Сущность жизни

Вид материала

Документы

Содержание Возникновение и эволюция биосферы Экологический кризис Основные экологические проблемы современности . 12. Экологический кризис Мирового океана и загрязнение природных вод Всё должно куда-то деваться Природа « знает » лучше Ничто не даётся даром Происхождение жизни Современные представления о возникновении жизни Этапы возникновения жизни II. Концентрация органических веществ с образованием открытых пробиологических систем – коацерватов III. Возникновение процесса самовоспроизведения молекул (биогенного матричного синтеза биополимеров ) Способ обмена веществ и получения энергии для жизнедеятельности – гликолиз и брожение Социально-экономические предпосылки Естественнонаучные предпосылки Проблематика дарвинизма Логическая структура эволюционного учения Ч. Дарвина Изменчивость Обоснование изменяемости видов Формы изменчивости

Подобный материал:

• В. П. Крючков Рассказы и пьесы, 957.62kb.
• Тематическое планирование курса «Обществознание», 10-11 классы, 470.24kb.
• Мировоззрение, его сущность, роль в жизни людей, 1231.6kb.
• Экзаменационные вопросы по философии, 16.84kb.
• Г. А. Василевич, доктор юридических наук, профессор сущность конституции, 68.32kb.
• Мы представляем фрагменты книги ш. А. Амонашвили «школа жизни» (М.: Издательский дом, 882.19kb.
• Прогнозирование и планирование: основные понятия, сущность и сфера применения. Изучив, 994.42kb.
• Программа для поступающих на направление подготовки магистратратуры 080200 «менеджмент», 256.74kb.
• Размножение и индивидуальное развитие организмов, 44.8kb.
• Закономерности возникновения жизни в космосе., 3156.97kb.

Возникновение и эволюция биосферы

• Живая материя , а вместе с ней и биосфера появилась на Земле вследствие возникновения жизни в процессе химической эволюции около 3,5 млрд лет назад , приведшей к образованию органических веществ ( белков и нуклеиновых кислот ) путём абиогенного синтеза
  
• Первые формы жизни представляли собой биохимически простые прокариотические одноклеточные или неклеточные гетеротрофные и анаэробные структуры , получавших энергию путём малопродуктивного брожения ; позднее ( 2 –1,5 млрд. лет тому назад ) появились эукариотические организмы ( примитивная жизнь в воде не могла эволюционировать далее одноклеточной формы )
  
• Факторы эволюции биосферы :
  

1. Геологические и климатические изменения на планете
   
2. Биологическая эволюция ( изменение видового состава и количества живых организмов )
   

• Большую часть геологического времени эволюция жизни проходила в воде , была сосредоточена у дна и поэтому ограничивалась гидросферой ( жизнь на суше была невозможна из-за губительного ультрафиолетового излучения солнца )
  

• Важным переломным этапом в эволюции древней биосферы было появление автотрофного способа питания , основанного на фото- и хемосинтезе органических веществ из неорганических за счёт световой или тепловой энергии ( единый ствол жизни разделился на царство животных и растений ) ; недостаток органических веществ создал давление отбора , приведшее к возникновению фотосинтеза
  

• следствием автотрофности явилось появление в воде и атмосфере свободного кислорода , а также процесса дыхания ( окисления органических субстратов с выделением большого количества клеточной энергии ) ; первыми автотрофами были сине-зелёные водоросли ( цианобактерии )
  

• С возникновением фотосинтеза произошёл переход от гетеротрофной восстановительной биосферы к автотрофной окислительной , какой она является по сей день
  

• Прогрессивное увеличение кислорода в воде и диффузии его в атмосферу привело к изменению химического состава геосфер , формированию мощного озонового экрана , защитившего поверхность Земли от жёсткого ультрафиолета ( условие для экспансии жизни на сушу )
  
• Развитие механизма аэробного дыхания привело к возникновению многоклеточных организмов около 600млн. лет назад ( начало кембрия ) , когда концентрация свободного кислорода в атмосфере достигло 3% ( это были мягкотелые беспозвоночные донные организмы )
  

• В раннем палеозое ( силурийский период ) живое вещество в массовом количестве выходит на поверхность континентов ( сушу ) , сначала растения ( риниофиты , псилофиты ) , а потом животные – образуется наземная флора и фауна
  

• Первоначально занимаются площади влажных тёплых областей , позднее сухие и засушливые
  
• Завоевание материков живым веществом сопровождается резким возрастанием его массы ; оно стало резко преобладать над количеством океанической биомассы
  

• Развитие зелёных растений суши обеспечило образование больших количеств кислорода и органических веществ , что привело к возникновению организмов с более высоким уровнем структурно-функциональной организации , широкому расселению и проникновению жизни в различные среды обитания , последующей прогрессивной эволюции
  

• В огромной степени увеличивается воздействие живых организмов на геохомию океана , атмосферу литосферу , что приводит к формированию их современного химического состава ; живое вещество становится самой мощной преобразующей силой , изменяющей геосферы
  

• С середины палеозоя темпы потребления кислорода живыми организмами , его расход в абиотических процессах и темпы его образования сравнялись ( с этого периода содержание кислорода в атмосфере стабилизировалось на уровне примерно 20% )
  

• С появлением человеческого общества в развитии биосферы намечается переход от биогенеза , обуславливаемого факторами биологической эволюции , к ноогенезу – развитию под влиянием разумной созидательной деятельности человечества
  

Этапы эволюции биосферы

I этап – биогенез – возникновение первичной биосферы с биотическим круговоротом , определяемое исключительно биологическими закономерностями развития

II этап – ноогенез – развитие биосферы в результате возникновения и человеческого сознания , общества в процессе трудовой ( производственной ) деятельности

Ноосфера


Ноосфера ( букв. сфера разума ) – высшая стадия развития биосферы , связанная с возникновением и и становлением в ней цивилизованного человечества, когда его разумная деятельность становиться главным определяющим фактором её развития

• Понятие « ноосфера » ввел Э. Леруа ( франц.) в 1927 г. ; большое значение в развитии представлений о ноосфере имели труды В. И . Вернадского и П . Тейяра-де-Шардена ( франц. )
  

• Ноосфера – область взаимодействия природы и общества
  
• Человеческое общество , благодаря познанию законов природы и развитию техники становится крупнейшей планетарной силой , превышающей по своим масштабам все геологические процессы , определяет ход всех процессов в биосфере , изменяя её своим трудом и социальной деятельностью
  

Этапы возникновения ноосферы

• Возникновение человеческого общества – результат длительного и неизбежного развития живого вещества в пределах биосферы
  
• Переход биосферы в состояние ноосферы – неизбежное следствие , сопутствующее развитию научной мысли , происходящее независимо от человеческой воли , как естественный природный процесс
  

I этап – возникновение антопосферы

• Длительный период стихийного , дикого и полудикого существования человека
  
• Сфера первобытной деятельности человеческого общества в пределах биосферы
  
• Источником энергии преобразования природы являлся только огонь , благодаря которому произошло расселение человека по всей поверхности суши
  
• Влияние и экологические последствия воздействия на биосферу стихийны и крайне незначительны , продукты хозяйственной деятельности людей включаются и полностью утилизируются в биотическом круговороте
  

II этап – возникновение ноосферы

• Относительно короткий , современный период сознательной , целенаправленной деятельности человеческого общества
  
• Связано в первую очередь с овладением различными формами энергии – механической , тепловой , химической , атомно-ядерной , в перспективе – биологической , развитием науки , техники , коммуникаций
  
• Последствия воздействия – решающие , определяющие все процессы в биосфере , продукты деятельности не утилизируются в биотическим круговороте , нарушая его цикличность и сбалансированность
  
• Развитие техносферы
  

Техносфера – часть ноосферы и биосферы , преобразованная людьми с помощью техники с целью оптимизации социально-экономических условий жизни

• Существуют два основных подхода к будущему развитию ноосферы :
  

1. Ограниченная перестройка всей биосферы с целью сохранения в ней условий , в которых возник и может существовать человек как вид , сохраняя своё здоровье
   
2. Максимальное сохранение биосферы с отделением и почти полной изоляцией техносферы , с помощью которой создаются искусственные условия существования людей , имитирующие природные
   

• Очевидно , развитие ноосферы будет идти по обоим направлениям
  

Признаки современной ноосферы

1. Возрастающее количество извлекаемых материалов литосферы – рост разработок месторождений полезных ископаемых ( сейчас оно превышает 100млрд тонн в год )
   
2. Массовое потребление продуктов фотосинтеза прошлых геологических эпох в энергетических целях ( угля , природного газа , нефти ) , что сдвигает химическое равновесие в биосфере в сторону расходования продуктов ассимиляции , накоплению СО₂ , снижению количества О₂ в биосфере , вследствие сжигания его в производстве
   
3. Рассеивание аккумулированной до появления человека энергии Земли в процессе её потребления производством , что приводит к истощению невосполнимых энергетических и сырьевых ресурсов , запасы которых весьма ограниченны
   
4. Массовое создании и вовлечение в миграцию атомов техногенных веществ и продуктов , ранее в биосфере отсутствующих , в том числе чистых металлов ; происходит металлизация биосферы
   
5. Некоторые , созданные человеком вещества и материалы ( например , многие пластмассы ) , вообще не способны включаться в природно-анропогенные циклы , так как не перерабатываются в экосистемах , загрязняя их и являясь абсолютно чуждыми живой материи веществами
   
6. Уменьшение замкнутости биогеохимических циклов биофильных элементов , вовлечённых в производственные процессы , что вызывает снижение способности к их саморегуляции , нарушению гомеостаза биосферы , её устойчивости ; образование новых антропогенных круговоротов веществ
   
7. Появление новых трансурановых химических элементов , искусственно синтезированных в процессе ядерных технологий
   
8. Овладение многими видами энергии – электрической , тепловой , химической , механической ; использование ядерной энергии , перспективы получения термоядерной энергии , что позволит полностью отказаться от горючих полезных ископаемых в качестве источника энергии ; возможности использования биологической энергии с помощью биотехнологических технологий
   
9. Создание новых форм жизни ( новых видов организмов с заданными генетическими свойствами ) методами генной и клеточной инженерии
   
10. Развитие биотехнологии , производящей промышленные количества важнейших органических соединений , решающей самые сложные экологические и медицинские проблемы современности
    
11. Выход живого вещества планеты в космос ( освоение ближнего космического пространства ) , в перспективе – создание искусственных ( техногенных ) биосфер на других планетах ; ноосфера становится сферой Солнечной системы
    
12. Изменение климата и рельефа земной коры , вследствие хозяйственной деятельности
    
13. Обеднение флоры и фауны биосферы из-за введения монокультур и разрушения среды обитания живых организмов
    
14. В настоящее время человечество стоит перед перспективой экологического кризиса , элементы которого проявляются в значительной мере уже сейчас ( загрязнение геосфер и Мирового океана , увеличение количества отходов , истощение природных ресурсов , деградация и сокращение площади почв , разрушений природных экосистем , рост народонаселения , нехватка пищевого и кормового белка , пресной воды , ослабление генофонда человечества , сведение лесов , техногенные катастрофы и т. д. )
    

Экологический кризис – состояние среды обитания , которое в результате произошедших в ней изменений становится непригодной для жизни людей и высших организмов

• Ожидаемый кризис по своему происхождению является антропогенным
  

Основные экологические проблемы современности .

Влияние человека на биосферу

• Современное состояние ноосферы характеризуется всё возрастающей перспективой экологического кризиса , многие аспекты которой уже проявляются в полной мере , создавая реальную угрозу существования целых регионов планеты
  

Экологический кризис – состояние среды обитания , которое в результате произошедших в ней изменений становится непригодной для жизни людей и высших организмов

• Ожидаемый кризис по своему происхождению является антропогенным
  

• Причиной возникновения экологических проблем является хозяйственная деятельность человека в биосфере , прогрессивно усиливающаяся в новейшее время и приобретающая необратимо глобальный характер ; человек – самый мощный экологический фактор в современной биосфере
  

• Ресурсы биосферы используются прежде всего для производства пищи , энергии , материалов и сырья для получения промышленной продукции , химического синтеза ; значительную нагрузку испытывает биосфера в связи с ростом народонаселения и урбанизацией , развитием транспорта , средств связи , военных конфликтов , разработкой полезных ископаемых , защитой растений , утилизацией бытовых и промышленных отходов
  
• Темпы потребления ресурсов биосферы и объёмы выбросов непрерывно растут ; потребление ресурсов планеты значительно превысило темпы их естественного воспроизводства
  

• Не изобретены механизмы , поддерживающие стабильность биосферы в условиях такой интенсивной эксплуатации
  

• Экологические проблемы приобретают интернациональный характер , что связано с развитием транспорта и взаимосвязанностью и взаимозависимостью экономик разных стран
  

• К наиболее существенным экологическим проблемам относятся :
  

1. Истончение и локальное разрушение озонового экрана в стратосфере
   

• Причиной разрушения озонового экрана , защищающего живые организмы и людей от губительного действия жёсткого ультрафиолетового излучения Солнца , является применение в промышленных и бытовых установках т. н. хлорфторуглеродов – газообразного компонента холодильных агрегатов и аэрозолей
  
• Сокращение количества озона на 1% ведёт к увеличению заболевания раком кожи на 5 - 7% ( ежегодно 9 тыс. человек только на европейской территории России смертельно заболевают раком по этой причине )
  
• В1990 году принято решение ( Монреальский протокол ) о полном прекращении производства хлофторуглеродов к 2000 г. , выполнение которого не является международным фактом
  

2. Изменение климата Земли
   

• Возникновение и прогрессивное усиление парникового эффекта – повышение среднеземной температуры планеты , вследствие попадания в атмосферу т. н. парниковых газов – СО₂ ( ответственен за половину парникового эффекта ) , СН₄ , N₂О , действующих как стекло в теплице , затрудняя отдачу тепла с поверхности Земли ( за последние 100 лет концентрация СО₂ в атмосфере увеличилось на 12% )
  
• Повышение температуры планеты приведет и уже приводит к резкому усилению процесса опустынивания земель , подъёму уровня Мирового океана ( за счёт таяния полярных льдов ) и затоплению огромных площадей суши , стран и регионов , находящихся ниже уровня моря
  

3. Изменение состава и загрязнение атмосферы
   

• Причина – выделение газообразных загрязнителей ( СО₂ , угарный газ СО , SО₂ , метан NH₄ , NО₂ , NO , N₂О , парниковых газов , хлорфторуглеродов , бензопирен ) , поступающих при сжигании ископаемого топлива , выжигания лесов и выбросов промышленных предприятий , работе транспорта
  

4. Сокращение количества пригодной пресной воды

• Причины – неконтролируемый рост загрязнителей ( промышленных , транспортных , бытовых , с\х )
  

5. Рост народонаселения ( демографический взрыв )
   

• По разным оценкам , к 2025 году население Земли будет достигать 9,4 млрд. человек ; основная доля прироста населения приходится и будет приходится в будущем на слаборазвитые и развивающиеся страны ; ежегодный абсолютный прирост населения достигает 70 млн. человек или 2%
  
• Рост народонаселения требует увеличения производства продуктов питания и промышленных продуктов , расширения промышленного производства и , следовательно , увеличения антропогенной нагрузки на биосферу
  

6. Загрязнение подземных вод
   

• Неумеренное применение пестицидов и минеральных удобрений приводят к тому , что они в большом количестве оказываются в грунтовых водах , что приводит к тому , что из многих артезианских скважин США , Западной Европы и России сейчас уже нельзя брать воду для питья
  

7. Производство энергии
   

• Строительство ГЭС и создание водохранилищ вызывает затопление больших территорий и переселение людей , поднятие уровня грунтовых вод , эрозию и заболачивание почвы , оползни , потерю пахотных земель , лугов и пастбищ , необратимое изменение и разрушение естественных экосистем , нарушает пути нерестовых миграций проходных и полупроходных рыб
  
• Производство энергии с помощью ТЭЦ сопровождается опаснейшим загрязнением природной среды миллионы кубометров вредных отходов от работы теплоэлектростанций поступают в окружающую среду ( в результате сжигания жидкого и твёрдого топлива в атмосферу ежегодно выбрасывается 200 млн. тонн СО₂ , 146 млн. тонн SO₂ , 53 млн. тонн окислов азота , а также огромное количество частиц золы , которые содержат канцерогенные вещества – пирен , перилен и т. д. )
  
• Производство энергии на атомных электростанциях ( АЭС ) – в 2000 г. около 50% всей получаемой энергии – таит в себе большую потенциальную опасность в случае аварии реактора ( авария одного энергоблока Чернобыльской АЭС в 1986 году загрязнили радионуклеидами 80% территории Белоруссии , 17 областей России , северную часть Правобережной Украины ) , а отходы также загрязняют биосферу
  

8. Производство пищи . Истощение и загрязнение почвы , сокращение площади плодородных почв
   

• Пахотные земли занимают 10% поверхности Земли ( 1,2 млрд. га )
  

• Причина – чрезмерная эксплуатация , несовершенство с\х производства : водная и ветровая эрозия и образование оврагов , в результате неправильной распашки ( в XX столетии по этой причине на планете потеряно 2 млрд. га плодородных земель ) , избыточное орошение в условиях жаркого климата вызывает засоление почв радиоактивное и химическое загрязнение , разработка полезных ископаемых , опустынивание плодородных земель , вследствие парникового эффекта и наступления пустынь
  
• Превышение норм и сроков внесения удобрений приводит к накоплению в почве вредных для здоровья нитратов , смыву их в реки и озёра , отравлению воды , гибели животных и растений
  
• Бесконтрольное и неумелое использование химических средств защиты растений - пестицидов гербицидов , дефолиантов ( 2 млн. тонн ежегодно ) - для борьбы с вредителями , болезнями и сорняками внесение удобрений ( 70 млн. тонн ежегодно ) ; все эти химические вещества включаются в экологические пищевые цепи , переходят из почвы и воды в растения , а затем в животных , и в конечном итоге с пищей попадают в организм человека
  
• Для сохранения , консервирования и улучшения товарного вида продуктов питания также применяются химические вещества , представляющие большую опасность
  

9. Сведение лесов , распахивание новых земель
   

• Причина – необходимость расширения площади сельскохозяйственных земель с целью увеличения производства пищи и увеличение объёмов промышленного сырья – деловой древесины , топлива , лекарственного сырья и т. д . ( ежегодно площадь лесов на планете уменьшается на 2% , площадь тропических лесов сокращается со скоростью 15 – 20 га в минуту ; практически полностью исчезли степи в Евразии и прерии в США )
  
• Лес поглощает атмосферное загрязнение антропогенного происхождения , защищает почву от эрозии , регулирует сток поверхностных вод , препятствует снижению уровня грунтовых вод , обеспечивает функционирование природных экосистем , является источником продовольствия и промышленного сырья , украшением планеты , необходимым психологическим компонентом жизни людей
  
• Уменьшение площади лесов нарушает круговорот кислорода и углерода в биосфере , ведёт к сокращению видового разнообразия и гибели флоры и фауны Земли , разрушению экосистем
  

10. Сокращение природного биологического разнообразия
    

• Хозяйственная деятельность человека в природе сопровождается изменением численности видов животных и растений , вымиранию целых таксонов , снижению разнообразия живого
  
• В настоящее время около 600 видов позвоночных животных находится на грани полного истребления
  
• Главный ущерб разнообразию связан с освоением новых площадей для сельскохозяйственного производства и использованием монокультур ( зерновых , бобовых , хлопка , кофе и т. д. ) , сведением лесов ( особенно тропических ) , развитием промышленности , энергетики и транспорта , загрязнением среды обитания и сокращением пригодной для жизни площади естественного обитания ( 20% суши отчуждено под с\х угодья , населённые пункты , коммуникации , водохранилища и т. д. )
  

• С лица Земли за последние 300 лет исчезло больше видов птиц и млекопитающих , чем за предшествующие 10 000 лет ( вымерли 63 вида и 55 подвидов млекопитающих , 160 видов птиц , создана реальная угроза существования 450 видам позвоночных , 121 виду млекопитающих , 53 видам птиц , 19 видов рыб , 47 видов рептилий ) ; многие исчезнувшие виды не были известны науке ; современное вымирание животных может стать крупнейшим в истории нашей планеты
  

• В нарушенных и обеднённых сообществах в наше время уже возникают новые виды с непредсказуемыми , часто вредными для человека свойствами ; при внедрении этих видов в « старые » сообщества может произойти их разрушение и наступить экологический кризис ; этот процесс будет лавинообразно нарастать
  

11. Кислотные осадки
    

• Увеличение кислотности дождей , снега , туманов вследствие выброса в атмосферу окислов серы и азота от горения топлива
  
• Кислые осадки снижают урожай , губят естественную растительность и леса , разрушают архитектурные здания и памятники , вызывают коррозию инженерно-строительных сооружений , губительно влияют на здоровье людей
  
• Кислотные осадки переводят нерастворимые соединения , находящиеся в почве , в растворимые ; в результате соединения алюминия , кобальта и других металлов могут попасть в выращиваемые растения , в водоёмы и пищу человека , что очень опасно
  

12. Экологический кризис Мирового океана и загрязнение природных вод

• В Мировой океан ежегодно сваливается несколько миллиардов тонн жидких и твёрдых отходов , в результате чего происходит многократное накопление химических соединений в живых организмах – биоконцентрация – и их гибель ; всё большие участки океана становятся безжизненными
  

• В погибших тюленях обнаружено до 150 различных отравляющих веществ ; человек съев 5-6 рыб ( балтийская треска ) получает количество ртути , равное её содержанию в медицинском термометре
  

• Происходит преступный перелов многих рыб ( трески и сельди ) , тюленей , китов ; к 1988 г практически полностью были выловлены сайка и мойва , которые были основой питания трески , сельди , морских птиц и тюленей , что привело к многократному снижению их численности , гибели большинства птичьих базаров чаек и кайр ; многие моря в результате перелова полностью потеряли своё рыбохозяйственное значение ( Баренцово море )
  
• Локальные экологические катастрофы , связанные с транспортировкой промышленных и сырьевых материалов ( крушения нефтеналивных танкеров , судов , перевозящих пестициды , удобрения , токсичные материалы и т. д. , например , около 0 ,1% перевозимой нефти попадает в моря и океаны )
  
• Захоронения на дне глубоководных впадин химического , бактериологического и других видов оружия
  
• Подводные испытания ядерного оружия
  

13. Рост объёмов промышленных и бытовых отходов

• На каждого жителя Земли приходится более 20 тонн отходов в год , многие из которых имеют искусственное происхождение и не разрушаются естественным путём - полимеры , пластмассы и проч.
  

• Масса отходов промышленности ( включая химические ) в США составляет около 20х10⁸ тонн ежегодно
  

• Особенно актуальна проблема переработки токсичных отходов и остаточного материала работы атомных электростанций и судов с атомным двигателем
  
• Требуются малоотходные и безотходные технологии промышленного производства , новые экологически безопасные технологии очистки , переработки и утилизации отходов
  

15. Производство промышленных материалов
    

• Сопровождается прогрессирующим расходованием невосполнимых запасов минеральных веществ ( ископаемых осадочных пород литосферы – нефти, угля, природного газа, руд, минералов и солей ) и воды , в том числе пресной и питьевой , а также образованием огромного количества различных отходов ; происходит истощение природных энергоносителей
  
• Ежегодно в странах , обладающих развитой химической промышленностью , синтезируется около 250 000 новых химических соединений , многие из которых являются чужеродными для живых организмов , никогда ранее не существовавшие на Земле ( их общее название –ксенобиотики ) , вызывающими разнообразные патологии ; только в медицине уже нашли применение около 5 х 10⁵ лекарственных веществ искусственного происхождения
  
• Многие искусственно синтезированные соединения ( полимеры ) не разлагаются в природе естественным путём и являются опасными загрязнителями окружающей среды
  

16. Незамкнутость биотических круговоротов

• Возникает вследствие извлечения из биосферы сырья ( химических элементов ) в огромных всё возрастающих количествах , производства и применения в промышленности и сельском хозяйстве веществ не используемых другими видами организмов , насыщении среды избыточными количествами чистых веществ ( металлизация биосферы ) и ксенобиотиками
  

17. Ограниченность и истощение невосполнимых естественных ресурсов Земли ( горючие и рудные полезные ископаемые )

18. Изменение химического состава и загрязнение атмосферы Земли

19. Деградация и разрушение естественных экосистем и биогеоценозов

20. Загрязнение ближнего космоса

21. Локальные вооружённые конфликты , войны , испытания ядерного и обычного оружия , функционирование вооружённых сил

22. Отсутствие последовательной экологической политики многих государств мира , слабая экологическая интеграция , несоблюдение международных договорённостей

23. Ослабление здоровья человечества , вырождение его генофонда
    

Пути решения экологических проблем

• Человек в дальнейшем будет эксплуатировать ресурсы биосферы во всё более возрастающих масштабах , поскольку эта эксплуатация – непременное и главное условие самого существования человеческой цивилизации
  

• Человек – составной компонент биосферы , адаптировался к окружающей среде не биологически , а социально , т. е. с помощью технических и культурных средств
  

• Сохранять биосферу ( природу ) – не значит сохранять её в нетронутом виде ; проблема состоит в путях достижения равновесия между параметрами её использования и восстановления , т. е. поддержании количественных и качественных характеристик глобального и локальных биогеохимичеких циклов ( круговоротов ) и трансформации энергии , сохранении её биопродуктивности
  
• Необходимо определение ущерба уже причинённого генофонду человека и выявление путей защиты его наследственного материала от факторов , порождаемых хозяйственной деятельностью в биосфере
  
• Политическая неделимость биосферы вызывает необходимость международного сотрудничества в разрешении экологических проблем , которые приобретают всё более глобальный харакиер
  

Основные методы решения экологических проблем

1. Сдерживание роста населения Земли
   

• Общая численность людей на Земле уже превышает допустимую в несколько раз из-за высоких темпов роста населения , в основном , за счёт стран со слабо развитой экономикой , не способной обеспечить достойное человека качество жизни ; увеличение численности населения неизбежно влечёт усиление удельного давления на биосферу со всеми негативными экологическими последствиями
  
• Может быть достигнуто благодаря программам планирования семьи , регулированию и контролю рождаемости , повышению уровня жизни ( отмечена закономерность снижения рождаемости параллельно росту благосостояния населения )
  

2. Генетический мониторинг популяций человека
   

• Заключается в создании чувствительных тест- систем для оценки мутагенной активности загрязнителей окружающей среды , позволяющих анализировать динамику генетического груза ( оценка частоты мутаций генов и хромосом , накопленными в процессе эволюции и индуцированными загрязнителями )
  
• Тест-методами могут служить медико-статистические показатели ( частота спонтанных абортов , частота мертворождений , масса тела при рождении , вероятность выживания , частота наследственных заболеваний , показатели роста и развития детей и т.д . ) или цитогенетические исследования абортированных эмбрионов , мёртворожденных и детей с врождёнными пороками
  

3. Рациональное потребление и управление природными ресурсами
   

• Максимально полное и комплексное извлечение из месторождений всех полезных ископаемых (из-за несовершенства технологии добычи из месторождений нефти извлекается лишь 30-50% запасов
  
• Рекультивация ( восстановление ) земель после использования месторождений
  
• Экономное и безотходное использование сырья в производстве
  
• Глубокая очистка и технологичесокое использование отходов производства
  
• Вторичное использование материалов после выхода изделий из употребления ( уже сейчас 30% металлоизделий изготовляется из вторичного сырья )
  
• Около 95% энергии получают в настоящее время за счёт сжигания ископаемого топлива ; получение энергии из альтернативных экологически чистых источников ( геотермальные , ветровые , приливно-отливные , солнечные , биотехнологические и т. д. ) решит многие эклогические проблемы
  
• Использование технологий концентрации и извлечения рассеянных минеральных веществ
  
• Использование искусственных заменителей дефицитных минеральных соединений
  
• Разработка и широкое внедрение замкнутых циклов производства
  
• Применение энергосберегающих технологий
  
• Мониторинг и экспертиза широкомасштабных проектов во всех видах хозяйственной деятельности с целью избежания непредсказуемых последствий при их реализации для биосферы
  

4. Экологическая стратегия развития сельского хозяйства

• Стратегическое направление - повышение урожайности для обеспечения продовольствием растущего населения без увеличения посевных площадей
  
• Повышение урожайности с\х культур без негативных экологических последствий может быть достигнуто следующими мерами :
  

1. Выведение и возделывание новых более продуктивных , устойчивых к болезням и вредителям сортов с\х культур методами селекции ; в последние десятилетия основной прирост с\х продукции дала именно селекция ( полиплоидные , трансгенные сорта , межвидовые гибриды и т.д. )
   
2. Орошение засушливых земель ( при дефиците водных ресурсов производится капельное орошение непосредственно к корневой системе )
   
3. Чередование возделываемых культур ( севооборот ) ; переход от монокультур к смешанным посевам ( такие посевы реже страдают от вспышек развития насекомых-вредителей , болезней )
   
4. Применение преимущественно селекционных , агротехнических и биологических мер защиты растений
   
5. Преимущественное применение органических удобрений ( в оптимальных соотношениях с минеральными ) , соблюдение их норм , сроков и способов внесения
   
6. Сохранение площадей пахотных земель путём борьбы с ветровой и водяной эрозией ( закрепление оврагов , безотвальная вспашка , лесозащитные полосы и проч. )
   

5. Сохранение природных сообществ , экосистем , биогеоценозов ( природного биоразнообразия )

• Местный ( локальный ) и глобальный экологический мониторинг состояния геосфер и биоценозов
  
• Сохранение и восстановление пригодной для жизни и размножения среды обитания организмов
  
• Восстановление и охрана лесов от пожаров , вредителей и болезней
  
• Создание и расширение заповедных зон и зон с ограниченным хозяйственным использованием ( резерватов , заказников , национальных парков , памятников природы , охраняемых уникальных природных комплексов и т. д. )
  
• Охрана и разведение редких видов растений и животных
  

6. Разумное использование биологических ресурсов экосистем

• Поддержание продуктивности популяций путём сбалансированности изъятия биомассы биоценозов
  

• Искусственное получение естественной продукции экосистем ( рыбоводческие хозяйства , пушные зверофермы , фермы животных , промышленное возделывание лекарственных растений , разработка биотехнологических методов получения необходимого сырья )
  

7. Широкое просвещение , экологическое образованиеи воспитание населения ; увеличение объёма экологичесой , природоохранной информации , совершенствование способов агитации и пропаганды экологизация сознания и всей человеческой деятельности.

8. Понижение уровня вооружённого противостояния , разоружение

9. Проведение последовательной экологической политики государств , совершенствование законодательной базы , международная интеграция в решении экологических проблем

10. Решающей мерой для решения всех экологических проблем , в конечном итоге , является развитие духовности человека , осознание им уникальности и уязвимости природы , чувства ответственности за её будущее


« Законы » экологии Б. Коммонера

1. Всё связано со всем
   

• Отражает существование в биосфере сложнейшей сети взаимодействий , предостерегает человека от необдуманных воздействий на отдельные части экосистем , что может привести к непредвиденным последствиям
  

2. Всё должно куда-то деваться
   

• Вытекает из фундаментального закона сохранения материи ; огромные количества вещества извлечены из Земли , преобразованы в новые соединения и рассеяны в окружающей среде , накапливаясь там , где они могут принести большой вред экосистемам и человеку
  

3. Природа « знает » лучше
   

• Структура организмов , современных био- и экосистем – результат длительного эволюционного отбора и является оптимальной в сложившихся условиях среды , не требуя улучшения со стороны человека
  

4. Ничто не даётся даром
   

• Объединяет три предыдущих закона ; биосфера – единое целое , в рамках которого ничего не может быть выиграно без ущерба в другой составной части ( всё изъятое из биосферы человечским трудом должно быть компенсировано )
  

Происхождение жизни

• Жизнь - … есть способ существования белковых тел , существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней средой , причём с прекращением этого обмена прекращается и жизнь , что приводит к разложению белка ( Ф. Энгельс )
  

• Современное определение жизни М. В. Волькенштейна , 1965 г.
  

Живые тела , существующие на Земле , представляют собой открытые , саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы , построенные из биополимеров – белков и нуклеиновых кислот

Свойства живой материи

1. Единство элементарного химического состава ( 98% приходится на углерод , водород , кислород и азот )
   
2. Единство биохимического состава – все живые организмы состоят в основном из белков , липидов , углеводов и нуклеиновых кислот
   
3. Единство структурной организации – элементарной единицей строения , жизнедеятельности , размножения и индивидуального развития является клетка ; вне клетки жизни нет
   
4. Обмен веществ и энергии ( метаболизм ) , состоящий из ассимиляции и диссимиляции , обеспечивающие относительное постоянство химического состава организма
   
5. Саморегуляция – способность к поддержанию гомеостаза – постоянства химического состава и физико-химических параметров организма
   
6. Самовоспроизведение – способность воспроизведения себе подобных организмов на основе наследственной информации , содержащейся в ДНК
   
7. Наследственность – общее и обязательное свойство всех организмов сохранять и передавать последующим поколениям признаки своего строения и жизнедеятельности на основе относительной стабильности молекул ДНК
   
8. Изменчивость – способность организмов приобретать новые признаки и свойства на основе изменения строения молекулы ДНК
   
9. Раздражимость – способность избирательно реагировать на изменяющиеся условия внешней и внутренней среды
   
10. Рост и индивидуальное развитие ( онтогенез ) – способность к увеличению объёма цитоплазмы клеток и их дифференцировке , приводящей к формированию тканевой видоспецифичности
    
11. Способность к историческому развитию ( филогенез ) – приобретение структурно-функциональных адаптаций в ходе преобразований под действием элементарных эволюционных факторов
    
12. Живая материя – открытая система - стабильное существование любого уровня организации живой материи возможно только при условии непрерывного потока веществ и энергии через неё
    
13. Дискретность – обособленность каждого уровня организации живой материи , совокупность которых образует структурно-функциональное единства живых систем
    

• Проблема происхождения и эволюции жизни на Земле – величайшая проблема естествознания , интересующая человеческий ум с древнейших времён
  

• На разных ступенях развития общества , культуры и науки проблема происхождения жизни решалась по разному ( арена борьбы материализма и идеализма )
  

Гипотезы происхождения жизни на Земле

• Существую две альтернативные концепции о возможности происхождения жизни на Земле :
  

• абиогенез – возникновение живых организмов из веществ неорганической природы
  
• биогенез – возникновение жизни на Земле путём заноса из Космоса живых организмов ( всё живое происходит только от живого – Л. Пастер )
  
• Археобиоз – постепенное возникновение и развтие жизни в течение длительного периода времени
  

1. Креацианизм – метафизическая гипотеза , рассматривающая все явления природы и живые организмы как результат чудесного акта Бога-творца , постулирующая их неизменность , обособленность и изначальную органическую « целесообразность » - приспособленность ; последователями креацианизма являлись К. Линней , Ж. Кювье , а также все учёные , разделяющие идеалистическое направление в философии , сторонники различных религиозных учений , в том числе и в современном мире
   
2. Гипотеза панспермии ( вечности и всюдности жизни ) – объясняет происхождение жизни на Земле путём заноса из космического пространства спор растений , бактерий и других микроорганизмов с метеоритами и космической пылью ( на Землю выпадает около 1 т метеоритного вещества и 250 т. космической пыли в сутки , в которых обнаружены низкомолекулярные органические вещества )
   

• основная масса органических веществ – материала , из которого возникли живые вещества , а также простейшие формы жизни переносятся в Космосе под давлением света и случайно были занесены на Землю ( цисты некоторых бактерий способны в течение длительного времени переносить температуру близкую к абсолютному нулю , вакуум , сильнейшее ультрафиолетовое излучение , радиацию ) Жизнь вечна и насыщает Вселенную , переносясь в ней в простейших формах
  
• По мнению некоторых учёных Земля и другие планеты , лишённые жизни , могли быть заселены жизнью какими-то разумными существами , обитателями районов Вселенной , которые опередили в развитии нашу цивилизацию на миллиарды лет ( эти гипотезы невозможно ни подтвердить , ни опровергнуть )
  
• Гипотеза панспермии не разрешает вопрос о происхождении жизни , а лишь пытается объяснить её появление на Земле ( последователями гипотезы являлись С. Аррениус и В. И. Вернадский , Рихтер а также ряд современных учёных )
  

3. Гипотеза самозарождения жизни – донаучное средневековое представление об зарождении живых организмов на Земле из неживого органического материала в присутствии воздуха и особого жизнерождающего эфира ( гипотеза витализма ) в любой момент развития жизни на Земле ( лягушки – из тины , черви – из навоза , мухи , тараканы , клопы – из грязи и отбросов , мыши – из грязного белья ; врач-алхимик Парацельс –1485-1540 гг. – опубликовал способ искусственного приготовления человека – гомункулюса ) ; витализм проповедовали Аристотель , ван Гельмонт
   

• Эти взгляды ( виталистические ) опровергнуты опытами Ф. Реди (XVIIв) , М. М. Тереховским (XVIIв.) и Л. Пастером ( XIX в. )
  

• Ф. Реди для доказательства невозможности самозарождения личинок мух в накрыл марлей часть сосудов со свежим мясом что вызвало через несколько дней появление личинок в гниющем мясе только в непокрытых сосудах и доказало , что личинки появляются только из отложенных мухами яиц
  
• Невозможность самозарождения микроорганизмов была доказана М. М. Тереховским , который показал , что в прокипячённом в запаянном стеклянном сосуде мясном бульоне микробы никогда не появляются ( опыты посчитали неубедительными , т. к. полагали , что самозарождения жизни необходимо присутствие свежего воздуха , содержащего « жизненную силу»
  
• Невозможность самозарождения микроорганизмов окончательно была доказана в 1860 г. французским биохимиком ( основоположником микробиологии ) Л. Пастером , который прокипятил мясной бульон в стекляном сосуде с длинным узким S-образным горлышком , в который свободно проходил воздух и который в течение многих месяцев оставался стерильным пока при взбалтывании бульон не омыл S-образное колено со скопившимися там бактериями , что вскоре вызвало гниение и появление бактерий ; на основе этих работ были созданы методы стерилизации , разработано учение об асептике и антисептике , при внедрении которых в медицину резко снизилось число осложнений и смертей после операций , а также были разработаны методы консервации продуктов
  

Современные представления о возникновении жизни


Теория абиогенеза ( химическая, коацерватная ) ( А. И. Опарин в 1924 г. , Д. Холдейн в 1928 г. )

• Жизнь - одна из стадий эволюции Вселенной ( закономерный переход химической формы движения материи в биологическую )
  

• Суть теории в том , что появлению жизни на Земле предшествовал абиогеннный синтез органических соединений ( образование первых органических веществ из веществ неживой природы ) ; на базе этой теории основаны все современные представления о происхождении жизни
  
• Жизнь – неизбежное следствие длительной химической эволюции соединений углерода , происходившей в процессе эволюции планеты
  
• Жизнь на Земле возникла естественным путём , существует путь экспериментального решения проблемы
  
• Для перехода от химической эволюции биологической необходимые естественный отбор целостных, обособленных от среды, но взаимодействующих с ней многомолекулярных систем
  

Основные положения химической теории

1. Органические вещества образовались из неорганических под действием физических факторов среды
   
2. Низкомолекулярные органические вещества взаимодействовали ( конденсировались ), образуя всё более сложные высокомолекулярные вещества: белки нуклеиновые кислоты и полисахариды; в результате возникали ферменты и самовоспроизводящиеся системы – гены
   
3. Гены соединялись с белками в сложные комплексы –открытые системы - коацерваты , вокруг которых образовывались белково- липидные мембраны ( возникла клетка )
   

Стадии развития Земли ( химические предпосылки возникновения жизни )

1. Звездная стадия истории Земли
   

• Геологическая история Земли началась более 6 морд. лет назад , когда Земля представляла собой раскалённый свыше 1000⁰ шар , образованный в процессе конденсации и уплотнения космического газово-пылевого облака ( высокая температура планеты возникала вследствие распада радиоактивных веществ и действия гравитационных сил )
  
• Все химические элементы находились в виде атомов ; вследствие вращения и постепенного снижения температуры атомы тяжёлых металлов перемещались к центру Земли , образуя её металлическое расплавленное ядро, а на поверхности оставались атомы лёгких элементов ( N, Н ,С , О ) , при взаимодействии которых образовывались газы первичной атмосферы
  

Первичная атмосфера - воздушная оболочка Земли , образовавшаяся около 6 млрд. лет назад из газов , поднимавшихся от горячей планеты в результате идущих там реакций ; состояла из паров воды , метана аммиака , молекулярного водорода , сероводорода, углекислоты, молекулярного азота, НСN ( молекулярного кислорода не было ) * в настоящее время эти же газы выделяют действующие вулканы

• По мере остывания Земли происходила конденсация водяного пара , и выпадение её на Землю в виде дождей испарялись и вновь конденсировались , что повторялось много раз ; в результате сильных ливней образовался первичный океан
  

Первичный океан – водная оболочка Земли, образовавшаяся 4,5 млрд. лет назад в результате охлаждения планеты ниже 100 С и начавшейся конденсации водяных паров. На Землю полились горячие ливни, заплнившие естественные впадины ( среда воды первичного океана – слабощелочная ( рН = 8-9 )

Первичная литосфера – решающее значение м химической эволюции сыграла только кора Земли (состав коры: Al, Ca, Fe, Mg, Na, К и др.)


Этапы возникновения жизни ( по теории А. Н. Опарина, Дж. Холдейна)


I. Абиогенный синтез органических веществ – образование органических веществ из неорганических

1. Происходил 3,5 млрд лет назад

2. Осуществлялся в два этапа в первичном океане:


Первый этап – образование низкомолекулярных органических соединений

- углеводороды (СН4) первичной атмосферы реагировали с водяными парами, NH3 , H2, СО2, CO, N2 с образованием промежуточных органических соединений: спиртов, альдегидов, кетонов, органических кислот, которые выпадали с дождями в океан

- промежуточные соединения в первичном океане превращались в моносахариды, аминокислоты, нуклеотиды, фосфты – АТФ ( источниками энергии для синтеза могли быть электрические разряды молний, ультрафиолетовое излучение, тепловая энергия, ударные волны, энергия извергающихся вулканов, приливно- отливная и т.д. )

- возможность подобного синтеза экспериментально доказана в 1953 г. С. Миллером (амер) – в герметичном аппарате с кипящей водой и холодильником, имитирующем условия существовавшие на Земле 4 млрд. лет назад, в котороый была помещена смесь газов СН4, NH4 и Н2 при пропускании через неё электрических разрядов были получены низкомолекулярные органические соединения – мочевина, спирты, альдегиды, органические кислоты, моносахариды, жирные кислоты, различные аминокислоты ( в случае использования вместо электрических разрядов ионизирующего УФ-излучения или тепла до 600 были получены другие аминокислоты, жирные кислоты, сахара- рибоза, дезоксирибоза, азотистые основания – нуклеотиды )

- возможность абиогенного синтеза органических соединений подтверждается тем, что они обнаружены в космосе( формальдегиды, муравьиная кислота, этиловый спирт, и др. )

Второй этап – синтез из простых органических соединений высокомолекулярных органических вещест – биополимеров: белков, липидов, полисахаридов, нуклеиновых кислот( РНК )

1. Происходил в первичном океане
   
2. Осуществлялся вследствие реакций поликонденсации ( полимеризации ); необходимая энергия достигалась температурой около 100 С или ионизирующим излучением с удалением свободной воды (С. Фокс, амер.,1997 г.)
   
3. Необходимая для начала реакции концентрация низкомолекулярных веществ достигалась в результате адсорбции их в донных глинистых отложениях или пористых вулканических туфах
   

( экспериментально показано, что водный раствор аминокислот в присутствии глинозёма и АТФ может давать полимерные цепочки – полипептиды )

4. Вода морей и океанов была насыщена биополимерами абиогенного происхождения , образуя т. н. « первичный бульон »


II. Концентрация органических веществ с образованием открытых пробиологических систем – коацерватов

1. Осуществляется на основе присущей всем высокомолекуляным веществам способности самопроизвольно концентрироваться в водном растворе и образовывать фазово-обособлнные системы, способные взаимодействовать с окружающей внешней средой – коацерваты
   

Коацерваты – фазово-обособленные открытые системы, состоящие из смеси высокомолекулярных органических веществ, окружённые водной оболочкой

Признаки и свойства коацерватов :

1. Образовывались в « первичном бульоне » морей и океанов путём самопроизвольной концентрации биополимеров
   
2. Имели вид капель разного химического состава и размеров
   
3. Главное органическое вещество коацерватов – белки, полипептиды ( кроме белков содержали нуклеиновые кислоты, аминокислоты, нуклеотиды, жирные кислоты, АТФ и др.)
   
4. Обладали свойствами открытых систем , взаимодействующих с окружающей внешней средой, используя её вещества и энергию
   
5. Внутри коацервата, вследствие высокой концентрации веществ, создаются широкие возможности для резкого увеличения вариантов их взаимодействия и образования новых органических соединений
   
6. Отделены от окружающего водного раствора резкой границей ; по границе коацервата располагается бимолекулярный слой фосфолипидов ( зачаток будущей клеточной мембраны )
   
7. Являются открытыми системами, поглощающими из окружающего раствора различные органические вещества и энергию
   
8. Проявляют внешние признаки аналогичные признакам живых систем :
   

- питание – поглощение веществ из окружающего раствора

- рост – увеличение размеров при поглощении веществ из окружающего раствора ( способны соединяться, укрупняться, взаимодействовать между собой )

- обмен веществ – химические реакции веществ внутри коацервата и выделение продуктов этих реакций

- размножение - при встряхивании коацервата он разбивается на мелкие капельки

- борьба за существование и естественный отбор – коацерваты, обладающие оптимальным составом и большей устойчивостью, более приспособленные к внешней среде остаются при устранении ( элиминации ) других

- хотя коацерваты внешне напоминают живые объекты, они являются неживыми образованиями, т. к. в них отсутствует главный признак живого организма – способность к самовоспроизведению молекул, входящих в его состав ( самообновление своего состава )


III. Возникновение процесса самовоспроизведения молекул (биогенного матричного синтеза биополимеров )

1. Произошло вследствие взаимодействия коацерватов с нуклеиновыми кислотами
   
2. Все необходимые компоненты процесса биогенного матричного синтеза :
   

- ферменты - белки

- программа синтеза ( информационная матрица ) – ДНК, РНК

- сырьё для синтеза – аминокислоты, нуклеотиды

- источник энергии – вещества с макроэргическими связями : АТФ, фосфаты

возникли в процессе абиогенного синтеза, находились в воде первичного океана и поглощались коацерватом

1. Сопровождалось формированием и совершенствованием белково-фосфолипидной мембраны, сохраняющей случайно возникающие комплексы белков и нуклеиновых кислот
   
2. Привел к возникновению первых живых организмов - пробионтов
   
3. Пробионты имели эволюционное, приспособительное преимущество перед « обычными » коацерватами,
   

Признаки пробионтов – первых живых организмов

- никто не знает, какими были первые живые формы, предполагается, что это были самовоспроизводящиеся молекулы, а клеточная форма организации появилась значительно позднее ( возраст самых древних ископаемых организмов – прокариотических бактерий и сине-зелёных водорослей оценивается в 2,6 – 3,5 млрд лет )


1. Гетеротрофы – питались готовыми органическими веществами, возникшими в процессе абиогенного синтеза

- по мере истощения запасов абиогенного органического материала возникла жёсткая конкуренция за него, что ускорило процесс эволюции первичных гетероторфов, приведшей к возникновению автотрофного питания в процессе хемо- и фотосинтеза.

2. Анаэробы – возникли в условиях первичной атмосферы ( восстановительной ), не имеющей свободного молекулярного кислорода

3. Способ обмена веществ и получения энергии для жизнедеятельности – гликолиз и брожение – ферментативное бескислородное расщепление сахаров, сопровождающийся синтезом АТФ ( анаэробный метаболизм )

4. Причины невозможности самозарождения жизни на Земле в современных условиях :

а ) отсутствие соответствующих физико-химических условий

б ) неконкурентноспособность низкоорганизованных форм жизни, возникающих в биосфере заново

в ) вновь возникающие органические молекулы или примитивные формы немедленно и неизбежно будут использованы гетероторофами в качестве пищи

Предпосылки возникновения эволюционной теории Ч. Дарвина

Социально-экономические предпосылки

1. 
   В первой половине XIX в. Англия стала одной из самых развитых в хозяйственном отношении стран мира с высоким уровнем урбанизации за счёт разорения мелких фермеров и концентрации земель в крупных латифундиях ; демографический подъём в Англии и связанный с ним дефицит жизненных ресурсов
   
2. Бурное развитие промышленности и сельскохозяйственного производства ; увеличение спроса промышленности на естественное сырьё ( шерсть , кожу ) и населения растущих городов на продукты питания
   
3. Установление факта влияния севооборота , применения удобрений и обработки почвы на морфологию и продуктивность растений
   
4. Интенсивное развитие селекции и успехи в выведении новых пород и сортов животных и растений , доказавшее , что породы домашних животных и сорта культурных растений изменяются и создаются человеком
   
5. Территориальная экспансия и колонизация новых регионов мира Англией , обусловившая приток в метрополию нового биологического материала ; кругосветные и локальные экспедиции с целью освоения природных ресурсов колоний , связанные с расширением спектра известных биологических феноменов
   
6. Засилье креацианистических , идеалистических , религиозных представлений в научном мировозрении и идеи свободы в социальной , культурной и научной сфере деятельности вследствие Великой французской революции
   

Естественнонаучные предпосылки

1. 
   Развитие идей натурфилисофии и трансформизма , представлений об изменяемости видов под действием факторов среды
   
2. Формулирование первой эволюционной теории Ж. Б. Ламарка ( 1809 г. )
   
3. Обоснование фундаментальных законов мироздания в первой половине XIX века : развития Солнечной системы ( математическое обоснование теории И. Канта о развитии Солнечной системы П. Лаплассом , франц. ) , закон сохранения энергии , атомного строения химических элементов
   
4. Формирование исторического метода исследования в науке
   
5. Утверждение в биологии сравнительно-анатомический метод исследования , учения о гомологичных органах и теории типов в ( Ж. Кювье ) , указывающего на возможность происхождения одного типа животных от единого предка
   
6. Развитие систематики , попытки создания естественной системы ( классификации ) органического мира на основе их исторического родства ( учение о естественных группах Жюсье , Бонне
   
7. Оформление теории клеточного строения ( Шванн , М. Шлейден , нем , 1838 г.)
   
8. Успехи эмбриологии ( открытие яйцеклетки млекопитающих и формулирование закона зародышевого сходства ( К. Бэр , русск. ) , показывающего историческое родство позвоночных животных
   
9. Успехи палеонтологии , показавшей смену животных и растительных форм во времени , повышение организации животных во времени , нарастающее сходство строения вымерших животных с современными , антропологические находки
   

10. 
    Доказательство изменчивости и эволюции земной коры во времени под действием естественных причин , которые действуют и в настоящее время ( климат , осадки , ветры , землетрясения , вулканы и т. д. ) ; принцип актуализма , т. е. связь преобразований земной коры с изменениями в живой природе ( Ч. Лайелл , англ. , !833 г.) ; книгу Ч. Лайелла « Основы геологии » Ч. Дарвин взял в кругосветное путешествие и считал его своим учителем
    
11. Теория о народонаселении Мальтуса
    
12. Энергичное накопление описательного фактического материала во всех областях биологической науки ( систематики , сравнительной анатомии , эмбриологии , зоологии , ботаники , биогеографии , экологии , палеонтологии и т. д. )
    
13. Кругосветное путешествие в Ч. Дарвина качестве натуралиста на корабле « Бигль » ( 1831 - 1836 гг. ) сбор огромного палеонтологического и современного биологического материала , естественнонаучных фактов во время экспедиции и более чем двадцатилетняя работа по его изучению и осмыслению
    

Основные положения эволюционного учения Ч. Дарвина

• Изложены в книге Ч. Дарвина « О происхождение видов путём естественного отбора или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь » , которая вышла в 1859 г. и развиты в работах « Изменения домашних животных и культурных растений » ( 1868 г.) и « Происхождение человека и половой отбор » ( 1871 г.)
  
• Состоит из учения об искусственном отборе и учения о естественном отборе
  

Проблематика дарвинизма

1. 
   Установлений феномена и фактологическое обоснование исторического развития органического мира ( эволюции )
   
2. Установление факторов , или движущих сил эволюции
   
3. Изучение механизма формирования органической целесообразности ( адаптаций к среде обитания ) повышения организации , формообразования и разнообразия органического мира
   
4. Определение направлений , путей и закономерностей эволюционного процесса
   
5. Творческое овладение формообразующими процессами с целью управления эволюцией , прогнозирования её
   

Логическая структура эволюционного учения Ч. Дарвина

Изменчивость

Обоснование изменяемости видов

• Для обоснования положения об изменчивости живых существ Ч. Дарвин воспользовался распространёнными примерами из практики растениеводства и животноводства
  

• Не случайно первая глава книги « Происхождение видов » посвящена анализу этой проблемы и называлась « Изменчивость в приручённом состоянии » ; различия между сортами или породами одного вида бывают более значительны , чем между некоторыми дикими видами , родами и даже семействами .
  
• Во второй главе « Изменчивость в естественном состоянии » приведены неопровержимые доказательства изменения видов под влиянием условий существования ; в природе не существует даже двух абсолютно одинаковых особей
  

• Изменчивости подвергаются все морфологические , физиологические и другие особенности организма под влиянием факторов внешней среды
  

Формы изменчивости

• Ч. Дарвин выделяет следующие формы изменчивости организмов : неопределённая индивидуальная , определённая ( групповая ) , соотносительная ( коррелятивная ) и компенсаторная изменчивость
  

Определённая ( групповая )

Неопределённая ( индивидуальная )

Ненаследственна Все особи одинаково изменяются , вследствие изменения условий ( изменения носят групповой характер ) Изменения носят направленный характер ( всегда полезны особи и виду в целом ) Изменения всегда адекватны изменениям внешней среды 5. Причина изменения всегда известна Изменение можно предсказать заранее , зная как изменятся условия среды Приводит к идентичности особей в сходных условиях существования Величина изменения у всех особей одинакова и нарастает плавно , постепенно Не имеют значения в эволюции , не ведут к формообразованию Значение : ненаследственные изменения являются приспособительной реакцией организма на изменение внешней среды

Наследственна Каждая особь изменяется при изменении внешней среды индивидуально Изменения носят ненаправленный ( разнонаправленный ) характер , они могут быть вредными полезными и нейтральными Изменения не адекватны изменениям внешней среды Причина произошедшего изменения не может быть установлена ( неопределённая ) Изменения не прогнозируются Приводит к нетождественности , разнообразию особей в сходных условиях существования 8. Величина изменения разная ( большинство незначительны , но могут быть и крупными ) ; изменения происходят резко , скачкообразно Решающее значение в эволюции и формообразовании ( могут привести к образованию новых форм жизни ) Значение : наследственные изменения являются материалом для естественного отбора .