В верхней части атмосферы и в околоземном космическом пространстве находится радиационный пояса Земли. Этот пояс состоит из электрически заряженных частиц - протонов и электронов, захваченных магнитным полем Земли. Радиационный пояс постоянно теряет частицы, которые переходят в земную атмосферу и пополняется потоками частиц солнечной радиации.

Гидросфера — водная оболочка Земли. Свыше 96% гидросферы составляют моря и океаны; около 2% — подземные воды, около 2% — ледники, 0,02% — воды суши (реки, озера, болота). Общий объем гидросферы Земли — свыше 1 миллиарда 500 млн км³. На пресную воду (разведанные запасы) приходится только 2,8%; из них 2,15% находится в ледниках и только 0,65% в реках, озерах, подземных водах. Главная масса воды (97,2%) — соленая.

Гидросфера, благодаря высокой теплоемкости и низкой теплоотдаче, смягчает температурную контрастность земной поверхности. Этому способствует и облака, закрывающие приблизительно 50% поверхности земного шара.

Объем гидросферы постоянно меняется. По расчетам ученых, 4 миллиарда лет назад ее объем был почти в 7 тысяч раз меньше современного. В будущем количество воды на Земле, по-видимому, также будет возрастать, если учесть, что объем воды в мантии Земли оценивается в 20 млрд км³ — это в 15 раз больше современного объема гидросферы. Полагают, что поступление воды в гидросферу будет осуществляться из глубинных слоев Земли и при вулканических извержениях.

Гидросфера — единая оболочка, так как все воды взаимосвязаны и находятся в постоянных больших или малых круговоротах. Полное обновление вод происходит в разные сроки: воды в полярных ледниках возобновляются за 8 тысяч лет, подземные воды — за 5 тысяч лет, озера — за 300 дней, реки — за 12 дней, водяной пар в атмосфере — за 9 дней, а воды Мирового океана — за 3 тысячи лет.

Гидросфера играет очень большую роль в жизни планеты: она накапливает солнечное тепло и перераспределяет его на Земле; с Мирового океана на сушу поступают атмосферные осадки.

Гидросфера взаимодействует с литосферой. Об этом свидетельствуют эрозионные процессы, связанные с работой воды. Взаимодействует гидросфера и с атмосферой: облака состоят из паров воды, испарившихся с поверхности морей и океанов. Гидросфера также взаимодействует и с биосферой, так как живые существа, населяющие биосферу, не могут жить без воды. Взаимодействуя с различными оболочками планеты, гидросфера выступает, в свою очередь, как часть целостной природы земной поверхности.

4.4 Выводы

1. Космология – раздел астрономии, в котором изучаются Вселенная как единое целое и космические системы как ее части.

2. Вселенная — весь материальный мир, безграничный в пространстве, окружающий нас и познаваемый нами. Ту часть Вселенной, которая доступна для наблюдения, называют Метагалактикой. Возраст Вселенной 12-20 млрд. лет, она произошла в результате Большого взрыва из горячей сингулярности, механизм которого объясняет инфляционная гипотеза. Проявлением Большого взрыва является реликтовое излучение и «красное смещение» электромагнитного излучения.

---

3. Элементами Вселенной являются небесные тела (звезды, планеты, спутники, астероиды, кометы), планетные системы звезд, звездные скопления, галактики, реликтовое электромагнитное излучение, разреженное межгалактическое вещество и неизвестное количество субстанции, которую называют скрытой массой и скрытой энергией..

4. Расстояния в астрономии принято выражать в специальных единицах: астрономическая единица, световой год, парсек

5. Звезды – раскаленные космические объекты, состоящие из ионизированного газа. Большинство звезд имеют собственные планетные системы. Звезды имеют разную величину – сверхгиганты, и карлики. В зависимости от того, меняет звезда свои характеристики или нет, различают стационарные и нестационарные (переменные) звезды. К нестационарным относятся новые и сверхновые звезды, на которых происходят вспышки. В процессе эволюции звезд образуются красные гиганты, белые и черные карлики, пульсары, черные дыры

6. Галактики – гигантские скопления звезд, пыли и газа. По внешнему виду галактики разделены на три типа: эллиптические, спиральные и неправильной формы. Галактика, в которую входит Солнечная система, называется Млечный путь и относится к спиральной.

7. Метагалактика - упорядоченная система галактик. Галактики разлетаются, а Метагалактика постоянно расширяется, т. е. наша Вселенная нестационарна. Чем дальше Галактики отстоят друг от друга, тем с большей скоростью они «разбегаются». Галактики имеют тенденцию располагаться по границам гигантских ячеек. Ячеистая структура распределения галактик является наиболее крупной структурой Метагалактики.

8. Солнечная система — планетная система, включающая в себя центральную звезду — Солнце — и все естественные космические объекты, вращающиеся вокруг неё: планеты, карликовые планеты, малые тел.

9. Солнце — жёлтый карлик, плазменный шар, окруженный короной. Источником солнечной энергии являются термоядерные реакции превращения водорода в гелий, которые происходят в недрах. Возраст Солнца примерно 5 млрд лет

10. В Солнечной системе имеется восемь известных планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун; пять карликовых планет: Церера, Плутон, Хаумеа, Макемаке, Эрида; малые тела: астероиды, кометы. Планеты Солнечной системы делятся на две группы: планеты земной группы (Меркурий, Венера, Земля и Марс) и планеты гиганты (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун). На границе между ними расположен пояс астероидов. Планеты земной группы представляют собой твердые шары, состоящие в основном из силикатов, с тонкой газовой атмосферой. У планет-гигантов нет ни твёрдой, ни жидкой поверхности. Газы их обширных атмосфер постепенно переходят в жидкое состояние.

11. Согласно концепции холодного начального состояния планет планеты Солнечной системы образовались одновременно в результате объединения твердых частиц межзвёздного газопылевого облака. Они возникли примерно 4,6 млрд. лет назад.

---

12. Земля — наибольшая из планет земной группы, она вращается вокруг собственной оси и обращается по эллиптической орбите вокруг Солнца. Земля имеет естественный спутник Луну.

13. Земной шар состоит из геосфер: атмосферы, гидросферы, литосферы, земной коры, мантии и ядра. Земля окружена магнитным полем. Северный и южный магнитные полюса не совпадают с географическими полюсами.

5. СОВРЕМЕННАЯ КАРТИНА БИОЛОГИЧЕСКОЙ РЕАЛЬНОСТИ

5.1 Введение в биологию. Структура и уровни биологического познания

Биология - наука о живом, его строении, формах активности, сообществах живых организмов, их развитии, связях друг с другом и с неживой природой.

Одним из основателей биологии был выдающий греческий философ и ученый Аристотель, впервые подробно описавший многие виды животных и высказавший мысль, что существующие растения и животные есть результат развития от простых форм к более сложным и совершенным.

Самостоятельной наукой биология стала лишь в XVIII— XIX веке. В процессе ее становления обычно выделяют три основных этапа: традиционный (систематический) (К. Линней), эволюционный (Ч. Дарвин), молекулярно-генетический (Г. Мендель).

В XVI-XVII вв. происходит накопление эмпирических знаний о живых организмах и становление биологии как описательной науки. В это время развивались в основном прикладные сферы биологии – медицина, цветоводство, садоводство, животноводство. Накопленный эмпирический материал нужно было систематизировать. Так, К.Линней в XVIII создал первую классификацию организмов, в которую входили 4 тыс. видов растений и 10 тыс. видов животных. (в настоящее время описано около 1,2 млн. видов животных, 0,5 млн. видов растений, сотни тысяч видов грибов, около 3 тыс. видов бактерий).

Для объяснения многообразия живых организмов были выдвинуты концепции, которые создали предпосылки для формирования эволюционной теории Ч.Дарвина. В 1809 году в своей книге «Философия зоологии» Ж.Б.Ламарк утверждал, что изменение биологических видов происходит благодаря прямому влиянию среды и приспособлению к ней живых организмов. Приспособление осуществляется путем изменения органов тела в результате тренировки. Именно тренировку Ж.Б.Ламарк называл основным фактором эволюции.

Противником теории эволюции был Ж.Кювье, который в начале XIX века выдвинул концепцию катастрофических изменений и отстаивал в науке представление о неизменности видов. Он утверждал, что на Земле время от времени происходили глобальные катаклизмы, приводившие к вымиранию одних видов и появлению других. Появляющиеся после катастрофы виды были более прогрессивны, однако не имели никакого отношения к уничтоженным, поэтому преемственности видов нет. Для объяснения прогрессивности развития живого сторонники теории катастрофических изменений обращались к идее творящей нематериальной силы, которая организует материю после катастрофы.

---

В 1859 г Ч.Дарвин опубликовал труд «Происхождение видов путем естественного отбора», в котором изложил свою концепцию эволюции живой природы. Основу эволюционной теории Ч.Дарвина составляют три принципа: наследственность и изменчивость, борьба за существование, естественный отбор.

Значительным достижением классической биологии стало создание в середине XIX века Т.Шванном теории клеточного строения живых организмов. Эта теория стала убедительным аргументом в пользу идеи единства происхождения жизни и стала основой изучения живого на молекулярно-генетическом уровне.

В XX в. биологическое знание приобрело объяснительный характер, в котором используются генетический и системно-структурный подходы. В рамках генетического подхода рассматриваются вопросы происхождения и эволюции живой материи, причины, механизмы и особенности биогенеза. В рамках системно-структурного изучаются различные уровни организации живого, принципы их функционирования, особенности взаимосвязей.

В настоящее время биология представляет собой целый комплекс наук о живой природе. Структуру биологии можно рассматривать с разных точек зрения.

По объектам исследования биология подразделяется на вирусологию, бактериологию, ботанику, зоологию, антропологию.

По изучаемым свойствам живого в биологической науке выделяются: морфология — наука о строении живых организмов; молекулярная биология, изучающая микроструктуру живых тканей и клеток; экология, рассматривающая образ жизни растений и животных в их взаимосвязи с окружающей средой; генетика, исследующая законы наследственности и изменчивости.

По уровню организации исследуемых живых объектов выделяются: анатомия, изучающая макроскопическое строение животных; гистология, изучающая строение отдельных тканей; цитология, исследующая строение живых клеток; бактериология и вирусология, изучающие соответствующие живые организмы; молекулярная биология, исследующая живые организмы не только на молекулярном, но и на более глубоком, атомарном уровне.

Многоплановость биологии обусловлена чрезвычайным многообразием живого мира, однако все живое на земле представляет собой целостную систему, состоящую из различных уровней. Выделяют четыре основных уровня организации живой материи:

• молекулярно-генетический;

• онтогенетический;

• популяционно-видовой;

• биогеоценотический.

Единицей молекулярно-генетического уровня выступает ген – структурный участок ДНК, несущий наследственную информацию, передаваемую от поколения к поколению, а элементарным явлением уровня является воспроизводство генетических кодов по принципу копирования на матрице.

Единицей онтогенетического уровня выступает особь, а элементарным явлением – онтогенез. Онтогенез – процесс индивидуального развития организма от рождения до смерти через последовательные морфологические, физиологические и биологические изменения. Во время этого процесса происходит реализация наследственной информации организма. Индивид повторяет в онтогенезе самые важные изменения, через которые прошли его предки в ходе длительного палеонтологического развития (филогенеза). Филогенез – процесс развития вида, к которому принадлежит данный организм.

---

Единица популяционно-видового уровня – популяция, а элементарное явление – направленное изменение ее генетического состава. Популяция – это совокупность особей одного вида, относительно изолированная от других групп этого же вида, занимающая определенную территорию, воспроизводящая себя на протяжении длительного времени и обладающая общим генетическим фондом. Популяции способны к самостоятельному эволюционному развитию, их рассматривают в качестве «атомов» эволюционного процесса видов.

Единицей биогеоценотического уровня является биогеоценоз (экосистема). Элементарное явление этого уровня – переходы экосистем из одного состояния динамического равновесия в другое. Экосистема (биогеоценоз) – сложная динамическая система, представляющая собой совокупность живых организмов и среды их обитания, связанных между собой обменов веществ, энергии и информации.

5.2 Сущность и определения жизни, отличительные признаки живого

В классической биологии существовали две позиции, объяснявшие сущность живого – редукционизм и витализм. Сторонники редукционизма считали, что все процессы в живом можно свести к совокупности определенных химических реакций. Сторонники витализма объясняют специфику живого присутствием особой жизненной силы.

Живое от неживого можно отличить по трем направлениям: веществу (в живом — органические биополимерные молекулы), структуре (живой организм состоит из живых клеток) и функциональным признакам (живое воспроизводит себя).

Современная биология выделяет следующие необходимые и существенные признаки живых организмов, которые отличают их от неживых объектов.

• Живые организмы характеризуются сложным высокоупорядоченным строением и системной организацией, которые значительно выше, чем в неживых объектах.

• Живым организмам для поддержания и усиления своей высокой упорядоченности необходимо получать энергию из окружающей среды. Они непосредственно или косвенно поглощают энергию Солнца.

• Живые организмы способны реагировать на внешние раздражители, в том числе и на получение информации.

• Живые организмы обладают способностью двигаться и проявлять активность при взаимодействии с окружающей средой.

• В процессе самоорганизации живые организмы развиваются, изменяются и усложняются.

• Все живое не только размножается, но и имеет способность к избыточному воспроизводству. Этот признак создает условие для действия механизмов изменчивости и наследственности, определяющих эволюцию видов живой природы.

• Все живое отличается многообразием форм, сложностью химического состава и динамикой протекающих в живом организме процессов.

• Живые организмы способны получать, сохранять и передавать информацию. Эта информация определяет направление развития организма.

• Живые организмы способны хорошо приспосабливаться к окружающей среде обитания и соответствуют своему образу жизни.

• Высшим формам живых организмов присущ Разум, который и позволяет материи познавать самое себя.

---

Смотрите также файлы

• М-535.Основы права в вопросах и ответах.doc

• Мен._ в вопросах_и_ответах.doc

• УМП_Пробл. макроэк.нестаб. Бондарь.doc

• УМП_Макроэкономика в вопросах и ответах Ч. 3.doc

• УМП_Макроэкономика в вопросах и ответах Ч. 2.doc