ИТОГ-КСЕ-ДО в PDF раздача 2015.pdf

В ЭТЭ предполагается, что основное влияние на наследственность оказывает не геном, а эпигенетическая система – совокупность факторов, воздействующих на онтогенез (индивидуальное развитие организма).

Согласно концепции ЭТЭ, от предков к потомкам передаётся общая организация эпигенетической системы, которая и формирует организм в ходе его индивидуального развития, причём отбор ведёт к стабилизации онтогенеза, устраняя отклонения от нормы и формируя устойчивую траекторию развития.

Именно так, в ходе эволюция создаются новые формы жизни, приспособленные к данным условиям окружающей среды.

IV. КОНЦЕПЦИЯ ПРОИСХОЖДЕНИЯ ЖИЗНИ

Суть концепции: жизнь зародилась на Земле естественным путем в результате самопроизвольного формирования простейших биологических систем из неживых химических элементов под действием разнообразных внешних физических воздействий и дальнейшего постепенного их совершенствования.

«Глядя на мир нельзя не удивляться!» - сказал Козьма Прутков. Взглянув на окружающую нас живую природу, на огромное разнообразие биологических структур, которые нас окружают, трудно предположить, что когда-то всего этого не было. Интерес к проблеме появления жизни на Земле у людей существовал с древних времен. И за прошедший от древних цивилизаций до наших дней период было высказано огромное количество гипотез. Все их можно свести к 5 основным:

1.Концепция креационизма - жизнь была создана каким-то сверхъестественным, божественным существом.

2.Концепция самопроизвольного зарождения - жизнь возникала много-

кратно из неживого вещества.

3.Концепция стационарного состояния - жизнь существовала всегда.

4.Концепция панспермии - жизнь на нашу планету была занесена извне.

5.Концепция биохимической эволюции – жизнь возникла в специфиче-

ских условиях древней Земли в результате процессов, подчиняющихся физическим и химическим законам (самоорганизация жизни).

Первые три концепции не могут считаться обоснованными с точки зрения современной науки (информацию о них вы сможете найти в справочной литературе). Мы подробно остановимся на последних двух концепциях.

Концепция биохимической эволюции

Основными условиями формирования жизни на Земле являются:

1.Наличие планетной системы

2.Достаточное время устойчивого излучения Солнца.

3.Масса планеты, достаточная для гравитационного удерживания первичной газовой оболочки: H2 , CO, CO2, O2, CH4, NH3 и т.д.

4.Достаточный уровень и диапазон температур.

127

5. Наличие жидкой воды.

Основные положения концепции сформулировали А.И. Опарин и Дж. Холдейн в начале XX века. Они руководствовались данными о состоянии Земли в момент зарождения жизни на ней. Как уже было сказано ранее, Солнце и планеты Солнечной системы образовались в результате конденсации холодного газо-пылевого облака, примерно 4,5-5 млрд. лет назад. Вначале температура Земли была очень высока - около 4-8 тысяч градусов. Легкие газы: водород, гелий, азот, кислород уходили в космическое пространство, так как гравитационное поле Земли было еще слишком мало. Атмосфера состояла из паров воды, метана, углекислого газа, оксида углерода, аммиака, азота, сероводорода и других простых молекул. Кислорода в атмосфере не было. По мере охлаждения Земли водяные пары и находящиеся в атмосфере газы конденсировались. Так возник первобытный Океан. В этих условиях и происходит зарождение жизни.

Этапы биохимической эволюции

В процессе становления жизни условно выделяют 2 этапа:

I. Этап химической эволюции (около 4 млрд. лет назад)

1. Синтез органических соединений из газов первичной атмосферы.

В 1953 г. Стенли Миллер и Гарольд Ю'ри поставили опыты с искусственной атмосферой, содержащей водород, метан и аммиак. На дне колбы поместили воду, имитируя «древний океан». Пропуская электрические искровые разряды, имитируя состояние атмосферы первобытной Земли, в течение недели обнаружили в воде простейшие аминокислоты и простейшие жирные кислоты.

Эксперимент Миллера - Юри убедительно продемонстрировал, что в результате самопроизвольной эволюции химических веществ действительно образуются многочисленные органические соединения, являющиеся основой для формирования всех компонентов клеточных структур. Так ученые доказали возможность абиогенного (небиологического) синтеза важных для жизни молекул.

2.Образование полимеров - нуклеиновых кислот и белков.

3. Образование коацерватов - систем органических веществ, отделенных от внешней среды мембранами.

С появлением мембраны уже можно говорить о примитивной клетке. И с этого момента можно говорить о запуске механизма эволюции и отбора наиболее приспособленных (читай, стабильных) молекул, систем молекул и коацерватов.

II. Этап биологической эволюции (около 3 млрд. лет назад)

Первые клетки были прообразом всех живых организмов: растений, животных, бактерий, грибов.

Основные этапы биологической эволюции изображены на схеме Рис.15.

128

мира:

Э У К А Р И О ТЫ

Бактерии

Появление гетеротрофов

Появление автотрофов 1,4 млрд

(

имеют ограниченного и (

все

ВВЕДЕНИЕ В УЕ 3.5. Концепция биосферы-ноосферы

Цель изучения

1.Расширить представления о биосфере-ноосфере;

2.Познакомиться со структурой и функциями биосферы, ее компонентами, пищевыми связями.

3.Рассмотреть человека и его место в биосфере, влияние на природу.

Что Вы должны знать и уметь перед началом изучения

▪ иметь базовые представления по общей биологии в объеме средней школы.

В результате изучения Вы будете знать

▪суть концепции биосферы-ноосферы;

▪структуру и функции биосферы, ее компонентов, пищевых связей;

▪место человека в биосфере и его влияние на природу.

Ход изучения

1.Прочитайте теоретическую часть УЕ 3.5.

2.Рассмотрите приведенные примеры (где приведены).

3.По ходу изучения отвечайте на вопросы (самоконтроль):

а) Перечислите основные компоненты биосферы по Вернадскому. б) Опишите структуру и границы биосферы.

в) В чем отличие пищевой цепи луга от пищевой цепи водоема? г) Происхождение человека и его место в современной биосфере? д) В чем суть идеи ноосферы?

130

М3. УЕ 3.5. Естественнонаучная картина мира: основные концепции

ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ УЕ 3.5. Концепция биосферы-ноосферы

▪Биогеоценозы – совокупности животных, растений, микроорганизмов, совместно населяющих определенные участки суши или водоемы.

▪Биосфера – это своеобразная оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в непрерывном обмене с этими организмами.

▪Гетеротрофы – организмы, питающиеся созданной автотрофами продукцией, и способные разлагать все вещества, синтезируемые автотрофами (животные, грибы, большинство бактерий).

▪Ноосфера (сфера Разума) − новое состояние биосферы, при котором разумная деятельность человека становится определяющим фактором ее развития.

▪Продуценты (автотрофы) – организмы, производящие органическое вещество из неорганических соединений (растения, некоторые бактерии).

▪Редуценты – организмы, разрушающие мертвое органическое вещество тел растений и животных до минеральных элементов (например, грибы, черви, бактерии).

▪Экосистема – более широкое, чем биогеоценоз, понятие, она не связана с ограниченным участком земной поверхности.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ УЕ 3.5. Концепция биосферы-ноосферы

V. КОНЦЕПЦИЯ БИОСФЕРЫ-НООСФЕРЫ

Суть концепции: биосфера - это оболочка Земли, в которой все процессы протекают под прямым воздействием живых организмов. Через живые организмы в рамках экосистем (биогеоценозов) осуществляется постоянный круговорот вещества и энергии, объединяющий живое и косное вещество. Живые организмы испытывают постоянное давление со стороны биотических, абиотических и антропогенных факторов. Человек – это неотъемлемая часть биосферы, который призван своим разумом совершенствовать биосферу, но в последнее время именно он является основным фактором ее разрушения.

Биосфера – это своеобразная оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в непрерывном обмене с этими организмами. Учение о биосфере разработал Владимир Иванович Вернадский (1863-1945), который говорил, что жизнь – это новая геологическая сила, изменяющая лицо Земли. То, как Земля выглядит сегодня, полностью зависит от деятельности живых существ.

Вцентре учения Вернадского – утверждение о единстве процессов живой

инеживой природы, эволюции планеты Земля и Космоса в целом, взаимосвязанной эволюции (коэволюции) человека и мира.

131

Личинки стрекоз

ы- со

е-

п.).

ю- че-

е-

п-

,