44. Целостность географической оболочки, понятие зональности и поясности географ-ой оболочки.

Природные компоненты, состав естественной среды жизни чел-а, находится в взаимозависимости один от др, и в своем размножении по земной поверхности образуют взаимосвязи терр-ных сочетаний. При этом географ-ие компоненты взаимосвязаны не только в пространстве, но и во времени, т.е. их развитие происходит сопряжено. Географ-ий комплекс (геосистема, или ПТК)- это пространство времени, или система географ-х комп-тов, взаимообусловленное в своём размещении и развитии как единое целое. Глоб-й уровень географ-го комплекса представлен на Земле единой географ-ой оболочкой (эпигиосфера- нарушенная оболочка Земли). Она представляет собой целостную и непрерывную оболочку Земли, охватывающую нижний слой атмо-ы, верхнюю толщу лито-ы, почти всю гидро-у, и всю био-у; явл-ся средой деят-ти чел-а. Пётр Барановский говорил об эпигиосфере. Эпигиосфера не имеет границ, она открыта в-ху, как из космоса, так и из глубинных толщ планеты, в кот-е она постепенно переходит. Целостность географ-кой оболочки опред-ся взаимообусловленностью его компонентов непрерывным вещественно-энергетическим обменом между ними. Основные структурные блоки- тропо-а, гидро-а, страто-а (осадочная оболочка Земной коры), расположены в виде ярусов, био-а не имеет своего яруса. Круговорот в-в в географ-й оболочке протекает не только благодаря мех-кому перемещению эл-тов, но и благодаря биолог-му, хим-му, и физ-хим процессам. Основные законы географ-кой оболочки: 1.Целостность благ. кругов-в в-ва и Е.2.Ритмичность- повтор во времени, терр-и, или иных явл-й (выпадение осадков, действие ветра, сезонные явл-я).3.Горизон-ная зональность.4. Высотная поясность. Зональность сформулировал Лев Бёрн (развитое учение о зональности). Географ-ки зональным законом, изменение физ-географ процессов, и комплексов совершенствуется по мере продвижения от экватора к полюсам.

Географ-й (природный) пояс- наиболее крупное зональное подразделение географ-кой оболочки протягивается преимущественно в широтном или субмир. направлении, хар-м некоторым общественно терр-ным условиям. 13 поясов.1. Антаркт-й пояс (5%от всей S суши) 2. Субантаркт-й (5%) 3. Юж-умер-й (7%)4. Юж-субтроп-й (7%) 5. Южно-троп-й (19%) 6. Юж-субэкватор-й (4%) 7. Экватор-ный (6%) 8. Сев субэкватор-й (7%) 9. Сев троп-й (16%) 10. Сев субтроп-й (8%) 11. Сев умер-й (10%) 12. Сев умер-й (8%) 13. Аркт-й (3%)

46. Формы эволюции. Ядерная эволюция.

На основании последних достижений геохимии, космохимии, геофизики и астрофизики происхождение Земли можно коротко определить в форме следующих выводов:

1. Земля возникла из солнечного вещества; исходный материал первоначально был представлен в основном разобщенными ионизированными атомами звездного газа, по мере охлаждения которого возникали молекулы, жидкие капли, частицы твердой фазы; некоторая специфичность в составе Земли определяется позднейшими процессами фракционирования и дифференциации первичного достаточно однородного вещества.

2. Возникновение Земли связано с потерей легких летучих металлов; кора и верхняя мантия Земли отличаются большим недостатком Аu, Hg, Ti, Pb, Bi в сравнении с углистыми хондритами (их концентрация в веществе Земли в 100-1000 раз ниже, чем в углистых хондритах).

3. Основные предпосылки появления жизни на Земле возникли на последних этапах остывания первичной газовой туманности: в результате каталитических реакций между биофильными элементами образовались многочисленные органические соединения, обусловившие возможность появления генетического кода и саморегулирующихся высокомолекулярных систем.

4. Возраст Земли составляет по данным ядерной геохронологии примерно 4,5-4,6 млрд. лет.

Развитие звезд определило образование других химических элементов через последовательные смены следующих ядерных процессов:

1) термоядерные превращения водорода обусловили образование гелия;

2) термоядерные превращения гелия обусловили образование изотопов элементов, имеющих массовое число, кратное четырем – например,¹²С, ¹⁶О, ²⁰Ne, ²⁴Mg;

3) процессы с -частицами (ядра гелия, выбитые из ранее созданных изотопов мощным излучением, связанным с повышением температуры звездных недр) и ядрами ¹⁶О и ²⁰Ne, приводящие к образованию в основном четных изотопов: ²⁴Mg, ²⁸Si, ³²S, ³⁶Ar, ⁴⁰Ca;

4) равновесный процесс (е-процесс), протекающий при высоких температурах (3-4х10^{9 о}С), в ходе которого достигалось статическое равновесие между ядрами и протонами; этот процесс обеспечил на кривой космической распространенности элементов преобладание железного максимума: Mn, Fe, Co, Ni;

5) s-процесс, обусловивший захват существующими элементами медленных нейтронов с образованием более тяжелых элементов до Bi включительно (Z = 83);

6) r-процесс, обусловивший быстрый нейтронный захват с образованием самых тяжелых и сверхтяжелых элементов с зарядом ядра более 83;

7) р-процесс, обусловивший протонный захват изотопов с образованием богатых протонами нуклидов;

8) х-процесс, определивший образование легких малораспространенных элементов.

После завершения всех процессов ядерного синтеза остается вещество, содержащее значительное количество многочисленных радиоактивных изотопов. Современная радиоактивность Земли является закономерным следствием ядерной эволюции вещества в звездных космических условиях. Образование тяжелых элементов путем нейтронного захвата (r-процесс) было одним из последних событий в мощной ядерной эволюции вещества Солнечной системы. Согласно ксеноновой хронологии по метеоритному материалу, это событие завершилось за 50-100 млн. лет до начала формирования твердых тел в Солнечной системе.

Изложенный выше материал достаточно четко очерчивает временной период ядерной эволюции: 1) этап нарастания ядерного синтеза, продолжавшийся от появления первичного пылевого облака до формирования Земли как обособленного тела и возникновения на ней жизни, 2) этап гашения ядерного синтеза, берущий начало в период возникновения живых организмов и продолжающийся до настоящего времени (ядерный синтез, происходящий на Солнце, на других звездах Вселенной и в ядре Земли оказывал и оказывает определенное влияние на Земную жизнь, поддерживая регулярно или периодически жизнеобеспечение на нашей планете).

Химическая эволюция. Происхождение абиотического блока биосферы.

Возникновению жизни на Земле способствовали следующие условия:

1) наличие мощного и долговременного, каким и является Солнце, источника энергии;

2) наличие определенных химических элементов (Н, С, N, а также многочисленных микроэлементов), а затем и простых веществ (СН₄, NH₃, CN₂ и др.);

3) отсутствие свободного кислорода в атмосфере планеты в течение нескольких сот миллионов лет;

4) наличие определенной среды (температура, влажность, наличие космической органики, определенный состав воздуха, геологических пород, воды морей и её изменений, процессы выветривания, образование морского ила, периодические трансгрессии и регрессии моря и т.д.);

5) наличие определенных космических условий, благоприятствовавших сохранению и развитию Солнечной системы, созданию таких условий на нашей планете, которые способствовали активным ядерным, химическим, а затем и биологическим процессам.

Одним из первых исследователей, кто выдвинул идею о происхождении живых организмов из неживого органического вещества, был советский биохимик А.И. Опарин (1924), обосновавший возможность прохождения таких процессов только в условиях восстановительной атмосферы (то есть, не содержавшей свободного кислорода). В бескислородной атмосфере не было озонового слоя, располагающегося в настоящее время на высоте 20-50 км и поглощающего основную часть ультрафиолетового излучения Солнца, которое тогда свободно достигало поверхности нашей планеты. Ультрафиолетовые лучи поставляли такую массу энергии, которая способна была обеспечить синтез многих органических веществ из аммиака, воды и двуокиси углерода, большая часть которых поступала из космоса, а часть сформировалась уже в процессе эволюции на Земле. При практическом отсутствии свободного кислорода, который бы их разрушил, эти вещества накапливались в первичном океане до такой степени, что со временем он приобретал консистенцию жидкого горячего бульона (Опарин, 1924).

Возникновение жизни на Земле (актуалистический подход). Возникновение жизни на нашей планете изучается двумя подходами: актуалистическим (изучение ведется от современного живого к возможному варианту его происхождения) или естественноисторическим (изучение ведется от простейших самоорганизующихся органических образований к современным живым организмам). Именно химическая эволюция органических веществ обусловила возникновение жизни.

Актуалистический подход базируется на глубоком изучении современной жизни, и на этой основе делается попытка объяснить ее происхождение, тогда как естественноисторический подход базируется на понимании описываемых законами химии, физики и неравновесной термодинамики свойств неживых эволюционирующих веществ и обосновывает закономерности их прогрессивной химической, а затем и биологической эволюции, обусловливающей возникновение жизни и развитие биогенеза (переход от неживого к живому).

Актуалистический подход базируется на реальной молекулярно-структурной эволюции современной жизни на Земле и признает эволюционное происхождение существующей жизни. Происхождение жизни, по А.И. Опарину (1924), представляется в следующей последовательности химических переходов от простейших соединений неорганического типа до возникновения жизни: простые неорганические вещества (Н₂О, СО₂, NН₃, и др.)  биомономеры (простые органические вещества - аминокислоты, моно- и дисахариды и др.)  биополимеры (полипептиды, липиды, полисахариды, нуклеиновые кислоты)  протобионты (межмолекулярные комплексы)  живая клетка. Задача изучения молекулярно-структурной эволюции упрощается простотой вещественного состава живого в сравнении с многообразием известных форм неорганических и органических веществ. Природа отобрала на построение живого вещества (Кузнецов, 1978; Халум, 1965) около 300 типов простейших молекул неорганических и органических соединений из 16 млн. известных веществ (например, Н₂О, СО₂, NH₃, H₂S, 20 -аминокислот L-ряда, азотистых оснований, сахара D-ряда, ионы металлов, минеральные кислоты и т.д.). Оставалось только объяснить возникновение аминокислот, карбоновых кислот, азотистых оснований, сахаров и других органических веществ. Установлено, что биомономеры легко образуются при действии некоторых источников энергии в абиогенных условиях на Земле (электрические разряды и др.) на смеси Н_2, СО₂, СН₄, NH₃, Н₂О и других веществ.

Теория естественноисторического возникновения жизни на основе химической эволюции элементарных открытых каталитических систем пытается ответить на все вопросы о движущих силах эволюции и её осуществлении (Руденко, 1969, 1980, 1995).

Эволюция первичных органических веществ. В процессе формирования Солнца возникли такие элементы как водород, углерод, кислород, фосфор, магний, сера и др., атомы которых послужили основой образования малых молекул, сформировавших вначале простые соединения (метан, аммиак, вода, сероводород, фосфаты и т.д.). Такие соединения подвергались существенным изменениям и давали начало аминокислотам, углеводам, пуринам, пиримидинам, из которых впоследствии образовались нуклеиновые кислоты и белки. Последние через взаимодействия друг с другом образовывали первичные варианты жизни. Развившаяся затем на этой основе биологическая эволюция дала толчок к образованию биосферы Земли.

Наличие в современной атмосфере свободного кислорода представляет собой уникальность в Солнечной системе, чему способствовали различные факторы:

1. Ультрафиолет способствовал расщеплению молекул воды на кислород и водород. Поскольку кислород – тяжелый элемент, то он легко удерживался силой притяжения Земли, а более легкий водород уходил в космос.

2. Накоплению кислорода способствовал возникший процесс фотосинтеза, путем которого зеленые растения превращают солнечную энергию в необходимую энергию для роста.

3. Образование озона (О₃) при действии на кислород ультрафиолета способствовало постепенному образованию своего рода экрана (озонового слоя), который активно поглощает ультрафиолет. Это привело к резкому снижению выхода кислорода из разрушающихся молекул воды.

Таким образом, при формировании Земли и в первые периоды её существования на поверхности нашей планеты образовывались значительные массы углеводородов и их полимеров, послуживших затем материалом для последующей эволюции органических соединений. Первый этап возникновения жизни – это образование органических веществ, без которых жизнь невозможна. В основе строения молекул органического вещества находится углерод, а основная часть соединений живых систем – это углеродистые соединения. Углерод встречается в составе неорганических соединений (карбиды металлов; углекислота, которую выделяют все организмы в процессе дыхания) и органических образований (углеводороды). Возникновение углеводородов и явилось первым этапом развития материи на пути возникновения жизни.

Образование "первичного бульона". Советский биохимик А.И. Опарин (1924) считал, что жизнь характеризуется не какими-либо определенными свойствами веществ, а особенной, специфической комбинацией этих свойств. По Опарину, вещества со сложными частицами способны давать в воде коллоидные растворы, которые могли возникнуть в первичной водной оболочке Земли, постепенно усложняясь и увеличиваясь. При этом одновременно шел отбор более организованных в эволюционном плане участков, которые при дальнейшем совершенствовании послужили основой тех форм организмов, которые встречаются и в настоящее время.

Английский биолог Дж. Бернал (1947) изложил свою точку зрения на направленность изменения концентрации разбавленных растворов и на объединение комплекса молекул, необходимых для конденсации небольших молекул в макромолекулы и полимеры. Это могло происходить в небольших лагунах и океанических заливах, где глинистые частицы морских и пресноводных донных осадков адсорбировали органические вещества и содействовали их конденсации, без чего невозможно образование макромолекул, способных своими поверхностями связывать фотохимические продукты. Таким образом, по Берналу, именно глина выполняла функции адсорбирования и хранения молекул и защиты их от разрушающего влияния солнечного ультрафиолета.

Биологическая эволюция. Экологические основы биологической эволюции живого. Благоприятные условия для возникновения и развития жизни на Земле сложились в архее около 4,0-3,8 млрд. лет назад с развитием процесса дегазации земного вещества, что связано с подъемом температуры в недрах Земли до уровня возникновения астеносферы, конвективных движений, началом действия процесса выделения земного ядра и формирования континентальной земной коры на фоне массовых излияний перегретых базальтовых лав.

С усилением дегазации Земли и развитием гидросферы возникшие в грунте примитивные формы жизни в виде объединений сложных органических молекул и, возможно, имевшие даже рибонуклеиновые кислоты примитивных образований, переместились в воду морских бассейнов раннего архея с дальнейшим совершенствованием жизни под влиянием внешней среды, но уже по биологическим законам.

Предполагается, что прими­тивные одноклеточные организмы и водоросли, отделявшиеся от внешней среды полупроницаемыми мембранами, но не имевшие обособленного ядра, появились еще в раннем архее. К этому времени относится появление фотосинтезирующих одноклеточ­ных водорослей, способных окислять железо. Именно к раннему архею (около 3,8х10⁹ лет) относится распространенность железорудных формаций, сложенных окислами трехвалентного железа.

Теории эволюции живого на Земле базируются в основном на плавном переходе химической эволюции в биологическую (или биохимическую); химическое вещество является общим материалом биологической эволюции, используемым природой на всех структурных уровнях. Под действием солнечной энергии термодинамически стабильные в условиях первичной Земли химические элементы в процессе фотосинтеза преобразуются в разнообразные продукты, которые в результате самопроизвольных тепловых реакций трансформируются в различные вещества в соответствии с законами химической термодинамики, а их отбор ведет кинетика; по законам термодинамики надмолекулярных процессов из множества химических веществ отбираются наиболее стабильные, накапливающиеся в микро- и макрообъемах системы (отдельные из них редуплицируются).

Столетиями считалась весьма приемлемой теория самозарождения жизни. Греческий философ Анаксимандр считал, что первые животные возникли из морского ила. Аристотель в книге "Метафизика" развивал идею самозарождения, считая её единственно возможным вариантом происхождения жизни, приводя в качестве примера светлячков, "зарождающихся" из утренней росы. Без особых возражений теории самопроизвольного зарождения жизни принимали многие мыслители прошлого (например, Декарт, Ньютон и другие).

Гипотеза биологической эволюции базируется на том, что жизнь возникла из неживого вещества в результате эволюции материи. Жизнь – это свойство материи, проявившееся в определенный момент развития нашей планеты, а её возникновение нельзя конкретно соотнести с определенным местом или временем. Скорее всего, жизнь возникла в результате последовательных процессов, проходивших на Земле, по всей видимости, на протяжении сотен миллионов лет и приведших к формированию современной биосферы. Синтез органических молекул, или сборка способных к метаболизму самокопирующихся структур и организмов, вызван, однако, неизвестными событиями и причинами.

Предположительно, жизнь существует в океанах в пределах 4,2-3,8 млрд. лет, хотя никаких конкретных данных на этот счет в палеонтологии нет. Наиболее древние из ископаемых бактерии обнаружены в породах, возраст которых 3,5 млрд. лет, свидетельствуют о достаточно продвинутом метаболизме, при котором для синтеза органического вещества уже использовалась солнечная энергия. Наиболее ранние реакции такого порядка были, очевидно, основаны на сере, поступающей при извержении вулканов: углекислый газ + сернистый водород в процессе реакции в “бульоне” дают твердое органическое вещество, состоящее из углерода, водорода и кислорода + твердая сера и + вода. На определенном этапе возникло фотохимическое разложение воды – фотолиз, как одна из первичных стадий фотосинтеза, в результате чего углекислый газ с водой образуют твердое органическое вещество и выделяется свободный кислород. Вначале кислород быстро потреблялся, окисляя восстановленные вещества и минералы, но затем скорость поступления кислорода превысила его потребление, и он начал накапливаться в атмосфере. Под угрозой гибели от собственного побочного отравляющего продукта – кислорода - биосфера была вынуждена приспособиться к таким изменениям, что и произошло через развитие новых типов биогеохимического обмена веществ, определяющего современную жизнь на нашей Земле. Постепенно сформировалась атмосфера современного состава. В стратосфере кислород, подвергнутый фотохимическим реакциям, явился основой образования озона, защищающего Землю от ультрафиолетового излучения и позволившего высшим организмам освоить основные биокосные тела биосферы.

В последнюю четверть ХХ века отдельные ученые стали на ту точку зрения, что Земля, как в прошлом, так и настоящем времени, действует как единая живая система и не управляется случайным образом, как система геохимическая. Гипотеза, а затем и теория Геи явилась причиной множества споров. Согласно предложенному Д. Ловилоком подходу, биосфера обусловливает способность планеты быть обитаемой, делая атмосферу, океаны и сушу пригодными для развития жизни.

Вопрос происхождения жизни с научной точки зрения впервые проанализировал Ч. Дарвин, считавший, что если в небольшом водоеме зародится жизнь в виде белковых тел, то они будут немедленно съедены хищниками. Проявления жизни обусловливаются особым расположением элементов в живых веществах. Жизнь зависит от молекул углекислоты, воды и соединений азота, которые являются строительными блоками жизни и по отдельности не могут дать ей начало, но вместе они дают начало протоплазме, как утверждал один из соратников Дарвина естествоиспытатель Томас Гексли (Хаксли).

Происхождение живых систем из неживого вещества можно условно разделить на следующие этапы: 1) обособление планеты и её атмосферы, содержащей газы, которые затем будут служить «сырьем» для развития жизни; 2) синтез биологических мономеров в "примитивном бульоне" – аминокислот, сахаров и других органических соединений; 3) полимеризация этих мономеров с образованием примитивных белковых и нуклеиново-кислотных цепей в водной среде, термодинамические условия которой благоприятствуют деполимеризации; 4) вычленение отдельных капель в "примитивном бульоне", их превращение в протобионты со специфическим химическим составом; 5) развитие метаболизма и репродуктивного аппарата, передающего дочерним системам химические и метаболические возможности родительских клеток.

Научные основы происхождения жизни.

За последние 150-200 лет учеными разных стран было разработано и предложено много теоретических подходов к проблеме происхождения и развития жизни на Земле. Наиболее цельной и глубоко научной является теория актуалистического типа нашего соотечественника академика А.И. Опарина и его учеников. Сущность его теории выражается следующими основными постулатами:

1) возникновение жизни представляет собой одну из стадий эволюции Вселенной, являющейся результатом ядерной и химической эволюции соединений углерода;

2) переход от химической эволюции к биологической осуществлялся через формирование и естественный отбор целостных, обособленных от среды, но взаимодействующих с ней полимолекулярных систем;

3) возникновение клетки со всеми её составляющими произошло из неклеточного живого вещества.

Проблема происхождения, например, наземных позвоночных переходит в настоящее время с поиска рыбообразных предков наземных позвоночных на поэтапное изучение процессов и механизмов становления и эволюции тетраподной организации сначала водного, а потом и наземных типов, что выводит проблему на более высокий уровень изучения макроэволюционных закономерностей формирования разных систем органов в процессе эволюции наземных организмов (Воробьева, 1992).

Симбиогенная эволюция

Экологические основы симбиогенной эволюции. Для этой формы эволюции свойственны свои закономерности. Мутуалистическая коэволюция в соответствии с правилом Law, Lewis (1983) базируется на том, что селектирующие силы влияют на симбиотическую ассоциацию, подавляя половой процесс и его механизм генетического обмена и сокращая биологическое развитие эндосимбионтов. У экзосимбионтов селектирующие силы, наоборот, стимулируют генетический обмен и разнообразие видов. Иными словами, у эндобионтов дифференциация таксонов, как правило, ниже, чем у экзобионтов. Так, селективные процессы у высших растений при симбиотической эволюции с грибами более эффективны, чем те же процессы у грибов-симбионтов; у грибов – экзобионтов разнообразие выше, чем у водорослей в лишайниковом симбиозе при значительном ингибировании половых процессов у обоих компонентов.

Число видов растений, на которых развиваются грибы, около 5 тысяч и примерно такое же число видов грибов – симбионтов. Грибы лишь частично находятся в контакте с корнями растений, а основная масса их гиф формируется в свободной среде, селективные механизмы которой сильно воздействуют на них и способствуют их таксономическому разнообразию; эндомикоризные грибы находятся под покровом растения-хозяина, поэтому селективные механизмы на них воздействуют меньше, и их таксономическое многообразие значительно отстает от эктомикоризных форм.

Своего рода исключением является симбиоз орхидных и грибов – возбудителей орхидной микоризы с хорошо развитой мицелярной системой (например, базидиомицеты), способных легко переходить на сапрофитный вариант жизнедеятельности. Всеобщая закономерность коэволюции различных организмов с участием грибов (а возможно, что и в целом для органического мира) подчеркивает специфичность симбиогенной сопряженной эволюции, регуляция отношений между которыми касается корректировки выраженности интенсивности полового размножения. Это показывает простейший пример эволюции не отдельного организма (что, очевидно, в природе маловероятно), а небольшого сообщества при разной степени контакта всех участников с внешней средой: организмы, постоянно контактирующие с окружающей средой, эволюционировали интенсивнее, чем те организмы, которые размножались в тканях хозяина или под его покровом.

В эволюционном учении хорошо обосновано представление, что усложнение организации в ходе исторического развития осуществляется путем постепенного накопления мелких, наследственно закрепленных изменений. Длительный аккумулятивный процесс таких, идущих шаг за шагом, изменений приводит к дифференциации, к расчленению ранее единой системы, части которой в дальнейшем все более обособляются друг от друга. Селективным накоплением множества мельчайших наследственных изменений достаточно убедительно объясняется возникновение таких сверхсложных систем, как организмы высших растений и животных.

Мысль о постепенном соединении двух или нескольких симбионтов в единую, но более сложную систему организменного уровня очень заманчива, так как каждый из таких компонентов уже доказал свою приспособленность в течение всей предшествующей истории. Вопрос заключается в выяснении того, насколько распространен в природе данный способ усложнения: является ли он частным фактором эволюции, действующим при образовании отдельных таксонов (таких, как лишайники), или же имеет значение общего фактора, связанного с возникновением целых стволов эволюции (как, например, эукариоты).

Эволюционное преобразование системы путем объединения включает два основных типа интеграции форм. Наиболее распространенным и перспективным в эволюционном отношении является синтезогенез (Завадский, 1968), идущий на основе полового процесса. Роль полового процесса в эволюции глубоко и всесторонне обоснована. Менее ясна эволюционная роль объединения организмов, осуществляющегося без участия скрещивания и гибридизации. Известно, что входить в такие объединения могут индивиды или только одного вида, или же разных и, как правило, филогенетически далеких видов. В первом случае, который может быть обозначен как гомоморфное объединение, образуются колонии, возникающие путем недоведенного до конца размножения и нерасхождения дочерних организмов. При дальнейшем возрастании морфофункциональной целостности колонии и параллельном ослаблении индивидуальности ее членов могут возникнуть особи более высокого ранга, как это известно для происхождения многоклеточных животных (Иванов, 1968). Гетероморфное объединение ведет в некоторых случаях к возникновению таких симбиотических ассоциаций, которые при отборе на усиление полезной для особей связи между компонентами и целостности всей системы могут привести к образованию сложного комплексного индивида или сложного комплексного органа.

Прежде всего, отметим, что явление симбиоза относится к категории взаимоотношений организмов, складывающихся между представителями разных филогенетических групп. Симбиоз – это такая форма взаимодействия между разнородными организмами, когда совместное существование обеспечивает партнерам значительное селективное преимущество. Адаптивная ценность симбиоза определяется тем, что, вступая в сожительство, организм оказывается лучше приспособленным к среде благодаря использованию особенностей, которые уже имеются у его партнера. Симбиоз представляет собой эффективный способ приспособления организма к окружающей среде. Организм при симбиозе «как бы пополняет отсутствующие у него способности, необходимой для приспособления к данным условиям существования, путем объединения с другим организмом, у которого эти особенности имеются» (Догель, 1962). В одних случаях симбиоз имеет значение для лучшего приспособления к питанию, в других – для обеспечения интенсивного дыхания или для усиления энергетических процессов, передвижения, защиты от врагов и т. п.

Известны исключительно многообразные формы симбиоза. Вместе с тем, для всех случаев симбиотических отношений характерна одна общая черта – наличие определенной связи между партнерами.

В итоге можно сделать следующий вывод: в процессе эволюции степень связи между симбиотирующими организмами может изменяться. В эволюции множества экосистем эти изменения происходят все время на биоценотическом уровне. В отдельных же случаях эволюционные преобразования симбиотических связей заходят столь далеко, и интеграция компонентов становится такой глубокой, что биоценотические отношения перерастают в физиологические, а компоненты становятся частями (тканями, органами) нового комплексного индивида, т.е. происходит симбиоз.

Культурная эволюция

Этот тип эволюции свойственен только человеку (по крайней мере, такова точка зрения сегодня). Через процесс культурного (научного, технического, социального) развития человек формируется, совершенствуется и приспосабливается к условиям жизни. Темпы культурной эволюции более интенсивны в сравнении с биологической. В качестве примера можно привести сравнение Ф.Г. Добжанского в отношении очень длительной эволюции организмов, приведшей к выработке у них способности летать (например, у летучих мышей, насекомых и птиц), длившейся десятки и десятки миллионов лет. В то же время человеку, без смены генотипа и всего за несколько десятков тысяч лет, удалось пройти путь от палки до построения летательных аппаратов и подниматься на них выше и летать дальше птиц.

Важным элементом культурной эволюции, свойственным только человеку (и человеческому обществу), является постоянная потребность в научном, техническом, социальном, моральном и вообще интеллектуальном развитии, а также передаче накопленной информации от поколения к поколению. Эффект культурной эволюции сильно возрастет, если человеку удастся поднять свой нравственный уровень, который на сегодня остается в нашем обществе в целом очень низким. Однако важно иметь в виду то обстоятельство, что человек как вид в биологическом (генетическом) плане остается неизменным, а потому, естественно, заметно ограничиваются и пределы его нравственной и культурной эволюции.

Важнейшей частью культурной эволюции является развитие техники. Независимость человека от природы обусловливается именно уровнем техники, благодаря которой человек приспосабливает окружающую среду к своим потребностям. Условно развитие культуры человека можно разделить на несколько этапов.

1. Человек – охотник и собиратель, использующий для удовлетворения своих жизненных потребностей дикие растения и животных; в таком состоянии человек существовал свыше 10000 лет назад.

2. Человек – земледелец, ведет оседлый образ жизни, занимается сначала в основном выращиванием растений, а несколько позже и животных, преобразуя таким образом природный ландшафт в аграрный (окультуренный); в таком состоянии человек пребывал 2000 лет назад.

3. Человек – воин, земледелец и промышленник, ведет выборочную разработку полезных ископаемых, начинает промышленное производство средств войны и защиты, землепашества и жилищного строительства; в таком состоянии человек пребывал свыше 500 лет назад.

4. Человек – культурный землепашец, промышленник, строитель шахт, заводов, городов, двигатель научно-технической революции, создатель мощной промышленности, активный разработчик естественных и технических наук; в таком состоянии человек пребывал до 20 века (свыше 100 лет назад).

5. Человек – двигатель научной и технической революции, создатель мощной атомной энергетики, способной конкурировать по своей мощности на локальном уровне с естественным светилом, создатель интенсивного сельского хозяйства и высокоорганизованного машинного производства; в таком состоянии человек пребывал примерно до 60-х годов 20-го века.

6. Человек, осмысливающий свою деятельность и место в природе; воспринимает тесную связь своей “неосмысленной” до того деятельности по эксплуатации природных ресурсов с безрассудным и все усиливающимся загрязнением биосферы в целом и её составляющих; его переход к развитию системного анализа своего бытия в этом мире и пониманию своего места в окружающей природной среде; постепенное восприятие всем обществом важности сохранения природы как единственного объекта, в пределах которого возможно существование человека; в таком состоянии человек пребывает последние 35-40 лет.

7. Человек – хранитель природы, а природа – его храм; будем надеяться на такой поворот в 21 веке не только в сознании человека, но и в его деятельности.

Выход человека в космос раздвинул среду обитания живого, предоставил ему новую экологическую нишу. Поэтому выход человека в космос можно рассматривать как звено в эволюционном процессе земной жизни, как закономерное продолжение биологической эволюции. Космические полеты человека в космос означают, что в его генотипе уже были заложены способности к конструированию фенотипов, которые могут существовать в космосе при невесомости и повышенном уровне радиации. Очевидно, что у человека и видов, сопровождающих его в космосе, есть резерв изменчивости и нет необходимости в новых мутациях для приспособления к новым условиям.

Биологами установлено, что прямого влияния на клетку невесомость не оказывает. Любую клетку можно рассматривать как индивидуальный организм, находящийся в жидкой среде. И влияние невесомости “на клетку” может быть проявлено только через изменение этой среды, т.е. “на уровне” большого, многоклеточного организма. Поэтому на клеточном уровне путь в космос для человека свободен. Генетический аппарат в космосе будет вести себя так же, как на Земле. Однако, опираясь на данные эволюционной теории, можно сказать о некоторых биологических последствиях космического расселения человека. В условиях длительной невесомости ход естественного отбора может привести к развитию морфофизиологических особенностей людей с полной или частичной утратой признаков, приобретенных в ходе филогенетической адаптации к гравитации. Непредсказуем также ход эволюции, если возникнут какие-либо мутации в результате интенсивных ионизирующих излучений.

47. Эко-я класс-я и оценка природных ресурсов, их терр-ные сочетания и роль при организации хоз-ной деят-ти.

Эл-ты ПС подразделяются на природные (естественные) ресурсы, и природные условия. ПР- тела и силы природы, которые при данном уровне производственных сил и уровне изученности могут быть использованы для удовлетворения потребности человека (они непосредственно участвуют в произведении материальных благ).Свойства:1Расходуемость 2Взможность изъятия из природной среды

Классификация: природная.1.Ископаемые (геолог-е, например рес-сы лито-ы) 2.Климат-е (рес-сы атмо-ы) 3.Водные (рес-сы гидро-ы, рес-сы мир океана, и водные рес-сы суши) 4Земельные рес-сы 5.Растит-е рес-сы флоры 6.Фаунистические (рес-сы жив-го мира)По исчерпаемости и возобновляемостиВ 90-х г.г. ХХв. предположена класс-ция ПР по принципу возобновляемости и способу восстановления. Выделяют три группы ресурсов: 1.Природно-возобновляемые (биомасса, вода и т.д.) 2.Антропоген- возобновляемые, которые могут быть восстановлены из отходов для повторного потребления, только самим обществом: металлолом, текло. 3.Невозоб-мые: уголь, газ.

В 70-х. г.г. ХХв. Алекс Минцем была предложена теория терр-го сочетания ПР (ТСПР) – это такие рес-сы разного вида, распределённые на опред-ой терр-и, объединённые фактическим или перспективным совместным использованием в рамках единого ПТК (производственный территориальный комплекс) оценивается в баллах. Оценка ТСПР (в баллах) позволяет лучше определить сравнительную ценность ТСПР и соответствие очереди их освоения. В ЮФО выделяют следующие ТСПР:- Кубанская ТСПР (нефть, газ)

- Донбасская (уголь + руда Fe) - Восточно предкавказсская (полиметаллические руды + нефть + газ)- Горно-кавказская (нерудные ископаемые + полиметаллические руды) Глоб-я проблема чел-а связана с рес-сами - их истощение, поэтому для оценки ПИ, их принято делить на три группы:- категория А – достоверные запасов доказывается разведывательными работами;- к-я В – вероятные запасы доказывают геолог-е разведовательные работы;- к-я С – возможные запасы – сущ-вание кот-х предпологается.

Особая к-я – пром-ный запас, кот реально может быть добыт на данном месторождении.

По сроку использования природные ПИ можно разделить на следующие группы (при уровне добыч 1990г. по Таусону): Мировых запасов хватит: - камень, уголь, железная руда, фосфат, бокситы, марганец, соли калия, хром, литий, и реркие земельные элементы будут использоваться больше 100лет. - Co до 2080г. - Mo до 2070г. - Ni до 2060г. - Сu до 2050г. - Pb до 2040г. - Вольфрам, олово, нефть – 2020-2050г.