- •Тема 1. Естествознание как единая наука о природе. Важнейшие закономерности развития естествознания.
- •1.2. Натурфилософский этап естествознания.
- •1.1. История развития естествознания.
- •1.2. Натурфилософский этап естествознания.
- •1.3. Естествознание в средние века.
- •1.4. Естествознание в Новое время (XVII-XVIII в.В.).
- •1.5. Естествознание в XIX и XX веках.
- •Выводы:
- •Литература
- •Тема 2. Естествознание как отрасль научного познания.
- •2.2. Структура научного познания.
- •2.3. Поиск новых научных методов.
- •Выводы:
- •Тема 3. Физика и естествознание
- •3.2. Что такое элементарные частицы?
- •Четыре группы элементарных частиц
- •3.3. Что такое физические связи?
- •3.4. Что такое физические подсистемы и структуры?
- •3.5. Что такое физическая система, надсистема и субстрат?
- •Логика развития физического знания
- •Какие задачи стоят перед физикой в XXI веке?
- •Тема 4. О пространстве и времени.
- •Единство пространства и времени как формы существования движущейся материи в современной научной картине мира
- •4.2. Элементы теории относительности.
- •4.3. Эмпирические доказательства общей теории относительности.
- •Принцип эквивалентности гравитационного поля и сил инерции
- •1. Отклонение луча в поле тяготения Солнца
- •Изменение частоты электромагнитной волны в поле тяготения
- •Смещение перигелия орбиты Меркурия
- •Понятие гравитационного радиуса. Гравитационный коллапс. Черные дыры.
- •Тема 5. Принцип возрастания энтропии. Синергетика
- •5.2. Закон сохранения энергии в механике
- •5.3. Закон сохранения энергии в термодинамике.
- •Второй закон термодинамики как принцип направленности теплообмена (от горячего к холодному)
- •Изменение энтропии тел при теплообмене между ними
- •5.4. Энтропия и информация.
- •Синергетика – термодинамика открытых систем.
- •Самоорганизация (в природных и социальных системах)
- •Тема 6. Эволюция Вселенной
- •6.1. Модели происхождения и развития Вселенной.
- •6.2. Жизнь и разум во Вселенной: проблема внеземных цивилизаций.
- •6.1. Модели происхождения и развития Вселенной.
- •Классическая (ньютоновская) космология
- •6.2. Жизнь и разум во Вселенной: проблема внеземных цивилизаций.
- •Тема 7. Астрономия и естествознание
- •7.3. Происхождение Солнечной Системы и Земли
- •Тема 8. Химия и естествознание
- •Что такое химические элементы?
- •Что такое химические связи?
- •8.4. Что такое химические подсистемы и структуры?
- •8.5. Что такое трансформация химических элементов и химические реакции?
- •Тема 9. Биология и естествознание
- •Что такое элементарные объекты биологических исследований?
- •Что такое биологические связи, подсистемы и структуры?
- •9.1. Что такое элементарные объекты биологических исследований?
- •9.2. Что такое биологические связи, подсистемы и структуры?
- •I. Размножение
- •I I. Питание (или трофические связи)
- •Тема 10. Генетика и естествознание
- •Основные понятия и представления генетики.
- •Синтетическая теория эволюции.
- •10.1. Основные понятия и представления генетики.
- •Электромагнитная концепция гена
- •Закон Моргана
- •10.2. Синтетическая теория эволюции.
- •Примерная последовательность появления различных групп живых организмов на Земле
- •Синтетическая теория эволюции (стэ)
- •Синтетическая теория эволюции (стэ)
- •Основные пути эволюции животных и растений
- •Тема 11. Экология и естествознание
- •11.2. Цели и задачи экологии.
- •Основные аспекты экологического кризиса.
- •Тема 12. Многообразие живых организмов - основа организации и устойчивости биосферы
- •12.1. Биогеоценотический (экосистемный) уровень.
- •Концепции происхождения жизни на Земле.
- •12.1. Биогеоценотический (экосистемный) уровень.
- •12.2. Концепции происхождения жизни на Земле.
- •Тема 13. Человек и природа
- •13.2. Мировоззренческое значение проблемы происхождения человека и общества.
- •13.3. Биоэтика.
- •Литература по дисциплине «концепции современного естествознания» Основная
- •Дополнительная
Примерная последовательность появления различных групп живых организмов на Земле
2
1
1, 8
1,2 0,7 0
млрд.лет
Прокариоты
эвкариоты многоклеточные
многоклеточные
(бактерии
и (одноклеточные растения
животные ционобионты)
организмы)
500
400 300
200 100 0
520
430 420 380 370 350
150 млн. лет
Позво-
высшие рыбы деревья, голосеменные
пресмыкающие покрытосеменные
ночные
растения земно- растения,
растения
водные
крылатые
насекомые
30
тыс лет
Синтетическая теория эволюции (стэ)
Становление этой теории началось с популяционной генетики, созданной в 1926 г. С.С.Четвериковым.
Сейчас биологами, изучающими микро- и макроэволюцию, происходящих под воздействием изменений в окружающей среде, накоплено достаточно материалов, которые можно систематизировать в виде основных положений СТЭ:
Главный движущий фактор эволюции – естественный отбор как следствие конкурентных отношений борьбы за существование. Факторами видообразования являются также мутационный процесс, дрейф генов
Синтетическая теория эволюции (стэ)
Становление этой теории началось с популяционной генетики, созданной в 1926 г. С.С. Четвериковым.
Сейчас биологами, изучающими микро- и макроэволюцию, происходящих под воздействием изменений в окружающей среде, накоплено достаточно материалов, которые можно систематизировать в виде основных положений СТЭ:
Главный движущий фактор эволюции – естественный отбор как следствие конкурентных отношений борьбы за существование. Факторами видообразования являются также мутационный процесс, дрейф генов (генетико-автоматические процессы) и различные формы изоляции.
Эволюция протекает дивергентно, постепенно, через отбор мелких случайных мутаций. Новые формы могут образовываться через крупные наследственные изменения.
Эволюционные изменения случайны и не направлены. Исходным материалом для эволюции является мутации различного типа.
Макроэволюция, ведущая к образованию подвидовых групп, осуществляется через процессы микроэволюции и каких-либо особых механизмов возникновения новых форм жизни не имеет.
Единицей эволюции считается популяция как совокупность особей данного вида, занимающих определенную территорию внутри ареала вида, свободно скрещивающихся между собой и частично или полностью изолированных от других популяций, должна быть способной изменяться.
Также эволюционным изменением считаются наследственные изменения популяций, происходящие в результате спонтанных мутаций. В результате происходит изменение генофонда, или генотипического состава популяции.
Популяции в качестве единицы эволюции способны трансформировать в элементарный эволюционный материал при следующих условиях:
у всех особей популяции должны происходить наследственные изменения;
эти изменения должны затрагивать все свойства особей, вызывая их отклонения от исходных;
эти изменения должны быть четко выражены у популяций, обитающих в природных условиях;
часть этих изменений должна «выходить» за историческую арену эволюции, участвуя в образовании таксонов (семейств, отрядов, классов) низшего ранга;
скрещивающиеся таксоны должны отличаться наборами и комбинациями элементарных единиц наследственной изменчивости.
Согласно постулатам СТЭ требованиям эволюции удовлетворяют следующие мутации: генные, хромосомные, геномные. Чтобы мутации служили материалом эволюции, необходимы:
- достаточная частота возникновения мутаций;
- четкость в проявлении мутационных признаков и четко выраженная биологическая значимость этих признаков;
- генетические различия между природными таксонами.
Среди многих факторов эволюции следует учитывать искусственный отбор, отбор в популяциях, мутации, комбинативные изменчивости, численность популяции, изоляцию.
Искусственный отбор — главный фактор в образовании новых пород животных и сортов растений, приспособленных к интересам человека. Этот вид отбора приводит к изменению признака, его улучшению, что желательно для людей.
Естественный и искусственный отбор взаимосвязаны: помимо искусственного отбора, на породы животных и сорта растений действует и естественный отбор.
В процессе эволюции важнейшим этапом служит образование новых видов в природе. От первоначального вида берется несколько форм, которые не всегда развиваются в будущем. Формы, расходящиеся по признакам в наибольшей степени, имеют шанс оставить плодовитое потомство и выжить, а промежуточные формы, постоянно борющиеся за существование, под влиянием естественного отбора со временем вымирают.
В XX в. сформировалось новое определение — микроэволюция, процесс, происходящий внутри вида и приводящий к возникновению новых внутривидовых группировок — подвидов и популяций. Микроэволюция может проходить в короткое время.
Существует наряду с микроэволюцией макроэволюция, которая представляет собой надвидовую эволюцию, протекающую внутри популяций одного вида, то есть это процесс образования новых родов из видов, новых семейств из родов. Этот тип эволюции происходит в достаточно большие периоды времени. Принципиальных различий между макро- и микроэволюцией не наблюдается. Микроэволюции свойственны естественный отбор, борьба за существование. В макроэволюции происходит дивергенция — расхождение признаков при изменяющихся условиях существования, следствие — появление новых группировок особей внутри вида.
Эволюция имеет три важных результата:
относительная приспособляемость организмов к условиям внешней среды;
постепенное усложнение и повышение организации живых существ;
многообразие видов.
В качестве доказательств макроэволюции приводятся:
палеонтологические доказательства;
эмбриологические доказательства.
В XIX в. немецкие ученые Э. Геккель и Ф. Мюллер вывели закон соотношения онтогенеза (биогенетический закон): «Каждая особь в индивидуальном развитии (онтогенезе) повторяет историю развития своего вида (филогенез), или онтогенез есть краткое повторение филогенеза».
Биогенетический закон применим не только к животным, но и к растениям.
Развитие живой природы носило прогрессивный характер: от низших форм к высшим, от простого к сложному. Виды приспосабливались к конкретным условиям существования.