Развитие естествознания от Античности до начала ХХ века Революции в науке

Развитие химической революции произошло в ходе образования и накопления в первичных водоемах исходных органических молекул. Органические вещества сталкивались в сравнительно неглубоких местах первичных водоемов, прогреваемых солнцем. Солнечное излучение, в то время, достигало поверхности Земли ультрафиолетовыми лучами, которые сейчас задерживается озоновым слоем атмосферы. В свою очередь ультрафиолетовые лучи обеспечивали энергией протекание химических реакций между органическими соединениями. Таким образом, в некоторых зонах первичных водоемов протекали случайные химические реакции. Большая часть из них быстро завершалось из-за недостатка исходного сырья. Но в хаосе химических реакций произвольно возникали и закреплялись реакции циклических типов, обладающие способностью к само поддерживанию. Результатом этих реакций стали коонцерваты – пространственно обособленные целостные системы. Существенной их особенностью была способность поглощать из внешней среды различные органические вещества, что обеспечивали первичный обмен веществ. Первичная клеточная структура представляла собой открытую химическую микроструктуру и уже была наделена способностью к первичному обмену веществ.

В ходе развивающегося естественного отбора и пред биологической эволюции возникли важнейшие свойства жизни, отличающиеся от предыдущего этапа развития. Возникшие целостные молекулярные системы, фазово-обособленные от окружающей среды определенной границей раздела, сохраняют с ней взаимодействие по типу открытых систем. Только такие системы, черпающие из внешней среды вещества и энергию, могут противостоять энтропогории и даже способствовать ее уменьшению в процессе своего роста и развития, что является характерным признаком всех живых существ. Концепция Дж. Холдейна внесла дополнения в гипотезу А.И. Опарина, согласно которой первичной была не структура, способная к обмену веществ с окружающей средой, а молекулярная система, подобная гену  и способная к само репродукции, а по этому названная «голым геном».

Я думаю возникновение жизни содержит элемент случайности, оно не было абсолютно случайным, а в основе своей закономерным. Видимо появление жизни происходило в ходе самоорганизации материи, когда химическая эволюция после одной из точек буфукации привело к появлению живого организма и началу биологической эволюции. Я не полностью согласен с В.И. Вернадским с его разделением концепции панспермии, то есть занесение простейших живых существ из космоса. Согласно этой концепции, зародыши живых организмов могли попасть на землю с метеоритом или космической пылью и положить начало эволюции живого, которая в свою очередь породило многообразие земной жизни.

Это осталось нерешенной проблемой для науки, и по этому сегодня наиболее привлекательной темой для естествознания является исследование возникновение жизни.

            Основные этапы и закономерности эволюции жизни на Земле.

Ж.Б. Ламарк первым, который ясно указал на огромную роль живых организмов в образование земной коры. Он подчеркивал, что все вещества, находящиеся на поверхности земного шара и образующие его кору, сформировались благодаря деятельности живых организмов. Теперь перед ученым возникла реальная – конкретно исследовать, каким образом и в какой мере живое вещество влияет на физико-химические и географические процессы, проходящие на поверхности Земли и в земной коре. Такую задачу поставил перед собой В.И Вернадский. Он высказывает предположение, что живое вещество, возможно, имеет свой процесс эволюции, проявляющегося с ходом геологического времени, вне зависимости от изменения среды.

Исходной основой существования биосферы и происходящей в ней биологических процессов является астрономическое положение нашей планеты и в первую очередь ее расстояние от солнца и наклон земной оси к эклиптике, или к плоскости земной орбиты. Это пространственное расположение земли определяет в основном климат на планете, а последующий в свою очередь жизненные циклы всех существующих на них организмов.

Непрерывный процесс эволюции, сопровождается появлением новых видов организмов, организмов, оказывает воздействие на биосферу в целом, в том числе и на природные биокосныеные тела, например почвы, наземные и подземные виды и так далее. Это подтверждается тем, что почвы реки девона совсем другие, чем третичной и тем более нашей эпохи. Таким образом, эволюция видов постепенно распределяется  и переходит на всю биосферу.

Американский ученый Дж. Дана (1813-1895), который еще до появления труда Ч. Дарвина  впервые четко заявил, что эволюция живого вещества идет в определенном направлении. Основываясь на своих исследованиях ракообразных моллюсков, Д.Дана пришел к выводу, что на протяжение, по крайней мере, 2 миллиардов лет идет усовершенствование и рост центральной нервной системы животных, начиная от ракообразных и кончая человеком. Этот процесс он назвал ценоформализацией, при которой достигнутый уровень организации нервной системы никогда не снижается.

Концепция Вернадского впервые привела все известные эмпирические факты, данные и результаты в единую систему знания, которая убедительно объясняет, какие факторы способствуют переходу от биосферы к ноосфере. Она основывается на признание решающей роли человеческой деятельности, труда и мысли в эволюции биосферы, а через последнюю и в изменении происходящих на Земле геологических процессов.

Прежде всего, биологическая революция присуща лишь живому веществу биосферы (растениям животным) и человеку как части этого вещества. Человек развивается до возникновения цивилизации и превращается в Homo sapiens. В дальнейшем биологическая эволюция человека переходит в эволюцию социальную. Эволюция живого вещества приводит к возникновению новых видов растений и животных, которые как остальные виды, непрерывно и неразделимо связаны с окружающей их средой, прежде всего с питанием и дыханием, как наиболее характерными процессами обмена веществ. Такой обмен приводит к миграции, движению атомов живого вещества к неживому в особенности в биогенному, в котором живые элементы объединяются с неживыми. В период перехода от биосферы к ноосфере в процесс вступает такой мощный фактор, как постоянно увеличивающиеся количество зеленого живого вещества в биосфере, получаемого посредствам расширения посевных площадей и интенсификации земледелия. По-видимому, постепенный переход к ноосфере начался еще сотни тысяч лет тому назад, когда человек овладел огнем и стал изготовлять первые орудия производства и охоты.

Из выше сказанного, биосфера на сегодняшний день, представляет  из себя единство живых и минеральных элементов, вовлеченных в сферу жизни.

Прежде чем говорить о времени появление человека нужно выяснить вопрос об особенности анатомии и жизнедеятельности высших обезьян и человека.

Человек состоит из белков и нуклеиновых кислот, что и животные, и многие структуры и функции нашего тела такие же, как и у обезьян. Чем выше эволюционная ступень развития животного тем, ближе оно по сходству с человеком. Человеческий зародыш проходит те же стадии в своем развитии, которые прошла эволюция живого. Так же у человека имеются рудиментарные органы, которые выполняют важную функцию у обезьян и сохранились у человека, хотя не нужны ему. Изучение высших животных показало то, что они обладают многим, что раньше считалось особенностью людей. Эксперименты с обезьянами показали, что они могут понимать слова, сообщать с помощью компьютера о своих желаниях и сними можно вести диалог. Но высшие обезьяны не обладают способностью к понятийному мышлению, то есть к формированию отвлеченных, абстрактных представлениях о предметах. Мышление обезьян если о таковом можно говорить всегда конкретно, а мышление человека может быть абстрактным, отвлеченным, обобщающим, понятийным, логическим.

Особенности жизнедеятельности высших обезьян и человека сводятся к главным отличиям: понятийному мышлению, труду, речи.

                           Сущность эволюционного учения.

Естественный отбор – особый механизм отбора в природе, приводящий к избирательному уничтожению организмов, оказавшихся не приспособленными к окружающей среде.

Теория Ч. Дарвина в ее сегодняшней форме содержит собственно два независимых утверждения. Согласно одному из них, в процессе воспроизведения испытываются все новые формы, которые в большинстве при данных внешних обстоятельствах снова исчезнут как негодные; сохранятся только немногие приспособленные. Во-вторых, предполагается, что новые формы возникают вследствие чисто случайных событий нарушений генетической структуры. Некоторые из событий, приводимых в качестве доказательства эволюционной гипотезы, воспроизводима в лаборатории, однако это не означает, что они действительно имели место в прошлом, а свидетельствует об их возможности. На многие возражения до сих пор нет ответа. По этому концепцию Дарвина, я считаю, точнее все же относить к гипотезам, которые требуют дальнейшего подтверждения.

Русский ученый П.А. Кропоткин придерживался точки зрения, в соответствии с которой взаимопомощь является более важным фактором эволюции, чем борьба.

Совместная эволюция организмов хорошо объясняет эволюцию в системе «хищник _ жертва» - постоянное совершенствование того и другого компонента системы. В системе «паразит – хозяин» естественный отбор должен вроде бы способствовать выживанию менее опасных для хозяина паразитов и белее устойчивого к паразитам хозяина. Постепенно паразит может стать компонентом, то есть безопасным для хозяина, а затем они могут способствовать взаимному процветанию друг друга, как грибы и фотосинтезирующие бактерии, вместе образуют лишайник.

И так случайно образовавшиеся более сложные формы увеличивают разнообразие, и, стало быть, устойчивость экосистем. Удивительная согласованность всех видов жизни есть следствие коэвалюции. Концепция коэвалюции объясняет факты альтруизма у животных: заботу о потомстве, устранение агрессивности путем демонстрации «умиротворяющих поз», повиновение вожаком, взаимопомощь в трудных ситуациях и так далее.

                             Эволюционное учение и генетика.

Генетика – это наука о наследственности, способах передачи признаков от родителей к детям, о механизмах индивидуальной изменчивости организмов и способах управлять ею.

Вначале устойчивость генов трактовалась как их неизменность. Мутационная изменчивость отождествлялась непосредственно с видообразованием и как казалось, как будто отмечала естественный отбор в качестве главного фактора эволюции. Но уже в конце 20-х годов ХХ века становилась все яснее, что генетика раскрывается конкретный механизм изменчивости, соотношенея свойств организма  и характера внешних воздействий в возникновение индивидуальных.

Основатель мутационной теории Гуго де Фриз считал, что каждая доля мутации ведет к возникновению нового вида,  и сводил эволюцию к простому накоплению мутаций. На самом деле мутация лишь поддерживают наследственную неоднократность популяций и других эволюционных групп.

Важную роль в объединении генетики и дарвинизма, разработке генетике популяции, сыграли С.С. Четвериков, Н.П. Дубинин, который сравнивает соотношение генотипа и фенотипа с соотношением сущности и явления, подчеркивая большую устойчивость генотипа и подвижность, текучесть фенотипа. В 40-50 годы ХХ века И.И. Шмальгаузен, опираясь на достижения генетики, конкретизируя учение о естественном отбоне, выделяя две его формы: стабилизирующий отбор и ведущий отбор.

Выясняя соотношение эволюционного учения и генетики, необходимо четко уяснить, что речь идет о двух различных уровнях организации живой природы: видового и молекулярно генетического. В сущности, эта проблема сводится к выяснению действия механизмов естественного отбора на видовом и молекулярно-генетическом уровнях.

    Экология как наука о целостности органической природы, о структуре и эволюции биосферы в целом.

В середине 20-х годов нашего века наряду с синтезом эволюционной теории с генетикой началось формирование другого направления – экологического, базирующегося на принципах системности, организованности и устойчивости живой природы и отдельных организмов. Экология как наука изучает соотношение организмов с условиями окружающей среды и формы их приспособления к условиям существования. К ее возникновению привел дарвинизм, а затем сама экология способствовала  его развитию, давая конкретный материал для изучения борьбы за существование и естественного отбора. Экология раскрывает структуру и закономерность эволюции биосферы в целом, изучая взаимосвязи по цепочке: особь – популяция – вид – биоценоз – биогеоценоз – биосфера.

Экспериментальной изучение фактов  и причин, вызывающих приспособительное преобразование популяций, и обобщение их с учетом достижений генетики, экологии и других наук стали основой синтетической теории эволюции (СТЭ), которая заменила подходы организмоцентрический подход в понимание единицы эволюции популяционным. В основе эволюции лежат противоречия не в системе «организм – биологическая среда», а в системе «популяция – биогеоценоз». СТЭ более доказательна, опираясь на воспроизводимые опыты. Она продолжает развиваться, совершенствуясь в процессе практического применеия для выработки основных способов управления эволюционным процессом и многообразных экологических проблем.

В.И. Вернадский трактовал понятие «биосферы» как, сферу жизни в земной коре, воде и воздухе, простирающегося примерно от 10км вглубь Земли до 30км над землей.

По результатам преобразований окружающей среды с помощью НТП можно говорить о новом ее состояние – техносфере. Понятие техносфера выражает совокупность технических устройств и систем вместе с различными видами технической деятельности человека.

Ноосфера, в прямом переводе означает «сфера разума», анпропосфера, техносфера – высшая стадия развития биосферы, связанная с появлением человека, становлением цивилизованного общества, которое начинает оказывать определяющее влияние на природные ресурсы. В ноосфере разумная человеческая деятельность становится главным фактором развития биосферы.

Экологические исследования имеют, следующие практические значения, во-первых, была конференция ООН по окружающей среде и развитию (1992 года, Рио-де-Жанейро), где поставили такие задачи как:

1.       Снижение материала и энергоемкости производства, максимальное сокращение отходов, снижение оборота токсичных веществ и расширение использование возобновляемых ресурсов, включая источники энергии.

2.       Переход к ценообразованию, учитывающему экологические критерии (цену ущерба окружающей среде)

3.       Содействие устойчивому ведению сельского хозяйства и развитию сельских районов через повышение продуктивности сельскохозяйственных культур, улучшение питательных свойств растительной и животной продукции, использование комплексных методов борьбы с вредителями и тому подобное.

4.       Создание международных институтов, определить единую глобальную линию устойчивого развития, установить единые для всех стран единые экологические стандарты, аккумулировать и перераспределять ресурсы в интересах всего общества, контролировать соблюдение всеми государствами единых правил экологического поведения.

                Происхождение человека, проблема антропосоциогенеза.

С ХIХ века. В науке господствует вытекающая из теории Дарвина концепция происхождения человека от высокоразвитых предков современных обезьян. Эта концепция в ХХ веке получила генетическое подтверждение, поскольку из всех животных по генетическому сходству ближе всех к человеку оказались шимпанзе.