кювье (1769-1832). Согласно концепции Ламарка толчком к возникновению и дальнейшему развитию живых систем в неживой природе послужил «верховный творец», пустивший в действие «мировую машину». Живое возникло из неживого и дальше развивалось на основе объективных зависимостей, где нет места случайности. Тем самым Ламарк признавал объективную закономерность и причинную обусловленность явлений и процессов в живой природе (детерминизм). Главная причина эволюционного развития живых систем по Ламарку заключается в их стремлении к усложнению и совершенствованию.
Кювье отвергал учение Ламарка об изменяемости живой природы. Он считал, что все живое неизменно с момента божественного сотворения мира. Для объяснения смены фауны и флоры в последовательных геологических пластах Кювье выдвинул теорию катастроф. Причиной вымирания одних видов живых систем и появления других являются геологические катастрофы. На большей части планеты погибало все живое в результате геологических катастроф, и тогда свободные территории заселялась новыми формами животных, пришедшими из других мест.
Дарвину удалось заложить основы современной эволюционной теории. Именно он пришел к выводу, опираясь на огромный фактический материал по выведению новых сортов растений и животных, что в природе любой вид животных стремиться к размножению в геометрической прогрессии. И если такой темп роста не реализуется, то только потому, что организмы гибнут в неблагоприятных условиях среды. Остаются те организмы, которые выстояли в борьбе за существование. Изменчивость, наследственность, естественный отбор осуществляются в живых системах так, что природа предоставляет право выживания наиболее приспособленным организмам, выдержавшим борьбу за существование. Слабым местом в эволюционной теории Дарвина было положение о наследственности. Необходимы были доказательства, объясняющие сохранение и усиление вновь приобретенных признаков при скрещивании особей с полезными признаками и особей, которые такими признаками не обладали. Если отсутствует механизм сохранения и усиления таких признаков, то эти признаки со временем должны были ослабнуть и затем вообще исчезнуть.