Рефераты. Панорама современного естествознания
3. Высокоорганизованная
жизнь может быть только на планетах, обращающихся вокруг достаточно старых
звезд, возраст которых насчитывает несколько миллиардов лет.
4. Звезда
в течение нескольких миллиардов лет не должна существенно менять своей
светимости. И этому условию удовлетворяют большинство интересующих нас звезд.
5.
Звезда не должна быть двойной или кратной, ибо в противном случае орбитальное
движение планет было бы существенно отлично от кругового, и резкие, если не
катастрофические, изменения температуры поверхности планеты исключили бы
возможность развития на ней жизни. Другой, хотя и косвенный, но важный (и
видимо, типичный для любой звездной системы) путь воздействия Галактики на
происхождение и развитие жизни на Земле, — возмущающее влияние притяжения
звезд, проходящих в соседстве с Солнцем, на кометы из "свиты Солнца".
На периферии Солнечной системы, возможно, движется до 1011 комет. Наша планета
за свою историю испытала, по подсчетам ученых, около сотни столкновений с
кометами; их суммарная масса могла составить достаточно заметную величину,
равную примерно 1% массы земной атмосферы. Кометы богаты сложными химическими
соединениями, включая органические, видимо, еще межзвездного происхождения, а
также образовавшимися в период формирования солнечной системы. Их вклад в
копилку первоначальной земной органики — основы предбиологической эволюции —
мог быть существенным.
Совокупность
свойств, наблюдаемых у нашей Вселенной (физическое состояние, химический состав,
структура, расширение и связанное с ним красное смещение в спектрах далеких
объектов), необходима для обеспечения возможности возникновения и существования
в ней жизни. Итак, во Вселенной естественно возникают общие предпосылки для
появления и развития жизни. Речь может и должна идти о жизни в тех ее рамках, в
каких она известна нам. Именно поэтому специально обращалось внимание на
необходимость для возникновения жизни предварительного образования во Вселенной
С, О, N, Р и др., а также тяжелых
элементов, без которых жизнь, во всяком случае известного нам типа, совершенно
немыслима. Может быть, мы еще не заметили pоли и даже существования некоторых фундаментальных для жизни космических
факторов, открытие которых в будущем существенно изменит наши представления о
распространенности во Вселенной условий, в которых может появиться жизнь.
Земля
вместе с Солнцем каждые 200—250 млн лет приближалась к центру Галактики, где,
видимо, и тогда происходили мощные взрывы не очень понятного происхождения,
следы каких наблюдаются и сейчас. Они воздействовали на всю систему взрывными
волнами, потоками жестких космических лучей. Трудно сказать, каковы могли быть
их влияния на Землю, но, например, длина галактического года подозрительно
близка к периодичности великих оледенений истории Земли.
Молодую
Землю заливали космические лучи солнечного и галактического (а возможно, и
метагалактического) происхождения; она погружалась в газовые туманности,
сброшенные при взрывах сверхновых звезд, которые вспыхивали в 100 раз чаще, чем
ныне, так как количество дозвездного вещества в Галактике было много больше, т.
е. и процесс звездообразования тел интенсивнее. Очень близкий взрыв сверхновой
мог оказать и шоковое воздействие на биосферу Земли, особенно если бы он
пришелся на период исчезновения геомагнитного поля, при смене его полярности.
Говоря о космических факторах развития биосферы, не следует забывать, что с
точки зрения астрофизики Земля, собственно, находится в атмосфере Солнца.
Воздействие астрономических факторов могло иметь для жизни даже глобальный
характер (например, выход температуры за допустимые границы; чрезмерное
усиление радиационного потока, ультрафиолетового излучения). Это позволило
поставить даже вопрос — однократно ли возникала жизнь на Земле?
Выводы
1.
Среди известных
гипотез происхождения жизни наиболее распространены: креационизм, самопроизвольное
возникновение, вечное существование, панспермия, биохимический путь.
2.
Для научного изучения происхождения жизни необходимы, прежде всего, данные о
физико-химических условиях на ранней Земле. Такие данные связаны как с
геологической эволюцией планеты, так и с эволюцией химических элементов
Солнечной системы и солнечной активностью.
3.
Из большого числа химических элементов для жизни необходимы только 16, а
водород, углерод, кислород и азот составляют почти 99% живой материи.
Уникальными свойствами обладает углерод, и наша жизнь называется углеродной,
или органической. Четырехвалентность углерода приводит к огромному числу его
соединений, которыми занимается органическая химия. Углерод образует сложные
молекулы, представляющие собой кольца и цепи, обеспечивающие разнообразие
органических соединений.
4.
Аминокислоты — важный для жизни класс органических соединений. В живых
организмах они используются для синтеза белков: растения могут синтезировать их
из простых веществ, а в животные организмы они должны поступать с пищей,
поэтому их называют незаменимыми. Из четырех нуклеотидов построены и другие
крупные молекулы - нуклеиновые кислоты, тоже входящие в состав живой клетки.
Нуклеиновые кислоты представляют собой двухцепочные молекулы.
5.
Современные научные гипотезы происхождения жизни связаны с образованием в
определенных условиях более сложноорганизованных молекул -коагулянтов, гелей
коацерватов. У этих коллоидных образований, как считали Опарин и Холдейн, на
поверхности могут происходить процессы, напоминающие метаболизм живых
организмов. Коацерваты способны делиться на части, увеличиваться в размерах,
поглощать более простые молекулы. Гипотеза Опарина—Холдейна проверялась на установке
Меллера, где искровой разряд пропускался через смесь метана, аммиака, водорода
и воды, что имитировало условия первичной Земли. Были синтезированы простейшие
аминокислоты. Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые,
саморегулирующиеся и самопроизводящие системы, построенные из биополимеров —
белков и нуклеиновых кислот.
IV .
Человек: здоровье, эмоции, творчество, работоспособность, биоэтика.
Человек
есть мера всем вещам — существованию — существующих и несуществованию — несуществующих.
Протагор
(V в. п. до н.э.)
1.
Физиология человека
Физиология
человека как наука о жизнедеятельности здорового организма человека и функциях
его составных частей: клеток, тканей, органов и систем — зародилась в XVIII столетии. Основоположником физиологии
как самостоятельной отрасли знаний является английский ученый Уильям Гарвей,
описавший большой и малый круги кровообращения и 1628 г. Физиология человека
базируется на функционировании основных систем организма людей, таких как
кровеносная, лимфатическая, пищеварительная, нервная, дыхательная и др.
Физиологи Д. Эклс, А. Хаксли, А. Ходжкин ycтановили, что ионные механизмы важнейших физиологических процессов —
возбуждения и торможения, за что были отмечены Нобелевской премией (1963 г).
Как известно, нервы и мышцы относятся к возбудимым образованиям. Это значит, в
ответ на раздражение в них возникают различные электрические потенциалы.
Согласно ионно-мембранной теории биоэлектрических потенциалов, созданной в
середине XX в. А. Ходжкиным, Э. Хаксли,
Б. Катцом, они обусловлены неодинаковой концентрацией ионов К+, Na+, Сl- внутри и вне клетки и различной проницаемостью для них
поверхностной мембраны. Позже были открыты медиаторы (нейротрансмиттеры), что
легло в основу учения о химическом механизме передачи нервного импульса.
Разработка
И. П. Павловым учения об условных рефлексах позволило ему не только получить
подтверждение сформированной И.М. Сеченовым концепции о зависимости всех
функций организма от окружающей среды, но и создать новое учение — физиологию
высшей нервной деятельности человека и животных.
Организм
и окружающая среда — это единая система, так между ними происходит непрерывный
обмен веществом и энергией (рис.1). Энергия необходима организму для
поддержания всех его жизненно важных функций. Она выделяется за счет окисления
сложных органических соединений, т. е. белков, жиров и углеводов.
Резервирование энергии происходит в основном в виде макроэргических связей АТФ
(адезонинтрифосфорной кислоты).
ПРИХОД ВЕЩЕСТВ
Белки, жиры и углеводы пищи-белки, жиры и углеводы каловых
масс
ПРИХОД
ЭНЕРГИИ
С пищевыми
продуктами