Контрольная: Экология и эволюция

     
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
   КУЗБАССКИЙ
                  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ                  
Кафедра ХТТТ и Экологии
     Контрольная работа по экологии на тему: Экология и эволюция                          

Выполнила: Кулачкина К. В.
                                              

МУз Ц 039063
Проверил: Допшак В. Н.
Кемерово 2003г.
                            Содержание:                            
Введение.............................3
     ГЛАВА 1.Общее представление об эволюции природы..............3
1.1 Зарождение и развитие эволюционной идеи...................3
1.2 Эволюция одноклеточных организмов.......................6
1.3 Возникновение и развитие многоклеточной орнганизации...................
ема.
иковрастений и животных со средой.едой обитания.8
1.4 Эволюция растительного мира............................9
1.5 Эволюция животного мира.............................10
     ГЛАВА 2. Характер взаимосвязи экологии и эволюции на сочетании
сукцессионных стадий, необходимых для выживания живых организмов, 
     влияние человеческого общества на эти процессы..............12
2.1 Сукцессии.................................12
2.2 Причина сукцессий (частных)...........................14
2.3 Человеческий фактор..........................14
2.4 Виды сукцессий................................15
2.5 Общие закономерности сукцессионного процесса..............15
Заключение..................................16
Список использованной литературы......................18
     ВВЕДЕНИЕ.
     Эволюция Ц это историческое изменение формы организации и
поведения живых существ в ряду поколений. Эволюционная теория дает объяснение
той совокупности признаков, которые характеризуют все живое на Земле.
Живые существа отличает поразительная сложность их организации, изумительная
координация отдельных частей в организме, согласованность биохимических и
физиологических реакций, удивительная целесообразность их строения и
поведения, адаптивность их жизненной стратегии и тактики и фантастическое
разнообразие форм от бактерии до человека.
Как все это возникло? Этот вопрос волновал человечество с древнейших времен.
Различные религии давали один и тот же ответ: все виды животных и растений
были сотворены Богом, сложность их организации и тонкая организация частей
организма есть убедительное доказательство мудрости Творца.
В настоящее время большинство ученых убеждены, что все многообразие жизненных
форм, населяющих нашу планету, возникло в результате длительного процесса
эволюции, основным механизмом которого был естественный отбор случайных
наследственных изменений (мутаций). Основы современной теории эволюции были
заложены великим английским натуралистом Чарльзом Дарвином.
Буквально слово экология означает лнаука о жилище и
местообитании. Это слово ввел в научный обиход в 1866 г. Эрнест Геккель,
выдающийся немецкий естествоиспытатель, дарвинист. Он считал предметом
исследования экологии связь живых существ со средой обитания. Экология
развивала идеи Ч. Дарвина о многообразных взаимосвязях растений и животных со
средой.
     ГЛАВА 1. Общее представление об эволюции природы.
     1.1 Зарождение и развитие эволюционной идеи.
Первые проблески эволюционной мысли зарождаются в недрах диалектической
натурфилонсофии античного времени, рассматривавшей мир в бесконечном
движении, постоянном санмообновлении на основе всеобщей связи и
взаимодействия явлений и борьбы противопонложностей.
Выразителем стихийного диалектического взгляда на природу был Гераклит,
эфеснский мыслитель (около 530-470 гг.. до н. э.) его высказывания о том, что
в природе все течет все изменяется в результате взаимопревращений
первоэлементов космоса - огня, воды, воздуха, земли, содержали в зародыше
идею всеобщего, не имеющего начала и конца развития матенрии.
Представителями механистического материализма были философы более позднего
пенриода (460-370 гг. до н. э.). По Демокриту мир состоял из бесчисленного
множества неденлимых атомов, расположенных в бесконечном пространстве. Атомы
находятся в понстояннном процессе случайного соединения и разъединения, в
случайнном двинжении и различны по величине, массе и форме; тела, появившиеся
вследствие скопления атомов, могут быть также различными. Более легкие из них
поднялись вверх и образовали огонь и небо, более тяжелые, опустившись,
образовали воду и землю, в конторых и зародинлись различные живые существа:
рыбы, наземные животные, птицы.
Механизм происхождения живых существ первым пытался истолковать
древнегреченский философ Эмпедокл (490-430 гг. до н. э.). Развивая мысль
Гераклита о первичных эленментах, он утверждал, что их смешение создает
множество комбинаций, одни из конторых - наименее удачные - разрушаются, а
другие - гармонирующие сочетания - сохранняются. Комнбинации этих элементов и
создают органы животных. Соединение органов друг с другом порождает целостные
организмы. Примечательной была мысль, что сонхранились в принроде только
жизнеспособные варианты из множества неудачных комбинаций.
Зарождение биологии как науки связано с деятельностью великого мыслителя из
Греции  Аристотеля (387-322 гг. до н. э.). В своих трудах он  изложил
принципы класнсификации животных, провел сравнение различных животных по их
строению, заложил оснновы античной  эмбриологии. Он обратил внимание на то,
что у разных организмов эмбриогенез (развитие эмбриона) проходит через
послендовательнный ряд: в начале закладываются наиболее общие признаки, затем
видовые и, наконец, инндивидуальные. Обнаружив большое сходство начальных
стадий в эмбриогеннезе представинтелей разных групп животных, Аристотель
пришел к мысли о возможнонсти единства их происхождения. Этим выводом
Аристотель предвосхитил идеи зародыншевого сходства и эпигенеза
(эмбриональных новообразований), выдвинуты и экспенриментально обоснованнны в
середине XVIII в.
Последующий период, вплоть до XVI в., для развития эволюнционной мысли почти
нинчего не дал. В эпоху Возрождения резко усиливается интерес к античной
науке и начинанется нанкопление знаний, сыгравших значительную роль в
становлении  эволюционной идеи.
Исключительной заслугой учения Дарвина явилось то, что оно дало научное,
матенриалинстическое объяснение возникновению высших животных и растений путем
послендовательнного развития живого мира, что оно привлекло для разрешения
биологических проблем иснторический метод исследования. Однако к самой проблеме
происхожндения жизни у многих естествоиспытателей и после Дарвина сохранился
прежний метафизиченский подход. Шинроко распространенный в научных кругах
Америки и Западной Европы менделизм-морганнизм выдвинул полонжение, согласно
которому наследственностью и всеми друнгими свойстнвами жизни обладают частицы
особенного генного вещества, сконцентрированного в 
хронмосомах кленточного ядра. Эти частицы будто бы когда-то внезапно
возникли на Земле и сонхранили свое жизнеопределяющее строение в основном
неизменным в течение всего развинтия жизни. Таким образом, проблема
происхождения жизни, с точки зрения менделистов-морганистов, сводится к
вопронсу, как могла сразу внезапно возникнуть наделенная всенми свойствами
жизни частица генного вещества.
Жизнь как осонбая форма существования материи характеризуется двумя
отнличинтельными свойствами Ч самовоспроизведением и обменом веществ с
окружающей срендой. На свойстнвах саморепродукции и обмена веществ строятся
все современные гипонтезы возникнновения жизни. Наиболее широко признанные
гипотезы коацерватная и геннетическая.
     Коацерватная гипотеза. В 1924 г. А. И. Опарин впервые
сформулировал основные положенния концепции 
предбиологической эволюции и затем, опираясь на эксперименты 
Бунгеннберга де Йонга, развил эти положения в 
коацерватной гипотезе происнхождения жизни. Осннову гипотезы составляет
утверждение, что начальные этапы биогенеза были связаны с формированием
белнковых структур.
Первые белковые структуры (протобионты, по
терминологии Опарина) появились в период, когда молекулы белков
отгранинчивались от окружающей среды мембраной. Эти структуры могли возникнуть
из первичного лбульона благодаря коацервации Ч
самопроизвольному разделению водного раствора полинмеров на фазы с различной их
концентрацией. Процесс коацервации приводил к
образованию микроскопических капенлек с вынсокой концентрацией полимеров. Часть
этих капелек поглощали из среды низнкомолекулярные соединения: аминнокислоты,
глюконзу, примитивные катализаторы. Взаимодействие молекулярного субстрата и
катализаторов уже означало возникновение простейншего метаболизма внутри 
протобионнтов.
Обладавшие метаболизмом капельки включали в себя из окружающей среды новые
соединнения и увеличивались в объеме. Когда коацерваты 
достигали размера, максинмально допуснтимого в данных физических условиях, они
распадались на более мелнкие капельки, напринмер, под действием волн, как это
происхондит при встряхивании сосуда с эмульсией масла в воде. Мелнкие капельки
вновь продолжали расти и затем образовывать новые поколения 
коацерватов.
Постепенное усложнение протобионтов осуществлялось отнбором таких 
коацерватнных канпель, которые обладали преимунществом в лучшем
использовании вещества и энергии среды. Отбор как основная причина
совершенствования коацерватов до первичнных живых существ Ч центральное
положение в гипотезе Опарина.
     Генетическая гипотеза. Согласно этой гипотезе, вначале возникли
нуклеиновые кислоты как матричная основа синтеза белков. Впервые ее выдвинул в
1929 г. Г. Мёллер.
Экспериментально доказано, что несложные нуклеиновые кислоты могут 
реплицинроваться и без ферментов. Синтез белнков на 
рибосомах идет при участии транспортной (т-РНК) 
и рибонсомной РНК (р-РНК). Они способны строить не просто случайные сочентания
аминокислот, а упорядоченные полимеры белков. Возможно, первичные рибонсомы
состояли только из РНК. Такие безбелковые рибосомы могли синтезировать
упоряндоченные пептиды при учанстии молекул т-РНК, которые свянзывались с р-РНК
через спанривание оснований.
На следующей стадии химической эволюции появились матнрицы, определявшие
последовантельность молекул т-РНК, а тем самым и последовательность
аминокислот, которые связынваются молекулами т-РНК.
Способность нуклеиновых кислот служить матрицами при образовании
компленментарных цепей (например, синтез и-РНК на ДНК) Ч наиболее
убедительный аргумент в пользу преднставлений о ведущем значении в процессе
биогенеза наследнственного апнпарата и, следовантельно, в пользу генетической
гипотезы происхождения жизни.
Основные этапы биогенеза. Процесс биогенеза включал три основных этапа:
вознникновение органических веществ, появленние сложных полимеров
(нуклеиновых кислот, белков, полинсахаридов), образование первичных живых
организмов.
     Первый этап Ч возникновение органических веществ. Уже в период
формирования Земли образовался значительный запас абиогенных органических
соединений. Исходнными для их синтеза были газообразные продукты докислородной
атмосферы и гидронсферы (СН4, СО2, H 2О, Н
2, NH3, NО2). Именно эти продукты используются и в
искуснственном синтезе органнинческих соединений, составляющих биохимическую
основу жизни.
Экспериментальный синтез белковых компонентов Ч аминокислот в попытках создать
живое лв пронбирке нанчался с работ С. Миллера (1951Ч1957). С. Миллер провел
серию опытов по воздействию искровыми электрическими разрядами на смесь ганзов
СН4, NH3, H2 и панров воды, в резульнтате чего
обнаружил аминокислоты аспарагин, глицин, глутамин. Понлученные Милленром
данные подтвердили советские и зарубежные ученые.
Наряду с синтезом белковых компонентов экспериментально синтезированы
нукнлеиновые компоненты Ч пуриновые и пиримидиновые основания и сахара. При
умереннном нагреваннии смеси цианистого водорода, аммиака и воды Д. Оро
получил аденин. Он же синтезиронвал урацил при взаимодействии аммиачного
раствора мочевины с соединенниями, вознинкающими из простых газов под
влиянием электрических разрядов. Из смеси метана, амнмиака и воды под
действием ионизирующей радиации обранзовывались угленводные компонненты
нуклеотидов Ч рибоза и дезоксирибоза. Опыты с применением ультрафиолетового
облученния показали возможность синтеза нуклеотидов из смеси пунриновых
оснований, ринбозы или дезоксирибозы и полифоснфатов. Нуклеотиды, как
изнвестно, являются мономерами нуклеинновых кислот.
     Второй этап Ч образование сложных полимеров. Этот этап
возникновения жизни характенризовался абиогенным синтезом полимеров, подобных
нуклеиновым кислотам и белкам.
С. Акабюри впервые синтезировал полимеры 
протобелков со случайным располонжением аминокислотных остатков. Затем на
куске вулканической лавы при нагревании смеси аминнокислот до 100