Контрольная работа по "Концепция современного естествознания"

Сложные системы, обладающие такими свойствами как нелинейность, открытость, диссипативность называют самоорганизующимися. Другими словами, самоорганизующиеся системы – это системы которые без специфического воздействия из вне, приобретают пространственную, временную или функциональную структуру.

Наука, изучающая  сложные самоорганизующиеся системы  называется синергетикой. Главная идея синергетики – идея возможности  спонтанного возникновения порядка  и организации из беспорядка и хаоса в результате процесса самоорганизации.

Каким же образом  происходит развитие самоорганизующихся систем? Во-первых, должно произойти образование петли положительной обратной связи между системой и средой.

Система всегда развивается скачкообразно с  появлением точек бифуркации, вокруг которых наблюдаются значительные флуктуации. Этот момент роль стохастических факторов возрастает. Именно в точках бифуркации происходит выбор пути развития системы.

В чем заключается  различие между современной и  классической картиной мира?

Современная картина мира включает в себя естественно  – научное и гуманитарное знание. Она позволяет единообразно рассматривать явления живой и неживой природы.

Классическая  картина мира рассматривает линейные системы с жестко обозначенной детерминацией. Механика выведена в ней на уровень доминанты.   
 
 

9.4. Что такое «мутация» и какие мутации бывают? Как определить, что приобретенные признаки не наследуются? Какие виды изменчивости известны, в чем их сходства и отличия? Объясните, какая форма изменчивости дает исходный материал для естественного отбора в природе.

    Мутация  - стойкое изменение генотипа, происходящее под влиянием внутренних или внешних  факторов. Способность мутировать – универсальное свойство всех форм жизни, оно лежит в основе наследственной изменчивости в живой природе.

    По  характеру изменения генетического аппарата мутации делятся на:

• Геномные – они характеризуются изменением числа хромосом в клетках организма.
• Хромосомные – эти мутации характеризуются изменением положения участков хромосом.
• Генные мутации заключаются в стойком  изменении химического состава генов.  Генные мутации могут быть доминантными и рецессивными.

    По  способу возникновения различают:

• Спонтанные мутации
• Индуцированные мутации

   По  зачатковому пути различают:

• Соматические мутации
• Генеративные мутации

   По  адаптивному значению различают:

• Положительные мутации
• Отрицательные мутации
• Нейтральные мутации

    По  локализации в клетке различают:

• Ядерные мутации
• Цитоплазматические мутации

    В результате мутаций могут изменяться самые разнообразные признаки организма. Вероятность, с которой происходит мутация, называется частотой или темпом мутирования. Судьба этих измененных признаков зависит от того насколько эти изменения влияют приспособляемость и плодовитость. Другими словами, что бы определить наследуется приобретенный признак или нет, нужно проследить за развитием нескольких поколений.

    С мутациями связан один из видов изменчивости – наследственная изменчивость. Причинами мутаций, а, следовательно, и наследственной изменчивости являются различные факторы среди них внешние жесткие излучения, химические причины, биологические агенты (например, вирусы). Она носит случайный ненаправленный характер, большинство мутаций рецессивные и не проявляются у гетерозигот. Это очень важно для существования вида. Несмотря на то что многие мутации оказывают негативное влияние, при изменении условий окружающей среды они могут стать полезными и носители этих мутаций получат преимущество в естественном отборе. Таким образом, можно сказать, что наследственная изменчивость даёт материал для эволюции, а естественный отбор определяет, насколько полезен возникший из – за мутаций признак.

    Разновидностью  наследственной изменчивости является комбинативная изменчивость. Её основой является рекомбинация генов, происходит постоянная перетасовка генов. Но при этом сами гены не меняются.

    Следующим видом изменчивости является модификационная  изменчивость. Модификационная изменчивость – это изменения признаков появляющиеся у всего потомства, какого – либо вида, вызванные изменением условий внешней среды. В отличие от наследственной изменчивости она не затрагивает генный аппарат организма и не передаётся по наследству. Модификационные изменения помогают приспособится популяции к изменяющимся условиям окружающей среды. Этот тип изменчивости не влияет на эволюционный процесс.

        10.4.Поясните особую роль математики  и моделирования в естествознании. Что дали человечеству решения на ЭВМ глобальных программ мира?

    Ответ:

    Роль  математики  моделирования в естествознании нельзя недооценивать.

       Язык  который был выработан в процесс  развития математики обладает придельной точностью и экономичностью, не оставляя места для неточностей  и расплывчатости толкования. Математическая символика позволяет уменьшать объём записываемой информации,  делать её более обозримой и удобной для последующей обработки.

       Кроме того математизация знаний позволяет  выводить из  точно сформулированных  исходных предпосылок  следствия которые недоступны непосредственному наблюдению.

Теории математики широко применяются в других науках далеких от неё: юриспруденции, лингвистики и многих других.

       Современное естествознание как совокупность естественных наук, характеризуется необходимостью изучения сложных процессов и явлений, что в свою очередь приводит к появлению сложных систем уравнений и неравенств, которые невозможно решить аналитическими методами в явном виде. Для решения таких задач широко применяется использование ЭВМ и методов моделирования.

       Под моделированием понимается замещение  одного объекта  другими с целью  получения информации о важнейших  свойствах объекта – оригинала с помощью объекта – модели. Таким образом, использование приёмов моделирования и ЭВМ позволяют проводить исследования процессов труднодоступных и недоступных для реального экспериментирования.

       Применение  ЭВМ в решении глобальных программ позволило уменьшить количество человеко – часов, дало возможность смоделировать глобальные катастрофы в виртуальном виде и просчитать потери и пути выхода из сложившихся обстоятельств.

        Список литературы:

       1.  Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания.  -  Новосибирск: ЮКЭА, 1997 (первое изд.), М.: Маркетинг, 2000

2. Бабушкин А.Н. Современные концепции естествознания.  - СПб:  Лань, 2000.