Предмет курса Концепции современного естествознания и социальные функции естественных наук
 Скачать 341.5 Kb.
|
|
47.Химические системы, энергетика химических процессов, реакционная способность веществ. Возникновение научной химии. Системные химические теории Начало научной химии связывают с работами английского ученого XVII в. Р. Бойля, который предложил понятие химический элемент. По мнению Р. Бойля, химический элемент- это «простое тело», входящее в состав вещества и определяющее его свойства. В химии XVIII в. господствовала теория флогистона, которая была предложена для объяснения процесса горения. Предполагалось, что флогистон — это невесомая субстанция, которую содержат все вещества, способные к горению, и которая выделяется в процессе горения. Открытия в химии середины и конца XVIII в. привели к отказу от теории флогистона. Так, в 1748 г. М.В. Ломоносов сформулировал закон сохранения массы, который не допускает возможности существования невесомой материи. Это закон гласит: .масса веществ, вступающих в химическую реакцию, равна массе веществ, образующихся в результате реакции. Следующий этап в развитии химии (начало XIX в.) связан с именем английского химика Дж. Дальтона. Исследования химического состава газов позволили Дж. Дальтону сформулировать закон кратных отношений — один из фундаментальных законов химии. Закон кратных отношений утверждает, что массы двух химических элементов в любых возможных соединениях относятся друг к другу; как целые числа. В начале XIX в. ученые начинают использовать понятие «молекулы». Молекула — это устойчивая совокупность атомов, способная к самостоятельному существованию. Научная революция в химии связана с именем другого русского ученого Д.И. Менделеева, который в 1869 г. предложил периодическую систему химических элементов. Периодическая система, оформленная в виде таблицы, упорядочивала все многообразие известных к тому времени химических элементов и позволяла предсказывать новые. Д.И. Менделеев расположил все элементы в соответствии с возрастанием их атомного веса и показал, что таким образом складывается четкая система. Периодическая система Д.И. Менделеева стала той объединяющей концепцией, которая позволила не только систематизировать, но и объяснить весь накопленный к концу XIX в. эмпирический материал, и стала прочной основой ее временной теоретической химии. Развитие химии в XX в. шло по линии возрастания дифференцированное внутри комплекса химического знания. Этот процесс привел к разделению на неорганическую и органическую химию и созданию аналитической и физической химии: возникновению целого ряда междисциплинарных исследований, которые со временем обрели самостоятельный научный статус (космохимия, геохимия, агрохимия, биохимия и др.). 48.Понятие преджизни и жизни Жизнь - это активное, идущее с затратами поддержание (за счет постоянного обмена веществ с окруж. Средой) и матричное воспроизведение специфической и упорядоченной структуры. В живом все подчинено закону оптимума. Появление жизни на Земле Как было отмечено выше, в вопросе появления жизни на нашей планете еще много остается неясного и неопределенного. Эта проблема далека от своего окончательного решения. Тем не менее, современная наука дает возможность выдвинуть некоторые гипотезы, отвечающие на вопросы о том, как, когда и в какой форме появилась жизнь на Земле. Условия, необходимые для появления жизни История жизни и история Земли неотделимы друг от друга, так как именно в процессах развития нашей планеты как космического тела закладывались определенные физические и химические условия, необходимые для появления и развития жизни. Прежде всего, следует отметить, что жизнь может существовать в достаточно узком диапазоне температур, давлений и радиации. Начало жизни на Земле. Поскольку жизнь неразрывно связана со средой своего обитания, то начало жизни следует изучать в тесной связи с теми космическими и геологическими процессами, в ходе которых образовалась и развивалась наша планета. Завершение этапа космической эволюции Земли, в ходе которой она сложилась из планетезималий, произошло около 4,5 млрд. лет назад. После этого наша планета стала постепенно остывать и начала формироваться земная кора, а также атмосфера и гидросфера за счет дегазации лав, выплавлявшихся из верхней мантии при интенсивном вулканизме. Итак, подводя итоги, следует отметить, что первичные организмы, возникшие на Земле более 4 млрд. лет назад, обладали следующими свойствами: --они были гетеротрофными организмами, т.е. питались готовыми органическими соединениями, накопленными на этапе космической эволюции Земли; -они были прокариотами — организмами, лишенными оформленного ядра; -они были анаэробными организмами, использующими в качестве источника энергии дрожжевое брожение; -они появились в виде первичной биосферы, состоящей из биоценозов, включающих различные виды одноклеточных организмов; -они появились и долгое время существовали только в водах первичного океана.
Сущ-ют следующие пять основных групп теорий о происхождении жизни. 1.Креационизм, утверждающий, что жизнь была создана сверхестественным существом 2. Теория самопроизвольного зарождения - жизнь самозарождается при создании для этого подходящих условий, и это на протяжении всей истории Земли на ней происходило неоднакратно. 3. Теория стационарного состояния. Жизнь существовала всегда, и только изменялись ее формы. 4. Теория панспермии. Жизнь на Землю была занесена из космоса. 5. Теория биохимической революции - жизнь произошла естественным путем в результате саморазвития химических и физических процессов. Естественно-научные гипотезы происхождения жизни: креционизм и эволюционизм. Издавна люди пытались объяснить многообразие мира. На протяжении тысячелетий считали, что будто бы все виды организмов были однажды созданы Богом в их нынешней форме и больше никогда не изменялись. Эта биологическая парадигма существовала до XVIII в. Используя рациональные методы, ряд учёных, например Бюффон во Франции, Эразм Дарвин (дед Чарльза) в Англии, Гёте в Германии, М.В. Ломоносов в России пришли к выводу, что организмы, населяющие Землю, не неизменны а претерпевают эволюцию. Эти неточности исправил Чарльз Дарвин. В своей знаменитой работе «Происхождение видов путём естественного отбора» он, обобщив отдельные эволюционные идеи, создал стройную, развёрнутую теорию эволюции.Современные концепции происхождения жизни В развитии учений о происхождении жизни существенное место занимает теория, утверждающая, что все живое происходит только от живого - теория биогенеза. Абиогенез - идея о происхождении живого из неживого - исходная гипотеза современной теории происхождения жизни. Возникновение жизни. Теория Опарина. Опыт Миллера Согласно гипотезе советского ученого А. И. Опарина о происхождении жизни на Земле, в воде было растворено огромное количество химических веществ, которые, вступая между собой в различные реакции на протяжении миллиардов лет, привели к образованию органического вещества. Американский ученый С. Миллер смоделировал первичную атмосферу Земли и синтезировал жирные кислоты, уксусную и муравьиную кислоты, мочевину и аминокислоты путем пропускания электрических зародов через смесь инертных газов. Таким образом было продемонстрировано, как под действием абиогеннных (химическая эволюция) факторов возможен синтез сложных органических соединений. 50.Глобальная проблема выживания всего живого на ЗемлеГлобальные проблемы экологии Взаимодействие общества и природы – узловая проблема политического и социально-экономического развития общества. Расширяя и усиливая антропогенное и техногенное давление на природу, общество сталкивается с многократно воспроизведенным «эффектом бумеранга»: разрушение природы оборачивается экономическим ущербом и социальным уроном. Глобальные проблемы человечества. Факторами, способствующими появлению и обострению глобальных проблем, явились: резкое увеличение расходования природных ресурсов; отрицательное антропогенное воздействие на природную среду, ухудшение экологических условий жизни людей. Отметим признаки, присущие глобальным проблемам: глобальные проблемы проявления; острота проявления; комплексный характер; общечеловеческая сущность; особенность предопределять ход дальнейшей истории человечества; возможность их решения усилиями всего мирового сообщества.Сейчас человек стоит перед решением двух важнейших проблем: предотвращения ядерной войны и экологической катастрофы. Особенность нашего времени является интенсивное и глобальное воздействие человека на окружающую среду. Выделяют два аспекта экологической проблемы: экологические кризисы, возникающие как следствие природных процессов; кризисы, вызываемые антропогенным воздействием и нерациональным природопользованием. 2. Демографическая проблема. Демографическое развитие – не только рост населения, оно включает в себя вопросы природопользования, роста численности населения относительно территорий ее природно-ресурсной основы. Население нашей планеты составляет более 6,2 млрд человек и растет очень быстро. За ближайшие 10 лет население Земли увеличится еще на один млрд жителей. 3. Энерго-сырьевая проблема. Быстрый рост промышленности, сопровождающийся глобальным загрязнением природной среды, небывало остро поставил проблему сырьевых ресурсов. Сейчас человек в своей хозяйственной деятельности освоил почти все доступные и известные ему виды ресурсов как возобновляемых, так и невозобновляемых. 4. Земельные ресурсы, почвенный покров – это основа всей живой природы. Лишь 30% земельного фонда мира – сельскохозяйственные угодья, используемые человечеством для производства продуктов питания, остальная территория – горы, пустыни, ледники, болота, леса и т.д. Сейчас в мире практически не осталось земли для сельскохозяйственного освоения, лишь леса и экстремальные территории.5. Вода является обязательным условием существования всех живых организмов на Земле. Ресурсный потенциал океана может восполнить истощающиеся запасы. Мировой океан – это Биологические ресурсы (рыба, зоо- и фитопланктон); Огромные ресурсы минерального сырья; 6. Продовольственная проблема. Продовольственная проблема имеет глобальный характер и в силу своей тесной взаимосвязанности со сложной задачей преодоления социально-экономической отсталости бывших колониальных и зависимых государств.7. Проблема социально-экономической отсталости развивающихся стран. «Третий мир» – весьма условная общность стран Азии, Африки, Латинской Америки и Океании, составлявших в прошлом колониальную и полуколониальную периферию развитых капиталистических стран. 51.Генетика и воспроизводство жизни. Учение о биологической эволюции – есть наука о причинах, движущих силах и закономерностях изменения и развития живых организмов. С точки зрения теории эволюции, всё многообразие в живой природе является результатом действия трёх взаимосвязанных факторов: изменчивости, наследственности и естественного отбора (основной фактор, направляющий эволюционные изменения). -В любой популяции наблюдается изменчивость. -Некоторые из этих изменений наследуются от родительской особи. Вывод: весь ход эволюции видов ведёт к тому, что генетические и иные признаки, обеспечивающие выживание, встречаются от поколения к поколению всё чаще в данной популяции, определяя главное направление его развития. Но было непонятно каким образом осуществляется передача наследственных признаков. Считалось, что передача наследственных признаков происходит по принципу «смешивания». Однако Георг Мендель создал гипотезу, опровергающую это предположение: наследование носит не промежуточный, а дискретный характер. Исследователями классического периода развития генетики были выяснены основные закономерности наследования и доказано, что наследственные факторы (гены) сосредоточены в хромосомах. Ген – элементарная единица наследственности, находящаяся в ДНК (нуклеиновая кислота). Генетика – это наука о законах наследственности и изменчивости организмов и методах управления ими. Генная инженерия - это создание новых форм организмов, в том числе и высших, наделенных свойствами раннее у них отсутствующих. Роль генов в развитии организма огромна. Наследственность – свойство родителей передавать свои признаки и особенности развития следующему поколению.Изменчивость – перестройка генов.Генотип – совокупность всех генов организма. Если происходит скрещивание родительских организмов, отличающихся друг от друга по одному признаку, то у нового организма проявляется признак только одного родителя, признак другого отсутствует. Это первый закон Менделя, или правило доминирования гибридов первого поколения. Второй закон Менделя, закон независимого наследования, гласит: Если потомков первого поколения, одинаковых по изучаемому признаку, скрестить между собой, то во втором поколении признаки обоих родителей появляются в определенном числовом соотношении: 3/4 особей будут иметь доминантный признак. Третий закон Менделя, закон независимого наследования, гласит: расщепление по каждой паре признаков идёт независимо от других пар признаков. Опираясь на достижения современной генетики, крупный вклад в развитие селекции внесли выдающиеся отечественные биологи Н.И. Вавилов, Мичурин (создавал межвидовые гибриды растений), Дубинин, Тимофеев-Ресовский (создатель радиационной генетики). 52.Синтетическая теория эволюции и коэволюции. Определение общей теории эволюции и обстоятельства ее появления. В 1858 году Ч. Дарвин и независимо от него А.Р. Уоллес обосновали принцип естественного отбора и представление о борьбе за существование как механизме этого отбора. Основной труд Ч. Дарвина – "Происхождение видов", в корне изменивший представления о живой природе, появился в 1859г. Имея в виду важное жизненное значение эмоций, Ч. Дарвин предложил теорию, объясняющую происхождение и назначение тех органических изменений и движений, которые обычно сопровождают ярко выраженные эмоции. Эта теория получила название эволюционной. Теория эволюции путем естественного отбора основана на следующих положениях. Во-первых, для живого характерно наличие изменчивости.Во-вторых, для организмов характерно размножение в геометрической прогрессии. Концепция коэволюции и ее суть. Что внесли экологические исследования в ее создание. Коэволюция – эволюция взаимодействия организмов разных видов, не обменивающихся генетической информацией, но тесно связанных экологически (например, хищник – жертва, паразит – хозяин). Первоначально термин понадобился для обозначения взаимного приспособления биологических видов. Затем стало ясно, что он удачно выражает более широкий круг явлений — соразвитие взаимодействующих элементов единой системы, естественно развивающейся и сохраняющей при этом свою целостность по крайней мере так долго, как необходимо для постановки вопроса о коэволюции в ней. Другими словами, обеспечение коэволюции человека и биосферы (или, что то же самое, для реализации стратегии sustainable development) требует развития специальной синтетической научной дисциплины. 53.Человек как объект и предмет естественнонаучного познания. Человек как предмет естественнонаучного познания Одним из самых загадочных объектов исследования естествознания являемся мы сами – люди. Наиболее удивительным органом является наш мозг – центр управления нашим организмом.Одна из основных функций человеческого мозга – высшая нервная деятельность – это сознание, подсознание и интуиция. Функции сознания – отражение свойств внешнего мира, мысленное построение действий и предвидение их результатов и т.д. Подсознание – психические процессы, возникшие в результате влияния сложных поведенческих программ и доведенные до автоматизма, став навыками. Сущность и истоки человеческого сознания На протяжении веков феномен человека притягивает к себе внимание многих поколений ученых и является предметом изучения естественных, социальных и гуманитарных наук. Между естественным и гуманитарным знанием ведется непрерывный диалог по проблеме человека, происходит обмен информацией, теоретическими моделями, методами изучения и т.д. При этом каждая из сторон акцентирует внимание на конкретных сторонах жизнедеятельности человека. Таким образом, проблема человека имеет междисциплинарный характер, а современный естественнонаучный взгляд на человека представляет собой комплексное и многоаспектное знание, получаемое в рамках различных дисциплин. Целостный взгляд на человека, его сущность и природу невозможен без привлечения данных гуманитарного и социального познания. Основные этапы антропогенеза. Систему современных наук можно уподобить некоторому спектру, в котором присутствуют моменты дискретности и непрерывности. Именно поэтому при введении той или иной жесткой классификации сразу же выявляются пограничные науки.
Человек как предмет естествознания Концепции происхождения человека Вопрос о собственном происхождении постоянно привлекал к себе внимание людей, поскольку для человека познание самого себя не менее важно, чем познание окружающего мира. Центральное место в комплексе естественнонаучных дисциплин, изучающих человека, занимает антропология — общее учение о происхождении и эволюции человека, образовании человеческих рас и вариациях физического' строения человека. Современная антропология рассматривает антропогенез — процесс происхождения человека — как продолжение биогенеза. По мере становления и развития антропологической науки на все эти вопросы пытались дать ответы пять основных концепций антропогенеза: 1)креационистская концепция — человек сотворен Богом или мировым разумом; 2)биологическая концепция — человек произошел от общих с обезьянами предков путем накопления биологических изменений; 3)трудовая концепция — в появлении человека решающую роль сыграл труд, превративший обезьяноподобных предков в людей; 4)мутационная концепция — приматы превратились в человека вследствие мутаций и иных аномалий в природе; 5)космическая концепция — человек как потомок или творение инопланетян, в силу каких-то причин попавших на Землю. Происхождение человека; сходства и отличия человека от животных. Существуют дарвинистская, антидарвинистская и двунаправленная теории эволюции. |