А.Н. Северцев выделил три основных направления эволюции живых систем: ароморфоз, идеоадаптация и общая дегенерация.

Ароморфоз - усложнение строения и функции организмов, которое ведет к общему повышению организации и жизнеспособности группы в новых условиях обитания. Они не имеют прямого приспособительного характера, но повышают интенсивность жизнедеятельности особей, повышая их относительную независимость от условий среды.

Идеоадаптации - незначительные приспособления к специфическим условиям среды, полезные в борьбе за существование, но существенно не меняющие уровня организации. Идеоадаптации обеспечивают развитие группы внутри определенной среды обитания с возникновением большого числа близких форм одного уровня организации. Классы насекомых, птиц и млекопитающих на основе многочисленных идеоадаптаций дали громадное многообразие видов. Идеоадаптации к ограниченным условиям среды приводят к специализации группы (бактерии, обитающие в горячих источниках; специализация некоторых растений к определенным опылителям и др.). Специализация при быстром изменении условий среды может привести к вымиранию (мезозойские ящуры).

Общая дегенерация - упрощение организации в результате приспособления к более простым условиям существования. Например, переход к паразитическому или сидячему образу жизни часто сопровождается морфофизиологическими перестройками, редукциями некоторых органов и систем (у ленточных червей утрачены некоторые органы чувств, пищеварительная система).

Эволюция живого идет и в направлении все более тонкого приспособления к среде, что достигается путем дифференциации его на все новые и новые клетки, - ткани, органы, их специализации по выполнению специфических функций. Эти явления позволяют организму более разнообразно отвечать на изменения среды.

Вместе с тем развиваются и интегрирующие факторы, координирующие и объединяющие функции специализированных частей, подчиняющие эти функции интересам целостного организма. Важным показателем в этом процессе выступает степень развития нервной системы.

По мере возрастания целостности увеличивается относительная независимость организма от среды, что связано с возникновением гомеостатических механизмов, позволяющих сохранять в пределах нормы присущие организму параметры. С другой стороны, возрастает зависимость организма от среды в том смысле, что он взаимодействует со все большим числом ее факторов. В жизнедеятельность организма включаются все новые компоненты среды, с которыми организм низшей степени организации не взаимодействовал и от которых не зависел. Эволюция живого есть бесконечная борьба с энтропией, борьба против дезорганизации живых систем, за сохранение их целостности.

Главным направлением эволюции является движение живых систем от неупорядоченности к порядку, организованности, от простого к сложному. Хотя эта тенденция пробивает себе дорогу через различные отступления, зигзаги. По утверждению академика Моисеева Н.Н., по мере усложнения организационных структур живой материи уменьшается степень их стабильности. Данное обстоятельство особенно важно иметь в виду в настоящее время, когда человечество переживает прогрессирующее обострение экологических проблем.

Для некоторых исследователей проблемы исторического развития жизни кажутся связанными только с процессами далекого геологического прошлого. Действительно, крупные преобразования живого (мегаэволюция) осуществлялись на протяжении миллиардов, сотен миллионов лет, и только в случаях крайне быстрой эволюции - в течение десятков млн. лет. Основываясь на факте, что все крупные таксоны (новообразования) возникли в далеком геологическом прошлом, а по мере приближения к современности их становится все меньше, некоторые биологи сформулировали финалистическую концепцию эволюции. Они основываются на том, что запас “образовательной силы” достигал максимума только на начальных этапах эволюции живого, затем постепенно уменьшался и полностью исчез к настоящему времени. Виды стали неизменными, вновь могут возникать лишь расы и разновидности.

В то же время исследования отечественных ученых показывают, что нет оснований говорить о финале эволюции. Эволюция продолжается, но она происходит при условиях существенного влияния человека на органический мир. Здесь следует выделить два момента. Первое - это направляемый волей человека процесс эволюции биосферы. Сознательное воздействие человека на эволюцию ограничено определенным количеством видов животных и растений - это примерно около 0,01 % от числа неизвестных науке видов (более 2-х млн.).

Второе - это эволюция, происходящая вопреки воле человека. Благодаря эволюционной пластичности интенсивно формируются новые виды сорных растений, вредителей сельского хозяйства, возбудителей различных заболеваний. Идет активный отбор на выработку свойств, позволяющих выжить и оставить потомство в измененной человеком среде. Каким будет итог этих эволюционных преобразований? Нельзя исключать того, что они приведут к появлению форм, которые создадут для человека серьезные проблемы (например, возбудители гепатита, СПИДа). Происходят нежелательные изменения и численных соотношений видов. Больше становится малоценных видов с высоким коэффициентом размножения, с громадной численностью популяций (грызуны, “сорные” виды рыб, трав, малоценные породы деревьев и т.д.).

Возникновение живой материи

Окружающий человека мир представляет собой сложно организованную систему, в которой выделяются определенные подсистемы, уровни и подуровни. Природа в широком смысле слова подразделяется на две крупные подсистемы или, можно сказать, на два взаимосвязанных уровня. Речь идет о неживой природе и о природе живой (биоте), которые тесно взаимодействуют и отличаются спецификой иерархической структуры, особенностями происхождения и развития.

Для того чтобы правильно представить процесс возникновения жизни, необходимо кратко рассмотреть современные взгляды на образование Солнечной системы и положение Земли среди планет.

Земля и другие планеты Солнечной системы образовались из газо-пылевого облака около 4,5 млрд лет назад. Такая газово-пылевая материя встречается в межзвездном пространстве и в настоящее время. Водород - преобладающий элемент Вселенной. Путем реакций ядерного синтеза из него возникает гелий, из которого в свою очередь образуется углерод. Ядра атомов гелия объединялись с ядрами углерода и формировали ядра кислорода, затем неона, магния, кремния, серы и т.д.

Для возникновения жизни на Земле необходимы были некоторые космические и планетарные условия. Во-первых, оптимальные размеры планеты. Масса ее не должна была быть слишком большой, так как энергия атомного распада природных радиоактивных веществ может привести к перегреваю планеты или к радиоактивному загрязнению среды, несовместимому с жизнью. Слишком маленькие планеты не способны удерживать около себя атмосферу, потому что сила притяжения их невелика. Во-вторых, движение планеты вокруг звезды по круговой или близкой к круговой орбите позволяет постоянно и равномерно получать от нее необходимое количество энергии. В-третьих, постоянная интенсивность излучения светила. Неравномерность потока энергии препятствовала бы возникновению и развитию жизни, так как существование живых организмов возможно лишь в узких температурных пределах.

Всем этим условиям удовлетворяла наша планета - Земля, на которой около 4,5 млрд лет назад создались условия для более высокого уровня развития материи - ее эволюции в направлении возникновения жизни.

Существующие теории возникновения живого сводятся в пять концепций:

1. Креационизм - сотворение. Модель, предполагающая сотворение одновременно всех единиц природы: атомов, молекул, организмов, планет и т.д. Значит, что не может идти речь об эволюционизме, о происхождении одних видов растений и животных от других. Отвергается и синергетический подход к развитию систем: мир разрушается, т.е. переходит не от хаоса к порядку, а наоборот. Процесс божественного сотворения мира мыслится как имевший место лишь единожды и поэтому недоступный для наблюдения, уже по этой причине концепция выводится за рамки научного исследования.

2. Панспермия - перенос жизни на Землю из космоса посредством органических соединений. Сторонниками такого взгляда были У. Кельвин, Г.Гельмгольц, С. Аррениус, Л.С.Берг, П.П. Лазарев, С.П. Костычев. С планет, населенных другими существами, уходят в мировое пространство частички вещества, пылинки, живые споры микроорганизмов. Они сохраняют свою жизнеспособность, летая в пространстве Вселенной за счет светового давления. Попадая на планету с подходящими условиями, они начинают на ней новую жизнь. Для обоснования этой теории, используются сообщения о неопознанных летающих объектах, наскальные изображения. Современная наука располагает только фактами обнаружения на метеоритах и кометах веществ, которые являются лишь предвестниками живого: цианогентов, синильной кислоты и др. Однако все вещества космического происхождения ( остатки метеоритов или лунный грунт) не обладают характерной для живых организмов дисимметрией

3. Биогенез - концепция стационарного состояния. Жизнь существовала всегда, как и материя вообще. Меняются виды, меняется их численность на Земле, жизнь перетекает между ними. Большая часть доводов этой точки зрения связана с такими неясными аспектами эволюции, как значение разрывов в палеонтологической летописи: появление какого-либо ископаемого вида в определенном пласте объясняется увеличением его популяции или его перемещением в места, благоприятные для сохранения останков. Сторонники этой концепции немногочисленны из-за ее оригинальности и умозрительности.

4. Абиогенез - самопроизвольное возникновение живого из неживого. Эта теория была распространена в древнем Китае, Вавилоне и Египте. Ее сторонниками были Аристотель, Платон, Демокрит, предполагавшие активное жизненное начало то в солнечном свете, то в иле озер, то в воде, то в земле. Научными исследователями концепция была отвергнута 0( Ф. Реди, Л.Пастер).

5. Геохимическая - зарождение жизни в результате физико-химических процессов одновременно с эволюцией планеты. В середине прошлого столетия Л. Пастер окончательно доказал невозможность самозарождения жизни в теперешних условиях. В 20-х годах текущего столетия биохимики А. И. Опарин и Дж. Холдейн предположили, что в условиях, имевших место на планете несколько миллиардов лет назад, образование живого вещества было возможно. К таким условиям они относили наличие атмосферы восстановительного типа, воды, источников энергии (в виде ультрафиолетового (УФ) и космического излучения, теплоты остывающей земной коры, вулканической деятельности, атмосферных электрических явлений, радиоактивного распада), приемлемой температуры, а также отсутствие других живых существ.

Главные этапы на пути возникновения и развития жизни, по-видимому, состоят в:

1) образовании атмосферы из газов, которые могли бы служить «сырьем» для синтеза органических веществ (метана, оксида и диоксида углерода, аммиака, сероводорода, цианистых соединений), и паров воды;

2) абиогенном (т.е. происходящем без участия организмов) образовании простых органических веществ, в том числе мономеров биологических полимеров -- аминокислот, сахаров, азотистых оснований, АТФ и других мононуклеотидов;

3) полимеризации мономеров в биологические полимеры, прежде всего белки (полипептиды) и нуклеиновые кислоты (полинуклеотиды);

4) образовании предбиологических форм сложного химического состава -- протоби-онтов, имеющих некоторые свойства живых существ;

5) возникновении простейших живых форм, имеющих всю совокупность главных свойств жизни,-- примитивных клеток;

6) биологической эволюции возникших живых существ.

Возможность абиогенного образования органических веществ, включая мономеры биологических полимеров, в условиях, бывших на Земле около 4 млрд. лет назад, доказана опытами химиков. В лабораторных условиях при пропускании электрических разрядов через различные газовые смеси, напоминающие примитивную атмосферу планеты, а также при использовании других источников энергии ученые получали среди продуктов реакций аминокислоты (аланин, глицин, аспарагиновую кислоту), янтарную, уксусную, молочную кислоты, мочевину, азотистые основания (аденин, гуанин), АДФ и АТФ. Низкомолекулярные органические соединения накапливались в водах первичного океана в виде первичного бульона или же адсорбировались на поверхности глинистых отложений. Последнее повышало концентрацию этих веществ, создавая тем самым лучшие условия для полимеризации.

Возможность полимеризации низкомолекулярных соединений с образованием полипептидов и полинуклеотидов (определяющая следующий этап на пути возникновения жизни) непосредственно в первичном бульоне вызывает сомнения по термодинамическим соображениям. Водная среда благоприятствует реакции деполимеризации. Ученые предполагают, что образование полипептидов и полинуклеотидов могло происходить в пленке из низкомолекулярных органических соединений в безводной среде, например на склонах вулканических конусов, покрытых остывающей лавой. Это предположение находит подтверждение в опытах. Выдерживание в течение определенного времени при 130°С сухой смеси аминокислот в сосудах из кусков лавы приводило к образованию полипептидов.

Образующиеся описанным образом биополимеры смывались ливневыми потоками в первичный бульон, что защищало их от разрушающего действия УФ-излучения, которое в то время из-за отсутствия в атмосфере планеты озонового слоя было очень жестким.

По мере повышения концентрации полипептидов, полинуклеотидов и других органических соединений в первичном бульоне сложились условия для следующего этапа -- самопроизвольного возникновения предбиологических форм сложного химического состава, или протобионтов. Предположительно они могли быть представлены коацерва-тами (А. И. Опарин) или микросферами (С. Фокс). Это коллоидные капли с уплотненным поверхностным слоем, имитирующим мембрану, содержимое которых составляли один или несколько видов биополимеров. Возможность образования в коллоидных растворах структур типа коацерватов или микросфер доказана опытным путем.

При определенных условиях коацерваты проявляют некоторые общие свойства живых форм. Они способны до известной степени избирательно поглощать вещества из окружающего раствора. Часть продуктов химических реакций, проходящих в коацерватах с участием поглощаемых веществ, выделяется ими обратно в среду. Происходит процесс, напоминающий обмен веществ. Накапливая вещества, коацерваты увеличивают свой объем (рост). По достижении определенных размеров они распадаются на части, сохраняя при этом некоторые черты исходной химической организации (размножение). Поскольку устойчивость коацерватов различного химического состава различна, среди них происходит отбор.

Перечисленные выше свойства ученые усматривают у протобионтов. Протобионты представляются как обособленные от окружающей среды, открытые макромолекулярные системы, возникавшие в первичном бульоне и способные к примитивным формам роста, размножения, обмена веществ и предбиологическому химическому отбору.

Предбиологическая эволюция протобионтов осуществлялась в трех главных направлениях. Важное значение имело совершенствование каталитической (ферментной) функции белков. Один из путей, дающих требуемый результат, заключается, по-видимому, в образовании комплексов металлов с органическими молекулами. Так, включение железа в порфириновое кольцо гемоглобина увеличивает его каталитическую активность в сравнении с активностью самого железа в растворе в 1000 раз. Развивалось такое свойство биологического катализа, как специфичность. Во-вторых, исключительная роль в эволюции протобионтов принадлежит приобретению полинуклеотидами способности к самовоспроизведению, что сделало возможным передачу информации от поколения к поколению, т.е. сохранение ее во времени. В основе этой способности лежит матричный синтез. Механизм матричного синтеза был использован также для переноса информации с полинуклеотидов на полипептиды. Третье главное направление эволюции протобионтов состояло в возникновении мембран. Отграничение от окружающей среды мембраной с избирательной проницаемостью превращает протобионт в устойчивый набор макромолекул, стабилизирует важные параметры обмена веществ на основе специфического катализа.

Разделение функций хранения и пространственно-временной передачи информации, с одной стороны (нуклеиновые кислоты), и использование ее для организации специфических структуры и обмена веществ - с другой (белки); появление молекулярного механизма матричного синтеза биополимеров; освоение эффективных систем энергообеспечения жизнедеятельности (АТФ); образование типичной биологической мембраны -- все это привело к возникновению живых существ, которые поначалу были представлены примитивными клетками.

С момента появления клеток предбиологический химический отбор уступил место биологическому отбору. Дальнейшее развитие жизни шло согласно законам биологической эволюции. Переломным моментом на этом пути было возникновение клеток эукариотического типа, многоклеточных организмов, человека.

Биосфера и ее структура

Понятие о биосфере. Изучение многообразия форм органического мира и закономерностей его развития не будет полным без понимания места и роли живых организмов в целом на всей планете Земля.

Термин «биосфера» предложил в 1875 г. австрийский геолог Эдуард Зюсс (1831 --1914), однако его точного определения он не дал. Спустя полстолетия русский геохимик В.И. Вернадский (1863--1945) создал учение о биосфере, основные положения которого он изложил в опубликованной в 1926 г. небольшой брошюре под названием «Биосфера». В.И. Вернадский назвал биосферой оболочку Земли, основная роль в формировании которой принадлежит живым организмам.

Живое вещество -- главная биогеохимическая сила в биосфере. Главным компонентом биосферы является живое вещество -- совокупность всех живых организмов планеты, численно выраженная в элементарном химическом составе, массе, энергии.

Биосфера - это совокупность частей земных оболочек (лито, гидро и атмосфер), которая заселена живыми организмами, находится под их воздействием и занята продуктами их жизнедеятельности.

Биосфера - это глобальная экосистема, она не образует сплошного слоя с четкими границами, а как бы пропитывает другие геосферы планеты, охватывая всю гидросферу, верхнюю часть литосферы и нижнюю атмосферы.

Вещество биосферы состоит из:

живого вещества - биомасса современных живых организмов;

биогенного вещества- всех форм детрита, а также торфа, угля, нефти и газа биогенного происхождения;

биокостного вещества - смесей биогенных веществ с минеральными породами небиогенного происхождения (почва, илы, природные воды, газо и нефтеносные сланцы);

костного вещества - горных пород, минералов, осадков не затронутых прямых биохимических воздействий организмов.

В. И. Вернадский разработал учение о биосфере как глобальной системе нашей планеты, в которой основной ход геохимических и энергетических процессов определяется живым веществом.

Литосфера - земная кора, внешняя твердая оболочка земного шара, образованная осадочными и базальтовыми породами. Основная масса организмов, обитающих в литосфере, сосредоточена в почвенном слое, глубина которого не превышает нескольких метров.

Гидросфера - водная оболочка Земли, составленная Мировым океаном, который занимает примерно 70,8% поверхности земного шара. В гидросферу биосфера проникает практически на всю глубину Мирового океана.

Атмосфера - воздушная оболочка земли, состоящая из смеси газов, в которой преобладают кислород и азот.

Наибольшее значение для биологических процессов имеют кислород атмосферы, используемый для дыхания организмов и минерализации омертвевшего живого вещества; углекислый газ, используемый при фотосинтезе, а также озон, экранизирующий земную поверхность от жестокого ультрафиолетового излучения.

В атмосфере различают:

тропосферу - примыкающий к поверхности Земли нижний слой атмосферы высотой около 15км, в который входят взвешенные в воздухе водяные пары

стратосферу - слой над тропосферой высотой около 100км. В стратосфере под действием жесткого излучения Солнца из молекулярного кислорода образуется атомарный кислород, который затем, соединяясь с кислородом, превращается в озон, образующий озоновый слой, задерживая космические и ультрафиолетовые лучи, губительно действующие на живые организмы.

Особое место в биосфере занимает человек, разумная деятельность которого в масштабах биосферы способствует превращению последней в ноосферу (мыслящую оболочку). На этом этапе эволюция биосферы происходит под определяющим воздействием человеческого сознания в процессе производственной деятельности людей.

Ноосфера - это не что-то внешнее по отношению к биосфере, а новый этап в её развитии, заключающийся в разумном регулировании отношений человека и природы.

Человек: физиология, здоровье, эмоции, творчество и работоспособность

Данные сравнительной эмбриологии и анатомии ясно показывают в развитии и строении тела человека черты сходства с животными и позволяют отнести вид “Человек разумный” (Homosapiens) к типу хордовых, подтипу позвоночных, классу млекопитающих, подклассу плацентарных, отряду приматов.

У человека на ранних этапах эмбрионального развития внутренний скелет представлен хордой, полость глотки содержит жаберные щели, нервная трубка закладывается на спинной стороне.

Как у млекопитающих, позвоночник человека разделен на пять отделов: кожа покрыта волосами и содержит потовые и сальные железы: характерно наличие диафрагмы, четырехкамерного сердца, теплокровности.

Такие признаки, как передние конечности хватательного типа (первый палец противопоставлен остальным), наличие ногтей, одна пара сосков молочных желез, расположение глаз в одной плоскости (обеспечивают объемное зрение), замена молочных зубов и др. позволяют отнести человека к приматам.

С человекообразными обезьянами у человека много общих признаков:. сходная структура черепа, значительное количество извилин коры больших полушарий, наличие аппендикса, исчезновение хвостового отдела позвоночника, развитие мимической мускулатуры. Кроме морфологических признаков, о сходстве человека и человекообразных обезьян свидетельствует и ряд других данных: сходны резус-факторы и группы крови (АВО); человекообразные обезьяны восприимчивы ко многим болезням человека и др.

В последнее время разработаны методы определения эволюционного родства организмов путем сравнения их хромосом и белков. Белки синтезируются на основе заключенной в генах наследственной информации. Родство между видами тем больше, чем больше общего между белками, а, следовательно, и нуклеотидными последовательностями молекул ДНК представителей этих видов. Белки человека и шимпанзе сходны на 99%. О родстве человека с животными свидетельствует также наличие у человека различных атавизмов и рудиментов.

Атавизмы - появление у отдельных организмов данного вида признаков, которые существовали у отдаленных предков, но были утрачены в процессе эволюции.

Рудименты - недоразвитые органы, практически утратившие свои функции по сравнению с аналогичными органами предковых форм.

Возникновение людей современного физического типа, сменивших древних людей, осуществилось 50-40 тыс. лет назад. Первыми современными людьми стали кроманьонцы (костные останки впервые были найдены в гроте Кроманьон во Франции в 1868 году).

Мы не ставили цели подробно изложить эволюционный процесс возникновения человека, а лишь хотим познакомить читателя с основными положениями, свидетельствующими о родстве человека с животными, особенно с приматами.

Следует отметить, что примерно 50-40 тыс. лет назад эволюция постепенно вышла из-под контроля биологических факторов, и в развитии “Человека разумного” социальные факторы стали играть всевозрастающую роль.

Немецкий философ Гердер (1744-1803) назвал человека “первым вольноотпущенником природы”: человек, его органы чувств и телесная организация, в отличие от животных, не специализированы, более неопределенны, но именно эта неопределенность и является источником его специфического преимущества - он сам должен формировать себя, создавая культуру, проявляя универсальность.

Человек проявляет свою универсальность благодаря языку и развитой высшей нервной системе, способности к мышлению как форме существования сознания.

Человек является многоуровневой живой системой. В ней обобщенно следует отметить пять основных уровней: структурный, функциональный, психический, сознательный и поведенческо-деятельный.

В рамках структурной организации человека можно выделить следующие основные подсистемы: опорно-двигательную, сердечно-сосудистую, дыхательную, пищеварительную, мочевыделительную, половую, эндокринную, гуморальную и нервную. Ясно, что такое деление является сугубо условным, так как никакую субсистему нельзя рассматривать без учета связей и отношений между всем другими элементами и уровнями живой системы.

Организм наделен таким количеством структурных элементов. которое необходимо для поддержания целостности, устойчивости, надежности и способности к развитию. Разные составные части организма строго специализированы, выполняют лишь определенную функцию. Выполнение этих функций происходит через сложившиеся в процессе эволюции внутренние интегрированные связи - прямые и обратные, внутриуровневые и межуровневые.

Так, например, опорно-двигательная система осуществляет связь с пищеварительной и дыхательной посредством сердечно-сосудистой, гуморальной и выделительной систем. Выражением этой связи является прежде всего поступление продуктов питания из пищеварительной и кислорода из дыхательной систем в костно-мышечную через кровь по замкнутой сердечно-сосудистой системе и выделение недоокисленных продуктов обмена через выделительную систему.

Сердечно-сосудистая система имеет прямую и обратную связь с каждой клеткой человеческого организма в отдельности. Центральной нервной системе принадлежит ведущая роль в сложнейшей интеграции всех элементов организма.

Прежде всего, обращает на себя внимание тот факт, что головной мозг человека имеет “многоэтажное” строение. Это касается как всего человеческого мозга в целом, так и его высшего отдела - коры, в которой выделяют 4 основные зоны, последовательно надстроившиеся одна над другой в процессе эволюции:

1) древняя кора;

2) старая кора;

3) межуточная кора;

4) новая кора.

На долю новой коры приходится 95,6%, старой - 2,2%. межуточной - 1,6%. древней - 0,6% всей поверхности коры головного мозга. Высшие отделы коры являются материальным субстратом социальной программы жизнедеятельности человека. У представителей животного мира ничего похожего нет. Это чисто человеческая особенность, которая появилась и закрепилась в процессе общественно-исторического развития. Поэтому мы можем говорить о проявлениях социализации структурных элементов в человеке.

Чрезвычайно важным является появление у человека второй сигнальной системы. Объективной предпосылкой ее служит строение головного мозга - наличие речедвигательного, речеслухового и речезрительного аппаратов.

Каждый структурный элемент человека выполняет ту или иную функцию. Для этого выработался их строго определенный количественный набор. Приведем примеры. У каждого нормального человека имеется ни больше, ни меньше, а именно 7 шейных позвонков, 12 грудных, 5 поясничных и т.д. У всех людей имеется определенный набор мышц сгибателей и разгибателей: на плече, предплечье, кисти, бедре, голени, стопе. Каждая мышца имеет свое функциональное предназначение и выполняет свою конкретную задачу.

Все структурно-функциональные элементы человека находятся в интегративной связи между собой. Мы не можем назвать ни одной составной части живой системы, которая могла бы работать по собственной программе без прямой или косвенной связи с другими элементами всей макросистемы. Эта связь осуществляется также на клеточном и молекулярном уровнях. В одних случаях она очевидна, а в других может быть выявлена с помощью специальных методов исследования. Рассмотрим следующий пример. Ночное недержание мочи (энурез) - это болезнь, которая проявляется с рождения и может иногда проявляться всю жизнь. Очевидным является то, что в основе этой болезни лежат функциональные нарушения мочевыделительных органов, а скрытым - те глубокие связи, которые существуют между мочевыделительной и центральной нервной системами и даже опорно-двигательным аппаратом. Рентгенологическое исследование в таких случаях показывает, что при этой болезни часто наблюдается недоразвитие костных элементов позвоночника. Последнее сопряжено с нарушением нервной регуляции сфинктерного аппарата мочевыделительных путей, следствием чего является энурез.

Материальным носителем психической деятельности человека является центральная нервная система. Психическая деятельность человека отличается от деятельности соматических систем целым рядом особенностей и, прежде всего специфической формой отражения действительности, а также сложной интегрирующей функцией. Это особый, более высокий уровень функционирования живой системы. Природа в ходе эволюции создала такую систему, которая интегрирует и координирует деятельность различных органов и механизмов. В ЦНС (в спинном и головном мозгу) существует субординация различных отделов мозга и постоянные функциональные связи между ними. Каждый отдел несет на себе строго специфическую функциональную нагрузку. Высшая инстанция управления сосредоточена в коре больших полушарий головного мозга. Она осуществляет не только общее руководство, но и строго специфические функции. Каждый ее отдел несет на себе свойственную только ему функциональную нагрузку.

В целом можно выделить три основных блока головного мозга, обеспечивающих осуществление психической деятельности:

1) блок регуляции тонуса и бодрствования (ретикулярная формация);

2) блок получения, переработки и хранения информации (задние отделы коры мозга, включающие зрительные, слуховые и общечувствительные области);

3) блок программирования, регуляции и контроля психической деятельности (передние отделы полушарий, расположенные перед прецентральной извилиной).

И.П. Павлов все проявления высшей нервной деятельности человека объяснял работой нескольких систем головного мозга. Первая инстанция - подкорковые системы, работа которых вызывается безусловными агентами из внешнего мира или внутренней среды организма. Вторая - большие полушария головного мозга, исключая лобные доли и воспринимающие словесный раздражитель отделы. Она носительница непосредственных впечатлений - ощущений, восприятий и представлений. Это первая сигнальная система.

Третья - обобщает сигналы, поступающие из двух первых. Это - вторая сигнальная система. Здесь происходит восприятие словесных раздражителей и замена приходящих сюда непосредственных сигналов действительности речью.

Вторая сигнальная система свойственна только человеку. Слово не только обозначает сигналы действительности, но и дает возможность обобщать предметы и явления по существенным признакам, т.е. позволяет отражать мир в понятиях, суждениях, умозаключениях. В анатомии человеческого мозга новорожденного, еще не включенного в сферу общественной жизни, уже есть необходимые предпосылки для предстоящего развития человеческой психики. Ни один вид живых существ такими признаками социализации не обладает. Если бы ребенок рождался на свет как существо биологическое, не имеющее специфически человеческих признаков в структурной организации его мозга, и становился человеком только под воздействием социального окружения, то можно было бы допустить, что и детеныш обезьяны, помещенный в социальную среду с первого дня после его рождения, должен был бы “очеловечиться”. Но на практике ничего подобного не происходит.

Дело в том, что еще в зародыше мозга человека закладывается “матрица” будущего мозга человека. Но для того, чтобы на ее основе сформировались психические свойства человека, необходимы социальная среда, общественные факторы.

Естествознание рассматривает сознание как высшую инстанцию психической сферы человека, которая придает жизнедеятельности человека осознанный и целенаправленный характер. Подобно другим уровням живой системы, сознание имеет свою внутреннюю структуру: оно включает в себя ощущение, восприятие, представление, память и т.д. Без этих психических процессов оно функционировать не может.

Общее взаимодействие всех компонентов, всех психических функций составляет цельную интегрированную систему сознания. Поэтому сознание человека можно определить как социально интегрированную систему психических функций человека, с помощью которой он получает возможность в идеальной форме адекватно отражать все предметы, явления и процессы реальной действительности и преобразовывать мир в своих интересах. Как известно, потребности являются внутренним, естественным источником активности человека. Эмоции неразрывно связаны с потребностями и всегда их сопровождают. Сознание указывает пути, средства, методы и формы реализации потребностей. Воле принадлежит функция управления человеческой деятельностью. Сознание намечает цель деятельности, а воля реализует ее достижение.

Выше было отмечено, что важной формой психической деятельности являются эмоции. Это те психические реакции, с помощью которых человек переживает и субъективно выражает свое отношение к миру и к самому себе.

В 18-19 веках существовало представление об эмоциях, с одной стороны, как о следствиях лишь интеллектуальной деятельности, а с другой, - как о воспринимаемых сознанием органических (телесных) изменениях.

Впоследствии эмоции стали рассматриваться с функциональной точки зрения, как реакция на возникшую ситуацию, к которой человек не может приспособиться или приспосабливается, преодолевая при этом существенные затруднения.

Сейчас общепризнанно, что появлению эмоций предшествует эмоциональная ситуация. Она возникает при избыточной мотивации по отношению к реальным приспособительным возможностям индивида и зависит от отношения между мотивацией и возможностями субъекта.

Эмоция часто возникает потому, что субъект не может или не умеет дать адекватный ответ на создавшуюся ситуацию. Некоторые ученые выделяют три группы эмоциональных ситуаций: новизна, необычность и внезапность.

Многие ученые сходятся на том, что эмоции неразрывно связаны с потребностями. Эмоции рассматриваются как сложный комплекс психофизиологических сдвигов, обусловленных возникновением, а также удовлетворением или неудовлетворением какой-либо потребности живого организма. При наличии соответствующей потребности непосредственным толчком к возникновению эмоционального состояния являются внешние и внутренние раздражители.

Способности играют важную роль в жизни, поведении и деятельности человека. Это такие индивидуальные особенности, которые проявляются только на практике, определяют успехи человека в том или ином виде деятельности и служат тем самым одним из существенных признаков индивидуальных различий людей.

Способности можно квалифицировать по уровню развития (способность - талант - гениальность) и по направленности (общей и специальной).

Способности в совокупности с особенностями характера и воли могут создать представление о работоспособности человека.

Анализируя многообразные формы человеческой деятельности, можно выделить три основных ее вида: непроизвольную (дыхание, кровообращение, мигание и т.д.), опытно-автоматическую или смешанную, со слаборазличимым волевым компонентом, и активно-волевую (восприятие, запоминание, воображение, внимание, творческое мышление и т.д.).

Работоспособность человека предполагает, по меньшей мере, удовлетворительное осуществление им всех трех указанных видов деятельности. При этом принято применение оценочных суждений - “низкая” работоспособность, “высокая” работоспособность. Относительность такого подхода очевидна.

Важнейшим условием проявления человеком нормальной работоспособности является удовлетворительное функционирование его как живой системы, его здоровье.

Проблема здоровья человека - одна из древнейших проблем, которая сопровождает его на всем протяжении общественно-исторического развития. Понятно, что речь идет о временном интервале с момента появления в процессе эволюционного развития человека разумного, человека современного типа.

Что такое здоровье? Что значит быть здоровым? Что является показателем здоровья человека? - вопросы эти на первый взгляд тривиальны, и кажется, что ответы на них лежат на поверхности. Не претендуя на полноту, акцентируем внимание на некоторых сторонах этих вопросов.

Как правило, человеку свойственна “абсолютизация” очевидности здоровья, в силу чего оно воспринимается как некий “законченный” факт, вырванный из всеобщей временной связи причины и следствий. Любое состояние здоровья только тогда воспринимается человеком на чувственном уровне, когда оно проявляется через нездоровье - в виде более или менее значительного препятствия для осуществления какой-либо деятельности. В индивидуальном сознании человека не всегда фиксируется тот факт, что здоровье, обязательно проявляясь в жизнедеятельности, выступает одновременно ее условием и результатом.

Традиционный подход к вопросам здравоохранения связан с разработкой новейших методов лечения больных. Совершенствование процесса лечения, улучшение способов диагностики, конечно, имеют великое значение. Поэтому врачи, как правило, бывают обучены именно лечению. В то же время не менее, если не более важна профилактика заболеваний, т.е. недопущение болезней, к чему, к сожалению, врачи оказываются подготовленными (обученными) в меньшей степени. В связи с этим сегодня важное значение приобретает развитие, наряду с лечебной, профилактической медицины.

Многие ученые - медики утверждают, что избавление человечества от болезней возможно только путем их недопущения. По свидетельству академика Ю.М. Лопухина, только 10-15 % всех заболеваний можно вылечить полностью. По его же оценке, вполне можно не допустить или быстро приостановить такие болезни, как травмы, почти все инфекционные (бактериальные), простудные, легочные (бронхиты, пневмонии), инфаркты, инсульты, рак легкого, камни почек и желчных путей, многие виды глухоты и некоторые другие. В то же время много еще болезней за пределами возможности их предупреждения. Например, психические.

Представляется очень важной выработка у каждого человека мотивации постоянно заботиться о своем здоровье. На наш взгляд, здесь необходим комплексный подход, включающий меры как просветительского, так и предупредительного характера, способствующие появлению. скажем, опасения потерять работу и средства к существованию и т.п. Настало время, когда каждый должен изживать в себе укоренившуюся уверенность: если я заболею, ничего страшного в этом нет, т.к. меня обязаны вылечить, дать бесплатную путевку в санаторий и т.д.

В настоящее время возрос интерес к так называемой психосоматической проблеме, которая была поставлена человечеством еще на заре цивилизации как проблема взаимоотношения души и тела. Велико ее значение для медицины. Саморазвитие и самосовершенствование человека предполагает его физическую и психическую тренированность, высокий уровень психофизиологической саморегуляции. Соматические заболевания могут привести к психическим нарушениям, которые, в свою очередь, могут влиять на ход соматических болезней.

Имеются данные, что до 90 % всех заболеваний так или иначе связаны с психическим стрессом. Влияние психического на соматическое может быть патогенным, приводящим к возникновению соматических заболеваний, и саногенным, способствующим нормализации и оптимизации физиологических функций и повышению общего уровня здоровья.

Многие исследователи, занимающиеся данной проблемой, едины в том, что правильная жизненная стратегия заключается не в том, чтобы уклоняться от трудностей жизни и избегать стрессов, и не в том, чтобы жить в экстремальных ситуациях, а в том, чтобы и при удачах, и при неудачах сохранять веру в себя и высокий уровень поисковой активности.

Наиболее ярким проявлением поисковой активности являются различные виды творчества. Поэтому творческая устремленность делает человека менее уязвимым к вредным физическим и психическим воздействиям, а формирование творческой личности в процессе воспитания - важное средство профилактики психических и психосоматических расстройств.

Существует много трактовок понятия творчества. Здесь нет необходимости анализировать различные формулировки. Самый общий подход к пониманию творчества схватывает два существенных момента - это:

1) процесс созидания нового, оригинальных духовных и материальных ценностей;

2) совокупность свойств личности, обеспечивающих ее включенность в творческий процесс.

Применительно к творческой деятельности важно четкое различение таких понятий, как собственно творчество и продуктивность. Они в чем-то совпадают, но друг друга полностью не перекрывают. Например, продуктивный исследователь, не обладая высокими творческими возможностями, может быть хорошим систематизатором высказанных другими идей.

Многих ученых интересовал и интересует вопрос о психологических особенностях творческой деятельности и тех условиях, которые необходимы для продуктивного творчества. Академик Вернадский В.И. обращал внимание на следующие требования: проводить детальный анализ: видеть за частным общее; не ограничиваться описанием явления, а глубоко исследовать его сущность и связь с другими явлениями: не избегать вопроса “почему”?; прослеживать историю идей и др.

Решая творческую задачу, человек, как правило, пребывает в плену привычных вариантов. Творческие идеи направляются по “вектору психологической инерции”, как раз в ту сторону, где меньше всего можно ожидать сильных решений. Психологическая инерция может быть обусловлена самыми различными факторами: боязнью вторгнуться в чужую область, опасением выдвинуть идею, которая покажется смешной. и т.д.

Антропный принцип

Корректным можно считать вопрос: почему так называемые физические: постоянные (например, постоянная Планка, заряд электрона, массы электрона и протона, скорость света в вакууме и др) имеют такие, а не какие-нибудь иные значения, и что случилось бы со Вселенной, если бы эти значения оказались другими? Правомерность вопроса определяется тем, что численные значения физических постоянных теоретически не обоснованы. Они получены экспериментально и независимо друг от друга. Существуют достаточно узкие рамки в выборе подходящих значений физических постоянных. допускающие существование знакомой нам Вселенной. Например, если увеличить массу протона на 30%, то это лишает протон возможности объединиться с нейтроном, то есть делает невозможным протекание нуклеосинтеза. Выход за пределы определенных значений физических постоянных закрывает возможность протекания во Вселенной процессов нарастания сложности и упорядочения вещества.

Бросается в глаза и то, что небольшая ассиметрия между веществом и антивещемтвом позволила на ранней стадии образоваться барионной Вселенной. Без этого она бы выродилась в фотонно- лептонную пустыню. И еще пример: расположение энергетических уровней у ядра кислорода оказалось именно таким, что не позволяет в процессах звездного нуклеосинтеза превратиться всем ядрам углерода в кислород, а ведь углерод - это основа органической химии и, следовательно, жизни.

Совокупность многочисленных случайностей такого рода называется "топкой подстройкой» Вселенной. Не менее удивительные совпадения встречаются и при рассмотрении процессов, связанных с возникновением и развитием жизни.

В 70-е годы 20 века был выдвинут так называемый антропный принцип. Формулируется в 2-х вариантах: слабый антронный принцип, сильный антропный принцип.

Слабый антропный принцип понимается так: в ходе эволюции Вселенной могли существовать самые различные условия. Однако человек как познающий субъект видит мир только на том этапе на котором реализовались условия, необходимые для его существования. При этом все предшествовавшие появлению человека стадии эволюции Вселенной могли протекать только в мире, где существовала "тонкая подстройка” Это означает, что раз человек есть, то он увидит только вполне определенным образом устроенный мир. Ничего другого увидеть ему просто не дано.

С точки зрения сильного антропного принципа вводится предположение о множественном рождении Вселенных. В каждой из этих Вселенных случайным образом реализуется произвольный набор физических постоянных и соответствующих им физических законов. Случайный перебор всевозможных вариантов создает в одной (или нескольких) из них ситуацию "тонкой подстройки" со всеми вытекающими отсюда следствиями. Есть предположение и о самоорганизации единственной Вселенной, чем предопределяется появление в ней "тонкой подстройки" и познающего субъекта. Согласно этому взгляду появление разума не только заранее запланировано, но и имеет определенное предназначение. Оно должно себя проявить в последующем процессе развития Вселенной. Значит, человек вынужден будет заняться вопросом выяснения своего предназначения во Вселенной.

Солнечная система представляет собой группу небесных тел, весьма различных по размерам и физическому строению. В эту группу входят: Солнце, восемь планет, десятки спутников планет, тысячи малых планет (астероидов), сотни комет, бесчисленное множество метеоритных тел, межпланетного газа и пыли

Планеты Солнечной системы подразделены на две группы:

-планеты земной группы: Меркурий, Венера, Земля, Марс;

-планеты- гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун.

Планета - астрономическое тело, которое имеет достаточную массу, что бы при своем формировании принять круглую форму в гидростатическом равновесии и тело которое вращается вокруг звезды и не является спутником другой планеты. Согласно новому определению планетой считается тело, удовлетворяющее двум условиям: объект должен быть на орбите вокруг звезды (при этом не являться звездой компаньонкой) и должен быть достаточно большой массы, что бы во время формирования принять сферобразную форму.

"Карликовая планета" - небесное тело, которое обращается вокруг Солнца, имеет достаточную массу, для того, чтобы самогравитация превосходила твердотельные силы и тело могло принять гидростатически равновесную (близкую к сферической) форму (не очищает окрестности своей орбиты и не является спутником (планеты).

Все остальные объекты, обращающиеся вокруг Солнца, охватываются понятием "Малые тела Солнечной системы.

Различие планет по физическим свойствам обусловлено тем, что земная группа формировалась ближе к Солнцу, а планеты-гиганты на очень холодной периферии Солнечной системы.

Планеты земной группы сравнительно малы и имеют большую плотность. Планеты данной группы имеют твердые оболочки, в которых сосредоточена почти вся их масс. Венера, Земля, Марс обладают атмосферами. Меркурий практически лишен атмосферы.

Планеты земной группы резко отличаются по элементному составу от Солнца и совершенно не ответствуют средней космической распространенности элементов - очень мало водорода, инертных газов, включая гелий.

Планета - гиганты обладают иным химическим составом. Юпитер и Сатурн содержат водород и гелий в той же пропорции, что и Солнце. Вероятно, другие элементы также содержатся в пропорциях соответствующих солнечному составу. В недрах Урана и Нептуна, по-видимому, больше тяжелых элементов.

Недра Юпитера находятся в жидком состоянии, за исключением небольшого ядра, которое представляет собой результат металлизации жидкого водорода. Температура в центре Юпитера около 30000К. Химический и изотопный состав Юпитера отражает, по-видимому, состав межзвездной среды, какой она была 5 млрд. лет назад. Вместе с тем Юпитер никогда не был настолько горяч, чтобы в нем могли протекать термоядерные реакции. Сатурн по внутреннему строению похож на Юпитер. Строение недр Урана и Нептуна иное: доля каменистых материалов в них существенно больше.

Основными источниками энергии в недрах планет являются радиоактивный распад элементов и выделение гравитационной потенциальной энергии при аккреции и дифференциации вещества, его постепенном перераспределении по глубине в соответствии с плотностью - тяжелые фрагменты тонут, легкие всплывают. такие процессы вызывают перемещение отдельных участков земной коры, деформацию, горообразование, тектонические и вулканические процессы.

Причина вулканических процессов в следующем. В верхней мантии существуют небольшие области, где температура достаточна для плавления ее вещества. Расплавленное вещество(магма), выдавливающееся вверх, прорывается через кору, и происходит вулканическое извержение. Судя по характеру поверхности, среди планет земной группы тектонически наиболее активна Земля, за ней следует Венера и Марс. При этом важно, что выделяемая Землей тепловая энергия не приводила ее в полностью расплавленное состояние.

Поверхность планет и их спутников формируют кроме эндогенных (тектонических, вулканических) процессов и экзогенные - падение метеорных тел (кратеры),эрозия под действием ветра, осадков воды, ледников, химическое взаимодействие поверхности с атмосферой и гидросферой и др. Эндогенные и экзогенные процессы определяют рельеф поверхности планет.

Помимо планет к солнечной системе принадлежат также и кометы - небесные тела, периодически появляющиеся вблизи планет солнечной системы. Общее предполагаемое число комет в Солнечной системе - около 2,5 млн., наблюдалось около 600 комет (многократно приближающихся к Солнцу - 325).В течении года можно наблюдать 7-10 комет.

Кометы - тела Солнечной системы, имеющие вид туманных объектов, обычно со светлым сгустком-ядром в центре и хвостом

КОМЕТА, небольшое небесное тело, движущееся в межпланетном пространстве и обильно выделяющее газ при сближении с Солнцем. С кометами связаны разнообразные физические процессы, от сублимации (сухое испарение) льда до плазменных явлений. Кометы - это остатки формирования Солнечной системы, переходная ступень к межзвездному веществу.

АСТЕРОИД- малая планета, сравнительно небольшое каменистое небесное тело, множество которых обращается вокруг Солнца в основном между орбитами Марса и Юпитера; иногда они заходят и внутрь орбиты Земли. Астероиды и кометы - это остатки того вещества, из которого 4,5 млрд. лет назад сформировались большие планеты.

Первый астероид, Церера, был обнаружен в 1801; с тех пор их постоянно ищут, и регулярно открывают новые; в конце 20 в. число астероидов с известными орбитами приблизилось к 10 000.

Подавляющая часть астероидов населяет пояс астероидов, лежащий за орбитой Марса и образующий тор, плотность которого спадает за расстоянием от Солнца 3,2 астрономической единицы (а.е.), на котором орбитальный период вдвое меньше периода Юпитера. На некоторых расстояниях, где орбитальный период находится в простом отношении с периодом Юпитера, астероидов тоже почти нет: их движение там неустойчиво из-за регулярных возмущений, вызываемых Юпитером. Эти области называют окнами или люками Кирквуда. Обычно орбиты астероидов умеренно вытянуты и наклонены к плоскости эклиптики. По схожести орбит большинство астероидов распадается на две дюжины семейств, происхождение которых, вероятно, связано с соударением и дроблением крупных первобытных астероидов.