История Пангеи
Гидросфера и атмосфера.
Самые верхние оболочки Земли, гидросфера и атмосфера имеют очень незначительную массу, и возникли на самых ранних стадиях формирования планеты. Ученые предполагают, что Земля подвергалась бомбардировке планетезималиями (вещество газопылевого облака). Удары сопровождались сильным локальным разогревом и плавлением земных пород и планетезималий. При этом выделялись газы и пары, содержащиеся в породах. Пары воды конденсировались, образуя гидросферу. В результате ударной дегазации Земля теряла водород и гелий, но сохраняла более тяжелые газы. Кроме ударной дегазации, часть воды и атмосферы образовались за счет вулканической деятельности. Обе внешние оболочки активно взаимодействуют друг с другом и с остальными оболочками Земли. Каждая из этих оболочек представляет собой открытую систему, способную к саморегуляции и самоорганизации.
Тема 9 у истоков жизни. Теории появления живого.
После изучения предыдущих научных тем, мы можем ответить (более или менее подробно) на вопросы:
Что такое Вселенная?
Как она "устроена"?
Как она развивается?
Возникают новые вопросы:
Что такое Жизнь?
Как она возникла?
Из чего она "построена"?
К настоящему времени считается общепризнанным, что возникновение жизни на Земле представляло собой закономерный процесс. Что характерно для жизни? Что можно назвать живым и что надо считать неживым? Какие процессы идут в живых существах или, другими словами, каков метаболизм современных живых существ?
Конечно, первое, что вспоминается, это библейская концепция происхождения жизни.
Вот что говорится в Библии:
Первая книга Моисеева. БЫТИЕ Глава 1 В начале сотворил Бог небо и Землю. Земля же была безводна и пуста, и тьма Над бездною; и Дух Божий носился над водою. И сказал Бог: да будет свет. И стал свет. И увидел Бог свет, что он хорош; и отделил Бог свет от тьмы. И назвал Бог свет днем, а тьму ночью. И был вечер, и было утро: день один. И сказал Бог: да произведет вода пресмыкающихся, Душу живую; и птицы да полетят над Землею, по тверди небесной. И сотворил Бог рыб больших и всякую душу животных пресмыкающихся, которых произвела вода, по роду их, и всякую птицу пернатую по роду ее. И увидел Бог, что это хорошо. И благословил их Бог, говоря: плодитесь и размножайтесь, и наполняйте воды в морях, и птицы да размножаются на Земле. И был вечер, и было утро: день пятый.
С научной точки зрения, далеко не все так просто. Одно из главных затруднений, стоящих перед биологами, - как строго разграничить живое и неживое. Действительно, не всегда просто провести четкую границу между самыми низшими, одноклеточными или предклеточными организмами, с одной стороны, и крупными неживыми молекулами - с другой. Или между крайне простыми способами метаболизма и размножения, очень сходными с химическими реакциями и сложными химическими взаимодействиями очень крупных молекул, которые по многим причинам надо считать неживыми. (долгое время считалось, что характерной особенностью живых организмов - наличие в них белка, так как их метаболизм определяется свойствами белков. Однако белок можно синтезировать и без участия живых организмов). Академик Опарин: жизнь - "белковые тела, обладающие упорядоченным обменом веществ". Но в этом определении не учитывается важное свойство живых организмов - размножение.
Академик А.А.Ляпунов: жизнь - "высокоустойчивое состояние вещества, использующее для выработки сохраняющих реакций информацию, кодируемую состоянием отдельных молекул".
Определение жизни, предложенное биологами, таково: жизнь есть "макромолекулярная система, для которой характерна определенная иерархическая организация, а также способность к воспроизведению, обмен веществ и тщательно регулируемый поток энергии".
Живой целостной системе присущи следующие свойства:
множественность элементов, из которых она состоит;
наличие связей как между элементами, так и с внешней средой;
наличие взаимодействий с помощью этих связей как между элементами, так и с внешней средой;
согласованная организация взаимодействия элементов в пространстве и во времени, направленная на осуществление функций живой системы.
Живой системе присущи основные характеристики:
Единство химического состава. 98% - 4 элемента: С,O,N,H и биополимеры (белки, нуклеиновые кислоты, ферменты и т.п.).
Открытость живых систем - обмен веществ (метаболизм).
Живые системы - самоуправляющиеся, саморегулирующиеся, самоорганизующиеся системы.
Живые системы - самовоспроизводящиеся системы. Сохраняется жизнь вида.
Изменчивость.
Способность к росту и развитию.
Раздражимость живых систем.
Целостность и дискретность.