Структурные уровни организации живой материи

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 27 Сентября 2011 в 21:13, реферат

Описание работы

Живой мир чрезвычайно многообразен. Обычно выделяют следующие структурные уровни (весьма условные, конечно) организации живой природы.

· Биосфера (нижняя часть атмосферы, гидросфера и литосфера плюс совокупность живых организмов)

· Биогеоценозы (следующая ступень организации живого — включает отдельные участки Земли, с определенным составом живых и неживых компонентов, представляющих единый природный комплекс, экосистему)

· Популяционно-видовой (этот уровень образуется свободно скрещивающимися особями одного и того же вида)

· Организменно и органно-тканевый (признаки отдельных особей, их строение, физиология, поведение, а также строение и функции органов и тканей живых организмов)

· Клеточный и субклеточный (уровень специализации клеток, а также различных внутриклеточных включений)

· Молекулярный (в т.ч. изучается механизмы передачи наследственной информации)

Файлы: 1 файл

ксе 2.docx

— 54.50 Кб (Скачать файл)

После эры рекомбинации материя стала прозрачной для  излучения, которое, свободно распространяясь  в пространстве, дошло до нас в  виде реликтового излучения.

Геологическая история Земли

 

    

 Полного и  непротиворечивого описания развития ядра и мантии Земли, океанической и континентальной коры,атмосферы, гидросферы и биосферы, пока что нет. 
Сложность возникающих проблем, неоднозначность трактовки уже добытых фактов пока не позволяют совместить в единой картине данные, полученные при различных подходах. Лучше всего исследован и вошел в учебники процесс 
эволюции земной поверхности. Он выглядит следующим образом.Основным фактором, определившим начальное состояние Земли,были размеры и химический состав тел, из которых онасформировалась. В начальный период своего существования(от 4,6 до 3,8 млрд. лет) Земля, а равно и другие планеты земной группы, а также Луна подвергались усиленнойбомбардировке мелкими и крупными телами метеоритов. 
Наиболее крупные тела, упавшие на Землю, создали в ней 
значительные термические и химические неоднородности,простиравшиеся на тысячи километров, несомненно, оказав существенное влияние на характер ранней эволюции. 
 
Разрушение падавших тел приводило к разогреву вещества, 
выделению воды и газов, составивших атмосферу и 
гидросферу планеты. Недра планеты разогревались за счет 
выделения тепла не только известными нам теперь в коре 
естественно-радиоактивными элементами, но и более чем 
десятком вымерших с тех пор радиоактивных изотопов, 
в частности 26Al, 10Be, 36Cl и др. В результате могло 
происходить плавление вещества – полное (в ядре) или 
частичное (в мантии). 
 
Кратерообразование на земной поверхности могло 
провоцировать излияния магмы с образованием базальтовых 
полей, подобных покрывающим лунные “моря”. 
 
Так, вероятно, образовалась первичная кора Земли, 
которая, однако, не сохранилась на современной ее 
поверхности, за возможным исключением относительно 
небольших фрагментов в более молодой коре 
континентального типа. 
 
Эта кора, содержащая в своем составе уже граниты и гнейсы, 
правда с меньшим содержанием кремнезема и калия, чем в 
нормальных гранитах, т. е. еще не вполне зрелая, 
появилась на рубеже около 3,8 млрд. лет и известна 
нам по обнажениям в пределах кристаллических щитов 
практически всех континентов. Именно с ее образования 
начинается документированная горными породами с  
соответствующими радиометрическими датировками история 
Земли, весь же предыдущий “догеологический” этап между 
датой рождения Земли (4,6 и 3,8 млрд. лет) не 
охарактеризован такими документами, и поэтому все 
сказанное выше относительно него является предположением. 
 
Более поздние этапы эволюции земной коры удается 
проследить по данным накопления осадочных пород, 
палеонтологической летописи (окаменелости, остатки 
жизнедеятельности древних организмов), 
палеомагнитным данным (остаточная намагниченность 
лав магнитным полем Земли в момент их затвердевания) 
и методами изотопной геохронологии. 
 
Исследуемая этими методами история Земли разделена 
на три больших отрезка времени - эона: 
архей (4500 - 2600 миллионов лет назад), 
протерозой (2600 - 570 млн. лет) и 
фанерозой (570 млн. лет - до настоящего времени). 
 
Как бы то ни было, 3,5 млрд. лет назад на площади 
современных континентов широкое распространение получила 
“серогнейсовая” кора, названная так по преобладающему типу 
слагающих ее пород. В России она известна на Кольском 
полуострове, в Сибири, в частности, в бассейне р. Алдана, 
в Украине – к югу от среднего течения Днепра. 
 
На следующем этапе, в архее, эта еще довольно тонкая 
и пластичная кора под влиянием растяжения испытала 
многочисленные разрывы сплошности. Через эти разрывы 
к поверхности устремилась базальтовая магма, 
заполнившая прогибы длиной в сотни и шириной на многие 
десятки километров, известные под названием 
зеленокаменных поясов. 
 
Дальнейшее развитие зеленокаменных поясов заключалось 
в накоплении обломочных осадков, свидетельствующих об 
образовании гористого рельефа. 
 
После смены нескольких поколений зеленокаменных поясов 
архейский этап эволюции земной коры завершился в эпоху 
3,0–2,5 млрд. лет назад массовым проявлением 
гранитообразования. Теперь это были уже нормальные 
граниты с преобладанием K2O над Na2O. 
Так сформировалась зрелая континентальная кора на 
большей части площади современных материков. 
 
Однако и эта кора оказалась недостаточно устойчивой: 
в начале протерозойской эры она испытала дробление. 
Возникла планетарная сеть разломов и трещин, 
заполнявшихся дайками магматических пород 
(одна из них – Великая дайка Зимбабве – имеет в длину 
более 500 км и в ширину до 10 км). Их эволюция привела 
к созданию 2,0–1,7 млрд. лет назад складчатых систем, 
вновь спаявших обломки архейской континентальной коры. 
 
В итоге к концу раннего протерозоя, к рубежу 1,7 млрд. 
лет назад, зрелая континентальная кора существовала уже 
на 60–80% (по разным оценкам) площади ее современного 
распространения. Более того, существует представление, 
подтверждаемое палеомагнитными данными, о том, что на  
этом рубеже вся континентальная кора составляла единый 
массив – суперконтинент Мегагею (“большую землю”). 
 
На другой стороне земного шара континенту должен был 
противостоять океан – предшественник современного 
Тихого океана – Мегаталасса (“большое море”). 
 
В катархее и начале архея появились первые следы 
жизни – бактерии и водоросли, а в позднем архее  
получили распространение водорослевые известковые 
постройки – строматолиты. В позднем архее началось, 
а в раннем протерозое завершилось коренное изменение 
состава атмосферы: под влиянием жизнедеятельности  
растений в ней появился свободный кислород, 
в то время как катархейская и раннеархейская  
атмосфера состояла из водяного пара, CO2, CO, CH4
N2, NH3 и H2S с примесью HCl, HF и инертных газов. 
 
На следующем этапе развития Земли, в позднем 
протерозое (1,7–0,6 млрд. лет назад), Мегагея 
стала постепенно подвергаться раскалыванию, 
которое резко усилилось в конце протерозоя. 
 
Следами этого процесса являются протяженные 
континентальные рифтовые системы, погребенные 
в основании осадочного чехла древних платформ, 
но важнейшим его результатом было образование 
обширных межконтинентальных геосинклинальных 
поясов – Северо-Атлантического, Средиземноморского, 
Урало-Охотского, разделивших континенты Северной 
Америки, Восточной Европы, Восточной Азии, 
и наиболее крупный обломок Мегагеи – южный 
суперконтинент Гондвану. 
 
Фанерозой разделен на три эры: палеозойскую, 
мезозойскую и кайнозойскую. 
 
Периоды палеозойской эры: 
(начала периодов указаны в миллионах лет) 
кембрийский (570), ордовикский (480), силурийский (435), 
девонский (405), каменноугольный (350), пермский (285). 
 
Периоды мезозойской эры: 
триасовый (230), юрский (190), меловой (135). 
 
Периоды кайнозойской эры: 
палеогеновый (65), неогеновый (23), четвертичный (1,7). 
 
Даты границ периодов постоянно уточняются, а в 2004 году 
международная комиссия по стратиграфии (ICS) впервые за 
120 лет добавила в геохронологическую шкалу Земли новый 
геологический период - Эдиакарский. Он будет являться 
частью неопротерозойской эры и охватывать временной 
отрезок истории нашей планеты от 600 до 542 миллионов 
лет назад. 
 
Название нового периода происходит от холмов Эдиакара в 
южной Австралии, горные породы которых будут являться 
стратотипом для этого геологического отрезка времени. 
Эдикарский период начинается в конце последнего 
ледникового периода так называемой "Замороженной 
Земли" (лапландский век позднего протерозоя в российской 
терминологии), когда примерно 600-700 миллионов лет назад 
планета пережила серию глобальных оледенений. 
 
После этого в морях стали активно развиваться мягкотелые 
формы жизни - медузы, предки морских червей и современных 
иглокожих, которые стали предшественниками форм жизни, 
имеющих внешний скелет в виде панциря.  
 
Палеозойский период в эволюции земной коры явился 
этапом интенсивного развития геосинклинальных поясов 
– межконтинентальных и окраинно-континентальных. 
Эти пояса подвергались расчленению на окраинные моря 
и островные дуги, в них формировались складчатые 
горные системы. 
 
К концу палеозоя межконтинентальные геосинклинальные 
пояса полностью замкнулись и заполнились складчатыми 
системами. В результате отмирания Северо-Атлантического 
пояса континент Северной Америки сомкнулся с 
Восточно-Европейским, а последний, после завершения 
развития Урало-Охотского пояса, – с Сибирским, 
Сибирский – с Китайско-Корейским. 
 
В итоге образовался суперконтинент Лавразия; 
отмирание западной части Средиземноморского пояса 
привело к его объединению с южным суперконтинентом –  
Гондваной – в одну континентальную глыбу, названную 
Пангеей. Восточная часть Средиземноморского пояса в 
конце палеозоя – начале мезозоя превратилась в 
огромный залив Тихого океана, по периферии которого 
также поднялись горные сооружения. 
 
На фоне этих изменений структуры и рельефа Земли 
продолжалось развитие жизни. Первые животные появились 
в позднем протерозое, а на самой заре фанерозоя, в 
венде, уже существовали почти все типы беспозвоночных, 
но они еще были лишены раковин или панцирей, которые 
известны начиная с кембрия. 
 
В силуре (или уже в ордовике) начался выход 
растительности на сушу, а в конце девона уже 
существовали леса, получившие наибольшее 
распространение в каменноугольном периоде. 
 
Рыбы появились в силуре, 
земноводные животные – в карбоне. 
 
Последний крупный этап развития структуры земной 
коры охватывает мезозойскую и кайнозойскую эры. 
Это был этап становления современных океанов и  
обособления современных континентов. 
 
В начале этапа, в триасе, еще существовала Пангея, 
но уже в ранней юре она снова раскололась на Лавразию 
и Гондвану вследствие возникновения широтного океана 
Тетис, протянувшегося от Центральной Америки до 
Индокитая и Индонезии; на западе и на востоке он 
смыкался с Тихим океаном. Этот океан включал и 
Центральную Атлантику. 
 
Отсюда в конце юры процесс раздвига распространился к 
северу, создав в течение мела и раннего палеогена 
Северную Атлантику и, начиная с палеогена, Евразийский 
бассейн Северного Ледовитого океана. В итоге Северная 
Америка отделилась от Евразии. В поздней юре началось 
формирование Индийского океана, и с начала мела стала 
раскалываться с юга Южная Атлантика; это означало начало 
распада Гондваны, существовавшей как единое целое 
в течение всего палеозоя. 
 
В конце мела Северная Атлантика соединилась с Южной, 
отделив Африку от Южной Америки. 
 
Таким образом, к концу палеогена оформились все 
современные океаны, обособились все современные 
континенты, и лик Земли приобрел вид, в основном  
близкий к нынешнему. Однако еще не существовало 
современных горных систем – поздний мел и ранний  
палеоген, до 40 млн. лет до н. э., характеризовались 
выровненным рельефом почти на всей площади суши. 
 
С олигоцена началось горообразование, достигшее своей  
кульминации в конце миоцена – плиоцене – антропогене, 
т. е. в последние 5 млн. лет. 
На этом же этапе завершилось становление современной 
фауны и флоры. Мезозойская эра была еще эрой 
пресмыкающихся; млекопитающие получили преобладание 
в кайнозое, а в четвертичный период появился человек. 
В конце раннего мела появились покрытосемянные растения, 
и суша приобрела травяной покров. 
В конце неогена и в антропогене высокие широты обоих 
полушарий были охвачены мощным материковым оледенением, 
реликтами которого являются ледниковые шапки Антарктиды 
и Гренландии. Это было третье крупное оледенение в  
фанерозое: первое имело место в позднем ордовике,  
второе в конце карбона – начале перми; 
оба они были приурочены к Гондване.

Четыре  сферы Земли: литосфера, гидросфера, биосфера и атмосфера

Область около  поверхности земли может быть разделена на четыре взаимосвязанные  геосферы: литосфера, гидросфера, биосфера и атмосфера. Названия этих четырех сфер получены от греческих слов: лито — камень, атмо — воздух, гидро — вода и био — жизнь. 
 
Литосфера

Литосфера является твердой, скалистой оболочкой, покрывающей  всю планету. Эта оболочка является неорганической и состоит из полезных ископаемых. Она покрывает всю  поверхность земли от вершины  горы Эверест до основания Марианского  желоба.  
 
Гидросфера

Гидросфера предсталяет  собой всю водную оболочку Земли. Она включает в себя океаны, моря, реки, озера и даже влажность воздуха. Девяносто семь процентов воды земли  находятся в океанах. Оставшииеся  три процента — пресная вода; три четверти пресной воды пребывает  в твердом состоянии в форме  льда. 
 
Биосфера

Биосфера включает в себя все живые организмы. Растения, животные, и одноклеточные организмы  являются составляющими биосферы. Большая  часть жизни на планете находится  в пределах трех метров ниже уровня поверхности земли и тридцати метров выше этого уровня, в также  на глубине 200 метров в морях и  океанах. 
 
Атмосфера

Атмосфера —  это воздушная оболочка, которая  окружает нашу планету. Большая часть  атмосферы расположена близко к  поверхности земли, и является самой  плотной. Воздух нашей планеты на 79% состоит из азота и менее  чем на 21% из кислорода.

Все четыре сферы  могут находится в одном месте. Например, в почве присутсвует  минералы, которые являются частью литосферы. Также влажность —  элемент гидросферы, насекомые и  растения — части биосферы, и  воздух — элемент атмосферы

Концепции возникновения жизни.

Существует пять концепций возникновения жизни: 1) креационизм – божественное сотворение живого; 2) концепция много кратного самопроизвольного зарождения жизни  из неживого вещества (ее придерживался  еще Аристотель, которы считал, что  живое может возникать и в  результате разложения почвы); 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.

Первая концепция  является религиозной и к науке  прямого отношения не имеет. Вторую опроверг изучающий деятельность бактерий французский микробиолог XIX века –  Луи Пастер (знакомый нам по слову  пастеризация). Третья из-за своей оригинальности и умозрительности всегда имела  немного сторонников.

К началу XX в. в  науке господствовали   две последние концепции. Концепция панспермии, согласно которой жизнь была занесена на Землю из вне, опиралась на обнаружение при изучении метеоритов и комет «предшественников живого» - органических соединений, которые возможно сыграли роль «семян».

У концепции  появления жизни на Земле в  историческом прошлом два варианта. Согласно одному, происхождение жизни  – результат случайного образования  единичной «живой молекулы», в строении которой был заложен весь план дальнейшего развития живого. Французский  биолог Ж. Моно пишет, что «жизнь не следует из законов физики, но совместима с ними. Жизнь – событие, исключительность которого необходимо сознавать». Согласно другой точке зрения, происхождение  жизни – результат закономерной эволюции матери. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  • Биоэ́тика
  • (от др.-греч. βιός — жизнь и ἠθική этика, наука о нравственности) — учение о нравственной стороне деятельности человека в медицине и биологии.

история

Термин был  введен в 1969 году американским онкологом и биохимиком В. Р. Поттером для обозначения этических проблем, связанных с потенциальной опасностью для выживания человечества в современном мире. Первое упоминание термина в медицинском журнале относят к 1971 году.

В Encyclopedia of Bioethics (т. 1, с. XXI) биоэтика определяется как  «систематическое исследование нравственных параметров, — включая моральную оценку, решения, поведение, ориентиры и т. п. — достижений биологических и медицинских наук».

Позже биомедицинская этика формируется как учебная  дисциплина в медицинских вузах. К вопросам биоэтики обращались и  обращаются мыслители разных направлений. Например, известный японский специалист по истории буддизма Накамура Хадзимэ (1912—1999) в своих работах не раз касался проблем биоэтики.

] Направления биоэтики

В узком смысле понятие биоэтика обозначает весь круг этических проблем во взаимодействии врача и пациента. Неоднозначные ситуации, постоянно возникающие в практической медицине как порождение прогресса биологической науки и медицинского знания, требуют постоянного обсуждения как в медицинском сообществе, так и в кругу широкой общественности.

В широком смысле термин биоэтика относится к исследованию социальных, экологических, медицинских и социально-правовых проблем, касающихся не только человека, но и любых живых организмов, включенных в экосистемы, окружающие человека. В этом смысле биоэтика имеет философскую направленность, оценивает результаты развития новых технологий и идей в медицине и биологии в целом.

Информация о работе Структурные уровни организации живой материи