«Заказчик» «согласовано» «Исполнитель» «согласовано»





Название«Заказчик» «согласовано» «Исполнитель» «согласовано»
страница4/7
Дата публикации24.09.2014
Размер0.7 Mb.
ТипРеферат
100-bal.ru > География > Реферат
1   2   3   4   5   6   7

ЖИЗНЬ НА ЗЕМЛЕ

§1. Солнечная система и планета Земля во Вселенной





Это Вы знаете

Опираясь на знания, полученные в школе и свой личный опыт, дайте ответы на приведенные ниже вопросы.

1.Как называется наша Галактика?

2. Какие Вам известны гипотезы о происхождении Галактики?

3.Сколько планет входит с состав Солнечной системы? Назовите их.

4.Какие элементы входят в состав Солнца?

5.Какие реакции происходят на Солнце?

6.Что такое дефект масс?

7.Какие газы составляют атмосферу Земли?

8.Каковы причины появления кислорода в атмосфере Земли?




Как работать с параграфом

1.Ознакомьтесь с текстом параграфа.

2. В процессе чтения найдите в тексте ответы на поставленные вопросы.



Окружающий нас мир огромен. Он возник как Метагалактика примерно 15 млрд. лет назад. Большинство ученых полагают, что это произошло в результате «Большого взрыва» вещества невообразимо высокой плотности, сосредоточенной в некотором минимальном объеме. Наиболее распространенным химическим элементом в метагалактике после взрыва стал водород (77%), затем гелий (21%), доля всех других элементов составляла 2%.

Метагалактика включает в себя звездные системы Галактики. Их число огромно – несколько миллиардов. В свою очередь, в каждой галактике находится более 100 миллиардов звезд. Галактики не неподвижны, они движутся по сложным орбитам.

Галактики (по-гречески galactikos – молочный, млечный) получили свое название из-за того, что наблюдатель с Земли видит нашу Галактику в виде Млечного Пути в пространстве. Одно из первых его описаний было дано Птолемеем Александрийским примерно в 150 году н.э.: «Млечный Путь это не круг, а зона, которая повсеместно бела, что и дало ей имя, которое она носит». Диаметр нашей галактики составляет около 100 тысяч световых лет. Световой год – это расстояние, которое проходит световой поток в вакууме за 1 земной год. Галактика представляет собой спиральную структуру с плоским диском в центре, толщина которого составляет 12000 световых лет. Масса галактики равна 2,5.1011 солнечных масс, в ее составе более 100 млрд. звезд.

Это может Вас заинтересовать

Перемещаясь в космическом пространстве, Земля совершает четыре вида движения. Она вращается вместе с Солнечной системой вокруг центра Галактики. Один такой оборот, называемый галактическим годом, наша планета вместе с Солнечной системой совершает за 280 млн лет. Влияние этого движения на процессы, происходящие на Земле, пока не изучено. Земля вращается вокруг Солнца со скоростью приблизительно 30 км/с по орбите, имеющей форму эллипса, на среднем расстоянии от светила 150 млн. км. Если представить невероятное, что Солнце вдруг перестанет притягивать Землю, то наша планета умчится в космос со скоростью 30 км/с. Один оборот вокруг Солнца планета совершает за 365, 24 суток. Это время называется звёздным годом. Земная ось постоянно наклонена к плоскости орбиты, по которой происходит движение планеты, под углом 66°33'22". Ось не меняет своего положения при движении Земли, поэтому в течение года разные участки земной поверхности получают неодинаковое количество света и тепла. Наклон земной оси и обращение Земли вокруг Солнца являются причиной смены времён года. Земля вращается вокруг своей оси, совершая полный оборот за 23 часа 56 минут и 4,1 секунды — звёздные сутки. Благодаря этому движению на планете происходит смена дня и ночи. Вместе со своим естественным спутником — Луной, масса которой соизмерима с массой нашей планеты, Земля вращается вокруг общего с Луной центра масс, совершая один оборот за 27 суток и 8 часов. Земля и Луна считаются двойной планетой. С июня по август Земля находится в таком положении относительно Солнца, что Северное полушарие освещается больше и получает большее количество тепла. В это время земная ось наклонена северным концом к Солнцу и в Северном полушарии лето. 22 июня — в день летнего солнцестояния — Солнце стоит в зените над Северным тропиком. В Южном полушарии с июня по август — зима, потому что южный конец земной оси отклонён от Солнца. Южное полушарие как будто отвернулось от светила и поэтому получает меньше тепла и света.










В Млечный путь входит Солнечная система. Она включает в себя Солнце – звезду, масса которой в 109 раз больше массы Земли. От Солнца до центра Галактики около 30 тысяч световых лет. Период обращения Солнца вокруг центра галактики около 250 миллионов лет.

Солнечная система – это 9 планет, 40 тысяч астероидов, вращающихся по различным орбитам вокруг Солнца. Солнечная система образовалась много позднее метагалактики, всего 4,5–5 млрд. лет назад. Расстояние от Солнца до самой далекой планеты Плутона около 6 млрд. километров. 99,86% всей массы Солнечной системы сосредоточено в самом Солнце. Солнце представляет собой раскаленный плазменный шар. Его температура на видимой поверхности колеблется между 5000 и 6000 0С, а температура ядра, где идут ядерные реакции и вырабатывается солнечная энергия, достигает 15 000 000 0С. По химическому составу Солнце состоит из 90% водорода, 10% гелия. В результате термоядерных реакций синтеза гелия из водорода, Солнце уменьшается по массе со скоростью 1011-1012 г/сек (106 т/сек). Этот процесс носит название «дефект массы». Потеря составляет 10-14-10-15 массы Солнца в год. Таким образом, за 4,5 млрд. лет существования солнечной системы, масса Солнца уменьшилась на 0,0001%.

Земля – третья планета по удалению от Солнца. Для удобства принято считать ее массу в Солнечной системе равной 1, а массы остальных небесных тел солнечной системы рассчитывать по сравнению с ней. Средняя температура поверхности Земли +12 С, атмосферное давление 1 атм., ускорение свободного падения на экваторе 981 см/сек2, среднее расстояние до Солнца 1 астрономическая единица (149,6 млн. км), радиус 6,96 108 м.

Поверхность Земли более чем на 2/3 покрыта океаном (70,8%), средняя высота суши – 875 м над уровнем моря, средняя глубина океана – 3800 метров. Самое высокое место нашей планеты – гора Джомолунгма (Эверест), ее высота составляет 8848 м, самое глубокое место в океане – Мариинская впадина, чья глубина – 11022 м.

В атмосфере Земли по объемному содержанию приблизительно 78% азота, 21% кислорода, а на оставшийся 1% приходятся углекислый газ, метан, инертные и иные газы. Этот состав установился в процессе эволюции на Земле. Кислород появился в составе атмосферы 2-2,5 миллиарда лет назад в результате фотосинтеза, осуществляемого различными видами растительных организмов, имеющими в своем составе хлорофилл.

В центре Земли на глубине 6378 км находится жесткое ядро, состоящее из железо-никелиевого сплава. Ученые полагают, что оно покрыто оболочкой жидкого оксида железа Fe2О, толщиной около 1200 км. Затем следует переходный слой и мантия, простирающаяся от 2900 до 900 км от поверхности Земли, и земная кора, состоящая до 70 км от поверхности из базальтового слоя, до 40 км – из гранитного слоя и далее до 20 км осадочного слоя.

Творческая страница
1. Пользуясь различными источниками информации, найдите художественные, литературные, музыкальные произведения, посвященные Земле как планете.

2. Найдите определение «антропного принципа» в науке. Вспомните, какие физические условия считаются необходимыми для появления жизни на Земле. Напишите краткое сочинение-размышление на тему «Почему на Земле оказалось возможным зарождение жизни и появление человека?»


На сегодня известно, что планета Земля – единственная, где существует жизнь – крохотная песчинка в нашей Галактике, которая, в свою очередь, исключительно мала в Метагалактике. Тем не менее, именно на Земле существует биологический вид – человек, который оказался способным изучать ее строение и узнавать тайны Вселенной.

В связи с этим в ученые разработали и предложили антропный принцип: Вселенная должна иметь свойства, позволяющие развиться разумной жизни. Принцип гласит, что Вселенная бесконечно эволюционирует, и в ходе эволюции ее физические константы меняются, принимая всевозможные значения. При благоприятном сочетании констант возникает разумный наблюдатель. Формулировка антропного принципа опирается на предположение, что наблюдаемые в наше время законы природы не являются единственными реально существующими (или существовавшими), то есть должны быть реальны Вселенные с иными законами. Физики исследовали несколько вариантов размещения в пространстве и времени альтернативных Вселенных.


Подумайте и ответьте

1. Уточните ответы на поставленные вопросы.

2. Ответы на какие вопросы вызвали у Вас затруднения? Почему?

3. Встретились ли Вам в тексте непонятные слава? Если да, то уточните их значение в словаре или других источниках информации.

4. Почему именно на Земле, являющейся крошечной песчинкой во Вселенной возникла жизнь?




Оцените свою работу на уроке

  • Я работал(а) хорошо, внимательно читал(а), правильно ответил(а) на вопросы.

  • Я был(а) недостаточно активен(на), испытывал(а) трудности при ответе на вопросы.

  • Меня заинтересовал(а) информация, приведенная в тексте параграфа, и я хочу узнать больше по данной теме.


Что мы знаем о Земле

Дополнительный текст к §1 «Солнечная система и планета Земля во Вселенной»

Это Вы знаете

Ученые часто называют нашу планету «живой». Почему Земля является «живой»? Напишите на эту тему краткое эссе.




Как работать с текстом

  1. Почитайте текст.

  2. В процессе чтения:

V обозначьте информацию, которая Вам была известна;

+ что Вы узнали нового;

? информацию, с которой Вы не согласны, требующую уточнения в других источниках информации.

! интересную информацию.



Если сравнить Землю с другими планетами Солнечной системы, то она является крошечной планетой рядом с Юпитером или Сатурном.



Рис.4. Сравнительные размеры Солнца и планет Солнечной системы
Но одновременно Земля – планета древняя. Настолько, что трудно осознать в рамках обыденных представлений. Если принять историю Земли за год, то Земля образовалась 1 января, 12 декабря – время расцвета динозавров. И только 31 декабря появляется общий предок обезьяны и человека. В научно-популярном фильме «Как была рождена Земля» приводилось другое сравнение. Если мы примем величину песчинки за год, то размер пальца соответствует продолжительности человеческой жизни, длина руки до локтя – началу освоения Северной Америки европейцами, а длина экватора – возрасту Земли.


Это может Вас заинтересовать

Почему бывает високосный год?

Земля делает один оборот вокруг солнца за 365 суток и 6 часов. Считают, что в обычном году 365 суток, а оставшиеся 6 часов каждый го складывают. Так через четыре года накапливается 24 часа – сутки, которые прибавляют к текущему году. Он содержит 366 суток и называется високосным.



Геолог – автор популярного издания «Великие геологические открытия» С. И. Романовский сравнивал геологию с наблюдением за часовой стрелкой часов – даже если смотреть на неё несколько часов, проследить её перемещение по циферблату человек не в силах. Зато учёный может использовать другие, более подходящие «часы».

Любопытно, что Земля «стала» древней планетой меньше века назад. Только в 1913 году Артур Холмс, британский геолог, опубликовал книгу «Возраст Земли». Он предложил использовать для датировки горных пород уран-свинцовый метод – по соотношению между ураном (распадающимся до свинца) и свинцом в породе, как песку в песочных часах.

С этого момента стали говорить о возрасте Земли в миллиардах, а не в миллионах лет. К настоящему времени в Австралии найдены кристаллы циркона с возрастом порядка 4,4 млрд. лет. Эти кристаллы также показывают, что уже в то время на Земле существовала водная оболочка.



Рис. 5. Район Джек-Хиллз в Австралии, где были найдены древнейшие кристаллы циркона.
В августе 2010 года сообщалось о находке образцов реликтовой мантии в канадской Арктике – на Баффиновой Земле, а также в Западной Гренландии.

Если можно так выразиться, Земля никуда не торопится – слой отложений на дне океанического желоба, образуемый за год, по толщине равен слою пыли, накапливаемому в зимней квартире за неделю. Но через 45 млн. лет накопится толща глин толщиной 45 м.

Фиксируя сейсмические толчки, используя системы спутниковой навигации и компьютерного анализа (позволяющие быстро обрабатывать большие массивы информации), ученые установили, что земная кора находится в постоянном движении. Многие миллионы лет назад участки земной коры были в совершенно других местах, чем мы привыкли их видеть.

В 1950-х гг. английский физик Патрик Блэкетт и геофизик Кейт Ранкорн независимо друг от друга изучали остаточную намагниченность различных пород во многих уголках Земли - в Англии, Индии, Исландии, Африке, США, Антарктиде. Дело в том, что при формировании некоторых горных пород содержащиеся в них ферромагнитные частицы ориентируются по направлению магнитного поля Земли, сохраняя направление на магнитный полюс. Многократные измерения показали, что направление на магнитный полюс в древних породах не совпадает с современным, и чем древнее породы, тем расхождение больше. Конечно, магнитные полюса могли бы менять свое положение, но для разных регионов их картина не получалась единой – все одновозрастные породы с одного континента указывали на один и тот же полюс, но образцы с разных континентов давали и разные положения полюсов. В таком случае, перемещались сами породы, т. е. континенты?

Изобретение эхолота позволило создать единую карту земной поверхности, были обнаружены рифты – разломы земной коры. Бурение скважин на океаническом дне показало, что породы океанической земной коры сравнительно молоды – не старше юрских (180 млн. лет). Американские геофизик Гарри Хесс и геолог Роберт Дитц в 1961-62 гг. предложили теорию спрединга – раздвигания океанического дна под воздействием восходящих потоков из мантии, заложив основы теории литосферных плит. Еще в начале XX века немецкий метеоролог Альфред Вегенер выступил с докладом о дрейфе материков, опираясь на совпадение очертаний западного побережья Африки и восточного Южной Америки. Но Вегенер, предполагая, что континенты «плавают» по базальтовому слою океанического дна, не мог предложить источника сил, необходимых для перемещения.

Таким образом, к концу 1960-х гг. выяснилось, что Земля действительно «живая»: участки ее поверхности неощутимо для человека (а иногда и ощутимо – при землетрясениях), но постоянно перемещаются, причем в трех плоскостях, в одних местах возникает новая земная кора, в других – старейшие участки подвигаются вглубь. После бурных научных споров новая концепция была принята. Так, казалось бы, сугубо теоретические исследования помогают найти ответы на актуальные вопросы защиты от землетрясений.

С помощью биомаркеров (остатков органических молекул) и изотопов ученые могут проследить и историю развития жизни на Земле. Обнаружив биомаркеры в горной породе, можно установить, кому именно они принадлежали. Живые существа с пищей накапливают в тканях устойчивые изотопы, меняя их среднее соотношение в земной коре. Например, по изменению легких и тяжелых изотопов углерода в древнейших залежах графита можно установить наличие фотосинтезирующих бактерий. На западе Австралии были обнаружены строматолиты – остатки колоний микроорганизмов, возрастом 3,45 млрд. лет.
Рис.6. Древнейшие строматолиты. Восточная Пилбара, Западная Австралия

Тогда на дне мелких водоёмов формировались сообщества цианобактерий (способных к фотосинтезу) и нефотосинтезирующих бактерий, постепенно образуя отложения карбонатов, новые слои земной коры. Кроме того, выделяя при фотосинтезе кислород, бактерии изменили и состав атмосферы. Окисляя при помощи кислорода железо, бактерии формировали многие месторождения железных руд, используемые теперь человечеством. Повышение содержания кислорода вызвало образование озонового слоя, позволившего жизни выйти на сушу.

Фактически, с древнейших времен жизнь оказывает определяющее влияние на развитие воздушной, жидкой и твёрдой оболочек Земли. И теперь уже от нас зависит, каким будет будущее Земли и жизни на ней.

Подумайте и ответьте

1.Какая информация оказалась для Вас знакомой? Новой?

2.Что показалось наиболее интересным и какую информацию Вы хотели ли бы уточнить?




Проверьте свои знания

1.Каков возраст Земли?

2.Какие исследования доказывают, что Земля является древней планетой?

3. Почему нашу планету называют «живой» Землёй? Найдите обоснование в тексте.



Оцените свою работу на уроке

Я удовлетворен(а) своей работой а уроке

(ознакомился(ась) с текстом, ответил(а) на все вопросы, помогал(а) другим ученикам).

Я не удовлетворена своей работой на уроке

(мне не удалось ответить на большинство вопросов, при работе мне требовалась помощь учителя или других учеников).

В своей работе мне необходимо улучшить:

  • повторить пройденный материал;

  • улучшить умения самостоятельной работы.


§2. От возникновения жизни к появлению человека



Как работать с параграфом

  • 1. Ознакомьтесь с текстом «От происхождения жизни до человека».

  • 2. Опираясь на знания, полученные в школе, дайте определения слов, выделенных курсивом в тексте. Если значения каких-либо слов вызывают у Вас трудности, обратитесь к школьным учебникам по химии, биологии, географии или к другим источникам информации.

  • 3.Какие гипотезы о происхождении жизни на Земле описаны в тексте? В чем их сущность?






Одной их нераскрытых тайн прошлого является возникновение жизни на Земле. Само определение жизни, столь очевидное, поскольку на наших глазах жизнь проявляется многогранно, не так просто. Жизнь — это форма существования организмов, возможная только в открытых системах, подпитываемых из внешнего источника энергией. Живые организмы характеризуются тем, что они в состоянии обмениваться постоянно или хотя бы периодически друг с другом и средой своего обитания энергией, веществом и информацией. Все организмы, известные нам, построены на базе химических соединений, имеющих в своем составе углерод, кислород, водород, азот, фосфор и серу. Они состоят из клеток. Наследственная информация записана единым кодом в виде совокупности нуклеиновых кислот, расположенных в определенном порядке в геноме.

Любая форма живого вещества является неизмеримо более сложной системой по сравнению с любой формой косной (неживой) материи на нашей планете. Чтобы возникла и могла поддерживать свои функции такая сложная структура, необходим приток энергии. Энергия — неотъемлемое свойство движения материи. Это способность тела, вещества, системы или любых других форм материи производить работу или теплообмен между объектами с различной температурой. В соответствии со вторым законом термодинамики в любой системе происходит выравнивание энергии, то есть все упорядоченные структуры стремятся перейти к состоянию беспорядка, хаоса.

Большинство законов, изучаемых в школе, относится к описанию замкнутых систем. В замкнутой системе ни возникновение жизни, ни ее поддержание принципиально невозможно. Это может происходить в так называемых открытых системах, где степень упорядоченности в одном месте происходит за счет увеличения беспорядков в другом. Жизнь возможна только в открытой системе.

Альберт Эйнштейн в 1946 году указывал, что жизни присущ один элемент отличный от элементов физики, но не мистический – элемент истории. Ответить на вопрос о сущности бытия нельзя без ответа на вопрос о происхождении жизни. Постараемся осмыслить проблему и понять, на каком уровне научного исследования находится решение проблемы происхождения жизни.
Великие имена

Альберт Эйнштейн (1879—1955) — физик-теоретик, один из основателей современной теоретической физики, лауреат Нобелевской премии по физике 1921 года, общественный деятель-гуманист. Жил в Германии (1879—1893, 1914—1933), Швейцарии (1893—1914) и США (1933—1955). Почётный доктор около 20 ведущих университетов мира, член многих Академий наук, в том числе иностранный почётный член АН СССР (1926).


Древнегреческий философ Платон является автором произведения «О соотношении форм живого». Он писал: «Первым сотворен человек. У человека 3 души – одна бессмертная и две смертных. Одна из смертных душ – мужская (мощная и энергичная), вторая – женская (слабая и податливая). Эволюция совершается путем деградации этих душ. Животные – это те формы, в которых существуют люди, будучи наказанными. Души людей переселяются в животных, смертная часть души при втором рождении превращается в четвероногих. Те, кто по тупоумию превосходит четвероногих – становятся пресмыкающими, те, которые были просто легкомысленными – в птиц, тот, кто был невежественен и бестолков – в водных животных. «Быть может тот облезлый кот был раньше негодяем…».

Философ Древней Греции Анаксагор писал: «первоначально организмы образовывались из соединения семян, увлажненных каплями дождя, с семенами, находившимися в земле. Во влаге возникли зародыши, из которых развивались живые существа, обретшие в дальнейшем свойство рождаться друг от друга».

Философ Древней Греции Эмпедокл указывал: «сначала частицы 4 элементов (огонь, вода, воздух, земля) соединились, образовав органы и части тела животных, которые существовали самостоятельно». Затем из отдельных частей и органов возникли уродливые, неполноценные существа, нежизнеспособные, так как у них не было всех необходимых органов, и далее в результате случайных сочетаний возникли полноценные, способные к размножению организмы. В зависимости от того, какие элементы преобладали в теле животного, они выбрали соответствующую среду – водную, воздушную, наземную.

Философ Демокрит отмечал, что живые существа произошли в тот период развития мира, когда земля, насыщенная влагой вся состояла из мягкого ила. Под действием солнечного жара в отдельных местах, где скапливалась влага, возникало гниение, давшее начало образованию пузырей (оболочек), внутри которых зародились первые животные. В зависимости от различия атомов, образовавших тела живых существ, некоторые животные стали летать в воздухе, другие – плавать, третьи – жить на суше.
Великие имена

Древнегреческие философы



Платон (428 или 427 до н. э. — 348 или 347 до н. э.) — древнегреческий философ, ученик Сократа, учитель Аристотеля. Платон является одним из основателей идеалистического направления в мировой философии. Во многих сочинениях философа проводится мысль о том, что бытием в подлинном смысле слова можно назвать только абсолютные сущности, сохраняющие своё бытие безотносительно пространства и времени. Такие абсолютные сущности называются в сочинениях Платона идеями.



Анаксагор (ок. 500 до н. э. — 428 до н. э.) — древнегреческий философ, математик и астроном, основоположник афинской философской школы. Анаксагор учил о вечных элементах мира, «семенах» (или «гомеомериях»), которые включают в себя всю полноту мировых качеств и управляются космическим Умом. Стараясь объяснять естественными причинами такие явления, как солнечное и лунное затмение, землетрясения и. т. п., он навлёк на себя обвинение в оскорблении богов. Для объяснения бесконечного разнообразия видимых явлений, он принимал не одну первичную стихию, вроде воды, воздуха или огня, а бесчисленное множество бесконечно малых первичных материальных частичек, гомеомерий (однородных частичек).



Эмпедокл (ок. 490 до н. э. — ок. 430 до н. э.) — древнегреческий философ, врач, государственный деятель, жрец. Основу учения Эмпедокла составляет концепция о четырёх стихиях, которые образуют «корни» вещей, так называемое «архе». Этими корнями являются огонь, воздух, вода и земля/ Они заполняют всё пространство и находятся в постоянном движении, перемещаясь, смешиваясь и разъединяясь. Они неизменны и вечны. Все вещи как бы складываются из этих стихий, «вроде того, как стена сложена из кирпичей и камней». Эмпедокл отвергает мысль о рождении и смерти вещей. Последние образуются посредством смешения и соединения стихий в определенных пропорциях. Так, кость состоит из двух частей воды, двух частей земли и четырёх частей огня.
Демокрит (ок. 460 до н. э. — ок. 370 до н. э.) — древнегреческий философ, один из основателей атомистики и материалистической философии. Главным достижением философии Демокрита считается развитие им учения об «атоме» — неделимой частице вещества, обладающей истинным бытием, не разрушающейся и не возникающей (атомистический материализм). Он описал мир как систему атомов в пустоте, отвергая бесконечную делимость материи, постулируя не только бесконечность числа атомов во Вселенной, но и бесконечность их форм. Атомы, согласно этой теории, движутся в пустом пространстве (Великой Пустоте) хаотично, сталкиваются и вследствие соответствия форм, размеров, положений и порядков либо сцепляются, либо разлетаются. Образовавшиеся соединения держатся вместе и таким образом производят возникновение сложных тел. Само же движение — свойство, естественно присущее атомам. Тела — это комбинации атомов. Разнообразие тел обусловлено как различием слагающих их атомов, так и различием порядка сборки, как из одних и тех же букв слагаются разные слова.
Возникновение жизни на Земле – одна их нераскрытых тайн прошлого. Одним из первых гипотезу о происхождении жизни из абиотической среды высказал русский географ А.И. Опарин (1894–1987). Первоначальная земная среда 4 млрд. лет назад или более была определенно враждебной для любой из существующих теперь форм жизни. Но она содержала атомы углерода, водорода, азота и кислорода в виде молекул воды, водорода, аммиака и метана. Ученые многократно пытались осуществить синтез живого вещества из этих компонентов под воздействием импульсов энергии различного происхождения: электрических разрядов, электромагнитного излучения и т.д. Неоднократно в ходе этих экспериментов были получены аминокислоты, служащие структурными элементами белков и ДНК, носителей наследственности, но синтезировать даже простейший организм – клетку – не удалось.
Великие имена



Опарин Александр Иванович (1894—1980) — советский биолог и биохимик, создавший теорию возникновения жизни на Земле из абиотических компонентов; академик АН СССР. 3 мая 1924 года на собрании Русского ботанического общества выступил с докладом «О возникновении жизни», в котором предложил теорию возникновения жизни из бульона органических веществ. В середине XX века были экспериментально получены сложные органические вещества при пропускании электрических зарядов через смесь газов и паров, которая гипотетически совпадает с составом атмосферы древней Земли. В качестве протоклеток Опарин рассматривал коацерваты — органические структуры, окружённые жировыми мембранами.
Ученые полагают, что в первобытном океане примерно 3,5 млрд. лет назад произошли соединения сложных органических веществ в новые еще более сложные субстанции. У некоторых из них обнаружилось поразительное свойство – способность к воспроизведению своей структуры. Из окружавшего их «первичного бульона» они выбирали полезные для них вещества, тем самым поддерживая свою жизнедеятельность, в частности, рост и размножение. Об этих первых организмах мы знаем очень мало. Они, несомненно, были микроскопических размеров, подобно вирусам, бактериям или грибам. Кислород для них был ядом. Необходимая им энергия получалась в процессе ферментации веществ, входящих в состав «первичного бульона».

Это может Вас заинтересовать

Теория А.И. Опарина была экспериментально обоснована Стэнли Миллером (1930 – 2007) в 1953 году в эксперименте Миллера – Юри. Он поместил смесь H2O, NH3, CH4, CO2, CO в замкнутый сосуд и стал пропускать через нее электрические разряды. Оказалось, что образуются аминокислоты. Позднее в разных условиях были получены сахара и нуклеотиды. Стенли Миллер сделал вывод, что жизнь может произойти из коацерватов, образующихся из «первичного бульона», но не смог решить проблему точного воспроизведения жизни внутри коацервата. Им было показано, что первые коацерваты могли образоваться самопроизвольно из липидов, синтезированных абиогенным путем, и они могли вступить в симбиоз с «живыми растворами» – колониями самовоспроизводящихся молекул РНК.




Затем, через 500 млн. лет, произошло событие, обеспечившее развитие жизни, – возникновение хлорофилла. Стал возможен процесс фотосинтеза, при котором из углекислого газа (существующего в окружающей среде того периода благодаря происходившим процессам ферментации) и воды на свету образуются углеводы и кислород. Появился независимый от первичного бульона источник питания.

Первые 3 млрд. лет существования жизни были исключительно бедны с точки зрения биоразнообразия. Оно было представлено главным образом одноклеточными бактериями и примитивными водорослями. Именно они определяли облик жизни на Земле. Этот период охватывает 85% всей истории существования жизни на Земле.

Почти все виды растений сложились в последние 600–400 млн лет, затем растительность начала бурно развиваться во всем ее многообразии. Появились первые животные. После выхода растений на сушу началось ее освоение. К новым условиям приспособились некоторые рыбы. Появились амфибии. Поразительна эволюционная изменчивость всех форм жизни, все более гармонично вписывающихся в условия меняющейся окружающей среды. Это определялось тем, что в популяции у разных особей одного вида имело место некоторое генетическое разнообразие, гены не были идентичны. Идею эволюции жизни развил Ч. Дарвин (1809-1882) в 1858 г. Он сформулировал ее как «естественный отбор в результате выживания наиболее приспособленных» особей вида. Идея не раскрывала механизма эволюции. Он стал понятным много позднее с развитием генетики и обнаружением генетического разнообразия организмов, входящих в одну популяцию.

Это может Вас заинтересовать

Согласно теории панспермии, предложенной в 1865 году немецким ученым Г. Рихтером и окончательно сформулированной шведским ученым Аррениусом (1859 – 1927) в 1895 году, жизнь могла быть занесена на Землю из космоса. Наиболее вероятно попадание живых организмов внеземного происхождения с метеоритами и космической пылью. Это предположение основывается на данных о высокой устойчивости некоторых организмов и их спор к радиации, глубокому вакууму, низким температурам и другим воздействиям.

Фрэнсис Крик и Лесли Оргел предложили в 1973 году другую идею  – намеренное «заражение» Земли (наряду с другими планетными системами) микроорганизмами, доставленными на непилотируемых космических аппаратах развитой инопланетной цивилизацией, которая, возможно, находилась перед глобальной катастрофой или же просто надеялась произвести переформирование других планет для будущей колонизации. В пользу своей теории они привели два основных довода – универсальность генетического кода (известные другие вариации кода используются в биосфере гораздо реже и мало отличаются от универсального) и значительную роль молибдена в некоторых ферментах. Молибден – очень редкий элемент для всей Солнечной системы. По словам авторов, первоначальная цивилизация, возможно, обитала возле звезды, обогащенной молибденом.



Способность к эволюции неодинакова у разных видов. В большой степени она зависит от продолжительности жизни, то есть от частоты смены поколений. Поэтому бактерии, насекомые, грызуны и другие организмы, имеющие короткий период воспроизводства, приспосабливаются к меняющимся условиям весьма быстро. Примером этого стало появление устойчивости болезнетворных бактерий к пенициллину, насекомых к пестицидам и пр. И наоборот, виды, имеющие длительный период воспроизводства и малочисленное потомство, требуют миллионов лет для обнаружения у них каких-либо изменений. Так современный человек генетически мало отличается от кроманьонца.

В соответствии с летописью окаменелостей, 94–99% видов живых существ, живших на Земле, вымерли к настоящему времени. Сейчас количество видов оценивается 5– 30 миллионами, причем ежегодно описывается около тысячи неизвестных видов. Биологическое разнообразие служит величайшим капиталом жизни. Оно включает в себя видовое генетическое разнообразие и генетическое разнообразие в пределах отдельных популяций. Эта огромная генетическая библиотека только начинает всерьез изучаться. Она представляет собой ни с чем несравнимую ценность в поиске новых источников питания, лекарств, энергии и других средств обеспечения развития жизни на Земле.

Высшим проявлением эволюции на Земле стал человек разумный (Homo sapiens). Организм любого человека – самое сложное сочетание молекул в рамках одного организма на Земле, а может быть и во всей Вселенной. История человека прослеживается до некоторых приматов, существовавших 5–6 млн. лет назад. За время этой длинной, а в геологическом смысле очень короткой, эволюции человек стал, по выражению Уильяма Шекспира (1564-1616), «венцом всего живущего».

Действительно, сравнив физические возможности человека со стремительностью и изяществом леопарда, быстротой и совершенством движений дельфинов, красотой и быстротой антилопы, мы все равно должны отдать предпочтение человеку. Он вынослив. На своих двух ногах он способен загнать оленя. В расчете на килограмм своего веса человек, по сравнению с ослом, может нести груз более тяжелый. Только он из всех животных, по выражению английского генетика Д.Б.С. Холдейна (1892-1964), способен проплыть 1,5 км, пройти 30 км пешком, а затем влезть на дерево.

И, конечно, человек отличается от всех животных разумом, то есть он в состоянии обдумывать и планировать свои поступки, выбирать оптимальные решения и осознавать, что совершает их в результате размышлений. Человек наделен большим мозгом на единицу своего веса, чем любое животное. Его мозг отличается не только большим объемом, но и большей поверхностью за счет складок коры головного мозга.

Мозг человека в результате эволюции изменялся одновременно с изменениями других органов. Три важнейшие характеристики отличают человека от животных. Его скелет приспособлен для прямохождения. Его глаза обеспечивают резкое, объемное и цветовое восприятие окружающего мира. Его руки способны осуществить как силовой хват, так и тончайшие манипуляции. Кроме того, кожа человека способна к осязанию.

В результате развития всех этих способностей у человека сформировалась речь, возможность воспринимать и передавать информацию от одного человека к другому, накапливать и использовать коллективный опыт. История становления человека по оценкам антропологов составляет менее 3 млн. лет. Это очень короткий период в истории жизни на Земле. Если представить время с момента появления жизни на земле, как суточный циферблат часов, современный человек появился всего за 2 секунды до полуночи, а его история начала записываться за 1/4 секунды (рис. 7).


Рис. 7. Упрощенная схема исторического развития различных форм жизни на Земле в результате биологической эволюции (в сравнении с суточным ходом часовой стрелки

Развитие человечества протекало лишь в последние 2 секунды этих условных суток, но, несмотря на столь кратковременную жизнь, мы сейчас становимся свидетелями вымирания большего числа земных видов, чем за предыдущие 5 млрд. лет.


Подумайте и ответьте

1.Ознакомьтесь с теорией А.И. Опарина и её экспериментальным подтверждением, помещённым в рубрике «Это может Вас заинтересовать».

2.Каковы сильные и слабые стороны данной теории?

3.Ознакомьтесь с теориями космического происхождения жизни, находящимися в рубрике «Это может Вас заинтересовать»

4.Какая из приведенных теорий Вам кажется наиболее достоверной. Приведите аргументы в пользу Вашей точки зрения.




Творческая страница

Напишите стихотворное произведение по приведенной ниже структуре на тему «Человек разумный».

  1. Первая строка «Человек разумный» (тема стихотворения).

  2. Вторая строка. Два прилагательных, связанных с темой обсуждения.

  3. Третья строка. Три глагола

  4. Четвертая строка. Предложение, состоящее из 4-5 слов, раскрывающее тему стихотворения.

  5. Пятая строка. Одно слово, выраженное любой частью речи.




Оцените урок:

  • интересный;

  • полезный;

  • скучный;

  • трудный.

Ответ обоснуйте.



1   2   3   4   5   6   7

Похожие:

«Заказчик» «согласовано» «Исполнитель» «согласовано» icon«Согласовано» «Согласовано» «Согласовано»
Закона РФ «Об образовании», Федерального государственного образовательного стандарта начального общего образования (Приказ моин РФ...
«Заказчик» «согласовано» «Исполнитель» «согласовано» iconСогласовано” “Согласовано” «Согласовано» Руководитель мо заместитель...
Собор стихов: Стихи/ Союз писателей Кузбасса; Мастерская «АЗ»; отв ред. С. Донбай. Кемерово. Издательство «Практика», 2005
«Заказчик» «согласовано» «Исполнитель» «согласовано» iconСогласовано” “Согласовано” «Согласовано» Руководитель мо заместитель...
Сборник нормативных документов. История. Федеральный компонент Государственного стандарта среднего (полного) общего образования по...
«Заказчик» «согласовано» «Исполнитель» «согласовано» icon«согласовано» «Исполнитель»
Заместитель руководителя Департамента природопользования и охраны окружающей среды города Москвы
«Заказчик» «согласовано» «Исполнитель» «согласовано» icon«Согласовано» «Согласовано» «Согласовано» Руководитель мо заместитель...
«Организация работы по формированию здорового образа жизни, развитию механизмов продуктивного общения обучающихся, воспитанников...
«Заказчик» «согласовано» «Исполнитель» «согласовано» icon«Согласовано» «Согласовано» «Согласовано» Руководитель мо заместитель...
В. Я. Коровиной, 9-е издание, М. Просвещение, 2007. Программа детализирует и раскрывает содержание стандарта, определяет общую стратегию...
«Заказчик» «согласовано» «Исполнитель» «согласовано» iconСогласовано согласовано
На воскресники,уборку школы и др трудовые дела следует являться в рабочей одежде
«Заказчик» «согласовано» «Исполнитель» «согласовано» iconРабочая программа учебного предмета «Английский язык»
«Согласовано» «Согласовано» «Утверждено» Руководитель мо заместитель
«Заказчик» «согласовано» «Исполнитель» «согласовано» icon«Согласовано» «Согласовано» «Утверждаю»
Габриелян О. С. Химия. 9 класс: учебник для общеобразовательных учреждений. – М.: Дрофа, 2008, 2009
«Заказчик» «согласовано» «Исполнитель» «согласовано» iconСогласовано согласовано утверждено
Программа формирования универсальных учебных действий у обучающихся на ступени начального общего образования
«Заказчик» «согласовано» «Исполнитель» «согласовано» iconПрограмма по формированию навыков безопасного поведения на дорогах...
«Согласовано» «Согласовано» «Утверждено» Руководитель мо заместитель
«Заказчик» «согласовано» «Исполнитель» «согласовано» iconПрограмма по формированию навыков безопасного поведения на дорогах...
«Согласовано» «Согласовано» «Утверждено» Заместитель руководителя по увр
«Заказчик» «согласовано» «Исполнитель» «согласовано» iconРабочая программа Муниципальное бюджетное образовательное учреждение
«Согласовано» «Согласовано» «Утверждаю» Руководитель шмо заместитель директора по увр директор мбоу
«Заказчик» «согласовано» «Исполнитель» «согласовано» iconМбоу «Малокибечская оош им. А. Я. Яковлева» Согласовано: Согласовано: Утверждено
Европы, Азии, и России в частности, а также их места в истории мировой цивилизации
«Заказчик» «согласовано» «Исполнитель» «согласовано» iconПрограмма по формированию навыков безопасного поведения на дорогах...
«Улюнханская средняя общеобразовательная школа «Согласовано» «Согласовано» «Утверждено»
«Заказчик» «согласовано» «Исполнитель» «согласовано» iconПрограмма по формированию навыков безопасного поведения на дорогах...
«Улюнханская средняя общеобразовательная школа «Согласовано» «Согласовано» «Утверждено»


Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
100-bal.ru
Поиск