- •Тема 1 Естествознание и мировая культура
- •Культура. Естественнонаучная и гуманитарная культуры
- •Наука и ее место в мировой культуре
- •Научный метод
- •История естествознания
- •Основные черты современной научной картины мира
- •Тема 2 Концепции пространства и времени в современном естествознании
- •2.1 Структурные уровни организации материи;
- •Микро-, макро- и мегамиры
- •Современное естествознание выделяет три структурных уровня организации материи по критерию масштабности: микромир, макромир и мегамир.
- •2.2 Понятия пространства и времени и их основные свойства
- •2.3 Принципы относительности
- •2.4 Основные положения специальной теории относительности
- •2. 5 Принцип эквивалентности сил инерции и тяготения
- •2. 6 Элементы общей теории относительности и их экспериментальные подтверждения
- •Контрольные вопросы
- •Тема 3 Принципы симметрии и законы сохранения
- •3.1 Понятие симметрии. Теорема Нетер
- •3.2 Однородность времени и закон сохранения энергии
- •3.3 Однородность пространства и закон сохранения импульса
- •3.4 Изотропность пространства и закон сохранения момента импульса
- •Контрольные вопросы
- •Тема 4 Корпускулярная и континуальная концепции описания природы
- •4.1 Вещество и поле
- •4.2 Гравитационное поле и его основные характеристики
- •4.3 Электростатическое поле
- •4.4 Магнитное поле
- •4.5 Основы электромагнитной теории Максвелла. Электромагнитные волны
- •4.6 Волновые и корпускулярные свойства электромагнитного излучения
- •Эффектом Комптона называется явление упругого рассеяния фотонов рентгеновского излучения на свободных и слабо связанных электронах вещества, сопровождающееся увеличением длины волны излучения
- •4.7 Волновые свойства микрообъектов и их вероятностное описание
- •4.8 Диалектическое единство корпускулярных и волновых свойств материи
- •Контрольные вопросы
- •Тема 5 Особенности организации материи в микромире
- •5.1 Современные представления о строении атома
- •5.2 Строение атомного ядра
- •5.3 Радиоактивность. Радиоактивное излучение
- •5.4 Основные типы физических взаимодействий и классификация элементарных частиц
- •5.5 Частицы и античастицы. Антивещество
- •Контрольные вопросы
- •Тема 6 Порядок и беспорядок в природе
- •6.1 Равновесная термодинамика и ее законы
- •6.2 Хаос и порядок. Статистический смысл второго начала термодинамики
- •6.3 Понятие самоорганизации
- •6.4 Изменение энтропии в открытых системах
- •6.6 Самоорганизация в живой и неживой природе
- •1. Самоорганизация в неживой природе
- •2. Самоорганизующийся мир живого
- •Контрольные вопросы
- •Тема 7 Современные космологические концепции
- •7.1 Космологические модели Вселенной
- •7.2 Большой взрыв и теория Горячей Вселенной
- •7.3 Образование крупномасштабных структур во Вселенной. Эволюция галактик и звезд
- •Контрольные вопросы
- •Тема 8 Концепции современной химии
- •8.1 Классификация химических соединений
- •8. 2 Типы химических связей
- •8.3 Реакционная способность веществ
- •Контрольные вопросы
- •Тема 9 Биологический уровень организации материи
- •9.1 Сущность живого и его основные признаки
- •9.2 Гипотезы возникновения жизни на Земле
- •9.3 Структурные уровни организации живой материи
- •9.4 Принципы биологической эволюции
- •9.5 Биологическая эволюция человека. Проблема антропогенеза
- •9.6 Основные системы организма человека
- •9.7 Эмоции, творчество, работоспособность
- •1. Эмоции
- •2. Творчество
- •3. Работоспособность
- •Контрольные вопросы
- •Тема 10 Эволюция биосферы
- •Биосфера. Круговорот веществ и энергии
- •Биоценоз как живая часть биогеоценоза
- •Основные проблемы современные экологии
- •10.4 Учение в.И. Вернадского о ноосфере
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Краткий словарь основных понятий и терминов
9.3 Структурные уровни организации живой материи
Мир живого чрезвычайно многообразен. К настоящему времени биологами обнаружено и описано более 1 млн. видов животных, около полумиллиона видов растений, несколько сот тысяч видов грибов, более 3 тыс. видов бактерий. Мир живой природы исследован далеко не полностью, число неописанных видов оценивается по меньшей мере в 1 млн. Классифицируя это многообразие по критерию масштабности, можно выделить следующие уровни организации живой материи
1. Молекулярный самый низкий уровень, на котором биологическая система проявляется в виде функционирования биологически активных молекул белков, нуклеиновых кислот, углеводов и т.д. С этого уровня наблюдаются свойства, характерные исключительно для живой материи;
2. Клеточный уровень, на котором биологически активные молекулы объединяются в единую систему. В отношении клеточной организации все живые организмы подразделяются на одноклеточные и многоклеточные;
3. Тканевый уровень, на котором сочетание однородных клеток образуют ткань. Этот уровень охватывает совокупность клеток, объединенных общностью происхождения и функций; у позвоночных организмов имеется более 200 видов тканей. В настоящее время разрабатывается возможность выращивания различных видов тканей человека из стволовых клеток, которых много в костном мозге и волосяных луковицах;
4. Органный уровень, на котором несколько типов тканей функционально взаимодействуют и образуют определенный орган;
5. Организменный уровень, на котором взаимодействие ряда органов сводится в единую систему индивидуального организма;
6. Популяционновидовой уровень образуется свободно скрещивающимися между собой особями одного вида, связанными единством происхождения, образом жизни и местом обитания. На этом уровне происходят элементарные эволюционные изменения в целом;
7. Биоценоз – уровень, объединяющий разные виды организмов, приспособленных к совместному существованию на данной территории. Основу возникновения и существования биоценозов представляют отношения организмов, их связи, в которые они вступают, населяя один и тот же биотоп. (Биотоп – тот участок абиотической среды, которую занимает биоценоз.) Это могут быть отношения «хищник-жертва», «паразит-хозяин», мутуализм (взамовыгодные отношения видов), комменсализм (деятельность одного вида доставляет пищу или убежище другому) и др.;
8. Экосистема и биогеоценоз уровни, объединяющие разные виды организмов и неорганических компонентов, в которых может осуществляться круговорот веществ. Биогеоценоз представляет собой участок земной поверхности с однородными абиотическими факторами с определенным составом взаимодействующих живых организмов. Экосистемы могут быть естественными и искусственными. Все экосистемы включают одни и те же категории организмов, взаимодействующих друг с другом стереотипным образом. Эти категории следующие: продуценты (фотосинтезирующие растения), консументы (потребители органики как источника вещества и энергии), детритофаги (организмы, питающиеся мертвыми растительными и животными остатками). Среди детритофагов выделяют особую подгруппу, называемую редуцентами, – это грибы и бактерии, которые повсюду существуют и размножаются в основном спорами;
9. Биосферный включает всю совокупность живых организмов Земли вместе с окружающей их природной средой. На этом уровне происходят все глобальные круговороты вещества, связанные с жизнедеятельностью организмов.
