28. Многообразие живых организмов.

Огромное видовое разнообразие живых организмов обеспечивает постоянный режим биотического круговорота. Каждый из организмов вступает в специфические взаимоотношения со средой и играет свою роль в трансформации энергии. Это сформировало определенные природные комплексы, имеющие свою специфику в зависимости от условий среды в той или иной части биосферы. Живые организмы населяют биосферу и входят в тот или иной биоценоз — пространственно ограниченные части биосферы — не в любом сочетании, а образуют определенные сообщества из видов, приспособленных к совместному обитанию. Такие сообщества называются биоценозами.

Особой сложностью отличаются отношения между хищником и жертвой. С одной стороны, хищники, уничтожая домашних животных, подлежат истреблению. С другой — хищники необходимы для поддержания экологического равновесия («Волки — санитары леса»).

Важное экологическое правило состоит в том, что чем разнороднее и сложнее биоценозы, тем выше устойчивость, способность противостоять различным внешним воздействиям. Биоценозы отличаются большой самостоятельностью. Одни из них сохраняются в течение длительного времени, другие закономерно изменяются. Озера превращаются в болота — идет образование торфа, а в итоге на месте озера вырастает лес.

Процесс закономерного изменения биоценоза называется сукцессией. Сукцессия — это последовательная смена одних сообществ организмов (биоценозов) другими на определенном участке среды. При естественном течении сукцессия заканчивается формированием устойчивой стадии сообщества. В ходе сукцессии увеличивается разнообразие входящих в состав биоценоза видов организмов, вследствие чего повышается его устойчивость.

Повышение видового разнообразия обусловлено тем, что каждый новый компонент биоценоза открывает новые возможности для вселения. Например, появление деревьев позволяет проникнуть в экосистему видам, живущим в подсистеме: на коре, под корой, строящим гнезда на ветвях, в дуплах.

В ходе естественного отбора в составе биоценоза неизбежно сохраняются лишь те виды организмов, которые могут наиболее успешно размножаться именно в данном сообществе. Формирование биоценозов имеет существенную сторону: «соревнование за место под солнцем» между различными биоценозами. В этом «соревновании» сохраняются лишь те биоценозы, которые характеризуются наиболее полным разделением труда между своими членами, а следовательно, более богатыми внутренними биотическими связями.

Так как каждый биоценоз включает в себя все основные экологические группы организмов, он по своим возможностям приравнивается биосфере. Биотический круговорот в пределах биоценоза — своеобразная уменьшенная модель биотического круговорота Земли.

Таким образом:

1. Устойчивость биосферы в целом, ее способность эволюционировать определяется тем, что она представляет собой систему относительно независимых биоценозов. Взаимосвязь между ними ограничивается связями посредством неживых компонентов биосферы: газов, атмосферы, минеральных солей, воды и т.д.

2. Биосфера представляет собой иерархически построенное единство, включающее следующие уровни жизни: особь, популяция, биоценоз, биогеоценоз. Каждый из этих уровней обладает относительной независимостью, и только это обеспечивает возможность эволюции всей большой макросистемы.

3. Многообразие форм жизни, относительная устойчивость биосферы как среды обитания и жизни отдельных видов создают предпосылки для морфологического процесса, важным элементом которого является совершенствование реакций поведения, связанных с прогрессивным развитием нервной системы. Сохранились лишь те виды организмов, которые в ходе борьбы за существование стали оставлять потомство, несмотря на внутренние перестройки биосферы и изменчивость космических и геологических факторов.

29. Генетика и эволюция.

Генетика (от греч. genesis — происхождение) — это наука о законах наследственности и изменчивости организмов и методах управления ими. Основы современной генетики были заложены Г. Менделем (1822— 1884) — монахом-августинцем, жившим в австрийском городе Брюнне (ныне Брно). Примерно в 1856 г. он начал проводить опыты с различными сортами гороха, чтобы выяснить, какие индивидуальные признаки организма передаются по наследству. Доминирование одного признака над другим — это обычное, но не универсальное явление. В некоторых случаях встречается неполное доминирование. Бывают такие случаи, когда в потомстве проявляются признаки обоих родителей. Такая ситуации называется кодоминированием. Например, у людей с группой крови АВ одинаково выражены признаки и особенности группы как А, так и В, унаследованные ими от обоих родителей.

Генофонд - понятие из популяционной генетики, описывающее совокупность всех генных вариаций (аллелей) определённой популяции.

^ Геном - совокупность всех генов организма; его полный хромосомный набор.

Генотип - совокупность генов данного организма, который, в отличие от понятий генома и генофонда, характеризует особь, а не вид (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.

Кариотип - совокупность признаков (число, размеры, форма и т. д.) полного набора хромосом, присущий клеткам данного биологического вида (видовой кариотип), данного организма (индивидуальный кариотип) или линии (клона) клеток.

Фенотип - 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.

^ Доминантный ген (обозначается большой буквой) подавляет признаки рецессивного (обозначается малой буквой) при полном доминировании.

Виды мутаций:

генные

изменения химического строения отдельных генов

хромосомные

изменение структуры хромосом

геномные

изменением числа хромосом в гаплоидном наборе

^ Свойства генетического материала: дискретность, непрерывность, линейность, относительная стабильность.

Аллели - различные формы одного и того же гена, расположенные в одинаковых участках гомологичных хромосом; определяют варианты проявления одного и того же признака. В диплоидном организме может быть два одинаковых аллеля одного гена, в этом случае организм называется гомозиготным, или два разных, что приводит к гетерозиготному организму.

Проявление у гибридов признака только одного из родителей Мендель назвал доминированием.

^ Законы Менделя:

1. Закон единообразия гибридов первого поколения. При скрещивании организмов, различающихся по одной паре контрастных признаков, за которые отвечают аллели одного гена, первое поколение гибридов единообразно по фенотипу и генотипу. По фенотипу все гибриды первого поколения характеризуются доминантным признаком, по генотипу всё первое поколение гибридов гетерозиготное.

2. Закон расщепления признаков. При скрещивании гибридов первого поколения между собой в потомстве второго поколения наблюдается закономерное расщепление. по фенотипу в соотношении 3:1 : около 3/4 гибридов второго поколения имеют доминантный признак, около 1/4 — рецессивный.

3. Закон независимого наследования признаков. Аллели каждого гена распределяются в потомстве независимо от аллелей другого гена.

^

30. Человек, физиология, здоровье, эмоции, творчество…..

Человек стал размышлять о том, кто он собственно такой, едва научился выражать свои мысли и чувства посредством знаков и символов. Он издревле пытался понять самого себя. Вероятно, эта глубинная, трудно насыщаемая потребность раскрыть собственную тайну и составляет сущность человека. Нелегко представить себе, как мучительно долго, через боль и трагедии истории продвигалось человечество к пониманию значительности и значимости своей сущности.

До сих пор, обсуждая проблему уникальности человека, мы пытаемся отыскать какие-то необычайные качества Адамова потомка (например, разум, сознание, творчество), некую субстанцию, которая принципиально отделяет человека от животного мира. Тайну человека, по-видимому, можно раскрыть, если обратиться к изначальному противоречию между природностью и социальностью человека. Человеческая натура — это не сумма врожденных, биологически закрепленных убеждений, но и не безжизненный слепок с матрицы социальных условий. Это продукт исторической эволюции и определенных природных механизмов.

Практические потребности человека являются главным стимулом его познания. Результаты мыслительной деятельности человека становятся всеобщим достоянием через его последующую знаковую или орудийную деятельность, в которых результат деятельности сознания опредмечивается. В исторически многовековом процессе осознания мира человеком были выработаны не только членораздельная речь, сформулированы законы логического мышления, но и созданы разнообразные методы познания, а также произошло обособление различных специфических форм познания, выделение их в отдельные области: культуру, искусство и т.п.

Человек — это мерило всех ценностей, он является узлом всех связей. Если же эти связи рвутся, значит, что-то испортилось в мире, надо искать, в чем причина, и пытаться убрать с пути все, что мешает человеку быть человеком. Гармония человеческих отношений важна и необходима каждому из нас. И силу, и мужество, и мудрость человек приобретает в процессе социального «созревания», используя как свой собственный опыт, так и знания, накопленные его предшественниками.

Человек изучается многими науками: медициной, химией, биологией, физиологией, филологией, философией и т.д. Человек — творец всего комплекса материальных и духовных ценностей. На всех этапах общественного развития он одновременно выполняет функции главной производительной силы общества и носителя всех производственных и социальных отношений. Но только в конце XX в., когда появилась реальная возможность уничтожения человеческой цивилизации, человечество пришло к выводу, что высшей ценностью является человек. Именно от человека и его поведения зависит в настоящее время его жизнь и жизнь на Земле. В целом же человек живет ради будущих поколений: все остается людям.

Индивидуумом рождаются. Личностью становятся. Быть личностью — значит иметь активную жизненную позицию, осуществить выбор, возникший в результате внутренней необходимости, уметь оценить последствия принятого решения и держать за него ответ перед обществом, в котором человек живет. Быть личностью — означает осуществлять вклад в общество, в котором живешь и в котором жизненный путь индивидуальности превращается в историю Родины, сливается с судьбой страны.

Если норма является физиологической мерой здоровья, характеризует организм и его составные компоненты с количественной стороны, то здоровье — это комплексная, интегральная и качественная характеристика организма и личности человека. Здоровье — это состояние максимальной адаптации (биологической и социальной) человека к окружающей среде. В преамбуле устава Всемирной организации здравоохранения говорится, что здоровье — это состояние полного физического, духовного и социального благополучия, а не только отсутствие болезней или физических дефектов. Здоровье является таким состоянием человека, которое согласуется с характерными для данного общества идеалами здоровья, развития и совершенствования человека.

Французское слово emotion произошло от латинского emoveo, что означает «потрясаю», «волную». Со временем значение этого слова несколько изменилось и сейчас можно сказать, что эмоция — обобщенная чувственная реакция, возникающая на разнообразные по характеру сигналы, обязательно влекущая за собой изменения в физиологическом состоянии организма. Эмоции — это реакции человека или животных на воздействие внутренних или внешних раздражителей, имеющие ярко выраженную субъективную оценку и охватывающие все виды чувственности и переживаний. Эмоциями, или чувствами, называют психические состояния, отражающие субъективное отнвшение индивида к окружающей среде в зависимости от возраста и внешних воздействий,

Творчество — это целеустремленная деятельность человека к познанию того, что ещё не открыто, и результатом которой является создание новых материальных и духовных ценностей. Творчество предполагает наличие у личности способностей, знаний, умений, благодаря которым создается продукт, отличающийся новизной, оригинальностью или уникальностью. Изучение различных свойств личности выявило важную роль воображения, интуиции, умственной активности, а также потребности личности в раскрытии своих собственных возможностей.

Работоспособность — это потенциальная возможность индивида выполнять целесообразную деятельность на заданном уровне эффективности в течение определенного времени. Она зависит от внешних условий деятельности и психофизических ресурсов индивида.

Человек, его здоровье, эмоции, творчество, работоспособность — все это взаимосвязанные факторы. Только человек здоровый духовно и физически может творить, изобретать, целиком и полностью отдавать себя работе.

Психологами отмечено, что чем хуже здоровье человека, тем хуже его настроение, а следовательно, имеют место нежелание работать, понижение производительности труда. Поэтому между людьми возникают конфликты, недопонимание. Таким образом, все — и здоровье и творчество — зависит от самого человека.

31. Ноосфера

Ноосфера — это новое, эволюционное состояние биосферы, при котором разумная деятельность человека становится решающим фактором ее развития

Перечислим условия, необходимые для становления и существования ноосферы, и покажем, насколько они выполняются.

1. Заселение человеком всей планеты. Это условие вполне выполнимо. Тайга Западной Сибири изрезана линиями дорог, нефте- и газопроводов, усеяна городами и поселками нефтяников. Тайга Восточной Сибири таким же образом освоена искателями и добытчиками алмазов, а арктические пустыни Магаданской области — искателями и добытчиками золота. Знойные пустыни Сахары и Саудовской Аравии стали местом поиска и разработки крупных нефтяных и газовых месторождений. Антарктида покрыта сетью созданных разными странами постоянно действующих станций. На Земле действительно не осталось места, не подвергавшегося в той или иной степени воздействию человека.

2. Резкое преобразование средств связи и обмена между странами. С помощью радио, телевидения, новых, современных средств связи мы моментально узнаем о событиях в любой точке земного шара. Для обмена информацией широко применяется скоростная авиация, факсы, электронная почта, сеть «Интернет», радиотелефоны, сотовая связь и др. Средства сообщения непрестанно развиваются и совершенствуются.

3. Усиление связей, в том числе политических, между всеми государствами Земли. Это условие можно считать если не выполненным, то выполняющимся. Возникла Организация Объединенных Наций (ООН), которая помимо участия в ряде локальных конфликтных ситуаций создала ряд специальных международных организаций для обеспечения сотрудничества различных государств в самых разнообразных областях культурной и практической деятельности. Другие международные организации и ООН еще не обеспечили единства человечества во всех вопросах, однако их деятельность значительно способствовала сближению взглядов народов разных стран на пути развития всего человечества.

4. Преобладание геологической роли человека над другими геологическими процессами, протекающими в биосфере. Это условие можно также считать выполненным, хотя именно преобладание геологической роли человека в ряде случаев привело к тяжелым экологическим последствиям. Человеческая деятельность изменила состав речных, озерных и морских вод, определила глобальные климатические изменения, влияет на уровень мирового океана, сохранность озонового слоя Земли (см. ТЕМУ 18.2.2.) и т.п. Поэтому можно сказать, что человечество стало мощным геологическим фактором, влияющим на все процессы, протекающие в биосфере.

5. Расширение границ биосферы и выход в Космос. В работах последнего десятилетия своей жизни В. И. Вернадский не считал границы биосферы постоянными. Нижняя граница у него определена температурными условиями Земли, температурная граница не должна превышать 100 ?С, и глубже чем 3 км от поверхности Земли живые существа в их современном виде существовать не могут, а на этой глубине в подземных водах и нефти еще сохранились и встречаются живые бактерии. Жизнь не может зайти за пределы стратосферы и ограничивается нижней частью тропосферы, освоенной насекомыми, птицами, летучими мышами и человеком. Расширение границ биосферы в прошлом В.И. Вернадский связывал с выходом живого вещества на сушу, появлением высокоствольной растительности, летящих насекомых, а позднее ползающих ящеров и птиц. Он полагал, что в первой половине XX в. границы биосферы простираются в вышеперечисленных пределах, но в процессе перехода биосферы в ноосферу границы эти должны расширяться и человек должен был выйти в Космос, что на самом деле и произошло и его предсказания сбылись.

6. Открытие новых источников энергии. Это условие выполнено полностью. В августе 1945 г., т.е. в год смерти В.И. Вернадского, взрыв атомных бомб над японскими городами Хиросима и Нагасаки возвестил мир об открытии нового мощного источника энергии — энергии атомного распада. Вскоре началось использование этой энергии в мирных целях, а в лабораториях развитых стран всего мира, в том числе и в нашей стране на ТОКАМАК (Тороидальная КАмера с МАгнитной Катушкой) — установках для получения термоядерного синтеза, — ведутся исследования по получению энергии управляемого термоядерного синтеза, для чего используются атомы легких химических элементов — водорода и гелия.

7. Равенство людей всех рас и религий. Это условие если и не достигнуто, то, во всяком случае, достигается. После второй мировой войны произошло разрушение колониальных империй, созданных в конце прошлого века. Народы Африки, Южной Азии, прежде порабощенные, стали самостоятельными, начали формировать свои научные кадры, развивать свою промышленность. Почти во всех странах мира люди разных вероисповеданий равноправны.

8. Увеличение роли народных масс в решении вопросов внешней и внутренней политики. Это условие соблюдается во всех странах с парламентской формой правления. Роль народных масс в жизни большинства людей, несомненно, возрастает.

9. Свобода научной мысли и научного поиска от давления религиозных, философских и политических настроений и создание в общественном и государственном строе условий, благоприятных для свободной научной мысли. В большинстве развитых и развивающихся стран, например, в Индии, наука совершенно свободна от такого давления, а государственный и общественный строй создает режим максимального благоприятствования для свободной научной мысли.

10. Подъем благосостояния трудящихся. Создание реальной возможности не допустить недоедания, голода, нищеты и ослабление влияния болезней. Процесс улучшения условий жизни идет очень неравномерно: в Скандинавии, странах Западной и Южной Европы, Канаде, Соединенных Штатах Америки, Австралии, Японии, в которых численность населения возрастает незначительно, благосостояние населения за последние 50 лет по любым показателям непрерывно возрастает. Положение с ослаблением влияния болезней достаточно сложно: если полностью искоренены такие страшные болезни, как черная оспа, малярия и т.п., то появились новые болезни, связанные с радиоактивным и химическим загрязнением среды: рак, СПИД, сердечно-сосудистые, аллергические болезни, болезни дыхательных путей и т.д.

11. Разумное преобразование первичной природы Земли с целью сделать ее способной удовлетворить все материальные, эстетические и духовные потребности численно возрастающего населения. Первые шаги в направлении разумного преобразования природы во второй половине XX в., несомненно, начали осуществляться. Хотя это условие, сформулированное В.И. Вернадским, еще нельзя считать выполненным, тем не менее в сознании человечества созрел перелом к переходу от чистого техногенеза к разумному использованию природных ресурсов.

12. Исключение войн из жизни общества. Это условие В.И. Вернадский считал чрезвычайно важным для создания и существования ноосферы. Оно еще не выполнено, однако угроза мировой ядерной катастрофы отодвигается и делается все, чтобы она исчезла совсем. Воля народов направлена на исключение войн из жизни общества, а значит, и это условие для создания ноосферы будет достигнуто.

Таким образом, мы видим, что налицо почти все те конкретные признаки, на которые указывал Владимир Иванович Вернадский, позволяющие отличить ноосферу от существовавших ранее состояний биосферы. Процесс перехода биосферы в ноосферу будет постепенным и явится действующей стратегией выживания и достижения разумного будущего человечества. По В.И. Вернадскому, ноосфера — это качественно новая форма организованности, возникающая при взаимодействии природы и общества. В последние годы под ноосферой понимается планетарное и космическое пространство (природная среда), которое преобразуется и управляется человеческим Разумом, гарантирующим всестороннее прогрессивное развитие человечества.

Для ноосферы характерна тесная взаимосвязь законов природы с законами мышления, а также социально-экономическими законами. Возвращаясь к Вернадскому, ноосфера — это такое состояние биосферы, когда ее развитие происходит целенаправленно, когда Разум имеет возможность корректировать развитие биосферы в интересах человека будущего. Поэтому более уместно говорить об эпохе ноосферы, когда человек сможет разумно распоряжаться своим могуществом и обеспечить такое взаимодействие с окружающей средой, которое позволит развиваться и человеку, и природе, и обществу.