Социобиология. Основные направления развития. Практическое применение. междисциплинарное научное направление, изучает биологические основы социального поведения животных и человека, используя данные этологии, генетики, экологии, эволюционной теории, социальной психологии, этнографии и др. Сложилось в 70-е гг. 20 в. (главным образом в США — Э. О. Уилсон, Д. Бэрэш, Ч. Ламсден, и др.). Социобиология исходит из возможности обнаружения у животных предпосылок поведенческих форм, свойственных человеку. Исследуя альтруистическое, эгоистическое, агрессивное, половое и др. типы поведения, социобиология стремится установить их инварианты у животных и человека. Социобиология ставит проблему взаимосвязи биологического и культурного развития (концепция т. н. генно-культурной коэволюции), синтеза биологического и социогуманитарного знания.
Информационные каналы антропогенеза
Роль здоровья, эмоций, творчества в адаптации человека к окружающей среде.
Этапы эволюции человека. Современные методы изучения этого процесса. Время \ название \ объем мозга \ стадия организованности 25-4 млн. лет \ Дриопитеки \ 350 куб. см \ Стадо животных 4-2 млн. лет \ Австралопитеки \ 550 куб. см \ Человекообразные обезьяны 2 - 1.5 млн. лет \ Человек «умелый» \ 775 куб. см \ Поддержание огня 1.5 - 0.3 млн. лет \ Человек « прямоходящий» \ 1000 куб. см \ Изготовление орудий 300- 50 тыс, лет \ Неандерталец \ 1500 куб. см \ Добывание огня 50 тыс. лет \ Кроманьонец \ 1500 куб. см \ Речь, ритуалы Наши дни \ Человек разумный \ \Развитое общество
Современные концепции физиологии человека.
Предмет химической науки. Основные области химии. Современная химия изучает превращения, при которых молекулы одного соединения обмениваются атомами с молекулами других соединений, распадаются на молекулы с меньшим числом атомов, а также вступают в химические реакции, в результате которых образуются новые вещества. Атомы претерпевают в химических процессах некоторые изменения лишь в наружных электронных оболочках, атомное ядро и внутренние электронные оболочки при этом не изменяются. При определении предмета химии нередко акцентируют внимание на том, что его составляют, прежде всего, соединения атомов и превращения этих соединений, происходящее с разрывом одних и образованием других межатомных связей. Различные химические науки отличаются тем, что они занимаются изучением либо различных классов соединений (такое различие положено в основу разграничения органической и неорганической химии), либо разных типов реакций (радиохимия, радиационная химия, каталитический синтез, химия полимеров), либо использованием разных методов исследования (физическая химия в ее различных направлениях). Отграничение одной химической дисциплины от другой, сохраняющее в нынешних условиях исторически сложившиеся разграничительные линии, имеет относительный характер. До конца XIX века химия в основном была целостной единой наукой. Внутреннее ее деление на органическую и неорганическую не нарушало этого единства. Но последовавшие вскоре многочисленные открытия, как в самой химии, так и в биологии, физике положили начало быстрой ее дифференциации. Современная химическая наука, опираясь на прочные теоретические основы, непрерывно развивается вширь и вглубь. В частности, происходит открытие и изучение новых, качественно различных дискретных химических частиц Виды: ссылка скрыта, ссылка скрыта, ссылка скрыта, ссылка скрыта, ссылка скрыта, ссылка скрыта, ссылка скрыта, ссылка скрыта, ссылка скрыта, ссылка скрыта, ссылка скрыта, ссылка скрытая, ссылка скрыта, ссылка скрыта, ссылка скрыта, ссылка скрыта, ссылка скрыта, ссылка скрыта, ссылка скрыта, ссылка скрыта.
Состав атмосферы и земной коры. Атмосфера в %. Азот – 78.08, Кислород – 20.95 инертные газы – 0.94, углекисый газ - 0.03, Водяной пар, случайные примеси (пыль, микроорганизмы, аммиак, сернистый газ и др.) – менее 0.01. Земная Кора - Наибольшее распространение имеют O2-49,13 %(кислород содержится в форме оксидов) Si- 26% Al- 7,45% Fe- 4,20% Ca- 2,35% Mg-3,25% Na -2,4% K- 2,35%
Место химии в системе естественных наук. Хорошо известно, что между естественными науками существуют достаточно широкие пограничные области, в которых "хозяйничают" науки-"гибриды", такие как математическая физика, физическая химия, биофизика, биохимия, геофизика и многие другие. Напрашивается вопрос: а есть ли вообще в естественных науках "непересекающаяся" информация? Другими словами, все ли естественные науки одинаково фундаментальны или одна из них в будущем, возможно, "поглотит" остальные? возможно ли в будущем описать социальные процессы на языке биологии, биологические - на языке химии, химические - на языке физики, а саму физику представить в виде простых математических соотношений? При положительном ответе на этот вопрос мы приходим к понятию редукционизма, под которым понимают возможность сведения сложных явлений к более простым, более элементарным. Редукционизм являлся и является весьма мощным методологическим принципом в науке, с его помощью были получены важные результаты, позволившие связать, казалось бы, совершенно различные явления. Например, электромагнитная картина мира установила единую природу электрических, магнитных и оптических явлений. Сложные системы, начиная с определенного уровня организации своей структуры, обнаруживают новые качества, которые не могут быть даже описаны с помощью тех характеристик, которыми пользуются для описания отдельных частей системы. Например, свойства здания, построенного из кирпичей, нельзя свести к свойствам кирпичей, хотя бы потому, что из одних и тех же кирпичей можно построить совершенно разные здания. Точно так же из одних и тех же букв алфавита можно составить совершенно разные слова, а значит, "свойства" слов не вытекают из "свойств" составляющих их букв. Таких примеров появления нового качества при переходе от простых объектов к сложным можно приводить до бесконечности. Таким образом, разделение на гуманитарные и естественные науки, на физику, химию, биологию не является временным, а имеет принципиальный характер и, скорее всего, в том или ином виде сохранится в будущем.
Основные представления об атомно-молекулярной теории - Под атомом понимают электронейтральную квантово-механическую частицу, состоящую из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов, распределенных по оболочкам. Химический элемент - это определенный вид атомов с одинаковым зарядом ядра. В природе атомы в своем индивидуальном виде встречаются достаточно редко. Это связано с тем, что для большинства химических элементов атомы обладают способностью отдавать или присоединять электроны, что обусловлено особенностью строения их электронных оболочек. Если атом имеет незаполненные внешние электронные оболочки, он нестабилен и легче вступает в химические реакции, отдавая или приобретая электроны на свою внешнюю оболочку в зависимости от валентности - способности атома к образованию химической связи. Поэтому реакционная способность элемента, его активность в химических реакциях определяются количеством электронов на внешних оболочках атома. Вещество, которое состоит из атомов, в определенном соотношении объединенных определенной химической связью, является химическим соединением. Молекула - это наименьшая частичка вещества, обладающая его химическими свойствами. Поскольку все электроны одинаковы и при образовании химических связей переходят от одной молекулы к другой и уже не принадлежат какому-то отдельному атому, то атомы теряют свою индивидуальность и свойства соединений отличаются от свойств составляющих его элементов. Понятие «молекула» было введено французским химиком П. Гассенди именно как «соединение атомов». Структура молекулы определяется пространственной и энергетической упорядоченностью квантово-механической системы, образованной электронами и атомными зарядами. Химические реакции - это превращение одного или нескольких исходных веществ в отличающиеся от них по химическому составу и строению другие вещества. Химические реакции не меняют ни общего числа атомов, ни изотопного состава. Характеристиками химических реакций являются равновесная степень превращения, скорость реакции и глубина протекания. Молекулы и атомы находятся в непрерывном тепловом движении, сталкиваясь друг с другом. Этот процесс происходит как самопроизвольно, так и под действием температуры, ионизирующих излучений, электрического тока, механических воздействий, катализаторов, и им можно управлять. При соударениях молекул выделяется достаточное количество энергии для разрыва связей, их перестройки, формирования нового набора атомов, изменения их числа, т.е. образования новых соединений. Универсальность законов природы и общества. Предмет экологии как науки. Предмет - взаимоотношения объекта с окружающей средой. Этими объектами могут быть: планета земля в целом (окр среда – солнечная система и прочее), живая природа планеты земля (окр. среда – неживая природа земли + космос) отдельные популяции и виды живых существ (окр среда – живая природа планеты, неживая природа, космос) человечество - созд свою среду обитания (окр среда – живая природа, неживая природа, искусственная среда обитаня, созд в результате деятельности, космос)
Экосистема - единый природный комплекс, образованный живыми организмами и средой их обитания (атмосфера, почва, водоем и т. п.), в котором живые и косные компоненты связаны между собой обменом вещества и энергии. Понятие экосистема применяется к природным объектам различной сложности и размеров: океан или небольшой пруд, тайга или участок березовой рощи. Термин «экосистема» ввел английский фитоценолог А. Тенсли. Биосфера– это целостная самоорганизующая система, состоящая из различных компонентов (экологических систем, популяций, организмов которые могут рассматриваться как самостоятельные самоорганизующиеся системы. Структура, состав и энергия биосферы определяются прошлой и настоящей деятельностью всех живых и неживых организмов, в том числе и человека. Биосфера - живые организмы и среда их обитания. Качественные преобразования биосферы уже не раз происходили, и это приводило к исчезновению одних биологических видов и появлению других. Внес большой вклад в представление о биосфере русский ученый Вернадский. В процессе жизнедеятельности организмы получают из окружающей среды необходимые химические вещества, а после смерти они возвращают их обратно, таким образом, живое и неживое состоят в постоянном взаимодействии. Техносфера - совокупность технических устройств и систем вместе с областью технической деятельности человека.Ее структура достаточно сложна,включает техногенное вещество,технические системы,живое вещество,верхнюю часть земной коры,атмосферу,гидросферу.С началом эры космических полетов техносфера вышла далеко за пределы биосферы и охватывает уже околоземный космос.
Окружающая природная среда. Ее компоненты - Окружающая среда- более широкое понятие чем географическая. Помимо поверхности Земли и ее недр оно включает часть солнечной системы, которая попадает или может попасть в сферудеятельности человека, а также созданный им материальный мир. В структуре окружающей среды выделяют две важнейшие составляющие: естественную и искусственную среды обитания. Естественная среда обитания включает неживую и живую части природы — геосферу и биосферу. Она существует и развивается без вмешательства человека, естественным образом. Однако в ходе своей эволюции человек постепенно все больше осваивает естественную среду обитания. Первоначально это было лишь простое потребление естественных богатств (диких плодов, растений и животных). Затем человек начал все больше использовать и естественные источники средств жизни (полезные ископаемые, энергетические источники), преобразуяихв ходе практической деятельности в предметы труда. Для человека положительные моменты потребления, освоения и преобразования природных богатств и источников, как составных частей естественной среды обитания, неоспоримы. В результате этой деятельности человек смог не только выжить как биологический вид, но и приобрести то, что принципиально отличает его от других живых существ — способность производить орудия труда, создавать и накапливать материальную и духовную культуру, целенаправленно преобразовывать окружающую среду. Однако человек в ходе эволюции не остановился лишь на взятии у природы материала в непосредственном или преобразованном виде. Он перестал бы быть разумным существом, если бы не мог создавать нечто свое, искусственное, чего не было до сих пор в природе. В ходе человеческой деятельности им была создана искусственная среда обитания — все то, что специально создано человеком: разнообразие материальных объектов, преобразованные ландшафты, а также выведенные в результате селекции и одомашнивания растения и животные. С развитием общества роль и значение для человека искусственной среды обитания непрерывно возрастают. Попробуйте сегодня представить себе хоть на минуту человеческое общество без крупных городов, дорог, предприятий, домов, автомобилей, разнообразнейшей бытовой техники и т.д. Все это создано самим человеком, является творением его рук и разума
Классификация организмов в биосфере в соответствии с их функцией.
Виды загрязнений окружающей среды. Основная проблема, связанная с загрязнением окружающей среды, обусловлена термодинамическими ограничениями, заложенными в самой природе. Причины загрязнения ОС можно свести к следующим. 1.Неэффективное использование энергии, либо использование так называемых «деградированных форм энергии» для получения энергии более высокого качества, что требует привлечения огромных мощностей. Потребляя запасенную в природных структурах энергию нефти, газа и угля, человек вносит в биосферу хаос и разрушает ту упорядоченность (энергию химических связей высокомолекулярных соединений), которую создала свободная энергия солнечного излучения. 2.Рост мощностей для удовлетворения растущих потребностей современного общества. 3.Использование неэффективных преобразователей энергии. 4-Нежелание поставщиков энергии перерабатывать вторичные продукты. Действие этих причин можно значительно ослабить на путях научно-технического прогресса, хотя это требует значительных средств и определенной перестройки общественного сознания.
Глобальные экологические проблемы - Рост народонаселения. Сейчас на Земле - 5,5 млрд. человек. В 20-м веке темп роста народонаселения резко увеличился и только за последние 40 лет человечество выросло более чем в два раза. Если рассматривать темы роста человечества за всю его историю, то четко прослеживается экспоненциальный характер зависимости численности населения от времени. В настоящее время появились тенденции к сокращению темпа роста населения, однако он все еще продолжает оставаться высоким. 2. Изменение состава атмосферы. На первом месте среди загрязнителей атмосферы стоит энергетика (80). Энергетика - основа цивилизации и без производства достаточного количества энергии человечество не сможет существовать и развиваться. (ТЭС)+Э, 63%. Доля ГЭС составляет около 20%, доля АЭС - около 17%. Парниковый эффект. Ежегодно в атмосферу выбрасывается 1,5 млрд. т аэрозолей (пыль, дым, туман), миллиарды тонн СО; и СО. Закисление природных сред. Выбрасываемые в атмосферу диоксиды серы и азота доокисляются в атмосфере и, растворяясь в воде, образуют серную и азотную кислоты, выпадая затем на землю с дождем, снегом, туманом. Истощение озонового слоя. Как было сказано ранее, озоновый слой находится на высоте 20 - 25 км над поверхностью Земли и защищает нас от губительного ультрафиолетового8излучения Солнца. В последние годы наблюдается циклический процесс снижения концентрации озона в приполярных областях (вначале над Антарктидой, а затем и в северном полушарии). Истощение ресурсов Среди разнообразных ресурсов нашей планеты в рамках этой лекции отметим леса - одно из величайших богатств Земли
Окружающая среда и здоровье человека. В настоящее время хозяйственная деятельность человека все чаще становится основным источником загрязнения биосферы. В природную среду во все больших количествах попадают газообразные, жидкие и твердые отходы производств. Различные химические вещества, находящиеся в отходах, попадая в почву, воздух или воду, переходят по экологическим звеньям из одной цепи в другую, попадая в конце концов в организм человека. Неумеренное применение пестицидов и минеральных удобрений привело к тому, что они в большом количестве оказались в грунтовых водах, почве и явились причиной загрязнения продуктов питания. Нарастание применения пестицидов совпадает с учащением легочных, кишечных, нервных заболеваний и у детей, и у взрослых. Научно-технический прогресс стал причиной шумового загрязнения среды. Как показали исследования, неслышимые звуки также могут оказать вредное воздействие на здоровье человека. Так, инфразвуки особое влияние оказывают на психическую сферу человека: поражаются все виды интеллектуальной деятельности, ухудшается настроение, иногда появляется ощущение растерянности, тревоги, испуга, страха, а при высокой интенсивности - чувство слабости, как после сильного нервного потрясения.
Принципы симметрии и законы сохранения. Два вида симметрии с необычным упорством повторяются вокруг нас. Один отвечает зеркальной или билатеральной симметрии - «симметрии листка», другой соответствует радиально - лучевой симметрии. Всё то, что растёт или движется по вертикали, то есть вверх или вниз относительно земной поверхности подчиняется радиально-лучевой симметрии в виде веера пересекающихся плоскостей симметрии. Всё то, что растёт и движется горизонтально или наклонно по отношению к земной поверхности подчиняется билатеральной симметрии - «симметрии листка» (одна плоскость симметрии), или так называемой зеркальной симметрии. Между геометрической симметрией и тем, что в физике принято называть законами сохранения, существует тесная связь. Законы сохранения говорят нам, что некоторые величины не изменяются со временем. Законы сохранения энергии, импульса и момента импульса вытекают непосредственно из законов движения Ньютона. В физике частиц явления симметрии зачастую связаны не только с процессами отражения и вращения, а последние могут происходить не только в обычном пространстве (и времени), но и в абстрактных математических пространствах. Симметричными могут быть отдельные частицы или их группы, а поскольку свойства частиц определяются их способностью участвовать во взаимодействиях, или процессах, все операции, позволяющие достичь симметрии, связаны здесь с «законами сохранения». Если какой-либо субатомный процесс характеризуется симметрией, можно с уверенностью утверждать, что в нём принимает участие некая константа (постоянная величина). Константы являются маленькими островками стабильности в сложном танце субатомной материи и могут помочь нам в описании взаимодействий частиц. Некоторые величины остаются константами, или «сохраняются», во всех взаимодействиях, некоторые - только в их части. Существуют четыре основные разновидности законов сохранения, связанных с соответствующими типами симметрии: 1 Все взаимодействия частиц характеризуются симметричностью в отношении пространственных перемещений: в Лондоне они происходят точно таким же образом, как и в Нью-Йорке. Эта симметрия связана с сохранением импульса и означает, что суммарная величина импульса, принимающего участие в каком-либо взаимодействии неизменна. 2 Взаимодействия частиц обладают симметричностью и в отношении перемещений во времени, протекая во вторник точно так же, как и в четверг. Эта симметрия связана с сохранением энергии и означает, что суммарное количество энергии частиц, включающей их массы, остаётся постоянным до начала реакции и после ее завершения. 3 Третий основополагающий тип симметрии связан с расположением в пространстве. Смысл этой симметрии заключается в том, что направление движения частиц, принимающих участие во взаимодействии (скажем, вдоль оси север-юг или запад-восток), не оказывает никакого влияния на результаты взаимодействия. Как следствие этой закономерности, суммарное количество вращения не должно изменяться во время процесса. 4 Наконец, четвертым законом является закон сохранения электрического заряда. Он связан с более сложной операцией симметрии. Однако его формулировка в качестве закона сохранения предельно проста: суммарный электрический заряд, присущий всем участвующим в столкновении частицам, остается неизменным.
