Контрольные вопросы:

1. Основные гипотезы происхождения жизни.

2. Коацерватная теория и ее суть.

3. Опишите последовательность самопроизвольного зарождения жизни.

*4. Суть опытов Пастера.

5. В чем слабость гипотезы «панспермии»?

6. Перечислите предпосылки возникновения жизни на Земле.

7. Дайте определение «жизни» и раскройте ее суть.

8. Что подтверждает единая химическая основа вселенной?

*9. Какие свойства воды делают ее необходимой для возникновения жизни. При

ведите примеры проявления этих свойств.

*10. Суть генетической гипотезы Миллера.

*11. Каковы основные этапы зарождения жизни по теории Миллера?

12. Как называется материалистическое учение о происхождении человека и в

чем его суть?

13. Перечислите доказательства общности человека и животных, их сходные признаки.

14. Каковы отличия человека от его «предков»?

15. Опишите основную линию родословной человека.

16. Кто такие «парапитеки», «австралопитеки», «плезиотропы»?

17. Каковы условия эволюции обезьян в человека?

18. Что такое генетика и что она изучает?

19. Основные факторы обеспечиваемые «наследственностью» и «изменчивостью».

20. Дайте определение и раскройте смысл понятий «генотип» и «фенотип».

21. Законы Менделя.

22. Закон Моргана.

23. Чем генетически различаются мужской и женский организмы?

24. Свяжите основные положения КСЕ и представления о ДНК и РНК.

25. Как называются и происходят флуктуации в генетике (мутации)?

26. Охарактеризуйте элементарную единицу эволюции – популяцию.

*27. Суть теории микро- и макроэволюции.

*28. Основные положения синтетической теории эволюции (СТЭ).

*29. Четыре основных этапа эволюции биосферы.

30. Представления о здоровье и болезни (мистико-религиозные, натурфило-

софские, фрейдовские).

31. Природные и социальные воздействия на здоровье человека.

*32. Виды работоспособности, ее стадии, характерные параметры.

§7. Взаимосвязь структурных уровней материи

1. Человек, биосфера и космические циклы. Биосфера и ее влияние

на жизнедеятельность человека.

2. Ноосфера.

3. Биоэтика.

4. Необратимость времени.

7.1. Человек, биосфера и космические циклы. Биосфера и ее влияние на жизнедеятельность военнослужащего

Солнце – главный источник жизни на Земле, влияющий самым непосредственным образом на все живые организмы. В настоящее время строится все больше и больше установок, позволяющих непосредственно превращать самую экологически чистую солнечную энергию в электрическую. Кроме теплового излучения, Солнце является источником ультрафиолетового и рентгеновского излучении.

В годы максимумов солнечной активности интенсивность их возрастает в несколько раз. Эти излучения частично ионизируют атмосферу Земли, образуя на высоте 200 – 500 км ионосферу. Ионосфера играет исключительно большую роль в осуществлении дальней радиосвязи: электромагнитные волны передатчика многократно отражаются от ионосферы и поверхности Земли, прежде чем достигнут приемника. Поэтому от состояния ионосферы зависит устойчивость дальней радиосвязи, что важно для практической деятельности.

Еще более важное значение для Земли имеет озоновый слой. Озон (О₃) образуется в результате фотохимических реакций в стратосфере (слои атмосферы на высоте в несколько десятков километров). Озона на Земле немного, около 3·10⁹ тонн. “Толщина” озонового слоя непосредственно у поверхности Земли не превышала бы 3 мм (на высоте она, естественно, больше). Но роль его исключительно велика: он спасает все живое на Земле от губительного коротковолнового излучения Солнца.

Биосфера – это живое вещество планеты и преобразованное им косное вещество (образованное без участия жизни). Это не биологическое, геологическое или географическое понятие. Это фундаментальное понятие биогеохимии, один из основных структурных компонентов организованно околоземного космического пространства, сфера, в которой осуществляются биоэнергетические процессы и обмен веществ вследствие деятельности жизни.

Пленка биосферы, окутывающая Землю, очень тонкая. Сегодня принято считать, что в атмосфере микробная жизнь имеет место примерно до высоты 20 – 22 км над земной поверхностью, а наличие жизни в глубоких океанических впадинах опускает эту границу до 8 – 11 км ниже уровня моря. Углубление жизни в земную кору много меньше, и микроорганизмы обнаружены при глубинном бурении и в пластовых водах не глубже 2 – 3 км. Но эта тончайшая пленка покрывает абсолютно всю Землю, не оставляя ни одного места на нашей планете (включая пустыни и ледяные пространства Арктики и Антарктики), где бы не было жизни. Разумеется, количество живого вещества в разных областях биосферы различно. Самое большое его количество расположено в верхних слоях литосферы (почва), гидросферы и нижних слоях атмосферы. По мере углубления в земную кору, океан, выше в атмосферу – количество живого вещества уменьшается, но нет резкой границы между биосферой и окружающими ее земными оболочками. И, прежде всего, нет такой границы в атмосфере, которая делала бы биосферу закрытой для всех космических излучений, а также энергии Солнца. Таким образом, биосфера открыта космосу, купается в потоках космической энергии. Перерабатывая эту энергию, живое вещество преобразует нашу планету. Само образование биосферы, в том числе и происхождение жизни на Земле, является результатом действия этих космических сил, важнейшего фактора функционирования биосферы. Космические излучения и, прежде всего энергия Солнца, оказывают постоянное действие на все явления на Земле.

Основатель гелиобиологии А.Л. Чижевский особенно много занимался изучением солнечно-земных связей. Он отмечал, что Солнце является основным (наряду с космическим излучением и энергией радиоактивного распада в недрах Земли) источником энергии, причиной всего на Земле от легкого ветерка и произрастания растений до смерчей и ураганов и умственной деятельности человека.

Связь между циклами солнечной активности и процессами в биосфере была замечена еще в XVIII веке. Тогда английский астроном В. Гершель обратил внимание на связь между урожаями пшеницы и числом солнечных пятен. В конце XIX века профессор Одесского университета Ф.Н. Шведов, изучая срез ствола столетней акации, обнаружил, что толщина годичных колец изменяется каждые 11 лет, как бы повторяя цикличность солнечной активности.

Обобщив опыт предшественников, А.Л. Чижевский подвел под эти эмпирические данные твердую научную базу. Он считал, что Солнце диктует ритм большинства биологических процессов на Земле; когда на нем образуется много пятен, появляются хромосферные вспышки и усиливается яркость короны, на нашей планете разражаются эпидемии, усиливается рост деревьев, особенно сильно размножаются вредители сельского, хозяйства и микроорганизмы – возбудители различных болезней.

Особый интерес представляет утверждение Чижевского, что Солнце существенно влияет не только на биологические, но и на социальные процессы на Земле. Социальные конфликты (войны, бунты, революции), по убеждению Чижевского, во многом предопределяются поведением и активностью нашего светила. По его подсчетам, во время минимальной солнечной активности происходит минимум массовых активных социальных проявлений в обществе (примерно 5%). Во время же пика активности Солнца их число достигает 60-70%. Эти выводы Чижевского лишь подтверждают неразрывное единство человека и космоса, указывают на их тесное взаимовлияние.

Исходной основой существования биосферы и происходящих в ней биогеохимических процессов является астрономическое положение нашей планеты, в первую очередь ее расстояние от Солнца и наклон земной оси к плоскости земной орбиты. Это пространственное расположение Земли в основном определяет климат на планете, а последний в свою очередь – жизненные циклы всех существующих на ней организмов. Солнце является основным источником всех геологических, химических и биологических процессов на нашей планете.

Человеческий организм, так же как организмы других животных, подстраивается под ритмы биогеосферы, прежде всего суточные (циркадные) и сезонные, связанные со сменой времен года.

Обмен веществ у человека протекает в наследуемом из поколения в поколение циркадном ритме. В настоящее время считается, что около сорока процессов в человеческом организме подчинено строгому циркадному ритму. Например, еще в 1931 году была установлена цикличность в функционировании печени человека. У людей, ведущих нормальный образ жизни и питающихся три раза в день, в первую половину дня печень выделяет наибольшее количество желчи, которая необходима для переваривания жиров и белков, расходуя запасенный ею гликоген и превращая его в простые разновидности сахара. Она отдает воду, образуя много мочевины, и накапливает жиры. Во второй половине дня печень начинает усваивать сахара, накапливая гликоген и воду. Объем ее клеток увеличивается в три раза.

На протяжении суток циклично колеблется содержание гемоглобина в крови, максимум его приходится на 11 – 13 часов, а минимум – на 16 – 18. Суточным колебаниям подвержено содержание в крови калия, магния, натрия, кальция, железа. Ночью повышается количество солей магния, а в мозговой жидкости – количество солей калия. Оба эти соединения гасят нервно-мышечную возбудимость. По суточному графику работает и вегетативная нервная система. Статистика утверждает, что даже рождение и смерть чаще случаются в темную часть суток, около полуночи.

Вся живая природа чутко реагирует на сезонные изменения окружающей температуры, интенсивность солнечного излучения – весной покрываются листвой деревья, осенью листва опадает, затухают обменные процессы, многие животные впадают в спячку и т.д. Человек не является исключением. На протяжении года у него меняется интенсивность обмена, состав клеток тканей, причем эти колебания различны в разных климатических поясах. Так, в южных районах (Сочи) содержание гемоглобина и количество эритроцитов, а также максимальное и минимальное давление крови в холодный период возрастают на 20 процентов по сравнению с теплым временем.

В условиях Севера наибольший процент гемоглобина найден у большинства обследованных жителей в летние месяцы, а наименьший – зимой и в начале весны.

Циклы солнечной активности также оказывают свое влияние на жизнедеятельность человека. Так, обработав материал по вспышкам возвратного тифа в Европейской России с 1883 по 1917 год, а также данные по холере в России с 1823 по 1923 год и данные по активности Солнца, Чижевский пришел к выводу, что эти земные явления наступают синхронно с изменениями, происходящими в разных солнечных сферах. На основании построенных им графиков он еще в 1930-х годах предсказал, что в 1960 – 1962 годах произойдет эпидемическая вспышка холеры, что действительно произошло в странах Юго-Восточной Азии.

То, что состояние солнечной активности небезразлично для жизни на Земле, показывает и увеличение числа случаев заражения чесоткой в 1968 году и неожиданно подскочившее число заболеваний клещевым энцефалитом и туляремией на вершине максимума векового цикла солнечной активности в 1957 году (несмотря на проводившуюся, как и в прошлые годы, вакцинацию населения). Здесь мы обнаруживаем явную взаимосвязь человека с растительным и животным миром, в котором все жизненные циклы: заболевания, массовые перекочевки, периоды бурного размножения млекопитающих, насекомых, вирусов – протекают синхронно с одиннадцатилетними циклами солнечной активности, как и чередование грозовой и спокойной летней погоды, большего и меньшего производства растительной массы и т.д.

В годы максимума солнечной активности норма свертывания крови у здоровых людей увеличивается вдвое, а так как компенсаторная деятельность, в частности способность крови не свертываться, у сердечно-сосудистых больных угнетена, то при увеличении солнечных пятен учащаются инфаркты, инсульты.

Приведенные факты позволяют нам говорить о влиянии космоса на физиологические процессы в отдельном человеческом организме. Но ведь одновременно человек является частью человечества, общественного организма, который также подвержен влиянию солнечной активности.

Чижевский попытался установить взаимосвязь одиннадцатилетних солнечных циклов с насыщенностью историческими событиями разных периодов человеческой истории. В результате своего анализа он сделал вывод, что максимум общественной активности совпадает с максимумом солнечной активности. Средние точки течения цикла дают максимум массовой деятельности человечества, выражающийся в революциях, восстаниях, войнах, походах, переселениях, являются началами новых исторических эпох в истории человечества. В крайних точках течения цикла напряжение общечеловеческой деятельности военного или политического характера понижается до минимального предела, уступая место созидательной деятельности и сопровождаясь всеобщим упадком политического и военного энтузиазма, миром и спокойной творческой работой в области государственного строительства, науки и искусства.

Эти идеи о связи космоса, человека и биосферы, представленные концепциями Вернадского и Чижевского, легли в основу популярной сегодня гипотезы Л.Н. Гумилева о пассионарном толчке, рождающем к жизни новые этносы. Ключевым понятием концепции этногенеза Гумилева является понятие пассионарности, которое он определяет как повышенное стремление к действию. Появление этого признака у отдельного человека является мутацией, затрагивающей энергетические механизмы человеческого тела. Пассионарий (носитель пассионарности) становится способным воспринять из окружающей среды энергии больше, чем необходимо для его нормальной жизнедеятельности. Избыток же полученной энергии направляется им в любую область человеческой деятельности, выбор которой определяется конкретными историческими условиями и склонностями самого человека. Пассионарий может стать великим завоевателем (Александр Македонский, Наполеон и т.д.) или путешественником (Марко Поло, А. Пржевальский и т.д.), ученым (А. Эйнштейн, И. Гете и т.д.) или религиозным деятелем (Будда, Христос). Появление свойства пассионарности инициируется каким-то специфическим редким космическим излучением (пассионарные толчки происходят 3 – 5 раз в тысячелетие). Носители пассионарности появляются в зоне следа от этого излучения – полосы шириной 200 – 300 км, и длиной до половины окружности планеты. Если в зоне этого излучения окажутся несколько народов, живущих в разных ландшафтах, они могут стать зародышем нового этноса. Смена этносов и есть процесс всемирной истории, причина прогрессивных перемен в ней.

Рассмотрим более подробно влияние биосферы на деятельность военнослужащего. Во-первых, он является живым человеческим существом и во-вторых – выполняет ряд предписанных ему обязательных действий. Как на человека на него влияют суточные и сезонные изменения (смена дня и ночи, переходы лето – зима), приводящие к различным темпам работы различных внутренних органов. Кроме того, значительное влияние оказывает солнечная активность. Необходимо также учитывать косвенные воздействия через изменяющийся растительный и животный мир (потребляемые в пищу растения, выделяемые ими газы, наличие микроорганизмов, бактерий, состояние атмосферы и т.д.). Уровень здоровья на данный момент, позволяющий выполнять возложенные задачи службы возможно более качественно, определяется перечисленными факторами. Сами же выполняемые задачи, их сложность и ограниченность во времени по сути являются дополнительным параметром, усиливающим влияние биосферы. Поэтому, при постановке проблем и их решении необходимо учитывать конкретное воздействие биосферы на окружающих. (Следует также учитывать и влияние на приборы и технику таких факторов как влажность воздуха, напряженность электрических и магнитных полей, близость грунтовых вод, наличие и перемещение живых существ – зверей, рыб и проч. и т.д.).