
- •Оглавление
- •Естествознание в системе науки и культуры
- •Принципы, формы и методы научного познания
- •Общие принципы научного познания
- •Формы научного познания
- •Методы научного исследования
- •Особая роль математики в естествознании
- •Естествознание и научная картина мира
- •Понятие научной картины мира
- •Историческая смена физических картин мира
- •Панорама современного естествознания
- •Естествознание в аспекте научно-технической революции
- •Тенденции развития естествознания
- •Проблема классификации наук
- •История естествознания
- •Зарождение эмпирического научного знания
- •Античная наука
- •Александрийский период развития науки
- •Развитие науки арабских и среднеазиатских народов в средние века
- •Период схоластики
- •Научная революция XVI–XVII вв.
- •Революция в астрономии
- •Экспериментальный метод Галилея
- •Становление физики как самостоятельной науки
- •Революция в математике
- •Развитие научных методов в естествознании
- •Развитие естествознания в хviii в.
- •Физические концепции естествознания
- •Механистическая картина мира
- •Принцип относительности Галилея
- •Механика Ньютона
- •Характерные особенности механистической картины мира
- •Развитие концепций термодинамики и статистической физики
- •Вещественная и корпускулярная теории теплоты
- •Необратимость времени в термодинамике
- •Первое и второе начала термодинамики
- •Принцип возрастания энтропии, хаос и порядок
- •Статистический подход к описанию макросистем
- •Развитие концепций электромагнитного поля
- •"Экспериментальные исследования по электричеству" Фарадея
- •Теория электромагнетизма Максвелла
- •Корпускулярная и континуальная концепция описания природы
- •Развитие представлений о свете
- •Концепция дальнодействия и близкодействия
- •Развитие концепций пространства и времени в специальной теории относительности
- •Принцип относительности
- •Преобразование Лоренца
- •Релятивистская механика
- •Четырехмерное пространство-время в специальной теории относительности
- •Экспериментальное подтверждение специальной теории относительности
- •Общая теория относительности
- •Принцип эквивалентности
- •Экспериментальное подтверждение общей теории относительности
- •Философские выводы из теории относительности
- •Симметрия пространства и времени и законы сохранения
- •Мегамир в его многообразии и единстве
- •Галактики и структура Вселенной
- •Солнечная система
- •Концепция расширения Вселенной
- •Эволюция Вселенной
- •Концепция большого взрыва
- •Принципы организации микромира
- •Развитие концепции атомизма
- •Теория атома Бора – мост от классики к современности
- •Корпускулярно-волновые свойства микрочастиц
- •Принцип неопределенности
- •Принцип дополнительности
- •Описание микрообъектов в квантовой механике
- •Принцип суперпозиции
- •Принцип тождественности
- •Принципы причинности и соответствия в квантовой механике
- •Фундаментальные взаимодействия в природе
- •Гравитационное взаимодействие
- •Электромагнитное взаимодействие
- •Сильное взаимодействие
- •Слабое взаимодействие
- •Элементарные частицы
- •Характеристики элементарных частиц
- •Классификация элементарных частиц
- •Структурные уровни организации материи
- •Развитие химических концепций
- •Учение о составе вещества
- •Первые представления о химическом элементе
- •Закон постоянства состава
- •Закон простых кратных отношений
- •Гипотеза Авогадро
- •Атомно-молекулярное учение
- •Закон сохранения массы и энергии
- •Периодический закон Менделеева
- •Электронное строение атома
- •Структура химических систем
- •Теория химического строения Бутлерова
- •Химическая связь
- •Физико-химические закономерности протекания химических процессов
- •Энергетика химических процессов
- •Химическая кинетика
- •Понятие о катализе и катализаторах
- •Реакционная способность веществ
- •Обратимые реакции и состояние химического равновесия
- •Развитие химии экстремальных состояний
- •Особенности биологического уровня организации материи
- •Свойства живых систем
- •Уровни организации живой природы
- •Молекулярный уровень
- •Клеточный уровень
- •Органно-тканевый уровень
- •Организменный уровень
- •Популяционно-видовой уровень
- •Биогеоценотический и биосферный уровни
- •Клетка – структурная и функциональная единица живых организмов
- •Клеточная теория
- •Химический состав клеток
- •Клеточные и неклеточные формы жизни
- •Систематика живой природы
- •Генетика
- •Законы Менделя
- •Хромосомная теория наследственности
- •Изменчивость
- •Генетика человека
- •Генная инженерия и биоэтика
- •Принципы эволюции живых систем
- •Общее понятие прогресса и его проявление в живой природе
- •Ламаркизм
- •Дарвинизм. Эволюция путем естественного отбора
- •Развитие дарвинизма. Основные факторы и движущие силы эволюции
- •Доказательства эволюции живой природы
- •Биохимическая эволюция
- •Основные подходы к проблеме происхождения жизни
- •Химическая эволюция
- •Коацерватная стадия в процессе возникновения жизни
- •Начальные этапы развития жизни на Земле
- •Происхождение и эволюция человека
- •Положение человека в системе животного мира
- •Отряд приматов
- •Происхождение человека
- •Этапы эволюции человека
- •Биосфера и человек
- •Концептуальные подходы к изучению биосферы
- •Многообразие живых организмов – основа организации и устойчивости биосферы
- •Биогеохимические циклы в биосфере
- •Эволюция биосферы
- •Ноосфера. Путь к единой культуре.
- •Охрана биосферы
- •Влияние космоса на земные процессы
- •Современная наука о человеке
- •Здоровье и работоспособность человека
- •Физиология человека
- •Мозг и сознание
- •Сознание – функция мозга
- •Смерть мозга и морально-этические и правовые проблемы
- •Структура субъективного мира человека
- •Эмоции, чувства и интеллект
- •Сознание и самосознание
- •Сознательное и бессознательное
- •Творчество
- •Системный подход в естествознании
- •Принципы эволюции систем
- •Самоорганизация в живой и неживой природе
- •Заключение
- •Литература
Эволюция биосферы
Эволюция биосферы –процесс, связанный с образованием биосферы, расширением ее границ и изменением ее состава, включающий в себя как эволюцию живого вещества, так и следствие этой эволюции – изменение биокосного и биогенного вещества – почвы, наземных и подземных вод, атмосферы и т.д.
Эволюция биосферы проходит в несколько этапов, среди которых выделяют три основных этапа:
1-й этап –появление на Земле в архейскую эру (3,5 млрд. лет назад) первых живых организмов – прокариотов – анаэробных организмов, способных жить и развиваться в отсутствие кислорода. По способу питания это были гетеротрофные организмы, т.е. поглощающие извне органические вещества. На Земле в это время не было свободного кислорода, а в первичном океане содержалось достаточно органических веществ абиогенного происхождения. Однако в дальнейшем в первичном океане стал ощущаться недостаток органических веществ, что привело к возникновению аутотрофных организмов, способных за счет внутренних процессов хемосинтеза, а потом – фотосинтеза перерабатывать неорганические вещества в органические.
2-й этап– возникновение фотосинтезирующих зеленых растений, благодаря которым произошло накопление кислорода в атмосфере, что привело к появлению живых организмов, способных жить и развиваться только при наличии в среде свободного кислорода (аэробных организмов). Накопление содержания кислорода в атмосфере привело к образованию в верхних ее слоях озонового экрана, не пропускающего губительные для жизни коротковолновые ультрафиолетовые лучи. Это позволило живым существам подняться на поверхность воды и выйти на сушу. Развитие механизмов аэробного дыхания сделало возможным появление многоклеточных организмов. Первые такие организмы появились при концентрации кислорода в атмосфере около 3 %. Уже в середине палеозойской эры (570–230 млн. лет назад) содержание кислорода стабилизировалось на уровне около 2О%, так как к этому времени темпы потребления кислорода живыми организмами и его образования при фотосинтезе уравнялись. Благодаря этому установилось относительное постоянство состава атмосферы.
3-й этап– возникновение человеческого общества, являющегося частью биосферы, но управляемого социальными законами, не свойственными другим ее частям, и вступающего в противоречие с законами биосферы.
Первоначально действие человека на окружающую среду не отличалось от действия других организмов. Используемые человеком природные источники восстанавливались естественным путем, а продукты его жизнедеятельности поступали в общий круговорот веществ. Со временем рост численности населения и все возрастающее использование природных ресурсов превратились в мощный экологический фактор, нарушивший равновесие в биосфере.
Первые два этапа, представляют собой процесс естественной самоорганизации биосферы, осуществляемый под воздействием чисто биологических факторов, т.н. период биогенеза;третий этап, связанный с появлением и развитием человеческого общества, называетсяноогенезом.
Ноосфера. Путь к единой культуре.
В учении Вернадского о биосфере развита концепция ноосферы.
Ноосфера– это будущее эволюционное состояние биосферы, связанное с преодолением мировым человеческим сообществом негативных последствий воздействия человека на природу и с сознательным ее преобразованием с целью сохранения и умножения возобновляемых природных ресурсов для удовлетворения потребностей численно растущего человечества.
Считая переход биосферы в ноосферу закономерным и естественным, Вернадский выделил ряд его предпосылок, среди которых:
научное и культурное объединение всего человечества;
открытие новых источников энергии;
подъем благосостояния и активности трудящихся;
исключение войн из жизни человеческого общества.
Согласно Вернадскому, ноосфера – это гармоничное соединение природы и общества, торжество разума и гуманизма, это слитые воедино на благо человечества наука, общественное развитие и государственная политика, мир без оружия, войн и экологических проблем.
Концепция ноосферы может рассматриваться как возможная модель будущей цивилизации.
Следует иметь в виду, что стихийным, неуправляемым процессом биосфера может превратиться (и реально уже превратилась) лишь в техносферуисоциосферусо всеми присущими им глобальными проблемами и противоречиями. Переход же биосферы в ноосферу может быть осуществлен лишь в том случае, когда человечество сумеет организовать как собственную эволюцию, так и дальнейшую эволюцию биосферы в целом, действительно руководствуясь принципом “не навреди”. Концепция В.И. Вернадского о биосфере, переходящей в ноосферу, охватывает эволюцию жизни нашей планеты в единстве космических, геологических, биологических, антропогенных и техногенных факторов.