Учебно-методическое пособие Омск Издательство Сибади 2005 (стр. 10 из 18)

6.Как устроена Галактика? метагалактика? На какие основные типы подразделяются галактики по внешнему виду? Какую форму имеет наша Галактика?

7.Каковы особенности образования планеты Земля? Объясните строение Земли. Каковы особенности естественного отбора химических элементов и их соединений в ходе химической эволюции Земли?

Библиографический список

Основной:

[1, гл. 11-14];

[2, разд. 3, гл. 3, § 1-4; гл. 4, § 1-6; гл. 5, § 1-7];

[3, гл. 5, § 5.1-5.7].

Дополнительный: [2, 7, 14, 19, 24, 25, 36, 38, 43, 46, 51, 64, 66, 71, 80, 81].

Семинар 9. СПЕЦИФИКА ЖИВОГО. КОНЦЕПЦИИ ЭВОЛЮЦИИ

В БИОЛОГИИ. ЧЕЛОВЕК

Одним из наиболее трудных и в то же время интересным в естествознания является вопрос о происхождении жизни. Ученые сегодня не в состоянии воспроизвести процесс возникновения жизни с такой же точностью, как это было несколько миллиардов лет назад. Даже наиболее тщательно поставленный опыт будет лишь модельным экспериментом, лишенным ряда факторов, сопровождавших появление живого на Земле. Трудность методологическая – в невозможности проведения прямого эксперимента по возникновению жизни (уникальность этого процесса препятствует использованию основного научного метода).

Вопрос о происхождении жизни интересен не только сам по себе, но и тесной связью с проблемой отличия живого от неживого, а также связью с проблемой эволюции жизни. В чем сущность живого? Как и насколько механизмы эволюции действовали при зарождении жизни?

Отличие живого от неживого. В состав живого обязательно входят высокоупорядоченные макромолекулярные органические соединения (биополимеры) – белки, нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК). В структурном плане живое отличается от неживого клеточным строением. В функциональном плане для живых тел характерно самовоспроизводство самих себя. Также живые тела отличаются от неживых наличием обмена веществ, способностью к росту и развитию, активной регуляцией своего состава и функцией, способностью к движению, раздражимостью, приспособленностью к среде и т.д.

Концепции возникновения жизни. Существует пять концепций возникновения жизни: 1) креационизм – божественное сотворение мира; 2) концепция многократного самопроизвольного зарождения жизни из неживого вещества; 3) концепция стационарного состояния, в соответствии с которой жизнь существовала всегда; 4) концепция панспермии – внеземного происхождения жизни; 5) концепция происхождения жизни на Земле в историческом прошлом в результате процессов, подчиняющихся физическим и химическим законам.

ХХ в. привел к созданию первых научных моделей происхождения жизни. В 1924 г. в книге А.И. Опарина «Происхождение жизни» была впервые сформулирована естественно-научная концепция, согласно которой возникновение жизни – результат длительной эволюции на Земле: сначала химической, затем биохимической. Эта концепция получила наибольшее признание в научной среде.

В вещественном плане для возникновения жизни нужен углерод. Атомы углерода вырабатываются в недрах больших звезд в необходимом для образования жизни количестве. Углерод способен создавать разнообразные химические структуры. Соединения углерода с водородом, кислородом, азотом, фосфором, серой, железом обладают замечательными каталитическими, строительными, энергетическими, информационными и иными свойствами.

По радиоастрономическим данным органические вещества возникали не только до появления жизни, но и до формирования нашей планеты. Следовательно, органические вещества абиогенного происхождения присутствовали на Земле уже в период ее образования.

Начало жизни – появление нуклеиновых кислот, способных к воспроизводству белков. Переход от сложных органических веществ к простым организмам пока не выяснен. Теория биохимической эволюции предполагает лишь общую схему. В соответствии с ней на границе между коацерватами – сгустками органических веществ – могли выстраиваться молекулы сложных углеводородов, что приводило к образованию примитивной клеточной мембраны, обеспечивающей коацерватам стабильность. В результате включения в коацерват молекулы, способной к самовоспроизведению, могла возникнуть примитивная клетка, способная к росту.

Эволюция форм жизни. Клетки без ядра, но имеющие нити ДНК, напоминают нынешние бактерии и сине-зеленые водоросли. Их возраст - около 3 млрд лет. На следующем этапе (приблизительно 2 млрд лет тому назад) в клетке появляется ядро. Одноклеточные организмы с ядром называются простейшими. Их 25-30 тыс. видов, самые простые – амебы. Примерно 1 млрд лет тому назад появились первые многоклеточные организмы и произошел выбор растительного или животного образа жизни.

Возникновение и распространение растительности привело к коренному изменению состава атмосферы, первоначально имевшей очень мало свободного кислорода.

Веками накапливавшиеся остатки растений образовали в земной коре грандиозные энергетические запасы органических соединений (уголь, торф), а развитие жизни в Мировом океане привело к созданию остаточных горных пород, состоящих из скелетов и других останков морских организмов.

Происхождение и эволюция человека. Существует несколько концепций появления человека: 1) божественное творение человека; 2) происхождение от животного или растения (татемы); 3) происхождение человека от внеземных существ; 4) теория эволюции Дарвина (XIX в.).

В ХХ в. теория Дарвина получила генетическое подтверждение, поскольку из всех животных по генетическому аппарату ближе всего к человеку оказались шимпанзе. Так, многие белки человека и шимпанзе, например гормон роста, взаимозаменяемы. Тем не менее анатомические отличия человека от антропоидов (высших обезьян) весьма значительны. И главные из них те, что обеспечивают человеку возможность полноценной трудовой деятельности и богатого речевого общения.

Все современное человечество принадлежит к единому полиморфному виду Homo sapiens. Единство человечества основано на общности происхождения, социально-психического развития, способности к скрещиванию людей различных рас, практически одинаковом уровне общего физического и умственного развития.

Вид Homo sapiens распадается на три большие расы: австрало-негроидную, европеоидную и монголоидную.

С возникновением человека как социального существа биологические факторы эволюции постепенно ослабляют свое действие и ведущее значение в развитии человечества приобретают социальные факторы. Сейчас происходит быстрая перестройка природы в целом в результате человеческой деятельности. Перед человечеством вырисовывается угроза голода, самоотравления, разрушения биологической наследственности.

Наука, изучающая взаимодействие организмов с окружающей средой, называется экологий. Современная экология является междисциплинарной наукой, развивающейся на стыке физики, биологии, техники и общественных наук. Время стихийного развития человечества заканчивается, о чем говорил В. И. Вернадский, наступает время управляемого развития (эпоха ноосферы). Если деятельность человека будет по-прежнему направлена на покорение и разграбление природы, то катастрофа неизбежна.

Перед человечеством постоянно возникают многочисленные проблемы, требующие безотлагательного решения. Одни из них имеют локальный характер проявления, другие затрагивают крупные регионы мира. Возрастание роли мировой политики и международных отношений, взаимосвязанность и масштабность мировых процессов в экономической, политической, социальной и культурной жизни, включение в международную жизнь и общение все больших масс населения Земли - все это свидетельствует о наличии объективных предпосылок для появления в современном мире таких проблем, которые имеют глобальный, планетарный характер. Они затрагивают жизненные интересы всего человечества.

Из всего многообразия глобальных проблем особо выделяется следующая совокупность: предотвращение мирового ядерного конфликта и терроризм; преодоление социально-экономической отсталости развивающихся стран; энергосырьевая, демографическая, продовольственная проблемы; охрана окружающей среды; освоение Мирового океана и мирное освоение космоса; ликвидация опасных болезней.

Контрольные вопросы

1.Какие гипотезы происхождения живой материи вам известны? Поясните их суть.

2.По каким признакам отличают живое от неживого? Какие аналогии между живой и неживой материей можно провести?

3.В чем заключается эволюция форм жизни?

4.В чем состоит особенность применения второго начала термодинамики к живым системам?

5.Объясните иерархию целей управления в живых системах.

6.Назовите и объясните основные положения эволюционной теории Дарвина.

7.Перечислите основные доказательства единого происхождения живого.

8.Объясните понятия расы, этноса, нации. Какие понятия связаны с биологическими особенностями, а какие с социально-культурными?

9.Что подразумевают под биосоциальными основами поведения человека?

10.Раскройте учение В.И. Вернадского о биосфере и ноосфере. Поясните его значение на современном этапе развития человечества.

11.Какие глобальные проблемы стоят перед человечеством в ХХI веке? Каковы возможные пути решения этих проблем?

Библиографический список

Основной:

[1, гл. 17-23];

[2, разд. 3, гл. 8, § 1-4; гл. 9, § 1-4; разд. 4, гл. 1, § 1-6; гл. 6, § 1-6]; [3, гл. 7, § 7.1 -7.12].

Дополнительный:[10, 11, 15, 20, 26, 28, 29, 31, 32, 35, 41, 42, 50, 52, 53, 65, 86].

Семинар 10. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

СТРУКТУРЫ ВЕЩЕСТВА И ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВЫСОКИХ ТЕХНОЛОГИЙ