Библиографический список

    Основной:

    [1, гл. 11-14];

    [2, разд. 3, гл. 3, § 1-4; гл. 4, § 1-6; гл. 5, § 1-7];

    [3, гл. 5, § 5.1-5.7].

    Дополнительный: [2, 7, 14, 19, 24, 25, 36, 38, 43, 46, 51, 64, 66, 71, 80, 81].

Семинар 9. СПЕЦИФИКА ЖИВОГО. КОНЦЕПЦИИ ЭВОЛЮЦИИ

В БИОЛОГИИ. ЧЕЛОВЕК

    Одним из наиболее трудных и в то же время интересным в естествознания является вопрос о происхождении жизни. Ученые сегодня не в состоянии воспроизвести процесс возникновения жизни с такой же точностью, как это было несколько миллиардов лет назад. Даже наиболее тщательно поставленный опыт будет лишь модельным экспериментом, лишенным ряда факторов, сопровождавших появление живого на Земле. Трудность методологическая – в невозможности проведения прямого эксперимента по возникновению жизни (уникальность этого процесса препятствует использованию основного научного метода).

    Вопрос о происхождении жизни интересен не только сам по себе, но и тесной связью с проблемой отличия живого от неживого, а также связью с проблемой эволюции жизни. В чем сущность живого? Как и насколько механизмы эволюции действовали при зарождении жизни?

    Отличие живого от неживого. В состав живого обязательно входят высокоупорядоченные макромолекулярные органические соединения (биополимеры) – белки, нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК). В структурном плане живое отличается от неживого клеточным строением. В функциональном плане для живых тел характерно самовоспроизводство самих себя. Также живые тела отличаются от неживых наличием обмена веществ, способностью к росту и развитию, активной регуляцией своего состава и функцией, способностью к движению, раздражимостью, приспособленностью к среде и т.д.

    Концепции возникновения жизни. Существует пять концепций возникновения жизни: 1) креационизм – божественное сотворение мира; 2) концепция многократного самопроизвольного зарождения жизни из неживого вещества; 3) концепция стационарного состояния, в соответствии с которой жизнь существовала всегда; 4) концепция панспермии – внеземного происхождения жизни; 5) концепция происхождения жизни на Земле в историческом прошлом в результате процессов, подчиняющихся физическим и химическим законам.

    ХХ в. привел к созданию первых научных моделей происхождения жизни. В 1924 г. в книге А.И. Опарина «Происхождение жизни» была впервые сформулирована естественно-научная концепция, согласно которой возникновение жизни – результат длительной эволюции на Земле: сначала химической, затем биохимической. Эта концепция получила наибольшее признание в научной среде.

    В вещественном плане для возникновения жизни нужен углерод. Атомы углерода вырабатываются в недрах больших звезд в необходимом для образования жизни количестве. Углерод способен создавать разнообразные химические структуры. Соединения углерода с водородом, кислородом, азотом, фосфором, серой, железом обладают замечательными каталитическими, строительными, энергетическими, информационными и иными свойствами.

    По радиоастрономическим данным органические вещества возникали не только до появления жизни, но и до формирования нашей планеты. Следовательно, органические вещества абиогенного происхождения присутствовали на Земле уже в период ее образования.

    Начало жизни – появление нуклеиновых кислот, способных к воспроизводству белков. Переход от сложных органических веществ к простым организмам пока не выяснен. Теория биохимической эволюции предполагает лишь общую схему. В соответствии с ней на границе между коацерватами – сгустками органических веществ – могли выстраиваться молекулы сложных углеводородов, что приводило к образованию примитивной клеточной мембраны, обеспечивающей коацерватам стабильность. В результате включения в коацерват молекулы, способной к самовоспроизведению, могла возникнуть примитивная клетка, способная к росту.

Эволюция форм жизни. Клетки без ядра, но имеющие нити ДНК, напоминают нынешние бактерии и сине-зеленые водоросли. Их возраст - около 3 млрд лет. На следующем этапе (приблизительно 2 млрд лет тому назад) в клетке появляется ядро. Одноклеточные организмы с ядром называются простейшими. Их 25-30 тыс. видов, самые простые – амебы. Примерно 1 млрд лет тому назад появились первые многоклеточные организмы и произошел выбор растительного или животного образа жизни.

Возникновение и распространение растительности привело к коренному изменению состава атмосферы, первоначально имевшей очень мало свободного кислорода.

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

Происхождение и эволюция человека. Существует несколько концепций появления человека: 1) божественное творение человека; 2) происхождение от животного или растения (татемы); 3) происхождение человека от внеземных существ; 4) теория эволюции Дарвина (XIX в.).

В ХХ в. теория Дарвина получила генетическое подтверждение, поскольку из всех животных по генетическому аппарату ближе всего к человеку оказались шимпанзе. Так, многие белки человека и шимпанзе, например гормон роста, взаимозаменяемы. Тем не менее анатомические отличия человека от антропоидов (высших обезьян) весьма значительны. И главные из них те, что обеспечивают человеку возможность полноценной трудовой деятельности и богатого речевого общения.

Все современное человечество принадлежит к единому полиморфному виду Homo sapiens. Единство человечества основано на общности происхождения, социально-психического развития, способности к скрещиванию людей различных рас, практически одинаковом уровне общего физического и умственного развития.

Вид Homo sapiens распадается на три большие расы: австрало-негроидную, европеоидную и монголоидную.

С возникновением человека как социального существа биологические факторы эволюции постепенно ослабляют свое действие и ведущее значение в развитии человечества приобретают социальные факторы. Сейчас происходит быстрая перестройка природы в целом в результате человеческой деятельности. Перед человечеством вырисовывается угроза голода, самоотравления, разрушения биологической наследственности.

Наука, изучающая взаимодействие организмов с окружающей средой, называется экологий. Современная экология является междисциплинарной наукой, развивающейся на стыке физики, биологии, техники и общественных наук. Время стихийного развития человечества заканчивается, о чем говорил В. И. Вернадский, наступает время управляемого развития (эпоха ноосферы). Если деятельность человека будет по-прежнему направлена на покорение и разграбление природы, то катастрофа неизбежна.

    Перед человечеством постоянно возникают многочисленные проблемы, требующие безотлагательного решения. Одни из них имеют локальный характер проявления, другие затрагивают крупные регионы мира. Возрастание роли мировой политики и международных отношений, взаимосвязанность и масштабность мировых процессов в экономической, политической, социальной и культурной жизни, включение в международную жизнь и общение все больших масс населения Земли - все это свидетельствует о наличии объективных предпосылок для появления в современном мире таких проблем, которые имеют глобальный, планетарный характер. Они затрагивают жизненные интересы всего человечества.

    Из всего многообразия глобальных проблем особо выделяется следующая совокупность: предотвращение мирового ядерного конфликта и терроризм; преодоление социально-экономической отсталости развивающихся стран; энергосырьевая, демографическая, продовольственная проблемы; охрана окружающей среды; освоение Мирового океана и мирное освоение космоса; ликвидация опасных болезней.

Контрольные вопросы

1.Какие гипотезы происхождения живой материи вам известны? Поясните их суть.

2.По каким признакам отличают живое от неживого? Какие аналогии между живой и неживой материей можно провести?

3.В чем заключается эволюция форм жизни?

4.В чем состоит особенность применения второго начала термодинамики к живым системам?

5.Объясните иерархию целей управления в живых системах.

6.Назовите и объясните основные положения эволюционной теории Дарвина.

7.Перечислите основные доказательства единого происхождения живого.

8.Объясните понятия расы, этноса, нации. Какие понятия связаны с биологическими особенностями, а какие с социально-культурными?

9.Что подразумевают под биосоциальными основами поведения человека?

10.Раскройте учение В.И. Вернадского о биосфере и ноосфере. Поясните его значение на современном этапе развития человечества.

11.Какие глобальные проблемы стоят перед человечеством в ХХI веке? Каковы возможные пути решения этих проблем?