kce_p1398

гравитации расширение Вселенной прекратиться и начнется сжатие. В этом случае Вселенную ожидает коллапс, в результате которого вновь образуется сгусток, возникнут условия для нового Большого Взрыва и последующего потом расширения. Следовательно, Вселенная может пульсировать между состояниями максимального расширения и коллапса. Это и есть модель пульсирующей Вселенной.

Наблюдаемая часть Вселенной (метагалактика) представляется с Земли:

-однородной и изотропной на больших масштабах (более 200 мегапарсек)

-сильно неоднородной на меньших масштабах

Спектральный анализ является одним из основных методов исследования Вселенной : он позволяет на основе анализа, пришедшего из космоса света, установить количественный и качественный состав небесных тел, их температуру, скорость движения по лучу зрения и т.п.

Химический состав Вселенной полученный на основе спектрального анализа более чем на 99 % - водород и гелий и в незначительных количествах все остальные элементы.

Из модели однородной изотропной Вселенной, при ее расширении должно наблюдаться удаление Галактик от Земли. Однако астрономы могут наблюдать только так называемое «красное смещение». Связь между «красным смещением» и скоростью удаления Галактик устанавливается с помощью эффекта Доплера (изменение частоты и длины волны излучения, регистрируемое приемником, в результате движение источника или движения приемника). Если источник света приближается к наблюдателю, то длина видимой им волны укорачивается, и он наблюдает так называемое фиолетовое смещение ( из всех видимых цветов гаммы светового спектра фиолетовому соответствуют самые короткие длины волн). Если же источник света удаляется, то происходит кажущееся смещение в сторону красной части спектра (удлинение волн).

В1929 году Э.Хаббл с помощью телескопа оснащенного приборами спектрального анализа обнаружил, что свет, идущий от Галактик, которые он наблюдал, смещался в красную часть цветового спектра видимого света. Это говорило о том, что наблюдаемые Галактики удаляются, «разбегаются» от наблюдателя. Эффект «красного смещения» был использован Хабблом для измерения расстояния до галактик и скорости их удаления. Закон Хаббла: Скорость разбегания галактик пропорциональна расстоянию до них. Т.е. чем дальше Галактика, тем она удаляется быстрее. Коэффициент пропорциональности в этом законе называется постоянной Хаббла.

В1998 году появились наблюдения, которые убедительно показывают, что Вселенная расширяется не с замедлением, а с ускорением. Возраст Вселенной по современным

оценкам 12-15 млрд. лет.

Модель «Большого Взрыва» (Г.Гамов, 1948 г.)

1.«Исходное начало» Вселенной было представлено сверхплотным и сверхгорячим состоянием.

2.Это состояние возникло в результате предыдущего сжатия всей материальноэнергетической составляющей Вселенной.

3.Этому состоянию соответствовал чрезвычайно малый объем.

Состояние Вселенной, когда все вещество Вселенной в начальный момент сосредоточенно в крайне небольшом объеме с бесконечно высокой плотностью, называется сингулярным.

4.Энергия – материя, которая достигнув некоторого предела плотности и температуры в этом сингулярном состоянии, взорвалась, произошел Большой Взрыв (речь идет не о обычном взрыве).

5.Большой Взрыв придал определенную скорость движения всем фрагментам исходного физического состояния до Большого Взрыва.

6.Поскольку исходное состояние было сверхгорячим, то расширение должно сохранить остатки этой температуры, по всем направлениям расширяющейся Вселенной, в виде так называемого реликтового излучения.

41

В 1964 г. Было обнаружено реликтовое излучение. Излучение этого фона дали температуру 2,7 К, что достаточно близко к предсказанной Гамовым 10 К. Обнаруженное реликтовое излучение является подтверждением модели Большого Взрыва.

Последовательность стадий эволюции Вселенной : инфляционное расширение

– рождение вещества – формирование звезд первого поколения – образование элементов тяжелее гелия.

Антропный принцип – устанавливает зависимость человека, как сложной системы и космического существа, от физических параметров Вселенной (в частности, от фундаментальных физических постоянных – постоянной Планка, скорости света, массы протона и электрона и др.). Физические расчеты показывают, что если бы изменилась хотя бы одна из фундаментальных постоянных (при неизменности других параметров и сохранении всех физических законов), то стало бы невозможным существование тех или иных физических объектов – ядер, атомов и т.д. Например, если уменьшить массу протона на 30% , то в нашем физическом мире отсутствовали бы любые атомы, кроме атома водорода, а тем самым отсутствовала бы сама жизнь.

Согласно антропному принципу: факт существования во Вселенной сложно устроенного наблюдателя (человека разумного) накладывает сильные ограничения на параметры. Антропный принцип применяется в слабом и сильном вариантах:

-слабый антропный принцип: фундаментальные константы таковы, какими их видит наблюдатель. Т.е. на свойства Вселенной накладываются ограничения наличием нашей разумной жизни. То, что наблюдают астрономы, зависит от присутствия наблюдателя.

-сильный антропный принцип : свойства Вселенной должны быть такими, чтобы в ней обязательно была жизнь. Т.е. значения фундаментальных констант находятся в таких пределах, чтобы существовал наблюдатель.

Согласно космологическим моделям:

-происхождение легких химических элементов (вплоть до железа) связано с термоядерными реакциями внутри звезд (в недрах стабильных звезд).

-образование тяжелых химических элементов (тяжелее железа) происходит в результате взрыва звезд.

Резюмируем некоторые положения:

-модель расширяющейся Вселенной подтверждается открытием Хабблом пропорциональности между скоростью разбегания галактик и расстоянием до них

-модель Большого Взрыва подтверждается обнаружением реликтового излучения (т.е. микроволнового фонового излучения)

-оба вышеприведенных наблюдательных факта свидетельствуют и в пользу конечного возраста Вселенной

-сменится ли расширение Вселенной ее сжатием, в модели Фридмана зависит только от средней плотности материи во Вселенной

-в последние годы 20 века и начала 21 века экспериментально обнаружено, что Вселенная расширяется с ускорением

-наиболее общепринятой моделью Вселенной в современной космологии является модель однородной, изотропной горячей нестационарно расширяющейся Вселенной

-современная космология строит модели Вселенной на основе общей теории относительности Эйнштейна

-согласно модели Большого Взрыва: все вещество Вселенной в начальный момент было сосредоточено в небольшом объеме (бескончно малом) с бесконечно высокой плотностью. Такое состояние Вселенной называется сингулярностью.

5.20 Геологическая эволюция

Земля:

42

-третья по дальности от Солнца планета

-находится от Солнца на расстоянии 1 а.е.= 150 млн.км

-форма Земли слегка сплюснутый шар – эллипсоид

-средний радиус Земли 6371 км

-средняя плотность земного вещества 5,5 кг/м куб

-наклон оси Земли к плоскости орбиты 66,5 град

В начале 20 века было открыто явление радиоактивности. Это позволило разработать метод определения абсолютного возраста геологических объектов (и любых веществ). Метод получил название изотопного (радиоактивного) датирования. С помощью этого метода установлен возраст Земли. Земля возникла примерно 4,5 млрд. лет назад.

Атмосфера Земли

Окружающая Землю атмосфера условно делится на несколько слоев. Приведем их в порядке от Земли и выше.

1.Тропосфера – высота примерно 11 км, содержит ¾ всего воздуха атмосферы.

2.Стратосфера – находится над Землей на высоте 11-50 км. Это самый спокойный слой атмосферы. Там не бывает ветров, разреженный воздух и там предпочтительней летать самолетом.

3.Мезосфера – 50-80 км над Землей. Именно в этом слое сгорают метеориты.

4.Термосфера – слой очень разреженного воздуха на высоте 80-480 км над Землей. Этот слой включает в себя ионосферу – слой электрически заряженных частиц, от которого отражаются радиоволны, исходящие от Земли.

5.Экзосфера – верхний слой почти не содержащий воздуха.

Внутри атмосферы находится тонкий слой газа – озон. Озон – разновидность кислорода. Он поглощает испускаемые Солнцем ультрафиолетовые лучи. Если бы не было озонового слоя излучение, достигнув Земли ,убило бы все живое.

Химический состав атмосферы: азот - 78%, кислород - 21%, аргон - 0,9%, водяной пар - 0,1% и далее по нисходящей: метан – 0,0006%, углекислый газ – 0,00003 %, аммиак –

0,00001 % и т.д.

Внутреннее строение Земли

Не имея прямой информации о глубинах Земли (самая глубокая буровая скважина имеет глубину около 12 км), используются данные, которые дают геофизические исследования. Свойства глубоких частей планеты известны по наблюдениям за тем, с какой скоростью и в каком направлении распространяются в Земле ударные волны, возникающие при землетрясениях (их называют еще сейсмическими волнами). Сейсмические волны бывают различных типов: продольные, поперечные и поверхностные. Сквозь разные вещества эти волны двигаются с разной скоростью, их удается «уловить» и записать с помощью сейсмографов. Некоторые типы волн не распространяются через жидкие среды. Установлено, что они не проходят через внешнюю часть ядра, указывая тем самым на его жидкое состояние. Исследуя границы изменения скоростей сейсмических волн , удалось установить внутреннее строение Земли. Приведем установленные слои в порядке от поверхности Земли вглубь:

1.Земная кора – верхний слой горных пород, выходящий на поверхность Земли. Толщина Земной коры на континентах до70 км, а в океанах – всего 6 км. Температура у основания порядка 1000 град.С.

2.Мантия – это слой горных пород. Температура у основания порядка 3700 град.С. Вещество мантии (магма) находится в состоянии одновременно напоминающем и твердое. И жидкое. Мантия не находится в покое. В ней происходит круговорот веществ. Нагретые в глубине массы вещества поднимаются вверх к земной коре. Там они остывают и опускаются. Возникают гигантского масштаба вертикальные кольцеобразные течения.

43

Вместе с верхней частью мантии земная кора образует слой толщиной около ста километров под океанами и еще больше под материками – литосферу.

Под литосферой находится узкий слой – астеносфера, находящийся частично в расплавленном состоянии таком, что его вязкость гораздо меньше, чем вязкость остальной части мантии. Толщина слоя мантии около 2900 км.

3.Внешнее ядро состоит из расплавленного железа. Температура у основания порядка 2200 град.С Толщина внешнего ядра около 2200 км.

4.Внутреннее ядро – твердый железоникелевый шар. Температура порядка 4500 град. С. Радиус ядра около 1055 км.

Химический состав земной коры: кислород – 47%, кремний – 28 %, алюминий – 8%, железо – 5%, кальций – 3,6 %, натрий – 2,8% , калий – 2,6 %, магний – 2%.

Тектоника литосферных плит.

Перенос тепла из центра Земли вызывает перемещение магмы (вещества мантии). Горячая магма из глубины мантии поднимается , охлаждается, а затем вновь погружается, замещаясь новым горячим веществом. Это классический пример конвективной ячейки. Можно сказать, что магма бурлит так же, как вода в чайнике: и в том, и в другом случае тепло переносится в процессе конвекции.

Наверху конвективных ячеек земной мантии плавают породы, составляющие твердую поверхность Земли – так называемые литосферные плиты. Эти плиты перемещаются по слою, называемом – астеносфера. Таким образом, по поверхности Земли движутся не континенты, а литосферные плиты. Континенты и океаны это лишь попутные пассажиры. Механизм движущий литосферные плиты это непрерывно движущиеся конвективные ячейки магмы, увлекающие плиты в движение. Со временем плиты сдвигаются, вызывая их столкновение и растрескивание , вплоть до образования новых плит или исчезновение старых. Именно благодаря этому медленному, но непрерывному перемещению литосферных плит поверхность нашей планеты все время находится в динамике, постоянно изменяясь. Так, 175 млн. лет назад все сегодняшние континенты входили в один суперконтинент – Пангею. Там, где литосферные плиты сталкиваются , там отмечаются активные вулканы и землятресения. Литосферные плиты движутся со скоростями порядка нескольких сантиметров в год. Впервые концепцию движения материков предложил А.Вегенер в 1915 году.

Магнитное поле Земли

Магнитное поле Земли устроено примерно так же, как если бы внутри ее находился мощный прямоугольный магнит в виде бруска, помещенный под небольшим углом к оси вращения Земли. Основная гипотеза о происхождении магнитного поля Земли связана с движением электропроводящего вещества в жидком ядре Земли, создающее своеобразное гидромагнитное динамо.

Околоземное космическое пространство, которое контролируется магнитным полем Земли называется магнитосферой. Магнитосфера формируется в результате взаимодействия солнечного ветра с плазмой верхних слоев атмосферы и магнитного поля Земли. В итоге плазма солнечного ветра и солнечные корпускулярные потоки, как бы огибают земную магнитосферу. Магнитное поле Земли защищает живые организмы ( и человека) от губительных воздействий космических частиц. К этим частицам относятся, например, ионизированные (заряженные) частицы солнечного ветра. Магнитное поле Земли через магнитосферу изменяет траектории их движения, направляя частицы вдоль линий поля прочь от Земли.

Формирование прото-Земли из планетозималей

Вселенная образовалась в результате Большого Взрыва. По мере эволюции Вселенная остывала. Новообразованные атомы собирались в гигантские облака пыли и газа. Частицы пыли сталкиваясь друг с другом, сливались в единое целое. Гравитационные силы

44

притягивали маленькие объекты к более крупным. Материя распределялась по пространству не равномерно. Более плотные области, благодаря гравитационным силам, притягивали к себе все больше пыли и газа. Постепенно пылинки собирались в тела километрового размера, называемые планетозималями, которые на последней стадии формирования планеты сгребают почти всю пыль. Вначале рост тела происходит в силу случайности, но чем больше становится планетозималь, тем сильнее ее гравитация, тем интенсивней она поглощает своих маломассивных соседей. Когда масса планетозималей становится сравнимой с массой Луны, их гравитация возрастает настолько, что они встряхивают окружающие тела и отклоняют их в стороны еще до столкновения. Этим они ограничивают свой рост. Так возникают «олигархи» - зародыши планет со сравнимыми массами, конкурирующие друг с другом за оставшиеся планетозимали. Таким же образом образовалась наша планета и в ней образовалось ядро, которое стремительно сжималось. Из-за ядерных реакций и распада радиоактивных элементов в недрах Земли выделялось так много тепла, что образующие ее горные породы расплавились. Более легкие вещества, богатые кремнием, отделились в земном ядре от более плотного железа и никеля и образовали первую земную кору. Спустя примерно миллиард лет, когда Земля существенно охладилась, Земная кора затвердела и превратилась в прочную внешнюю оболочку нашей планеты, состоящую из твердых горных пород.

Остывая, Земля выбрасывала из своего ядра множество различных газов. Обычно это происходило при извержении вулканов. Легкие газы, такие, как водород или гелий, большей частью улетучивались в космическое пространство. Однако сила притяжения Земли была достаточно велика, чтобы удержать у ее поверхности более тяжелые газы. Они-то и составили основу земной атмосферы. Часть водяных паров из атмосферы сконденсировались и на Земле. Возникли океаны. Теперь наша планета была готова к тому, чтобы стать колыбелью жизни.

5.21 Происхождение жизни (эволюция и развитие живых систем)

1.Гипотезы происхождения жизни:

a)креационизм – происхождение мира, жизни и человека есть результат божественного творения, отрицающая изменение видов и их историческое развитие

b)гипотеза стационарного состояния – жизнь никогда не возникала, а существовала всегда

c)гипотеза панспермии – земная жизнь имеет космическое происхождение, т.е. появление жизни на Земле – это перенос с других планет, зародивших жизнь

d)концепция постоянного самозарождения (вплоть до XIX века была единственной концепцией, альтернативной креационизму) – жизнь возникла и возникает неоднократно из неживого вещества

e)гипотеза биохимической эволюции (абиогенеза) – (теория А.И.Опарина) – жизнь на Земле возникла в результате самоорганизации из неорганических веществ

-зарождение жизни на Земле – это результат абиогенного синтеза

-жизнь возникла в специфических условиях древней земли, в результате физико-химических процессов

45

2.В процессе возникновения жизни на Земле различают несколько основных этапов. Первый из них – абиогенный синтез низкомолекулярных органических веществ (соединений) из неорганических в условиях первобытной Земли.

2.1В процессе возникновения жизни на Земле различают несколько основных этапов. Их последовательность в процессе эволюции (от более раннего к более позднему):

a.абиогенный синтез низкомолекулярных органических соединений (мономеров) из неорганических

b.концентрирование органических соединений и образование биополимеров

c.возникновение самовоспроизводящихся молекул

d.возникновении фотосинтеза

3.Гипотеза голобиоза (методологический подход в вопросе происхождения жизни) – основана на идее первичности структур клеточного типа, способных к обмену веществ при участии ферментных белков.

4.Гипотеза генобиоза (методолгический подход в вопросе происхождения жизни) – основана на идее первичности молекулярной системы со свойствами генетического кода

5.Организмы, питающиеся готовыми органическими соединениями, называются

гетеротрофами

6.Организмы, синтезирующие органические вещества из неорганических за счет энергии Солнца или энергии неорганических соединений, называются

автотрофами

7.Фактор, способствующий выходу первых организмов из воды на сушу – понижение температуры Земли, появление озонового слоя

8.Первичная атмосфера Земли в абиогенный период возникновения жизни:

-первичная атмосфера Земли состояла из водяных паров, углекислого газа с небольшой примесью других газов (СО2, СО, H2S, NH3, CH4)

-в первичной атмосфере отсутствовал газообразный кислород (О2)

9.Соответствие между содержанием понятия и термином:

автотроф – организм, способный синтезировать органические вещества из неорганических прокариот – одноклеточный организм, не имеющий оформленного ядра

коацерват – белковый комплекс, отделенный от воды липидной оболочкой биогенез – теория, утверждающая, что все живое происходит только от живого эволюция – необратимое развитие органического мира

10.Аэроб — организм, который для процессов синтеза энергии нуждается, в свободном молекулярном кислороде. К аэробам относятся: подавляющее большинство животных, все растения, а также значительная часть микроорганизмов.

Анаэроб — организм, получающий энергию при отсутствии кислорода.

5.22 Эволюция живых систем

Эволюция, ее атрибуты: самопроизвольность, необратимость, направленность Дарвинизм Генофонд

Борьба за существование Синтетическая теория эволюции, ее положения:

-элементарная эволюционная структура – популяция

-элементарный наследственный материал – генофонд популяции

46

-элементарное явление эволюции – изменение генофонда популяции

-элементарные эволюционные факторы: мутационный процесс, популяционные волны, изоляция, естественный отбор; их эволюционное значение

-единственный направляющий фактор эволюции – естественный отбор

1.Биологическая эволюция – самопроизвольное, необратимое и направленное историческое развитие живой природы, сопровождающееся изменением генетического состава популяций, формированием адаптаций, образованием и вымиранием видов, преобразованием экосистем и биосферы в целом.

2.Дарвинизм — материалистическая теория эволюции (исторического развития) органического мира Земли, основанная на воззрениях Ч. Дарвина.

3.Основными факторами эволюции по Ч.Дарвину являются:

-наследственная изменчивость - изменения, которые возникают у каждого организма независимо от внешней среды и передаются потомкам.

-борьба за существование - совокупность разнообразных взаимоотношений между организмом и окружающими его факторами живой и неживой природы.

-естественный отбор - выживание более приспособленных особей и гибель менее приспособленных к конкретным условиям среды.

4.Генофонд — совокупность всех генных вариаций (аллелей) определѐнной популяции. Можно также говорить о едином генофонде вида, так как между разными популяциями вида происходит обмен генами. Каждая популяция характеризуется определенной совокупностью генов, которую называют генофонд.

5.Синтетическая теория эволюции (СТЭ) возникла как синтез теории эволюции Ч.Дарвина и генетики. СТЭ также опирается на палеонтологию, систематику, молекулярную биологию и другие естественные науки.

Положения СТЭ:

- элементарная эволюционная структура – популяция

-элементарный наследственный материал – генофонд популяции

-элементарное явление эволюции – изменение генофонда популяции

Основная движущая сила эволюции – естественный отбор. Он имеет 2-е

предпосылки:

-гетерогенность особей;

-избыточная численность потомства.

a. Согласно СТЭ выделяют 3 основных фактора эволюции:

-мутационный процесс. Значение фактора: приводит к появлению элементарного эволюционного материала;

-изоляция – возникновение любых барьеров, препятствующих свободному скрещиванию. Значение фактора: нарушение свободного скрещивания, что ведет к закреплению различий между популяциями одного вида;

-популяционные волны – колебание численности особей, составляющих популяцию. Значение фактора: популяционные волны подставляют под действие естественного отбора редкие мутации и, наоборот, уничтожают наиболее часто встречающиеся, что ведет к смене генотипа популяции.

6.Синтетическая теория эволюции структурно состоит из микро- и макроэволюции

7.Микроэволюция изучает эволюционные изменения, происходящие в генофондах популяций за сравнительно небольшой промежуток времени Особенности микроэволюции:

-она доступна для непосредственного наблюдения

-эволюционные изменения происходят в генофондах популяций

-эволюционные изменения происходят за сравнительно небольшой период

47

7.1. Фактор микроэволюции, который обязательно приводит к нарушению свободы скрещивания и генетической разнообразности организмов одного вида – это

изоляция

8.Макроэволюция изучает эволюционные преобразования за длительный исторический период, основные направления развития жизни на Земле в целом. Особенности макроэволюции:

-она ведет к образованию новых классов, отрядов

-эволюционные преобразования происходят в течение длительного исторического периода

9.Случайные изменения в геноме называются мутациями.

10.Естественный отбор — процесс, приводящий к выживанию и преимущественному размножению более приспособленных к данным условиям среды особей, обладающих полезными наследственными признаками. В соответствии с теорией Дарвина и современной синтетической теорией эволюции, основным материалом для естественного отбора служат случайные наследственные изменения — мутации и их комбинации. Естественный отбор действует на уровне фенотипа (организма).

11.В настоящее время известны три формы естественного отбора: дизруптивный, движущий и стабилизирующий.

12.Движущий отбор — форма естественного отбора, которая действует при направленном изменении условий внешней среды. В этом случае особи с признаками, которые отклоняются в определѐнную сторону от среднего значения, получают преимущества. При этом иные вариации признака (его отклонения в противоположную сторону от среднего значения) подвергаются отрицательному отбору. Движущий отбор осуществляется при изменении окружающей среды или приспособлении к новым условиям при расширении ареала. Он сохраняет наследственные изменения в определѐнном направлении, перемещая соответственно и норму реакции. Например, при освоении почвы, как среды обитания у различных неродственных групп животных конечности превратились в роющие. Для движущего отбора характерно возникновение новых генотипов, соответствующих наиболее приспособленным фенотипам

13.Стабилизирующий отбор — форма естественного отбора, при котором действие направлено против особей, имеющих крайние отклонения от средней нормы, в пользу особей со средней выраженностью признака. Благодаря этой форме естественного отбора глаз и количество пальцев на конечностях позвоночных в течение длительного времени остается постоянным. В результате действия стабилизирующего отбора в популяции становится преобладающим оптимальный для конкретных условий фенотип.

14.Дизруптивный (разрывающий) отбор — форма естественного отбора, при котором условия благоприятствуют двум или нескольким крайним вариантам (направлениям) изменчивости, но не благоприятствуют промежуточному, среднему состоянию признака. В результате может появиться несколько новых форм из

одной исходной. Дизруптивный отбор способствует возникновению и поддержанию полиморфизма популяций, а в некоторых случаях может служить причиной образования двух новых видов из одного вида-предшественника.

Естественный отбор действует на целостную живую систему.

5.24 Генетика и эволюция

Свойства генетического материала: дискретность, непрерывность, линейность, относительная стабильность Изменчивость: наследственная (генотипическая, мутационная)

48

Изменчивость: наследуемая (фенотипическая, модификационная)

Свойства мутаций: случайность, внезапность, ненаправленность, неоднократность и наследуемость

1.Генетика - наука о законах и механизмах наследственности и изменчивости.

2.Ген - структурная и функциональная единица наследственности, контролирующая развитие определенного признака или свойства. Ген — материальный носитель наследственной информации, участок ДНК, несущий какую-либо целостную информацию — о строении одной молекулы белка или одной молекулы РНК.

3.Совокупность всех генов организма, локализованных в его хромосомах – это

генотип

4.Аллельные гены (от греческого слова – другой) – пара генов, определяющих альтернативные варианты одного и того же признака

5.Организм, генотип которого содержит разные аллели одного гена, называется гетерозиготным. Если организм содержит одинаковые аллели одного гена, то он называется гомозиготным.

6.Фенотип – это совокупность внешних и внутренних признаков организма. Фенотип зависит от генотипа.

7.Доминантный ген - ген, выраженный в фенотипе независимо от присутствия в геноме другого аллеля этого гена.

8.Рецессивный ген – ген, который может подавляться воздействием доминантного гена и не проявляется в фенотипе. Рецессивный ген способен обеспечить проявление определяемого им признака только в том случае, если находится в паре с соответственным рецессивным геном.

9.Хромосома – нуклеопротеидная (состоит из белка и ДНК) структура в ядре эукариотической клетки. Становится заметной во время деления. Клетки организмов различных видов имеют разное число хромосом. Клетки прокариот содержат только одну кольцевую хромосому.

10.Свойства генетического материала:

– дискретность (наличие обособленных групп сцепления – хромосом), - непрерывность (физическая целостность хромосомы), - линейность (одномерность «записи» генетической информации),

- относительная стабильность (передача потомству с небольшими изменениями).

11.Свойство организмов приобретать новые признаки, а также различия между особями в пределах вида – это проявление изменчивости.

12.Ненаследственная (модификационная) изменчивость характеризуется следующими особенностями:

- кратковременностью - является групповой

- групповым характером изменений - не наследуется

13.Наследственная изменчивость характеризуется особенностями: - необратима - сопровождается изменением генотипа.

14.Мутации - стойкое (то есть такое, которое может быть унаследовано потомками данной клетки или организма) изменение генотипа, происходящие под влиянием внешней или внутренней среды. Процесс возникновения мутаций получил название мутагенеза.

15.Свойства мутаций:

- возникают внезапно, скачкообразно - связаны с изменением генотипа - случайны, ненаправлены

49

-наследственны

-являются материалом для естественного отбора.

16.Популяционная генетика - наука, изучающая распределение частот аллелей и их изменение под влиянием движущих сил эволюции. Изучает динамику генетического состава популяций, генетическое строение популяций.

17.Факты, доказывающие существование генов:

-независимое комбинирование генов при скрещивании,

-ген можно выделить из хромосомов и определить его структуру,

-способность гена изменяться (мутировать),

-замена гена приводит к появлению нового признака.

6.25 Экосистемы (многообразие живых организмов – основа организации и устойчивости биосферы)

Элементы экосистем (биотоп, биоценоз)

Биотическая структура экосистем: продуценты, консументы, редуценты как компоненты круговорота, обеспечивающего цельность экосистем Биоразнообразие как основа устойчивости живых систем

Виды природных экосистем (озеро, лес, пустыня, тундра,…, океан, биосфера) Энергетические потоки в экосистемах, правило 10% Экологические факторы: биотические и абиотические факторы, антропогенные факторы

Формы биотических отношений (хищник – жертва, паразитизм, нейтрализм)

1.Экосистема или экологическая система - природный комплекс (биокосная система), образованный живыми организмами (биоценоз) и средой их обитания (косной, например атмосфера, или биокосной — почва, водоѐм и т. п.), связанными между собой обменом веществ и энергии.

Для экосистемы характерны три основных отличительных признака:

- осуществление полного цикла трансформации вещества, от создания органического вещества до его разложения на неорганические составляющие

- экосистема обязательно представляет собой совокупность живых и неживых компонентов - относительная устойчивость, обусловленная структурой абиотических и

биотических компонентов

2.Биогеоценоз — система, включающая сообщество живых организмов и тесно связанную с ним совокупность абиотических факторов среды в пределах определенной территории, связанные между собой круговоротом веществ и потоком энергии. Представляет собой устойчивую саморегулирующуюся экологическую систему, в которой органические компоненты (животные, растения) неразрывно связаны с неорганическими (вода, почва).

3.Биоценоз - исторически сложившаяся совокупность растений, животных, микроорганизмов, населяющих участок суши или водоѐма (биотоп) и характеризующихся определѐнными отношениями как между собой, так и с абиотическими факторами окружающей среды.

4.Биотоп - — относительно однородный по абиотическим факторам среды участок суши или водоѐма, заселѐнный живыми организмами (занятое одним биоценозом).

5.Устойчивость живых систем

Одним из свойств биогеоценозов является способность к саморегуляции, то есть к поддержанию своего состава на определенном стабильном уровне. Это достигается

50