Теория А.И. Опарина «О происхождении жизни на Земле»

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 18 Декабря 2011 в 15:18, контрольная работа

Краткое описание

В настоящее время наиболее широкое признание получила гипотеза о происхождении жизни на Земле, разработанная советским ученым академиком А.И. Опариным. Эта гипотеза исходит из предположения о постепенном возникновении жизни на Земле из неорганических веществ путем длительной абиогенной (небиологической) молекулярной эволюции.

Содержание

ПЛАН 2
1. Теория А.И. Опарина «О происхождении жизни на Земле». 3
2. Причины вымирания гигантских млекопитающих в палеогене (42 млн. лет назад) 8
Список литературы 14

Прикрепленные файлы: 1 файл

19 тема ХГАЭП ксе.doc

— 101.50 Кб (Скачать документ)

     В начале палеогена на большей части планеты сложился тропический и субтропический климат. В первой половине этого периода в Европе сформировалась тропическая так называемая полтавская флора, представленная различными пальмами (сабаль, нипа), папоротниками, фикусами, магнолиями, лаврами, коричными деревьями, миртами, секвойями и др. Широкое распространение имели леса и редколесья. Неслучайно, большая часть животных являлись лесными обитателями. Сумчатые и плацентарные млекопитающие эволюционировали параллельно. Среди плацентарных, от каких-то насекомоядных возникли хищные (например, лесные гиракотерии - наиболее древние предки лошадей). Еще раньше появились приматы (древние лемуры, долгопяты и обезьяны). Во второй половине палеогена климат становится более континентальным (появляются первые ледяные шапки в Арктике и Антарктике). Полтавская флора в Европе сменяется на севере тургайской, представленной листопадными видами: дубами, буками, березами, ольхой, тополями, клёнами, а также хвойными. Леса сменились саваннами и кустарниковыми зарослями. Основная часть крупных млекопитающих обитала по берегам рек и озёр. Это были носороги, тапиры, бронтотерии, огромные индикатерии (более 8 м в длину и 5 м в высоту), гигантские хищные свиньи (энтелодоны - более 3 м в длину). В палеогене появляются примитивные китообразные.

     Вымирание мегафауны обычно связывали с  резкими ландшафтными перестройками, вызванными окончанием очередной фазы оледенения. Резкое сокращение распространенности травяных биомов прежде всего перигляциальной  зоны поставило крупных млекопитающих, нуждающихся для устойчивого поддержания численности своих популяций в обширных угодьях, в особенно трудное положение»7.

     Таким образом, из всего выше перечисленного можно выделить основные причины вымирания гигантских млекопитающих в палеогеновой системе (периоде):

  1. Мощные горообразовательные движения.
  2. Значительное понижение температур, что привело к резкому сокращение фауны, которое последовательно стало причиной нехватки пищи для млекопитающих, что соответственно лишило хищников пищевой базы.
  3. Наступление ледникового периода и как следствие большинство видов млекопитающих  не смогло за короткие сроки приспособится к сложившейся обстановки, что привело к их гибели на данном этапе развития планеты.

 

Список  литературы

 
  1. Горохов В.Г. Концепции современного естествознания. – М: Инфра-М, 2000.
  2. Садохин А. П. Концепции современного естествознания : учебник. – М. : ЮНИТИ-ДАНА, 2006.
  3. Самыгин С. И. Концепции современного естествознания : учебник. – Ростов-на-Дону: Феникс, 1999.
  4. Хорошавина С. Г. Концепции современного естествознания. Курс лекций для студентов вузов : учебное пособие. – Ростов-на-Дону : Феникс, 2000.  
    Законы 19, 49
 

         49. Правило основного обмена. Любая динамическая система в своем эволюционном развитии использует приход энергии, вещества и генетическую информацию

       Общесистемные правила энергообмена, выведенные из наблюдения за физическими и биологическими системами, определяют жизнеспособность любых систем. При этом не следует  предполагать, что человек, человеческие сообщества и весь человеческий социум, как единая система, могут игнорировать эти правила. Для любых систем, включая системы с участием живого, действует правило - аналог закона сохранения энергии:

       Энергетическая  выгодность или высокий коэффициент  полезного действия в системах живого один из главнейших признаков жизнеспособности.

       В дальнейшем анализе невозможно объять необъятное, и мы выделим только некоторые из законов, включённых в  свою совокупность Н.Ф. Реймерсом. Четыре общих закона, обязательные для материальных систем:

  • закон сохранения массы: «Масса поступающего в систему вещества минус масса выходящего равна массе накапливаемого в системе вещества».
  • закон сохранения энергии (первый принцип термодинамики): «При всех макроскопических процессах энергия не создается и не исчезает, а лишь переходит из одной формы в другую».
  • второй принцип термодинамики: «Потери энергии в виде недоступного для использования тепла всегда приводят к невозможности полного перехода одного вида энергии в другой».
  • закон энергетической проводимости: «Поток энергии, вещества и информации в системе должен быть сквозным, объединяющим её».

       Первые  три закона подтверждены в физике и химии, а четвёртый является их экологическим развитием для  межсистемного взаимодействия. Вместе они служат основой, из которой, как следствие, выведены закон Р. Линдемана и правила 1 и 10 %. Потери энергии на процессы жизнедеятельности, потери неиспользованного первичного продукта и недоступного для использования тепла приводят к тому, что только примерно 10 % биомассы с одного уровня трофической цепи служит для прироста биомассы на более высоком уровне. Невозможно потреблять массы и энергии из окружающей среды больше, некого минимального значения, не разрушающего среду, не попав в кризис. Непрерывного роста потребления быть не может! Правило, очевидное для трофических цепей биологических видов (волки-зайцы, треска-селёдка, саранча-посевы...), справедливо и для системы биосфера-человечество.

       С новых позиций, развиваемых в  настоящей работе, законы сохранения энергии должны быть интерпретированы как законы сохранения импульса вращательного движения между средой ДУХ и материальными частицами. Определив само понятие энергии и её отличие от массы, поняв, как она возникает и как передаётся и чем отличаются разные виды энергии, можно объяснить, почему действует закон сохранения энергии, почему не может быть полностью передана энергия одного вида в другой, а также когда и при каких условиях можно получить КПД материальных систем более 100 %.

       Правило Ле Шателье - Брауна, известное из законов химического равновесия, тоже является общеприродным:

  • «При внешнем воздействии, выводящем систему из состояния устойчивого равновесия, это равновесие смещается в направлении ослабления эффекта внешнего воздействия».

       Очевидность этого правила также следует из законов сохранения энергии. Любая устойчивая природная система должна характеризоваться минимумом энергии. Так возбуждённое атомное ядро обязательно отдаст избыток энергии и перейдёт в устойчивое, стабильное. В химических реакциях процессы идут самопроизвольно с выделением энергии. Поэтому нарушение этого принципа в природных системах является свидетельством выхода системы из состояния устойчивости и о нарушении процессов самоподдержания системы. Таково современное состояние биосферы Земли, о чём свидетельствует бурное развитие изменений во множестве живых и неживых систем. Равновесие в биосфере нарушено, и на каком уровне будет найдено Природой новое состояние устойчивого равновесия остаётся загадкой. Но и тут законы макроэкологии подсказывают возможные направления изменений, возможные смены видов при бифуркации биосферы.

       Следующая группа законов свидетельствуют, что  Природа стремится экономить  энергию.

  • Закон минимума рассеивания энергии (Л. Онсагер): «При возможности развития процесса в нескольких направлениях реализуется то, которое обеспечивает минимум рассеивания энергии или минимум роста энтропии».

       Это теорема о соотношении взаимности, доказанная физ-химиком Л. Онсагером (1931) в результате изучения термодинамики  неравновесных процессов. В соответствии с этой теоремой кинетические коэффициенты (т.е. коэффициенты, характеризующие скорости протекания процессов и реакций) одновременно происходящих в системе различных процессов взаимосвязаны. Интенсивность перекрёстных процессов переноса массы, теплоты, количества движения, химического потенциала и др. зависит друг от друга (например, перенос теплоты естественно вызывает ускорение процесса диффузии). Все процессы происходят при одновременном изменении энергии, массы, импульсов, химических состояний и т.п.

       С новых позиций, разрабатываемых  в настоящей работе, минимум потери энергии и минимум роста энтропии есть закономерное следствие взаимодействия ДУХ+материя, выраженное как обмен  энтропии на энергию. Сложность перекрёстных физико-химических процессов также может быть объяснена при чётком понимании сущности энергии, когда перенос массы и количества движения, теплота, температура и квантовая энергия являются только разными формами одной сущности.

       Энергетическая  формулировка закона позволяет обратить внимание на очень большие затраты энергии на своё жизнеобеспечение человечества на планете, которое уже составляет примерно 35 % от энергии, выделяемой биосферой. При этом, по сравнению с первобытным обществом потребление энергии на человека над необходимой для существования биологического вида энергией превышено в десятки раз. Любой вид живых организмов тратит энергию, получаемую с пищей, только на жизненные процессы. Удовлетворение неограниченных желаний представителей человеческого вида имеет эквивалентом пропорционально большое потребление энергии. Если некий миллиардер тратит на некие собственные нужды 1 миллион долларов в день, то это эквивалентно сжиганию им тысячи тонн нефти. Заменив природные сущности некими бумажками, человеческая цивилизация стала уничтожать эти сущности, не задумываясь. Деятельность человеческого вида энергетически чрезвычайно затратна, не соответствует закону Онсагера и другим энергосберегающим законам Природы. Вид Homo sapiens реально превратился в раковую опухоль на теле планеты.

       Это подтверждает также экологический  закон максимума энергии и  информации (Г. и Э. Одум):

  • «Система, обеспечивающая наиболее эффективное использование энергии и информации, наиболее жизнеспособна».

       Следует обратить внимание на необходимость эффективного использования также и информации. Сейчас нет единого понятия информации. Нет критериев, какая «информация» нужна для деятельности системы. Множество создаваемых баз данных по различным программам, множество размещённых в Интернете сайтов не помогают развитию и могут рассматриваться как информационный шум. Выбор информации и её эффективное использование - это, несомненно, необходимое требование для обеспечения жизнеспособности системы. Известная поговорка «Кто владеет информацией, тот владеет миром!» совершенно справедлива. Только следует уточнить, что это должна быть жизненно необходимая информация, и тогда некий, способный ей воспользоваться природный субъект, может сохранить своё жизненное пространство, улучшить его или, даже, расширить. Возвращаясь к теме цивилизационного кризиса, рассмотренной в главе 1.1., можно ещё раз подчеркнуть, что с учётом представленных экологических законов Природы для такого субъекта как Россия жизненно необходимо максимальное сохранение всего своего жизненного пространства, включая его ресурсы. Когда шлюпок на тонущем корабле не хватает, спасать следует в первую очередь не миллионеров, а женщин и детей. Россия должна спасать, прежде всего, «российскую нацию» (такая не научная трактовка множества наций России, многократно повторенная Президентом, в данном случае, соответствует сути).

       Важную  роль в выживании систем играет правило  максимизации мощности:

  • «Системы с мощной энергетикой, как правило, вытесняют системы с низкой энергетической мощностью».

       Выживают  более сильные системы по сравнению с конкурирующими системами. Это очевидно. Но это не означает, что, развив мощную энергетику, человеческий вид может победить, «вытеснить» биосферу. Подсистема управляется надсистемой! Человечество, освоившее топоры, плуги, трактора, паровозы и атомные станции вытеснило другие виды живого. Но теперь антропогенная мощность уже в своём росте вступила в соревнование с мощностью нашей надсистемы - биосферы. Это противоречит системным законам, в частности, закону энергетической проводимости. Поэтому миллионы лет назад Природа сбросила со своего тела огромных мощных диназавров и эволюционную победу одержали мелкие млекопитающие.

       С экономией энергии в системах связано правило основного обмена:

  • «Любая большая динамическая система в стационарном состоянии использует приход энергии, вещества и информации, в основном, для своего самоподдержания и саморазвития».

     Смысл этого правила может быть выведен  из общих правил существования систем. Любая подсистема, сформировавшись (новый отдел в фирме или цех на заводе) пытается для обеспечения основной функции любой системы - самовыживания усилить внутренние связи, наладить свою жизнедеятельность, и при этом ослабляются внешние связи. Всё для самосохранения! Поэтому энергетические, финансовые или материальные запросы вышестоящей системы будут соблюдаться только во вторую очередь после обеспечения принципа самоподдержания.  

     19. Правило новых теорий 

       Принцип соответствия – теория, справедливость которой была экспериментально подтверждена для той или иной категории явлений, с разработкой новой, более общей теории, не устраняется как нечто неверное. Новая теория не отвергает старую, а лишь устанавливает границы ее применимости. Она совпадает со старой в рамках указанных границ.

       Примеры: 1) Квантовые эффекты существенны лишь при рассмотрении объектов, сравнимых с постоянной Планка (это микромир). При рассмотрении макроскопических объектов, их квантовые свойства оказываются несущественными, и квантовая механика переходит в классическую механику.

Информация о работе Теория А.И. Опарина «О происхождении жизни на Земле»