Параграф 18 - Естествознание. 10 класс. Габриелян О. С.

Естествознание для 10-го класса
Предмет:	Естествознание
Класс:	10 класс
Автор учебника:	Габриелян О. С.
Год издания:	2013
Издательство:
Кол-во заданий:	69
Кол-во упражнений:
Мы в социальных сетях
Телеграм • ВКонтакте

Комментарии, вопросы по параграфу можно добавить на странице обсуждения.

Жизнь, признаки живого и их относительность

Жизнь с точки зрения химии, физики, биологии

• Сформулируйте что такое жизнь с точки зрения химии, физики, биологии.

С точки зрения физики, жизнь - это реакции биосинтеза живой материи из простых веществ с поглощением внешней энергии и её трансформацией в энергию химических связей макромолекул - увеличение свободной энергии и уменьшение энтропии.

С точки зрения химии, жизнь - это способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой.

С точки зрения биологии, жизнь - отличительная характеристика живого организма отмечается способностью расти, метаболизировать, реагировать (на раздражители), адаптироваться и размножаться.

Состоятельность теории панспермии

• Попытайтесь аргументировать, что теория панспермии - внеземного происхождения жизни - состоятельная естественно-научная теория. При подготовке задания используйте дополнительную литературу и возможности Интернета.

Идея, что жизнь зародилась не на Земле, а была занесена сюда из космоса, впервые прозвучала ещё за сотни лет до нашей эры. Первым её высказал афинский философ Анаксагор.

Доказательств внеземного происхождения жизни нет и, возможно, никогда не будет. Но способность простейших организмов перенести космическое путешествие не вызывает сомнений.

Первое свидетельство тому получено благодаря полёту «Аполлона-12» на Луну. Астронавты вернули на Землю фрагменты беспилотного зонда Surveyor 3, в камере которого учёные обнаружили случайно попавшую туда бактерию Streptococcus mitis. Она прекрасно пережила путешествие к Луне и обратно. Подобные организмы, способные переносить экстремальные условия среды, называют экстремофилами.

Способность микробов переносить жестокие условия открытого космоса подтвердил и эксперимент, проведённый в 2008 году на борту Международной космической станции. Вернее — за её бортом, куда был помещён осколок горной породы. Находившиеся там бактерии умудрялись жить в открытом космосе аж полтора года.

Одна из версий теории панспермии гласит, что распространение жизни по Вселенной не обязательно естественный процесс. Возможно, за ним стоит чей-то разум. Первым серьёзным сторонником этой версии стал нобелевский лауреат в области медицины Фрэнсис Крик. Он предположил, что даже для высокоразвитой цивилизации путешествия между звёздными системами и колонизация галактики могут оказаться невыполнимыми задачами. В таком случае она захочет распространить жизнь по Вселенной иным способом.

Самым разумным решением, по мнению Крика, стало бы отправить к другим планетам простейшие формы жизни, надеясь, что микроорганизмы приживутся в новом доме и дадут щедрые всходы, вплоть до новых разумных видов. Учёный не исключал, что так и появилась жизнь на Земле. Крик полагал, что в будущем сам человек может начать распространять «семена» жизни по Галактике.

Роль асимметрии в организации живой материи

• Объясните, какую роль асимметрия играет в организации живой материи. Как организованы белки и полисахариды с точки зрения асимметрии и почему именно так?

Молекулярная асимметрия была обнаружена и открыта Л. Пастером, которому удалось выделить левые и правые кристаллы винной кислоты. Асимметрия кристаллов кварца — в его оптической активности. В отличие от молекул неживой природы молекулы органических веществ имеют ярко выраженный асимметричный характер.

Если считать, что равновесие характеризуется состоянием покоя и симметрии, а асимметрия связана с движением и неравновесным состоянием, то понятие равновесия играет в биологии не менее важную роль, чем в физике. Всеобщий закон биологии — принцип устойчивого термодинамического равновесия живых систем, определяет специфику биологической формы движения материи. Действительно, устойчивое термодинамическое равновесие (асимметрия) является основным принципом, который не только охватывает все уровни познания живого, но и выступает в качестве ключевого принципа постановки и решения происхождения жизни на земле.

Пастером было установлено, что все аминокислоты и белки, входящие в состав живых организмов, являются «левыми», т. е. отличаются оптическими свойствами. Объяснить происхождение «левизны» живой природы он пытался асимметрией, глобальной анизотропией пространства.

Вселенная есть асимметричное целое, и жизнь в таком виде, в каком она представляется, должна быть функцией асимметрии Вселенной и вытекающих отсюда следствий. В отличие от молекул неживой природы молекулы органических веществ имеют ярко выраженный асимметричный характер. Придавая большое значение асимметрии живого вещества, Пастер считал ее именно той единственной, четко разграничивающей линией, которую в настоящее время можно провести между живой и неживой природой, Т.е. тем, что отличает живое вещество от неживого. Современная наука доказала, что в живых организмах, как и в кристаллах, изменениям в строении отвечают изменения свойств.

Для неживой природы характерно преобладание симметрии, при переходе от неживой к живой природе на микроуровне преобладает асимметрия. Асимметрия на уровне элементарных частиц — это абсолютное преобладание в нашей части Вселенной частиц над античастицами.

Обоснование высказывания о происхождении жизни

• Дайте обоснованное толкование такому утверждению нобелевского лауреата Ф. Крика (вместе с Дж. Уотсоном установил структуру молекулы ДНК): "...Мы не видим пути от "первичного бульона" до естественного отбора. Можно прийти к выводу, что происхождение жизни - чудо, но это свидетельствует только о нашем незнании".

Представим, что "первичный бульон" - это образование первых форм жизни в воде, а естественный отбор - период существования человека разумного. Даже сейчас, в век технологий и огромных возможностей, учёные не в силах сойтись к единой теории зарождения и эволюции жизни в промежутки этих двух отметок. Однако это вовсе не означает, что происхождение жизни - истинное чудо, это всего лишь свидетельствует о том, что наука ещё не открыла истину данного явления.

Дополнительные вопросы параграфа

Примеры явлений живой и неживой природы

• Перечислите явления живой и неживой природы, которые вам известны.

Явления живой природы:

1. Цветение
2. Строение гнёзд птицами
3. Распускание почек на деревьях
4. Сбор мёда пчёлами
5. Рождение малышей
6. Созревание грибов и ягод
7. Опадение листвы
8. Прорастание семян
9. Выведение птенцов
10. Зимняя спячка медведя

Явления неживой природы:

1. Ураган
2. Землетрясение
3. Извержение вулкана
4. Снегопад
5. Радуга
6. Засуха
7. Цунами
8. Дождь
9. Оттепель
10. Закат

Понятия "теплота", "внутренняя энергия", "температура"

• Дайте определения понятий "теплота", "внутренняя энергия", "температура".

Теплота — энергия, которую получает или теряет тело в процессе теплообмена с окружающей средой, называется коли́чеством теплоты́ или просто теплотой.

Внутренняя энергия тела – это сумма кинетической энергии движения его молекул и потенциальной энергии их взаимодействия.

Температура — это физическая величина, которая характеризует тепловое состояние тела (степень его «нагретости»).

Происхождение жизни на Земле

• Вспомните, что вам известно о происхождении жизни на Земле.

Происхождении жизни на Земле является ключевой и нерешенной проблемой естествознания, нередко служащей почвой для столкновения науки и религии. Если наличие в природе эволюции живой материи можно считать доказанным, так как были вскрыты ее механизмы, археологами обнаружены древние более просто устроенные организмы, то ни одна гипотеза возникновения жизни не имеет такой обширной доказательной базы. Эволюцию мы можем наблюдать воочию хотя бы в селекции. Создать же живое из неживого никому не удавалось.

Несмотря на большое количество гипотез о происхождении жизни, лишь одна из них имеет приемлемое научное объяснение. Это гипотеза абиогенеза — длительной химической эволюции, которая протекала в особых условиях древней Земли и предшествовала биологической эволюции. При этом из неорганических веществ сначала были синтезированы простые органические, из них более сложные, далее появились биополимеры, следующие этапы более умозрительны и малодоказуемы. Гипотеза абиогенеза имеет много нерешенных проблем, различных взглядов на определенные этапы химической эволюции. Однако некоторые ее моменты были подтверждены опытным путем.

Другие гипотезы происхождения жизни — панспермия (занесение жизни из космоса), креационизм (сотворение творцом), самопроизвольное зарождение (в неживой материи вдруг появляются живые организмы), стационарное состояние (жизнь существовала всегда). Невозможность самозарождения жизни в неживом была доказано Луи Пастером (XIX в.) и рядом ученых до него, но не так безапелляционно (Ф. Реди — XVII в.). Гипотеза панспермии не решает проблему возникновения жизни, а переносит ее с Земли в космическое пространство или на другие планеты. Однако и опровергнуть эту гипотезу сложно, особенно тех ее представителей, которые утверждают, что жизнь была занесена на Землю не метеоритами (в этом случае живое могло сгореть в слоях атмосферы, подвергнуться разрушительному действию космической радиации и т. д.), а разумными существами.

Тема появления внеземных цивилизаций в литературе и кинофильмах

• Назовите произведения художественной литературы и кинофильмы, посвящённые появлению представителей внеземных цивилизаций на нашей планете.

Перечень книг:

1. "Игра Эндера" - Орсон Скотт Кард
2. "Задача трех тел" - Лю Цысинь.
3. "Контакт" - Карл Саган.
4. "Ложная слепота" - Питер Уоттс.
5. "Роза и червь" - Роберт Ибатуллин
6. "Пятая волна" - Рик Янси
7. "Бесконечное море" - Рик Янси
8. "Дочь тысячи джеддаков" - Эдгар Берроуз
9. "Почти как люди" - Клиффорд Саймак
10. "Война миров" - Герберт Уэллс

Фильмы:

1. Рухнувшие небеса
2. Грань будущего
3. Инопланетное вторжение: Битва за Лос-Анджелес
4. Фантом
5. Скайлайн
6. Район 37
7. Пришельцы
8. Битва за Землю
9. Война миров
10. Ловец снов

Темы для рефератов

• Теория происхождения жизни Опарина и её экспериментальное подтверждение
• Теории происхождения жизни: основные положения и их состоятельность
• Уфология в России и в мире