Контрольная работа по "Естествознанию"

 

Оглавление

Вопрос 4. Космологические концепции происхождения и эволюции Вселенной…………………………………………………………………………...17

Вопрос 6. Происхождение  и эволюция Солнечной системы……………………23

Библиографический список ………………………………………………………..30

 

 

Введение

Жизнь на Земле  чрезвычайно многообразна. Она представлена ядерными и до ядерными одно- и многоклеточными существами. Богатейший мир многоклеточных существ представлен тремя царствами - грибами, растениями и животными. Каждое из этих царств в свою очередь представлено разнообразными типами, классами, отрядами, семействами, родами, видами, популяциями и особями. Все эти таксоны являются результатом исторического развития мира живого, его эволюции.

Но мир живого еще имеет и структурно-инвариантный аспект: живое обладает молекулярной, клеточной, тканевой и иной структурностью.

Биология ХХ века углубила понимание существенных черт живого, раскрыла молекулярные основы жизни. В основе современной биологической  картины мира лежит представление  о том, что мир живого - это грандиозная Система высокоорганизованных систем. Любая система (и в неорганической и в органической природе) состоит из элементов (компонентов) и связей между ними (структуры), которые объединяют данную совокупность элементов в единое целое. Биологическим системам свойственны свои специфические элементы и особенные типы связей между ними.

Объект работы - органическая живая природа в  КСЕ.

Цель работы – рассмотреть особенности живой природы в КСЕ.

Задачи работы:

- изучить проблемы изучения  живой природы в КСЕ;

- рассмотреть концепции  возникновения жизни;

- изучить концепции  живых организмов;

– изучить концепция структурных  уровней организации биотической  материи и учение о биосфере. 

 

 

 

1. Основные области Мира – Космос, Биота и Социум. Специфика живого вещества (Биоты) и проблемы изучения живой природы в естествознании

Космос (греч. κόσμος — порядок) — в материалистической философии (начиная со школы пифагорейцев) — упорядоченная Вселенная (в противоположность хаосу).

Космос - единственный целостный комплекс всего существующего (от галактик до элементарных частиц и окружающей их среды). Он Идеален так как беспределен  во времени и пространстве, всё  остальное относительно.

Позже понятие космос стало идентично  понятию Вселенная. В иконописной традиции на фреске "Сошествие Св.Духа на апостолов Космос изображен в виде царя с короной.[источник не указан 106 дней]

В христианской философии (патристика) космос - субстантив мирского - испорченное грехом творение, от которого следует отрекаться в процессе обожения и нравственного самоусовершенствования [4, с.42].

Био́та (от греч. biote — жизнь) — совокупность видов растений, животных и микроорганизмов, объединенных общей областью распространения. В отличие от биоценоза, может характеризоваться отсутствием экологических связей между видами [2, с.53].

Общество — это сложная, объемная, многоуровневая, открытая органическая система, основанная на коллективной деятельности людей.[1, с.523].

Краткие определения общества:

Общество = народ + государство.

Общество – это социальная система.

Общество – это социальный организм.

Живое вещество — вся совокупность тел живых организмов в биосфере, вне зависимости от их систематической принадлежности [6, с.31].

Это понятие не следует  путать с понятием «биомасса», которое является частью биогенного вещества.

В состав живого вещества входят как органические (в химическом смысле), так и неорганические, или минеральные, вещества.

Живое вещество развивается  там, где может существовать жизнь, то есть на пересечении атмосферы, литосферы и гидросферы. В условиях, не благоприятных для существования, живое вещество переходит в состояние анабиоза.

Специфика живого вещества заключается в следующем:

1. Живое вещество биосферы характеризуется огромной свободной энергией. В неорганическом мире по количеству свободной энергии с живым веществом могут быть сопоставлены только недолговечные не застывшие лавовые потоки.
2. Резкое отличие между живым и неживым веществом биосферы наблюдается в скорости протекания химических реакций: в живом веществе реакции идут в тысячи и миллионы раз быстрее.
3. Отличительной особенностью живого вещества является то, что слагающие его индивидуальные химические соединения – белки, ферменты и пр. – устойчивы только в живых организмах (в значительной степени это характерно и для минеральных соединений, входящих в состав живого вещества).
4. Произвольное движение живого вещества, в значительной степени саморегулируемое. В.И. Вернадский выделял две специфические формы движения живого вещества: а) пассивную, которая создается размножением и присуща как животным, так и растительным организмам; б) активную, которая осуществляется за счет направленного перемещения организмов (она характерна для животных и в меньшей степени для растений). Живому веществу также присуще стремление заполнить собой все возможное пространство.
5. Живое вещество обнаруживает значительно большее морфологическое и химическое разнообразие, чем неживое. Кроме того, в отличие от неживого абиогенного вещества живое вещество не бывает представлено исключительно жидкой или газовой фазой. Тела организмов построены во всех трех фазовых состояниях.
6. Живое вещество представлено в биосфере в виде дисперсных тел – индивидуальных организмов. Причем, будучи дисперсным, живое вещество никогда не находится на Земле в морфологически чистой форме – в виде популяций организмов одного вида: оно всегда представлено биоценозами.
7. Живое вещество существует в форме непрерывного чередования поколений, благодаря чему современное живое вещество генетически связано с живым веществом прошлых эпох. При этом характерным для живого вещества является наличие эволюционного процесса, т.е. воспроизводство живого вещества происходит не по типу абсолютного копирования предыдущих поколений, а путем морфологических и биохимических изменений [5, с.32].

Работа живого вещества в биосфере достаточно многообразна. Для понимания той работы, которую  совершает живое вещество в биосфере очень важными являются три основных положения, которые В.И. Вернадский назвал биогеохимическими принципами:

1. Биогенная миграция атомов химических элементов в биосфере всегда стремится к максимальному своему проявлению.
2. Эволюция видов в ходе геологического времени, приводящая к созданию устойчивых в биосфере форм жизни, идет в направлении, усиливающем биогенную миграцию атомов.
3. Живое вещество находится в непрерывном химическом обмене с космической средой, его окружающей, и создается и поддерживается на нашей планете лучистой энергией Солнца.

Живое вещество охватывает и перестраивает все химические процессы биосферы. Живое вещество есть самая мощная геологическая  сила, растущая с ходом времени [4, с.291].

2. Концепции происхождения жизни на планете

Вопрос о возникновении  и развитии жизни на нашей планете является одной из центральных проблем естествознания. Два основных подхода к ответу на этот вопрос сформировались еще в глубокой древности. Теологи и философы-идеалисты связывали возникновение жизни с божественным, творческим актом. Такой подход лежит в основе концепции креационизма, которая находится вне сферы естествознания и науки в целом. Философы-материалисты рассматривают происхождение жизни как естественный закономерный процесс в развитии материи. В то же время с античных времен до наших дней учеными выдвигались самые разные гипотезы происхождения жизни на Земле. Остановимся на четырех наиболее распространенных группах гипотез, в той или иной степени актуальных и сегодня.

С глубокой древности  существует гипотеза самопроизвольного зарождения жизни. Суть этой гипотезы заключается в том, что жизнь возникла и продолжает возникать многократно из неживого вещества. Среди античных мыслителей этой гипотезы придерживался Аристотель, научные концепции которого в области биологических знаний сохранялись незыблемыми на протяжении двух тысячелетий. Согласно развиваемым им представлениям, живые организмы могут возникать не только в результате размножения, но и образовываться из неживого вещества под действием сил природы (солнечный свет, влага). Эта гипотеза оказалась весьма живучей, многие ученые разных эпох дополняли ее новыми "фактами", "наблюдениями", "экспериментами" и собственной аргументацией. Так, вполне серьезно и обстоятельно, ученые XVI -XVII вв. описывали "экспериментальное" создание "червей из куска гниющего мяса" или разведение мышей в горшке, куда предварительно закладывалось тряпье и горсть размоченного зерна.

Первый серьезный удар по гипотезе самозарождения был произведен строгими наблюдениями и очевидными экспериментами итальянского врача и биолога Ф. Реди (1688 г.). Им было установлено, что черви, возникающие на гниющих кусках мяса или рыбы, - ничто иное, как личинки мух, развивающиеся из отложенных взрослыми насекомыми яичек. На основании этих и других своих исследований Ф. Реди сформулировал концепцию биогенеза, суть которой можно выразить весьма лаконично: "все живое от живого". Работы Ф. Реди существенно подорвали популярность гипотезы самозарождения, но уже век спустя она вновь занимает умы ученого мира [5, с.31].

Утверждая идею биогенеза, Л. Пастер прекрасно осознавал неразрывную  связь неживой и живой природы. По его представлениям, жизнь возникла когда-то на нашей планете из неживой  природы. Но это было однократным  событием, обусловленным уникальным сочетанием условий, различных факторов, определивших возникновение жизни. Появление каких-либо организмов на Земле вторично (и неоднократно), при наличии уже существующих разнообразных жизненных форм, невозможно. Во-первых, потому, что синтез органических веществ из неорганических возможет лишь при весьма специфических условиях, о которых речь пойдет ниже. Во-вторых, если бы эти органические "тела" возникли сегодня, то они тут же "пожирались" бы существующими организмами.

Таким образом, развенчание  гипотезы самопроизвольного зарождения жизни и утверждение биогенеза явилось важным достижением науки XIX века. Однако ответа на вопрос - существует ли жизнь вечно или когда-то произошло ее возникновение - в результате противоборства этих концепций получено не было [4, с.31].

Согласно гипотезе стационарного состояния, жизнь существует вечно так же, как вечно существует Земля. Эта гипотеза представляется мало продуктивной, т.к. сближается, с одной стороны, с креационизмом, а с другой - с рассматриваемой ниже гипотезой панспермии. Аргументация сторонников гипотезы стационарного состояния противоречит геологической и палеонтологической летописи нашей планеты, данным космогонии и других наук.

Гипотеза панспермии выдвигает  идею о том, что "семена" жизни  были занесены на нашу планету извне, из космоса, с метеоритами и космической пылью. Эта гипотеза опирается на данные, свидетельствующие о высокой устойчивости некоторых микроорганизмов (особенно их спор) к высоким и низким температурам, вакууму, радиации и другим воздействиям. Основанием для таких предположений (о существовании живых форм в космосе) служат находки предшественников сложных органических веществ - синильной кислоты, формальдегида и других, которые были обнаружены в космическом пространстве спектроскопическими методами. Всего найдено около 20 органических соединений. Однако до сих пор нет достоверных фактов обнаружения подобных веществ в материале метеоритов, упавших на поверхность Земли.

Наиболее разработанной, аргументированной, имеющей широкое признание в  настоящее время является гипотеза происхождения жизни путем биохимической эволюции, выдвинутая в первой четверти XX века российским ученым академиком А.И. Опариным и английским ученым Холдейном (гипотеза Опарина-Холдейна) [1, с.42].

3. Концепции эволюции живых организмов

Уже в глубокой древности  высказывались догадки о постепенном  изменении, развитии (эволюции) живой  природы. Гераклит (VI-V вв. до н.э.), который  сформулировал положение с постоянно  происходящих в природе изменениях (”всё течёт, всё изменяется”). Эмпедокл в V в. считал, что вначале на свет появились разрозненные части различных организмов (головы, туловища, ноги). Они соединялись между собой в самых невероятных сочетаниях. Позднее будто бы все нежизнеспособные комбинации погибли. Анаксимен выдвинул идею внезапного превращения видов в результате последовательности качественных скачков.

Идея эволюции живой  природы возникла в Новое время  как противопоставление креационизму (от лат. “созидание”) – учению о  сотворении мира богом из ничего и  неизменности созданного творцом мира. В преодолении идей креацианизма и телеологии важную роль сыграла концепция ограниченной изменчивости видов в пределах относительно узких подразделений (от одного единого предка) под влиянием среды – трансформизм. Эту концепцию в развернутой форме сформулировал выдающийся естествоиспытатель XVIII века Жорж Бюффон в своем 36-томном труде “Естественная история”. Трансформизм в основе своей имеет представления об изменении и превращении органических форм, происхождении одних организмов от других. Среди естествоиспытателей и философов-трансформистов XVII и XVIII веков наиболее известны также Р.Гук, Ж.Ламетри, Д.Дидро, Э.Дарвин, И.Гете, Ж. Сент-Илер. Все трансформисты признавали изменяемость видов организмов под действием изменений окружающей среды [3, с.31].

Большую роль в становлении  и развитии идеи эволюции живой природы  сыграла эмбриология и ее направления, получившие название «эпигенез» и «преформизм».

Эпигенез – это  учение, согласно которому в процессе зародышевого развития происходит постепенное и последовательное новообразование органов и частей зародыша из бесструктурной субстанции оплодотворенного яйца.

Эпигенез как учение сложился в XVII и XVIII веках в борьбе с преформизмом. Эпигенетические  представления развивали У.Гарвей, Бюффон, К.Ф.Вольф. Эпигенетики отказались от идеи божественного творения живого и подошли к научной постановке проблемы происхождения жизни. Таким образом, в XVII и XVIII веках возникала идея исторических изменений наследственных признаков организмов, необратимого исторического развития живой природы – идея эволюции органического мира.