ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΤΗΣ ΡΩΣΙΚΗΣ ΟΜΟΣΠΟΝΔΙΑΣ

ΣΑΜΑΡΑ ΚΡΑΤΙΚΟ ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

Τμήμα...

Δοκιμή.

Ποικιλία ειδών στη Γη. Λειτουργίες της ζωντανής ύλης στον πλανήτη.

πραγματοποιήθηκαν:

...-ετής φοιτητής

... σχολή

τετραγωνισμένος:

ΣΑΜΑΡΑ 2004

ΣΧΕΔΙΟ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ .

1. ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ ΤΗΣ ΖΩΗΣ ΥΛΗΣ.

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ .

Το 1916, όταν ο εγχώριος επιστήμονας V.I. Vernadsky εισήγαγε στην επιστήμη την ιδέα του "ζωντανή ύλη", αυτό άλλαξε εντελώς την επιστημονική κοσμοθεωρία που επικρατούσε μέχρι εκείνη την εποχή. Από αυτή τη στιγμή ξεκινά η αναθεώρηση των βασικών διατάξεων της σύγχρονης επιστήμης της Γης και ορισμένων παρακείμενων ιδιωτικών κλάδων της φυσικής επιστήμης.

Προηγουμένως, ήταν γενικά αποδεκτό ότι όλα τα έμβια όντα προέκυψαν απλώς μέσω της σταδιακής περιπλοκής της αδρανούς ύλης της Γης. Ωστόσο, ο Vernadsky αναγνωρίζει τέτοιες απόψεις ως αβάσιμες και, σε ένα νέο στάδιο στη φυσική επιστήμη, επιστρέφει στη θεωρία J.L. Μπουφόν, σύμφωνα με την οποία ολόκληρο το σύμπαν είναι διαποτισμένο από αιώνια και άφθαρτα οργανικά σωματίδια και η ποσότητα της ζωής στη Γη είναι σταθερή. Από αυτές τις προϋποθέσεις προέκυψε ότι Είναι η ζωντανή κατάσταση της ύλης που είναι η κύρια και θεμελιώδης κατάστασή της.Σε σημειώσεις που γράφτηκαν μεταξύ 1917 και 1921 και δημοσιεύθηκαν 60 χρόνια αργότερα με τη μορφή του βιβλίου «Living Matter», ο Vernadsky ορίζει αυτή τη νέα έννοια ως εξής:

«Θα ονομάσω ζωντανή ύλη συλλογή οργανισμών,

συμμετέχοντας σε γεωχημικές διεργασίες. Οι οργανισμοί που αποτελούν το σύνολο θα είναι στοιχεία της ζωντανής ύλης. Σε αυτή την περίπτωση, δεν θα δώσουμε προσοχή σε όλες τις ιδιότητες της ζωντανής ύλης, αλλά μόνο σε αυτές που σχετίζονται με τη μάζα (βάρος), τη χημική σύσταση και την ενέργειά της. Σε αυτή τη χρήση, η «ζωντανή ύλη» είναι μια νέα έννοια στην επιστήμη. Δεν χρησιμοποιώ σκόπιμα έναν νέο όρο, αλλά χρησιμοποιώ έναν παλιό, δίνοντάς του ένα ασυνήθιστο, αυστηρά καθορισμένο περιεχόμενο».

Σύμφωνα με τη θεωρία του Vernadsky, όχι μόνο τα πετρώματα και τα απολιθώματα, αλλά και η ατμόσφαιρα της Γης στο σύνολό της είναι αποτέλεσμα της ζωτικής δραστηριότητας βακτηρίων, φυτών και ζώων. Η σύνδεση μεταξύ γεωλογικών δομών και οργανικής ζωής, κατά κανόνα, δεν είναι προσβάσιμη σε άμεση παρατήρηση, δεν είναι προφανής και καλύπτεται. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι αυτού του είδους οι διαδικασίες χαρακτηρίζονται από εξαιρετικά μεγάλες χρονικές περιόδους. Ωστόσο, μια τέτοια σύνδεση υπάρχει και με επαρκή επιμονή του ερευνητή είναι πάντα δυνατό να βρεθεί η βασική αιτία - τις περισσότερες φορές αυτή η διαδικασία στον πυρήνα της περιέχει τη χημική επίδραση ενός ή περισσότερων οργανισμών για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Υπάρχουν τρεις θεμελιωδώς διαφορετικές απαντήσεις στο ερώτημα της προέλευσης της ζωής και, κατά συνέπεια, των λειτουργιών της ζωντανής ύλης.

Το πρώτο καταλήγει τελικά στο το αξίωμα της αιωνιότητας της ζωήςκαι, επομένως, για την κοσμική του προέλευση. Το δεύτερο βασίζεται κατά κάποιο τρόπο στην υπόθεση του καθαρά γήινη προέλευση της ζωήςκαι, κατά συνέπεια, ολόκληρη η ποικιλομορφία των ζωντανών ειδών που μπορούμε να παρατηρήσουμε στο τρέχον στάδιο της εξέλιξης.

Ωστόσο, και στις δύο περιπτώσεις, και οι δύο πιθανές απαντήσεις στο ερώτημα της προέλευσης της ζωής δεν είναι παρά υποθέσεις. Και επομένως, για να έρθουν πιο κοντά στην αλήθεια, οι επιστήμονες έπρεπε να αφήσουν αυτές τις υπερβολικά αφηρημένες και εικασιακές απαντήσεις στην άκρη και να βασιστούν σε αδιαμφισβήτητες, συνεπείς θέσεις. Οι θέσεις αυτές πρέπει να προκύπτουν από επανειλημμένα αποδεδειγμένα γεγονότα, τα οποία, λόγω αυτής της συγκυρίας, δεν υπόκεινται πλέον σε αμφισβήτηση.

Στο έργο του "Biosphere" V.I. Ο Βερνάντσκι προβάλλει έξι τέτοιες θεμελιώδεις γενικεύσεις.

1) Υπό τις συνθήκες της Γης, δεν έχει παρατηρηθεί ποτέ το γεγονός της προέλευσης των έμβιων όντων από τα μη.

Αυτή η διατριβή καταδεικνύει ξεκάθαρα τη διαφορά μεταξύ μιας εμπειρικής γενίκευσης όχι μόνο από μια υπόθεση, αλλά και από οποιοδήποτε καθαρά θεωρητικό αξίωμα. Δεν δηλώνει ότι η δημιουργία έμβιων πραγμάτων από μη έμβια όντα είναι κατ' αρχήν αδύνατη, αλλά δηλώνει μόνο ότι εντός των ορίων των παρατηρήσεών μας δεν υπάρχουν τέτοια γεγονότα.

2) Δεν υπάρχουν εποχές απουσίας ζωής στη γεωλογική ιστορία

3) Η σύγχρονη ζωντανή ύλη σχετίζεται γενετικά με όλους τους προηγούμενους οργανισμούς

4) Στη σύγχρονη γεωλογική εποχή, η έμβια ύλη επηρεάζει επίσης τη χημική σύσταση του φλοιού της γης όπως σε προηγούμενες εποχές

5) Υπάρχει ένας σταθερός αριθμός ατόμων που συλλαμβάνονται σε μια δεδομένη στιγμή από τη ζωντανή ύλη

6) Η ενέργεια της ζωντανής ύλης είναι η μετατρεπόμενη, συσσωρευμένη ενέργεια του Ήλιου

1. ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ ΤΗΣ ΖΩΗΣ ΥΛΗΣ.

Οι δύο πιο κοινές απαντήσεις στο ερώτημα της φύσης της προέλευσης της ζωής εμπίπτουν σε τρεις διαφορετικές λύσεις σε αυτό το πρόβλημα.

1) Η ζωή προήλθε στη Γη κατά τα κοσμικά στάδια της ιστορίας της σε τέτοιες μοναδικές συνθήκες που δεν επαναλήφθηκαν πια στις μεταγενέστερες γεωλογικές εποχές.

2) Η ζωή είναι αιώνια, δηλαδή υπήρχε στη Γη και στις κοσμικές εποχές του παρελθόντος της.

3) Η ζωή, αιώνια στο σύμπαν, εμφανίστηκε νέα στη Γη. Με άλλα λόγια, αυτή η έννοια δηλώνει ότι τα έμβρυα της ζωής μεταφέρονταν στη Γη από το εξωτερικό συνεχώς. Αλλά κέρδισαν μια βάση στον πλανήτη μας μόνο όταν δημιουργήθηκαν ευνοϊκές συνθήκες για αυτό στη Γη.

Ο V.I. Vernadsky και ορισμένοι από τους οπαδούς του, σημαντικοί σύγχρονοι επιστήμονες, δέχονται την τρίτη επιλογή, δηλαδή την υπόθεση της κοσμικής μεταφοράς λανθάνοντων μορφών ζωής, αφού, σύμφωνα με τον Vernadsky, «η ζωή είναι ένα κοσμικό φαινόμενο και όχι ειδικά επίγειο .» Ήταν αυτή η θεωρία που γέννησε την ιδέα του μια ενιαία ζωντανή ουσία εξωγήινης φύσης.Ένα σημαντικό σημείο σε αυτή τη θεωρία είναι η εισαγωγή ζωντανής ύλης στη Γη από τα βάθη του διαστήματος. Αλλά αυτή η πηγή εισήχθη όχι στο μοριακό επίπεδο (δηλαδή, όχι με τη μορφή μιας συλλογής ζωντανών μορίων), αλλά με τη μορφή βιολογικών πεδίων που λειτουργούν συνεχώς στο σύμπαν. Η λειτουργία αυτών των πεδίων είναι τέτοια που σχηματίζονται ζωντανά μόρια όπου υπάρχουν οι απαραίτητες συνθήκες για αυτό. Πρόσφατα, προέκυψαν στοιχεία για την πραγματική ύπαρξη αυτού του διάχυτου βιολογικού πεδίου.

Μια σειρά από γνωστά επιστημονικά πειράματα και ανακαλύψεις κατά καιρούς επιβεβαιώνουν την υπόθεση της αρχέγονης και αιωνιότητας της ζωντανής ύλης.

Πριν από λίγο καιρό, οι παλαιοντολόγοι ανακάλυψαν δομές με καθαρή γεωλογική εμφάνιση από βράχους των οποίων η ηλικία είναι περίπου 3,8 δισεκατομμύρια χρόνια. Επιπλέον, δεν υπάρχει λόγος να πιστεύουμε ότι σε αυτή την περίπτωση ανακαλύφθηκε το ίδιο το αρχικό στάδιο της ζωής. Κανείς δεν μπορεί να εγγυηθεί ότι με την ανάπτυξη των παλαιοντολογικών μεθόδων δεν θα βρεθούν ακόμη πιο αρχαία ίχνη ζωής. Με αυτήν την ανακάλυψη σχετίζεται και μια άλλη, ήδη από το βιογεωχημικό πεδίο: η σταθερότητα της αναλογίας δύο ισοτόπων άνθρακα στο φλοιό της γης. Αυτή η ανακάλυψη σημαίνει ότι σε όλη τη γεωλογική ιστορία, η ζωντανή ύλη ελέγχει τον κύκλο του άνθρακα της γης, καθώς ένας από τους άνθρακες είναι βιογενής.

Σε ένα άλλο πείραμα, οι επιστήμονες πήραν ζωντανά κύτταρα αίματος και πρόσθεσαν αντισώματα σε αυτά με τη μορφή διαλύματος. Όπως ήταν αναμενόμενο, το αποτέλεσμα ήταν μια διαδικασία αποκοκκίωσης (αποδόμησης) των ζωντανών κυττάρων και πέθαναν. Αυτά τα σώματα στη συνέχεια αραιώθηκαν με νερό και προστέθηκαν ξανά στα κύτταρα του αίματος. Ως αποτέλεσμα, τα κύτταρα διαλύθηκαν ξανά. Αλλά η εντυπωσιακή φύση αυτού του πειράματος ήταν ότι το όριο μετά το οποίο τα αντισώματα παύουν να δρουν (καθώς η συγκέντρωσή τους γίνεται αμελητέα μικρή) δεν βρέθηκε ποτέ. Οι ερευνητές, μέσα από έναν τεράστιο αριθμό πειραμάτων, έφεραν τη διάλυση σε απίστευτη συγκέντρωση, η οποία ξεπερνά σημαντικά τον αριθμό των στοιχειωδών σωματιδίων σε ολόκληρο το σύμπαν. Αλλά ακόμα και σε αυτή τη συγκέντρωση, ο ορός συνέχισε να δρα.

Αυτό φαινόταν ακόμη πιο απίστευτο, αφού ούτε ένα μόριο της δραστικής ουσίας δεν μπορούσε να υπάρχει στο διάλυμα, και ωστόσο η αποκοκκίωση συνεχίστηκε. Οι επιστήμονες αντιμετώπισαν το ερώτημα: πώς μεταφέρονται οι πληροφορίες σε αυτήν την περίπτωση, εάν δεν υπάρχουν πλέον καν ίχνη του υλικού φορέα αυτών των πληροφοριών; Ως αποτέλεσμα αυτού του πειράματος, διαπιστώθηκε ότι οι βιολογικές πληροφορίες μπορούν να μεταδοθούν όχι μόνο με τη βοήθεια μορίων, αλλά και με κάποιο θεμελιωδώς διαφορετικό τρόπο. Αυτός ο μη καταγεγραμμένος παράγοντας είναι φορέας ενός βιολογικού πεδίου.

Αλλά, ίσως, η κύρια περίσταση που μαρτυρεί υπέρ της θέσης για την αιωνιότητα της ζώσας ύλης και την μη αναγώγιμη της από την άψυχη ύλη συνδέεται με τις ακόλουθες λειτουργίες της.

Η ζωντανή ύλη υπάρχει μόνο με τη μορφή βιόσφαιρας ενός μεγάλου σώματος, τα επιμέρους μέρη του οποίου εκτελούν αμοιβαία υποστηρικτικές και συμπληρωματικές λειτουργίες,σαν να παρέχουν ο ένας στον άλλον υπηρεσίες διατήρησης της ζωής. Εάν υπάρχουν οργανισμοί που συσσωρεύουν ορισμένες ουσίες, τότε είναι λογικό να υποθέσουμε ότι πρέπει να υπάρχουν και οργανισμοί με αντίθετη βιογεωχημική λειτουργία για να διατηρηθεί η ισορροπία. Αυτοί οι οργανισμοί του δεύτερου τύπου αποσυνθέτουν αυτή την ουσία σε απλά ορυκτά συστατικά, τα οποία στη συνέχεια τίθενται ξανά στην κυκλοφορία.

Επιπλέον, εάν υπάρχουν οξειδωτικά βακτήρια, τότε πρέπει να υπάρχουν - και υπάρχουν πάντα - αναγωγικά βακτήρια. Ένας ή περισσότεροι οργανισμοί δεν θα είναι σε θέση να επιβιώσουν στη Γη για μεγάλο χρονικό διάστημα. Μπορεί να δοθεί ένα ενδιαφέρον και ενδεικτικό παράδειγμα που επιβεβαιώνει τις συμπληρωματικές λειτουργίες της ζωντανής ύλης. Όταν δημιουργήθηκαν τα πρώτα διαστημόπλοια για μακροχρόνιες πτήσεις, οι σχεδιαστές αυτών των πλοίων ήταν οι πρώτοι που ένιωσαν την ανάγκη να εισαγάγουν συστήματα που αποδίδουν αυτοσυντηρούμενη ζωήεπί του σκάφους: όπως «νεφρά», «πνεύμονες» κ.λπ. για το πλοίο. Έτσι, εκτελούσαν λειτουργίες παρόμοιες με τις λειτουργίες της ζωντανής ύλης στη φύση.

Στο μεγάλο διαστημόπλοιο που ονομάζεται Γη, αν υπάρχει ένα πράγμα που είναι σταθερό, αυτό είναι οι λειτουργίες της ζωής. Και δεν είναι τυχαίο που ο Βερνάντσκι, έχοντας αρχικά αποκαλέσει τη βιόσφαιρα «μηχανισμό», αργότερα εγκατέλειψε αυτή τη λέξη, αντικαθιστώντας την με μια πιο κατάλληλη - έναν οργανισμό. Ο Vernadsky θεώρησε ότι ο αριθμός των ατόμων που συλλαμβάνονται στον κύκλο ζωής είναι σταθερός. Πιο συγκεκριμένα, ο αριθμός των ατόμων θεωρήθηκε ότι κυμαίνεται γύρω από κάποια μέση τιμή. Σε αυτή τη βάση, οι σύγχρονοι επιστήμονες, που έχουν υιοθετήσει την υπόθεση της αιωνιότητας και της κοσμικής προέλευσης της ζωής, διαψεύδουν τη δημοφιλή πεποίθηση ότι σε αφάνταστα μακρινούς χρόνους η ζωή ήταν εύθραυστη και αδύναμη, στριμώχνοντας μόνο σε μερικές απομονωμένες οάσεις.

Επιπλέον, οι επιστήμονες έκαναν υπολογισμούς για την ταχύτητα με την οποία οι οργανισμοί συλλαμβάνουν το διάστημα: σε σχέση με τα βακτήρια, αποδείχθηκε ότι ήταν συγκρίσιμη με την ταχύτητα του ήχου στον αέρα. Είναι επίσης γνωστό ότι είναι ικανά να αυξήσουν μάζα ίση με το βάρος της υδρογείου μέσα σε λίγες μέρες. Και ακόμη και ο ελέφαντας, το πιο αργό από όλα τα ζώα στην αναπαραγωγή, μπορεί να το κάνει αυτό σε 1.300 χρόνια, δηλαδή, από γεωλογική άποψη, σχεδόν αμέσως.

Οι συμβατικές και δημοφιλείς ιδέες, που προέρχονται από σχολικά εγχειρίδια, βασίζονται στην ιδέα της «αρχής» και της σταδιακής εξέλιξης της ζωής, της ανάπτυξής της από απλούστερες και πιο πρωτόγονες μορφές, ανεβαίνοντας σε όλο και πιο σύνθετες. Αλλά στην εξέλιξη, όταν παρουσιάζεται με αυτόν τον τρόπο, χάνονται ορισμένα βασικά σημεία, για παράδειγμα: τη σταθερότητα ενός αριθμού οργανισμών σε όλη την ιστορία της βιόσφαιρας.Τέτοιοι οργανισμοί που αρνούνται πεισματικά να εξελιχθούν περιλαμβάνουν τους λεγόμενους προκαρυώτες ή σφαιρίδια. Σε αντίθεση με τον υπόλοιπο ζωντανό κόσμο, τα κύτταρά τους δεν έχουν πυρήνα.

Παρά μια τέτοια πρωτόγονη φύση, και ίσως ακριβώς εξαιτίας της, οι προκαρυώτες αποδεικνύονται τόσο πανταχού παρόντες που είναι «ενσωματωμένοι» σχεδόν σε κάθε χημική αντίδραση που συμβαίνει στην επιφάνεια, στον λεγόμενο φλοιό του καιρού, στο εσωτερικό, στο θερμές πηγές, καθώς και σε νερό και ηφαιστειακές εκπομπές. Μια ζωντανή ουσία τοποθετείται σε κάποιο σημείο της αντίδρασης, μετατρέποντας έτσι τη γεωχημική εικόνα σε βιογεωχημική, δημιουργώντας το μη αναστρέψιμο αυτών των αντιδράσεων και οδηγώντας τις σε κάποιο αποτέλεσμα. Και δεδομένου ότι ο ρυθμός διαίρεσης αυτών των προκαρυωτών είναι τεράστιος, οι καρποί της βιογεωχημικής εργασίας τους είναι εκπληκτικοί. Για παράδειγμα, αυτό μπορεί να ειπωθεί για τα αποθέματα μεταλλεύματος της μαγνητικής ανωμαλίας του Kursk ή της λεκάνης μαγγανίου Chiatura. Όπου υπάρχει αυξημένη περιεκτικότητα οποιουδήποτε χημικού στοιχείου σε σύγκριση με τη μέση περιεκτικότητά του στον φλοιό της γης, τότε, κατά κανόνα, είναι απαραίτητο να αναζητήσουμε ζωντανή ύλη ως αιτία για αυτό. Τις περισσότερες φορές είναι προκαρυώτης ή, όπως αλλιώς λέγεται, λιθοτροφικά βακτήρια.

Ανακαλύφθηκαν από έναν εξαιρετικό Ρώσο μικροβιολόγο Σ.Ν. Βινόγκραντσκι. Εξέτασε βακτήρια θείου, τα οποία είχαν μη φυσιολογικές ποσότητες θείου στα κύτταρά τους. Το ερώτημα παρέμεινε άλυτο: γιατί αυτά τα πλάσματα χρειάζονται τόσο πολύ θείο; Ο Winogradsky πρότεινε ότι το θείο είναι ένα θρεπτικό υπόστρωμα για τα βακτήρια, το ίδιο με την πρωτεΐνη για άλλους οργανισμούς.

Αυτή η υπόθεση ήταν εντελώς αντίθετη με όλη την εμπειρία της βιολογίας. Θεωρήθηκε ότι οι ανόργανες, ορυκτές ουσίες είναι δομικό, υποστηρικτικό ή συνοδευτικό συστατικό των κυττάρων, αλλά όχι ενεργειακό συστατικό. Έτσι ανακαλύφθηκαν τα λιθοτροφικά, ή οι λεγόμενοι «πετροφάγοι», που έχουν μια δεύτερη βασική μέθοδο διατροφής - ορυκτό (χημοσυνθετικό) σε αντίθεση με τη φωτοσυνθετική. Με τη μετατροπή των ορυκτών ενώσεων από τη μια μορφή στην άλλη, εξάγουν ενέργεια και επομένως δεν απαιτούν ηλιακή ενέργεια, όπως τα φυτά, ή άλλη οργανική ύλη, όπως τα ζώα.

Ως αποτέλεσμα περαιτέρω έρευνας, αποδείχθηκε ότι ο αριθμός των λιθοτροφών αυξάνεται συνεχώς: αυτό που φαινόταν σαν μια σπάνια ιδιοτροπία της φύσης έχει μετατραπεί σε μια τεράστια απόσπαση. Επιπλέον, αποδείχθηκε ότι στα μορφολογικά τους χαρακτηριστικά και στην οικολογία τους είναι τόσο διαφορετικά από τον υπόλοιπο ζωντανό κόσμο που έχουν σχηματίσει ένα εντελώς ξεχωριστό υπερβασίλειο της ζωντανής φύσης. Ανάμεσα σε αυτόν και στον υπόλοιπο (ευκαρυωτικό) ζωντανό κόσμο υπάρχει η ίδια απύθμενη άβυσσος χωρίς μεταβάσεις ή ενδιάμεσα βήματα, όπως μεταξύ ζωντανής και μη ζωντανής ύλης.

Και τέλος, τρίτον, οι προκαρυώτες είναι πολύ ανεξάρτητοι οργανισμοί. Οι μονάδες τους είναι ικανές να εκτελούν όλες τις λειτουργίες στη βιόσφαιρα. Αυτό σημαίνει ότι, καταρχήν, είναι δυνατή μια βιόσφαιρα με δομή που θα αποτελείται μόνο από προκαρυώτες. Είναι πολύ πιθανό ότι έτσι ήταν στο παρελθόν, πρώην σφαίρες. Και μετά όλοι οι δεινόσαυροι και οι κροκόδειλοι, όλα τα βρύα και οι λειχήνες, όλα τα ψάρια και τα ζώα, όλα τα μανιτάρια και τα φύκια, τα χόρτα και τα δέντρα - όλα αυτά είναι απλώς μια υπερκατασκευή, λουλούδια στην «φόδρα», η πρώτη βιόσφαιρα.

Τα ίδια τα λιθότροφα και τα γαλαζοπράσινα φύκια, που ανήκουν επίσης στο υπερβασίλειο των προκαρυωτών, είναι. Στη γεωχρονολογική κλίμακα, όπου τάξεις και είδη εξαφανισμένων και υφιστάμενων οργανισμών απεικονίζονται ως σταγόνες, περισσότερο ή λιγότερο επιμήκεις, δηλαδή εμφανίζονται και εξαφανίζονται, αυτοί οι οργανισμοί παρουσιάζονται ως μια συνεχής, ομοιόμορφη κορδέλα που εκτείνεται από την Αρχαϊκή περίοδο μέχρι πάνω. μέχρι σήμερα. Η ακριβής αποτύπωσή τους χωρίς αλλαγές σε όλη την άβυσσο της ύπαρξης της βιόσφαιρας είναι ένα πραγματικό μυστήριο για τους υποστηρικτές της θεωρίας της παγκόσμιας εξέλιξης.

«Οι προκαρυώτες συμβολίζουν έναν ορισμένο ειδικό τύπο εξέλιξης, όπου

ένας οργανισμός δεν μπορεί να θεωρηθεί χωριστά από το περιβάλλον του: άλλωστε χωρίς να αλλάζει

οι ίδιοι, αλλάζουν το φυσικό περιβάλλον με τις δραστηριότητες της ζωής τους. Μπορεί,

ότι η εξέλιξη του ίδιου του ανθρώπου είναι της ίδιας φύσης. μορφολογικά

είναι ακόμα ο ίδιος, και μπροστά του κυλάει ο ολοένα αυξανόμενος άξονας του πολιτισμού.

Το πρόσωπο της Γης έχει αλλάξει αποφασιστικά και αμετάκλητα. Παρόμοιος τύπος εξέλιξης

θα έπρεπε να ονομάζεται κάτι ιδιαίτερο: για παράδειγμα, «μη αναστρέψιμη αμετάβλητη». Η ύπαρξη μιας «προκαρυωτικής βιόσφαιρας» αποδεικνύει πρώτα από όλα...

την αιωνιότητα της. Γεωλογία και παλαιοντολογία, μαζί με άλλους κλάδους,

ειδικά με το πρόθεμα «παλαιό» - γεωγραφία, κλιματολογία και οικολογία

μπροστά στα μάτια μας επιβεβαιώνει τη θέση για την αιωνιότητα και την κοσμική φύση της ζωής,

για την πάντα παρούσα ζωντάνια του πλανήτη».

Όσο για τα εξελιγμένα πειράματα στην ανάπτυξη της «ζωής in vitro», όλα δεν κατέληξαν σε τίποτα. Και αν οι προηγούμενες επιστήμονες είχαν ακόμη μια αχτίδα ελπίδας να προσομοιώσουν ορισμένες αρχικές συνθήκες που θα μπορούσαν να οδηγήσουν στην εμφάνιση των απλούστερων οργανισμών, τότε μετά την ανακάλυψη του υλικού φορέα της κληρονομικότητας, όλα τα εδάφη είχαν φύγει από κάτω. Ανάμεσα στην εργαστηριακή οργανική ύλη και τις γενετικές δομές με βάση τις οποίες χτίζονται όλα τα έμβια όντα, υπάρχει ένα κενό που δεν μπορεί να καλυφθεί με τίποτα.

Έτσι ακριβώς Η σύγχρονη επιστήμη θεωρεί ότι η βιογένεση είναι η κύρια ιδιότητα των έμβιων όντωνκαι ταυτόχρονα το μεγαλύτερο μυστικό της φύσης, το άλυτο αίνιγμα της, πέρα ​​από τον έλεγχο του ανθρώπινου μυαλού. Ο συγγραφέας της έννοιας της ζωντανής ύλης, ο Vernadsky, είχε αρνητική στάση απέναντι σε άλλες εκδοχές της προέλευσης της ζωής, τονίζοντας σωστά ότι το τεράστιο πραγματικό υλικό που συσσωρεύεται στη φυσική επιστήμη αποδεικνύει αναμφίβολα την προέλευση όλων των σύγχρονων ζωντανών οργανισμών μέσω της βιογένεσης.

Αναγνωρίζοντας τη βιογένεση, σύμφωνα με την επιστημονική παρατήρηση, ως τη μοναδική μορφή προέλευσης των έμβιων όντων, αναπόφευκτα πρέπει να παραδεχτούμε ότι δεν υπήρξε αρχή ζωής στον κόσμο που παρατηρούμε, αφού αυτός ο ίδιος ο κόσμος δεν είχε αρχή. Η ζωή είναι αιώνια στο βαθμό που ο κόσμος είναι αιώνιος, και πάντα μεταδιδόταν μέσω της βιογένεσης. Αυτό που ισχύει για δεκάδες και εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια που έχουν περάσει από την αρχαία εποχή μέχρι σήμερα, ισχύει για ολόκληρο το αμέτρητο πέρασμα του χρόνου σε όλες τις κοσμικές περιόδους της ιστορίας της Γης, και επομένως ισχύει για ολόκληρο το σύμπαν.

Ως αποτέλεσμα, η επιστήμη καταλήγει στο συμπέρασμα ότι στον απαρχή σύμπαν είναι οι ίδιοι αιώνιοι Τα τέσσερα κύρια συστατικά του είναι η ύλη, η ενέργεια, ο αιθέρας και η ζωή.

Από την αρχή της εμφάνισής της, η βιόσφαιρα της γης ήταν μια περιοχή του φλοιού της γης στην οποία η ενέργεια της κοσμικής ακτινοβολίας μετατράπηκε σε τέτοιους τύπους γήινης ενέργειας όπως ηλεκτρική, χημική, μηχανική και θερμική. Χάρη σε αυτό, η ιστορία της βιόσφαιρας είναι πολύ διαφορετική από την ιστορία άλλων τμημάτων του πλανήτη και η σημασία της στον πλανητικό μηχανισμό είναι απολύτως εξαιρετική. Είναι τόσο, αν όχι περισσότερο, δημιούργημα του Ήλιου όσο και αποκάλυψη των διεργασιών της Γης.

Η αυτόματη ρύθμιση της ζωντανής ύλης στη βιόσφαιρα, που εξαρτάται από την ενότητα τάξης και χάους, εξηγεί επίσης την προέλευση της ζωής, αφού η ύπαρξη χάους και τακτικής, κυκλικής κίνησης παίζει τεράστιο ρόλο στο σχηματισμό διαφόρων βιολογικών δομών. Άλλωστε, η χαοτική συμπεριφορά είναι τυπική ιδιότητα πολλών συστημάτων (τόσο φυσικών όσο και τεχνικών). Καταγράφεται σε περιοδικά επαναλαμβανόμενη διέγερση των καρδιακών κυττάρων, σε χημικές αντιδράσεις, όταν εμφανίζονται αναταράξεις σε υγρά και αέρια, σε ηλεκτρικά κυκλώματα και άλλα μη γραμμικά δυναμικά συστήματα, εκδηλώνεται με διασκορπιστικές δομές, όπως τους αποκαλούσε άλλος επιφανής επιστήμονας Ilya Prigozhin.

Τέτοιες δομές διάχυσης έχουν τα ακόλουθα σημάδια χωρίς τα οποία είναι αδύνατη η αυτοοργάνωση του συστήματος: είναι ανοιχτά, μη γραμμικά και μη αναστρέψιμα.Στη διαδικασία της εμφάνισης της επίγειας ζωής, ο κύριος ρόλος έπαιξε συστήματα αυτοοργάνωσης. Το αποτέλεσμα της συγκεκριμένης επιλογής τους στην πορεία της μακροπρόθεσμης εξέλιξης είναι η ζωή.. Κατά συνέπεια, η φύση «εφηύρε» όχι μόνο την αρχή του ελέγχου προγράμματος ανοιχτού βρόχου, αλλά και την αρχή του αυτόματου ελέγχου κλειστού βρόχου με ανάδραση σε ζωντανά συστήματα.

Η κοσμική ακτινοβολία που παράγεται από τον γαλαξιακό πυρήνα, τα αστέρια νετρονίων, τα κοντινά αστρικά συστήματα, τον Ήλιο και τους πλανήτες διαπερνούν ολόκληρη τη βιόσφαιρα, διαπερνώντας τα πάντα σε αυτήν.

Σε αυτή τη ροή μιας μεγάλης ποικιλίας ακτινοβολιών, η κύρια θέση ανήκει στην ηλιακή ακτινοβολία, η οποία καθορίζει τα βασικά χαρακτηριστικά της λειτουργίας του μηχανισμού της βιόσφαιρας, η οποία είναι κοσμοπλανητικής φύσης. Ο V.I. Vernadsky γράφει τα εξής σχετικά:

«Ο Ήλιος έχει ξαναδουλέψει ριζικά και έχει αλλάξει την όψη της Γης, διαποτίστηκε και αγκαλιάστηκε

βιόσφαιρα. Σε μεγάλο βαθμό, η βιόσφαιρα είναι μια εκδήλωση των ακτινοβολιών της.

αποτελεί έναν πλανητικό μηχανισμό που τα μετατρέπει σε νέα

διάφορες μορφές ελεύθερης ζωντανής ενέργειας, η οποία είναι θεμελιωδώς

αλλάζει την ιστορία και τη μοίρα του πλανήτη μας».

Εάν οι υπέρυθρες και υπεριώδεις ακτίνες του Ήλιου επηρεάζουν έμμεσα τις χημικές διεργασίες της βιόσφαιρας, τότε η χημική ενέργεια στην αποτελεσματική της μορφή λαμβάνεται από την ενέργεια των ηλιακών ακτίνων με τη βοήθεια ζωντανής ύλης - ένα σύνολο ζωντανών οργανισμών που λειτουργούν ως μετατροπείς ενέργειας . Αυτό σημαίνει ότι η γήινη ζωή δεν είναι καθόλου τυχαία· είναι μέρος του κοσμοπλανητικού μηχανισμού της βιόσφαιρας.

Τα δεδομένα που διαθέτει η σύγχρονη επιστήμη δείχνουν ότι η ζωντανή ύλη αναπτύσσεται προοδευτικά μόνο εάν, μέσω της ζωτικής δραστηριότητάς της, αυξάνει την τάξη του οικοτόπου της. Αυτό είναι το κύριο και εξαιρετικά σημαντικό σημάδι της ζωντανής ύλης.

Για μια ευφυή μορφή ζωντανής ύλης, αυτοί οι νόμοι έχουν μια ιδιαίτερη, αποφασιστική σημασία. Η γήινη ευφυής μορφή ζωής - η ανθρωπότητα - τις εκπληρώνει, παρέχοντας δύο φορείς της αθανασίας της: βιολογική αναπαραγωγή (κοινή ιδιότητα όλης της ζωντανής ύλης) και πνευματική και πολιτιστική, τελικά κοσμική αθανασία (δημιουργική συμβολή στη δημιουργία της νοόσφαιρας).

Είναι η δημιουργική δραστηριότητα, ως καθαρά ανθρώπινη ιδιότητα της ευφυούς ζωής, που για κάθε άνθρωπο αποτελεί τη βάση και την εγγύηση της ατομικής, προσωπικής ανάπτυξης και της μακροχρόνιας ενεργού ζωής του. Γενικά, αυτό εκφράζεται στην πρόοδο των ανθρώπινων πληθυσμών, ολόκληρης της ανθρωπότητας, στην ανάπτυξη της ψυχοφυσιολογικής, βιολογικής, παγκόσμιας υγείας της.

Προφανώς δεν θα είναι δυνατό να κατανοήσουμε την ουσία της ζωής, τη ζωντανή πλανητική ύλη, την ευφυή μορφή της - τον άνθρωπο, λαμβάνοντας υπόψη μόνο τον απομονωμένο χώρο της Γης. Η γήινη ζωή είναι αδιαχώριστη από τις κοσμικές διεργασίες και περιλαμβάνεται στην ενότητα του παγκόσμιου συνόλου (σύμπαν). Τα μονοπάτια της ανθρώπινης προόδου, καθώς και οι αντιφάσεις, οι εντάσεις και οι καταστροφές που συνοδεύουν τη ζωή του, μπορούν να κατανοηθούν και να ρυθμιστούν μόνο με βάση μια ευρεία κατανόηση της ανθρωποκοσμικής φύσης της κοινωνικο-φυσικής εξέλιξης του ανθρώπου και των προοπτικών του.

Έτσι, διατυπώνοντας μια υπόθεση σχετικά με την κοσμική κλίμακα της κατανομής της ζωντανής ύλης στο σύμπαν, οι επιστήμονες προχωρούν από το γεγονός ότι οι αρχές του απείρου και του ανεξάντλητου της ύλης ισχύουν όσον αφορά τη συμπερίληψη της ζωής (συμπεριλαμβανομένης της ευφυούς μορφής της) στο την ενότητα του σύμπαντος.

2. ΠΟΙΚΙΛΟΛΟΓΙΑ ΕΙΔΩΝ ΣΤΗ ΓΗ.

Η ζωντανή ύλη, αν τη θεωρήσουμε ως σύνολο, αντιπροσωπεύει μια ορισμένη ενιαία και ομοιογενή ουσία της ζωής γενικά, είναι η ζωή ως τέτοια. Ωστόσο, στη φύση γύρω μας, η ζωντανή ύλη είναι ένας πολύπλοκος και διαφοροποιημένος σχηματισμός· αποτελείται από μια μεγάλη ποικιλία ειδών, τα οποία με τη σειρά τους χωρίζονται σε πολυάριθμα υποείδη, που αποτελούνται από μεμονωμένα έμβια όντα.

Ταυτόχρονα, μπορεί κανείς να δηλώσει όχι μόνο τη σκοπιμότητα της δομής κάθε μεμονωμένου πλάσματος, αλλά και την τάξη που υπάρχει σε όλη τη ζωντανή φύση στο σύνολό της. Η ενότητα και η ποικιλομορφία των ζωντανών ειδών δεν αποκλείει το ένα το άλλο, αντίθετα, όπως δείχνουν διάφορες φυσικές επιστήμες, προϋποθέτουν το ένα το άλλο.

Η ποικιλομορφία του οργανικού κόσμου δεν περιορίζεται στον αριθμό των διαφορετικών ειδών. Τα είδη, με τη σειρά τους, αποτελούνται από νεαρά και ενήλικα άτομα, πολλά έχουν αρσενικά και θηλυκά, ορισμένα κοινωνικά έντομα έχουν βασίλισσες, κηφήνες, εργάτριες και στρατιώτες και, τέλος, τα περισσότερα είδη έχουν ποικιλίες, γεωγραφικές φυλές και οικολογικές μορφές. Χαρακτηρίζονται από ορισμένες δομές και τρόπους ζωής.

Κι όμως, με όλη του την ποικιλομορφία, ο οργανικός κόσμος δεν είναι κάτι διάσπαρτο και χαοτικό. Ανεξάρτητα από το πόσο διαφορετικά μπορεί να είναι τα μεμονωμένα είδη ζώων, φυτών και μικροοργανισμών, όλα έχουν ένα ορισμένο βιοχημική ενότητα, που εκφράζεται στην κοινή χημική σύνθεση (πρωτεΐνες, υδατάνθρακες, λίπη, ενζυμικά και ορμονικά συστήματα, κ.λπ.) και την ομοιότητα των τύπων αντιδράσεων που διέπουν τις διαδικασίες αφομοίωσης και αφομοίωσης.

Ταυτόχρονα, υπάρχουν επίσης συγκεκριμένα χαρακτηριστικά και διαφορές μεταξύ των ειδών ήδη στο επίπεδο της ίδιας της βιοχημείας. Αυτά τα χαρακτηριστικά διακρίνουν ένα ζώο από ένα φυτό, τα βακτήρια από τους ιούς και μερικές φορές ακόμη και ένα είδος από ένα άλλο.

Υπάρχει επίσης μια ορισμένη ενότητα στη δομή των ζώων, των φυτών και των μικροοργανισμών. Αυτή η ενότητα εντοπίζεται κυρίως σε κυτταρικό επίπεδο, αφού το κύτταρο είναι η βάση της δομής όλων των οργανισμών. Οι επιστήμονες έχουν επίσης εντοπίσει και περιγράψει ορισμένους γενικούς νόμους σύμφωνα με τους οποίους όλα τα είδη ζώων και φυτών ζουν και αναπτύσσονται χωρίς εξαίρεση. Τέτοιοι, για παράδειγμα, είναι ο νόμος της ενότητας του ζωντανού σώματος και του περιβάλλοντος του, ο νόμος της φυσικής επιλογής, ο νόμος της σχέσης μεταξύ της ατομικής και της ιστορικής ανάπτυξης των οργανισμών κ.λπ.

Από την άλλη πλευρά, εφόσον ο οργανικός κόσμος είναι διακριτός, δηλαδή αποτελείται από χωριστά υπάρχοντα μέρη, τότε κάθε τέτοιο μέρος, υπό μια ορισμένη έννοια, είναι ήδη ένα σύνολο. Διαθέτοντας μια ορισμένη αυτονομία, τα μέρη αποτελούν μέρος μεγαλύτερων δομικών μονάδων, σχηματίζοντας διαφορετικά στάδια της οργάνωσης της ζωντανής ύλης - από το κύτταρο μέχρι τον οργανικό κόσμο ως σύνολο.

Αλλά και η αυτονομία των οργανισμών (των ατόμων) είναι σχετική· υπάρχουν μόνο ως συστατικά πληθυσμών. Οι πληθυσμοί είναι μια συλλογή από ελεύθερα διασταυρούμενα άτομα του ίδιου είδους που καταλαμβάνουν ορισμένες περιοχές - βιοτόπων.Το σύνολο τέτοιων εδαφικών πληθυσμών αποτελεί ένα είδος που κατανέμεται σε ένα ορισμένο μέρος της επιφάνειας της γης, στις συνθήκες στις οποίες έχει προσαρμοστεί.

«Η συσχέτιση ετερογενών ατόμων σε έναν πληθυσμό, και διαφορετικά

πληθυσμούς σε είδη δημιουργεί πολλά πλεονεκτήματα στον αγώνα για ύπαρξη

και διασφαλίζει μια πιο ενεργή σχέση μεταξύ του είδους και του περιβάλλοντος, αφού

Εδώ προκύπτουν πιο ενεργές σύνθετες μορφές ομαδικής ζωής. Μορφολογική ποικιλότητα εντός του είδους, ύπαρξη γεωγραφικής

φυλές (υποείδη) και βιολογικές μορφές επεκτείνουν τη χρήση του είδους

περιβάλλον και είναι σημαντικά για την επιτυχία του αγώνα του ενάντια σε άλλα είδη».

Οι βιοκαινώσεις μεμονωμένων βιοτόπων και φυσικών ζωνών, με βάση τη γενική κυκλοφορία των ουσιών, συνδυάζονται σε ένα ενιαίο σύστημα - τον οργανικό κόσμο. Όλα τα μέρη ενός οργανικού κόσμου διαφέρουν όχι μόνο ως προς τον βαθμό ανεξαρτησίας και αυτονομίας, αλλά και στο γεγονός ότι καθώς αναπτύσσονται, σε κάθε στάδιο προκύπτουν ποιοτικά νέες, πιο περίπλοκες εκδηλώσεις ζωής, ενώ η αλληλεπίδραση των έμβιων όντων με τα ανόργανα το περιβάλλον βαθαίνει και διευρύνεται.

Η ενότητα της ποικιλόμορφης και πολύπλοκα οργανωμένης ζωντανής φύσης εκφράζεται στις αλληλεπιδράσεις και τις αλληλεπιδράσεις ποιοτικά διαφορετικών ειδών ζώων, φυτών και μικροοργανισμών. Αυτές οι σχέσεις χρησιμεύουν ως βάση για την εμφάνιση και την ανάπτυξη κοινοτήτων που αποτελούνται από διαφορετικά είδη.

Αυτή είναι, γενικά, η δομή του οργανικού κόσμου, που στηρίζεται η κύρια ιδιότητα της ζωντανής ύλης - η ανταλλαγή ουσιών και ενέργειας με το περιβάλλον.

Οι σχέσεις μεταξύ ζώων, φυτών και μικροοργανισμών, που αναπτύσσονται με βάση τον βιολογικό κύκλο των ουσιών, έχουν ιστορία όσο και η εξέλιξη αυτών των ομάδων. Ρυθμίζονται από αμοιβαίες προσαρμογές που προέκυψαν κατά την εξέλιξη. Αυτό εξηγεί τη γνωστή σειρά και συνοχή στις βιοκαινώσεις. Αλλά και αυτές οι σχέσεις είναι αντιφατικές. Μεμονωμένα είδη ζώων, φυτών ή μικροοργανισμών συνδέονται μεταξύ τους με τροφές, χωρικές και άλλες σχέσεις. Σε πολλές περιπτώσεις, δεν μπορούν να υπάρξουν το ένα χωρίς το άλλο, αλλά ταυτόχρονα, κάθε είδος έχει μια ορισμένη ανεξαρτησία.

Η αυτονομία ενός είδους ως μέρος ενός αναπόσπαστου οργανικού κόσμου έγκειται στη δυνατότητα πολλών τρόπων προσαρμογής του στο περιβάλλον του. Ποια από αυτές τις μεθόδους προσαρμογής θα πραγματοποιηθεί πραγματικά θα εξαρτηθεί από τον συγκεκριμένο συνδυασμό περιστάσεων. Επιπλέον, τα είδη προέκυψαν σε διαφορετικά μέρη και σε διαφορετικούς χρόνους, και ως εκ τούτου έχουν διαφορετικές ιστορίες και ικανότητες να υπάρχουν υπό ορισμένες συνθήκες. Στις βιοκαινώσεις, είδη διαφορετικής προέλευσης, τα οποία σε διαφορετικούς χρόνους έγιναν μέρος μιας δεδομένης κοινότητας, αποτελούν συνήθως ένα σημαντικό ποσοστό. Επομένως, ο βαθμός της αμοιβαίας προσαρμογής τους είναι επίσης άνισος και οι ίδιες οι προσαρμογές είναι σχετικές.

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ.

Το ζήτημα των λειτουργιών της ζωντανής ύλης και της ποικιλομορφίας των ειδών συνδέεται στενά με προέλευση του προβλήματος της ζωής .

Η σύγχρονη επιστήμη υποστηρίζει ότι δεν έχει νόημα να μιλάμε για ζωή στον πλανήτη μας με όρους γένεσης, γιατί αυτό θα προϋπέθετε την ύπαρξη μιας ορισμένης «αρχής», δηλαδή ενός σημείου στην εξέλιξη πριν από το οποίο δεν θα υπήρχε ακόμη ζωή στη Γη. Σε αυτή την περίπτωση, το μόνο που θα έμενε είναι να υποθέσουμε την υπόθεση της σταδιακής ανάδυσης έμβιων όντων από τη μη ζωντανή ύλη. Η σύγχρονη επιστήμη αρνείται αυτή την πιθανότητα και προβάλλει μια υπόθεση σχετικά η εξωγήινη προέλευση της ζωής και η αρχική της φύση.

Η ζωντανή ύλη είναι ένα φαινόμενο σε κοσμική κλίμακα, και όχι «συγκεκριμένα επίγειο», όπως το έθεσε ο V.I. Vernadsky. Η ιδέα του Vernadsky δηλώνει ότι τα μικρόβια της ζωής μεταφέρονταν συνεχώς στη Γη από το εξωτερικό, αλλά ενισχύονταν στον πλανήτη μας μόνο όταν δημιουργήθηκαν ευνοϊκές συνθήκες για αυτό στη Γη.

Υπάρχουν μια σειρά από κύρια λειτουργίες, ιδιότητες και νόμους, κατά μήκος της οποίας αναπτύσσεται η ζωντανή ύλη.

Η κύρια λειτουργία του είναι αυτοσυντηρούμενη ζωή.Αποδεικνύεται από πολλά επιστημονικά πειράματα και πειράματα, ως αποτέλεσμα των οποίων οι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι ένας αριθμός οργανισμών παρέμεινε αμετάβλητος σε όλη την ιστορία της βιόσφαιρας. Αυτά περιλαμβάνουν, πρώτα απ 'όλα, τα λεγόμενα λιθοτροφικά βακτήρια που ανακαλύφθηκαν ως αποτέλεσμα των πειραμάτων του S. N. Vinogradsky. Αυτά τα βακτήρια είναι κυριολεκτικά αθάνατη, άφθαρτη και μη εξελισσόμενη ουσία .

Επιπλέον, μεμονωμένα μέρη της ζωντανής ύλης είναι ικανά να παρέχουν το ένα στο άλλο υπηρεσίες που συντηρούν τη ζωή. Εάν υπάρχουν οργανισμοί που συσσωρεύουν ορισμένες ουσίες, τότε είναι λογικό να υποθέσουμε ότι στη φύση πρέπει να υπάρχουν και οργανισμοί με αντίθετη βιογεωχημική λειτουργία για να διατηρηθούν ισορροπία. Αυτοί οι οργανισμοί του δεύτερου τύπου αποσυνθέτουν αυτή την ουσία σε απλά ορυκτά συστατικά, τα οποία στη συνέχεια τίθενται ξανά στην κυκλοφορία. Ετσι δουλεύει κλειστός κύκλος κυκλοφορίας ζωντανής ύλης.Αυτό είναι δυνατό χάρη στις συμπληρωματικές και αμοιβαία υποστηρικτικές λειτουργίες μεμονωμένων μερών της ζωντανής ύλης.

Η κύρια ιδιότητα της ζωής, λοιπόν, είναι βιογένεση,δηλαδή την ικανότητα δημιουργίας αυτο-οργανωτικών και αυτο-αναπτυσσόμενων συστημάτων. Γενική ιδιότητα της ζωντανής ύλης - βιολογική αναπαραγωγή,και την ειδική του περίπτωση - πνευματική-πολιτιστική, εν τέλει κοσμική αθανασία (δημιουργική συμβολή του ανθρώπου στη δημιουργία της νοόσφαιρας). Η ζωή γενικά είναι το αποτέλεσμα συγκεκριμένης επιλογής στην πορεία της μακροπρόθεσμης εξέλιξης.

Μια άλλη πτυχή της έννοιας της ζωντανής ύλης είναι η σχέση του οργανισμού με το περιβάλλον του. Ένας οργανισμός (και, ευρύτερα, η ύλη γενικότερα) υπάρχει μόνο λόγω ανταλλαγή ουσιών και ενέργειας με το περιβάλλον τους. Αυτό σημαίνει ότι η ζωντανή ύλη αναπτύσσεται προοδευτικά μόνο εάν, μέσω της ζωτικής δραστηριότητάς της, αυξάνει την τάξη του οικοτόπου της.

Στον πλανήτη μας υπάρχει σε τέσσερις κύριες μορφές: ως ύλη, ενέργεια, αιθέρας και ζωή.

Επιπλέον, η επιστήμη προσδιορίζει αρκετούς γενικούς νόμους ανάπτυξης και λειτουργίας οποιουδήποτε οργανισμού: τον νόμο ενότητα του ζωντανού σώματος και του περιβάλλοντος του, νόμος ΦΥΣΙΚΗ ΕΠΙΛΟΓΗ, νόμος σχέσεις μεταξύ ατομικής και ιστορικής ανάπτυξης των οργανισμών.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ.

1) V. I. Vernadsky.Εποχή της Γης // Vladimir Ivanovich Vernadsky: Υλικά για μια βιογραφία. Τ. 15. – Μ.; 1988; σσ. 318 - 326

2) Έννοιες της σύγχρονης φυσικής επιστήμης. Σχολικό βιβλίο, εκδ. ΣΙ. Σαμυγίνα. – Ροστόφ στον Ντον. 1999.

3) G. P. Aksenov. Ζωντανή ύλη: μεταξύ αιωνιότητας και χρόνου. // Vladimir Ivanovich Vernadsky: Υλικά για τη βιογραφία. Τ. 15. – Μ.; 1988; σσ. 202 - 221

4) S. G. Semenova.Ενεργή εξελικτική σκέψη του Vernadsky // Vladimir Ivanovich Vernadsky: Υλικά για τη βιογραφία. Τ. 15. – Μ.; 1988; σσ. 221 - 249

G. P. Aksenov. Ζωντανή ύλη: μεταξύ αιωνιότητας και χρόνου. // Vladimir Ivanovich Vernadsky: Υλικά για τη βιογραφία. Τ. 15. – Μ., 1988, σελ. 211

Έννοιες της σύγχρονης φυσικής επιστήμης. Σχολικό βιβλίο, εκδ. ΣΙ. Σαμυγίνα. – Ροστόφ στον Ντον. 1999. Σελ. 532

G. P. Aksenov. Ζωντανή ύλη: μεταξύ αιωνιότητας και χρόνου. // Vladimir Ivanovich Vernadsky: Υλικά για τη βιογραφία. Τ. 15. – Μ., 1988, σελ. 215

Έννοιες της σύγχρονης φυσικής επιστήμης. Σχολικό βιβλίο, εκδ. ΣΙ. Σαμυγίνα. – Ροστόφ στον Ντον. 1999. Σελ. 534

Έννοιες της σύγχρονης φυσικής επιστήμης. Σχολικό βιβλίο, εκδ. ΣΙ. Σαμυγίνα. – Ροστόφ στον Ντον. 1999. Σελ. 382

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΤΗΣ ΡΩΣΙΚΗΣ ΟΜΟΣΠΟΝΔΙΑΣ

ΣΑΜΑΡΑ ΚΡΑΤΙΚΟ ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

Τμήμα...

Δοκιμή.

Ποικιλία ειδών στη Γη. Λειτουργίες της ζωντανής ύλης στον πλανήτη.

πραγματοποιήθηκαν:

...-ετής φοιτητής

... σχολή

τετραγωνισμένος:

ΣΑΜΑΡΑ 2004

ΣΧΕΔΙΟ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ.

1. ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ ΤΗΣ ΖΩΗΣ ΥΛΗΣ.

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ.

Το 1916, όταν ο εγχώριος επιστήμονας V.I. Vernadsky εισήγαγε στην επιστήμη την ιδέα του "ζωντανή ύλη", αυτό άλλαξε εντελώς την επιστημονική κοσμοθεωρία που επικρατούσε μέχρι εκείνη την εποχή. Από αυτή τη στιγμή ξεκινά η αναθεώρηση των βασικών διατάξεων της σύγχρονης επιστήμης της Γης και ορισμένων παρακείμενων ιδιωτικών κλάδων της φυσικής επιστήμης.

Προηγουμένως, ήταν γενικά αποδεκτό ότι όλα τα έμβια όντα προέκυψαν απλώς μέσω της σταδιακής περιπλοκής της αδρανούς ύλης της Γης. Ωστόσο, ο Vernadsky αναγνωρίζει τέτοιες απόψεις ως αβάσιμες και, σε ένα νέο στάδιο στη φυσική επιστήμη, επιστρέφει στη θεωρία J.L. Μπουφόν, σύμφωνα με την οποία ολόκληρο το σύμπαν είναι διαποτισμένο από αιώνια και άφθαρτα οργανικά σωματίδια και η ποσότητα της ζωής στη Γη είναι σταθερή. Από αυτές τις προϋποθέσεις προέκυψε ότι Είναι η ζωντανή κατάσταση της ύλης που είναι η κύρια και θεμελιώδης κατάστασή της.Σε σημειώσεις που γράφτηκαν μεταξύ 1917 και 1921 και δημοσιεύθηκαν 60 χρόνια αργότερα με τη μορφή του βιβλίου «Living Matter», ο Vernadsky ορίζει αυτή τη νέα έννοια ως εξής:

«Θα ονομάσω ζωντανή ύλη συλλογή οργανισμών,

συμμετέχοντας σε γεωχημικές διεργασίες. Οι οργανισμοί που αποτελούν το σύνολο θα είναι στοιχεία της ζωντανής ύλης. Σε αυτή την περίπτωση, δεν θα δώσουμε προσοχή σε όλες τις ιδιότητες της ζωντανής ύλης, αλλά μόνο σε αυτές που σχετίζονται με τη μάζα (βάρος), τη χημική σύσταση και την ενέργειά της. Σε αυτή τη χρήση, η «ζωντανή ύλη» είναι μια νέα έννοια στην επιστήμη. Δεν χρησιμοποιώ σκόπιμα έναν νέο όρο, αλλά χρησιμοποιώ έναν παλιό, δίνοντάς του ένα ασυνήθιστο, αυστηρά καθορισμένο περιεχόμενο».

Σύμφωνα με τη θεωρία του Vernadsky, όχι μόνο τα πετρώματα και τα απολιθώματα, αλλά και η ατμόσφαιρα της Γης στο σύνολό της είναι αποτέλεσμα της ζωτικής δραστηριότητας βακτηρίων, φυτών και ζώων. Η σύνδεση μεταξύ γεωλογικών δομών και οργανικής ζωής, κατά κανόνα, δεν είναι προσβάσιμη σε άμεση παρατήρηση, δεν είναι προφανής και καλύπτεται. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι αυτού του είδους οι διαδικασίες χαρακτηρίζονται από εξαιρετικά μεγάλες χρονικές περιόδους. Ωστόσο, μια τέτοια σύνδεση υπάρχει και με επαρκή επιμονή του ερευνητή είναι πάντα δυνατό να βρεθεί η βασική αιτία - τις περισσότερες φορές αυτή η διαδικασία στον πυρήνα της περιέχει τη χημική επίδραση ενός ή περισσότερων οργανισμών για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Υπάρχουν τρεις θεμελιωδώς διαφορετικές απαντήσεις στο ερώτημα της προέλευσης της ζωής και, κατά συνέπεια, των λειτουργιών της ζωντανής ύλης.

Το πρώτο καταλήγει τελικά στο το αξίωμα της αιωνιότητας της ζωήςκαι, επομένως, για την κοσμική του προέλευση. Το δεύτερο βασίζεται κατά κάποιο τρόπο στην υπόθεση του καθαρά γήινη προέλευση της ζωήςκαι, κατά συνέπεια, ολόκληρη η ποικιλομορφία των ζωντανών ειδών που μπορούμε να παρατηρήσουμε στο τρέχον στάδιο της εξέλιξης.

Ωστόσο, και στις δύο περιπτώσεις, και οι δύο πιθανές απαντήσεις στο ερώτημα της προέλευσης της ζωής δεν είναι παρά υποθέσεις. Και επομένως, για να έρθουν πιο κοντά στην αλήθεια, οι επιστήμονες έπρεπε να αφήσουν αυτές τις υπερβολικά αφηρημένες και εικασιακές απαντήσεις στην άκρη και να βασιστούν σε αδιαμφισβήτητες, συνεπείς θέσεις. Οι θέσεις αυτές πρέπει να προκύπτουν από επανειλημμένα αποδεδειγμένα γεγονότα, τα οποία, λόγω αυτής της συγκυρίας, δεν υπόκεινται πλέον σε αμφισβήτηση.

Στο έργο του "Biosphere" V.I. Ο Βερνάντσκι προβάλλει έξι τέτοιες θεμελιώδεις γενικεύσεις.

1. Υπό τις συνθήκες της Γης, δεν έχει παρατηρηθεί ποτέ το γεγονός της προέλευσης των έμβιων όντων από τα μη.

Αυτή η διατριβή καταδεικνύει ξεκάθαρα τη διαφορά μεταξύ μιας εμπειρικής γενίκευσης όχι μόνο από μια υπόθεση, αλλά και από οποιοδήποτε καθαρά θεωρητικό αξίωμα. Δεν δηλώνει ότι η δημιουργία έμβιων πραγμάτων από μη έμβια όντα είναι κατ' αρχήν αδύνατη, αλλά δηλώνει μόνο ότι εντός των ορίων των παρατηρήσεών μας δεν υπάρχουν τέτοια γεγονότα.

1. Δεν υπάρχουν εποχές απουσίας ζωής στη γεωλογική ιστορία
2. Η σύγχρονη ζωντανή ύλη σχετίζεται γενετικά με όλους τους προηγούμενους οργανισμούς
3. Στη σύγχρονη γεωλογική εποχή, η ζωντανή ύλη επηρεάζει επίσης τη χημική σύσταση του φλοιού της γης όπως και σε προηγούμενες εποχές
4. Υπάρχει ένας σταθερός αριθμός ατόμων που συλλαμβάνονται σε μια δεδομένη στιγμή από τη ζωντανή ύλη
5. Η ενέργεια της ζωντανής ύλης είναι η μετατρεπόμενη, συσσωρευμένη ενέργεια του Ήλιου

1. ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ ΤΗΣ ΖΩΗΣ ΥΛΗΣ.

Οι δύο πιο κοινές απαντήσεις στο ερώτημα της φύσης της προέλευσης της ζωής εμπίπτουν σε τρεις διαφορετικές λύσεις σε αυτό το πρόβλημα.

1. Η ζωή ξεκίνησε στη Γη κατά τα κοσμικά στάδια της ιστορίας της σε τέτοιες μοναδικές συνθήκες που δεν επαναλήφθηκαν πλέον στις μεταγενέστερες γεωλογικές εποχές.
2. Η ζωή είναι αιώνια, δηλαδή υπήρχε στη Γη και στις κοσμικές εποχές του παρελθόντος της.
3. Η ζωή, αιώνια στο σύμπαν, εμφανίστηκε νέα στη Γη. Με άλλα λόγια, αυτή η έννοια δηλώνει ότι τα έμβρυα της ζωής μεταφέρονταν στη Γη από το εξωτερικό συνεχώς. Αλλά κέρδισαν μια βάση στον πλανήτη μας μόνο όταν δημιουργήθηκαν ευνοϊκές συνθήκες για αυτό στη Γη.

Ο V.I. Vernadsky και ορισμένοι από τους οπαδούς του, σημαντικοί σύγχρονοι επιστήμονες, δέχονται την τρίτη επιλογή, δηλαδή την υπόθεση της κοσμικής μεταφοράς λανθάνοντων μορφών ζωής, αφού, σύμφωνα με τον Vernadsky, «η ζωή είναι ένα κοσμικό φαινόμενο και όχι ειδικά επίγειο .» Ήταν αυτή η θεωρία που γέννησε την ιδέα του μια ενιαία ζωντανή ουσία εξωγήινης φύσης.Ένα σημαντικό σημείο σε αυτή τη θεωρία είναι η εισαγωγή ζωντανής ύλης στη Γη από τα βάθη του διαστήματος. Αλλά αυτή η πηγή εισήχθη όχι στο μοριακό επίπεδο (δηλαδή, όχι με τη μορφή μιας συλλογής ζωντανών μορίων), αλλά με τη μορφή βιολογικών πεδίων που λειτουργούν συνεχώς στο σύμπαν. Η λειτουργία αυτών των πεδίων είναι τέτοια που σχηματίζονται ζωντανά μόρια όπου υπάρχουν οι απαραίτητες συνθήκες για αυτό. Πρόσφατα, προέκυψαν στοιχεία για την πραγματική ύπαρξη αυτού του διάχυτου βιολογικού πεδίου.

Μια σειρά από γνωστά επιστημονικά πειράματα και ανακαλύψεις κατά καιρούς επιβεβαιώνουν την υπόθεση της αρχέγονης και αιωνιότητας της ζωντανής ύλης.

Πριν από λίγο καιρό, οι παλαιοντολόγοι ανακάλυψαν δομές με καθαρή γεωλογική εμφάνιση από βράχους των οποίων η ηλικία είναι περίπου 3,8 δισεκατομμύρια χρόνια. Επιπλέον, δεν υπάρχει λόγος να πιστεύουμε ότι σε αυτή την περίπτωση ανακαλύφθηκε το ίδιο το αρχικό στάδιο της ζωής. Κανείς δεν μπορεί να εγγυηθεί ότι με την ανάπτυξη των παλαιοντολογικών μεθόδων δεν θα βρεθούν ακόμη πιο αρχαία ίχνη ζωής. Με αυτήν την ανακάλυψη σχετίζεται και μια άλλη, ήδη από το βιογεωχημικό πεδίο: η σταθερότητα της αναλογίας δύο ισοτόπων άνθρακα στο φλοιό της γης. Αυτή η ανακάλυψη σημαίνει ότι σε όλη τη γεωλογική ιστορία, η ζωντανή ύλη ελέγχει τον κύκλο του άνθρακα της γης, καθώς ένας από τους άνθρακες είναι βιογενής.

Σε ένα άλλο πείραμα, οι επιστήμονες πήραν ζωντανά κύτταρα αίματος και πρόσθεσαν αντισώματα σε αυτά με τη μορφή διαλύματος. Όπως ήταν αναμενόμενο, το αποτέλεσμα ήταν μια διαδικασία αποκοκκίωσης (αποδόμησης) των ζωντανών κυττάρων και πέθαναν. Αυτά τα σώματα στη συνέχεια αραιώθηκαν με νερό και προστέθηκαν ξανά στα κύτταρα του αίματος. Ως αποτέλεσμα, τα κύτταρα διαλύθηκαν ξανά. Αλλά η εντυπωσιακή φύση αυτού του πειράματος ήταν ότι το όριο μετά το οποίο τα αντισώματα παύουν να δρουν (καθώς η συγκέντρωσή τους γίνεται αμελητέα μικρή) δεν βρέθηκε ποτέ. Οι ερευνητές, μέσα από έναν τεράστιο αριθμό πειραμάτων, έφεραν τη διάλυση σε απίστευτη συγκέντρωση, η οποία ξεπερνά σημαντικά τον αριθμό των στοιχειωδών σωματιδίων σε ολόκληρο το σύμπαν. Αλλά ακόμα και σε αυτή τη συγκέντρωση, ο ορός συνέχισε να δρα.

Αυτό φαινόταν ακόμη πιο απίστευτο, αφού ούτε ένα μόριο της δραστικής ουσίας δεν μπορούσε να υπάρχει στο διάλυμα, και ωστόσο η αποκοκκίωση συνεχίστηκε. Οι επιστήμονες αντιμετώπισαν το ερώτημα: πώς μεταφέρονται οι πληροφορίες σε αυτήν την περίπτωση, εάν δεν υπάρχουν πλέον καν ίχνη του υλικού φορέα αυτών των πληροφοριών; Ως αποτέλεσμα αυτού του πειράματος, διαπιστώθηκε ότι οι βιολογικές πληροφορίες μπορούν να μεταδοθούν όχι μόνο με τη βοήθεια μορίων, αλλά και με κάποιο θεμελιωδώς διαφορετικό τρόπο. Αυτός ο μη καταγεγραμμένος παράγοντας είναι φορέας ενός βιολογικού πεδίου.

Αλλά, ίσως, η κύρια περίσταση που μαρτυρεί υπέρ της θέσης για την αιωνιότητα της ζώσας ύλης και την μη αναγώγιμη της από την άψυχη ύλη συνδέεται με τις ακόλουθες λειτουργίες της.

Η ζωντανή ύλη υπάρχει μόνο με τη μορφή βιόσφαιρας ενός μεγάλου σώματος, τα επιμέρους μέρη του οποίου εκτελούν αμοιβαία υποστηρικτικές και συμπληρωματικές λειτουργίες,σαν να παρέχουν ο ένας στον άλλον υπηρεσίες διατήρησης της ζωής. Εάν υπάρχουν οργανισμοί που συσσωρεύουν ορισμένες ουσίες, τότε είναι λογικό να υποθέσουμε ότι πρέπει να υπάρχουν και οργανισμοί με αντίθετη βιογεωχημική λειτουργία για να διατηρηθεί η ισορροπία. Αυτοί οι οργανισμοί του δεύτερου τύπου αποσυνθέτουν αυτή την ουσία σε απλά ορυκτά συστατικά, τα οποία στη συνέχεια τίθενται ξανά στην κυκλοφορία.

Επιπλέον, εάν υπάρχουν οξειδωτικά βακτήρια, τότε πρέπει να υπάρχουν - και υπάρχουν πάντα - αναγωγικά βακτήρια. Ένας ή περισσότεροι οργανισμοί δεν θα είναι σε θέση να επιβιώσουν στη Γη για μεγάλο χρονικό διάστημα. Μπορεί να δοθεί ένα ενδιαφέρον και ενδεικτικό παράδειγμα που επιβεβαιώνει τις συμπληρωματικές λειτουργίες της ζωντανής ύλης. Όταν δημιουργήθηκαν τα πρώτα διαστημόπλοια για μακροχρόνιες πτήσεις, οι σχεδιαστές αυτών των πλοίων ήταν οι πρώτοι που ένιωσαν την ανάγκη να εισαγάγουν συστήματα που αποδίδουν αυτοσυντηρούμενη ζωήεπί του σκάφους: όπως «νεφρά», «πνεύμονες» κ.λπ. για το πλοίο. Έτσι, εκτελούσαν λειτουργίες παρόμοιες με τις λειτουργίες της ζωντανής ύλης στη φύση.

Στο μεγάλο διαστημόπλοιο που ονομάζεται Γη, αν υπάρχει ένα πράγμα που είναι σταθερό, αυτό είναι οι λειτουργίες της ζωής. Και δεν είναι τυχαίο ότι ο Βερνάντσκι, έχοντας αρχικά αποκαλέσει τη βιόσφαιρα "μηχανισμό", αργότερα εγκατέλειψε αυτή τη λέξη, αντικαθιστώντας την με μια πιο κατάλληλη - έναν οργανισμό. Ο Vernadsky θεώρησε ότι ο αριθμός των ατόμων που συλλαμβάνονται στον κύκλο ζωής είναι σταθερός. Πιο συγκεκριμένα, ο αριθμός των ατόμων θεωρήθηκε ότι κυμαίνεται γύρω από κάποια μέση τιμή. Σε αυτή τη βάση, οι σύγχρονοι επιστήμονες, που έχουν υιοθετήσει την υπόθεση της αιωνιότητας και της κοσμικής προέλευσης της ζωής, διαψεύδουν τη δημοφιλή πεποίθηση ότι σε αφάνταστα μακρινούς χρόνους η ζωή ήταν εύθραυστη και αδύναμη, στριμώχνοντας μόνο σε μερικές απομονωμένες οάσεις.

Επιπλέον, οι επιστήμονες έκαναν υπολογισμούς για την ταχύτητα με την οποία οι οργανισμοί συλλαμβάνουν το διάστημα: σε σχέση με τα βακτήρια, αποδείχθηκε ότι ήταν συγκρίσιμη με την ταχύτητα του ήχου στον αέρα. Είναι επίσης γνωστό ότι είναι ικανά να αυξήσουν μάζα ίση με το βάρος της υδρογείου μέσα σε λίγες μέρες. Και ακόμη και ο ελέφαντας, το πιο αργό από όλα τα ζώα στην αναπαραγωγή, μπορεί να το κάνει αυτό σε 1.300 χρόνια, δηλαδή, από γεωλογική άποψη, σχεδόν αμέσως.

Οι συμβατικές και δημοφιλείς ιδέες, που προέρχονται από σχολικά εγχειρίδια, βασίζονται στην ιδέα της «αρχής» και της σταδιακής εξέλιξης της ζωής, της ανάπτυξής της από απλούστερες και πιο πρωτόγονες μορφές, ανεβαίνοντας σε όλο και πιο σύνθετες. Αλλά στην εξέλιξη, όταν παρουσιάζεται με αυτόν τον τρόπο, χάνονται ορισμένα βασικά σημεία, για παράδειγμα: τη σταθερότητα ενός αριθμού οργανισμών σε όλη την ιστορία της βιόσφαιρας.Τέτοιοι οργανισμοί που αρνούνται πεισματικά να εξελιχθούν περιλαμβάνουν τους λεγόμενους προκαρυώτες ή σφαιρίδια. Σε αντίθεση με τον υπόλοιπο ζωντανό κόσμο, τα κύτταρά τους δεν έχουν πυρήνα.

Παρά μια τέτοια πρωτόγονη φύση, και ίσως ακριβώς εξαιτίας της, οι προκαρυώτες αποδεικνύονται τόσο πανταχού παρόντες που είναι «ενσωματωμένοι» σχεδόν σε κάθε χημική αντίδραση που συμβαίνει στην επιφάνεια, στον λεγόμενο φλοιό του καιρού, στο εσωτερικό, στο θερμές πηγές, καθώς και σε νερό και ηφαιστειακές εκπομπές. Μια ζωντανή ουσία τοποθετείται σε κάποιο σημείο της αντίδρασης, μετατρέποντας έτσι τη γεωχημική εικόνα σε βιογεωχημική, δημιουργώντας το μη αναστρέψιμο αυτών των αντιδράσεων και οδηγώντας τις σε κάποιο αποτέλεσμα. Και δεδομένου ότι ο ρυθμός διαίρεσης αυτών των προκαρυωτών είναι τεράστιος, οι καρποί της βιογεωχημικής εργασίας τους είναι εκπληκτικοί. Για παράδειγμα, αυτό μπορεί να ειπωθεί για τα αποθέματα μεταλλεύματος της μαγνητικής ανωμαλίας του Kursk ή της λεκάνης μαγγανίου Chiatura. Όπου υπάρχει αυξημένη περιεκτικότητα οποιουδήποτε χημικού στοιχείου σε σύγκριση με τη μέση περιεκτικότητά του στον φλοιό της γης, τότε, κατά κανόνα, είναι απαραίτητο να αναζητήσουμε ζωντανή ύλη ως αιτία για αυτό. Τις περισσότερες φορές είναι προκαρυώτης ή, όπως αλλιώς λέγεται, λιθοτροφικά βακτήρια.

Ανακαλύφθηκαν από έναν εξαιρετικό Ρώσο μικροβιολόγο Σ.Ν. Βινόγκραντσκι. Εξέτασε βακτήρια θείου, τα οποία είχαν μη φυσιολογικές ποσότητες θείου στα κύτταρά τους. Το ερώτημα παρέμεινε άλυτο: γιατί αυτά τα πλάσματα χρειάζονται τόσο πολύ θείο; Ο Winogradsky πρότεινε ότι το θείο για τα βακτήρια είναι ένα θρεπτικό υπόστρωμα, το ίδιο με την πρωτεΐνη για άλλους οργανισμούς.

Αυτή η υπόθεση ήταν εντελώς αντίθετη με όλη την εμπειρία της βιολογίας. Θεωρήθηκε ότι οι ανόργανες, ορυκτές ουσίες είναι δομικό, υποστηρικτικό ή συνοδευτικό συστατικό των κυττάρων, αλλά όχι ενεργειακό συστατικό. Έτσι ανακαλύφθηκαν τα λιθοτροφικά, ή οι λεγόμενοι «πετροφάγοι», που έχουν μια δεύτερη κύρια μέθοδο διατροφής - ορυκτό (χημοσυνθετικό) σε αντίθεση με τη φωτοσυνθετική. Με τη μετατροπή των ορυκτών ενώσεων από τη μια μορφή στην άλλη, εξάγουν ενέργεια και επομένως δεν απαιτούν ηλιακή ενέργεια, όπως τα φυτά, ή άλλη οργανική ύλη, όπως τα ζώα.

Ως αποτέλεσμα περαιτέρω έρευνας, αποδείχθηκε ότι ο αριθμός των λιθοτροφών αυξάνεται συνεχώς: αυτό που φαινόταν σαν μια σπάνια ιδιοτροπία της φύσης έχει μετατραπεί σε μια τεράστια απόσπαση. Επιπλέον, αποδείχθηκε ότι στα μορφολογικά τους χαρακτηριστικά και στην οικολογία τους είναι τόσο διαφορετικά από τον υπόλοιπο ζωντανό κόσμο που έχουν σχηματίσει ένα εντελώς ξεχωριστό υπερβασίλειο της ζωντανής φύσης. Ανάμεσα σε αυτόν και στον υπόλοιπο (ευκαρυωτικό) ζωντανό κόσμο υπάρχει η ίδια απύθμενη άβυσσος χωρίς μεταβάσεις ή ενδιάμεσα βήματα, όπως μεταξύ ζωντανής και μη ζωντανής ύλης.

Και τέλος, τρίτον, οι προκαρυώτες είναι πολύ ανεξάρτητοι οργανισμοί. Οι μονάδες τους είναι ικανές να εκτελούν όλες τις λειτουργίες στη βιόσφαιρα. Αυτό σημαίνει ότι, καταρχήν, είναι δυνατή μια βιόσφαιρα με δομή που θα αποτελείται μόνο από προκαρυώτες. Είναι πολύ πιθανό ότι έτσι ήταν στο παρελθόν, πρώην σφαίρες. Και μετά όλοι οι δεινόσαυροι και οι κροκόδειλοι, όλα τα βρύα και οι λειχήνες, όλα τα ψάρια και τα ζώα, όλα τα μανιτάρια και τα φύκια, τα χόρτα και τα δέντρα - όλα αυτά είναι απλώς μια υπερκατασκευή, λουλούδια στην «φόδρα», η πρώτη βιόσφαιρα.

Τα ίδια τα λιθότροφα και τα γαλαζοπράσινα φύκια, που ανήκουν επίσης στο υπερβασίλειο των προκαρυωτών, είναι. Στη γεωχρονολογική κλίμακα, όπου τάξεις και είδη εξαφανισμένων και υφιστάμενων οργανισμών απεικονίζονται ως σταγόνες, περισσότερο ή λιγότερο επιμήκεις, δηλαδή εμφανίζονται και εξαφανίζονται, αυτοί οι οργανισμοί παρουσιάζονται ως μια συνεχής, ομοιόμορφη κορδέλα που εκτείνεται από την Αρχαϊκή περίοδο μέχρι πάνω. μέχρι σήμερα. Η ακριβής αποτύπωσή τους χωρίς αλλαγές σε όλη την άβυσσο της ύπαρξης της βιόσφαιρας είναι ένα πραγματικό μυστήριο για τους υποστηρικτές της θεωρίας της παγκόσμιας εξέλιξης.

«Οι προκαρυώτες συμβολίζουν έναν ορισμένο ειδικό τύπο εξέλιξης, όπου

ένας οργανισμός δεν μπορεί να θεωρηθεί χωριστά από το περιβάλλον του: άλλωστε χωρίς να αλλάζει

οι ίδιοι, αλλάζουν το φυσικό περιβάλλον με τις δραστηριότητες της ζωής τους. Μπορεί,

ότι η εξέλιξη του ίδιου του ανθρώπου είναι της ίδιας φύσης. μορφολογικά

είναι ακόμα ο ίδιος, και μπροστά του κυλάει ο ολοένα αυξανόμενος άξονας του πολιτισμού.

Το πρόσωπο της Γης έχει αλλάξει αποφασιστικά και αμετάκλητα. Παρόμοιος τύπος εξέλιξης

θα έπρεπε να ονομάζεται κάτι ιδιαίτερο: για παράδειγμα, «μη αναστρέψιμη αμετάβλητη». Η ύπαρξη μιας «προκαρυωτικής βιόσφαιρας» αποδεικνύει πρώτα από όλα...

την αιωνιότητα της. Γεωλογία και παλαιοντολογία, μαζί με άλλους κλάδους,

ειδικά με το πρόθεμα «παλαιό» - γεωγραφία, κλιματολογία και οικολογία

μπροστά στα μάτια μας επιβεβαιώνει τη θέση για την αιωνιότητα και την κοσμική φύση της ζωής,

για την πάντα παρούσα ζωντάνια του πλανήτη».

Όσο για τα εξελιγμένα πειράματα στην ανάπτυξη της «ζωής in vitro», όλα δεν κατέληξαν σε τίποτα. Και αν οι προηγούμενες επιστήμονες είχαν ακόμη μια αχτίδα ελπίδας να προσομοιώσουν ορισμένες αρχικές συνθήκες που θα μπορούσαν να οδηγήσουν στην εμφάνιση των απλούστερων οργανισμών, τότε μετά την ανακάλυψη του υλικού φορέα της κληρονομικότητας, όλα τα εδάφη είχαν φύγει από κάτω. Ανάμεσα στην εργαστηριακή οργανική ύλη και τις γενετικές δομές με βάση τις οποίες χτίζονται όλα τα έμβια όντα, υπάρχει ένα κενό που δεν μπορεί να καλυφθεί με τίποτα.

Έτσι ακριβώς Η σύγχρονη επιστήμη θεωρεί ότι η βιογένεση είναι η κύρια ιδιότητα των έμβιων όντωνκαι ταυτόχρονα το μεγαλύτερο μυστικό της φύσης, το άλυτο αίνιγμα της, πέρα ​​από τον έλεγχο του ανθρώπινου μυαλού. Ο συγγραφέας της έννοιας της ζωντανής ύλης, ο Vernadsky, είχε αρνητική στάση απέναντι σε άλλες εκδοχές της προέλευσης της ζωής, τονίζοντας σωστά ότι το τεράστιο πραγματικό υλικό που συσσωρεύεται στη φυσική επιστήμη αποδεικνύει αναμφίβολα την προέλευση όλων των σύγχρονων ζωντανών οργανισμών μέσω της βιογένεσης.

Αναγνωρίζοντας τη βιογένεση, σύμφωνα με την επιστημονική παρατήρηση, ως τη μοναδική μορφή προέλευσης των έμβιων όντων, αναπόφευκτα πρέπει να παραδεχτούμε ότι δεν υπήρξε αρχή ζωής στον κόσμο που παρατηρούμε, αφού αυτός ο ίδιος ο κόσμος δεν είχε αρχή. Η ζωή είναι αιώνια στο βαθμό που ο κόσμος είναι αιώνιος, και πάντα μεταδιδόταν με τη βιογένεση. Αυτό που ισχύει για δεκάδες και εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια που έχουν περάσει από την αρχαία εποχή μέχρι σήμερα, ισχύει για ολόκληρο το αμέτρητο πέρασμα του χρόνου σε όλες τις κοσμικές περιόδους της ιστορίας της Γης, και επομένως ισχύει για ολόκληρο το σύμπαν.

Ως αποτέλεσμα, η επιστήμη καταλήγει στο συμπέρασμα ότι στον απαρχή σύμπαν είναι οι ίδιοι αιώνιοι Τα τέσσερα κύρια συστατικά του είναι η ύλη, η ενέργεια, ο αιθέρας και η ζωή.

Από την αρχή της εμφάνισής της, η βιόσφαιρα της γης ήταν μια περιοχή του φλοιού της γης στην οποία η ενέργεια της κοσμικής ακτινοβολίας μετατράπηκε σε τέτοιους τύπους γήινης ενέργειας όπως ηλεκτρική, χημική, μηχανική και θερμική. Χάρη σε αυτό, η ιστορία της βιόσφαιρας είναι πολύ διαφορετική από την ιστορία άλλων τμημάτων του πλανήτη και η σημασία της στον πλανητικό μηχανισμό είναι απολύτως εξαιρετική. Είναι τόσο, αν όχι περισσότερο, δημιούργημα του Ήλιου όσο και αποκάλυψη των διεργασιών της Γης.

Η αυτόματη ρύθμιση της ζωντανής ύλης στη βιόσφαιρα, που εξαρτάται από την ενότητα τάξης και χάους, εξηγεί επίσης την προέλευση της ζωής, αφού η ύπαρξη χάους και τακτικής, κυκλικής κίνησης παίζει τεράστιο ρόλο στο σχηματισμό διαφόρων βιολογικών δομών. Άλλωστε, η χαοτική συμπεριφορά είναι τυπική ιδιότητα πολλών συστημάτων (τόσο φυσικών όσο και τεχνικών). Καταγράφεται σε περιοδικά επαναλαμβανόμενη διέγερση των καρδιακών κυττάρων, σε χημικές αντιδράσεις, όταν εμφανίζονται αναταράξεις σε υγρά και αέρια, σε ηλεκτρικά κυκλώματα και άλλα μη γραμμικά δυναμικά συστήματα, εκδηλώνεται με διασκορπιστικές δομές, όπως τους αποκαλούσε άλλος επιφανής επιστήμονας Ilya Prigozhin.

Τέτοιες δομές διάχυσης έχουν τα ακόλουθα σημάδια χωρίς τα οποία είναι αδύνατη η αυτοοργάνωση του συστήματος: είναι ανοιχτά, μη γραμμικά και μη αναστρέψιμα.Στη διαδικασία της εμφάνισης της επίγειας ζωής, ο κύριος ρόλος έπαιξε συστήματα αυτοοργάνωσης. Το αποτέλεσμα της συγκεκριμένης επιλογής τους στην πορεία της μακροπρόθεσμης εξέλιξης είναι η ζωή.. Κατά συνέπεια, η φύση «εφηύρε» όχι μόνο την αρχή του ελέγχου προγράμματος ανοιχτού βρόχου, αλλά και την αρχή του αυτόματου ελέγχου κλειστού βρόχου με ανάδραση σε ζωντανά συστήματα.

Η κοσμική ακτινοβολία που παράγεται από τον γαλαξιακό πυρήνα, τα αστέρια νετρονίων, τα κοντινά αστρικά συστήματα, τον Ήλιο και τους πλανήτες διαπερνούν ολόκληρη τη βιόσφαιρα, διαπερνώντας τα πάντα σε αυτήν.

Σε αυτή τη ροή μιας μεγάλης ποικιλίας ακτινοβολιών, η κύρια θέση ανήκει στην ηλιακή ακτινοβολία, η οποία καθορίζει τα βασικά χαρακτηριστικά της λειτουργίας του μηχανισμού της βιόσφαιρας, η οποία είναι κοσμοπλανητικής φύσης. Ο V.I. Vernadsky γράφει τα εξής σχετικά:

«Ο Ήλιος έχει ξαναδουλέψει ριζικά και έχει αλλάξει την όψη της Γης, διαποτίστηκε και αγκαλιάστηκε

βιόσφαιρα. Σε μεγάλο βαθμό, η βιόσφαιρα είναι μια εκδήλωση των ακτινοβολιών της.

αποτελεί έναν πλανητικό μηχανισμό που τα μετατρέπει σε νέα

διάφορες μορφές ελεύθερης ζωντανής ενέργειας, η οποία είναι θεμελιωδώς

αλλάζει την ιστορία και τη μοίρα του πλανήτη μας».

Εάν οι υπέρυθρες και υπεριώδεις ακτίνες του Ήλιου επηρεάζουν έμμεσα τις χημικές διεργασίες της βιόσφαιρας, τότε η χημική ενέργεια στην αποτελεσματική της μορφή λαμβάνεται από την ενέργεια των ηλιακών ακτίνων με τη βοήθεια ζωντανής ύλης - ένα σύνολο ζωντανών οργανισμών που λειτουργούν ως μετατροπείς ενέργειας . Αυτό σημαίνει ότι η γήινη ζωή δεν είναι καθόλου τυχαία· είναι μέρος του κοσμοπλανητικού μηχανισμού της βιόσφαιρας.

Τα δεδομένα που διαθέτει η σύγχρονη επιστήμη δείχνουν ότι η ζωντανή ύλη αναπτύσσεται προοδευτικά μόνο εάν, μέσω της ζωτικής δραστηριότητάς της, αυξάνει την τάξη του οικοτόπου της. Αυτό είναι το κύριο και εξαιρετικά σημαντικό σημάδι της ζωντανής ύλης.

Για μια ευφυή μορφή ζωντανής ύλης, αυτοί οι νόμοι έχουν μια ιδιαίτερη, αποφασιστική σημασία. Η γήινη ευφυής μορφή ζωής - η ανθρωπότητα - τις εκπληρώνει, παρέχοντας δύο φορείς της αθανασίας της: βιολογική αναπαραγωγή (κοινή ιδιότητα όλης της ζωντανής ύλης) και πνευματική-πολιτιστική, τελικά κοσμική αθανασία (δημιουργική συμβολή στη δημιουργία της νοόσφαιρας).

Είναι η δημιουργική δραστηριότητα, ως καθαρά ανθρώπινη ιδιότητα της ευφυούς ζωής, που για κάθε άνθρωπο αποτελεί τη βάση και την εγγύηση της ατομικής, προσωπικής ανάπτυξης και της μακροχρόνιας ενεργού ζωής του. Γενικά, αυτό εκφράζεται στην πρόοδο των ανθρώπινων πληθυσμών, ολόκληρης της ανθρωπότητας, στην ανάπτυξη της ψυχοφυσιολογικής, βιολογικής, παγκόσμιας υγείας της.

Προφανώς δεν θα είναι δυνατό να κατανοήσουμε την ουσία της ζωής, τη ζωντανή πλανητική ύλη, την ευφυή μορφή της - τον άνθρωπο, λαμβάνοντας υπόψη μόνο τον απομονωμένο χώρο της Γης. Η γήινη ζωή είναι αδιαχώριστη από τις κοσμικές διεργασίες και περιλαμβάνεται στην ενότητα του παγκόσμιου συνόλου (σύμπαν). Τα μονοπάτια της ανθρώπινης προόδου, καθώς και οι αντιφάσεις, οι εντάσεις και οι καταστροφές που συνοδεύουν τη ζωή του, μπορούν να κατανοηθούν και να ρυθμιστούν μόνο με βάση μια ευρεία κατανόηση της ανθρωποκοσμικής φύσης της κοινωνικο-φυσικής εξέλιξης του ανθρώπου και των προοπτικών του.

Έτσι, διατυπώνοντας μια υπόθεση σχετικά με την κοσμική κλίμακα της κατανομής της ζωντανής ύλης στο σύμπαν, οι επιστήμονες προχωρούν από το γεγονός ότι οι αρχές του απείρου και του ανεξάντλητου της ύλης ισχύουν όσον αφορά τη συμπερίληψη της ζωής (συμπεριλαμβανομένης της ευφυούς μορφής της) στο την ενότητα του σύμπαντος.

2. ΠΟΙΚΙΛΟΛΟΓΙΑ ΕΙΔΩΝ ΣΤΗ ΓΗ.

Η ζωντανή ύλη, αν τη θεωρήσουμε ως σύνολο, αντιπροσωπεύει μια ορισμένη ενιαία και ομοιογενή ουσία της ζωής γενικά, είναι η ζωή ως τέτοια. Ωστόσο, στη φύση γύρω μας, η ζωντανή ύλη είναι ένας πολύπλοκος και διαφοροποιημένος σχηματισμός· αποτελείται από μια μεγάλη ποικιλία ειδών, τα οποία με τη σειρά τους χωρίζονται σε πολυάριθμα υποείδη, που αποτελούνται από μεμονωμένα έμβια όντα.

Ταυτόχρονα, μπορεί κανείς να δηλώσει όχι μόνο τη σκοπιμότητα της δομής κάθε μεμονωμένου πλάσματος, αλλά και την τάξη που υπάρχει σε όλη τη ζωντανή φύση στο σύνολό της. Η ενότητα και η ποικιλομορφία των ζωντανών ειδών δεν αποκλείει το ένα το άλλο, αντίθετα, όπως δείχνουν διάφορες φυσικές επιστήμες, προϋποθέτουν το ένα το άλλο.

Η ποικιλομορφία του οργανικού κόσμου δεν περιορίζεται στον αριθμό των διαφορετικών ειδών. Τα είδη, με τη σειρά τους, αποτελούνται από νεαρά και ενήλικα άτομα, πολλά έχουν αρσενικά και θηλυκά, ορισμένα κοινωνικά έντομα έχουν βασίλισσες, κηφήνες, «εργάτες» και «στρατιώτες» και, τέλος, τα περισσότερα είδη έχουν ποικιλίες, γεωγραφικές φυλές και οικολογικές μορφές. Χαρακτηρίζονται από ορισμένες δομές και τρόπους ζωής.

Κι όμως, με όλη του την ποικιλομορφία, ο οργανικός κόσμος δεν είναι κάτι διάσπαρτο και χαοτικό. Ανεξάρτητα από το πόσο διαφορετικά μπορεί να είναι τα μεμονωμένα είδη ζώων, φυτών και μικροοργανισμών, όλα έχουν ένα ορισμένο βιοχημική ενότητα, που εκφράζεται στην κοινή χημική σύνθεση (πρωτεΐνες, υδατάνθρακες, λίπη, ενζυμικά και ορμονικά συστήματα, κ.λπ.) και την ομοιότητα των τύπων αντιδράσεων που διέπουν τις διαδικασίες αφομοίωσης και αφομοίωσης.

Ταυτόχρονα, υπάρχουν επίσης συγκεκριμένα χαρακτηριστικά και διαφορές μεταξύ των ειδών ήδη στο επίπεδο της ίδιας της βιοχημείας. Αυτά τα χαρακτηριστικά διακρίνουν ένα ζώο από ένα φυτό, τα βακτήρια από τους ιούς και μερικές φορές ακόμη και ένα είδος από ένα άλλο.

Υπάρχει επίσης μια ορισμένη ενότητα στη δομή των ζώων, των φυτών και των μικροοργανισμών. Αυτή η ενότητα εντοπίζεται κυρίως σε κυτταρικό επίπεδο, αφού το κύτταρο είναι η βάση της δομής όλων των οργανισμών. Οι επιστήμονες έχουν επίσης εντοπίσει και περιγράψει ορισμένους γενικούς νόμους σύμφωνα με τους οποίους όλα τα είδη ζώων και φυτών ζουν και αναπτύσσονται χωρίς εξαίρεση. Τέτοιοι, για παράδειγμα, είναι ο νόμος της ενότητας του ζωντανού σώματος και του περιβάλλοντος του, ο νόμος της φυσικής επιλογής, ο νόμος της σχέσης μεταξύ της ατομικής και της ιστορικής ανάπτυξης των οργανισμών κ.λπ.

Από την άλλη πλευρά, εφόσον ο οργανικός κόσμος είναι διακριτός, δηλαδή αποτελείται από χωριστά υπάρχοντα μέρη, τότε κάθε τέτοιο μέρος, υπό μια ορισμένη έννοια, είναι ήδη ένα σύνολο. Διαθέτοντας μια ορισμένη αυτονομία, τα μέρη αποτελούν μέρος μεγαλύτερων δομικών μονάδων, σχηματίζοντας διαφορετικά στάδια της οργάνωσης της ζωντανής ύλης - από το κύτταρο μέχρι τον οργανικό κόσμο ως σύνολο.

Αλλά και η αυτονομία των οργανισμών (των ατόμων) είναι σχετική· υπάρχουν μόνο ως συστατικά πληθυσμών. Οι πληθυσμοί είναι μια συλλογή από ελεύθερα διασταυρούμενα άτομα του ίδιου είδους που καταλαμβάνουν ορισμένες περιοχές - βιοτόπων.Το σύνολο τέτοιων εδαφικών πληθυσμών αποτελεί ένα είδος που κατανέμεται σε ένα ορισμένο μέρος της επιφάνειας της γης, στις συνθήκες στις οποίες έχει προσαρμοστεί.

«Η συσχέτιση ετερογενών ατόμων σε έναν πληθυσμό, και διαφορετικά

πληθυσμούς σε είδη δημιουργεί πολλά πλεονεκτήματα στον αγώνα για ύπαρξη

και διασφαλίζει μια πιο ενεργή σχέση μεταξύ του είδους και του περιβάλλοντος, αφού

Εδώ προκύπτουν πιο ενεργές σύνθετες μορφές ομαδικής ζωής. Μορφολογική ποικιλότητα εντός του είδους, ύπαρξη γεωγραφικής

φυλές (υποείδη) και βιολογικές μορφές επεκτείνουν τη χρήση του είδους

περιβάλλον και είναι σημαντικά για την επιτυχία του αγώνα του ενάντια σε άλλα είδη».

Οι βιοκαινώσεις μεμονωμένων βιοτόπων και φυσικών ζωνών, με βάση τη γενική κυκλοφορία των ουσιών, συνδυάζονται σε ένα ενιαίο σύστημα - τον οργανικό κόσμο. Όλα τα μέρη ενός οργανικού κόσμου διαφέρουν όχι μόνο ως προς τον βαθμό ανεξαρτησίας και αυτονομίας, αλλά και στο γεγονός ότι καθώς αναπτύσσονται, σε κάθε στάδιο προκύπτουν ποιοτικά νέες, πιο περίπλοκες εκδηλώσεις ζωής, ενώ η αλληλεπίδραση των έμβιων όντων με τα ανόργανα το περιβάλλον βαθαίνει και διευρύνεται.

Η ενότητα της ποικιλόμορφης και πολύπλοκα οργανωμένης ζωντανής φύσης εκφράζεται στις αλληλεπιδράσεις και τις αλληλεπιδράσεις ποιοτικά διαφορετικών ειδών ζώων, φυτών και μικροοργανισμών. Αυτές οι σχέσεις χρησιμεύουν ως βάση για την εμφάνιση και την ανάπτυξη κοινοτήτων που αποτελούνται από διαφορετικά είδη.

Αυτή είναι, γενικά, η δομή του οργανικού κόσμου, που στηρίζεται η κύρια ιδιότητα της ζωντανής ύλης - η ανταλλαγή ουσιών και ενέργειας με το περιβάλλον.

Οι σχέσεις μεταξύ ζώων, φυτών και μικροοργανισμών, που αναπτύσσονται με βάση τον βιολογικό κύκλο των ουσιών, έχουν ιστορία όσο και η εξέλιξη αυτών των ομάδων. Ρυθμίζονται από αμοιβαίες προσαρμογές που προέκυψαν κατά την εξέλιξη. Αυτό εξηγεί τη γνωστή σειρά και συνοχή στις βιοκαινώσεις. Αλλά και αυτές οι σχέσεις είναι αντιφατικές. Μεμονωμένα είδη ζώων, φυτών ή μικροοργανισμών συνδέονται μεταξύ τους με τροφές, χωρικές και άλλες σχέσεις. Σε πολλές περιπτώσεις, δεν μπορούν να υπάρξουν το ένα χωρίς το άλλο, αλλά ταυτόχρονα, κάθε είδος έχει μια ορισμένη ανεξαρτησία.

Η αυτονομία ενός είδους ως μέρος ενός αναπόσπαστου οργανικού κόσμου έγκειται στη δυνατότητα πολλών τρόπων προσαρμογής του στο περιβάλλον του. Ποια από αυτές τις μεθόδους προσαρμογής θα πραγματοποιηθεί πραγματικά θα εξαρτηθεί από τον συγκεκριμένο συνδυασμό περιστάσεων. Επιπλέον, τα είδη προέκυψαν σε διαφορετικά μέρη και σε διαφορετικούς χρόνους, και ως εκ τούτου έχουν διαφορετικές ιστορίες και ικανότητες να υπάρχουν υπό ορισμένες συνθήκες. Στις βιοκαινώσεις, είδη διαφορετικής προέλευσης, τα οποία σε διαφορετικούς χρόνους έγιναν μέρος μιας δεδομένης κοινότητας, αποτελούν συνήθως ένα σημαντικό ποσοστό. Επομένως, ο βαθμός της αμοιβαίας προσαρμογής τους είναι επίσης άνισος και οι ίδιες οι προσαρμογές είναι σχετικές.

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ.

Το ζήτημα των λειτουργιών της ζωντανής ύλης και της ποικιλομορφίας των ειδών συνδέεται στενά με προέλευση του προβλήματος της ζωής.

Η σύγχρονη επιστήμη υποστηρίζει ότι δεν έχει νόημα να μιλάμε για ζωή στον πλανήτη μας με όρους γένεσης, γιατί αυτό θα προϋπέθετε την ύπαρξη μιας ορισμένης «αρχής», δηλαδή ενός σημείου στην εξέλιξη πριν από το οποίο δεν θα υπήρχε ακόμη ζωή στη Γη. Σε αυτή την περίπτωση, το μόνο που θα έμενε είναι να υποθέσουμε την υπόθεση της σταδιακής ανάδυσης έμβιων όντων από τη μη ζωντανή ύλη. Η σύγχρονη επιστήμη αρνείται αυτή την πιθανότητα και προβάλλει μια υπόθεση σχετικά η εξωγήινη προέλευση της ζωής και η αρχική της φύση.

Η ζωντανή ύλη είναι ένα φαινόμενο σε κοσμική κλίμακα, και όχι «συγκεκριμένα επίγειο», όπως το έθεσε ο V.I. Vernadsky. Η ιδέα του Vernadsky δηλώνει ότι τα μικρόβια της ζωής μεταφέρονταν συνεχώς στη Γη από το εξωτερικό, αλλά ενισχύονταν στον πλανήτη μας μόνο όταν δημιουργήθηκαν ευνοϊκές συνθήκες για αυτό στη Γη.

Υπάρχουν μια σειρά από κύρια λειτουργίες, ιδιότητες και νόμους, κατά μήκος της οποίας αναπτύσσεται η ζωντανή ύλη.

Η κύρια λειτουργία του είναι αυτοσυντηρούμενη ζωή.Αποδεικνύεται από πολλά επιστημονικά πειράματα και πειράματα, ως αποτέλεσμα των οποίων οι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι ένας αριθμός οργανισμών παρέμεινε αμετάβλητος σε όλη την ιστορία της βιόσφαιρας. Αυτά περιλαμβάνουν κυρίως τα λεγόμενα λιθοτροφικά βακτήρια, που ανακαλύφθηκαν ως αποτέλεσμα των πειραμάτων του S. N. Vinogradsky. Αυτά τα βακτήρια είναι κυριολεκτικά αθάνατη, άφθαρτη και μη εξελισσόμενη ουσία.

Επιπλέον, μεμονωμένα μέρη της ζωντανής ύλης είναι ικανά να παρέχουν το ένα στο άλλο υπηρεσίες που συντηρούν τη ζωή. Εάν υπάρχουν οργανισμοί που συσσωρεύουν ορισμένες ουσίες, τότε είναι λογικό να υποθέσουμε ότι στη φύση πρέπει να υπάρχουν και οργανισμοί με αντίθετη βιογεωχημική λειτουργία για να διατηρηθούν ισορροπία. Αυτοί οι οργανισμοί του δεύτερου τύπου αποσυνθέτουν αυτή την ουσία σε απλά ορυκτά συστατικά, τα οποία στη συνέχεια τίθενται ξανά στην κυκλοφορία. Ετσι δουλεύει κλειστός κύκλος κυκλοφορίας ζωντανής ύλης.Αυτό είναι δυνατό χάρη στις συμπληρωματικές και αμοιβαία υποστηρικτικές λειτουργίες μεμονωμένων μερών της ζωντανής ύλης.

Η κύρια ιδιότητα της ζωής, λοιπόν, είναι βιογένεση,δηλαδή την ικανότητα δημιουργίας αυτο-οργανωτικών και αυτο-αναπτυσσόμενων συστημάτων. Γενική ιδιότητα της ζωντανής ύλης - βιολογική αναπαραγωγή,και την ειδική του περίπτωση - πνευματική-πολιτιστική, εν τέλει κοσμική αθανασία (δημιουργική συμβολή του ανθρώπου στη δημιουργία της νοόσφαιρας). Η ζωή γενικά είναι το αποτέλεσμα συγκεκριμένης επιλογής στην πορεία της μακροπρόθεσμης εξέλιξης.

Μια άλλη πτυχή της έννοιας της ζωντανής ύλης είναι η σχέση του οργανισμού με το περιβάλλον του. Ένας οργανισμός (και, ευρύτερα, η ύλη γενικότερα) υπάρχει μόνο λόγω ανταλλαγή ουσιών και ενέργειας με το περιβάλλον τους. Αυτό σημαίνει ότι η ζωντανή ύλη αναπτύσσεται προοδευτικά μόνο εάν, μέσω της ζωτικής δραστηριότητάς της, αυξάνει την τάξη του οικοτόπου της.

Στον πλανήτη μας υπάρχει σε τέσσερις κύριες μορφές: ως ύλη, ενέργεια, αιθέρας και ζωή.

Επιπλέον, η επιστήμη προσδιορίζει αρκετούς γενικούς νόμους ανάπτυξης και λειτουργίας οποιουδήποτε οργανισμού: τον νόμο ενότητα του ζωντανού σώματος και του περιβάλλοντος του, νόμος ΦΥΣΙΚΗ ΕΠΙΛΟΓΗ, νόμος σχέσεις μεταξύ ατομικής και ιστορικής ανάπτυξης των οργανισμών.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ.

1) V. I. Vernadsky.Εποχή της Γης // Vladimir Ivanovich Vernadsky: Υλικά για μια βιογραφία. Τ. 15. - Μ.; 1988; σσ. 318 - 326

Έννοιες της σύγχρονης φυσικής επιστήμης. Σχολικό βιβλίο, εκδ. ΣΙ. Σαμυγίνα. - Ροστόφ στο Ντον. 1999. Σελ. 534

Έννοιες της σύγχρονης φυσικής επιστήμης. Σχολικό βιβλίο, εκδ. ΣΙ. Σαμυγίνα. - Ροστόφ στο Ντον. 1999. Σελ. 382

Στο μάθημα θα μάθουμε τι είναι η βιόσφαιρα, από τι αποτελείται, θα εξετάσουμε την ποικιλία των μορφών ζωντανών οργανισμών που κατοικούν στον πλανήτη μας, επειδή σε ολόκληρη την επιφάνειά του δεν υπάρχουν πρακτικά μέρη όπου δεν υπάρχει ζωή.

Η βιόσφαιρα περιλαμβάνει το κάτω μέρος της ατμοσφαίρας, ολόκληρη την υδρόσφαιρα και τα επιφανειακά στρώματα της λι-σφαίρας, του εδάφους, που είναι ο παράδεισος και σχηματίζεται στις ρεζουλ-τα-εκείνες διεργασίες σου -ve-ri-va-niya και life-not-de-I-tel-but -sti live or-ga-niz-mov. Κάθε ένα από αυτά τα κελύφη της γης έχει τις δικές του ειδικές συνθήκες, δημιουργώντας διαφορετικά περιβάλλοντα ζωής - νερό, έδαφος-αέρας, έδαφος -φλέβα, ή-γα-βυθός. Διαφορετικά ειδικά περιβάλλοντα ζωής καθορίζουν τις πολλές μορφές έμβιων όντων και τις ειδικές ιδιότητές τους που σχηματίστηκαν και αναπτύχθηκαν υπό την επίδραση των συνθηκών αυτών των περιβαλλόντων. Τα ζωντανά πλάσματα που ζουν στο υδάτινο περιβάλλον είναι υδροβιόνια που είναι απολύτως ικανά να ζουν σε πυκνό και παχύρρευστο υδάτινο περιβάλλον: αναπνέουν σε αυτό, πολλαπλασιάζονται, βρίσκουν τροφή και καταφύγιο, κινούνται κατά καιρούς στη δεξιά πλευρά στη στήλη του νερού (Εικ. 2).

Ρύζι. 2. Κοινή ξιφία ()

Or-ga-low-εμείς, που ζούμε στο επίγειο-αέρα-πνευματικό περιβάλλον, στη διαδικασία της εξέλιξης με-περίπου-re-spo- την ικανότητα να υπάρχει σε ένα περιβάλλον που είναι λιγότερο πυκνό σε σύγκριση με το νερό: με αφθονία του αέρα και της οξύτητας, πολύ ισχυρό οξείδιο -li-te-la, οξύς-com co-le-ba-nii φωτισμός, ημερήσιες και εποχιακές θερμοκρασίες-pe-ra-tour, σε de-fi-qi -αυτή η υγρασία (Εικ. 3).

Ρύζι. 3. Αυτοκρατορικός Αετός ()

Ο βιότοπος του εδαφικού περιβάλλοντος ζωής εξαρτάται από το μικρό του μέγεθος και την ικανότητά του να κινείται χωρίς φως. Μπορούν να τρέφονται με μικρά ζωντανά όντα και με πεσμένα στο έδαφος (Εικ. 4).

Ρύζι. 4. Ευρωπαϊκός τυφλοπόντικας ()

Or-ga-low-we, ζώντας μέσα σε ένα άλλο ζωντανό ον, μπορούμε να κατοικήσουμε το ki - τον τράχηλο, το αίμα, τον μυϊκό ιστό, το αναπνευστικό σύστημα, το δέρμα, το αίμα κ.λπ. (Εικ. 5). Στις περισσότερες περιπτώσεις, αυτά είναι αρκετά μικρά πλάσματα. Μερικοί από αυτούς είναι pa-ra-zi-ta-mi, δηλαδή τρέφονται με τις ουσίες του σώματος, άλλοι lez-ny ho-zia-i-nu - αυτό είναι ένα σύμ-βιον-εσείς, τρίτο νε- τράτα-νυ.

Ρύζι. 5. Ανθρώπινος στρογγυλός σκώληκας και χοιρινή ταινία ()

Η ποικιλία των μορφών ζωής μπορεί να προσδιοριστεί όχι μόνο από την ύπαρξη σε διαφορετικά περιβάλλοντα ζωής, αλλά και από το επίπεδο πολυπλοκότητας -no-sti or-ga-niz-mov. Στο ίδιο περιβάλλον ζουν διάφοροι μονοκύτταροι και πολυκύτταροι οργανισμοί. Τα αρχαιότερα από αυτά είναι πολυάριθμα περίπου-κα-ρι-ο-σου(μη πυρηνικά) - βακτήρια, αργότερα - ευ-κα-ρι-ο-σου(πυρηνική), η οποία περιλαμβάνει φυτά, μανιτάρια και ζώα.

Τα βακτήρια, τα φυτά, οι μύκητες και τα ζώα σχηματίζουν ξεχωριστά βασίλεια κυτταρικών οργανισμών, όπως ειδικά -το μαχόμενο βασίλειο της ζωντανής φύσης ράτσες-smat-ri-va-yut μη κυτταρικά or-ga-niz-we - vi-ru-sy (Εικ. . 6).

Ρύζι. 6. Βασίλεια ζωντανής φύσης ()

Όλες οι αναπαραστάσεις διαφορετικών βασιλείων του ζωντανού κόσμου χωρίζονται μεταξύ τους με πολλά σημάδια (Εικ. 7), εξωτερική και εσωτερική δομή, διαδικασίες ζωής, λειτουργία στη φύση μπορεί να είναι εντελώς διαφορετικές.

Ρύζι. 7. Η ποικιλία των μορφών της ζωντανής φύσης ()

Ωστόσο, παρ' όλες τις διαφορές, υπάρχουν όλοι με τη μορφή οργανισμών, αυτό είναι χαρακτηριστικό της ζωντανής μα-θηρίας. Κάποιοι οργανισμοί είμαστε ένα-κλε-σε-μας, άλλοι είναι πολλοί-να-κλε-σε-μένα (Εικ. 8).

Ρύζι. 8. Αμοιβάδα και λευκή κουκουβάγια ως εκπρόσωποι μονοκύτταρων και πολυκύτταρων οργανισμών ()

Καθώς μελετάτε την ποικιλομορφία του ζωντανού κόσμου του bio-log-gi, εσείς-εργάζεστε-έχετε-γεννήσει μια ιδέα για το bio-log-gi- Τι είδους σύστημα είναι δυνατόν να μιλήσουμε για το σύστημα των διαφορετικών τρόπων ζωής; Για το σύστημα, έχουμε πολλά διαφορετικά προσωπικά εξαρτήματα ή εξαρτήματα και συνδέσεις μεταξύ τους, διασφαλίζοντας το va-yu-shih την ακεραιότητά του. Για παράδειγμα, ο οργανισμός ουσιαστικά αντιπροσωπεύει ένα ολοκληρωμένο σύστημα αλληλεπίδρασης μεταξύ ζωντανών συστατικών -tov - or-ga-nov. Ονομάζεται ζωντανό ή βιολογικό σύστημα, ή απλά βιοσύστημα.

Στη φύση μπορείτε να βρείτε βιοσυστήματα ποικίλης πολυπλοκότητας (Εικ. 9).

Ρύζι. 9. Διάφορα βιοσυστήματα: κύτταρο και πολυκύτταρος οργανισμός ()

Έτσι, κάθε κύτταρο είναι ουσιαστικά ένα βιοσύστημα, η ακεραιότητα και η ζωτικότητά του είναι το αποτέλεσμα των ενεργειών αμοιβαίας αλληλεπίδρασης των εσωτερικών-ri-kle-precise com-on-nen-tov - mo-le-kul, hi-mi-che- skih-unities και or-ga-no-i-ds .

Ένας πολυκύτταρος οργανισμός είναι ένα πιο περίπλοκο σύστημα, αφού περιλαμβάνει διάφορα όργανα, συν-στέκονται κύτταρα.

Στη ζωντανή φύση, εκτός από τα κύτταρα και τους οργανισμούς, υπάρχουν και άλλα, ακόμη πιο πολύπλοκα βιοσυστήματα (Εικ. 10): -tions, species, bio-geo-ce-no-zy, bio-sphere. Ταυτόχρονα, κάθε ένα από τα βιοσυστήματα αντιπροσωπεύει ένα ενιαίο σύνολο, που αποτελείται από πολλά αλληλεπιδρώντα μέρη. Για παράδειγμα, το by-po-la-tion αποτελείται από άτομα που αλληλεπιδρούν, το είδος σχηματίζει εσωτερικά προηγούμενες δομές - po-la-tion και ούτω καθεξής.

Ρύζι. 10. Σύνθετα βιοσυστήματα ()

Τα βιοσυστήματα διαφορετικής πολυπλοκότητας αντιπροσωπεύουν ειδικά εξελικτικά-ζωικά-ξεχωριστά στρώματα μορφές ζωής στη Γη ή δομικά επίπεδα οργάνων-γα-νι-ζα-ιόντων της ζωής.

Σε ένα περιβάλλον διαβίωσης, έχετε έξι κύρια επίπεδα οργάνωσης της ζωής: μοριακό, κυτταρικό, or-ga-low-men-ny, po-pu-la-tsi-on-no-vi-do-howl, βιο- geo-tse-no-ti-che-sky και bio-sphere. Καθώς μετακινείστε από το μοριακό επίπεδο στο επίπεδο της βιόσφαιρας, η πολυπλοκότητα της δομής αυξάνεται (Εικ. 11) .

Ρύζι. 11. Επίπεδα οργάνωσης της ζωντανής ύλης ()

Έτσι, υπάρχει μια τεράστια ποικιλία μορφών ζωής στη Γη. Στη μία περίπτωση, εξηγεί τις συνθήκες του περιβάλλοντος της ζωής στον πλανήτη, στην άλλη, εξηγεί την εξέλιξη της ζωής, ως αποτέλεσμα - όσοι σμήνησαν στη Γη, εμφανίστηκαν πολλά βασίλεια ορ-γα-νισμών, για τους τρίτος λόγος -ζία έχει γίνει η πολυπλοκότητα της δομής των διαφόρων βιοσυστημάτων.

Μάθαμε τι είναι η βιόσφαιρα και το βιοσύστημα, ποιοι παράγοντες επηρεάζουν την ποικιλία των μορφών των ζωντανών οργανισμών και γνωρίσαμε τη δομή της οργάνωσης της ζωής στον πλανήτη μας.

Βιβλιογραφία

1. Mamontov S.G., Zakharov V.B., Agafonova I.B., Sonin N.I. Βιολογία. Γενικά μοτίβα. - Bustard, 2009.
2. Ponomareva I.N., Kornilova O.A., Chernova N.M. Βασικές αρχές γενικής βιολογίας. 9η τάξη: Εγχειρίδιο για μαθητές της 9ης τάξης των ιδρυμάτων γενικής εκπαίδευσης / Εκδ. καθ. ΣΕ. Πονομάρεβα. - 2η έκδ., αναθεωρημένη. - M.: Ventana-Graf, 2005
3. Pasechnik V.V., Kamensky A.A., Kriksunov E.A. Βιολογία. Εισαγωγή στη γενική βιολογία και οικολογία: Εγχειρίδιο για την 9η τάξη, 3η έκδ., στερεότυπο. - M.: Bustard, 2002.

1. Taketop.ru ().
2. Shkolo.ru ().
3. Referatplus.ru ().

Εργασία για το σπίτι

1. Τι είναι η βιόσφαιρα και τι περιλαμβάνει;
2. Σε ποια βασίλεια χωρίζεται η ζωντανή φύση;
3. Τι είναι ένα βιοσύστημα;

Ποικιλομορφία ζωντανών οργανισμών στον πλανήτη μας. Γνωρίζετε ήδη ότι οι οργανισμοί που κατοικούν στον πλανήτη Γη είναι εξαιρετικά διαφορετικοί: φυτά, μύκητες, ζώα, βακτήρια. Ζουν σε υδάτινα σώματα, στο έδαφος και στην επιφάνειά του, μέσα ή στην επιφάνεια άλλων οργανισμών. Μερικοί ζωντανοί οργανισμοί (δέντρα, πουλιά, ψάρια) είναι καθαρά ορατοί, άλλοι (βακτήρια, μερικά φύκια και μύκητες) είναι τόσο μικροί που είναι αδύνατο να τους δούμε χωρίς ειδικές συσκευές. Ως εκ τούτου, για τη μελέτη τους, χρησιμοποιούν μεγεθυντικές συσκευές, τις οποίες θα εξοικειωθείτε αργότερα. Η επιστήμη της ποικιλότητας των ειδών των έμβιων όντων ονομάζεται συστηματική (από το ελληνικό σύστημα - τίκος - διατεταγμένη).

Επιστημονικές ονομασίες οργανισμών. Όταν έρχονταν αντιμέτωποι με διάφορους ζωντανούς οργανισμούς, οι άνθρωποι τους έδιναν ονόματα. Επομένως, τα ονόματα των οργανισμών μπορεί να είναι λαϊκά, που χρησιμοποιούνται σε μια συγκεκριμένη χώρα ή τοποθεσία, και επιστημονικά, που χρησιμοποιούνται από επιστήμονες σε όλο τον κόσμο. Για παράδειγμα, το φυτό βάλσαμου λεμονιού στην Ουκρανία ονομάζεται επίσης "λεμονόχορτο", "λεμονόχορτο", "μελόχορτο", "χόρτο μελισσών". Χρειάζεται πραγματικά να θυμόμαστε όλα αυτά τα ονόματα για να καταλάβουμε ότι μιλάμε για το ίδιο φυτό; Φυσικά και όχι.

Οι επιστήμονες αποδίδουν μια ενιαία διεθνή επιστημονική ονομασία στα λατινικά σε κάθε τύπο οργανισμού. Αποτελείται από δύο λέξεις. Στην περίπτωσή μας, το φυτό ονομάζεται Melissa officinalis (η λατινική ονομασία του φυτού δίνεται για αναφορά, όχι για απομνημόνευση). Η πρώτη από τις δύο λέξεις – Melissa – είναι το όνομα του γένους στο οποίο ανήκει αυτό το είδος (το γένος είναι μια συλλογή ειδών που μοιάζουν μεταξύ τους). Αυτή η λέξη γράφεται με κεφαλαίο γράμμα. Μια άλλη λέξη - officinalis - δηλώνει ότι ανήκει σε ένα συγκεκριμένο είδος, γράφεται με πεζό γράμμα.

Βασικές αρχές ταξινόμησης οργανισμών. Γνωρίζετε ότι ορισμένοι οργανισμοί διαφέρουν από άλλους με τον ένα ή τον άλλο τρόπο. Για παράδειγμα, μπορείτε πάντα να διακρίνετε μια σημύδα από μια λεύκα, ένα πεύκο από μια ερυθρελάτη και ένα τριαντάφυλλο από ένα βατόμουρο.

Οι συστηματικοί επιστήμονες συνδυάζουν οργανισμούς που είναι παρόμοιοι σε ορισμένα χαρακτηριστικά σε ομάδες. Για να γίνει αυτό, ανέπτυξαν κανόνες για την ταξινόμηση των οργανισμών, με τη βοήθεια των οποίων καθορίζουν τη θέση τους μεταξύ άλλων πλασμάτων, δηλαδή την ανήκησή τους σε ορισμένες συστηματικές μονάδες. Η βασική συστηματική ενότητα είναι το είδος.

Ένα είδος είναι μια ομάδα οργανισμών με παρόμοια δομικά χαρακτηριστικά και ζωτικές διαδικασίες που μπορούν ελεύθερα να διασταυρωθούν και να παράγουν γόνιμους απογόνους. Τα άτομα κάθε είδους χαρακτηρίζονται επίσης από γενικές απαιτήσεις για τις συνθήκες διαβίωσης και καταλαμβάνουν μια συγκεκριμένη περιοχή.

Τα είδη που είναι παρόμοια μεταξύ τους ομαδοποιούνται σε ένα γένος. Για παράδειγμα, η μυρμηγκιά σημύδα και η περονόσπορη ανήκουν στο γένος Birch. Τα στενά γένη, με τη σειρά τους, ενώνονται σε οικογένειες. Για παράδειγμα, τα γένη Οξιά, Καστανιά και Δρυς ανήκουν στην οικογένεια της Οξιάς. Οι στενές οικογένειες ενώνονται σε τάξεις. Για παράδειγμα, οι οικογένειες Beech και Birch περιλαμβάνονται στην τάξη Beeceae.

Οι παραγγελίες κλεισίματος ομαδοποιούνται σε τάξεις. Για παράδειγμα, η τάξη Beeceae, μαζί με πολλές άλλες παραγγελίες, είναι μέρος της τάξης των Δικοτυλήδονων. Οι τάξεις, με τη σειρά τους, συνδυάζονται σε τμήματα. Για παράδειγμα, οι τάξεις Δικοτυλήδονα και Μονοκοτυλήδονα ταξινομούνται στη διαίρεση Αγγειόσπερμα. Η υψηλότερη συστηματική μονάδα είναι το βασίλειο. Έτσι, όλα τα φυτικά τμήματα ανήκουν στο φυτικό βασίλειο.

Έτσι, το να ταξινομήσεις έναν ορισμένο οργανισμό σημαίνει να προσδιορίσεις τη θέση του στο σύστημα του ζωντανού κόσμου, δηλαδή να ανήκει σε ορισμένες συστηματικές μονάδες.

Ας εξετάσουμε, για εξοικείωση (και όχι για απομνημόνευση), την ταξινόμηση των φυτών χρησιμοποιώντας το παράδειγμα του τριαντάφυλλου σκύλου, που γνωρίζετε.

Το όνομα «βιολογία» για την επιστήμη που μελετά τη ζωντανή φύση προτάθηκε ταυτόχρονα και ανεξάρτητα το 1802 από τον Γάλλο επιστήμονα J.-B. Lamarck (1744–1829) και ο Γερμανός G. R. Treviranus (1776–1837).

Ο Σουηδός εξερευνητής της φύσης Carl Linnaeus (1707–1778) πρότεινε ένα σύστημα ταξινόμησης της χλωρίδας και της πανίδας. Ήταν αυτός που εισήγαγε διπλά ονόματα ειδών, δηλαδή ονόματα που αποτελούνταν από δύο λέξεις.

Η πρώτη προσπάθεια ταξινόμησης των φυτών έγινε από τον αρχαίο Έλληνα επιστήμονα Θεόφραστο (370–285 π.Χ.). Τον αποκαλούν «πατέρα της βοτανικής».

Η ανάπτυξη των μεταφορών, το συνεχές εμπόριο και άλλες συνδέσεις μεταξύ των χωρών έχουν οδηγήσει στο γεγονός ότι οι καρποί και οι σπόροι διαφόρων φυτών έχουν την ευκαιρία να «ταξιδέψουν» με ανθρώπους σε όλες τις ηπείρους. Συχνά τέτοιοι «νεοφερμένοι» εγκαθίστανται γρήγορα σε νέες συνθήκες και γίνονται επιβλαβή ζιζάνια. Για παράδειγμα, τα ζιζάνια galinsoga και αμβροσία μεταφέρθηκαν από την αμερικανική ήπειρο στην Ευρώπη, τα οποία σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα ήταν ευρέως διασκορπισμένα σε χωράφια και λαχανόκηπους στην Ουκρανία. Ως εκ τούτου, στις περισσότερες χώρες, έχουν δημιουργηθεί ειδικές υπηρεσίες καραντίνας για τον έλεγχο της εισαγωγής φυτών και την παρακολούθηση της μετακίνησής τους σε όλη τη χώρα.

Οι πατάτες μεταφέρθηκαν στην Ευρώπη από την Αμερική στα μέσα του 16ου αιώνα ως καλλωπιστική καλλιέργεια λόγω των πανέμορφων λουλουδιών τους. Μόνο αργότερα άρχισαν να το καλλιεργούν ως κηπευτική καλλιέργεια. Στο έδαφος της πρώην Ρωσικής Αυτοκρατορίας, ο Πέτρος Α διέταξε την καλλιέργεια πατάτας ως καλλιέργεια λαχανικών. Αλλά οι αγρότες, από άγνοια, δεν έτρωγαν κόνδυλους, αλλά δηλητηριώδη μούρα και συχνά αρρώσταιναν από αυτό. Υπάρχουν ακόμη και οι λεγόμενες ταραχές πατάτας, όταν οι αγρότες αρνήθηκαν να φυτέψουν πατάτες. Ως εκ τούτου, η μαζική καλλιέργεια πατάτας στη Ρωσία και την Ουκρανία ξεκίνησε μόλις στα μέσα του 19ου αιώνα.

1. Ποικιλομορφία του ζωντανού κόσμου

2. Ανάπτυξη ταξινομίας.

3. Η εμφάνιση ενός φυσικού συστήματος ταξινόμησης.

4. Συστηματικές ομάδες.

1. Ποικιλομορφία του ζωντανού κόσμου

Η ζωντανή φύση που μας περιβάλλει σε όλη της την ποικιλομορφία είναι το αποτέλεσμα της μακράς ιστορικής ανάπτυξης του οργανικού κόσμου στη Γη, η οποία ξεκίνησε πριν από σχεδόν 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Η βιολογική ποικιλότητα των ζωντανών οργανισμών στον πλανήτη μας είναι μεγάλη. Κάθε είδος είναι μοναδικό και αμίμητο. Για παράδειγμα, υπάρχουν περισσότερα από 1,5 εκατομμύρια είδη ζώων. Ωστόσο, σύμφωνα με ορισμένους επιστήμονες, υπάρχουν τουλάχιστον 2 εκατομμύρια είδη μόνο στην κατηγορία των εντόμων, η συντριπτική πλειοψηφία των οποίων συγκεντρώνεται στην τροπική ζώνη. Ο αριθμός των ζώων αυτής της κατηγορίας είναι επίσης μεγάλος - εκφράζεται σε αριθμούς με 12 μηδενικά. Και μπορεί να υπάρχουν έως και 77 εκατομμύρια διαφορετικοί μονοκύτταροι πλαγκτονικοί οργανισμοί σε μόλις 1 m 3 νερού.

Τα τροπικά δάση είναι ιδιαίτερα πλούσια σε βιολογική ποικιλότητα. Η ανάπτυξη του ανθρώπινου πολιτισμού συνοδεύεται από αύξηση της ανθρωπογενούς πίεσης στις φυσικές κοινότητες οργανισμών, ιδίως την καταστροφή των μεγαλύτερων εκτάσεων των δασών του Αμαζονίου, που οδηγεί στην εξαφάνιση ορισμένων ζωικών και φυτικών ειδών και στη μείωση της βιοποικιλότητας.

2. Η ειδική επιστήμη βοηθά στην κατανόηση όλης της ποικιλομορφίας του οργανικού κόσμου - ταξινομία.Ακριβώς όπως ένας καλός συλλέκτης ταξινομεί τα αντικείμενα που συλλέγει σύμφωνα με ένα συγκεκριμένο σύστημα, ένας ταξινομιστής ταξινομεί τους ζωντανούς οργανισμούς με βάση τα χαρακτηριστικά. Κάθε χρόνο, οι επιστήμονες ανακαλύπτουν, περιγράφουν και ταξινομούν νέα είδη φυτών, ζώων, βακτηρίων κ.λπ. Επομένως, η ταξινόμηση ως επιστήμη αναπτύσσεται συνεχώς. Έτσι, το 1914 περιγράφηκε για πρώτη φορά ένας εκπρόσωπος ενός τότε άγνωστου ασπόνδυλου και μόνο το 1955 ο εγχώριος ζωολόγος A.V. Ivanov (1906-1993) τεκμηρίωσε και απέδειξε ότι ανήκει σε έναν εντελώς νέο τύπο ασπόνδυλου - την πογονοφόρα. .

Ανάπτυξη ταξινόμησης (δημιουργία τεχνητών συστημάτων ταξινόμησης). Προσπάθειες ταξινόμησης οργανισμών έγιναν από επιστήμονες στην αρχαιότητα. Ο εξαιρετικός αρχαίος Έλληνας επιστήμονας Αριστοτέλης περιέγραψε πάνω από 500 είδη ζώων και δημιούργησε την πρώτη ταξινόμηση ζώων, χωρίζοντας όλα τα τότε γνωστά ζώα στις ακόλουθες ομάδες: I. Ζώα χωρίς αίμα: μαλακό σώμα (αντιστοιχεί σε κεφαλόποδα). με μαλακό κέλυφος (καρκινοειδή). έντομα? κρανιόδερμα (όστρακα μαλάκια και εχινόδερμα). II. Ζώα με αίμα: ζωοτόκα τετράποδα (που αντιστοιχούν σε θηλαστικά). πουλιά? ωοτόκα τετράποδα και χωρίς πόδια (αμφίβια και ερπετά). ζωοτόκα ζώα χωρίς πόδια με πνευμονική αναπνοή (κητώδη). Ψάρια χωρίς πόδια, φολιδωτά που αναπνέουν από τα βράγχια.

Μέχρι τα τέλη του 17ου αιώνα. συσσωρεύτηκε τεράστιος όγκος υλικού για την ποικιλία των μορφών ζώων και φυτών, κάτι που απαιτούσε την εισαγωγή της έννοιας των ειδών. Αυτό έγινε για πρώτη φορά στα έργα του Άγγλου επιστήμονα John Ray (1627-1705). Όρισε ένα είδος ως μια ομάδα μορφολογικά όμοιων ατόμων και προσπάθησε να ταξινομήσει τα φυτά με βάση τη δομή των βλαστικών οργάνων τους. Ωστόσο, ο διάσημος Σουηδός επιστήμονας Carl Linnaeus (1707-1778), ο οποίος το 1735 δημοσίευσε το περίφημο έργο του "The System of Nature", θεωρείται δικαίως ο ιδρυτής της σύγχρονης συστηματικής. Ο K. Linnaeus πήρε τη δομή ενός λουλουδιού ως βάση για την ταξινόμηση των φυτών. Ομαδοποίησε στενά συγγενικά είδη σε γένη, παρόμοια γένη σε τάξεις και τάξεις σε τάξεις. Έτσι, ανέπτυξε και πρότεινε μια ιεραρχία συστηματικών κατηγοριών. Συνολικά, οι επιστήμονες έχουν εντοπίσει 24 κατηγορίες φυτών. Για να προσδιορίσει το είδος, ο K. Linnaeus εισήγαγε τη διπλή, ή δυαδική, λατινική ονοματολογία. Η πρώτη λέξη σημαίνει το όνομα του γένους, η δεύτερη - το είδος, για παράδειγμα Stumus vulgaris.Σε διαφορετικές γλώσσες, το όνομα αυτού του είδους γράφεται διαφορετικά: στα ρωσικά - κοινό ψαρόνι, στα αγγλικά - κοινό ψαρόνι,στα γερμανικά - Gemeiner Star,Γαλλική γλώσσα - etoumeau sansonnetκαι τα λοιπά. Τα κοινά λατινικά ονόματα των ειδών καθιστούν δυνατή την κατανόηση για ποιον μιλάμε και διευκολύνουν την επικοινωνία μεταξύ επιστημόνων από διαφορετικές χώρες. Στο ζωικό σύστημα, ο K. Linnaeus εντόπισε 6 τάξεις: Θηλαστικά (Θηλαστικά). Τοποθέτησε τον άνθρωπο και τους πιθήκους στην ίδια σειρά, Πρωτεύοντες. Aves (Πουλιά); Αμφίβια (Ερπετά, ή Αμφίβια και Ερπετά). Ιχθείς (Ιχθείς); Insecta (Έντομα); Vermes (Σκουλήκια).

3. Η εμφάνιση ενός φυσικού συστήματος ταξινόμησης.Το σύστημα του K. Linnaeus, παρ' όλα τα αναμφισβήτητα πλεονεκτήματά του, ήταν εγγενώς τεχνητό. Χτίστηκε με βάση τις εξωτερικές ομοιότητες μεταξύ διαφορετικών ειδών φυτών και ζώων, και όχι με βάση την πραγματική τους σχέση. Ως αποτέλεσμα, εντελώς άσχετα είδη κατέληξαν στις ίδιες συστηματικές ομάδες και τα στενά συγγενικά αποδείχτηκαν διαχωρισμένα μεταξύ τους. Για παράδειγμα, ο Linnaeus θεώρησε τον αριθμό των στήμονων στα άνθη των φυτών ως σημαντικό συστηματικό χαρακτηριστικό. Ως αποτέλεσμα αυτής της προσέγγισης, δημιουργήθηκαν τεχνητές ομάδες φυτών. Έτσι, το viburnum και τα καρότα, οι καμπάνες και οι σταφίδες έπεσαν σε μια ομάδα μόνο επειδή τα άνθη αυτών των φυτών έχουν 5 στήμονες. Ο Linnaeus τοποθέτησε φυτά διαφορετικά στη φύση της επικονίασης σε μια κατηγορία μονοοικογενών φυτών: έλατο, σημύδα, παπάκι, τσουκνίδα κ.λπ. Ωστόσο, παρά τις ελλείψεις και τα λάθη στο σύστημα ταξινόμησης, τα έργα του C. Linnaeus έπαιξαν τεράστιο ρόλο στην ανάπτυξη της επιστήμης, επιτρέποντας στους επιστήμονες να περιηγηθούν στην ποικιλομορφία των ζωντανών οργανισμών.

Ταξινομώντας τους οργανισμούς σύμφωνα με εξωτερικά, συχνά τα πιο εντυπωσιακά, χαρακτηριστικά, ο C. Linnaeus δεν αποκάλυψε ποτέ τους λόγους για μια τέτοια ομοιότητα. Αυτό το έκανε ο μεγάλος Άγγλος φυσιοδίφης Κάρολος Δαρβίνος. Στο έργο του «The Origin of Species...» (1859), ήταν ο πρώτος που έδειξε ότι οι ομοιότητες μεταξύ των οργανισμών μπορεί να είναι αποτέλεσμα μιας κοινής προέλευσης, δηλ. σχέση των ειδών. Από τότε, η ταξινόμηση άρχισε να φέρει ένα εξελικτικό βάρος και τα συστήματα ταξινόμησης που χτίστηκαν σε αυτή τη βάση είναι φυσικά. Αυτή είναι η άνευ όρων επιστημονική αξία του Charles Darwin.

Η σύγχρονη ταξινόμηση βασίζεται στην κοινότητα βασικών μορφολογικών, οικολογικών, συμπεριφορικών, εμβρυϊκών, γενετικών, βιοχημικών, φυσιολογικών και άλλων χαρακτηριστικών ταξινομημένων οργανισμών. Χρησιμοποιώντας αυτά τα χαρακτηριστικά, καθώς και παλαιοντολογικές πληροφορίες, ο ταξινομιστής καθιερώνει και αποδεικνύει την κοινή προέλευση (εξελικτική σχέση) του εν λόγω είδους ή διαπιστώνει ότι τα ταξινομημένα είδη είναι σημαντικά διαφορετικά και απομακρυσμένα μεταξύ τους.

4. Συστηματικές ομάδες και ταξινόμηση οργανισμών.Το σύγχρονο σύστημα ταξινόμησης μπορεί να παρουσιαστεί με τη μορφή του ακόλουθου σχήματος: αυτοκρατορία, υπερβασίλειο, βασίλειο, υποβασίλειο, τύπος (διαίρεση - για φυτά), υποτύπος, τάξη, τάξη (τάξη - για φυτά), οικογένεια, γένος, είδος. Για εκτεταμένες συστηματικές ομάδες, έχουν επίσης εισαχθεί πρόσθετες ενδιάμεσες συστηματικές κατηγορίες, όπως υπερτάξη, υποκατηγορία, υπερτάξη, υποτάξη, υπεροικογένεια, υποοικογένεια. Για παράδειγμα, οι κατηγορίες των χόνδρινων και των οστέινων ψαριών συνδυάζονται σε μια υπερκατηγορία ψαριών. Στην κατηγορία των οστέινων ψαριών διακρίνονται υποκατηγορίες ψαριών με ακτινοπτερύγια και λοβοπτερύγια κ.λπ.

Προηγουμένως, όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί χωρίζονταν σε δύο βασίλεια - τα ζώα και τα φυτά. Με τον καιρό ανακαλύφθηκαν οργανισμοί που δεν μπορούσαν να ταξινομηθούν ως ένας από αυτούς. Επί του παρόντος, όλοι οι οργανισμοί που είναι γνωστοί στην επιστήμη χωρίζονται σε δύο αυτοκρατορίες: Προκυτταρικές (ιοί και φάγοι) και Κυτταρικοί (όλοι οι άλλοι οργανισμοί). Προκυτταρικές μορφές ζωής.Στην Προκυτταρική Αυτοκρατορία υπάρχει μόνο ένα βασίλειο - οι ιοί. Είναι μη κυτταρικές μορφές ζωής που μπορούν να εισβάλουν και να αναπαραχθούν σε ζωντανά κύτταρα. Η επιστήμη έμαθε για πρώτη φορά για τους ιούς το 1892, όταν ο Ρώσος μικροβιολόγος D.I. Ivanovsky (1864-1920) ανακάλυψε και περιέγραψε τον ιό του μωσαϊκού του καπνού, τον αιτιολογικό παράγοντα της νόσου του μωσαϊκού του καπνού. Από τότε, ένας ειδικός κλάδος της μικροβιολογίας έχει εμφανιστεί - ιολογία.Υπάρχουν ιοί που περιέχουν DNA και RNA.

Μορφές κυτταρικής ζωής.Η Κυτταρική Αυτοκρατορία χωρίζεται σε δύο βασίλεια (Προπυρηνικά, ή Προκαρυωτικά, και Πυρηνικά, ή Ευκαρυώτες). Οι προκαρυώτες είναι οργανισμοί των οποίων τα κύτταρα δεν έχουν σχηματισμένο (δεσμευμένο στη μεμβράνη) πυρήνα. Οι προκαρυώτες περιλαμβάνουν το βασίλειο του Drobyanok, το οποίο περιλαμβάνει τα υποβασίλεια των βακτηρίων και των γαλαζοπράσινων (Cyanobacteria). Οι ευκαρυώτες είναι οργανισμοί των οποίων τα κύτταρα έχουν σχηματισμένο πυρήνα. Αυτά περιλαμβάνουν τα βασίλεια των ζώων, των μυκήτων και των φυτών (Εικ. 4.1).

Γενικά, η Κυτταρική Αυτοκρατορία αποτελείται από τέσσερα βασίλεια: Μύλοι, Μανιτάρια, Φυτά και Ζώα.

Ως παράδειγμα, εξετάστε τη συστηματική θέση ενός γνωστού είδους πτηνών - του κοινού ψαρονιού:

Έτσι, ως αποτέλεσμα μακροχρόνιας έρευνας, δημιουργήθηκε ένα φυσικό σύστημα όλων των ζωντανών οργανισμών.