Концепции современного естествознания (стр. 2 )

10. СТРУКТУРНЫЕ УРОВНИ В ОРГАНИЗАЦИИ ЖИВОГО ВЕЩЕСТВА.

Структурный, или системный, анализ обнаруживает, что мир живого чрезвычайно многообразен, имеет сложную структуру. Наиболее распространенным является выделение на основе критерия масштабности следующих уровней организации живого.

Биосферный - включающий всю совокупность живых организмов Земли вместе с окружающей их природной средой. На этом уровне биологической наукой решается такая проблема, как изменение концентрации углекислого газа в атмосфере. Уровень биогеоценезов выражает следующую ступень структуры живого, состоящую из участков Земли с определенным составом живых и неживых компонентов, представляющих единый природный комплекс, экосистему. Популяционно-видовой уровень образуется свободно скрещивающимися между собой особями одного и того же вида. Его изучение важно для выявления факторов, влияющих на численность популяций. Организменный и органно-тканевый уровни отражают признаки отдельных особей, их строение, физиологию, поведение, а также строение и функции органов и тканей живых существ. Клеточный и субклеточный уровни отражают процессы специализации клеток, а также различные внутриклеточные включения. Молекулярный уровень составляет предмет молекулярной биологии, одной из важнейших проблем которой является изучение механизмов передачи генной информации и развитие генной инженерии и биотехнологии.

11. КЛАССИЧЕСКИЙ (ЛАПЛАСОВСКИЙ) ДЕТЕРМИНИЗМ.

Понятие причинности в классической физике связывается со строгим детерминизмом в лапласовском духе. Здесь уместно привести фундаментальный принцип, провозглашенный Лапласом, и отметить вошедший в науку в связи с этим принципом образ, именуемый «демоном Лапласа»: «Мы должны рассматривать существующее состояние Вселенной как следствие предыдущего состояния и как причину последующего. Ум, который в данный момент знал бы все силы, действующие в природе, и относительное положение всех составляющих ее сущностей, если бы он еще был столь обширен, чтобы ввести в расчет все эти данные, охватил бы одной и той же формулой движения крупнейших тел Вселенной и легчайших атомов. Ничто не было бы для него недостоверным, и будущее, как и прошедшее, стояло бы перед его глазами». Тем самым, трансдисциплинарной концепцией естествознания в классический период его развития становится представление о том, что только динамические законы полностью отражают причинность в природе. С философской точки зрения можно сказать, что в динамических теориях нет места взаимопревращению необходимости и случайности. Случайность понимается как некая досадная помеха в получении истинного результата, а не как необходимость, проявленная в действительности

Причинное объяснение многих физических явлений, т. е. реальное воплощение зародившегося еще в древности принципа причинности в естествознании, привело в конце XVIII — начале XIX вв. к неизбежной абсолютизации классической механики. Возникло философское учение — механистический детерминизм, классическим представителем которого был Пьер Симон Лаплас (1749—1827), французский математик, физик и философ. Лапласовский детерминизм выражает идею абсолютного детерминизма — уверенность в том, что все происходящее имеет причину в человеческом понятии и есть непознанная разумом необходимость. Суть его можно понять из высказывания Лапласа:

Современные события имеют с событиями предшествующими связь, основанную на очевидном принципе, что никакой предмет не может начать быть без причины, которая его произвела... Воля, сколь угодно свободная, не может без определенного мотива породить действия, даже такие, которые считаются нейтральными... Мы должны рассматривать современное состояние Вселенной как результат ее предшествующего состояния и причину последующего. Разум, который для какого-нибудь данного момента знал бы все силы, действующие в природе, и относительное расположение ее составных частей, если бы он, кроме того, был достаточно обширен, чтобы подвергнуть эти данные анализу, обнял бы в единой формуле движения самых огромных тел во Вселенной и самого легкого атома; для него не было бы ничего неясного, и будущее, как и прошлое, было бы у него перед глазами... Кривая, описываемая молекулой воздуха или пара, управляется столь же строго и определенно, как и планетные орбиты: между ними лишь та разница, что налагается нашим неведением.

Дальнейшее развитие физики показало, что в природе могут происходить процессы, причину которых трудно определить. Например, процесс радиоактивного распада происходит случайно. Подобные процессы происходят объективно случайно, а не потому, что мы не можем указать их причину из-за недостатка наших знаний. И наука при этом не перестала развиваться, а обогатилась новыми законами, принципами и концепциями, которые показывают ограниченность классического принципа — лапласовского детерминизма. Абсолютно точное описание всего прошедшего и предсказание будущего для колоссального многообразия материальных объектов, явлений и процессов — задача сложная и лишенная объективной необходимости. Даже в самом простейшем случае классической механики из-за неустранимой неточности измерительных приборов точное предсказание состояния даже простого объекта — материальной точки — также нереально.

12. ФАКТОРЫ И ДВИЖУЩИЕ СИЛЫ ЭВОЛЮЦИИ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ.

Учение о биологической эволюции есть наука о причинах, движущих силах и закономерностях изменения и развития живых организмов. Эволюционное учение является теоретической основой современной биологии. С точки зрения теории эволюции, все многообразие живой природы является результатом действия 3 взаимосвязанных факторов: наследственности, изменчивости и естественного отбора. Эти выводы теории эволюции, или ее основные принципы, базируются на след.3 наблюдениях: 1) В любой популяции, виде животных наблюдается изменчивость составляющих ее особей. (Например, сравнивая одного человека с другим). 2) Некоторые из этих изменений имеют генетическую основу, т. е. унаследованы от родительских особей, получены уже при рождении. 3) Рождается, как правило, значительно большее число организмов, чем доживает до размножения. Отсюда вытекает главный вывод, что весь ход эволюции видов ведет к тому, что генетические и иные признаки, обеспечивающие выживание, встречаются от поколения к поколению. Затем пришли к выводу, что из-за сложности структуры вида, его разновидности, неравномерности географического распределения лучше всего эволюционные процессы проявляются на популяционном уровне. Популяция - это длительно существующие группы особей, устойчиво сохраняющиеся на протяжении жизни многих поколений.

Вывод: Весь ход эволюции видов ведет к тому, что генетические и иные признаки, обеспечивающие выживание, встречаются от поколения к поколению в данной популяции все чаще, определяя направление развития вида. Таким образом, эволюция есть направленный процесс исторического изменения живых организмов.

Современная теория эволюции, обобщая данные многочисленных биологических исследований, позволила сформулировать основные факторы и движущие силы эволюции. 1. Первым важнейшим фактором эволюции является мутационный процесс, который исходит из признания факта, что основную массу эволюционного материала составляют различные формы мутаций, т. е. изменений наследственных свойств организмов, возникающих естественным путем или вызываемых искусственно.

2. Второй важнейший фактор – популяционные волны, часто называемые «волнами жизни». Они определяют количественные флуктуации (отклонения от среднего значения) численности организмов в популяции, а также области ее обитания (ареала).

3. Третьим основным фактором эволюции признается обособленность группы организмов.

К перечисленным основным факторам эволюции добавляют такие как частота смены поколений в популяции, темпы и характер мутационных процессов и др. Важно помнить, что все перечисленные факторы выступают не изолированно, а во взаимосвязи и взаимодействии друг с другом. Все эти факторы являются необходимыми, однако, сами по себе они не объясняют механизма эволюционного процесса и его движущей силы. Движущая сила эволюции заключается в действии естественного отбора, который является результатом взаимодействия популяций и окружающей среды. Результатом же самого естественного отбора является устранение от размножения (элиминация) отдельных организмов, популяций, видов и других уровней организации живых систем. (Следует иметь в виду, что трактовка естественного отбора как процесса выживания сильнейших, наиболее приспособленных некорректна, так как, с одной стороны, в ряде случаев бессмысленно говорить о большей или меньшей приспособленности, с другой – даже при явно меньшей степени приспособленности, допускается возможность размножения.

14. РАЗВИТИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О БИОСФЕРЕ.

Сам ссылается на Ж.-Б. Ламарка, заметив, что “он дал нам представление о роли биосферы в истории нашей планеты”. Однако Ламарк не пользовался термином “биосфера” и в своем труде “Гидрология” (1802 г..) говорил лишь о том, что “все вещества, находящиеся на поверхности земного шара и образующие его кору, сформировались благодаря деятельности живых организмов”. Эту идею разделяли многие ученые XVIII–XIX вв. Например, немецкий естествоиспытатель А. Гумбольд в своих “Картинках природы” (1826 г.) ввел понятие “жизненная среда” (нем. die Zebensphдre), под которой понимал специфическую оболочку Земли, где в единую целостную систему объединены атмосферные, морские и континентальные процессы, а также весь органический мир. Позднее, в 1869 г. немецкий агроном Ф. Ратцель назвал поверхность Земли “пространством жизни” (die Zebensraum), а французский географ Э. Реклю в труде “Земля” дал красочное описание роли мира живых организмов и преобразованиях лика Земли.

("6") Таким образом, начиная с Ламарка, в науке появилось представление о существовании на нашей планете некоего пространства, охваченного жизнью, и ею же создаваемого. А из всех терминов, предложенных для обозначения этого пространства, укоренился один – “биосфера”, автором которого был австрийский геолог и палентолог Э. Зюсс (1875 г.). Он, однако, сразу не дал полной расшифровки этого термина, ограничившись описанием биосферы как особого слоя, находящегося “между верхними слоями атмосферы и литосферы и неограниченного литосферой”. Лишь позднее в книге “Лик Земли” (1909 г.) Зюсс описал биосферу как “совокупность организмов, ограниченную в пространстве и во времени, и обитающую на поверхности Земли”.

Однако в этом случае Зюсс ничего не сказал о геологической роли биосферы и ее зависимости от планетарных факторов Земли. Впервые идею о геологических функциях “живого вещества”, представленного совокупность всего органического мира в виде “единого нераздельного целого”, высказал в 1919 г. в “Записке о необходимости организации химического изучения организмов” (Киев, 1919 г.). Большое влияние на становление Вернадского оказал его учитель – почвовед и агроном (1880-е гг.), активно пропагандировавший идею о необходимости создания целостного учения о взаимозависимых изменениях органического мира, рельефа, вод, почв, осадочных пород и климата.

16. КОНЦЕПЦИЯ В. И.ВЕРНАДСКОГО О ЖИВОМ ВЕЩЕСТВЕ.

Центральным пунктом изучения в теории Вернадского является понятие о живом веществе, т. е. совокупности всех живых организмов. Кроме живого вещества Вернадский выделял еще косное вещество (воздух, вода, минералы). Между живым веществом и косным находятся биокосные вещества (остатки живых

организмов, например, навоз).

Отличия живого вещества от косного заключаются в следующем:

1) изменения и процессы в живом веществе происходят быстрее, чем в

косных телах, поэтому для характеристики изменений в живом

веществе используется понятие исторического времени, а в неживых

телах геологического времени. 1 секунда геологического времени =

100 тысяч лет исторического;

2) в живых организмах существует непрерывный ток атомов: из живых в неживое, и наоборот;

3) только в живых организмах происходят качественные изменения в ходе геологического времени, т. е. эволюция;

4) живые организмы изменяются в зависимости от окружающей среды.

Вернадский выдвинул предположение, что живые организмы сами по себе эволюционируют. Он поставил вопрос: «Есть ли у жизни начало?», на который он отвечает в поддерживаемой им концепции вечной жизни о том, что Земля существует вечно, и поэтому жизнь на ней не имеет начала.

Согласно данной теории биосфера выполняет несколько функций:

1) кислородная, т. к. часть биосферы выделяет кислород;

2) почвообразующая;

3) хемосинтезирующая – синтез органических веществ из неорганических, возможный только в бактериях (например, только бактерии способны аккумулировать азот из воздуха);

4) круговорот веществ (атомов) в природе, в котором участвует вся атмосфера в целом;

("7") 5) структурная – некоторые живые организмы способны изменять облик Земли и т. д.

По Вернадскому работа живого вещества в биосфере может быть выражена в двух основных формах:

- химическая или биохимическая ( I род геологической деятельности );

- механическая ( II род геологической деятельности).

I род геологической деятельности проявляется в обмене веществ внутри живых организмов, в результате которого происходит постоянных кругооборот атомов.

18. ПЕРЕХОД ОТ БИОСФЕРЫ К НООСФЕРЕ.

С появлением человека, по учению Вернадского, биосфера переходит в

качественно новую сферу – ноосферу, т. е. сферу человеческого разума.

Для этого должны быть выполнены следующие условия:

1) заселение человеком всей планеты;

2) резкое преобразование средств связи и обмена между странами;

3) усиление связей, в т. ч. политических, между всеми странами;

4) начало преобладания роли человека над другими геологическими процессами, протекающими в земной коре;

5) расширение границ биосферы и выход в космос;

6) открытие новых источников энергии;

7) равенство людей всех рас и религий;

8) увеличение роли народных масс в решении вопросов внутренней и внешней политики;

9) свобода научной мысли и научного искания от давления религиозных, философских и политических построений, а также создание в государстве благоприятных условий для свободного развития научной мысли;

10) продуманная система народного образования и повышения благосостояния трудящихся; создание реальной возможности не допустить голода, нищеты;

11) разумное преобразование первичной природы Земли с целью сделать ее способной удовлетворить все материальные, эстетические и духовные потребности;

("8") 12) исключение войн из жизни общества.

19. РАЗВИТИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О СТРОЕНИИ АТОМА.

Историю возникновения самых общих представлений об атоме обычно ведут со времен греческого философа Демокрита (ок. 460 – ок. 370 до н. э.), много размышлявшего о наименьших частицах, на которые можно было бы поделить любое вещество. Группу греческих философов, придерживавшихся того взгляда, что существуют подобные крошечные неделимые частицы, называли атомистами. Греческий философ Эпикур (ок. 342–270 до н. э.) принял атомную теорию, и в первом веке до н. э. один из его последователей, римский поэт и философ Лукреций Кар, изложил учение Эпикура в поэме «О природе вещей», благодаря которой оно и сохранилось для следующих поколений. Аристо–322 до н. э.), один из крупнейших ученых древности, атомистическую теорию не принимал, и его взгляды на философию и науку преобладали впоследствии в средневековом мышлении. Атомистической теории как бы не существовало до самого конца эпохи Возрождения, когда на смену чисто умозрительным философским рассуждениям пришел эксперимент.

В эпоху Возрождения начались систематические исследования в областях, именуемых ныне химией и физикой, принесшие с собой новые догадки о природе «неделимых частиц».

Первым действительно научным обоснованием атомистической теории, убедительно продемонстрировавшим рациональность и простоту гипотезы о том, что всякий химический элемент состоит из мельчайших частиц, явилась работа английского школьного учителя математики Дж. Дальтона (1766–1844), статья которого, посвященная этой проблеме, появилась в 1803. Атомные постулаты Дальтона имели то преимущество перед абстрактными рассуждениями древнегреческих атомистов, что его законы позволяли объяснить и увязать между собой результаты реальных опытов, а также предсказать результаты новых экспериментов. Он постулировал, что 1) все атомы одного и того же элемента тождественны во всех отношениях, в частности, одинаковы их массы; 2) атомы разных элементов имеют неодинаковые свойства, в частности, неодинаковы их массы; 3) в соединение, в отличие от элемента, входит определенное целое число атомов каждого из составляющих его элементов; 4) в химических реакциях может происходить перераспределение атомов, но ни один атом не разрушается и не создается вновь.

Экспериментальные данные, связанные с образованием химических соединений, подтверждали существование «атомных» частиц и позволили судить о малых размерах и массе отдельных атомов. Однако реальная структура атомов, в том числе и существование еще меньших частиц, составляющих атомы, оставалась неясной до открытия Дж. Дж. Томсоном электрона в 1897 Дж. Томсон, внесший огромный вклад в экспериментальное изучение строения атома, стремился найти модель, которая позволила бы объяснить все его известные свойства. Поскольку преобладающая доля массы атома сосредоточена в его положительно заряженной части, он принял, что атом представляет собой сферическое распределение положительного заряда радиусом примерно 10–10 м, а на его поверхности находятся электроны, удерживаемые упругими силами, позволяющими им колебаться. Резерфордовская, или ядерная, модель атома, вытеснив томсоновскую модель, явилась важным этапом на пути создания квантовой механики. Детальные эксперименты, выполненные Гейгером и Марсденом в 1913, не оставили и тени сомнения в том, что картина атома с малым массивным ядром в центре электронной структуры значительно больших размеров верна не только качественно, но и количественно. Некоторые детали, перенесенные из томсоновской модели, такие, как существование в ядре электронов, позднее также были отброшены.

20. СОВРЕМЕННАЯ КОНЦЕПЦИЯ ЭКОЛОГИИ.

Современное естествознание открыло основные принципы и законы, определяющие существование жизни на Земле. Человеческая цивилизация для обеспечения своего устойчивого развития также должна следовать этим законам и принципам. Жить в согласии с природой - один из основополагающих принципов существования Человека на Земле.

Кроме того, человечество столкнется еще с одной угрозой своему существованию. Это нарастающая интенсивность мутагенеза и рост генетической неполноценности человечества. Показатели этих процессов опасно возрастают. Какое-то количество неполноценных детей всегда присутствует среди новорожденных - это цена генетического разнообразия. Сегодня каждый 500-й или 700-й ребенок в силу естественных мутаций и структуры генофонда рождается с заметными отклонениями от нормы. теперь основной опасностью для стабильности биосферы становится человек. И есть основания полагать, что компенсационные возможности биосферы либо уже нарушены, либо находятся на пределе своих возможностей. Устойчивое развитие было выдвинуто как основная задача человечества на конец XX - начало XXI века. Эта модель развития предполагает:

1. Снижение материале - и энергоемкости производства, максимальное сокращение отходов, снижение оборота токсичных веществ и расширение использования возобновляемых ресурсов, включая источники энергии.

2. Переход к ценообразованию, учитывающему экологические критерии (цену ущерба окружающей среде) и стимулирующему использованию новых, экономически безопасных ресурсо - и энергосберегающих технологий в сочетании с системой налогов и штрафов.

3. Содействие устойчивому ведению сельского хозяйства и развитию сельских районов через повышение продуктивности сельскохозяйственных культур, улучшение питательных свойств растительной и животной продукции, использование комплексных методов борьбы с вредителями сельского хозяйства и т. д.

4. Передача индустриально развитыми странами передовых технологий развивающимся странам, в частности, новых технологий, созданных на основе генетических материалов, полученных из развивающихся стран.

5. Создание международных институтов, способных определить единую глобальную линию устойчивого развития, устанавливать единые для всех стран экологические стандарты, аккумулировать и перераспределять ресурсы в интересах всего сообщества, контролировать соблюдение всеми государствами единых правил экологического поведения.

Сегодня очевидно, что биосфера Земли - сложнейшая система - находится в сильно неравновесном состоянии. Мы знаем также, что из таких состояний самоорганизующиеся системы, к числу которых принадлежит и биосфера, выходят скачком. Мы подходим к точке бифуркации, за которой лежат несколько возможных вариантов будущего. Среди них - возможность экологической катастрофы, полное исчезновение жизни на Земле или по крайней мере существование жизни, но уже без человечества. Наиболее благоприятным выходом для человечества из этой ситуации было бы образование ноосферы. Присутствие разума в системе, находящейся в ситуации перехода, меняет эту ситуацию. Предотвратить переходный процесс в биосфере человек не в силах, но есть возможность свести к минимуму или совсем убрать те неблагоприятные флуктуации, которые подталкивают неустойчивую систему к нежелательным для человека вариантам перехода. Так, запрещение и полное уничтожение ядерного и химического оружия устранит флуктуацию, способную вызвать уничтожение биосферы в военном конфликте. Еще лучше, если будут достигнуты договоренности о сокращении и уничтожении обычных видов вооружений, а высвободившиеся ресурсы направлены на решение экологических проблем. Также очевидно, что экологические проблемы нужно решать каждый день совместными усилиями всех стран, народов, всех людей.

21. ВЕЩЕСТВО, ФИЗИЧЕСКОЕ ПОЛЕ И ВАКУУМ.

Вселенная представляет собой самую крупную вещественную систему, т. е. систему объектов, состоящих) из вещества. Иногда понятие «вещество» отождествляют с понятием «материя». Такое отождествление может привести к ошибочным заключениям. Материя — понятие самое общее, в то время как вещество — это лишь одна из форм ее существования. В современном представлении различают три взаимосвязанных формы материи: вещество, поле и физический вакуум. Вещество состоит из дискретных частиц, проявляющих волновые свойства. Для микрочастиц характерна двойственная корпускулярно-волновая природа. Физический вакуум, его свойства пока познаны намного хуже многих вещественных систем и структур. По современному определению, физический вакуум — это нулевые флуктуирующие поля, с которыми связаны виртуальные частицы. Физический вакуум обнаруживается при взаимодействии с веществом на его глубинных уровнях. Предполагается, что вакуум и вещество неразделимы и ни одна вещественная частица не может быть изолирована от его присутствия и влияния. В соответствии с концепцией самоорганизации физический вакуум выступает в роли внешней среды для Вселенной.

У вещества есть четыре агрегатных состояния:

Твердое Жидкое ("9") Газообразное Плазма

Поле – особое состояние среды, в каждой точке которой заданы параметры, которые характеризуют состояние вещества и которые непрерывно и плавно меняются от точки к точке.

Поле является материальным фактором, который приводит к взаимодействию тел. Современный тезис: Физический вакуум является основой Вселенной

22. БИОЛОГИЧЕСКОЕ И СОЦИАЛЬНОЕ В РАЗВИТИИ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА.

При всей своей социальной природе человечество не перестает быть биологическим видом. Создавая ноосферу, человечество изменяет естественные компоненты окружающей среды, что приводит в том числе к отрицательным последствиям не только для природы в целом, но и конкретно для самого человечества как биологического вида:

· трудно сохранить естественную для самого человека экологию среды обитания; · демографическая проблема численности населения; · генетические проблемы, увеличение наследственных патологий, в том числе психических.

Один из подходов к решению этих проблем предлагает социобиология, которая рассматривает человечество как один из видов, населяющих Землю.

23. КВАНТЫ И ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ. Элементарные частицы в настоящее время обычно разделяют на следующие классы:

1.  Фотоны — кванты электромагнитного поля, частицы с нулевой массой покоя, не имеют сильного и слабого взаимодействия, но участвуют в электромагнитном.

2.  Лептоны (от греч. leptos — легкий), к числу которых относятся электроны, нейтрино; все они не обладают сильным взаимодействием, но участвуют в слабом взаимодействии, а имеющие электрический заряд — также и в электромагнитном взаимодействии.

3.  Мезоны — сильно взаимодействующие нестабильные частицы.

4.  Барионы (от греч. berys — тяжелый), в состав которых входят нуклоны, нестабильные частицы с массами, большими массы нейтрона, гипероны, многие из резонансов.

24. ДАРВИНОВСКАЯ ТЕОРИЯ ЭВОЛЮЦИИ.

1859 г. Ч. Дарвин () в своем гениальном труде «Происхождение видов путем естественного отбора, или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь» писал, что главной движущей силой эволюции является естественный отбор на основе наследственной изменчивости.

Таким образом, теория эволюции путем естественного отбора основана на двух положениях.

1. Для всех живых существ характерна изменчивость. Для эволюции ведущее значение имеет наследственная изменчивость. В благоприятных условиях существования небольшие различия между особями одного вида не очень заметны и не играют существенной роли. Однако в неблагоприятных условиях даже небольшие наследственные изменения могут оказаться решающими и определить, какие особи популяции погибнут, а какие — выживут.

2. Наследственная изменчивость дает материал для эволюционного процесса. Полезен ли возникший признак для вида, определяется естественным отбором. Естественный отбор по Дарвину — это, с одной стороны, совокупность природных процессов, обеспечивающих выживание наиболее приспособленных особей и их потомства, а с другой стороны, — прекращение размножения и гибель наименее приспособленных особей. В основе естественного отбора лежит борьба за существование. Дарвин выделял три формы этой борьбы: внутривидовую, межвидовую и борьбу с неблагоприятными условиями среды.

("10") Основные положения эволюционного учения Ч. Дарвина

1) Все виды живых существ, населяющих Землю, никогда и никем не были созданы.

2) Возникнув естественным путем, виды медленно и постепенно преобразовывались и совершенствовались в соответствии с окружавшими условиями.

3) Факторами создания сортов и пород являются наследственная изменчивость и искусственный отбор.

4) Понимание происхождения культурных форм дает ключ к объяснению происхождения видов. Наследственная изменчивость, на основе которой ведется искусственный отбор, проявляется в природе. Причинами, аналогичными творчеству человека, ведущего искусственный отбор, в природе являются борьба за существование и естественный отбор.

5) Борьба за существование — сложные и многообразные отношения организмов между собой и с условиями внешней среды. Неизбежность борьбы за существование вытекает из противоречия между способностью организмов к неограниченному размножению и ограниченностью жизненных ресурсов.

6) Следствием борьбы за существование является естественный отбор — выживание наиболее приспособленных особей. Естественный отбор сохраняет особей с полезными в данных условия среды наследственными изменениями и устраняет особей, не имеющих этих изменений. В результате особи, обладающие полезными наследственными изменениями, оставляют плодовитое потомство, и их численность возрастает.

Значение эволюционного учения Ч. Дарвина

Дарвин дал научное объяснение органической целесообразности  как исторически возникающей относительной приспособленности организмов к условиям жизни; открыл движущую силу эволюции — естественный отбор; привел доказательства животного происхождения человека. Дарвинизм также доказал, что движущие силы развития природы находятся в ней самой, т. е. живой природе присуще самодвижение и саморазвитие. В этом заключается философское (мировоззренческое) значение этого учения.

25. ЗАКОН ВОЗРАСТАНИЯ ЭНТРОПИИ В ЗАКРЫТЫХ СИСТЕМАХ.

Закон возрастания энтропии справедлив только для изолированных систем. Понятие энтропии было впервые введено в 1865 году Рудольфом Клаузиусом.  .

Один из основных   законов  термодинамики,  закон   возрастания   энтропии : в замкнутой, т. е. изолированной в тепловом и механическом отношении,  системе   энтропия  либо остается неизменной (если в  системе  протекают обратимые, равновесные процессы), либо возрастает (при неравновесных процессах) и в состоянии равновесия достигает максимума. Другие эквивалентные формулировки:...1) невозможен переход теплоты от тела более холодного к телу более нагретому без каких-либо других изменений в системе или окружающей среде (Р. Клаузиус);...2) невозможно создать периодически действующую (совершающую какой-либо термодинамический цикл) машину, вся деятельность которой сводилась бы к поднятию некоторого груза (механической работе) и соответственно охлаждению теплового резервуара (У. Томсон, М. Планк);...3) невозможно построить вечный двигатель 2-го рода (В. Оствальд). Таким образом, изолированная термодинамическая система стремится к максимальному значению энтропии, при котором наступает состояние термодинамического равновесия.

HTTP://PRINCIPICS. *****/OLD-2003/MAIN_RUS32.HTM

26. БИОЦЕНОЗЫ И БИОГЕОЦЕНОЗЫ.

Биогеоценоз - эволюционно сложившаяся, пространственно ограниченная, длительно самоподдерживающаяся, однородная экологическая система, в которой функционально взаимосвязаны живые организмы и окружающая их абиотическая среда. Биогеоценоз характеризуется относительно самостоятельным обменом веществ и особым типом использования потока солнечной энергии. Биогеоценозами являются: луга, леса, поля, водоемы.

Биоценоз - взаимосвязанная совокупность микроорганизмов, растений, грибов и животных, населяющих более или менее однородный участок суши или водоема.

По систематическим признакам биоценоз делится на фитоценоз, зооценоз и микробоценоз.

Функционально биоценоз делится по ступеням экологической пирамиды на группы организмов: продуцентов, консументов и редуцентов, объединенных трофическими связями.

Структурно биоценоз делятся на горизонты, слои, ярусы, пологи, меротопы.

Биоценоз характеризуется биомассой и биологической продуктивностью. В месте с биотопом биоценоз составляет биогеоценоз.

("11") Биогеоценоз – буквально означает “жизнь и земля, функционирующие совместно”, т. е. биогеоценоз – это биоценоз, приуроченный к ограниченному биотопу.  (1942) введено понятие   биогеоценоз , под которым понимается однородный участок земной поверхности с определенным составом живых ( биоценоз ) и косных (приземный слой атмосферы, солнечная энергия, почва и др.) компонентов и динамического взаимодействия между ними (обмен вещества и энергии).

Понятие биоценоз введено К. Мёбиусом (1877). Биоценоз — это сосуществование растений, животных и микроорганизмов, находящихся в разных отношениях: постоянное или временное сожительство, совместное сосуществование, симбиоз (постоянное или длительное сожительство организмов разных видов, приносящее им взаимную пользу), паразитизм.

27. КОНЦЕПЦИЯ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ В КВАНТОВОЙ МЕХАНИКЕ (СООТНОШЕНИЕ НЕТОЧНОСТЕЙ ГЕЙЗЕНБЕРГА).

Этот принцип впервые сформулировал выдающийся немецкий физик Вернер   Гейзенберг  (1901—1976) в виде  соотношения   неточностей  при определении сопряженных величин в  квантовой   механике , который теперь обычно называют принципом  неопределенности . Суть его заключается в следующем: если мы стремимся определить значение одной из сопряженных величин в квантово-механическом описании, например, координаты х, то значение другой величины, а именно скорости или скорее импульса р = mv, нельзя определить с такой же

точностью. Иначе говоря, чем точнее определяется одна из сопряженных величин, тем менее точной оказывается другая величина. Это соотношение неточностей, или принцип неопределенности, выражается следующей формулой:

где х — обозначает координату, р — импульс, h — постоянную Планка, а Δ — приращение величины.

Таким образом, принцип неопределенности постулирует:

Невозможно с одинаковой точностью определить и положение, и импульс микрочастицы. Произведение их неточностей не должно превышать постоянную Планка.

На практике, конечно, неточности измерения бывают значительно больше, чем тот минимум, который предписывает принцип неопределенности, но речь идет о принципиальной стороне дела. Границы, которые устанавливаются этим принципом, не могут быть преодолены путем совершенствования средств измерения. Поэтому принцип неопределенности, по крайней мере в настоящее время, считается фундаментальным положением квантовой механики и неявно фигурирует в ней во всех рассуждениях. Теоретически не исключается возможность отклонения этого принципа и соответственно изменения связанных с ним законов квантовой механики, но в настоящее время он считается общепризнанным.

Из принципа неопределенности непосредственно следует, что вполне возможно осуществить эксперимент, с помощью которого можно с большой точностью определить положение микрочастицы, но в таком случае ее импульс будет определен неточно. Наоборот, если импульс будет определен с возможной степенью точности, тогда ее положение станет известным недостаточно точно.

28. ОТЛИЧИЕ СИНТЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ЭВОЛЮЦИИ ОТ ДАРВИНОВСКОЙ.

Экспериментальное изучение факторов и причин, вызывающих

приспособительное преобразование популяций, и обобщение их с учетом достижений генетики, экологии, математического моделирования и других наук стали основой синтетической теории эволюции (СТЭ), представляющей современный дарвинизм. СТЭ заменила организмоцентристский подход в понимании единицы эволюции популяционным. В основе эволюции лежат противоречия не в системе «организм – абиотическая среда», а в системе «популяция – биогеоценоз».

Синтетическая теория эволюции — основное достижение биологии ХХ в. Синтез генетики и классического дарвинизма и создание синтетической теории эволюции могут быть отнесены к числу основных достижений биологии XX в., которая характеризуется постулатами.

Популяция — наименьшая эволюционизирующая единица; Основной фактор эволюции — естественный отбор случайных и мелких мутаций; У вида, популяции должен быть общий предок, т. е. эволюция носит дивергентный характер; Каждая систематическая единица (вид, род, семейство) должна иметь единственный корень, т. е. классификация производится на родстве, а не на сходстве; Эволюция носит постепенный и длительный характер; Вид — генетическая, замкнутая система, а поэтому поток генов возможен только внутри вида; ("12") Макроэволюция за пределами вида прекращается, т. е. имеет место путь микроэволюции; Вид состоит из множества популяций; Изменчивость носит случайный характер; Эволюция непредсказуема.

29. КОНЦЕПЦИЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНОСТИ БОРА