Границы биосферы

• Верхняя граница в атмосфере: 15—20 км. Она определяется озоновым слоем, задерживающим коротковолновое ультрафиолетовое излучение, губительное для живых организмов.

• Нижняя граница в литосфере: 3,5—7,5 км. Она определяется температурой перехода воды в пар и температурой денатурации белков, однако в основном распространение живых организмов ограничивается вглубь несколькими метрами.

• Граница между атмосферой и литосферой в гидросфере: 10—11 км. Определяется дном Мирового Океана, включая донные отложения.

• Живое вещество — вся совокупность тел живых организмов, населяющих Землю, физико-химически едина, вне зависимости от их систематической принадлежности. Масса живого вещества сравнительно мала и оценивается величиной 2,4…3,6×10¹² т (в сухом весе) и составляет менее одной миллионной всей биосферы (ок. 3×10¹⁸ т), которая, в свою очередь, представляет собой менее одной тысячной массы Земли. Но это одна «из самых могущественных геохимических сил нашей планеты», поскольку живое вещество не просто населяет биосферу, а преобразует облик Земли. Живое вещество распределено в пределах биосферы очень неравномерно.

• Биогенное вещество — вещество, создаваемое и перерабатываемое живым веществом. На протяжении органической эволюции живые организмы тысячекратно пропустили через свои органы, ткани, клетки, кровь всю атмосферу, весь объём мирового океана, огромную массу минеральных веществ. Эту геологическую роль живого вещества можно представить себе по месторождениям угля, нефти, карбонатных пород и т. д.

• Косное вещество — продукты, образующиеся без участия живых организмов.

• Биокосное вещество, которое создается одновременно живыми организмами и косными процессами, представляя динамически равновесные системы тех и других. Таковы почва, ил, кора выветривания и т. д. Организмы в них играют ведущую роль.

• Вещество, находящееся в радиоактивном распаде.

• Рассеянные атомы, непрерывно создающиеся из всякого рода земного вещества под влиянием космических излучений.

• Вещество космического происхождения.

19. Определите понятия “человек”, “общество”, “ноосфера”. Укажите основные формы воздействия человеческого общества на биосферу, охарактеризуйте современную экологическую ситуацию и пути выхода из кризиса. Назовите условия формирования ноосферы.

Челове́к разу́мный (лат. Homo sapiens , читается— гомо сапиенс) (в биологии)— вид рода Люди (Homo) из семейства гоминид в отрядеприматов, единственный живущий в настоящее время. От современных человекообразных, помимо ряда анатомических особенностей, отличается значительной степенью развития материальной культуры (включая изготовление и использование орудий), способностью к членораздельной речи и абстрактному мышлению. Человек, как биологический вид — предмет исследования физической антропологии.Природа и сущность человека является предметом как философского, так и религиозного диспута.

О́бщество — 1) это обособившаяся от природы,но тесно с ней связанная часть материального мира, включающая в себя способы взаимодействия и формы объединения людей, способная создавать орудия труда и пользоваться ими в процессе труда; 2) в широком понимании слова, это совокупность всех видов взаимодействия и форм объединения людей, которые сложились исторически; 3) в узком понимании — исторически конкретный тип социальной системы, определённая форма социальных отношений.^[1] 4) группа лиц, объединенных общими морально-этическими нормами (устоями)^{[источник не указан 481 день]}. 5) объединение людей, в результате которого, т.к. это единение, всё всестороннее возможное пространство общества становится общественной, т.е. общей для этих людей и их потомков, собственностью, все остальные формы считаются не завершившими объединение,т.е. не сформировавшими до конца общество.

Ноосфе́ра (греч. νόος — «разум» и σφαῖρα — «шар») — сфера взаимодействия общества и природы, в границах которой разумная человеческая деятельностьстановится определяющим фактором развития (эта сфера обозначается также терминами «антропосфера», «биосфера», «биотехносфера»)^[1].

Ноосфера — предположительно новая, высшая стадия эволюции биосферы, становление которой связано с развитием общества, оказывающего глубокое воздействие на природные процессы. Согласно В. И. Вернадскому, «в биосфере существует великая геологическая, быть может, космическая сила, планетное действие которой обычно не принимается во внимание в представлениях о космосе… Эта сила есть разум человека, устремленная и организованная воля его как существа общественного»

20. Определите понятия “жизнь”, “эволюция”. Назовите уровни организации живых систем, указав для каждого из них элементарную единицу. Поясните основные гипотезы происхождения жизни. На основании теории А. И. Опарина охарактеризуйте этапы химической и биологической эволюции.

Жизнь — активная форма существования материи, в некотором смысле высшая по сравнению с её физической и химической формами существования^[1][2][3]; совокупность физических и химических процессов, протекающих вклетке, позволяющих осуществлять обмен веществ и деление клетки (митоз)^{[источник не указан 104 дня]}. Основной атрибут живой материи — генетическая информация, используемая для репликации. Вне клетки жизнь не существует, вирусы проявляют свойства живой материи только после переноса генетического материала в клетку^{[источник не указан 104 дня]}. Приспосабливаясь к окружающей среде, живая клетка формирует все многообразие живых организмов.

Также под словом «жизнь» понимают период существования отдельно взятого организма от момента возникновения до его смерти.

21. Определите понятия “ген”, “генóм”, “генотип”, “фенотип”, “мутация”. Назвав виды мутаций и мутагенные факторы, конкретным примером проиллюстрируйте взаимосвязь сфер жизни человеческого общества.

Ген — структурная и функциональная единица наследственности, контролирующая развитие определённого признака или свойства. 

Гено́м — совокупность наследственного материала, заключенного в гаплоидном наборе хромосом клеток данного вида организмов.

Геноти́п — совокупность генов данного организма, которая, в отличие от понятий генома и генофонда, характеризует особь, а невид (ещё отличием генотипа от генома является включение в понятие «геном» некодирующих последовательностей, не входящих в понятие «генотип»). Вместе с факторами внешней среды определяет фенотип организма.

Феноти́п (от греческого слова phainotip — являю, обнаруживаю) — совокупность характеристик, присущих индивиду на определённой стадии развития. Фенотип формируется на основе генотипа, опосредованного рядом внешнесредовых факторов. У диплоидных организмов в фенотипе проявляются доминантные гены.

Фенотип — совокупность внешних и внутренних признаков организма, приобретённых в результате онтогенеза (индивидуального развития).

Мута́ция (лат. mutatio — изменение) — стойкое (то есть такое, которое может быть унаследовано потомками данной клетки или организма) изменениегенотипа, происходящее под влиянием внешней или внутренней среды. Процесс возникновения мутаций получил название мутагенеза.

Геномные: — полиплоидизация (образование организмов или клеток, геном которых представлен более чем двумя (3n, 4n, 6n и т. д.) наборами хромосом) и анеуплоидия (гетероплоидия) — изменение числа хромосом, не кратное гаплоидному набору (см. Инге-Вечтомов, 1989). В зависимости от происхождения хромосомных наборов среди полиплоидов различают аллополиплоидов, у которых имеются наборы хромосом, полученные при гибридизации от разных видов, и аутополиплоидов, у которых происходит увеличение числа наборов хромосом собственного генома, кратное n.

При хромосомных мутациях происходят крупные перестройки структуры отдельных хромосом. В этом случае наблюдаются потеря (делеция) или удвоение части (дупликация) генетического материала одной или нескольких хромосом, изменение ориентации сегментов хромосом в отдельных хромосомах (инверсия), а также перенос части генетического материала с одной хромосомы на другую (транслокация) (крайний случай — объединение целых хромосом, т. н. Робертсоновская транслокация, которая является переходным вариантом от хромосомной мутации к геномной).

На генном уровне изменения первичной структуры ДНК генов под действием мутаций менее значительны, чем при хромосомных мутациях, однако генные мутации встречаются более часто. В результате генных мутаций происходят замены, делеции и вставки одного или нескольких нуклеотидов, транслокации, дупликации и инверсии различных частей гена. В том случае, когда под действием мутации изменяется лишь один нуклеотид, говорят о точечных мутациях. Поскольку в состав ДНК входят азотистые основания только двух типов — пурины и пиримидины, все точковые мутации с заменой оснований разделяют на два класса: транзиции (замена пурина на пурин или пиримидина на пиримидин) и трансверсии (замена пурина на пиримидин или наоборот). Возможны четыре генетических последствия точковых мутаций: 1) сохранение смысла кодона из-за вырожденности генетического кода (синонимическая замена нуклеотида), 2) изменение смысла кодона, приводящее к замене аминокислоты в соответствующем месте полипептидной цепи (миссенс-мутация), 3) образование бессмысленного кодона с преждевременной терминацией (нонсенс-мутация). В генетическом коде имеются три бессмысленных кодона: амбер — UAG, охр — UAA и опал — UGA (в соответствии с этим получают название и мутации, приводящие к образованию бессмысленных триплетов — например амбер-мутация), 4) обратная замена (стоп-кодона на смысловой кодон).

22. Определите понятия “микроэволюция”, “макроэволюция”. Сформулируйте положения синтетической теории эволюции. Укажите элементарные явления, факторы эволюции, её законы.

Микроэволюция — это распространение в популяции малых изменений в частотах аллелей на протяжении нескольких поколений; эволюционные изменения на внутривидовом уровне.^[1] Такие изменения происходят из-за следующих процессов: мутации,естественный отбор, искусственный отбор, перенос генов и дрейф генов. Эти изменения приводят к дивергенции популяций внутривида, и, в конечном итоге, к видообразованию.^[2]

Макроэволюция органического мира — это процесс формирования крупных систематических единиц: из видов — новых родов, из родов — новых семейств и т. д. В основе макроэволюции лежат те же движущие силы, что и в основе микроэволюции: наследственность, изменчивость,естественный отбор и репродуктивная изоляция. Так же, как и микроэволюция, макроэволюция имеет дивергентный характер. Понятие макроэволюции интерпретировалось многократно, но окончательного и однозначного понимания не достигнуто. Согласно одной из версий, макроэволюция — изменения системного характера, соответственно, огромных промежутков времени они не требуют.

23. Определите понятия “пространство ”, “время”, “планета”. Изложите содержание гипотез образования Солнечной системы, уточните современные представления об этом процессе. Приведите примеры пространственных и временных характеристик планет Солнечной системы.

Планета (греч. πλανήτης, альтернативная форма др.-греч. πλάνης — «странник») — это небесное тело, вращающееся по орбите вокруг звездыили её остатков, достаточно массивное, чтобы стать округлым под действием собственной гравитации, но недостаточно массивное для началатермоядерной реакции, и сумевшее очистить окрестности своей орбиты отпланетезималей^[a][1][2].

24. Определите понятия “плазма”, “ион”, “звезда”, “эволюция”. Представьте общую характеристику звёзд как иллюстрацию количественной и качественной неисчерпаемости материи, а описание процессов их эволюции – как пример неисчерпаемости.

Пла́зма (от греч. πλάσμα «вылепленное», «оформленное») — в физике ихимии полностью или частично ионизированный газ, который может быть как квазинейтральным, так и неквазинейтральным. Плазма иногда называется четвёртым (после твёрдого, жидкого и газообразного) агрегатным состоянием вещества.

Ио́н (др.-греч. ἰόν — идущее) — одноатомная или многоатомная электрически заряженная частица, образующаяся в результате потери или присоединения атомом или молекулой одного или нескольких электронов. Ионизация (процесс образования ионов) может происходить при высоких температурах, под воздействием электрического поля.

Звезда́ — небесное тело, в котором идут, шли или будут идти термоядерные реакции. Но чаще всего звездой называют небесное тело, в котором идут в данный момент термоядерные реакции^[1]. Солнце — типичная звезда спектрального класса G. Звёзды представляют собой массивные светящиесягазовые (плазменные) шары. Образуются из газово-пылевой среды (главным образом из водорода игелия) в результате гравитационного сжатия. 

25. Определите понятия “материя”, “структурный уровень организации материи”, “галактика”. Представьте общую характеристику галактик, как пример количественной и качественной неисчерпаемость материи. Конкретным примером проиллюстрируйте познавательную значимость изучения строения галактики Млечный Путь и процессов, происходящих в ней.

Гала́ктика (др.-греч. Γαλαξίας — Млечный Путь) — гигантская гравитационно-связанная система из звёзд и звёздных скоплений, межзвёздного газа и пыли, итёмной материи. Все объекты в составе галактик участвуют в движении относительно общего центра масс.^.

26. Определите понятия “Метагалактика”, “эволюция”. В современном естествознании процесс эволюции Вселенной описан теорией Большого Взрыва. Изложите её содержание. Какое будущее, по мнению учёных, ожидает Вселенную?

Наблюда́емая Вселе́нная — понятие в космологии Большого Взрыва, описывающее часть Вселенной, являющуюся абсолютным прошлым относительно наблюдателя. С точки зрения пространства, это область, из которой материя (в частности,излучение, и, следовательно, любые сигналы) успела бы за время существования Вселенной достичь нынешнего местоположения (в случае человечества — современной Земли), то есть быть наблюдаемыми. Границей наблюдаемой Вселенной является космологический горизонт.

Часть наблюдаемой Вселенной, доступной для изучения современными астрономическими методами, называетсяМетагала́ктикой. За пределами Метагалактики располагаются гипотетические внеметагалактические объекты.