Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

• Введение
• 1. Биосфера Земли и ее формирование
• 1.1 Концепция биосферы В.И. Вернадского
• 1.2 Происхождение человека
• 1.3 Гипотезы происхождения человека
• Заключение
• Библиографический список

Введение

Тема контрольной работы "Биосфера Земли и ее формирование".

Hа основе наблюдений пpиpодных явлений пpедставление о том, что живые существа взаимодействует с внешней сpедой и влияет на ее изменение, возникло давно. В начале 17 века зачатки пpедставлений о биосфеpе встречаются в тpудах голландских ученых Б. Ваpениуса (1629- 1695) и Х. Гюйгенса, а также у знаменитого фpанцузского жуpналиста Ж.Бюффона (1707- 1788). Термин "биосфера" был предложен австрийским геологом Э.Зюссом в 1875 г., а учение о биосфере создал русский ученый академик В.И. Вернадский.

Одной из самых фундаментальных нерешенных проблем современного научного познания является постижение генезиса человека. Поскольку человек, представляя собой часть живой природы (биосферы), является космо-планетарным феноменом, более перспективным является подход, рассматривающий человека как продукт длительной биологической эволюции, воспроизводящей в информационном аспекте развитие нашей Вселенной после Большого взрыва, как вместе с социокультурной эволюцией, с которыми связана и его психическая эволюция.

Целью контрольной работы является изучение биосферы Земли и ее формирования.

Достижение поставленной цели обусловлено решением следующих задач:

1. Рассмотреть концепцию биосферы В. И. Вернадского.

2. Раскрыть гипотезы происхождения человека.

Теоретической базой для написания контрольной работы послужили учебные материалы отечественных авторов таких как Рузавин Г. И., Самыгин С. И. и др.

1. Биосфера Земли и ее формирование

Биосфера -- оболочка Земли, состав, структура и энергетика которой обусловлены прошлой или современной деятельностью живых организмов. Биосфера охватывает часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы, которые связаны сложными биохимическими циклами миграции вещества и энергии. В пределах биосферы везде встречается либо живое вещество, либо следы его биохимической активности.

1.1 Концепция биосферы В.И. Вернадского

Центральным в этой концепции является понятие о живом веществе, которое В.И. Вернадский определяет как совокупность живых организмов.

Живое вещество - основа биосферы, хотя и составляет незначительную ее часть. К основным уникальным свойствам живого вещества относятся следующие:

1) Способность быстро осваивать все свободное пространство.

2) Двигаться не только пассивно (под действием гравитации), но и активно. Например, против течения воды.

3) Устойчивость при жизни и быстрое разложение после смерти.

4) Высокая адаптация к разным условиям.

5) Очень высокая скорость протекания реакций.

6) Высокая скорость обновления живого вещества.

По мнению Вернадского, по энергетической насыщенности с живым веществом может соперничать лишь образующаяся при извержении вулканов лава.

Особой категорией является биокосное вещество. Вернадский писал, что оно "создается в биосфере одновременно живыми организмами и косными процессами, представляя системы динамического равновесия тех и других". Организмы в биокосном веществе играют ведущую роль. Биокосное вещество планеты, таким образом, - это почва, кора выветривания, все природные вод, свойства которых зависят от деятельности на Земле живого вещества.

Вся живая оболочка нашей планеты, весь животный, растительный, бактериальный мир, и еще больше -- вся среда жизни: суша, реки, озера, океаны -- все эти удивительные, уникальные создания природы -- биосфера.

Кроме растений и животных, В.И. Вернадский включает сюда и человечество, влияние которого на геохимические процессы отличается от воздействия остальных, живых существ, во-первых, своей интенсивностью, увеличивающейся с ходом геологического времени; во-вторых, тем воздействием, какое деятельность людей оказывает на остальное живое вещество.

Это воздействие сказывается прежде всего в создании многочисленных новых видов культурных растений и домашних животных. Такие виды не существовали раньше и без помощи человека либо погибают, либо превращаются в дикие породы. Поэтому Вернадский рассматривает геохимическую работу живого вещества в неразрывной связи животного, растительного царства и культурного человечества как работу единого целого.

По мнению В.И. Вернадского, в прошлом не придавали значения двум важным факторам, которые характеризуют живые тела и продукты их жизнедеятельности:

- открытию Пастера о преобладании оптически активных соединений, связанных с дисимметричностью пространственной структуры молекул, как отличительной особенности живых тел, о чем говорилось в предыдущей главе;

- явно недооценивался вклад живых организмов в энергетику биосферы и их влияние на неживые тела. Ведь в состав биосферы входит не только живое вещество, но и разнообразные неживые тела, которые В.И. Вернадский называет косными (атмосфера, горные породы, минералы и т.д.), а также и биокосные тела, образованные из разнородных живых и косных тел (почвы, поверхностные воды и т. п.). Хотя живое вещество по объему и весу составляет незначительную часть биосферы, но оно играет основную роль в геологических процессах, связанных с изменением облика нашей планеты.

Поскольку живое вещество является определяющим компонентом биосферы, постольку можно утверждать, что оно может существовать и развиваться только в рамках целостной системы биосферы. Не случайно поэтому В.И. Вернадский считает, что живые организмы являются функцией биосферы и теснейшим образом материально и энергетически с ней связаны, являются огромной геологической силой, ее определяющей.

Исходной основой существования биосферы и происходящих в ней биогеохимических процессов является астрономическое положение нашей планеты и в первую очередь ее расстояние от Солнца и наклон земной оси к эклиптике, или к плоскости земной орбиты. Это пространственное расположение Земли определяет в основном климат на планете, а последний в свою очередь - жизненные циклы всех существующих на ней организмов. Солнце является основным источником энергии биосферы и регулятором всех геологических, химических и биологических процессов на нашей планете. Эту ее роль образно выразил один из авторов закона сохранения и превращения энергии Юлиус Майер (1814-1878), отметивший, что жизнь есть создание солнечного луча.

Решающее отличие живого вещества от косного заключается в следующем:

- изменения и процессы в живом веществе происходят значительно быстрее, чем в косных телах. Поэтому для характеристики изменений в живом веществе используется понятие исторического, а в косных телах -геологического времени. Для сравнения отметим, что секунда геологического времени соответствует примерно ста тысячам лет исторического;

- в ходе геологического времени возрастают мощь живого вещества и его воздействие на косное вещество биосферы. Это воздействие, указывает В.И. Вернадский, проявляется прежде всего "в непрерывном биогенном токе атомов из живого вещества в косное вещество биосферы и обратно";

- только в живом веществе происходят качественные изменения организмов в ходе геологического времени. Процесс и механизмы этих изменений впервые нашли объяснение в теории происхождения видов путем естественного отбора Ч. Дарвина (1859 г.);

- живые организмы изменяются в зависимости от изменения окружающей среды, адаптируются к ней и, согласно теории Дарвина, именно постепенное накопление таких изменений служит источником эволюции. В. И. Вернадский высказывает предположение, что живое вещество, возможно, имеет и свой процесс эволюции, проявляющийся в изменении с ходом геологического времени, вне зависимости от изменения среды.

Для подтверждения своей мысли он ссылается на непрерывный рост центральной нервной системы животных и ее значение в биосфере, а также на особую организованность самой биосферы. По его мнению, в упрощенной модели эту организованность можно выразить так, что ни одна из точек биосферы "не попадает в то же место, в ту же точку биосферы, в какой когда-нибудь была раньше"¹. В современных терминах это явление можно описать как необратимость изменений, которые присущи любому процессу эволюции и развития.

Непрерывный процесс эволюции, сопровождающийся появлением новых видов организмов, оказывает воздействие на всю биосферу в целом, в том числе и на природные биокосные тела, например, почвы, наземные и подземные воды и т.д. Это подтверждается тем, что почвы и реки девона совсем другие, чем третичной и тем более нашей эпохи. Таким образом, эволюция видов постепенно распространяется и переходит на всю биосферу.

Поскольку эволюция и возникновение новых видов предполагают существование своего начала, постольку закономерно возникает вопрос: а есть ли такое начало у жизни? Если есть, то где его искать - на Земле или в Космосе? Может ли возникнуть живое из неживого?

Над этими вопросами на протяжении столетий задумывались многие религиозные деятели, представители искусства, философы и ученые. В.И. Вернадский подробно рассматривает наиболее интересные точки зрения, которые выдвигались выдающимися мыслителями разных эпох, и приходит к выводу, что никакого убедительного ответа на эти вопросы пока не существует. Сам он как ученый вначале придерживался эмпирического подхода к решению указанных вопросов, когда утверждал, что многочисленные попытки обнаружить в древних геологических слоях Земли следы присутствия каких-либо переходных форм жизни не увенчались успехом. Во всяком случае некоторые останки жизни были обнаружены даже в докембрийских слоях, насчитывающих 600 миллионов лет. Эти отрицательные результаты, по мнению В.И. Вернадского, дают возможность высказать предположение, что жизнь как материя и энергия существует во Вселенной вечно и поэтому не имеет своего начала. Но такое предположение есть не больше, чем эмпирическое обобщение, основанное на том, что следы живого вещества до сих пор не обнаружены в земных слоях. Чтобы стать научной гипотезой, оно должно быть согласовано с другими результатами научного познания, в том числе и с более широкими концепциями естествознания и философии. Во всяком случае нельзя не считаться со взглядами тех натуралистов и философов, которые защищали тезис о возникновении живой материи из неживой, а в настоящее время даже выдвигают достаточно обоснованные гипотезы и модели происхождения жизни.

Предположения относительно абиогенного, или неорганического, происхождении жизни делались неоднократно еще в античную эпоху, например, Аристотелем, который допускал возможность возникновения мелких организмов из неорганического вещества. С возникновением экспериментального естествознания и появлением таких наук, как геология, палеонтология и биология, такая точка зрения подверглась критике как не обоснованная эмпирическими фактами. Еще во второй половине XVII в. широкое распространение получил принцип, провозглашенный известным флорентийским врачом и натуралистом Ф. Реди, что все живое возникает из живого. Утверждению этого принципа содействовали исследования знаменитого английского физиолога Уильяма Гарвея (1578-1657), который считал, что всякое животное происходит из яйца, хотя он и допускал возможность возникновения жизни абиогенным путем.

В дальнейшем, по мере проникновения физико-химических методов в биологические исследования снова и все настойчивее стали выдвигаться гипотезы об абиогенном происхождении жизни. Выше мы уже говорили о химической эволюции как предпосылке возникновения предбиотической, или предбиологической, стадии возникновения жизни. С указанными результатами не мог не считаться В.И. Вернадский, и поэтому его взгляды по этим вопросам не оставались неизменными, но, опираясь на почву точно установленных фактов, он не допускал ни божественного вмешательства, ни земного происхождения жизни. Он перенес возникновение жизни за пределы Земли, а также допускал возможность ее появлении в биосфере при определенных условиях.

биосфера вернадский пастер человек

1.2 Происхождение человека

Проблема происхождения человека и определение специфики его строения и эволюции изучаются в антропологии (от греч. anthropos -- человек). Бурное развитие антропология получила во второй половине XIX в. после создания теории эволюции Ч. Дарвина.

Уже известно, что одним из процессов, придавших биосфере неповторимый облик, является эволюция видов, сопровождающаяся гибелью одних, выживанием вторых и появлением новых (например, вымерли динозавры, сохранились кораллы, появились млекопитающие). В ходе эволюции остаются те организмы, которые своей жизнедеятельностью увеличивают свободную химическую энергию в биосфере, то есть эволюция идет в определенном направлении. ВЛ. Вернадский подчеркивает значимость высказывания американского геолога Д. Дана о том, что "в ходе геологического времени, говоря современным языком... наблюдается (скачками) усовершенствование -- рост -- центральной нервной системы (мозга), начиная от ракообразных... и от моллюсков (головоногих) и кончая человеком. Раз достигнутый уровень мозга (центральной нервной системы) в достигнутой эволюции идет уже не вспять, а только вперед". В таком ракурсе появление человека есть закономерный результат развития биосферы, функционирования ее космопланетарных механизмов. В свете последнего положения и следует рассматривать проблему происхождения человека, относящуюся к числу важнейших вопросов мировоззрения и науки. Согласно современным научным данным, наиболее адекватной действительности является эволюционная теория происхождения человека от животного предка -- гоминид. Эволюцию мозга гоминид в плейстоцене следует считать весьма особым процессом, по крайней мере, по двум причинам. Во-первых, в связи с ее темпами: это был один из наиболее бурно протекающих процессов макроэволюции в истории позвоночных, если не в истории животного мира вообще. Во-вторых, в связи с его феноменальным последствием: этот процесс привел к возникновению уникального в животном мире биосферы явления, каковым является человеческая психика. Здесь речь идет о следующих связанных между собой ее свойствах: 1) оперирование образами и понятиями, содержание которых свободно от ограничений пространства и времени и может относиться к воображаемым, никогда и нигде не существующим событиям; 2) познавательная способность, основанная на проникновении в структуру мира и построении модели мира; 3) способность как соблюдения существующих моральных норм поведения, так и разрушения и саморазрушения; 4) самосознание и рефлексия, проявляющиеся в способности созерцать собственное существование и осознавать смерть. Возникает проблема объяснения особенностей эволюции мозга гоминид, а также наличия колоссальных различий между мозгом человека и современных человекообразных обезьян, например шимпанзе.

Как известно, в человеческом мозгу уже давно установлен регион коры больших полушарий, управляющий понятийной стороной речи (точнее говоря, регион, повреждение которого или электростимуляция вызывают нарушения в семантической или грамматической структуре высказывания). Однако мозг человека в сравнении с мозгом шимпанзе не содержит ни одного нового типа клеток, тканей или органов, к тому же отдельные его части имеют аналогичные пропорции. Различие состоит в основном в меньшей у человека плотности упаковки нейронов в коре, в большем числе дендритов (следовательно, более плотной сети межнейронных связей), в большем числе нейронов коры с короткими аксонами и большем количестве (на единицу объема коры) нейроглиальных клеток. Наконец, соотношение абсолютного числа нейронов коры человеческого мозга и коры мозга шимпанзе равно 1,4:1,0. В сумме известные до сих пор структурные и физиологические различия между мозгом человека и мозгом шимпанзе кажутся тривиальными, поэтому возникает проблема объяснения генезиса принципиальных различий в сфере психики и поведения между этими двумя видами.

В науке выдвинут ряд гипотез, которые пытаются разрешить эту проблему: человек возник благодаря тому, что его древнейшие предки в большей степени были падалыциками, чем охотниками; человек стал человеком благодаря жизни в воде, мутации в клетках мозга гоминид, вызванной жесткими излучениями вспышки Сверхновой звезды, либо инверсиями геомагнитного поля; либо мутант среди гоминид появился в результате теплового стресса.

1.3 Гипотезы происхождения человека

В научной литературе имеются данные о том, что употребление в пищу мяса крупных животных способствовало формированию физических и природных условий, которые привели к появлению характерных особенностей, отличающих человека от обезьян. Обычно считается само собой разумеющейся формула "человек--охотник" -- именно в силу занятия ранними гоминидами охотой, а не собиранием падали появился человек. Американские ученые Р. Блюменшайн и Дж. Кавалло считают, что теория "человек-охотник" основана на "более предрассудках, чем на ископаемых находках и экологических аспектах добывания пищи". Они выдвинули гипотезу, согласно которой подбирание падали, вероятно, было более распространенным способом добывания пищи, нежели охота 2 млн лет назад, на рубеже плиоцена и плейстоцена: "Охота на очень мелких животных, возможно, была древнейшей стратегией гоминидов, а с появлением метательного оружия Homo sapiens стал намного более искусным охотником, чем любой другой примат. Тем не менее такой способ добывания пищи, как подбирание падали, оказал более заметное влияние на эволюцию человека, чем до этого было принято думать". И хотя эта гипотеза не получила широкого резонанса в сообществе ученых, ее неправомерно сбрасывать со счетов, когда дело касается такой весьма сложной проблемы, как генезис человека.

Оригинальной является гипотеза шведского исследователя Я. Линдблада. Согласно ей, южноамериканские индейцы, живущие в тропическом лесу, являются самыми древними людьми на Земле, причем предшественником человека была "безволосая обезьяна", или "икспитек", ведущая водный образ жизни. Именно редуцированная волосатость, прямохождение, длинные волосы на голове (исключение составляют негроидные формы), присущие только человеку эмоциональность и сексуальность обусловлены особенностями образа жизни водяного гоминида (меньшую часть суток он проводил на берегу). "Как всегда, когда новый образ жизни повышает процент выживания, -- пишет Я. Линдблад, -- мутационные изменения наследственных структур влекут за собой приспособление к водной среде. Здесь это выражается в уменьшении волосатости тела и развитии слоя подкожного жира. Однако на голове волосы длинные -- важный фактор для выживания детенышей. По той же причине у женщин большие груди с хорошей теплоизоляцией, а для защиты спермы от опасной для нее среды углубляется влагалище и удлиняется пенис. У детенышей первые годы жизни особенно мощный слой подкожного жира. Ноги икспитека длиннее рук, большие пальцы ног не противопоставляются и направлены вперед. Осанка при ходьбе более прямая -- возможно такая же, как у нас. Другими словами, у икспитека вполне человеческий вид, во всяком случае, на расстоянии". Дальнейшее развитие черепа и мозга привело к появлению человека современного типа.

В рамках сформировавшегося в последнее время такого направления научных исследований, как "космический катастрофизм", выдвинута гипотеза о возникновении современного человека (и человеческой цивилизации) в связи со вспышкой близкой Сверхновой звезды. Зафиксировано то весьма удивительное обстоятельство, что вспышка близкой Сверхновой звезды по времени (один раз в 100 млн лет) приблизительно соответствует возрасту древнейших останков человека разумного (порядка 35-60 тыс. лет назад).

К тому же ряд антропологов считает, что появление современного человека обусловлено мутацией. А импульс гамма- и рентгеновского излучения от вспышки близкой Сверхновой звезды мог вызвать необратимые изменения в клетках мозга некоторых животных, в том числе гоминид или рост самого мозга, что привело к формированию разумных мутантов вида человека разумного. Во всяком случае, со вспышкой Сверхновой звезды связано: 1) образование Солнечной системы; 2) происхождение жизни и 3) возможно, происхождение современного типа человека с его цивилизацией.

Четвертая гипотеза исходит из того, что современный человек -- мутант, возникший вследствие инверсии земного магнитного поля. Установлено, что земное магнитное поле, которое в основном задерживает космические излучения, по неизвестным до сих пор причинам иногда ослабевает; тогда и происходит перемена магнитных полюсов, то есть геомагнитная инверсия. Во время таких инверсий степень космических излучений на нашей планете резко возрастает. Исследуя историю Земли, ученые пришли к выводу, что в течение последних 3 млн лет магнитные полюса Земли четырежды менялись местами. Некоторые обнаруженные останки первобытных людей относятся к эпохе четвертой, геомагнитной инверсии. Такое необычное стечение обстоятельств приводит к мысли о возможном влиянии космических излучений на появление человека. Эту гипотезу усиливает следующий факт: человек появился в то время и в тех местах, в которых сила радиоактивного излучения оказалась наиболее благоприятной для изменения человекообразных обезьян. Именно такие условия возникли около 3 млн лет назад в Южной и Восточной Африке -- в период отделения человека от мира животных. По мнению геологов, в этом регионе в силу сильных землетрясений обнажились залежи радиоактивных руд. Это, в свою очередь, вызвало мутацию у определенного вида обезьян, который был наиболее предрасположен к изменению генетических черт. Вполне возможно, что около 3 млн лет назад длительное воздействие радиоактивного излучения настолько глубоко изменило австралопитека, что он стал способен совершать действия, необходимые для его безопасности и обеспечения пищей. В соответствии с этой гипотезой питекантроп появился около 690 тыс. лет назад.

Оригинальна и интересна пятая гипотеза о росте массы мозга у гоминидов в силу адаптации к экстремальному тепловому стрессу.

Пятая гипотеза исходит из того, что человек как новый вид возник благодаря основному биологическому отличию гоминид от других млекопитающих высоким уровнем удельного метаболизма и следующего из этого вероятного эколого-демографического следствия. К этому следует добавить то обстоятельство, что у человека и его предков имелись средства коллективного производительного потребления (коллективные орудия), отсутствующие у остальных животных. Именно высокий уровень удельного метаболизма вызвал эколого-демографические проблемы у гоминид, которые оказались эффективно решенными небиологическими средствами демографического самоконтроля гоминидами своих сообществ. Такими средствами и являются средства коллективного производительного потребления, позволяющие контролировать численность сообщества. Иными словами, существует вполне определенная связь между демографией и технологией, выработанной в рамках культуры как небиологического наследования в сообществах древних гоминид.

В целом следует отметить, что проблема происхождения человека весьма сложна и до сих пор не решена.

Заключение

Итак, можно сделать следующие выводы.

Центральным концепции В. И. Вернадского является понятие о живом веществе, которое В.И. Вернадский определяет как совокупность живых организмов. По В. И. Вернадскому "биосфера" -- это организованная, определенная оболочка земной коры, сопряженная с жизнью. Биосфера - место обитание организмов. Биосфера состоит из трех основных структурных компонентов: живого вещества; биокосного вещества. косного вещества.

Непрерывный процесс эволюции, сопровождающийся появлением новых видов организмов, оказывает воздействие на всю биосферу в целом, в том числе и на природные биокосные тела, например, почвы, наземные и подземные воды и т.д. Вернадский В. И. перенес возникновение жизни за пределы Земли, а также допускал возможность ее появлении в биосфере при определенных условиях.

Проблема происхождения человека и определение специфики его строения и эволюции изучаются в антропологии. Появление человека есть закономерный результат развития биосферы, функционирования ее космопланетарных механизмов. В свете последнего положения и следует рассматривать проблему происхождения человека, относящуюся к числу важнейших вопросов мировоззрения и науки. Согласно современным научным данным, наиболее адекватной действительности является эволюционная теория происхождения человека от животного предка -- гоминид. В науке выдвинут ряд гипотез, которые пытаются разрешить эту проблему: человек возник благодаря тому, что его древнейшие предки в большей степени были падалыциками, чем охотниками; человек стал человеком благодаря жизни в воде, мутации в клетках мозга гоминид, вызванной жесткими излучениями вспышки Сверхновой звезды, либо инверсиями геомагнитного поля; либо мутант среди гоминид появился в результате теплового стресса.

Библиографический список

1) Валова, В. Д. Основы экологии./ ВД. Валова.. - 3-е изд. - М.: Изд. Дом "Дашков и К^о", 2003. - 220 с.

2) Гусейханов, М. К. Концепции современного естествознания./ М. К. Гусейханов, О. Р. Раджабов. -- М.: Издательско-торговая корпорация "Дашков и К°", 2007. -- 540 с.

3) Лось, В. А. Основы современного естествознания (концепции, теории, проблемы)./ В. А. Лось. - М.: ИНФРА-М, 2002. - 192 с.

4) Найдыш, В.М. Концепции современного естествознания./ В. М. Найдыш. - М.: Альфа-М; ИНФРА-М, 2004. - 622 с.

5) Рузавин, Г. И. Концепции современного естествознания./ Г. И. Рузавин. - М.: ЮНИТИ, 2003. - 287 с.

6) Самыгин, С.И. Концепции современного естествознания./ С. И. Самыгин. - Ростов н/Д: "Феникс", 2003. -- 448 с.

7) Степановских, А. С. Экология./ А. С. Степановских. - М.: ЮНИТИ - ДАНА, 2003. - 703 с.

Размещено на Allbest.ru