Шпаргалка по дисциплине "Концепции современного естествознания"

Во многих пещерах обнаружена их грубая, но не лишенная своеобразного  изящества скульптура, резьба по кости. На стенах пещер, где жили кроманьонцы, встречаются изображения сцен охоты  на диких животных. Погребения и произведения искусства свидетельствуют о появлении и первых религиозных представлений, связанных со страхом перед силами природы.

В общинах кроманьонцев существовало разделение труда, появились сложные  общественные и производственные отношения; появление и развитие родового общества у людей позднего палеолита привело к образованию племен.

После окончания ледникового периода, около 12 тыс. лет назад, климат становится более теплым. В новом каменном веке, или неолите, люди, кроме охоты и рыболовства, начинают заниматься земледелием и приручением животных. Постепенно люди научились шлифовать каменные орудия, делать глиняную посуду, ткать одежду.

 

31. Космология как наука. Экспериментальная  и теоретическая база построения  современной космологии. Основные положения модели описания Вселенной, предложенной Эйнштейном. Исследования А.А. Фридмана. Развитие Фридманом положения о нестационарности.

1. Основные концепции  космологии

На протяжении всей истории цивилизации  человечество стремится познать окружающий мир и понять, какое место оно занимает во Вселенной. Вселенная – самая крупная материальная система. Ее происхождение интересует людей еще с древних времен. Вначале Вселенная была «безвидна и пуста» – так сказано в библии. Вначале был вакуум – уточняют современные физики. Каковы же истоки происхождения Вселенной? Как она развивается? Какова ее структура? На эти и другие вопросы пытались ответить ученые разных времен. Однако даже крупнейшие достижения естествознания ХХ в. не позволяют дать полностью исчерпывающие ответы.

1.1 Предположения А. Эйнштейна

Тем не менее, принято считать, что  основные положения современной  космологии – науки о строении и эволюции Вселенной – начали формироваться после создания в 1917 г.А. Эйнштейном первой релятивистской модели, основанной на теории гравитации и претендовавшей на описание всей Вселенной. Эта модель характеризовала стационарное состояние Вселенной и, как показали астрофизические наблюдения, оказалась неверной. 

1.2 Выводы А.А. Фридмана

Новый этап в развитии релятивистской космологии был связан с исследованиями русского ученого А.А. Фридмана (1888-1925), который математически доказал идею саморазвивающейся Вселенной. Работа А.А. Фридмана в корне изменила основоположения прежнего научного мировоззрения. По его утверждению космологические начальные условия образования Вселенной были сингулярными. Разъясняя характер эволюции Вселенной, расширяющейся начиная с сингулярного состояния, Фридман особо выделял два случая: 
а) радиус кривизны Вселенной с течением времени постоянно возрастает, начиная с нулевого значения; 
б) радиус кривизны меняется периодически: Вселенная сжимается в точку (в ничто, сингулярное состояние), затем снова из точки, доводит свой радиус до некоторого значения, далее опять, уменьшая радиус своей кривизны, обращается в точку, и т.д.

В результате решения космологических  уравнений он пришел к выводу: Вселенная  не может, находится в стационарном состоянии – она должна расширяться  либо сужаться.

 

 

32. Древние люди – архантропы. Особенности их биологии и социального поведения.

АРХАНТРОПЫ, собирательное название древнейших ископаемых людей. Рассматриваются  как вторая стадия в эволюции человека после австралопитековых. Предшественники неандертальцев. К архантропам относятся питекантропы, синантропы, гейдельбергский человек и др. Несмотря на морфологическое разнообразие, принадлежат к одному виду – человек прямоходящий («Гомо эректус»). Различают 2 хронологические группы архантропов: ранние – африканские и азиатские (древность от 1,9 млн. лет до 800 тыс. лет) и более поздние, жившие также и в Европе (древность ок. 700–100 тыс. лет). К 1-й группе относятся питекантропы, или обезьянолюди, костные остатки которых были найдены на Яве (1891) и в Восточной Африке (1960). Череп имел многие архаичные черты: низкий покатый лоб с мощным надглазничным валиком, большая толщина костей и др.; подбородочный выступ отсутствовал; в то же время размеры мозга (в среднем 1030 см3) были больше, чем у человека умелого («Гомо хабилис»), их предшественника на эволюционном пути. Большинство были выше его ростом (160–175 см у мужчин). Более поздние архантропы – синантропы, костные остатки которых были найдены (1927) в Китае (отсюда название), имели менее покатый лоб и более развитый мозг (от 910 до 1050 см3). Жили они 450–400 тыс. лет назад. Архантропы обладали зачатками речи, были творцами ашельской каменной культуры, представленной каменными ручными рубилами и пластинами. Архантропы вели бродячий образ жизни, охотясь на волков, гиен, саблезубых тигров, львов, слонов, носорогов, лошадей, оленей, быков, медведей, антилоп, и грызунов. Помимо охоты они занимались собирательством ягод, корней, молодых побегов, клубней, съедобных плодов и, вероятно, были знакомы с использованием огня, который стал одним из важнейших элементов их культуры.

 

33. Современная  (Стандартная) модель  эволюции вселенной

Вселенная постоянно расширяется. Тот момент, с которого Вселенная начала расширятся, принято считать ее началом. Под расширением Вселенной подразумевается такой процесс, когда то же самое   количество элементарных частиц и фотонов занимают постоянно возрастающий объём. Общепринятая моделью эволюции Вселенной сейчас считается теория Большого взрыва.

Большой взрыв (англ. Big Bang) — космологическая модель, описывающая раннее развитие Вселенной, а именно — начало расширения Вселенной, перед которым Вселенная находилась в сингулярном состоянии.

По современным представлениям, наблюдаемая нами сейчас Вселенная  возникла из некоторого начального «сингулярного» состояния и с тех пор непрерывно расширяется и охлаждается. Ранняя Вселенная представляла собой высокооднородную и изотропную среду с необычайно высокой плотностью энергии, температурой и давлением. В результате расширения и охлаждения во Вселенной произошли фазовые переходы. Падение температуры привело к следующему фазовому переходу — образованию физических сил и элементарных частиц в их современной форме. После дальнейшего падения температуры и расширения Вселенной наступил следующий переходный момент, при котором гравитация стала доминирующей силой. Через 380 тысяч лет после Большого взрыва температура снизилась настолько, что стало возможным существование атомов водорода (до этого процессы ионизации и рекомбинации протонов с электронами находились в равновесии).

По мере расширения и  охлаждения во Вселенной происходили  процессы разрушения существовавших раньше симметрии и возникновения на этой основе новых структур.

 

 

34. Происхождение жизни на Земле путем биохимической эволюции (теория А.И. Опарина)

Гипотеза происхождения жизни  в историческом прошлом в результате биохимической эволюции А. И. Опарина. С точки зрения гипотезы А. Опарина, а также с позиций современной  науки возникновение жизни из неживого вещества произошло в результате естественных процессов во Вселенной при длительной эволюции материи. Жизнь есть свойство материи, которое появилось на Земле в определенный момент ее истории. Это результат процессов, протекающих сначала многие миллиарды лет в масштабе Вселенной, а потом сотни миллионов лет на Земле. А. Опарин выделил несколько этапов биохимической эволюции, конечной целью которых явилась примитивная живая клетка. Эволюция шла по схеме:

1. Геохимическая эволюция планеты Земля, синтез простейших соединений, переход воды из парообразного состояния в жидкое в результате постепенного охлаждения Земли. Эволюция атмосферы и гидросферы.

2. Образование из неорганических  соединений органических веществ  – аминокислот – и их накопление в первичном океане в результате электромагнитного воздействия Солнца, космического излучения и электрических разрядов.

3. Постепенное усложнение органических  соединений и образование белковых  структур.

4. Выделение белковых структур  из среды, образование водных комплексов и создание вокруг белков водной оболочки.

5. Слияние таких комплексов и  образование коацерватов (от лат. coacervus – сгусток, куча, накопление), способных обмениваться веществом  и энергией с окружающей средой.

6. Поглощение коацерватами металлов, что привело к образованию ферментов, ускоряющих биохимические процессы.

7. Образование гидрофобных липидных  границ между коацерватами и  внешней средой, что привело к  образованию полупроницаемых мембран,  что обеспечивало стабильность  функционирования коацервата.

8. Выработка в ходе эволюции  у этих образований процессов  саморегуляции и самовоспроизведения.

Так, по гипотезе А. Опарина, появилась  примитивная форма живого вещества. Такова, по его мнению, предбиологическая  эволюция вещества.

 

 

35. Происхождение жизни на Земле; креационизм. Теория самозарождения, теория стационарного состояния. Теория панспермии

Креационизм – гипотеза, утверждающая, что жизнь создана сверхъестественным существом в результате акта творения, то есть Богом. Согласно креационистской гипотезе, которая имеет самую длинную историю, создание жизни есть акт божественного творения. Свидетельством этому является наличие в живых организмах особой силы, «души», управляющей всеми жизненными процессами. Гипотеза креационизма навеяна религиозными воззрениями и к науке отношения не имеет.

Гипотеза самопроизвольного зарождения жизни, которая основывается на идее многократного возникновения жизни из неживого вещества. Гипотеза самопроизвольного зарождения жизни была выдвинута в древнем Китае и Индии как альтернатива креационизму. Представления этой гипотезы поддерживали мыслители Древней Греции (Платон, Аристотель), а также ученые периода Нового времени (Галилей, Декарт, Ламарк). Согласно этой гипотезе, живые организмы (низшие) могут появиться путем саморождения из неживого вещества, содержащего некое «активное начало». Так, например, по Аристотелю, насекомые и лягушки при определенных условиях могут заводиться в иле, сырой почве; черви и водоросли в стоячей воде, а вот личинки мух – в протухшем мясе при его гниении.

Гипотеза стационарного состояния, согласно которой жизнь существовала всегда. Согласно гипотезе стационарного состояния, жизнь никогда не возникала, а существовала вечно вместе с Землей, отличаясь большим разнообразием живого. С изменением условий жизни на Земле происходило и изменение видов: одни исчезали, другие появлялись. Эта гипотеза основывается в основном на исследованиях палеонтологии. По своей сущности эта гипотеза не относится к концепциям возникновения жизни, поскольку вопрос о происхождении жизни она принципиально не затрагивает.

Гипотеза панспермии, согласно которой жизнь была занесена на Землю из космического пространства. Гипотеза панспермии – о неземном происхождении жизни путем занесения «зародышей жизни» из космоса на Землю – впервые была высказана немецким биологом и врачом Г. Рихтером в конце XIX в. Концепция панспермии

 допускает возможность происхождения жизни в разное время в разных частях Вселенной и переноса ее различными путями на Землю (метеориты, астероиды, космическая пыль).

 

36. Австралопитеки – предки человека  животного происхождения

Австралопитек (от лат. australis — южный и др.-греч. πίθηκος — обезьяна) — группа ископаемых высших приматов, кости которых впервые были обнаружены в пустыне Калахари (Южная Африка) в 1924 году, а затем в Восточной и Центральной Африке. Австралопитеками принято считать всех двуногоходящих обезьян, с объёмом мозга до 880 см³. Вероятно являются предками рода Люди.

Близкие к австралопитекам приматы  были распространены в Передней, Южной и Юго-Восточной Азии. Австралопитеки жили в плиоцене примерно с 4 млн лет назад, до менее миллиона лет назад. Большинство видов австралопитеков были всеядны, однако были подвиды, специализировавшиеся на растительной пище. Предком основного вида скорее всего был вид anamensis, а первым основным видом известным на данный момент стал вид afarensis, который просуществовал примерно 1 млн лет. По-видимому, он был не более чем обезьянами, по-человечески перемещавшимися на двух ногах, хотя и сгорбленно. Возможно, под конец они умели пользоваться подручными камнями для раскалывания, к примеру, орехов. Считается, что afarensis в конце разделился на два подвида: первая ветвь пошла к очеловечиванию и homo habilis, вторая — продолжила совершенствоваться в австралопитеках, образовав новый вид africanus. У africanus были немного менее развиты конечности, чем у afarensis, но зато они научились пользоваться подручными камнями, палками, и острыми осколками костей, и, в свою очередь, ещё через миллион лет образовали два новых высших и последних известных подвида австралопитеков boisei и robustus, которые просуществовали вплоть до 900 тыс. лет до н. э. и уже могли самостоятельно изготавливать простейшие костяные и деревянные орудия. Несмотря на это, большинство австралопитеков входило в пищевую цепочку более прогрессивных людей обогнавших их в развитии по другим веткам эволюции, и с которыми они пересекались по времени, хотя продолжительность совместного существования указывает, что были и периоды мирного совместного существования.

С человеком австралопитеков сближает слабое развитие челюстей, отсутствие крупных выступающих клыков, хватательная кисть с развитым большим пальцем, опорная стопа и строение таза, приспособленное для прямохождения. Головной мозг относительно крупный (530 см³), но по строению мало отличающийся от мозга современных человекообразных обезьян. Но по объёму он составлял не более 35 % от средних размеров мозга современного человека.

 

37.  Происхождение человека. Животные  предки человека: египтопитек, дриопитек,  рамапитек, австралопитек

Египтопитек сочетает в своем строении черты  полуобезьян, мартышковых и  человекообразных обезьян . Объем мозга относительно большой. Отмечается значительное развитие зрительных долей мозга, обонятельные луковицы менее развиты,  лобные доли невелики, отпечатки борозд плохо различимы на  эндокранах. Мозг египтопитека был слабее развит, чем у любой современной обезьяны. Строение плечевых костей примитивно и более сходно с таковым у полуобезьян.

Дриопитек — род вымерших антропоморфных приматов, известный по ряду остатков, найденных в Восточной Африке и Евразии. Жил во времена миоцена, примерно 12 - 9 миллионов лет назад. Вероятно, в этот род входит общий предок горилл, шимпанзе и людей. Нижняя челюсть с зубами и плечевая кость дриопитека (Dryopithecus fontani) были найдены во Франции в 1856 ученым. Некоторые части больших коренных зубов являются характерными для дриопитеков и гоминид в целом. Позднее останки дриопитеков были найдены в Венгрии (Рудапитек), Испании (Испанопитек) и в Китае.

В длину он был 60 см, и, возможно, имел более длинные передние конечности, с помощью которых передвигался с ветки на ветку, как современные орангутанг и гиббоны. Дриопитек обитал на деревьях и питался, вероятно, ягодами и фруктами, т.к. найденные коренные зубы покрыты очень тонким слоем эмали.

Рамапитек - Высокоразвитые обезьяны, близкие к дриопитековым, но с более прогрессивными чертами морфологических особенностей: укороченные зубные дуги, относительно небольшие клыки. Рост 110 cм. Существует мнение, что передвигались на 2-х ногах.

Австралопитеками принято считать всех двуногоходящих обезьян, с объёмом мозга до 880 см³. Вероятно являются предками рода Люди. Австралопитеки жили в плиоцене примерно с 4 млн лет назад, до менее миллиона лет назад. Большинство видов австралопитеков были всеядны, однако были подвиды, специализировавшиеся на растительной пище. С человеком австралопитеков сближает слабое развитие челюстей, отсутствие крупных выступающих клыков, хватательная кисть с развитым большим пальцем, опорная стопа и строение таза, приспособленное для прямохождения. Головной мозг относительно крупный (530 см³), но по строению мало отличающийся от мозга современных человекообразных обезьян. Но по объёму он составлял не более 35 % от средних размеров мозга современного человека.