Узкие пределы существования жизни — физические постоянные, уровни радиации и т.п. — подтверждают это. Как будто кто-то создал такую среду, чтобы жизнь стала возможна. Какие условия и константы имеются в виду? Гравитационная постоянная, или константа все­мирного тяготения, определяет размеры звезд, темпера­туру и давление в них, влияющие на ход реакций. Если она будет чуть меньше, звезды станут недостаточно горя­чими для протекания в них термоядерного синтеза; если чуть больше — звезды превзойдут «критическую массу» и обратятся в черные дыры. Константа сильного взаимо­действия определяет ядерный заряд в звездах. Если ее изменить, цепочки ядерных реакций не дойдут до азота и углерода. Постоянная электромагнитного взаимодейст­вия определяет конфигурацию электронных оболочек и прочность химических связей; ее изменение делает Все­ленную мертвой. Это находится в соответствии с антропным принципом, по которому при создании моделей развития мира следует учитывать реальность существо­вания человека.

Экология также показала, что живой мир — единая система, сцементированная множеством цепочек пита­ния и иных взаимозависимостей. Если даже небольшая часть ее погибнет, разрушится и все остальное.

2.       Принцип гармонии биосферы и ее организованнос­ти. В биосфере, по Вернадскому, «все учитывается и все приспособляется с той же точностью, с той же механич­ностью и с тем же подчинением мере и гармонии, какие мы видим в стройных движениях небесных светил и начи­наем видеть в системах атомов вещества и атомов энер­гии».

3.       Закон биогенной миграции атомов: в биосфере миграция химических элементов происходит при обязательном непосредственном участии живых организмов. Биосфера в основных своих чертах представляет один и тот же химиче­ский аппарат с самых древних геологических периодов. «На земной поверхности нет химической силы, более постоян­но действующей, а потому и более могущественной по сво­им конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом... Все минералы верхних частей земной коры — свободные алюмокремниевые кислоты (глины), карбонаты (известняки и доломиты), гидраты окиси Fe и А1 (бурые железняки и бокситы) и многие сотни других — непрерывно создаются в ней только под влиянием жизни» (там же, с. 21). Лик Земли фактически сформирован жизнью.

4.       Космическая роль биосферы в трансформации энергии. Вернадский подчеркивал важное значение энер­гии и называл живые организмы механизмами превраще­ния энергии. «Можно рассматривать всю эту часть живой природы как дальнейшее развитие одного и того же про­цесса превращения солнечной световой энергии в дейст­венную энергию Земли».

5.       Космическая энергия вызывает давление жизни, которое достигается размножением. Размножение орга­низмов уменьшается по мере увеличения их количества. Размеры популяции возрастают до тех пор, пока среда мо­жет выдерживать их дальнейшее увеличение, после чего достигается равновесие. Численность колеблется вблизи равновесного уровня.

6. Растекание жизни есть проявление ее геохимичес­кой энергии. Живое вещество, подобно газу, растекается по земной поверхности в соответствии с правилом инер­ции. Мелкие организмы размножаются гораздо быстрее, чем крупные. Скорость передачи жизни зависит от плот­ности живого вещества.

7. Жизнь целиком определяется полем устойчивости зеленой растительности, а пределы жизни — физико-химическими свойствами соединений, строящих о организм, их неразрушимостью в определенных условиях среды. Максимальное поле жизни определяется крайними пре­делами выживания организмов. Верхний предел жизни обусловливается излучением, Присутствие КОТОРОГО уби­вает жизнь и от которого предохраняет озоновый  щит.

Нижний предел связан с достижением высокой темпера­туры. Интервал в 433 "С (от —252 "С до +180 °С) является (по Вернадскому) предельным тепловым полем.

8. Всюдность жизни в биосфере. Жизнь постепенно, медленно приспосабливаясь, захватила биосферу, и захват этот не закончился. Поле устойчивости жизни есть ре­зультат приспособленности в ходе времени.

9. Закон бережливости в использовании живым веще­ством простых химических тел: раз вошедший элемент проходит длинный ряд состояний, и организм вводит к себя только необходимое количество элементов. Формы
нахождения химических элементов: 1) горные породы и минералы; 2) магмы; 3) рассеянные элементы; 4) живое вещество.

10.Постоянство количества живого вещества в био­сфере. Количество свободного кислорода в атмосфере того же порядка, что и количество живого веществ; (1,5х1О21 г и 1020—1021 г). Это обобщение справедливо  в рамках значительных геологических отрезков времени, и оно следует из того, что живое вещество является посредником между_Солнцем и Землей, и, стало быть, либо его количество должно быть постоянным, либо должны меняться его энергетические характеристики.

11.Всякая система достигает устойчивого равновесия, когда ее свободная энергия равняется или приближается к нулю, т.е. когда вся возможная в условиях сис­темы работа произведена.

12. Идея автотрофности человека. Автотрофными называют организмы, которые берут все нужные им для жизни химические элементы из окружающей их косной материи и не требуют для построения своего тела готовых соединений другого организма. Поле существования зе­леных автотрофных организмов определяется областью проникновения солнечных лучей. Вернадский сформу­лировал идею автотрофности человека, которая приобре­ла интересный поворот в рамках обсуждения проблемы создания искусственных экосистем в космических кораб­лях. Простейшей такой экосистемой будет система «че­ловек — 1 или 2 автотрофных вида». Но данная система является неустойчивой, и для надежного обеспечения жизненных потребностей человека необходима многови­довая система жизнеобеспечения.

В создании искусственной среды в космических кораблях вопрос ставится так: каков минимум разно­образия, необходимый для заданной временной ста­бильности? Здесь человек начинает ставить задачи, про­тивоположные тем, которые он решал ранее. Создание таких искусственных систем явится важным этапом раз­вития экологии. В их построении соединяются инже­нерная нацеленность на создание нового и экологичес­кая направленность на сохранение имеющегося, твор­ческий подход и разумный консерватизм. Это и будет осуществлением принципа «проектирования вместе с природой».

Пока искусственная биосфера представляет собой очень сложную и громоздкую систему. То, что в природе функционирует само собой, человек может воспроизвес­ти только ценой больших усилий. Но ему придется это де­лать, если он хочет осваивать космос и совершать дли­тельные полеты. Необходимость создания искусственной биосферы в космических кораблях поможет лучше понять биосферу естественную.

5. ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЧЕЛОВЕКА, ЕГО БИОСОЦИАЛЬНАЯ

СУЩНОСТЬ.

Естествозна­ние изучает природу как она есть, а гуманитарные науки изучают духовные продукты творческой деятельности че­ловека. В каком смысле, учитывая такое разделение, мож­но говорить о человеке как предмете естествознания? В том смысле, что человек тоже естественен: во-первых, по своему происхождению, и, во-вторых, по своей природе, т.е. биологической основе своего существования. Челове­ка можно рассматривать и как физическое тело, и как би­ологическое существо.

В настоящее время в науке утвердилось представле­ние, что человек — биосоциальное существо, соединяющее в себе биологическую и социальную компоненты. С этим можно согласиться, не забывая, во-первых, что человека можно рассматривать и с физической точки зрения и изу­чать происходящие в нем химические процессы, и, во-вторых, что не только человек обладает социальной фор­мой существования, но и многие животные. Более того, с каждым годом этология накапливает все больше данных, свидетельствующих о том, что социальное поведение че­ловека во многом генетически детерминировано.

Еще в античной философии много внимания уделя­лось определению природы человека. Киники видели ее в естественном образе жизни и ограничении желаний и ма­териальных потребностей; Эпикур — в чувствах, общих у человека и животных; Сенека и стоики — в разуме. В за­падной философии, особенно в марксизме, на передний план выдвинулось представление о социальной сущности человека.

С точки зрения современной науки более точно разде­лять биологическую предопределенность существования  человека и его родовую (собственно человеческую) cyщность. Поисками границ между биологическим и специфически человеческим занимается наука, получив название социобиологии. Эта наука в применении к изучению человека находится на стыке естественнонаучного и гуманитарного знания.

Итак, человек как предмет естественнонаучного по знания может рассматриваться в трех аспектах: 1) про­исхождение; 2) соотношение в нем естественного и гуманитарного; 3) изучение специфики человека мето­дами естественнонаучного познания. Первое направление, традиционно называемое антропологией, изучает, когда, от кого и как произошел человек и чем он отли­чается от животных; второе направление — социобиология — изучает генетическую основу человеческой дея­тельности и соотношение физиологического и психиче­ского в человеке; к третьему направлению относится изучение естественнонаучным путем мозга человека, его сознания и т.п.

Как и в вопросе происхождения Вселенной и жиз­ни, существует представление о божественном творе­нии человека. «И сказал Бог: сотворим человека по образу нашему, по подобию нашему... И сотворил Бог человека по образу своему» (Бытие. 1. 26, 27). В индий­ской мифологии мир происходит из первого прачеловека — Пуруши.

Во многих первобытных племенах были распростра­нены представления о том, что их предки произошли от животных и даже растений (на этом основано представле­ние о тотемах); такие верования мы встречаем у так назы­ваемых отсталых народов до сих пор. В античности выска­зывались мысли о естественном происхождении людей из ила (Анаксимандр). Тогда же заговорили о сходстве чело­века и обезьяны (Ганнон из Карфагена).

В настоящее время в связи с ажиотажем вокруг НЛО в моду вошли версии о происхождении человека от внеземных существ, посещавших Землю, или даже от скрещива­ния космических пришельцев с обезьянами.

Но господствует в науке с XIX в. вытекающая из тео­рии эволюции Дарвина концепция происхождения чело­века от высокоразвитых предков современных обезьян. Она получила в XX в. генетическое подтверждение, по­скольку из всех животных по генетическому аппарату ближе всего к человеку оказались шимпанзе.

6. БИОЛОГИЧЕСКОЕ ПРОСТРАНСТВО – ВРЕМЯ БИОСФЕРЫ.

ЖИЗНЕННЫЕ ЦИКЛЫ В ПРИРОДЕ.

Эволюцию биосферы изучает раздел экологии, кото­рый называется эволюционной экологией. Следует отли­чать эволюционную экологию от экодинамики (динамиче­ской экологии). Последняя имеет дело с короткими интер­валами развития биосферы и экосистем, в то время как первая рассматривает развитие биосферы на более дли­тельном отрезке времени. Так, изучение биогеохимических круговоротов и сукцессии — задача экодинамики, а прин­ципиальные изменения в механизмах круговорота веществ и в ходе сукцессии — задача эволюционной экологии.

Одним из важнейших направлений в изучении эволю­ции является изучение развития форм жизни. Здесь мож­но отметить несколько этапов.

1.       Клетки без ядра, но имеющие нити ДНК (напоми­нают нынешние бактерии и сине-зеленые водоросли). Возраст таких самых древних организмов — более 3 млрд лет. Их свойства: 1) подвижность; 2) питание и способность запасать пищу и энергию; 3) защита от нежелательных воздействий; 4) размножение; 5) раздра­жимость; 6) приспособление к изменяющимся внешним условиям; 7) способность к росту.

2.       На следующем этапе (приблизительно 2 млрд лет тому назад) в клетке появляется ядро. Примером однокле­точных организмов с ядром являются простейшие. Их 25—30 тыс. видов. Самые простые их них — амебы. Инфу­зории имеют еще и реснички. Ядро простейших окружено двухмембранной оболочкой с порами и содержит хромо­сомы. Ископаемые простейшие — радиолярии и фораминиферы — основные части осадочных горных пород. Многие простейшие обладают сложным двигательным аппаратом.

3.       Примерно 1 млрд лет тому назад появились много­ клеточные организмы. В результате растительной деятель­ности — фотосинтеза — из углекислоты и воды при ис­пользовании солнечной энергии, улавливаемой хлорофил­лом, создавалось органическое вещество. Возникновение и распространение растительности привело к коренному из­менению состава атмосферы, первоначально имевшей очень мало свободного кислорода. Растения, ассимилиру­ющие углерод из углекислого газа, создали атмосферу, со­держащую свободный кислород — не только активный хи­мический агент, но и источник озона, преградившего путь коротким ультрафиолетовым лучам к поверхности Земли.

Л. Пастером выделены следующие две важные точки в эволюции биосферы. 1) Момент, когда уровень содержа­ния кислорода в атмосфере Земли достиг примерно 1 % от современного. С этого времени стала возможной аэроб­ная жизнь. Геохронологически это архей. Предполагается, что накопление кислорода шло скачкообразно и заняло не более 20 тыс. лет. 2) Достижение содержания кислоро­да в атмосфере около 10% от современного. Это привело к возникновению предпосылок формирования озоносферы. В результате жизнь стала возможной на мелководье, а затем и на суше.

Палеонтология, которая занимается изучением иско­паемых остатков, подтверждает факт возрастания слож­ности организмов. В самых древних породах встречаются организмы немногих типов, имеющих простое строение. Постепенно разнообразие и сложность растут. Многие виды, появляющиеся на каком-либо стратиграфическом уровне, затем исчезают. Это истолковывают как возник­новение и вымирание видов.

В соответствии с данными палеонтологии можно счи­тать, что в протерозойскую геологическую эру (700 млн лет назад) появлялись бактерии, водоросли, примитивные беспозвоночные; в палеозойскую (365 млн лет назад) — наземные растения, амфибии; в мезозойскую (185 млн лет назад) — млекопитающие, птицы, хвойные растения; в кайнозойскую (70 млн лет назад) — современные группы. Конечно, следует иметь в виду, что палеонтологическая ле­топись неполна.

Веками накапливавшиеся остатки растений образова­ли в земной коре грандиозные энергетические запасы ор­ганических соединений (уголь, торф), а развитие жизни в Мировом океане привело к созданию осадочных горных пород, состоящих из скелетов и других остатков морских организмов.

Тестовые задания

1. Наука это:

А) компонент духовной культуры;

Б) элемент материально-предметного освоения мира

В) элементы практического преобразования мира

Г) результат обыденного, житейского знания

Ответ б)

2. А.П.Руденко считает элементарной каталитической системой результат:

А) увеличения скорости химической реакции;

Б) ориентирование реакции в одном направлении;

В) химическое взаимодействие катализатора с реагентами;

Г) постоянного потока извне новых реактивов

Ответ в)

3. Предельная скорость передачи информации:

А) скорость света;

Б) скорость звука;

В) скорость реакции человека;

Г) скорость чувствительности приборов

Ответ а)

4. На протекание химических реакций значительнее всего влияет:

А) температура;

Б) давление;

В) освещение;

Г) катализатор

Ответ г)

5. Четыре константы связи являются основой для обобщения:

А) сильного варианта антропного принципа;

 Б) сверхсильного варианта антропного принципа;

В) слабого варианта антропного принципа;

Г) нет вариантов

Ответ а)

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА:

1. Солопов Е.Ф. Концепции современного естествознания. Учеб.пособие для ВУЗов, М., Гуманитарный издательский центр ВЛАДОС, 1993г

2. Горелов А.А. Концепции современного естествознания. Курс лекций.

3. Ильясова Т.В. Концепции современного естествознания. Оренбург, 2000г

4. Кузнецов В.И., Идлис Г.М. и др. Естествознание. М.,:АГАР, 1996г.

5. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания. ЮНИТИ, 1997г.

6. Жигалова Ю.И. ГЕМОС АРВ, М., 2002 г. 

7. Концепции современного естествознания /Под ред. В.Н.Лавриенко, В.П. Ратинков

8. Кендрью Дж. Нить жизни, М., 1968 г.

9. Вернадский В.И. Биосфера.

Страницы: 1, 2