Концепция современного естествознания

Формы отбора: движущий (направленный) (способствует сдвигу среднего значения признака при изменении условий среды, в результате появляются новые формы жизни), стабилизирующий (способствует сохранению признаков вида в постоянных условиях среды), дизруптивный (действует в разнообразных условиях среды, встречающихся на одной территории, и поддерживает несколько различных форм жизни, в результате популяция разрывается на несколько различных групп)

Тема 2-05-05. История жизни на Земле и методы исследования эволюции (эволюция и развитие живых систем)

Понятия о геологических эрах и периодах (эры: 1) архей 3,5 млрд лет назад, начало жизни на Земле; 2) протерозой 2,6 млрд лет назад, появление беспозвоночных животных; 3) палеозой 570 млн лет назад, появляются рыбы; 4) мезозой 230 млн лет назад, появляются рептилии; 5) кайнозой 66 млн лет назад, появляются млекопитающие)

Связь границ между эрами с геологическими и палеонтологическими изменениями

Некоторые важнейшие ароморфозы: фотосинтез, эукариоты, многоклеточные, скелет

Основные таксономические группы растений и животных и последовательность их эволюции:

- рыбы

- земноводные (амфибии)

- пресмыкающиеся (рептилии)

- птицы

- млекопитающие

- голосеменные

- покрытосеменные

- цветковые

Прокариоты (клетки без ядра – бактерии и сине-зеленые водоросли)

Филогенез (историческое развитие видов, родов, отрядов, классов, типов)

Онтогенез (индивидуальное развитие организма от момента зарождения до смерти)

Адаптация (приспособление организмов к условиям окружающей среды)

Ароморфоз (приспособление, резко повышающее уровень организации живых организмов, например, появление постоянной температуры тела)

Понятие о флоре, фауне (флора – растительный мир, фауна – животный мир)

Методы исследования эволюции: палеонтология (ископаемые переходные формы,

палеонтологические ряды, последовательность ископаемых форм)

Методы исследования эволюции: биогеография (сопоставление видового состава с историей территорий, островные формы, реликты)

Методы исследования эволюции: морфологические методы (установление связи между сходством строения и родством сравниваемых форм, рудиментарные органы, атавизмы)

Методы исследования эволюции: эмбриологические методы (зародышевое сходство, принцип рекапитуляции)

Методы исследования эволюции: генетические, экологические, методы биохимии и молекулярной биологии

Тема 2-05-06. Генетика и эволюция

Генетика (наука о наследственности и изменчивости)

Ген (участок молекулы ДНК, определяющий развитие одного признака, или синтез одного белка)

Аллель (гены, располагающиеся в гомологических хромосомах и отвечающие за развитие одного признака)

Рецессивные и доминантные гены (доминантные гены подавляют проявление рецессивных генов) Гомозиготы (клетки, содержащие одинаковые гены данной аллельной пары (АА или аа)) гетерозиготы (клетки, содержащие различные гены данной аллельной пары (Аа))

Хромосомы

Геном (совокупность генов, содержащихся в данной растительной или животной клетке)

Генотип (совокупность всех генов конкретного организма)

Фенотип (совокупность всех признаков и свойств организма)

Свойства генетического материала: дискретность, непрерывность, линейность, относительная стабильность

Изменчивость: наследуемая (генотипическая, мутационная)

Изменчивость: ненаследуемая (фенотипическая, модификационная)

Виды мутаций: генные (изменения структуры ДНК в пределах одного гена), хромосомные (изменения структуры хромосом), геномные (изменения числа хромосом)

Свойства мутаций: случайность, внезапность, ненаправленнность, неоднократность и наследуемость

6. Биосфера и человек

Тема 2-06-01 Экосистемы (многообразие живых организмов - основа организации и устойчивости биосферы)

Понятия об экосистеме и биогеоценозе (комплекс живых и неживых компонентов, в котором происходит круговорот веществ)
Элементы экосистем (биотоп (место обитания), биоценоз (сообщество организмов))

Биотическая структура экосистем: продуценты (растения, синтезируют органическое вещество из неорганического), консументы (животные), редуценты (микроорганизмы и грибы, разлагают органическое вещество)

Виды природных экосистем (озеро, лес, пустыня, тундра, .., океан, биосфера)

Пищевые (трофические) цепи, пирамиды

Энергетические потоки в экосистемах, правило 10% (в цепях питания при переходе с одного трофического уровня на другой усваивается только 10% энергии, остальное рассеивается в виде тепла)

Экологические факторы: биотические (влияние одних видов на другие) и абиотические (температура, свет, влажность, химические вещества) факторы, антропогенные факторы Формы биотических отношений (хищник-жертва, паразитизм, нейтрализм)

Толерантность, пределы толерантности (не только недостаток, но и избыток какого-либо фактора – тепла, света, влажности и т.д. – может ограничивать существование организма. Диапазон значений параметров окружающей среды, при котором организм может существовать, составляет пределы толерантности)

Среда обитания и экологическая ниша (совокупность условий, необходимых для существования популяций)

Тема 2-06-02. Биосфера

Понятие о биосфере (совокупность живых организмов на Земле вместе со средой обитания)

Вещество: живое, косное (неживое вещество), биокосное (формируется в результате взамиодействия живого и неживого вещества, например, почва, озерная вода), биогенное (образуется в результате жизнедеятельности живых организмов – нефть, уголь, известняки, газы атмосферы)

Системные свойства биосферы: постоянство массы живого вещества в ходе геологических периодов

Системные свойства биосферы: постоянство числа видов на протяжении геологических периодов

Геохимические функции живого вещества:

- газовая (поглощение и выделение углекислого газа и кислорода)

- концентрационная (способность живых организмов накапливать определенные химические элементы – залежи мела, известняки, нефть, уголь)

- деструктивная (разрушение и переработка органических останков, в результате чего происходит круговорот веществ в природе)

- средообразующая (преобразование окружающей среды под воздействием живого вещества)

- энергетическая (обеспечиваются потоки энергии, растения преобразуют солнечную энергию в биохимическую энергию живого вещества)

Биогенная миграция атомов химических элементов (круговорот веществ при участии живых организмов)

Биогеохимические принципы миграции: стремление к максимуму проявления

Биогеохимические принципы миграции: эволюция видов, увеличивающих биогенную миграцию (крупные животные сменяются мелкими, появляются все более сложные формы жизни)

Тема 2-06-03. Человек в биосфере

Антропогенез (происхождение человека)

Палеонтология (наука об ископаемых животных и растениях)

Приматы (отряд млекопитающих, включающий обезьян и человека)

Основные этапы эволюции рода Homo и его предшественников (стадиальная концепция): протоантропы (австралопитеки), архантропы, палеоантропы, неоантропы

Виды:

– Человек умелый (Homo habilis),

– Человек прямоходящий (Homo erectus)

– Человек разумный (Homo sapiens)

Характерные особенности человека: трудовая деятельность, использование огня, развитие речи, способность к абстрактному мышлению, наличие фонда социальной и культурной информации

Возрастание роли социальных эволюционных факторов (передача накопленных знаний, технологий, традиций) и ослабление биологических (движущего и дизруптивного отборов, изоляции, популяционных волн)

Неолитическая революция (9 тыс. до н.э. скотоводство, земледелие, оседлый образ жизни, доместикация – одомашивание животных, рост народонаселения, освоение металлургии

Экологические последствия неолитической революции (опустынивание из-за сжигания лесов, сокращение численности животных)

Коэволюция (совместная эволюция различных видов, их приспособление друг к другу. Коэволюция приводит к увеличению разнообразия и сложности в природе)

Тема 2-06-04 Глобальный экологический кризис (экологические функции литосферы, экология и здоровье)

Загрязнение окружающей среды:

- ингредиентное (совокупность веществ, качественно или количественно чуждых биоценозу)

- физическое (или параметрическое) (изменение качественных параметров окружающей среды – шумовое, световое, тепловое, электромагнитное, радиационное)

- деструктивное (изменение ландшафта и экосистем в процессе природопользования)
Индикаторы глобального экологического кризиса:

- усиление парникового эффекта (из-за увеличения содержания газов, поглощающих инфракрасное излучение)

- проблема озонового слоя

- деградация лесных, земельных, водных ресурсов

- снижение биоразнообразия

Понятие ноосферы как этапа развития биосферы при разумном регулировании отношений человека и природы

Устойчивое развитие как компромисс между стремлением человечества удовлетворять свои потребности и необходимостью сохранения биосферы для будущих поколений