- •Российско-таджикский (славянский) университет
- •Предисловие
- •Душанбе, 30.05. 2012 г. Автор
- •Раздел I. Семинарские занятия
- •Раздел II. Практические занятия
- •Раздел I Темы, содержания и вопросы семинарских занятий
- •Тема 1. Науки о природе
- •Цели и задачи изучения предмета
- •1.2. Фундаментальные и прикладные науки
- •1.3. Дифференциация и интеграция наук
- •1.4. Эмерджентные свойства объектов природы
- •1.5. Методологические и трансдисциплинарные идеи
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 2. Наука как часть культуры
- •2.1. Естественнонаучная и гуманитарная культуры
- •2.2. Наука – ведущая форма культуры ххi века
- •2.3. Этика науки и биоэтика
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 3. Познание природы
- •3.1. Природа естественное окружение человека.
- •3.2. Левополушарное и правополушарное мышление
- •3.3. Классическое и неклассическое представление природы
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 4. Ненаучные и научные картины мира
- •4.1. Ненаучные картины мира
- •4.2. Научные картины мира
- •4.2.1. Механическая картина мира
- •4.2.2. Электромагнитная картина мира
- •4.2.3. Квантово-полевая картина мира
- •4.2.4. Эволюционно - синергетическая картина мира
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 5. Свойства пространства и времени
- •5.1. Свойства времени
- •5.2. Свойства пространства
- •5.3. Однородности пространства и времени и законы сохранения.
- •3. Специальная и общая теория относительности.
- •5.5. Фундаментальные физические величины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 6. Концепция моделирование физических объектов
- •6.1.Корпускулярная традиция описания природы
- •6.2. Континуальная традиция описания природы
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 7. Элементарные частицы и их классификации
- •7.1. История открытие элементарных частиц
- •Вопросы для самоконтроля
- •7.2. Физический вакуум
- •Вопросы для самоконтроля
- •7.3. Кварковая теория адронов
- •Вопросы для самоконтроля
- •7.4. Классификация элементарных частиц.
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 8. Силы в природе
- •8.1. Воздействие и взаимодействие
- •Вопросы для самоконтроля
- •8.2. Виды фундаментальных взаимодействий
- •Вопросы для самоконтроля
- •8.3. Сильное взаимодействие
- •Вопросы для самоконтроля
- •8.4. Электромагнитное взаимодействие
- •Вопросы для самоконтроля
- •8.5. Слабое взаимодействие
- •Вопросы для самоконтроля
- •8.6. Гравитационное взаимодействие
- •Вопросы для самоконтроля
- •8.7. Единая теория поля
- •Вопросы для самоконтроля
- •8.8. Теория «Великое объединение»
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 9. Этапы развития химических наук
- •9.1. Химические модели объектов природы
- •Вопросы для самоконтроля
- •9.2. История развития химических наук
- •Вопросы для самоконтроля
- •9.3. Атомно-молекулярное учение
- •Вопросы для самоконтроля
- •9.4. Учение о составе вещества
- •Вопросы для самоконтроля
- •9.5. Учение о структурной химии
- •Вопросы для самоконтроля
- •9.6. Учение о химических процессах
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 10. Этапы развития биологических наук
- •10.1. Натуралистическая биология
- •Вопросы для самоконтроля
- •10. 2. Физико-химическая биология
- •Вопросы для самоконтроля
- •10.3. Эволюционная биология
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 11. Структурные уровни организации живых систем
- •11.1. Молекулярно-генетический уровень
- •Вопросы для самоконтроля
- •11.2. Онтогенетический уровень
- •Вопросы для самоконтроля
- •11.3. Популяционно-видовой уровень
- •Вопросы для самоконтроля
- •11.4. Экосистемный уровень
- •Вопросы для самоконтроля
- •11.5. Биосферный уровень. Ноосфера
- •Вопросы для самоконтроля
- •Вопросы для самоконтроля
- •Вопросы для самоконтроля
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 12. Возникновение квантовой механики
- •12.1. Трудности в классической физике. Принцип соответствия
- •Вопросы для самоконтроля
- •12.2. Создание квантовой механики. Принцип неопределенности. Принцип «запрета» Паули.
- •Вопросы для самоконтроля
- •12.3. Применение квантовой механики. Принцип дополнительности
- •Вопросы для самоконтроля
- •12.4. Квантовая биология (Волновая генетика)
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 13. Концепция микросостояния объектов природы
- •13.1. Неклассические процессы и явления в природе
- •Вопросы для самоконтроля
- •13.2. Минимальное квантовое взаимодействие в микромире
- •Вопросы для самоконтроля
- •13.3. Микросостояние микрочастицы
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 14. Концепция макросостояния объектов природы
- •14.1.Тепловое равновесие как макросостояния
- •Вопросы для самоконтроля
- •14.2. Энтропия
- •Вопросы для самоконтроля
- •14.2. Минимальное тепловое воздействие или минимальное изменение энтропии
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 15. Соотношения неопределенностей
- •15.1. Соотношение неопределенностей Гейземберга
- •Вопросы для самоконтроля
- •15.2. Соотношение неопределенности Эйнштейна
- •Вопросы для самоконтроля
- •15.3. Универсальное соотношение неопределенности Шредингера
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 16. Синергетка – наука о самоорганизации
- •16.1. Моделирование сложных систем
- •Вопросы для самоконтроля
- •16.2. Характеристики самоорганизующихся систем
- •Вопросы для самоконтроля
- •16.3. Закономерность самоорганизации
- •Вопросы для самоконтроля
- •16.4. Глобальный эволюционизм
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 17. Эволюция Вселенной
- •17.1. Теория «Большого взрыва»
- •Вопросы для самоконтроля
- •17.2. Причины задержки коллапса во Вселенной
- •Вопросы для самоконтроля
- •17.3. Метагалактика
- •Вопросы для самоконтроля
- •17.4. Модели Вселенной
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 18. Галактики и звезды
- •18.1. Галактики
- •Вопросы для самоконтроля
- •18.2. Звезды
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 19. Эволюция Солнечной системы
- •19.1. Происхождение Солнечной системы
- •Вопросы для самоконтроля
- •Вопросы для самоконтроля
- •Вопросы для самоконтроля
- •19.2. Две группы планет Солнечной системы
- •Вопросы для самоконтроля
- •19.3. Солнечно-земные связи
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 20. Эволюция на геологическом уровне
- •20.1. Формирование и эволюция Земли
- •Вопросы для самоконтроля
- •20.2. Характеристики планеты - Земли
- •Вопросы для самоконтроля
- •20.3. Строение Земли
- •Вопросы для самоконтроля
- •20.4. Динамики геосфер: литосфера, гидросфера, атмосфера и биосфера
- •Вопросы для самоконтроля
- •20.5. Теория тектоники плит
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 21. Экологии и здоровье
- •21.1. Основы экологии
- •Вопросы для самоконтроля
- •Вопросы для самоконтроля
- •21.2. Экология и здоровье человека
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 22. Концепция происхождения жизни на Земле
- •22.1. Сущность жизни
- •Вопросы для самоконтроля
- •22.2. Теория Опарина–Холдейна о происхождении жизни
- •Вопросы для самоконтроля
- •22.3. Эволюция жизни.
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 23. Эволюционные процессы в природе
- •23.1. История развития эволюционных идей
- •Вопросы для самоконтроля
- •23.2. Теория эволюции
- •Вопросы для самоконтроля
- •23.3. Микроэволюция и макроэволюция
- •23.4. Союз генетики и дарвинизма или теории синтетической эволюции
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 24. Эволюции органического мира
- •24.1. Осадочные породы
- •24.2. Геохронологическая шкала
- •Вопросы для самоконтроля
- •24.3. Эволюция растительного мира
- •Вопросы для самоконтроля
- •Вопросы для самоконтроля
- •24.4. Эволюция животного мира
- •Вопросы для самоконтроля
- •Вопросы для самоконтроля
- •Вопросы для самоконтроля
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 25. Естественное происхождение человека
- •25.1. Теории происхождения человека
- •Вопросы для самоконтроля
- •25.2. Современные концепции антропогенеза
- •Вопросы для самоконтроля
- •25.3. Этапы эволюции человека
- •Вопросы для самоконтроля
- •25.4. Социальная эволюция человека
- •25.5. Культурная эволюция
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 26. Вопросы здорового образа жизни
- •26.1. Здоровье
- •26.2. Принципы здорового образа жизни
- •Вопросы для самоконтроля
- •26.3. Соблюдение условий рационального питания
- •Вопросы для самоконтроля
- •26.4. Рациональный режим труда и отдыха.
- •26.5. Профлактика вредных привычек
- •26.6. Путь к единой общечеловеческой культуре
- •Вопросы для самоконтроля
- •Раздел II Темы и содержания практических занятий
- •Тема 1. Методы научного познания
- •Практика – критерий истинности знания
- •1.2. Методы научного познания
- •1.3. Псевдонауки
- •1.4. Системный метод научного познания
- •Тема 2. Экспериментальные данные и их обработка
- •1.1. Современные методы научного исследования
- •Ошибки измерений
- •Обработка экспериментальных данных
- •1.4. Примеры решения задач Пример 1
- •Решение
- •Пример 2
- •Решение
- •Пример 3
- •Решение
- •1.5. Решите задачи
- •Тема 3. Кинематика нерелятивистские движения
- •3.1. Методические указания к решению задач Основные формулы
- •Тема 4. Динамика
- •4.3. Решите задачи
- •Тема 5. Гравитационное взаимодействие
- •Тема 6. Механическая работа. Мощность механизмов. Энергия.
- •Пример 3
- •Решение
- •6.3. Решите задачи
- •Тема 7. Импульс. Закон сохранения импульса
- •Пример 2
- •Решение
- •7.3. Решите задачи
- •Тема 8. Динамика вращательного движения. Законы сохранения момента импульса
- •8.1. Методические указания к решению задач
- •Основные формулы
- •8.2. Примеры решения задач Пример 1
- •Решение
- •Ответ: 2,8 м/с2. Пример 2
- •Решение.
- •8.3. Решите задачи
- •Тема 9. Тепловые процессы
- •9.1. Методические указания к решению задач по молекулярной физике и термодинамике Основные формулы
- •9.2. Примеры решения задач Пример 1
- •Решение
- •Ответ: Пример 2
- •Решение
- •9.3. Решите задачи
- •Тема 10. Электрические процессы
- •10.1. Методические указания к решению задач
- •Основные формулы
- •10.2. Примеры решения задач Пример 1.
- •Решение
- •Ответ: Пример 2
- •Решение.
- •7.3. Решите задачи
- •Тема 11. Постоянный электрический ток
- •Пример 2
- •Решение.
- •11.3. Решите задачи
- •Тема 12. Магнитные процессы
- •12.3. Решите задачи
- •Тема 13. Колебательные и волновые процессы
- •13.1. Методические указания к решению задач
- •13.2. Примеры решения задач Пример 1
- •Решение
- •Пример 2
- •Решение
- •13.3. Решите задачи
- •Тема 14. Оптика
- •14.1. Методические указания к решению задач по оптике Основные формулы
- •Ответы:
- •14.3. Решите задачи
- •Тема 15. Релятивистское движение.
- •15.1. Методические указания к решению задач Основные формулы
- •Тема 16. Корпускулярно-волновые свойства
- •16.1. Методические указания к решению задач Основные формулы
- •16.3. Решите задачи
- •Тема 17. Ядерные процессы
- •17.1. Методические указания к решению задач Основные формулы
- •17.2. Примеры решения задач Пример 1
- •Решение
- •Тема 18. Химические процессы
- •18.1. Методические указания к решению задач по химии
- •Ответ: 10. Пример 3
- •Ответ: .
- •18.3. Решите задачи
- •Справочные материалы
- •Универсальные физические постоянные
- •2. Соотношения между единицами измерений физических величин
- •3. Астрономические величины
- •Список использованные литературы
Вопросы для самоконтроля
1. От каких живых существ возникли прокариоты и жгутиконосцы?
2. Когда возникли скелетные животные?
3. С чем связывают взрывообразную эволюцию живых организмов?
4. Сколько % от современного количества, составила концентрация кислорода, около 620 млн. лет назад?
5. Сколько кДж/моль энергии выделяется, при брожении?
6. Сколько кДж/моль энергии выделяется, при дыхании?
7. Что является типичным представителем фауны палеозоя?
8. Из каких частей состоит тело трилобита?
9. Сколько % трилобита составило фауну палеозоя?
10. В конце, какого периода полностью исчезли трилобиты?
11. Что является гигантом палеозойских беспозвоночных?
12. Что является промежуточным звеном между трилобитом и скорпионом?
13. Сколько миллионов лет назад начинают развиваться наземные членистоногие: многоножки и скорпионы и пауки?
14. Сколько сантиметров был размах крыльев стрекозы, в период карбона?
15. Кто появились первыми: археоциаты или кораллы?
16. Кто из животных, в кембрийских морях, вел прикрепленный образ жизни и от него остались значительные скопления извести?
17. Когда появились брахиоподы – морские животные, похожие на моллюсков?
18. Останки, каких животных дали значительную часть подводным рифам и барьерам?
19. Какое общее название имеют морские звезды и морские ежи?
20. Какие основные классы моллюсков появились с кембрийского периода?
21. В какой эре появились и развивались колониальные кишечнополостные организмы – кораллы?
22. Как называют одноклеточные организмы, обладающие раковинами с особенными отверстиями, от которых образовались значительные части рифов морского дна?
23. Как иначе называют первые позвоночные животные – бесчелюстные рыбообразные?
24. От каких животных в силуре появляются рыбы?
25. От какого вида рыб, в девонский период, появляются предки нынешних акул?
26. В конце какого периода, костные рыбы оказались доминирующей группой и распались на три ветви: лучеперые, двоякодышащие и кистеперые рыбы?
27. Какая группа рыб составила 90 % от всех, существующих рыб?
28. За что получили своё названия двоякодышащие рыбы?
30. За что получили своё названия кистеперые рыбы?
31. Какой вид рыб дал начало всем наземным позвоночным, включая человека?
32. Под каким названием, в настоящее время, остался единственный реликтовый вид рыбы?
33. Где и в каком году, обнаружили реликтовую кистеперую рыбу – латимерию?
Освоение суши. Освоение суши организмами, как среды обитания началось во второй половине ордовикского периода (490 - 435). По мере заселения суши растениями, появились условия для освоения суши животными. Вероятно, на сушу из водоёмов проникли различные группы червей, затем от них появились почвенные обитатели и членистоногие. На земле начали жить многоножки, наземные насекомые и паукообразные. Жизнь на суше требовала совершенствования аппарата передвижения, развития органов дыхания, приспособления к безводной среде, а также совершенствования органов выделения экскрементов. Освоение суши животными в основном началось в начале силурского периода (435 - 400). Наземные беспозвоночные в карбоне были дополнены растительноядными брюхоногими моллюсками, дышащими воздухом. Вслед за беспозвоночными к освоению суши приступили позвоночные. Освоение суши позвоночными могло проходить только в условиях влажного и теплого климата.
В теплых и обильных растительной пищей водоёмах девона существовала богатая фауна, состоящая из беспозвоночных животных и рыб. Кистеперые рыбы были хищниками. Такой образ жизни требовал развития мощной мускулатуры тела, конечностей и челюстного аппарата. Мощная мускулатура позволяла им выбираться на мелководье, пролезать по мелким протокам из одного водоёма в другой. Им удалось освоить сушу с её бурно развивающейся флорой и фауной. Затем от них появились наиболее древние земноводные ихтиостеги. Их останки были найдены в девонских осадочных породах, в Гренландии. Ихтиостеги имели длину более 80 см, хорошо развитые пятипалые конечности, с помощью которых они ползали по суше. Значительную часть жизни ихтиостеги проводили в водоёмах, поэтому их назвали четвероногими рыбами. Между кистеперыми рыбами и их потомками – земноводными в девоне существовала острая конкуренция. Экологическая ниша земноводных была между водой и сушей – это были мелкие прибрежные участки водоёмов, заболоченные районы и области с избыточной влажностью на суше.
В карбоне, происходит расцвет древних амфибий – стегоцефалов (покрытоголовых). Их голова была защищена сплошным костным панцирем. Наиболее известными из группы стегоцефалов являются лабиринтодонты. Их название связано со строением зубов, унаследованных от кистеперых рыб. В Перми появились крупные крокодилообразные стегоцефалы.
В конце пермского периода, возникли бесхвостые земноводные, такие как лягушки и жабы. От лабиринтодонтов, в конце карбона, появились антракозавры. Антракозавров и их потомков называют ящероземноводными. Их общие признаки - это кладка икры в водоёмах.
Класс пресмыкающихся. В карбоне происходят изменения климата. Климат становится засушливым и континентальным. Засухи становятся более продолжительными. Всё это стимулировало возникновение новой группы животных – пресмыкающихся (рептилий), ведущих свое происхождение от потомков лабиринтодонтов. Рептилии потеряли связь с водной средой. Они приобрели способность к внутреннему оплодотворению. Их яйца содержат большое количество питательного вещества – желтка, они покрыты твердой скорлупой и откладываются на суше.
Настоящие рептилии появились в середине карбона. Их бурное развитие происходило в Перми. Наибольшее распространение получили пеликозавры. Они происходили от потомков ящероземноводных. От пеликозавров в мезозое произошли млекопитающие.
Таким образом, в палеозойской эре жизнь на Земле изменилась до неузнаваемости. Живые организмы вышли из воды и приспособились жить в самых засушливых местах.
