Концепции современного естествознания (билеты экзаменационные)
В настоящее время, широкое признание получила гипотеза, сформулированная
советским ученым акад. А. И. Опариным и английским ученым Дж. Холдейном.
Она исходит из предположения о постепенном возникновении жизни на Земле из
неорганических веществ путем длительной абиогенной (небиологической)
молекулярной эволюции. Взгляды этих ученых представляют собой обобщение
доказательств возникновения жизни на Земле в результате закономерного
процесса перехода химической формы движения материи в биологическую
(Образование простых органич. соединений.) Для обоснования этого они
рассматривают условия, существовавшие на планете несколько миллиардов лет
назад: На начальных этапах своей истории Земля представляла раскаленную
планету. Вследствие вращения при постепенном снижении t атомы тяжелых
элементов перемещались к центру, а на поверхности концентрировались атомы
легких элементов (водорода, углерода, кислорода, азота). При дальнейшем
охлаждении планеты появились химические соединения: метан, углекислый газ,
аммиак, цианистый водород, кислород, азот и д.р. Физич. и химич. св-ва
воды и углерода позволили именно им выделится и оказатся у колыбели жизни.
На этих начальных этапах сложилась и первичная атмосфера, которая носила
восстановительный характер, после на ее месте образовалась вторая
атмосфера, состоящая из наиболее химически активных газов. Дальнейшее
снижение температуры обусловило переход ряда газообразных соединений в
жидкое и твердое состояние, т.е. образование земной коры. В результате
активной вулканической деятельности из внутренних слоев Земли на
поверхность выносилось много раскаленной массы, содержащей углерод. Она
попадала в океан и образовывала углеводородные соединения. Так на
поверхности накапливались простейшие органические соединения и в конечном
итоге под действием синтеза, энергии Солнца они образовали первичный бульон
в котором и смогла возникнуть жизнь.
Происхождение жизни. Теория панспермии. Теория вечности жизни.
Существуют несколько гипотез, поразному объясняющих появление жизни на
Земле: 1.Креационизм – божественное сотворение живого;2. концепция
многократного спонтанного зарождения жизни из неживого вещества
(сторонником ее был Аристотель, который считал, что живое может возникать и
в результате разложения почвы); 3. концепция происх-ния жизни в результате
процессов, подчиняющихся физич. и хим. законам; 4. концепция стационарного
состояния, в соответствии с которой жизнь сущ. вечно; 5. концепция
панспермии – внеземного происхождения жизни. Особое место в естествознании
отводится двум последним. Согласно гипотезе панспермии, жизнь занесена из
космоса либо в виде спор микроорганизмов, либо путем намеренного
«заселения» планеты разумными пришельцами из других миров. Прямых
свидетельств в пользу этого нет. Да и сама теория панспермии не предлагает
никакого механизма для объяснения первич. возникновения жизни и переносит
проблему в другое место Вселенной. Либих считал, что атмосферы небесных
тел, а также вращающихся космических туманностей можно рассматривать как
вековечные хранилища оживленной формы, как вечные плантации органич.
зародышей, откуда жизнь рассеивается в виде этих зародышей во Вселенной. В
1865 г. немецкий врач Г. Рихтер выдвинул гипотезу космозоев (космических
зачатков), в соответствии с которой жизнь является вечной и зачатки,
населяющие мировое пространство, могут переноситься с одной планеты на
другую. Его гипотеза была поддержана многими выдающимися учеными. Подобным
образом мыслили Кельвин, Гельмгольц и др. в начале нашего века с идеей
радиопанспермии выступил Аррениус. Он описывал, как с населенных др.
существами планет уходят в мировое пространство частички вещества, пылинки
и живые споры микроорганизмов. Они сохраняют свою жизнеспособность, летая в
пространстве Вселенной за счет светового давления. Попадая на планету с
подходящими условиями для жизни, эти споры начинают на ней новую жизнь. Для
обоснования панспермии обычно используют наскальные рисунки, напоминающие
живые организмы, или появления НЛО. Сторонники же теории вечности жизни (де
Шарден и др.) считают, что на всегда существующей Земле некоторые виды
вынуждены были вымереть или резко изменить численность в тех или иных
местах планеты из-за изменения внешних условий. Четкой концепции на этом
пути не выработано, поскольку в палеонтологической летописи Земли есть
некоторые разрывы и неясности. Согласно Шардену, в момент возникновения
вселенной Бог слился с материей и дал ей вектор развития. Т.о. мы видим,
что эта концепция тесно взаимодействует с креоционизмом.
История генетики, как пример смены научной парадигмы.
Генетика - наука о закономерностях и материальных основах изменчивости и
наследственности организмов. Она явл. основой селекции, на ее базе создана
синтетическая теория эволюции. Генетика прошла в своем развитии 7 этапов и
явилась примером смены науч парадигмы: 1 эт. Опыты Менделя 1865 г. Он
установил законы наследственности, скрещивая горох. 2 эт. Исследования
Вейсмана показали что половые клетки явл. обособленными от остального
организма и не подвержены влиянию, действовавшему на соматич. Ткани. 3 эт.
Гуго де Фриз - открывает сущ. наследуемых мутаций, предполагая, что новые
виды возникают в следств. их воздействия. 4 эт. Томас Морган - создал
хромосомную теорию наследственности, в соотв. с которой каждому виду
присуще свое число хромосом. 5 эт. Меллер - 1927г. установил, что генотип
может изменятся под действием рентгеновских лучей. От сюда берут начало
некоторые мутации. 6 эт. Татум и Бидл в 1941 г. выявили ген. Основу
процессов биосинтеза. Наконец 7 эт. Исследования Уотсона и Крика, которые
предложили модель молекулярной структуры ДНК и механизма ее репликации.
Выяснили, что именно ДНК отвечает за перенос информации. Т. о. Мы видим,
что биологи прежних лет в целом строили исследования «сверху вниз». Они
брали целый организм, разнимали его на части, далее изучали отдельные
клетки и т.д. Новая же биология, построенная на принципах генетики,
начинает с другого конца и поднимается с самого низа вверх. Она изучает
простейшие компоненты живого организма, пренебрегая остальным и постепенно
восходит на макро уровень. В этом и состоит историческое значение генетики,
поэтапное открытие которой сравнимо разве ж только с революцией, которая
привела к смене научной парадигмы. Изменились не только методы исследования
живых организмов но и представления людей о таких понятиях, как
наследственность, изменчивость и т. д. Сегодня человечество уже строит
целые программ («Геном человека») - основная цель которых состоит в
прочтении наследственности в ДНК человека, изучении сочетания связок генов,
их динамики, функционального значения. Вцелом открытие генетики - это
прорыв в биологии. Революция в ней была подготовлена всем ходом
могущественного развития идей и методов мендилизма и хромосомной теории
наследственности. Современная Молекулярная генетика - это истинное детище
всего XX века, которое на новом уровне впитало в себя прогрессивные итоги
развития хромосомной теории наследственности, теории мутации, теории гена,
методов цитологии и генетического анализа.
Биологическая наследственность. ДНК и генетический код.
На путях молекулярных иследований в течении последних 20 лет генетика
претерпела поистене революционные изменения. Она является одной из самых
блестящих участниц в общей революции современного естествознания. Благодаря
ее развитию в практику вошли новые могущественные методы управления и
познания наследственности, оказавшие влияние на сельское хозяйство,
медицину и производство. Основным в этой революции было раскрытие
молекулярных основ биологической наследственности. Оказалось, что
сравнительно простые молекулы ДНК несут в своей структуре запись
генетической информации и она действует в клетке по принципам управляющих
систем. Эти открытия создали единую платформу генетиков, физиков и химиков
в анализе проблем наследственности. Вопреки старым воззрениям на
всеобъемлющую роль белка как основу жизни, новые открытия показали, что в
основе приемственности жизни лежат молекулы нуклеиновых кислот. Под их
влиянием в каждой клетке формируются специфические белки. Управляющий
аппарат клетки собран в ее ядре, точнее - в хромосомах, из линейных наборов
генов. Каждый ген, являющийся элементарной единицей наследственности,
вместе с тем представляет собой единичный участок цепи ДНК, отвечающий за
информацию о структуре одной молекулы белка. Генетический код заключает в
себе правило перевода информации с языка нуклеотидов на язык аминокислот.
