Основные этапы эволюции жизни
История развития жизни на Земле насчитывает по современным данным около 3,8 млрд лет и подразделяется на геологические эры, выделяемые в зависимости от преобладающих типов живых организмов и уровня организации биосферы, характерного для той или иной эпохи. Переход от одной эры к другой сопровождался крупными ароморфозами и коренной перестройкой всей биосферы (табл. 6.1)
Таблица 6.1
Основные этапы эволюции жизни на Земле
| Геологическая эра | Продолжительность | Основные события | Значение |
| Архей | 3,8-2,5 млрд лет назад | Зарождение жизни. Формирование прока-риотных клеток (бак-терий и сине-зеленых водорослей). Переход к автотрофному типу питания (хемосинтезу и фотосинтезу) | Возникновение пер-вичной биосферы. Изменение химиче-ского состава атмо-сферы в результате фотосинтеза. Первый экологи-ческий кризис в истории Земли, вы-званный поступле-нием О2 в атмо-сферу. |
| Протерозой | 2,5 млрд-570 млн лет назад | Возникновение одно-клеточных, а позднее и многоклеточных эукариотных органи-змов. Выделение из эукариот растений (водорослей) и живот-ных (медуз, морских перьев, плоских и кольчатых червей и пр.) | Активное вовлечение живых организ-мов в химические процессы, протекающие в биосфере, что привело к формированию осадочных пород. освоение живыми организмами всей гидросферы. |
| Палеозой | 570-230 млн лет назад | Появление позвоноч-ных животных (рыб), а также беспозвоночных со сложно организо-ванной нервной систе-мой (головоногие мол-люски – аммониты, кальмары, наутилусы и пр.) Начало освоения суши. Возникновение высших растений с корневой системой (мхи, папоротниковые, хвойные) и наземных животных: беспозвоночные: пауки, насекомые и пр.; позвоночные: амфибии ® рептилии. Эра заканчивается очередным глобальным вымиранием (исчезло около 80% всех существовавших видов). | Возрастание скорости передвижения организмов в вод-ной среде. Формирование лесных экосистем. Увеличение автономии жизни от вод-ной среды. Нарастание процесса цефализации (усложнение структуры головного мозга) |
| Мезозой | 230-65 млн лет назад | Возникновение цветковых растений и опыляющих их общест-венных насекомых. Одновременное возникновение динозавров и млекопитающих. Расцвет динозавров, появление птиц. Глобальное вымира-ние динозавров. | Усложнение связей в наземных экосистемах. Формирование те-плокровности, что привело к сниже-нию зависимости жизни от темпера-турных условий. |
| Кайнозой | 65 млн лет назад – настоящее время | Расцвет насекомых. цветковых растений, птиц и млекопита-ющих, появление человека. | Формирование со-временной биосфе-ры. Зарождение ноосферы – сферы разума. Глобальный экологический кри-зис, порожденный антропогенной деятельностью. |
Первый ароморфоз, следы которого доступны для наблюдения - образование прокариотных клеток. Древнейшие достоверные окаменелости, имеющие возраст около 3,8 млрд лет, содержат остатки микроорганизмов с клеточной оболочкой. Известны и осадочные породы возрастом более 3,5 млрд лет, представляющие собой результаты жизнедеятельности бактерий. Таким образом, примерно через 0,7 млрд лет после формирования нашей планеты на ней уже существовала биосфера. Проследить историю предшествовавших событий затруднительно, поскольку само формирование сплошной твердой земной коры к этому времени только успело завершиться и более древние породы переплавлялись в недрах молодой планеты.
Предполагается, что первичные организмы были гетеротрофами, так как использовали в качестве пищи готовые органические вещества первичного «бульона». Они существовали в бескислородных условиях, т.е. являлись анаэробными. Постепенное исчерпание исходных пищевых ресурсов стало стимулом для поисков нового источника органических соединений. У ряда видов бактерий возникает способность использовать энергию, выделяющуюся при окислении неорганических соединений (Н2, Н2S, NH3 и пр.) для синтеза органических веществ. Такой процесс – хемосинтез, являющийся одним из типов автотрофного питания, сохранился вплоть до настоящего времени и играет важную роль в биогеохимических циклах химических элементов в биосфере. Однако энергетически более выгодным оказался другой тип автотрофного питания – фотосинтез, осуществляющийся за счет энергии солнечного света.
Возникновение фотосинтеза является вторым важнейшим ароморфозом. С его помощью стало возможным получать ресурсы (углекислый газ) для синтеза органических соединений непосредственно из атмосферного воздуха, отдавая взамен молекулярный кислород. Постепенное изменение химического состава атмосферы способствовало ускорению биологического круговорота веществ и ускорению процесса эволюции в целом. Около 2 млрд лет назад концентрация кислорода в атмосфере достигла 1% современной (точка Пастера), что привело к целому ряду важных последствий:
дыхание становится эффективным способом обеспечения организмов энергией.
в верхних слоях атмосферы образуется озон О3, защищающий поверхность Земли от ультрафиолетового излучения Солнца.
накопление свободного кислорода вызвало экологический кризис (первый в истории Земли) и соответствующий естественный отбор, в результате которого возникают аэробные организмы, способные существовать только в условиях атмосферы, содержащей кислород.
Следующим крупным эволюционным шагом (ароморфозом) было возникновение эукариот, особенностью которых является своего рода «разделение труда» между ядром и органоидами клетки. Около 1 млрд лет назад возникло половое размножение, способствующее комбинированию генов различных особей. Повышается гибкость реагирования популяции и вида в целом на изменение условий жизни, и возрастает скорость эволюционного процесса. В процессе эволюции биосферы определилась ее «двухслойная» структура – бактериальное основание и эукариотная «надстройка». «Основание» неизмеримо более устойчиво, и даже в настоящее время мы обнаруживаем точно такие же микробные сообщества, какие были характерны для ранних этапов развития биосферы.
Дальнейший ароморфоз – многоклеточность, точные механизмы возникновения которой остаются до сих пор неизвестными. Возникновение многоклеточных организмов сопровождалось повышением устойчивости экосистем и открыло возможности для их эволюции в разных направлениях.
Около 600 млн лет назад в истории Земли произошло событие, получившее название «большого взрыва эволюции животных». В течение примерно 70 млн лет возникают почти все известные ныне планы строения тела, почти все из существующих и вымерших типов животных. В течение последующих 100 млн лет эволюция шла в основном по пути усовершенствования и специализации форм, возникших в данный период. Здесь основной ароморфоз – формирование жесткого скелета (наружного – у трилобитов и, позже, внутреннего – у рыб). Примерно 500 млн лет назад начинается выход на сушу растений (псилофитов – близких родственников зеленых водорослей). В результате адаптации к наземной среде формируются специализированные органы: жесткий стебель, корневая система, покровная ткань. Возникновение наземных растений позволило фотосинтезирующим структурам биосферы располагаться в трехмерном пространстве, что резко интенсифицировало весь процесс фотосинтеза. Развитие наземной растительности привело к существенному усложнению наземных экосистем (формирование почвы, накопление больших запасов биомассы) и повышению содержания кислорода в атмосфере до современного уровня – 21%.
440-410 млн лет назад возникают первые позвоночные животные - панцирные рыбы, характеризующиеся наличием внутреннего скелета с черепной коробкой, парными конечностями и развитой мускулатурой. Некоторые виды рыб (акулы) мало изменились за последние сотни миллионов лет. Однако дальнейшая эволюция оказалось связанной с группой кистеперых рыб. Их короткие и мясистые плавники позволяли хорошо ползать по дну, что способствовало выживанию в пересыхающих водоемах. В результате около 320 млн лет назад появляются первые представители наземных позвоночных животных – земноводные (родственные современным жабам, лягушкам, тритонам и пр.), характеризующиеся гладкой кожей, пятипалыми конечностями, легочным дыханием и увеличенным размером головного мозга.
Постепенное понижение температуры и влажности воздуха способствовало росту давления естественного отбора в сторону большей независимости живых организмов от водной среды. У растений возникают семена, снабженные защитной оболочкой, – появляются голосеменные (хвойные) деревья и кустарники. У позвоночных животных возникают внутреннее оплодотворение и яйцо – миниатюрный индивидуальный водоем для эмбриона. Эти два ароморфоза стали главными признаками нового класса животных – рептилий (пресмыкающихся). Уровень их общей организации был настолько высок и открывал столь широкие возможности для разнообразных адаптаций, что рептилии оставались в определенном смысле полновластными хозяевами Земли на протяжении 220 млн лет. Они были представлены широким спектром самых разнообразных видов (динозавры, крокодилы, змеи, черепахи, птеранодоны, ихтиозавры и пр.).
Первые теплокровные животные, млекопитающие (звери) появились одновременно с динозаврами, однако в течение 150 млн лет оставались малочисленной и не играющей существенной роли в биосфере группой. В процессе глобальных климатических изменений теплокровность становилась значительным преимуществом. Примерно 65 млн лет назад подавляющее большинство видов пресмыкающихся вымирает, и опустевшие экологические ниши заполняют млекопитающие и птицы. Помимо особенностей, связанных с регуляцией температуры тела, млекопитающие отличаются приспособлениями, способствующими высокоорганизованной нервно-психической деятельности: развитый головной мозг, длительный период воспитания и обучения детенышей. Характерное практически для всех млекопитающих живорождение обеспечивает более высокую выживаемость потомства.
Таким образом, можно констатировать, что в процессе развития жизни на нашей планете происходило постепенное усложнение экосистем, сопровождающееся возрастанием видового разнообразия, экспансией жизни, охватывающей в настоящее время всю поверхность планеты, усиливающейся дифференциацией биосферы на локальные экосистемы. Результатом миллиардов лет эволюции экосистем является современная биосфера Земли, включающая около 10 млн ныне существующих видов, из которых лишь один – Homo sapiens - оказался способным осуществлять сознательное преобразование биосферы в процессе разумной трудовой деятельности.
СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ
Абстрагирование –мысленное отвлечение от тех или иных менее существенных свойств. сторон, признаков изучаемого объекта с одновременным выделением более существенных.
Автотрофы –организмы, синтезирующие из неорганических веществ (воды, двуокиси углерода, соединений азота) необходимые для жизни органические вещества.
Агробиоценоз–вторичный биогеоценоз, который может существовать только при постоянном возобновлении человеком.
Адаптация – приспосабливание.
Адроны - класс массивных элементарных частиц, имеющих кварковую структуру, способных к сильному взаимодействию.
Аллели - формы гена, ответственного за признак, расположенные в одинаковых участках парных хромосом, которые определяют варианты развития одного и того же признака.
Аллельные гены -гены, определяющие альтернативное развитие одного и того же признака.
Альфа-распад - ядерная реакция с образованием α – частицы (ядра атома гелия, состоящего из 2-х протонов и 2-х нейтронов).
Амплитуда – наибольшее отклонение при колебании.
Анализ – Разделение объекта на составные части с целью их отдельного изучения.
Анизотропия - зависимость свойств от направления в пространстве.
Аннигиляция(превращение в ничто, уничтожение) – превращение пары «частица-античастица» при столкновении в кванты излучения.
Античастица- частица, по всем параметрам эквивалентная данной, но имеющая противоположный электрический или иной заряд.
Антропо-социогенез – эволюция человека и общества.
Антропоцентризма - концепция, согласно которой человек является центральным доминирующим звеном в процессе эволюции. Ароморфоз (арогенез) – усложнение организации и функций организма в процессе эволюции.
Астероид- малая планета.
Астрономическая единица (а.е.) - единица длины, равная среднему расстоянию Земли от Солнца (149,6 млн км.)
Атмосфера – газовая оболочка планеты или поверхностный слой звезды, в котором формируется наблюдаемый спектр излучения.
Атом- мельчайшая частица химического элемента, сохраняющая его свойства, состоящая из ядра и электронной оболочки.
Аттрактор - стационарное состояние (устойчивое или неустойчивое), к которому стремится система и около или вокруг которого флуктуирует. Афферентный синтез – производимый головным мозгом обширный синтез всех сигналов внешнего мира, которые поступают в него по многочисленным сенсорным каналам, и фрагментов прошлого опыта из аппарата памяти.
Барионы - относящиеся к классу адронов «тяжелые» элементарные частицы с массой, не меньшей массы протона, с полуцелым спином, структура которых включает три кварка.
Безусловный рефлекс –врожденная видоспецифическая реакция организма, рефлекторно возникающая в ответ на специфическое воздействие раздражителя, адекватного для данного вида деятельности.
Белки- высокомолекулярные органические соединения, состоящие из аминокислот и составляющие основу жизни.
Бета-распад - ядерная реакция с образованием β-частицы (электрона, позитрона).
Бивариантность -двух различных (хотя и симметричных) вариантов поведения частиц.
Биогенная миграция атомов - биохимический процесс в биосфере, происходящий в результате способности живых организмов к преобразованиям энергии и обмену веществ, а также к размножению и расселению.
Биогенез– эволюция жизни.
Биогеоценоз (экосистема) - уровень организации живых систем, объединяющий биоценоз и геоклиматические факторы, т.е. взаимообусловленный комплекс живых и неживых (косных) компонентов, связанных между собой обменом веществ и энергии.
Биокосное вещество - сложное по своей природе вещество,включающее как живые организмы, так и видоизмененное ими неживое вещество.
Биосфера – высший уровень организации живых систем, область активной жизни, охватывающая нижнюю часть атмосферы, гидросферу, верхнюю часть литосферы, которые на протяжении геологической истории подвергались влиянию живых организмов и несут следы их жизнедеятельности.
Биотический круговорот вещества – круговорот биокосного вещества.
Биоценоз - уровень организации живых систем, объединяющий растения, животные, микроорганизмы, населяющие область среды с однородными условиями жизни.
Биоцентризм –концепция, согласно которой, потребности человека не должны вступать в противоречие с потребностями экосистем в целом.
Бифуркация – разветвление в траектории развития самоорганизующейся системы и переход ее в новое структурное состояние путем выбора возможных вариантов.
Бихевиоризм –направление в психологии ХХ века, определяющее поведение, основанное на трех законах обучения: пользы, эффекта и упражнения.
Близкодействие – передача взаимодействия от частицы к частице, от точки к точке с конечной скоростью.
Бозоны – частицы, имеющие полуцелый спин, подчиняющиеся определенному распределению по значению энергии (статистике Бозе-Эйнщтейна)
Вещество – вид материи, состоящей из частиц, имеющих массу покоя.
Вероятность – числовая характеристика степени возможности реализации какого-либо случайного события в повторяющихся условиях.
Взаимодействие– категория, отражающая процессы воздействия объектов друг на друга, их взаимную обусловленность, порождение одним объектом другого.
Взаимодействия фундаментальные - 4 вида взаимодействий: сильное, электромагнитное, слабое, гравитационное, - которые лежат в основе всех физических явлений.
Вид (биологический) –основная структурная и классификационная единица в системе живых организмов, представляющая совокупность популяций особей, способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства, обладающих рядом общих признаков и нескрещивающихся с особями другого вида в природных условиях.
Виртуальная частица – частица, время жизни которой меньше времени, необходимого для ее обнаружения.
Витализм –течение в биологии, признающее наличие в организмах сверхъестественной нематериальной силы («жизненной силы», «души» и др.), управляющей жизненными явлениями.
Волна -распространяющееся возмущение непрерывной среды.
Волны звуковые –распространяющиеся в вещественной среде (газообразной, жидкой, твердой) механические колебания; в узком смысле – колебания среды, воспринимаемые органами слуха человека и животных.
Волна электромагнитная – распространяющееся изменение электромагнитного поля.
Волновая функция - величина, позволяющая определить параметры движения микрочастицы в заданных внешних условиях; математически волновая функция описывает некоторый процесс, периодический во времени и в пространстве, длина волны которого определяется формулой де Бройля.
Вселенная– весь существующий материальный мир, безграничный в пространстве и во времени; в узком смысле – часть материального мира, доступная исследованию астрономическими методами, соответствующими достигнутому уровню развития науки.
Галактика -гигантская (до 1011 звезд) звездная система, связанная гравитацией.
Гамма-излучение – коротковолновое (длина волны < 10–10 м) электромагнитное излучение, возникающее при распаде радиоактивных ядер и элементарных частиц.
Гаплоидный набор хромосом –одинарный набор хромосом, ответственных за определенный признак.
Ген –участок ДНК, несущий информацию о структуре белка, являющийся единицей наследственного материала, ответственной за формирование какого-либо элементарного признака.
Генетика – наука о законах наследственности и изменчивости организмов и методах управления ими.
Генетический код - система записи информации с помощью кодонов.
Геном -совокупность генов, содержащихся в одинарном наборе хромосом определенной животной или растительной клетки.
Генотип – генетическая конституция организма, совокупность всех его генов, реализующаяся в признаках конкретного индивидуума (особи).
Генофонд -совокупность генов особей (фенотипов), составляющих данную популяцию.
Геогенез– эволюция Земли.
Геометрия неевклидовая– геометрия искривленного пространства, в котором не выполняется пятый постулат Евклида (о параллельных прямых).
Геометрия евклидовая – система положений (теорем) о пространственных отношениях, выводимая из пяти постулатов Евклида.
Гетерозиготные - гибридные организмы, у которых гомологичные хромосомы несут разные формы одного и того же гена.
Гетеротрофы –организмы, потребляющие готовые органические вещества и неспособные к их синтезу из неорганических.
Глюон– виртуальная частица с нулевой массой покоя, осуществляющая взаимодействие между кварками (сильное взаимодействие).
Гомозиготные –организмы,имеюющие однородную наследственную основу, полученную от родителей, сходных по какому-то наследственному признаку, т.е. не имеют расщепления по этому признаку в последующем поколении,
Гравитация – тяготение, взаимное притяжение тел, способность к которому измеряется массой.
Гравитационный коллапс – катастрофически быстрое сжатие массивного тела под действием собственной гравитации.
Гравитон – гипотетическая виртуальная частица, осуществляющая гравитационное взаимодействие.
Градиент –мера неравновесия,векторная величина,характеризующая резкость изменения параметра в данном направлении.
Дальнодействие – представление, что действие одного тела на другое передается мгновенно на сколь угодно большое расстояние.
Дегенерация(биол.) – понижение уровня организации в ходе эволюции.
Дедукция– вывод по правилам логики частного из общего.
Детерминизм – учение закономерной взаимосвязи и причинной обусловленности всех явлений.
Дефект массы атомного ядра -разность между суммой масс нуклонов в свободном состоянии и массой образованного ими ядра.
Диплоидный набор хромосом –двойной набор хромосом, ответственных за определенный признак.
Дискретность – прерывность; противоположность непрерывности.
Дисперсия -зависимость скорости распространения волн от их частоты (длины волны).
Диссипативная структура– пространственно-временное упорядочение открытой системы вследствие диссипации.
Диссипация– необратимый переход части энергии упорядоченных процессов в энергию неупорядоченных процессов.
Дифракция – отклонение при распространении волн от законов геометрической оптики.
Дифференциация– разделение целого на части, формы, ступени.
Длина волны– пространственный период волны, или расстояние, на которое распространится волна за временной период.
Доминантный признак - сильный, выраженный признак, унаследованный от одного или обоих родителей.
Дрейф генов – изменение частоты генов в популяции в ряду поколений под действием случайных факторов, приводящее, как правило, к снижению наследственной изменчивости популяций.
Естественный отбор– один из основных движущих факторов эволюции, процесс выживания и воспроизведения организмов, наиболее приспособленных к условиям среды, и вымирания неприспособленных.
Естествознание – система наук о природе.
Живое вещество - вся совокупность живых организмов, рассматриваемая как определенный тип вещества.
Звезда – космическое шарообразное плазменное тело, являющееся в основной стадии эволюции источником света и энергии, в следствии самопроизвольных термоядерных реакций..
Закон– объективная устойчивая причинно-следственная связь явлений.
Закон динамический – закон, позволяющий по известным начальным параметрам состояния конкретного объекта точно определить его состояние в любой момент времени.
Закон статистический - закон, оперирующий с характерными для множества объектов параметрами ми состояния; такой закон позволяет по заданным с некоторой вероятностью начальным параметрам состояния конкретного объекта определить его состояние в любой момент времени с некоторой вероятностью.
Идеализация – мысленное внесение определенных изменений в изучаемый объект в соответствии с целями исследований.
Идеальный газ – модель газа, в которой размеры молекул и сила межмолекулярного взаимодействия пренебрежимо малы.
Идиоадаптация (аллогенез) - возникновение в ходе эволюции частных изменений в строении и функциях при сохранении в целом уровня организации.
Изменчивость - свойство живых организмов изменять признаки при передаче от предков к потомкам.
Измерение – процесс определения количественных значений тех или иных свойств, сторон объекта с помощью специальных устройств.
Изоляция (биол.) – исключение или затруднение свободного скрещивания между особями одного вида, вызываемое территориальным или репродуктивным обособлением организмов.
Изомерия - возможность существования двух зеркально симметричных форм.
Изотопы – разновидности химических элементов с различным числом нейтронов в ядре, но одинаковым числом протонов и одинаковыми химическими свойствами.
Изотропия -независимость свойств от направления в пространстве.
Импульс – векторная величина, количественная мера движения, численно равная произведению массы и скорости.
Инверсная (обратная) заселенность энергетических уровней – неравновесность системы, преобладание возбужденных атомов над невозбужденными, нахождение их на высоких энергетических (в обычном состоянии атомы стремятся заселить низкие уровни).
Инертность –свойство теласохранять свое состояние при отсутствии воздействия.
Инерция– проявление инертности.
Индетерминизм – отрицание всеобщего характера причинности.
Индукция -умозаключение от частного к общему, от фактов к гипотезе.
Интеграция- объединение дифференцированных частей в целое.
Интенсивность -величина, численно равная энергии, переносимой в единицу через единицу площади поверхности, перпендикулярной направлению переноса:
Интерференция –стационарноеперераспределение интенсивности волн в пространстве при наложении когерентных волн.
Иррационализм – преобладание в процессе познания интуиции, воображения, «озарения», воли, «бессознательного» и т.п. над разумом.
Квант(с греч.)– порция энергии, проявляющая себя как частица.
Квантование– разделение физической величины на дискретные порции.
Кварк –гипотетическая фундаментальная частица, входящая в состав адрона и не существующая в свободном состоянии.
Кибернетика –наука об общих принципах управления в любых системах (машинах, живых организмах, обществе).
Клетка – элементарная живая система, наименьшая структурно-функциональная и генетическая единица, способная к самовоспроизведению, самообновлению и саморегуляции.
Коацервация - формирование коллоидных гидрофильных комплексов, слияние которых друг с другом приводило к их обособлению от водной среды
Кодон - триплет нуклеотидов, кодирующий аминокислоту.
Колебание – процесс, характеризующийся повторяемостью во времени параметров, его описывающих.
Консументы -растительноядные животные и хищники, требующие наличия жизненной среды.
Континуальность– непрерывность.
Концепция – система взглядов, лежащая в основе теории или вытекающая из теории.
Корпускулярно-волновой дуализм -двойственность природы микрообъектов, сочетающих волновые и квантовые свойства, т.е. непрерывность и дискретность.
Космос -синоним Вселенной (в узком смысле этого понятия).
Косное вещество –входящее в биосферу неживое вещество.
Красное смещение- понижение частоты электромагнитного излучения от движущегося источника при его удалении.
Креационизм –учение о божественном сотворении мира и человека.
Космогенез – эволюция Вселенной.
Коэволюция -означающее взаимное приспособление видов в процессе эволюции.
Культура – исторически определенный опыт материальной и интеллектуальной деятельности, уровень развития общества, творческих сил и способностей человека, выраженный в типах и формах организации жизни людей, их взаимоотношениях, в создаваемых ими ценностях.
Лептоны –класс элементарных частиц, не имеющих внутренней структуры, не участвующих в сильном взаимодействии (электроны, нейтрино и др.).
Локальность – ограниченная пространственная область.
Макромир– мир в пространственных масштабах от размеров молекул (10 – 10 м) до границ Солнечной системы (1012 м).
Макроэволюция –результат интеграции микроэволюционных процессов в исторической перспективе, приводящий к формированию более высоких (надвидовых) таксонов – семейств, отрядов, классов и пр.
Мезоны – относящиеся к классу адронов частицы, в состав которых входят два кварка.
Мегамир –мир за пределами Солнечной системы.
Мейоз –тип деления диплоидных клеток, при котором происходит уменьшение числа хромосом и образование гаплоидных клеток.
Метаболизм – обмен веществ.
Метагалактика –видимая часть Вселенной.
Микромир –мир в пространственных масштабах < 10– 10 м.
Микрочастица –частица малых размеров (меньше молекулярных), проявляющая корпускулярно-волновую двойственность свойств.Микроэволюция -направленные изменения генофондов популяций.
Митоз –способ деления эукариотных клеток, при котором каждая из двух вновь возникающих клеток идентична исходной клетке.
Модель– приближенная копия реального объекта или процесса.
Модель вербальная - знаково-символьная модель.
Модель невербальная – образная модель, не выражаемая символами.
Молекула – мельчайшая частица вещества, являющаяся носителем его химических свойств.
Момент импульса – векторная величина, мера вращательного движения, численно равная векторному произведению радиуса орбиты материальной точки и ее импульса.
Мутации –внезапные изменения наследственных структур.
Наблюдение – исходный метод эмпирического познания, представляющий собой чувственное отражение предметов и явлений.
Наследственность –всеобщее свойство живых организмов передавать признаки от предков к потомкам.
Наука –вид интеллектуальной деятельности, целью, средствами и продуктом которой является система достоверных знаний.
Научная картина мира – система знаний об окружающем мире.
Научная революция –коренное качественное преобразование науки и формирование новой парадигмы на основе радикальной смены исторических условия, изменения стиля мышления, выдающихся открытий.
Неаллельные (комплиментарные) гены– гены, ответственные за разные признаки, дополняющими друг друга совместное проявление которых обуславливает развитие нового признака.
Нейтрино – электрически нейтральная стабильная элементарная частица предположительно с нулевой массой покоя, относящаяся к лептонам, очень слабо взаимодействующая с веществом.
Нейтрон- электрически нейтральная элементарная частица, входящая наряду с протоном в состав ядра атома, относящаяся к классу адронов..
Ноосфера – «сфера разума», открытая система, новое эволюционное состояние части Вселенной, в котором разумная деятельность человечества становится решающим фактором развития.
Нуклеиновые кислоты –биополимеры, необходимые для синтеза белка, несущие информацию о его структуре.
Нуклеотиды –мономерные звенья нуклеиновых кислот.
Обмен веществ– совокупность процессов ассимиляции и диссимиляции в организме.
Обменное взаимодействие – модель фундаментальных взаимодействий, в которой взаимодействие осуществляется посредством обмена виртуальными частицами – переносчиками взаимодействия.
Организация - внутренняя упорядоченность, согласованность, взаимодействие более или менее дифференцированных и автономных частей целого, обусловленные его строением.
Организм – уровень организации живой материи, живая система, элемент биологического вида (индивид, особь), отличающийся от других элементов того же вида индивидуальными генетически обусловленными свойствами.
Парадигма – общепринятая научным сообществом на определенном этапе развития науки модель постановки проблем и их решения.
Парсек(пк)–единица длины, применяемая в астрономии, 1 пк =206265 а.е. ≈ 3·10 16 м.
Период –время, за которое система совершает одно полное колебание.
Период полураспада –промежуток времени, в течение которого количество радиоактивных ядер данного элемента уменьшается вдвое.
Позитрон –положительный электрон, античастица по отношению к электрону, отличающаяся от него только знаком электрического заряда.
Поле (физическое)–вид материи, характеризующийся непрерывностью в пространстве, обеспечивающий перенос с конечной скоростью взаимодействия частиц.
Поляризация волны -упорядочение колебаний в поперечной волне.
Популяция– совокупность особей одного вида, в течение длительного времени населяющих определенную территорию, внутри которой происходит свободное скрещивание, изолированное от других популяций.
Популяционные волны – колебания популяционной численности, распространяющиеся на взаимодействующие популяции.
Поток– вектор, показывающий количество величины, переносимой через единичную перпендикулярную градиенту поверхность за единицу времени.
Прецессия– движение оси вращения при котором она описывает круговую коническую поверхность.
Прогресс биологический– преобладание рождаемости над смертностью.
Продуценты –организмы,создающие жизненную среду.
Прокариоты –примитивные и наиболее древние организмы, клетки которых не имеют оформленного ядра.
Промежуточные векторные бозоны – группа тяжелых (массой порядка 10 – 22 кг) частиц, переносящих слабое взаимодействие.
Протон – стабильная положительно заряженная элементарная частица массой 1,6х10 – 27 кг, входящая в состав ядра атома, относящаяся к классу адронов.
Психоанализ – направление в психологии ХХ века, изучающее выявлением роли подсознания.
Равновесное состояние – состояние, в котором ее параметры при неизменных внешних условиях остаются постоянными сколь угодно долго.
Радиоактивность –способность атомных ядер превращаться в другие ядра с испусканием частиц.
Радиус-вектор – вектор, определяющий положение точки в системе координат, соединяющий начло координат с данной точкой.
Разрешающая способность – минимальное расстояние между двумя объектами, при котором они видны раздельно.
Рацемация- равное содержание в растворах двух типов симметричных изомеров.
Рационализм - преобладание разума в процессе познания и поведении.
Регресс биологический– преобладание смертности над рождаемостью.
Редукционизм –сведение сложного к простому, составного – к элементарному.
Редуценты -грибы, микроорганизмы, разлагающие органическое вещество.
Реликтовое излучение –сохранившееся от ранних стадий эволюции Вселенной изотропное электромагнитное излучение.
Репликация (биол.)-синтез дочерней ДНК на ДНК-матрице.
Рецессивный признак- слабый признак, унаследованный от одного из родителей.
Самоорганизация – это необратимый процесс самоупорядочения, происходящий в открытой нелинейной системе, в результате которого в следствии кооперативного взаимодействия элементов (подстстем) система сама приобретает, сохраняет и совершенствует свою структуру.
Световой год (с.г.) -единица длины, применяемая в астрономии; путь, который свет проходит за год, 1 с.г. = 9,46х10 15 м.
Связь обратная –воздействие следствия на причину, усиливающее или ослабляющее ее.
Симметрия –инвариантность (неизменность) системы при преобразованиях.
Сингулярность – особая точка, состояние.
Синергетика – наука о сложных самоорганизующихся системах.
Синтез – соединение составных частей в целое.
Синтетическая теория эволюции –теория. Объединяющая дарвинизм, генетику и экологию
Система (от греч. sysntema - целое - составленное из частей; соединение) - множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, образующих определенную целостность, единство.
Система отсчета - начало (точка) отсчета, система координатных осей и выбранный способ отсчета времени.
Скорость– количественная мера быстроты изменения, в частности, быстроты движения
Системный подход -направление методологии научного познания и социальной практики, в основе которого лежит рассмотрение объектов как систем.
Созвездие – группа космических объектов на ограниченном участке звездного неба, выделенная для удобства ориентации на небесной сфере и обозначения звезд.
Солнечная активность - регулярное с периодом ≈ 11 лет, возникновение в атмосфере Солнца неоднородностей (пятен, факелов, протуберанцев и т.д.), приводящее к интенсификации солнечных процессов и оказывающее влияние на земные процессы.
Состояние равновесное –состояние,в котором параметры системы во всех ее частях одинаковы и самопроизвольно со временем не меняются.
Состояние стационарное -состояние,в котором параметры системы самопроизвольно со временем не меняются.
Спектр –совокупность значений какой-либо величины.
Спин – собственный момент импульса микрочастиц, имеющий квантовую природу и не связанный с движением частицы как целого.
Стационарность – неизменность во времени.
Сукцессия -смена одного биогеоценоза другим.
Субстрат – носитель.
Таксоны - иерархически связанные множества; в биологии – царства, типы, классы, отряды, семейства, роды, виды.
Температура –мера средней кинетической энергии частиц системы, характеристика системы или ее части в состоянии термодинамического равновесия.
Теория –система знаний, описывающих определенную область взаимосвязанных явлений.
Теория катастроф – теория, согласно которой, после каждой из природных катастроф происходило повторное сотворение живых существ более совершенного вида.
Термодинамика –наука (первоначально – раздел физики), изучающая наиболее общие свойства макроскопических систем и процессы перехода из одного состояния в другое.
Термодинамическая система -макроскопическое тело, выделенное из окружающей среды, состоящее из достаточно большого числа частиц и характеризующееся макроскопическими параметрами: объемом, температурой, давлением и др.
Теология – совокупность религиозных доктрин и учений о сущности бога.
Термоядерные реакции – реакции синтеза тяжелых ядер (из легких), происходящие при высоких температурах.
Транскрипция (биол.) -синтез и-РНК на ДНК-матрице.
Трансляция (биол.) -синтез белка на и-РНК-матрице.
Транспсихические состояния – глубинные спонтанные проявления бессознательного (сновидения, галлюцинации, ясновидение и т.п.), в которых теряют значимость законы причинности.
Трансформизм - учение об изменяемости видов
Трофические (пищевые) цепи -цепи питания.
Туманность (газово-пылевая) -космическое (внутригалактическое) облако разреженных газов и пыли, светящееся отраженным от звезд светом.
Факт научный –знание, достоверность которого доказана.
Управляющий параметр - характеристика внешней среды, определяющая степень удаленности от равновесия.
Ускорение – количественная мера быстроты изменения скорости.
Условный рефлекс –индивидуально приобретенная реакция организма на ранее индифферентный раздражитель.
Фенотип -совокупность всех признаков организма т. е. реализация генотипа в конкретных условиях.
Фермионы – частицы, имеющие целый спин, подчиняющиеся определенному распределению по значениям энергии (статистике Ферми-Дирака)
Флуктуация– случайное отклонение величины от среднего значения или системы от некоторого среднего однородного состояния.
Формализация – особый подход в научном познании, заключающийся в использовании специальной символики. Позволяющей отвлечся от изучения реальных объектов и оперировать вместо этого некоторым множеством символов.
Фотон –квант электромагнитного излучения; стабильная элементарная частица с нулевой массой покоя, или виртуальная частица – переносчик электромагнитного взаимодействия.
Фотосинтез –превращение растениями и фотосинтезирующими бактериями энергии излучения солнца в энергию химической связи органических веществ, сопровождающееся выделением кислорода в атмосферу.
Хаос –беспорядок.
Хаос динамический ––беспорядочное смешение (наложение) конечного числа новых возможных порядков в сильно неравновесных условиях, приводящее к самопроизвольному упорядочению открытой сильно неравновесной системы.
Хаос равновесный– беспорядок в молекулярных (микро) масштабах и однородность в макромасштабах в равновесном состоянии изолированной системы.
Химические элементы –совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра.
Хиральность – одно из характерных и особых свойств живого, асимметрия, не эквивалентность зеркально отображенных форм,
Хромосома –носитель наследственной информации, состоящий из ДНК (содержащей гены) и белка.
Частота – число колебаний в единицу времени.
Черная дыра – космический объект, возникающий в результате гравитационного сжатия, сильно искривляющий пространство и не «выпускающий» излучение.
Число степеней свободы – минимальное число независимых параметров, необходимое для определения состояния объекта.
Эволюция –в широком смысле– необратимыеизменения в природе и обществе, их направленность, порядок, закономерности; в узком смысле – необратимая последовательная смена структурных состояний открытой системы.
Экзогенные факторы -внешние причины.
Экология – наука о взаимоотношениях живых организмов с окружающей средой.
Эксперимент – метод познания, при помощи которого явление исследуется в контролируемых и управляемых условиях.
Электрический заряд – количественная мера способности к электромагнитному взаимодействию, дискретная физическая величина, равная целому кратному элементарного заряда электрона.
Электрон – стабильная отрицательно заряженная (с минимальным зарядом) элементарная частица с минимальной массой покоя 9х10– 31 кг, относящаяся к классу лептонов.
Элементарные частицы –мельчайшие известные на современном уровне развития науки частицы материи, характеризующиеся способностью к взаимным превращениям.
Эмпирическое исследование –первичное обобщение фактического материала, полученного методами наблюдения, описания, измерения, эксперимента.
Энергия –однозначная функция состояния системы,единая мера различных форм движения материи, сохраняющаяся при изменении формы движения.
Эндогенные факторы -внутренние причины.
Энтропия –однозначная функция состояния термодинамической системы, являющаяся количественной мерой беспорядка, т.е. мерой вероятности пребывания в данном состоянии.
Эукариоты –одноклеточные или многоклеточные организмы, клетки которых имеют оформленное ядро, отделенное от остальной части клетки мембраной.
Эффект Доплера -изменение частоты или длины волн, воспринимаемых наблюдателем (приёмником), вследствие движения источника волн и наблюдателя относительно друг друга.
Эфферентный синтез - поступление импульсов из центра к рабочим органам, определение программы действия.
Ядро атома – положительно заряженная центральная часть атома, в которой сосредоточена практически вся его масса.
ЛИТЕРАТУРА
Основная литература
Белкин П.Н. Концепции современного естествознания.– М.: Высшая школа, 2004.– 335 с.
Бондарев В.П. Концепции современного естествознания.– М.:Альфа-М, 2003.–462 с.
Грушевицкая Т.Г., Садохин А.П. Концепции современного естествознания М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2003.– 670 с.
Гуляев С.А., Жуковский В.М., Комов С.В. Основы естествознания Екатеринбург: Урал ЭкоЦентр, 2001.- 557 с.
Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания М.: ΑΚΑDEMIA, 2003.– 670 с.
Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания М.: Фонд Мир: Академический Проект, 2005.– 639 с.
Концепции современного естествознания: Под ред. С.И. Самыгина. Ростов н/Д: Феникс, 2003.– 447 с.
Найдыш В.М. Концепции современного естествознания М.: Альфа-М: Инфра-М, 2006.– 621 с.
Потеев М.И. Концепции современного естествознания: СПб.: Питер, 1999.
Хорошавина С.Г. Концепции современного естествознания Ростов н/Д: Феникс, 2003.– 478 с.
Кузнецов В.И., Идлис Т.М., Тутина А.Н. Естествознание. М.: Агар, 1996.-579с.
Дополнительная литература
Вернадский В.И. Живое вещество и биосфера М.: Наука, 1994.
Войткевич Г.В., Вронский В.А. Основы учения о биосфере Ростов н/Д.: Феникс, 1996.– 480 с.
Войткевич Г.В. Рождение Земли Ростов н/Д: Феникс, 1996.– 480 с.
Воронков Н.А. Экология: Общая, социальная, прикладная. М.: Агар: Рандеву-АМ, 1999.– 421 с.
Воронцов-Вельяминов Б.А. Очерки о Вселенной М.: Наука, 1976.– 719 с.
Глейк Д. Хаос: создание новой науки. – СПб.: Амфора, 2001. -398 с.
Глэшоу Ш.Л. Очарование физики Ижевск: НИЦ Регулярная и хаотическая динамика, 2002.– 336 с.
Гребенщиков Е.А. Николай Коперник М.: Наука, 1982.– 143 с.
Грин Б. Элегантная Вселенная. Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории. – М.: Эдиториал УРСС, 2005. – 288 с.
Грин Н.,, Стаут У., Тейлор Д. Биология. Т.1-3. – М.: Мир, 1993.
Гуревич Л.Э, Чернин А.Д. Происхождение галактик и звезд М.: Наука, 1983.– 192 с.
Докинз Р. Эгоистичный ген. – М.:Мир, 1993.-318 с.
Дубинин Н.П. Вечное движение М.: Политиздат, 1989.– 446 с.
Занг В.Б. Синергетическая экономика: время и перемены в нелинейной экономической теории. М.: Мир,1999. – 335 с.
Ильин В.А. История физики М.: Академия, 2003.– 272 с.
Капра Ф. Дао физики М.: ИД Гелиос, 2002.– 352 с.
Ларичев В.Е. Колесо времени (Солнце, Луна и древние люди) Новосибирск: Наука, 1986.– 176 с.
Линдбланд Я. Человек – ты, я и первозданный М.: Прогресс, 1991.– 264 с.
Макдугалл Д.Д. Краткая история планеты Земля: горы, животные, огонь и лед. – СПб.: Амфора, 2001.- 383 с.
Мизун Ю.В., Мизун Ю.Г. Озонные дыры и гибель человечества? М.: Вече, 1998.–538 с.
Мур П. Астрономия с Патриком Муром М.: ФАИР-ПРЕСС, 2001.– 368 с.
Мухин Л.М. Планеты и жизнь М.: Молодая гвардия, 1984.– 191 с.
Общая биология: Под ред. А.О. Рувинского. – М.: Просвещение, 1993.-544 с
Небел Б.Наука об окружающей среде: как устроен мир. Т.1,2. – М.: Мир, 1993.
Опарин А.И. Жизнь, ее природа, происхождение и развите М.: Наука, 1968.– 173 с.
Паркер Б. Мечта Эйнштейна: В поисках единой теории строения Вселенной СПб.: Амфора, 2000.– 333 с.
Пахомов Б.Я. Становление современной физической картины мира М.: Мысль, 1985.– 300 с.
Пригожин И. Стенгерс И. Время, хаос, квант. К решению парадокса времени М.: Эдиториал УРСС, 2001.– 239 с.
Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. Новый диалог человека с природой М.: Эдиториал УРСС, 2001.– 310 с.
Соломатин В.А. История науки М.: ПЕРСЭ, 2003.– 352 с.
Стоун И. Происхождение: Роман-биография Ч. Дарвина М.: Политиздат, 1989.–445с.
Тейяр де Шарден П. Феномен человека. Вселенская месса М.: Айрис-пресс, 2002.– 351 с.
Трубецков Д.И. Введение в синергетику. М. 2004
Ушаков С.А., Ясаманов Н.Л. Дрейф материков и климаты Земли М.: Мысль, 1984.– 206 с.
Фролов И.Т. Жизнь и познание: О диалектике в современной биологии М.: Мысль, 1981.– 268 с.
Хокинг С. Черные дыры и молодые вселенные СПб.: Амфора, 2001.– 189 с.
Хокинг С. Краткая история времени: от большого взрыва до черных дыр. – СПб.: Амфора, 2001.- 268 с.
Хомутов А.Е. Антропология Ростов н/Д: Феникс, 2003.– 383 с.
Хорган Д.Конец науки: взгляд на ограниченность знания на закате Века Науки. – СПб.: Амфора, 2001.- 479 с.
Хофман Б. Альберт Эйнштейн. Творец и бунтарь М.: Прогресс, 1983.– 216 с.
Шкловский И.С. Вселенная, жизнь, разум М.: Наука, 1988.– 336 с.
Эбелинг В. Физика процессов эволюции М.: Эдиториал УРСС, 2001.– 326 с.
Югай Г.А. Общая теория жизни: (Диалектика формирования) М.: Мысль, 1985.– 256 с.
Яблоков А.В., Юсуфов А.Г., Эволюционное учение. Дарвинизм М.: Высшая школа., 1998.– 336 с.
[1] От греч. — первоначало, элемент.