Население солнечной системы.

Солнечная система представляет собой группу планет, их спутников, множество астероидов и метеоритных тел. Все пла­неты Солнечной системы обращаются вокруг Солнца в одном направлении и почти в одной плоскости. Солнце представляет собой звезду среднего размера, его радиус около 700 тыс. км. Возраст Солнца оценивается примерно в 5 млрд лет. Считается, что звезды первого поколения имеют воз­раст на 8—10 млрд лет больше. В Галактике существуют также молодые звезды, которым всего от 100 тыс. до 100 млн лет. Солнечная система обращается вокруг центра Галактики со скоро­стью около 220 км/с. Солнце овершает один оборот вокруг центра Галактики за 250 млн лет. Этот период называют галак­тическим годом. Источником солнечной энергии являются термоядерные реакции превращения водорода в гелий, которые происходят в недрах. В Солнечной системе насчитывают девять планет, которые расположены в следующем порядке от Солнца: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон. Между Марсом и Юпитером находится кольцо астерои­дов, которые также движутся вокруг Солнца. Размеры планет значительно меньше Солнца. Все пла­неты Солнечной системы, а также их спутники светят отражен­ным светом Солнца, именно поэтому они могут наблюдаться в телескопы. Считается, что все планеты Солнечной системы возникли почти одновременно примерно 4,6 млрд лет назад. Исчерпывающей и во всех смыслах удовлетворительной теории образования Солнечной системы пока не создано, во всех моделях существуют неясности и проти­воречия, которые требуют разрешения. Все планеты Солнечной системы можно разделить на две группы: планеты-гиганты (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун) и планеты земного типа (Меркурий, Венера, Земля, Марс, Плу­тон). Поверхность планет формируется под действием двух типов факторов: эндогенных и экзогенных. Эн­догенные факторы — это процессы в ядре планеты, которые ме­няют ее внешний облик: перемещения участков коры, вулкани­ческие извержения, горообразование и т.п. Экзогенные факторы связаны с внешними воздействиями: химические реакции при соприкосновении с атмосферой, изменения под действием ветра и осадков, падение метеоритов. К особым космическим объектам относятся кометы. Кометы представляют собой небольшие тела диаметром от 5 до 10 км, со­стоящие из водяного льда с вкраплениями льдов летучих соеди­нений. Согласно современным данным, кометы являются побоч­ным продуктом формирования планет-гигантов. Основная масса кометы сосредоточена в ее ядре. Под воздействием космического излучения из ядра кометы выделяются газы, образующие голову и хвост кометы, который может достигать несколько миллионов километров в длину. Кометы живут сравнительно недолго: от не­скольких столетий до нескольких тысячелетий.

Население галактики.

Со времен Джордано Бруно мы знаем, что наше Солнце - одна из звезд, которые в неисчислимом количестве усеивают небесный свод. Мир звезд чрезвычайно разнообразен: звезды отличаются по размерам, массе, светимости, температуре поверхности и другим параметрам. Но природа всех звезд одна. Звезды - это самосветящиеся тела, которые излучают за счет внутренних источников энергии. Источником их энергии являются ядерные реакции. Многие из звезд, подобно нашему Солнцу, имеют свои планетные системы. Но об этом речь пойдет ниже.

В пространстве звезды распределены неравномерно. Они собраны в огромные звездные системы - галактики. Наше Солнце находится в системе, насчитывающей около 200 миллиардов (2.1011) звезд. Называют ее Галактика (с большой буквы).

Большинство звезд Галактики сосредоточено в плоском диске с небольшим сферическим утолщением в центре (которое называют "балдж"). Поперечник диска - около 100 000 световых лет, поперечник балджа - 12 тысяч св. лет. Диск вместе с балджем окружен звездным гало, имеющим сферическую форму. Размер гало - около 65 000 св. лет. Диск и гало - две основные подсистемы звездного населения Галактики. П редполагается, что вокруг этой "видимой" части Галактики простирается невидимая галактическая корона, образуемая очень слабыми звездами, присутствие которых обнаруживается только по их суммарному гравитационному полю. В центре Галактики расположено компактное ядро размером около 60 св. лет. Диск Галактики имеет форму спирали. Если посмотреть на нашу Галактику со стороны, в направлении перпендикулярном плоскости диска, то можно было бы видеть, что от центра Галактики к периферии диска отходят несколько спиральных рукавов, которые представляют собой области повышенной концентрации (сгущения) звезд и межзвездного вещества.

Солнце расположено в диске Галактики между спиральными рукавами, на расстоянии от центра примерно 2/3 радиуса Галактики и лежит почти точно в плоскости симметрии диска. Земной наблюдатель видит диск "с ребра", и огромное число удаленных звезд сливается для него в светящуюся полосу Млечного Пути, который в безлунную ночь хорошо виден на небе невооруженным глазом. Звезды, видимые вне полосы Млечного Пути - это звезды диска, расположенные близко к Солнцу, поэтому они наблюдаются на больших углах по отношению к галактической плоскости.

От Млечного Пути происходит и название нашей звездной системы - Галактика, то есть звездная система Млечного пути: "галактикос", по-гречески, означает молочный. Согласно греческой мифологии, Млечный Путь произошел от струи молока, брызнувшей в небо из груди Геры, жены Зевса. По приказу Зевса, его сын Геракл, рожденный смертной женщиной, был поднесен к груди спящей Геры, чтобы молоко Богини сделало его бессмертным. Но проснувшаяся Гера оттолкнула младенца. Геракл не стал бессмертным, а брызнувшее молоко оставило на небе вечный бессмертный след - Млечный Путь. Что касается других звездных систем, то они названы галактиками (с маленькой буквы) по аналогии с нашей Галактикой.

Важно подчеркнуть, что Галактика (как и другие галактики) представляет собой не просто случайное скопление гигантского количества звезд, а динамическую систему, в которой составляющие ее элементы совершают упорядоченное движение под действием центральной силы, определяемой суммарным тяготением галактической материи.

Внутри Галактики звезды также не распределены равномерно. Весьма часто они группируются в скопления, плотность звезд в них намного выше, чем в окружающем звездном фоне.

Помимо звезд в состав Галактики входят облака межзвездного газа и пыли - газопылевые облака, которые наблюдаются в виде светящихся (а иногда в виде темных) туманностей.

Эволюция звезд.

Эволюция звезды – это изменения, происходящие в течение жизни звезды, включая ее рождение в межзвездной среде, истощение годного к использованию ядерного топлива и конечную стадию угасания. Звезды образуются в газопылевых облаках межзвездной среды скоплений. Вещество протозвезды уплотняется и коллапсирует, в результате чего высвобождается гравитационная энергия и ядро нагревается до тех пор, пока температура не станет достаточно высокой для поддержания ядерных реакций превращения водорода в гелий. Время протекания такого процесса сильно зависит от массы протозвезды. Так, для звезды массой в 10 солнечных масс требуется всего 300000 лет, что ничтожно мало по сравнению с 30 млн. лет для звезды с массой Солнца. Горение водорода в ядре продолжается до тех пор, пока не истощатся запасы топлива. В течение этой фазы звезда находится на главной последовательности диаграммы Герцшпрунга-Рессела. Как и ранее, здесь масштабы времени резко уменьшаются с увеличением массы.

Для Солнца время жизни на главной последовательности составляет 10 млрд. лет (около половины которого уже прошло), а для звезды в три раза более массивной - только 500 млн. лет. Когда при исчерпании всего топлива горение водорода в ядре прекращается, в структуре звезды происходят фундаментальные изменения, связанные с потерей источника энергии. Инертное ядро начинает быстро сжиматься, и в этом процессе высвобождается гравитационная энергия. Это приводит к нагреванию окружающих слоев водорода до той точки, когда вновь возобновляется горение водорода, но уже не в ядре, а окружающей его оболочке. Выделение энергии вызывает "отталкивание" внешних слоев звезды, которые уходят все дальше и дальше. Звезда становится красным гигантом. При расширении газ охлаждается, но увеличение размера приводит к тому, что светимость звезды остается более или менее постоянной. В это время гелиевое ядро продолжает сжиматься, пока в нем не достигается температура в сотни миллионов градусов, достаточно высокая для того, чтобы запустить процесс превращения гелия в углерод и кислород. Начинается горение гелия. Дальнейшая судьба звезды (после того, как весь гелий в ядре будет израсходован) зависит от ее массы. В массивных звездах каждый раз, когда очередной вид топлива истощается, происходит повышение температуры, достаточное для того, чтобы загорелось новое, более тяжелое топливо. В результате может возникнуть такая ситуация, что центральное ядро становится железным, а вокруг него в последовательных оболочках одновременно горят кремний, кислород, углерод, гелий и водород. В конце концов, когда у звезды образовалось железное ядро с массой примерно равной солнечной массе, новые реакции горения становятся невозможными. На этой стадии сжатие ядра продолжается до тех пор, пока не произойдет катастрофический взрыв сверхновой. Оставшееся "голое" ядро становится нейтронной звездой. В звездах с меньшей массой (таких, как Солнце) центральная температура никогда не становится достаточно высокой, чтобы зажечь водород и гелий во внешних концентрических оболочках. Развивается неустойчивость, которая приводит к отделению внешних слоев звезды от ядра. Образуется расширяющаяся газовая оболочка, называемая планетарной туманностью, которая постепенно рассеивается в пространстве. Существенная часть массы большинства звезд, вероятно, теряется в виде звездного ветра, что особенно выражено на еще более поздних стадиях эволюции. Оставшееся ядро охлаждается и сокращается, становясь все более плотным, пока не достигнет примерно размеров Земли. Вещество вырождается. Образуется белый карлик, который не имеет внутреннего источника энергии и поэтому продолжает охлаждаться. Эволюционное изменение звезды можно продемонстрировать с помощью эволюционного трека на диаграмме Герцшпрунга-Рессела. Диаграммы Герцшпрунга- Рессела, построенные для звездных скоплений, иллюстрируют влияние массы на скорость эволюции звезд. Их можно использовать и для определения возраста скопления.

Расширяющаяся вселенная

Размышляя над происхождением и устройством Вселенной, современные космологи сталкиваются с рядом затруднений. В первоначальных моделях горячей Вселенной не удавалось объяснить происхождение скоплений галактик. Исходя из различных моделей гравитационной неустойчивости, можно было объяснить происхождение отдельных звезд и планетных систем, но не скоплений галактик, В этой связи крепло убеждение, что происхождение гигантских космических образований следует объяснять не процессами, случившимися после Большого взрыва, а присущими его изначальной природе. Эта идея стала руководящей в размышлениях американца А.Гута (1980). Гут предложил модель расширяющейся, инфляционной (от лат. inflation – вздутие) Вселенной. Суть гипотезы Гута состоит в том, что в квантовом вакууме в условиях чрезвычайно высокой энергии частиц последние создают сильное натяжение. Давление внутри вакуума отрицательно (направлено внутрь среды). Отрицательное давление приводит к тому, что гравитационные силы становятся силами отталкивания. Под действием этих гигантских сил квантовый вакуум невообразимо быстро расширяется, приблизительно за 10-30 с.его размеры увеличиваются в 1030 раз. В результате расширения сам вакуум охлаждается, а заключенная в нем гигантская энергия выделяется в виде излучения, температура которого примерно 1028 К. При такой сверхвысокой температуре привычные нам частицы – кварки, лептоны и т.д. – просто не существуют. Для вакуума с отрицательным давлением начальным состояние будущих галактик и их скоплений являются квантовые флуктуации (случайные отклонения величины от ее среднего значения). Таким образом, Большой взрыв, согласно современным научным представлениям, – это длящееся невообразимо короткое мгновение расширение высокоэнергетического квантового вакуума. Вселенная родилась быстро и не из ничего, а из вакуума особой природы, по поводу которого ведутся большие дискуссии. Абсолютное большинство современных космологов являются приверженцами модели раздувающейся Вселенной.История нашей Вселенной – это преобразования, происходящие с излучением, явившимся результатом расширения вакуума с отрицательным давлением, Излучение в результате расширения охлаждается, что приводит к возникновению элементарных частиц, веществ, атомов водорода, звезд и планет. Первые звезды образовались спустя 10 млн. лет после фазы инфляции, что касается Солнца и Земли, то их возраст соответственно около 5 и 4.6 млрд. лет.

Антропный принцип.

В 1973 г., на съезде учёных, посвящённом пятисотлетию со дня рождения Н. Коперника, английский физик Б. Картер выдвинул так называемый антропный принцип (АП), декларирующий наличие взаимосвязи между параметрами Вселенной и существованием в ней разума. Формальный толчок началу дискуссии о месте человека во Вселенной дало обсуждение проблемы совпадения больших чисел – странной числовой взаимосвязи параметров микромира (постоянной Планка, заряда электрона, размера нуклона) и глобальных характеристик Метагалактики (ее массы, размера, времени существования). Эта проблема поставила вопрос: насколько случайны параметры нашего мира, насколько они взаимосвязаны между собой, и что произойдет при их незначительном изменении? Анализ возможного варьирования основных физических параметров показал, что даже незначительное их изменение приводит к невозможности существования нашей Метагалактики в наблюдаемой форме и не совместимо с появлением в ней жизни и разума.

Взаимосвязь между параметрами Вселенной и появлением в ней разума была выражена Картером в двух формулировках – сильной и слабой. «Слабый АП» лишь констатирует, что имеющееся во Вселенной условия не противоречат существованию человека: «Наше положение во Вселенной с необходимостью является привилегированным в том смысле, что оно должно быть совместимо с нашим существованием как наблюдателей».

«Сильный АП» выдвигает более жесткую взаимосвязь параметров Вселенной с возможностью и необходимостью появления в ней разума: «Вселенная должна быть такой, чтобы в ней на некотором этапе эволюции допускалось существование наблюдателей».

Английский физик С. Хоукинг в популярной книге «Краткая история времени» определяет «Слабый АП» следующим образом: «Слабый Антропный Принцип утверждает, что во Вселенной, которая велика или бесконечна, условия для развития разумной жизни возникнут только в определённых районах, ограниченных во времени и пространстве. Поэтому разумные существа в этих районах не должны удивляться, что в их части Вселенной условия как раз те, которые необходимы для их существования».

О «Сильном АП» он говорит следующее: «В соответствии с этой теорией, имеются либо многие различные вселенные, либо различные районы в пределах одной Вселенной, каждый со своей начальной конфигурацией и со своим собственным набором законов науки. В большинстве этих районов условия не подходящие для развития сложных организмов; только в немногих из них, подобных нашей Вселенной, разумная жизнь разовьётся и задаст вопрос: почему Вселенная такова, какова она есть? Ответ прост: если бы она была иной, мы не были бы здесь».

Можно сформулировать два крайних предположения обосновывающих АП:

1. Разум в нашей Метагалактике явление абсолютно случайное, которое стало возможным лишь благодаря маловероятному, но реализованному совпадению многих независимых физических параметров

2. Наличие биологической и социальной форм движения закономерное следствие развития Вселенной, а все ее физические характеристики взаимосвязаны и взаимообусловлены таким образом, что с необходимостью вызывают появление разума.

Для понимания Антропного принципа важно уяснить одно существенное, обстоятельство: он был выдвинут вне всякой связи с проблемой существования разумной жизни или исследованием места человека во Вселенной. Космологов и физиков-теоретиков, занимающихся космологией, интересовали совсем другие проблемы: почему тот или иной космологический параметр имеет вполне определенное значение? Почему мир устроен так, а не иначе? Почему Вселенная такова, как мы ее наблюдаем? Подход, который использовался при решении этой проблемы, соответствует обычной, принятой в физике методологии. Если нас интересуют значения каких-то параметров, попробуем проварьировать эти значения и посмотрим, как изменятся при этом условия в изучаемой системе (в данном случае во Вселенной). Этот естественный и вполне разумный подход неожиданно привел к установлению связи между существованием наблюдателя и наблюдаемыми свойствами Вселенной. Проиллюстрируем это несколькими примерами.

Размерность физического пространства «N». Это одна из фундаментальных важнейших характеристик нашего мира. Почему пространство имеет три измерения? Очевидно, при «N<3» человек существовать не может. Возможно, что существуют двумерные и одномерные миры. Мы можем мысленно изучать их свойства, но наблюдать эти миры мы не можем. Остаются миры, в которых «N >= 3». Каковы физические законы в этих мирах? В нашем трехмерном мире для дальнодействующих взаимодействий (к которым относятся гравитационное и электромагнитное взаимодействия) сила взаимодействия двух точечных источников убывает обратно пропорционально квадрату расстояния между ними - закон всемирного тяготения и закон Кулона. Выражение для силы можно записать в виде «F3 = а3/Р3-1», где а3 - коэффициент пропорциональности, зависящий от произведения взаимодействующих зарядов (или масс). Индекс 3 указывает, что формула справедлива для трехмерного пространства. Эту формулу легко обобщить на случай N - мерного пространства:

«FN = аN/RN-1». Анализ характера движения под действием такой силы (П. Эренфест, 1917 г.) показал, что при «N >= 4» в задаче двух тел не существуют замкнутые устойчивые орбиты: планета либо падает на центральное тело, либо уходит в бесконечность. То есть, в таких мирах не существует аналогов планетных систем и атомов, а, следовательно, в них невозможна жизнь. Таким образом, размерность пространства оказывается жизненно важным фактором. Единственное значение параметра «N», которое совместимо с существованием жизни во Вселенной, «N = 3». Это, конечно, не объясняет, почему наш мир трехмерный, но это указывает на то, почему мы наблюдаем именно такой мир: в другом мире мы просто не могли бы существовать.

Это относится не только к человеку, но к любому разумному существу (наблюдателю), представляющему собой некую сложную структуру, построенную из атомов. Здесь даже не обязательно ограничиваться рассмотрением водно-углеродной формы жизни.

Средняя плотность вещества во Вселенной. В космологии существует понятие критической плотности «pc». Если средняя плотность вещества во Вселенной «р<pc», то кривизна пространства отрицательна, Вселенная неограниченно расширяется. При «р>pc» кривизна положительна, мир замкнут, расширение сменяется сжатием. При «р=pc» кривизна пространства равна нулю - геометрия мира евклидова. Критическая плотностьpc = 10²⁹. Средняя плотность «светящегося» вещества, полученная из наблюдений, меньше pc, но по порядку величины близка к ней. Если учесть возможно существующую «скрытую массу» во Вселенной, то средняя плотность р должна быть еще ближе к критической; может быть она даже превзойдет ее, но останется вблизи pc. Итак, во Вселенной удовлетворяется соотношение «р ~= pc». Такое совпадение удивительно, так как плотность, вообще говоря, может иметь произвольное значение.

Средняя плотность связана со скоростью расширения Вселенной. Если «р<<pc», Вселенная расширяется слишком быстро, и в ней не могут образоваться гравитационно-связанные системы - галактики и звезды, которые необходимы для жизни. Если «р>>pc», гравитационно-связанные системы легко возникают, но время жизни такой Вселенной (длительность цикла расширение-сжатие) мало, много меньше, чем требуется для возникновения жизни. Таким образом, если бы условие «р~=pc» не выполнялось, то жизнь в такой Вселенной была бы невозможна. Следовательно, средняя плотность вещества во Вселенной тоже оказывается жизненно-важным фактором, а условие «р~=pc» - необходимым для существования жизни во Вселенной. Это, не объясняет, почему в нашей Вселенной выполняется данное соотношение, но позволяет предсказать его для любой обитаемой Вселенной. Аналогичные выводы можно сделать в отношении анизотропии Вселенной.

Совпадение больших чисел. Существует несколько удивительных соотношений между константами, характеризующими Вселенную. Они даже получили название «совпадение больших чисел». Одно из них связывает постоянную Хаббла «Н» с атомными константами. Возникает вопрос: как объяснить это совпадение? Является ли оно чисто случайным или его можно предсказать теоретически? Оказывается это возможно, но только для обитаемой Вселенной.

Б. Картер сформулировал это положение в следующем виде: можно теоретически (до наблюдений) предсказать «совпадения больших чисел», если использовать некий Антропологический принцип: то, что мы можем наблюдать, должно быть ограничено условиями, необходимыми для нашего существования. По существу, в предыдущих примерах, обращаясь к обитаемой Вселенной, мы неявно использовали этот принцип.

Посмотрим, как он работает в рассматриваемом примере. В соответствии с антропным принципом, в обитаемой Вселенной должно выполняться соотношение Т0 ~ = ТS где Т0 - современный возраст Вселенной (т.е. возраст в момент существования наблюдателя), а ТS - время жизни звезд. Действительно, если T0 <<ТS, то к моменту Т0 в недрах звезд не успеют образоваться тяжелые элементы, необходимые для жизни. Если T0>>ТS, , то к этому моменту все ядерное горючее уже выгорит, ядерные реакции в недрах звезд прекратятся, и они перестанут поставлять энергию, необходимую для жизни. Следовательно, условие T0 ~ = ТS является необходимым для существования жизни. И поэтому можно предсказать, что оно должно выполняться в нашей Вселенной.

Очевидно структура Вселенной крайне чувствительна к численным значениям этих постоянных: она сохраняется только в очень узких пределах их изменения. Достаточно значению какой-либо из постоянных выйти за эти узкие пределы, как структура Вселенной претерпевает радикальные изменения: в ней становится невозможным существование одного или нескольких основных структурных элементов - атомных ядер, самих атомов, звезд или галактик. Во всех этих случаях во Вселенной не может существовать и жизнь. Таким образом, значения фундаментальных констант определяют условия, необходимые для существования во Вселенной жизни (и наблюдателя). Это довольно неожиданный результат.

Он означает, что в любой обитаемой Вселенной (мыслимой или реально существующей) фундаментальные физические константы не могут иметь иных значений, кроме тех, которые известны нам из опыта. Следовательно, используя Антропный принцип, мы можем приближенно предсказать значения этих констант, ничего не зная о результатах их экспериментального определения.

Эти и подобные им примеры исчерпывают физическое содержание АП. Все остальное относится к его интерпретации. Попытка перейти от предсказания к объяснению привела к развитию концепции «ансамбля вселенных». Ансамбль характеризуется всеми мыслимыми комбинациями начальных условий и фундаментальных констант. В каждой вселенной этого ансамбля реализуется определенный набор параметров. Существование наблюдателя возможно не при всех, а только при некоторых ограниченных комбинациях параметров, которые выделяют в ансамбле миров познаваемое подмножество. Очевидно, наша Вселенная принадлежит к этому подмножеству. Можно назвать его также подмножеством обитаемых вселенных, а каждую вселенную этого подмножества - обитаемой.

Ансамбль вселенных может быть мыслимым («логически возможные миры» Г. Лейбница) или реально существующим. При этом миры могут реализоваться последовательно или существовать параллельно. Ансамбль вселенных позволяет объяснить, почему мы наблюдаем то или иное свойство Вселенной. Если это свойство является необходимым для жизни, ответ может быть таким: данное свойство относится к числу типичных свойств обитаемых вселенных, наша Вселенная обитаема, поэтому ей также присуще это свойство

Инстинкт и разум.

Инстинкт (от лат.instinctus — побуждение), целесообразное поведение без осознания цели; ситуация, в которой осуществление одного рефлекса приводит к осуществлению другого. Инстинкт — комплекс двигательных актов или последовательность действий, свойственных организму данного вида, реализация которых зависит от функционального состояния животного (определяемого доминирующей потребностью) и сложившейся в данный момент ситуации. Инстинктивные реакции носят врожденный характер, и их высокая видовая специфичность часто используется как таксономический признак наряду с морфологическими особенностями данного вида животных.

Инстинкт — комплексы генетически закрепленных в мышлении индивида неосознаваемых установок последовательности действий и алгоритмов поведения, которые обеспечивали предшествующим поколениям успех в выживании и появлении данного жизнеспособного индивида. Инстинкт проявляется как реакция на изменения состояний внешней среды, а так же как реакция на прогнозируемые изменения во внешней среде, неосознаваемое оцениваемые как влияющие на выживание индивида.

Инстинктивное поведение — фактор наследования. Однако, происхождение инстинктивного поведения, позволяет делать выводы о неоднородности оценок факторов среды и отличиях в проявления инстинктов у индивидов. Инстинкт фенотипичен.

Популярна так же точка зрения, что инстинктивным называют поведение живых существ, которое не может быть объяснено обучением. То есть, в большинстве случаев, исследователи не могут объяснить природу данного поведения, а факторы предопределённости инстинкта в генах приводятся для придания модного и наукообразного объяснения, без реального понимания природы наблюдаемого поведения. Так же в неформальном общении биологов и психологов часто встречается позиция, что инстинкты направлены на выживание вида, однако большинство открытых публикаций трактуют инстинкт как стремление к выживанию отдельной особи, индивида. Означенные аспекты разъяснения термина указывают на то, что понятие инстинкт используется не только в науке, но широко эксплуатируется в пропаганде религиозных, философских и/или политических установок.

Разум —высшая, существенная для человека, как такового, способность мыслить всеобще, способность отвлечения и обобщения, включающая в себя и рассудок^[ .одна из форм сознания, самосознающий рассудок, направленный на самого себя и понятийное содержание своего знания (Кант, Гегель). Разум выражает себя в принципах, идеях и идеалах. Разум следует отличать от других форм сознания — созерцания, рассудка, самосознания и духа. Если рассудок как мыслящее сознание направлено на мир и главным своим принципом принимает непротиворечивость знания, равенство себе в мышлении, то разум как рассудок, сознающий себя, соотносит не только разное содержание между собой, но и самого себя с этим содержанием. В силу этого, разум может удерживать противоречия. Гегель считал, что только разум достигает, наконец, истинного выражения истины как конкретного, то есть включающее в свое единство противоположные характеристики.

Обычно говорят о противоположности инстинкта и разума; в XVIII веке предпочтение отдавали разуму, но под влиянием Руссо и романтиков стали склоняться к инстинкту:

Инстинкт, интуиция, или инсайт, - это то, что первоначально приводит к идеям, разум - это не творческая, а скорее гармонизирующая, контролирующая сила. Даже в самой что ни на есть чистой логической сфере именно инстинкт добывает новое знание первым.

Где инстинкт и разум действительно иногда вступают в конфликт, так это в области отдельных убеждений, которых люди придерживаются инстинктивно, однако с такой решимостью, что никакая степень несоответствия с другими воззрениями не может привести к отказу от них. Инстинкт, как и остальные человеческие способности, легко ошибается.

Менее всего инстинкт подвержен ошибкам в практических делах, где правильное суждение помогает выжить.

Хромосомы и гены.

Геном человека — это геном биологического вида Homo sapiens. В нормальной ситуации в большинстве клеток человека должно присутствовать 46 хромосом: 44 из них не зависят от пола (аутосомные хромосомы), а две —X-хромосома и Y-хромосома — определяют пол (XY — у мужчин или ХХ — у женщин). Хромосомы в общей сложности содержат приблизительно 3 миллиарда пар оснований нуклеотидовДНК, в которых по оценкам содержится 20000-25000 генов. ^[1] В ходе выполнения проекта «Геном человека» содержимое хромосом находящихся в стадии интерфаза в клеточном ядре (вещество эухроматин) было выписано в виде последовательности символов. В настоящее время эта последовательность активно используется по всему миру в биомедицине. В ходе исследований выяснилось, что человеческий геном содержит значительно меньшее число генов, нежели ожидалось в начале проекта. Только для 1.5 % всего материала удалось выяснить функцию, остальная часть составляет так называемую мусорную ДНК. ^[2] В эти 1,5 % входят собственно сами гены, которые кодируют РНК и белки, а также их регуляторные последовательности, интроны и, возможно, псевдогены).

В геноме присутствует 24 различных хромосомы: 22 из них не влияют на пол, а две хромосомы (X и Y) задают пол. Хромосомы с 1-ой по 22-ую пронумерованы в порядке уменьшения их размера. Соматические клетки обычно имеют 23 хромосомных пары: по одной копии хромосом с 1-ой по 22-ую от каждого родителя соответственно, а также X хромосому от матери и Y или X хромосому от отца. В общей сложности получается, что в соматической клетке содержится 46 хромосом.

Гены

По оценкам в человеческом геноме около 22,000 генов, кодирующих белок[1]. Начальная оценка была более чем 100 тысяч генов. В связи с усовершенствованием методов поиска генов (предсказание генов) предполагается дальнейшее уменьшение числа генов[3].

Интересно, что число генов человека не намного превосходит число генов у более простых модельных организмов, например, нематоды Caenorhabditis и дрозофилы. Так происходит из за того, что в человеческом геноме широко представлен альтернативный сплайсинг. Альтернативный сплайсинг позволяет получить несколько различных белковых цепочек с одного гена. В результате человеческий протеом оказывается значительно больше протеома рассмотренных организмов. Большинство человеческих генов имеют множественные экзоны, и интроны часто оказываются значительно более длинными, чем граничные экзоны в гене.

Гены неравномерно распределены по хромосомам. Каждая хромосома содержит богатые и бедные генами участки. Эти участки коррелируют с хромосомными бандами (полосы поперёк хромосомы, которые видно в микроскоп) и с CG-богатыми участками. В настоящий момент значимость такого неравномерного распределения генов не вполне изучена.

Кроме кодирующих белок генов человеческий геном содержит тысячи РНК-генов, включая транспортную РНК (tRNA), рибосомную РНК, микро РНК (microRNA) и прочие не кодирующие белок РНК последовательности.

Простейшие законы генетики.

Законы Менделя — набор основных положений, касающихся механизмов передачи наследственных признаков от родительских организмов к их потомкам; эти принципы лежат в основе классической генетики. Обычно в русскоязычных учебниках описывают три закона, хотя «первый закон» не был открыт Менделем, а «гипотеза чистоты гамет» из всех открытых им закономерностей имеет наиболее общее значение и в наибольшей степени заслуживает названия «закона».

Проявление у гибридов признака только одного из родителей Мендель назвал доминированием.

При скрещивании организмов, различающихся по одной паре контрастных признаков, за которые отвечают аллели одного гена, первое поколение гибридов единообразно по фенотипу и генотипу. По фенотипу все гибриды первого поколения характеризуются доминантным признаком, по генотипу всё первое поколение гибридов гетерозиготное

Этот закон также известен как «закон доминирования признаков». Его формулировка основывается на понятии чистой линии относительно исследуемого признака — на современном языке это означает гомозиготность особей по этому признаку. Мендель же формулировал чистоту признака как отсутствие проявлений противоположных признаков у всех потомков в нескольких поколениях данной особи при самоопылении.

При скрещивании чистых линий гороха с пурпурными цветками и гороха с белыми цветками Мендель заметил, что взошедшие потомки растений были все с пурпурными цветками, среди них не было ни одного белого. Мендель не раз повторял опыт, использовал другие признаки. Если он скрещивал горох с желтыми и зелеными семенами, у всех потомков семена были желтыми. Если он скрещивал горох с гладкими и морщинистыми семенами, у потомства были гладкие семена. Потомство от высоких и низких растений было высоким. Итак, гибриды первого поколения всегда единообразны по данному признаку и приобретают признак одного из родителей. Этот признак (более сильный, доминантный), всегда подавлял другой (рецессивный).

Закон расщепления, или второй закон Менделя.

Скрещивание организмов двух чистых линий, различающихся по проявлениям одного изучаемого признака, за которые отвечают аллели одного гена, называется моногибридное скрещивание. Закон расщепления: при моногибридном скрещивании во втором поколении гибридов наблюдается расщепление по фенотипу в соотношении 3:1 : около 3/4 гибридов второго поколения имеют доминантный признак, около 1/4 — рецессивный.

Явление, при котором скрещивание гетерозиготных особей приводит к образованию потомства, часть которого несет доминантный признак, а часть — рецессивный, называется расщеплением. Следовательно, расщепление — это распределение доминантных и рецессивных признаков среди потомства в определенном числовом соотношении. Рецессивный признак у гибридов первого поколения не исчезает, а только подавляется и проявляется во втором гибридном поколении

Закон независимого наследования (третий закон Менделя) — каждая пара признаков наследуется независимо от других пар и дает расщепление 3:1 по каждой паре (как и при моногибридном скрещивании). Когда скрещивались растения, отличающиеся по нескольким признакам, таким как белые и пурпурные цветы и желтые или зелёные горошины, наследование каждого из признаков следовало первым двум законам и в потомстве они комбинировались таким образом, как будто их наследование происходило независимо друг от друга. Первое поколение после скрещивания обладало доминантным фенотипом по всем признакам. Во втором поколении наблюдалось расщепление фенотипов по формуле 9:3:3:1, то есть 9/16 были с пурпурными цветами и желтыми горошинами, 3/16 с белыми цветами и желтыми горошинами, 3/16 с пурпурными цветами и зелёными горошинами, 1/16 с белыми цветами и зелёными горошинами.

Эволюция видов.

Эволюцио́нное уче́ние (также эволюционизм и эволюционистика) — система идей и концепций в биологии, утверждающих историческое прогрессивное развитие биосферыЗемли, составляющих ее биогеоценозов, а также отдельных таксонов и видов, кото