|
зміст
1. Античний період в історії природознавства
2. Клітка як структурна і функціональна одиниця живого. Склад і будова клітини
3. Вчення Вернадського про біосферу
Список літератури
1. Античний період в історії природознавства
Дуже важко виділити точку зародження природознавства. Уже в далекій давнині люди намагалися зрозуміти і пояснити собі природний світ. Знання його закономірностей було необхідно їм перш за все в практичному плані (підготовка до зміни пір року, до сезонів посухи, дощів і розливу річок, знання ознак родючості грунтів, кліматичних особливостей і так далі). Так, «необхідність обчислювати періоди підйому і спаду води в Нілі створила єгипетську астрономію, а разом з тим панування касти жерців як керівників землеробства» [7, стор. 522]. Єгипетські піраміди (з XXVII ст. До н.е.), британське язичницьке капище Стоунхендж, (1900 до н.е.) були втіленням чудових знань в математиці, астрономії, геодезії, механіці, будівельній справі. Уже сім тисячоліть відомий гномон (сонячний годинник), п'ять тисяч років тому в Єгипті з'явився підручник хірургії, приблизно до того ж часу відносяться месопотамские географічні карти.
Були накопичені значні знання в механіці, медицині, ботаніки, зоології. Особливе ж місце серед наук про природу займала астрономія, задовольняла в однаковій мірі як практичні потреби, так і світоглядні запити допитливого розуму. Уже 1800 р.до н.е., при правителі Хаммурапі, у Вавилоні існував великий каталог зірок, а в VIII ст. до н.е. була створена регулярна астрономічна служба. Астрономія давала постійні імпульси математичним дослідженням, і саме спостереження неба привели до того, що в Вавилоні була прийнята не звична для нас тепер система чисел, а числова ланцюг, відповідна кутовому розподілу (1-60, 61-3600). Перші числові символи виявляються в писемних пам'ятках царства Урук (Межиріччя), в мінойської культурі о. Крит, в Мохенджо-Даро і Хараппи (IIIтисячелетіе до н.е.). До початку III тисячоліття відносяться геометричне рішення квадратних рівнянь (Месопотамія, Греція), обчислення об'ємів геометричних фігур.
Особливе місце астрономії було обумовлено тим, що в її завдання входили також астрологічні пророцтва, що мали відповідну «ідейну базу». Для мислення стародавніх народів характерні уявлення про единосущности всіх елементів навколишнього світу - людей, рослин, тварин, небесних тіл. З цієї точки зору для розуміння природних явищ підходили мірки людської поведінки - то, що відомо найкращим чином. Це і було причиною антропоморфности картини світу в стародавні (і не тільки в стародавні) часи (від грец. Антропосе - людина, морфос - форма, т. Е. За образом і подобою людини). Зрозуміло тоді, чому те чи інше розташування світил, напрямок вітрів і так далі могли визначати долю людини.
Чи не в меншій мірі, ніж практичним потребам, походження і розвиток науки зобов'язане і світоглядним стимулам. Будучи не менше, якщо не більше допитливими, ніж зараз, люди далекій давнині намагалися відшкодувати недолік знань польотом уяви, сміливими домислами, що знайшли втілення в красивих міфологіях Єгипту, Вавилона і Шумеру, Китаю, Індії, античної Греції. У свідомості тієї епохи мало місце химерне переплетення наукових спостережень, міфології і релігії; вмістилищем знання служили міфи, казки, епос, багато компонентів яких губляться в спробах «перекладу» міститься в них знання «на нашу мову».
У пошуках сил, які керують миропорядком і забезпечують їх стійкість, у єгиптян, вавилонян, греків складається «драматична концепція природи» (Ф. Вензінк), в якій впорядкованість досягається ціною постійного конфлікту, зіткнення безлічі сил, коли навіть верховна сила змушена перебувати в постійній активності . Так, Сонце, верховне світило, незмінно з'являється щоранку, щоразу долаючи опору мороку і хаосу, перемагаючи їх і відвойовуючи належне йому місце.
І в єгипетській, і в вавілонської міфоноетіке світ народжується з хаосу, завдяки дії упорядковують хаос сил. І знову ж таки в давньоєгипетської картині створення світу з хаосу, виникнення життя з первісної безодні Нун надходять аналогії, почерпнуті з спостережень за Нілом. Для вавилонської ж міфокосмогоніі настільки ж характерний мотив періодичного повернення «первісного» моря, хаосу, навіяний, потужними розливами Тигру і Євфрату, породили і міф про всесвітній потоп.
Умови аристократичної Греції, з відносно м'яким і гуманним рабовласницьким ладом, були унікальними для створення натурфілософських систем, осмислюють і описують світ як єдине ціле. Звичайно, в них недолік наукових даних заповнюється польотом уяви. Цей шлях породив не тільки «трьох китів», на яких тримається Земля, але і такі припущення, як уявлення про атомах.
В античних уявленнях про природу чітко простежується шлях «від міфу до логосу» (Ф. Кессіді), до пошуків внутрішніх закономірностей і механізмів природних явищ, логіки їх взаємозв'язків.
Так якщо у Гомера і Гесіода багато природні явища відбуваються по капризам і примхам мстивих богів, то вже у філософа Анаксимандра присутній мотив «панування в світі космічної справедливості, стримувати боротьбу протилежностей».
Перенесення на космос особливостей античного поліса відбувалося ще й внаслідок характерного для греків погляду на світ як на свого роду будинок, що дає всім створінням притулок і безпеку. Не випадково в центрі цього космічного будинку містилося Сонце як осередок, який займав центральне місце в будь-якому грецькому будинку. Античний космос, хоча і величезний, обмежений в розмірах. При цьому він має риси живої істоти. Перші кроки уявлень про природний світі позначаються в трактуванні хаосу, який виступає не як безформне стан, а як вихідна умова існування всіх речей, їх вмістилище. В такому розверзається просторі хаос має сенс природного першооснови.
Антична культура, що почалася як «прекрасний травень, який цвіте лише один раз, і ніколи більше» (І. Гете), вичерпала себе і була зміщена християнським середньовіччям [8, стор.39].
2. Клітка як структурна і функціональна одиниця живого. Склад і будова клітини
Сучасна клітинна теорія включає такі положення:
1. Всі живі організми складаються з клітин. Клітка - структурна, функціональна одиниця живого, основна одиниця будови і розвитку всіх живих організмів, найменша одиниця живого;
2. Клітини всіх одноклітинних і багатоклітинних організмів подібні (гомологічних) за своєю будовою, хімічним складом, основним проявам життєдіяльності і обміну речовин.
3. Розмноження клітин відбувається шляхом їх розподілу, і кожна нова клітина утворюється в результаті поділу вихідної (материнської) клітини.
4. У складних багатоклітинних організмах клітини спеціалізовані по тих функцій і утворюють тканини; з тканин складаються органи, які тісно пов'язані між собою і підпорядковані нервовим і гуморальним системам регуляції.
5. Клітинна будова організмів - свідоцтво того, що всі живі організми мають спільне походження.
Клітка - елементарна жива система - основа будови і життєдіяльності всіх тварин і рослин. Клітини можуть існувати як самостійні організми (бактерії, найпростіші) або в складі тканин багатоклітинних тварин, рослин, грибів. Розміри клітин варіюють від 0,1 - 0,25 мкм (деякі бактерії) до 155 мм (яйце страуса в шкаралупі).
Клітини мають усю сукупність властивостей, необхідних для підтримки життя: вона здійснює обмін речовин і енергії, зростає, розмножується і передає у спадок свої ознаки, реагує на зовнішні подразники і здатна рухатися. Вона є нижчим рівнем організації, що володіє всіма цими властивостями [4, стор.261]. Окремі частини клітин не можуть виконувати весь комплекс життєвих функцій, тільки сукупність структур, що утворюють клітку, проявляє всі ознаки живого. Тому тільки клітина є основною структурною і функціональною одиницею живих організмів. У багатоклітинних організмів різні клітини (наприклад, нервові, м'язові, клітини крові у тварин або клітини стебла, листя, кореня у рослин) виконують різні функції і тому розрізняються за структурою, проте вони тісно і злагоджено взаємодіють один з одним [2, стор. 30 ].
Незважаючи на велику різноманітність і суттєві відмінності в зовнішньому вигляді і функціях, всі клітини складаються з трьох основних частин - цитоплазматичної мембрани, яка контролює перехід речовини з навколишнього середовища в клітку і назад, цитоплазми з різноманітною структурою і клітинного ядра, що містить носій генетичної інформації. Всі тварини і деякі рослинні клітини містять центріолі - циліндричні структури діаметром близько 0,15 мкм, що утворюють клітинні центри. Зазвичай рослинні клітини оточені оболонкою - клітинною стінкою. Крім того, вони містять пластиди - цитоплазматичні органели (спеціалізовані структури клітин), нерідко містять пігменти, що зумовлюють їх забарвлення.
Навколишнє клітку мембрана складається з двох шарів молекул жироподібних речовин, між якими знаходяться молекули білків. Головна функція клітини - забезпечити пересування цілком певних речовин в прямому і зворотному напрямках до неї. Зокрема, мембрана підтримує нормальну концентрацію деяких солей всередині клітини і відіграє важливу роль в її житті: при пошкодженні мембрани клітина відразу гине, в той же час без деяких інших структурних компонентів життя клітини може тривати протягом деякого часу. Першою ознакою вмирання клітини є що починаються зміни в проникності її зовнішньої мембрани.
Усередині клітинної плазматичної мембрани знаходиться цитоплазма, що містить водний сольовий розчин з розчинними і зваженими ферментами, (як в м'язових тканинах) і іншими речовинами. У цитоплазмі розташовуються різноманітні органели - маленькі органи, оточені своїми мембранами. До органел, зокрема, відносяться мітохондрії - мішковидні освіти з дихальними ферментами. У них перетворюється цукор і вивільняється енергія. У цитоплазмі є і невеликі тільця - рибосоми, що складаються з білка і нуклеїнової кислоти (РНК), за допомогою яких здійснюється синтез білка. Внутрішньоклітинна середовище досить в'язка, хоча 65 - 85% маси клітини становить вода.
У всіх життєздатних клітинах, за винятком бактерій, міститься ядро, а в ньому - хромосоми - довгі ниткоподібні тільця, що складаються з дезоксирибонуклеїнової кислоти і приєднаного до неї білка.
Не всі клітини багатоклітинного тварини або рослини однакові. Видозміна клітин відбувається поступово в процесі розвитку організму. Кожен організм розвивається з однієї клітини - яйця, яке починає ділитися і в кінцевому підсумку утворюється безліч відрізняються один від одного клітин - м'язові, кров'яні та ін. Відмінності клітин визначаються, перш за все, набором білків, синтезованих даної клітиною. Так клітини шлунка синтезують травний фермент пепсин; в інших клітинах, наприклад, в клітинах мозку, він не утворюється. У всіх клітинах рослин або тварин є повна генетична інформація для побудови всіх білків даного виду організмів, але в клітці кожного типу синтезуються лише ті білки, які їй потрібні [6, стор. 355].
3. Вчення Вернадського про біосферу
Вчення про біосферу - області існування живої речовини на планеті Земля - склалося в результаті проведеного В.І. Вернадським глибокого аналізу всіх явищ життя в їх взаємному зв'язку між собою і відсталим речовиною планети на всьому шляху їхнього історичного розвитку.
В.І. Вернадський прийшов до діалектичного розуміння процесів під впливом наукового аналізу фактів. Свою увагу він зосередив на дійсній історії природи, вводячи поділ відбуваються в ній процесів на оборотні та необоротні.
Клас оборотних явищ і процесів відповідає законам збереження сучасної фізики. Але поряд з законами збереження в оборотних процесах (рівноважних) і явищах, в навколишньому світі спостерігаються явно незворотні процеси (нерівноважні). Перші не володіють властивістю еволюції, тобто існують як би поза часом, для процесів другого типу характерно необоротне еволюційний розвиток, тим не менш, вони володіють двома протилежними тенденціями еволюції. У явищах неживої природи - еволюція в напрямку зростання ентропії або зменшення вільної енергії. У явищах ж життя спостерігається еволюційний процес зростання вільної енергії, що в історичному розвитку людського суспільства виражається зростанням продуктивності праці.
В даний час в арсеналі теоретичної фізики поряд з законами збереження є закон, який характеризує історичну тенденцію в розвитку природи. Цей закон відомий як другий закон термодинаміки, згідно з яким «здатність фізичної системи до вдосконалення зовнішньої роботи з плином часу зменшується». Іноді про цю тенденцію свідчать, що з плином часу вільна енергія може тільки зменшуватися. В.І. Вернадський використав цей закон для пояснення еволюції живої речовини на планеті Земля і в космосі. Але вся еволюція життя демонструвала прямо протилежну тенденцію. Вільна енергія речовини в біосфері неухильно зростає. Це зростання вільної енергії зараз приймає фантастичний характер в результаті геохимической і геологічної діяльності людини.
Дослідження історичного процесу еволюції життя привели В.І.Вернадського до висновку про зростаючу роль наукової думки. Він створив вчення про перехід біосфери в ноосферу - в сферу розуму, коли розвиток життя на Землі буде поставлено під контроль людини.
Людство вступило в епоху свідомого управління ходом історичного розвитку. Те, що натураліст називав «тенденцією зростання вільної енергії» проявляється в неухильному зростанні енергоозброєності праці, одному з найважливіших компонентів зростання його продуктивності. В результаті цього на задоволення будь-яких суспільних потреб витрачається менше робочого часу, ніж раніше. А це скорочення необхідного робочого часу і є не що інше, як закон економії часу.
Вчення В.І.Вернадського про біосферу, про перетворення біосфери в ноосферу в міру розвитку людської діяльності і впровадження в наукову практику досягнень наукового знання набуває особливої актуальності як основа фундаментального підходу до комплексних економічних проблем.
Фундаментальне значення багато в чому визначає наукові результати, отримані В.И.Вернадским, мав термодинамічний підхід вченого до досліджень геосфер, або земних оболонок.
Ще в 1923 - 1924 рр. в лекціях по геохімії, прочитаних в Сорбонні, в Паризькому університеті, він зазначав: «І геосфери, і земні оболонки можна розглядати як області різноманітних динамічних фізико-хімічних рівноваг, що прагнуть досягти стійкого стану, безперервно порушується входженням в них чужих даному динамічної рівноваги проявів енергії .
У всякому разі, з огляду на складність природних процесів, можна сказати, що термодинамічні параметри геосфер можна прийняти за вихідні в оцінці геохімічних явищ і в з'ясуванні будови геосфер.
Вивчаючи земні оболонки з цієї точки зору, можна говорити про знаходження в них термодинамічних геосфер, які визначаються в своїх властивостях температурою і тиском »[3, стор.63].
Емпірично встановлена земна оболонка - біосфера - не влучає у область термодинамічних оболонок земної кори не тільки тому, що в ній виступають на перше місце змінні, зовсім не входять до складу термодинамічних рівноваг. Явища життя в цю теорію рівноваг не входять.
Академік А. В. Сидоренко, вказуючи на неминуще значення вчення В.І.Вернадського про еволюцію біосфери і перетворенні її в ноосферу, писав: «Ноосфера - область взаємодії природи і суспільства, в межах якої розумна людська діяльність стає головним визначальним чинником розвитку». В. І. Вернадський вніс в це поняття діалектико-матеріалістичний зміст, а саме: «Ноосфера - нова, вища стадія розвитку біосфери, пов'язана з виникненням і розвитком в ній людства, яке, пізнаючи закони природи та вдосконалюючи техніку, стає найбільшою силою, порівнянної за масштабами з геологічними, і починає робити визначальний вплив на хід процесів в охопленій його впливом сфері Землі, глибоко змінюючи її своєю працею. Становлення і розвиток людства як нової, перетворюючої сили виразилося у виникненні нових форм обміну речовиною і енергією між суспільством і природою, все зростаючому біогеохімічному і іншому вплив людини на біосферу »[8, стор. 46].
Вчення В.І.Вернадського про безперервному зростанні масштабів людської діяльності на основі досягнення наукового знання набуває все більшої дійсність у міру розвитку науково-технічного прогресу, перетворення біосфери, залучення в ці процеси все нових об'єктів природи Землі і ближнього космосу.
Одна з центральних проблем навчання В.І.Вернадського про перехід біосфери в ноосферу, що відображає гуманістичну орієнтацію його світогляду, - проблема людини, його всебічного розвитку в умовах перетворення планетарної і космічної середовища, збереження і розвитку здоров'я, вдосконалення його психофізіологічних ресурсів і можливостей, найбільш раціонального залучення до творчої праці [5, стор. 3].
Список літератури
1. Афанасьєв В. Г. Системність і суспільство. - М .: Политиздат, 1980. - 386 с.
2. Бєляєв Д. К., Бородін П. М., Воронцов Н. Н. та ін. Загальна біологія. - М .: Просвещение, 2002. - 303 с.
3. Гіляров М. С. Біологія: Енциклопедія. - М .: Велика Російська Енциклопедія, 2003. - 864 с.
4. Казначеєв В. П., Яншина Ф. Т. Вчення В. І. Вернадського про перетворення біосфери і екологія людини. - М .: Знание, 1986. - 48 с.
5. Карпенків С. Х. Концепції сучасного природознавства: Підручник для вузів. - М .: Академічний проект, 2001. - 639 с.
6. Маркс К., Енгельс Ф. Твори. Т. 23. 522 с.
7. Сидоренко А. В. Соціально-філософські проблеми біосфери і раціонального природокористування. - В кн .: Діалектика в науках про природу і людину. Т. 4. Людина, суспільство і природа в століття НТР. - М .: Наука, 1983.- 45-51 с.
8. Торосян В. Г. Концепції сучасного природознавства: Учеб. допомога. - М .: Вища. шк., 2002. - 208 с.
|