Эволюция живого и генетики

 

 

ВОПРОС 1: ЭВОЛЮЦИЯ ЖИВОГО И  ГЕНЕТИКИ

СОДЕРЖАНИЕ

 Введение………………………………………………………………..3 Основная часть …………………………….………………..….…….4

Выводы………………………………………………………..…...….6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Эволюция и генетика –  это краеугольные камни понимания  человечеством своего происхождения  и путей развития жизни на Земле. В рассмотрении нашей темы войдут вопросы развития эволюционных учений, начиная с Эмпедокла, жившего  в V веке до нашей эры, утверждавшего, что изначально были созданы различные  органы – ноги, руки, ласты и т. д.; и заканчивая последней, наиболее совершенной (широко известной) теорией  о происхождении видов Чарльза  Дарвина, а также её оппонентов и  многочисленных сторонников, самостоятельно занимающихся изучением и разработкой  дарвиновской концепции. Также следует  сказать, что генетика и эволюция – науки взаимосвязанные. Принципы генетики укрепили и дали прочную  научную основу для развития эволюционных учений. Этот процесс начался с  открытием законов Менделя и  применением их к теории эволюции Дарвина.

Генетика - наука о закономерностях и материальных основах изменчивости и наследственности организмов. Она является основой селекции, на ее базе создана синтетическая теория эволюции. Существует множество определений симметрии. В наиболее простой трактовке немецкого математика Германа Вейля современное определение симметрии выглядит так: симметричным называется такой объект, который можно как-то изменять, получая в результате то же, с чего начали. Современное представление о симметрии предполагает неизменность объекта по отношению к каким-то преобразованиям, выполняемым над ним. Таким образом, геометрический объект или физическое явление считаются симметричными, если с ними можно сделать что-то такое, после чего они останутся неизменными. Существует понятие не только геометрической симметрии, но и физической - однородность и изотропность (равнозначность всех направлений) пространства.

 

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Эволюция живого и генетики

     Генетика прошла в своем развитии 7 этапов и явилась примером смены научной парадигмы:

1этап - Опыты Менделя 1865 г. Он установил законы наследственности, скрещивая горох.

2этап - Исследования Вейсмана показали, что половые клетки являются

обособленными от  остального  организма  и  не  подвержены  влиянию,

действовавшему  на соматичные ткани.

3этап - Гуго де Фриз - открывает существование наследуемых мутаций, предполагая, что новые виды возникают вследствие их воздействия.

4этап - Томас Морган - создал хромосомную теорию наследственности, в соответствии с которой каждому виду присуще свое число хромосом.

5этап - Меллиер - 1927г. установил, что генотип может изменятся под действием рентгеновских лучей. Отсюда берут начало некоторые мутации.

6этап - Татум и Бидл в 1941 г. выявили генетическую основу процессов биосинтеза.

7этап - Исследования Уотсона и Крика, которые предложили модель молекулярной структуры ДНК и механизма ее репликации. Выяснили, что именно ДНК отвечает за перенос информации. Т. о. Мы видим, что биологи прежних лет в целом строили исследования «сверху вниз». Они брали целый организм, разнимали его на части, далее изучали отдельные клетки и т.д. Новая же биология, построенная на принципах генетики, начинает с другого конца и поднимается с самого низа вверх.

Она изучает простейшие компоненты живого организма, пренебрегая остальным  и постепенно восходит на макро уровень. В этом и состоит историческое значение генетики, поэтапное открытие которой сравнимо разве ж только с революцией, которая привела к смене научной парадигмы. Изменились не только методы исследования живых организмов но и представления людей о таких понятиях, как наследственность, изменчивость и т. д. Сегодня человечество уже строит целые программ («Геном человека») - основная цель которых состоит в прочтении наследственности в ДНК человека, изучении сочетания связок генов, их динамики, функционального значения.

Теория эволюции занимает особое место в изучении истории жизни. Она является фундаментом для всего естествознания. Применительно к живым организмам эволюцию можно определить, как постепенное развитие сложных организмов из предсуществующих более простых с течением времени. Представление об эволюции берет свое начало от Аристотеля (384-322 до н. э.). Именно он первым сформулировал теорию непрерывного развития живого из неживой материи, создав представление о «лестнице природы» применительно к миру животных. Во всех орг. телах он различал две стороны: материю, обладающую различными возможностями и форму - душу.

Эволюция живых  организмов. Эволюционная теория Ч.Дарвина

Накопленный теоретический  и фактический материал был приведен в систему великим английским ученым Ч.Дарвином. Он установил, что  главными действующими факторами эволюции являются наследственность, изменчивость и естественный отбор. В своей  теории Ч.Дарвин исходил из существования  двух типов изменчивости - определенной и неопределенной (наследственной). Последующее развитие биологии подтвердило правильность основных положений теории Ч.Дарвина; дарвинизм стал синонимом термина «эволюционное учение». Близко по своей проблематике дарвинизму и современное понятие «синтетическая теория эволюции». Она включает данные генетики, палеонтологии, молекулярной биологии, экологии, этологии. Учение Ч.Дарвина было названо Ф.Энгельсом одним из крупнейших достижений естествознания 19 в.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В том случае, когда действующие  условия окружающей среды одинаково  влияют на изменение всех или большинства  особей, имеет место определенная изменчивость, например, зависимость  между климатом и степенью развития кожи или шерстного покрова. Определенная изменчивость, как правило, наследственно не закрепляется. Неопределенные изменения возникают у отдельных особей также под влиянием окружающей среды, но носят случайный характер и наследственны по своей природе. Если возникшие неопределенные изменения полезны для данного вида, то в процессе естественного отбора они закрепляются, давая в последующем начало новому виду. Отбор, таким образом, создает приспособленность через уничтожение неприспособленных организмов. Поскольку в процессе борьбы за существование выживают и дают потомство только те организмы, которые в наибольшей степени приспособлены к условиям окружающей среды, степень их приспособленности из поколения в поколение возрастает. Благодаря непрерывному действию естественного отбора животные или растения, находящиеся в различных районах обитания, приспосабливаются к местным условиям, изменяются в соответствии с ними в различных направлениях и расходятся в своих признаках (дивергируют). Такой процесс должен приводить к образованию новых форм, так что из одной исходной формы возникает большее или меньшее число новых форм. При этом расхождение признаков не только увеличивает многообразие живых форм, но и создает возможность для лучшего использования природных условий, так как новые организмы (с новыми признаками) способны к существованию в иных, чем исходные, условиях и без конкуренции с ними (например, из-за пищи).

 

 

ВОПРОС 2: Симметрия и ассиметрия как особенности природы. Принципы симметрии. Изменчивость мира и законы сохранения и их связь со свойствами пространства и времени. Законы сохранения, действующие в ограниченных пределах

СОДЕРЖАНИЕ

Введение………………………………………………….…………….8

Основная часть ………………………………………………..……….9

Выводы…………………………………….………………………….16

Список литературы…………………………………………………..17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Симметрия является фундаментальным  свойством природы, представление  о котором, как отмечал академик В. И. Вернадский, слагалось в течение  тысяч поколений. Другой наш соотечественник, посвятивший изучению симметрии  всю свою жизнь, академик А. В. Шубников на основе изучения археологических  памятников сделал вывод, что человечество на заре своей культуры уже имело представление о симметрии и осуществляло ее в рисунке и в предметах быта. При чем применение симметрии в первобытном производстве определялось не только эстетическими мотивами, но в известной мере и уверенностью человека в большей пригодности для практики правильных форм.

Первоначально понятие «симметрия» употреблялось в двух значениях. В одном смысле симметричное означало нечто пропорциональное; симметрия показывает тот способ согласования многих частей, с помощью которого они объединяются в целое. Второй смысл этого слова - равновесие. Греческое слово означает однородность, соразмерность, пропорциональность, гармонию. Познавая качественное многообразие проявлений порядка и гармонии в природе, мыслители древности, особенно греческие философы, пришли к выводу о необходимости выразить симметрию и в количественных отношениях, при помощи геометрических построений и чисел.

Отдельные интересные суждения о симметрии и гармонии мы встречаем  в работах многих философов и  естествоиспытателей (прежде всего  Леонардо да Винчи, Лейбница, Декарта, Спенсера, Гегеля и других). В значительной степени прав немецкий ученый Венцлав  Бодо, когда пишет, что «философия, за исключением некоторых высказываний, не пыталась дать объяснение этой интересной стороне природы. Симметрия, по-видимому, прибавлялась только как искусственная  роскошь к довольно узкому готовому миру вещей с их свойствами и силовыми взаимодействиями, их движениями и изменениями».

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

 Симметрия и асимметрия, как особенности природы. Принципы симметрии, изменчивость мира и законы сохранения

В настоящее время в  науке преобладают определения  указанных категорий на основе перечисления их важнейших признаков. Например, симметрия  определяется как совокупность свойств: порядка, однородности, соразмерности, пропорциональности, гармоничности  и т. д. Асимметрия же обычно определяется как отсутствие признаков симметрии, как беспорядок, несоразмерность, неоднородность и т. д. Все признаки симметрии  в такого рода ее определениях, естественно, рассматриваются как равноправные, одинаково существенные, и в отдельных  конкретных случаях при установлении симметрии какого-либо явления можно  пользоваться любым из них. Так, в  одних случаях симметрия —  это однородность, а в других —  соразмерность и т. д. Очевидно, что  по мере развития нашего познания к  определению симметрии можно  прибавлять все новые и новые  признаки. Поэтому определения симметрии  такого рода всегда неполны.

То же можно сказать  и о существующих определениях асимметрии. Очевидно, что в определениях понятий, сформулированных по принципу перечисления свойств объектов, ими отражаемых, отсутствует связь между перечисленными свойствами объектов. Такие свойства симметрии, как, например, однородность и соразмерность, друг из друга не следуют. Сказанное, однако, не означает бесполезности вышеуказанных определений  симметрии и асимметрии. Наоборот, они весьма полезны и необходимы. Без них нельзя дать и более  общее определение категорий  симметрии и асимметрии. На основе подобных эмпирических определений  симметрии и асимметрии развиваются  определения более общего характера, сущность которых — в соотнесении  частных признаков симметрии  и асимметрии к определенным всеобщим свойствам движущейся материи. «В симметрии,— пишет А. В. Шубников,— отражается та сторона явлений, которая соответствует покою, а в дисимметрии (по нашей терминологии в асимметрии) та их сторона, которая отвечает движению»

К общим определениям понятий  симметрии и асимметрии можно  подойти исходя из следующих положений:

во-первых, нужно признать, что эти понятия относятся  ко всем известным нам атрибутам  материи, что они отражают взаимные связи между ними;

во-вторых, эти понятия  основываются на диалектике соотношения  тождества и различия, существующей как между атрибутами материи, так  и между их состояниями и признаками;

 в-третьих, нужно иметь  в виду, что единство симметрии  и асимметрии представляет собой  одну из форм проявления закона  единства и взаимоисключения  противоположности. Правильность  этих отправных положений может  быть доказана как выводом  их из многочисленных частных  определений симметрии и асимметрии, так и правильностью их следствий,  т. е. необходимостью и всеобщностью  определений симметрии и асимметрии, полученных на их основе.

Асимметрия — такой  же необходимый момент в структуре, в изменении и во взаимосвязи  явлений мира, как и симметрия. Асимметрия необходимо имеет место  и в самой симметрии. Так, в  симметрии состояний покоя и  равномерного прямолинейного движения по отношению к законам движения есть все же асимметричность, которая  состоит в неравноправности этих их состояний и проявляется в  ряде различий между состояниями  покоя и равномерного прямолинейного движения. У тела, покоящегося в  данной системе отсчета по отношению  ко всем другим телам, покоящимся и  движущимся в этой же системе отсчета, скорость будет равна нулю, а у  тела движущегося скорость по отношению  ко всем покоящимся и движущимся телам в данной системе отсчета будет иметь определенное значение и только в частном случае равна нулю. Отсюда далеко не полная эквивалентность состояний В практике эта асимметрия проявляется весьма резко — ведь далеко не безразлично, движется ли поезд из Москвы к Ленинграду или Ленинград движется навстречу поезду. Очевидно, что энергия передается для передвижения поезда, а не расходуется на передвижение Ленинграда. Операция приближения поезда к Ленинграду и операции приближения Ленинграда к поезду не эквивалентны и не взаимозаменяемы.

Принципы симметрии

Во всех реальных явлениях симметрия и асимметрия сочетаются друг с другом. И надо думать, что во всех правильных, т. е. соответствующих действительности, научных обобщениях имеют место не просто те или иные симметрии или асимметрии, а определенные формы их единства.

Значит, прежде чем искать симметрию, нужно найти асимметрию. Прежде чем была установлена симметрия  протонов и нейтронов по отношению  к сильным взаимодействиям, было установлено различие между ними, их определенная асимметричность по отношению к электромагнитным взаимодействиям. Частицы и античастицы асимметричны потому, что в противоположности  между ними имеются тождественные  моменты, в силу чего они и являются зеркальными отражениями друг друга. Единство симметрии и асимметрии заключается и в том, что они  предшествуют одна другой.