Взаимодействие экосистемы и окружающей среды

⇐ ПредыдущаяСтр 14 из 14

В биологических исследованиях, особенно в теории эволюции, делается упор на изучение воздействия окружающей среды на живые организмы и их системы. Под таким углом зрения рассматривается действие различных факторов на их эволюцию. Однако живые системы не являются пассивными в этом взаимодействии, в свою очередь они оказывают воздействие на окружающую их среду.

Такое воздействие можно проследить на примере больших экосистем. На такие факты опирается гипотеза Геи (др. гр. «Гея − земля»), выдвинутая в 1970-е гг. физиком и изобретателем Джеймсом Лавлоком и микробиологом Линн Маргулис. Она предлагает иной подход, к причинам и факторам становления жизни на планете. Если традиционно допускают, что жизнь на Земле появилась после возникновения атмосферы со значительным содержанием кислорода, то, согласно гипотезе Геи, образование кислорода и атмосферы обязано воздействию простейших организмов, которые в анаэробных (бескислородных), условиях стали выделять кислород. Свое предположение авторы гипотезы подтверждают ссылкой на то, что на близких к Земле планетах (Марс, Венера) атмосфера состоит соответственно на 95 и 98% из углекислого газа, кислорода Марс содержит 0, 13%, а на Венере замечены лишь его следы. Примерно такая же картина наблюдалась бы на безжизненной Земле. Конечно, гипотеза Геи нуждается в дальнейшем обосновании, но опирается она на важную и признаваемую многими идею, что жизнь обеспечивает условия для своего дальнейшего существования и развития. Эта идея не является умозаключением, а подтверждается фактами истории развития органического мира.

Факты также свидетельствуют, экосистема не только испытывает воздействие со стороны окружающей среды, но и оказывает обратное действие на нее и соответствующим образом ее формирует. Поскольку экосистема − система открытая, она не может не влиять на него. Только постоянное и непрерывное взаимодействие со средой поддерживает жизненные процессы в любой экосистеме. В результате такого взаимодействия осуществляется постоянный обмен энергией и веществом между экосистемой и средой, что проявляется, в усвоении абиотических, или неорганических, факторов среды (солнечная энергия, вода, минеральные вещества и т. п.), и биотических факторов посредством тех трофических связей, которые существуют между разными системами. Функционирование и эволюция экосистем зависят не только от круговорота вещества и энергии, существующего в природе. Чтобы выжить, а тем более развиваться, экосистемы должны соответствующим образом регулировать свою деятельность и управляться, а это требует установления информационных связей между различными подсистемами и элементами системы.

Информация, управление и энергетическая характеристика экосистемы

Наряду с потоками энергии и круговоротом вещества экосистемы связаны также информационными сетями. Управление и регулирование в них осуществляется с помощью физико-химических элементов. Такие управляющие системы по функции и назначению можно рассматривать как кибернетические. Однако в отличие от искусственных систем, в природных экосистемах элементы управления рассредоточены внутри самой системы и поэтому процесс регулирования и управления в них происходит не из внешнего органа управления, как в технических кибернетических системах.

Согласно кибернетическим принципам, всякий процесс управления связан с передачей и преобразованием информации. Для устойчивого динамического функционирования системы необходимо, наличие прямых сигналов (от управляющего к исполнительному устройству) и, обратных сигналов (информируют управляющее устройство об исполнении команд). Получив сигналы, управляющее устройство отдает команду о корректировке системы, если ее положение отклоняется от заданного или установленного. Именно таким способом осуществляется автоматическое регулирование не только в кибернетических системах, но и в живых организмах. В физиологии этот способ поддержания динамического равновесия был сформулирован американским физиологом Уолтером Кенноном (1871-1945) в виде принципа гомеостаза, согласно которому все важнейшие параметры организма (температура тела, частота пульса и дыхания, состав крови и кровяное давление и др.) поддерживаются на постоянном уровне благодаря обратным сигналам, поступающим из органов в головной мозг.

Кибернетика обобщила это положение в виде принципа обратной связи. Принцип объясняет лишь процесс достижения и сохранения динамического равновесия в любой системе, но для того чтобы понять, как происходят эволюция и развитие систем, необходимо признать возникновение изменений в состоянии и структуре систем. А для этого следует ввести принцип положительной обратной связи, согласно которому воздействия на систему накапливаясь, приводят к разрушению прежних связей между частями и возникновению новой структуры.

В экосистемах живой природы действие этих принципов приобретает более сложный характер, поскольку, регулирующие центры в них диффузны, или распределены внутри всей системы, а наличие избыточности, когда одна и та же функция выполняется несколькими компонентами, обеспечивает необходимую стабильность системы. Эта стабильность зависит от множества условий, но определяющие среди них − степень сопротивления внешней среды и эффективность работы управляющих механизмов самой системы.

Для конкретной характеристики стабильности экосистем обычно вводят понятие резистентной устойчивости, или способность системы сопротивляться внешним нагрузкам и оставаться при этом устойчивой. Понятие упругой устойчивости характеризует способность системы быстро восстанавливать свою устойчивость. При благоприятных условиях внешней среды экосистемы обычно повышают свою сопротивляемость усложнением внутренней структуры. Внезапные и случайные изменения внешней среды (например штормы) могут резко снизить устойчивость экосистемы и даже разрушить ее.

Таким образом, тесная взаимосвязь и взаимодействие между живыми организмами и окружающей средой представляют собой характерную особенность всех экосистем. Хотя отдельный организм, будучи открытой системой, также взаимодействует с окружением, тем не менее взаимодействие экосистемы со средой имеет более эффективный и устойчивый характер.

Эта особенность проявляется в достижении большей стабильности функционирования и развития экосистем в сравнении с отдельными организмами как результат установления информационных связей между отдельными организмами в рамках системы, возникновения иерархических отношений между отдельными ее подсистемами, которые приводят к усложнению ее структуры.

В связи с этим следует подчеркнуть, что любая экосистема, начиная от популяции и кончая экосферой, представляют собой надорганизменный уровень организации живого в природе, качественно отличающийся от отдельного организма. Именно в результате объединения отдельных организмов в рамках целого, их взаимодействия друг с другом экосистема приобретает новые, системные свойства, которые отсутствуют у отдельных организмов. Соответственно этому меняются и различные отношения и связи экосистемы с окружающей средой. Наиболее важными и по существу решающими являются энергетические связи.

Если проследить процессы превращения и получения энергии в экосистемах, то нельзя не придти к тому выводу, который сделал Майер, утверждавший, что жизнь есть создание солнечного луча. Действительно, лучистая энергия Солнца посредством фотохимического синтеза сначала преобразуется зелеными растениями в органические соединения, которые впоследствии служат пищей для растительноядных животных, а последние в свою очередь − пищей для других животных. Задолго до этого органическое вещество, заготовленное на протяжении тысячелетий растениями, как и сами растения, подверглись химическим превращениям и образовали ископаемое топливо, которое до сих пор служит важнейшим источником энергии для общества.

В экосистемах происходит постоянное преобразование рассеянной в пространстве солнечной энергии в более концентрированные ее формы сначала автотрофными растениями, а затем гетеротрофными животными и человеком. При этом на каждой стадии превращения энергии происходит также ее диссипация (рассеяние), в окружающее пространство. Для характеристики этих процессов нам необходимо привлечь законы термодинамики, их необходимо конкретизировать применительно к экосистемам.

Закон сохранения энергии полностью применим и к этим системам, ибо никогда не наблюдались случаи создания энергии из ничего. Энергия может лишь превращаться из одной формы в другую, но она никогда никуда не исчезает.

Второй закон термодинамики, который в физике обычно формулируют с помощью понятия энтропии, в экологии предпочитают выражать посредством утверждения о преобразовании концентрированной энергии в рассеянную.

Процесс концентрации рассеянной солнечной энергии происходит в живых системах за длительный период времени. Полученная концентрированная энергия может быть в дальнейшем использована в экосистемах в виде пищи, а в технике − как ископаемое топливо. В обоих случаях будет происходить преобразование концентрированной энергии в рассеянную.

Какую энергию можно считать концентрированной? С экологической точки зрения, энергия по способу получения будет тем больше концентрированной, чем дальше отстоит источник ее получения, например пиша, от начала превращения рассеянной солнечной энергии, т.е. от автотрофных организмов, а именно зеленых растений и микроорганизмов. В физических терминах концентрированную энергию можно определить как обладающую низкой степенью энтропии, т.е. характеризующуюся меньшей степенью беспорядка. В результате концентрации энергии происходит выведение беспорядка из системы во внешнюю среду. Поэтому если беспорядок в системе уменьшается, то во внешней среде он увеличивается.

Рассеяние энергии сопровождается возрастанием беспорядка в системе. Поэтому если система останется закрытой, то она окажется полностью дезорганизованной, т.е. придет в состояние максимального беспорядка, соответствующего установлению теплового равновесия в системе.

Таким образом, с энергетической точки зрения системы могут описываться не только количественно, но и качественно, причем высококачественными будут считаться наиболее концентрированные формы энергии, которые могут обладать более высоким рабочим потенциалом, т.е. возможностью произвести соответствующую работу. Так, например, ископаемое топливо обладает большим рабочим потенциалом, чем рассеянная солнечная энергия. Животная пища является более качественной, чем растительная. Опосредованно качество используемой энергии определяется химической структурой ее источника.

Все приведенные выше рассуждения показывают, что при энергетическом подходе задача экологии сводится к изучению связи между рассеянным солнечным излучением и экосистемами, а также процессами последовательного превращения менее концентрированных форм энергии в более концентрированные. Материальное производство общества зависит от использования энергии, постольку целесообразно провести классификацию экосистем с точки зрения применения их энергии в интересах общества. На этой основе можно выделить четыре фундаментальных типа экосистем.

1. Природные системы, полностью зависящие от энергии солнечного излучения (движимые Солнцем). Такие системы не в состоянии поддерживать достаточную плотность населения, но важны для сохранения экологических условий на планете. Такие природные системы занимают огромную площадь на земле, только океаны покрывают 70% этой поверхности.

2. Природные системы, движимые Солнцем, а также получающие энергию из других природных источников, к которым относятся прибрежные участки морей и океанов, большие озера, тропические леса и некоторые другие экосистемы. Кроме солнечной энергии, такие системы функционируют и растут за счет энергии морских прибоев, приливов, глубоководных течений, рек, дождей, ветра и тому подобных источников.

3. Природные системы, движимые Солнцем и получающие энергию от ископаемого топлива (нефть, уголь, древесина и др.). Исторически такие смешанные (естественные-искусственные) экосистемы впервые возникли в сельском хозяйстве для возделывания культурных растений и улучшения пород домашних животных. Сначала там применялась мышечная сила человека и животных, а впоследствии и энергия машин, работающих на ископаемом топливе.

4. Современные индустриально-городские системы, использующие главным образом энергию ископаемых горючих (нефти, угля, газа, радиоактивных веществ для АЭС). В этих системах производится основное богатство страны в виде разнообразных промышленных товаров, а также переработка пищевых продуктов для питания больших масс сконцентрированного в городах и индустриальных центрах населения. Сырье для такой переработки они получают из сельскохозяйственных экосистем. Энергетическая зависимость индустриальных центров от Солнца минимальна, так как энергоносители они получают от добывающей промышленности, а продукты питания − от сельского хозяйства.

Интенсивный рост промышленности в развитых странах сопровождается все возрастающим потреблением энергии и одновременно ростом отходов производства. Загрязнение атмосферы, отравление гидросферы, накопление радиоактивных отходов − неизбежные спутники крупных индустриальных центров. Хищническая эксплуатация запасов ископаемого топлива, погоня за прибылью любой ценой и особенно за счет нарушения экологического баланса в окружающей среде («риск – выгода») − все это остро выдвигает перед человечеством и прежде всего перед промышленно развитыми странами глобальную экологическую проблему сохранения динамического равновесия биосферы и нормального жизнеобеспечения людей.

Поскольку сейчас цивилизация находится в процессе перехода от биосферы к ноосфере, когда разум становится определяющей силой общества, то естественно задуматься над глобальной стратегией и перспективами дальнейшего развития мира. Хотя строить прогнозы всегда рискованно, но они необходимы, чтобы наметить направления, по которым можно эффективно подготовиться к встрече будущего. Одни из них имеют оптимистический характер и делают ставку на то, что новая технология будет принципиально отличаться от современной, станет малотходной, менее энергоемкой и более совершенной по другим параметрам. Другие считают, что при установившейся тенденции развития, технология не спасет общество, если люди будут непрерывно увеличивать потребление, предприниматели добиваться получения максимальной прибыли, а промышленно развитые страны стремиться к экономическому росту.

Выход из надвигающегося экологического кризиса многие видят в радикальном изменении сознания людей, их нравственности, в отказе от взгляда на природу как объект бездумной эксплуатации ее человеком. Однако одного изменения и совершенствования взглядов и нравственности людей недостаточно для выхода из экологического кризиса и решения экологических проблем. Необходимо, прежде всего, чтобы общество в своей экономической деятельности учитывало не только непосредственные материальные и трудовые ресурсы, затрачиваемые на производство товаров и услуг, но и вред, который наносится окружающей среде в результате такого производства.

Все признают, что рыночная экономика не научилась этого делать. Очевидно, что экономия энергоносителей и других быстро уменьшающихся запасов сырья, создание малоотходной и безотходной технологии, поиски и использование альтернативных источников энергии − все это во многом сможет помочь решению экологической проблемы, по крайней мере, ослабить ее остроту.

В этой связи заслуживает внимания инициатива ученых и общественных деятелей, объединившихся в рамках Римского клуба, участники которого собрались в 1968 г. для обсуждения актуальных глобальных проблем человечества'. Первый доклад «Пределы роста», представленный американскими учеными Деннисом и Донеллой Медоузами в 1972 г., вызвал шок в обществе. Основываясь на фактических данных и тенденциях экономического, технического и социального развития, авторы построили компьютерную модель современного общества, в которой были учтены связи между различными подсистемами общества и воздействие на них разных факторов роста. Они показали, что если потребление ресурсов и промышленный рост вместе с увеличением численности населения будут продолжаться прежними темпами, то будет, достигнут «предел роста», за которым неизбежно последует катастрофа. Многие специалисты критиковали доклад за то, что в нем не учитываются усилия общества по совершенствованию технологии, поискам новых источников энергии и сырья и т.д., но все вынуждены были признать, что в нем содержится обоснованная тревога за будущее человечества.

Во втором докладе − «Человечество на перепутье», представленном Михаилом Месаровичем и Эдуардом Пестелем, преодолены недостатки первого доклада и намечены перспективы развития не мирового сообщества, а отдельных его регионов. Такой подход учитывает конкретные особенности и условия регионального роста и поэтому лучше подходит для решения экологических, энергетических, сырьевых и других глобальных проблем. В последующих докладах обсуждались более конкретные проблемы, касающиеся отношений со слаборазвитыми странами, переработки отходов, использования энергии и др.

Участники клуба поставив правильный диагноз возникшим трудностям и болезням современного общества, мало преуспели в том, чтобы убедить общество следовать их советам и предпринять конкретные действия по реализации выдвинутых ими программ и рекомендаций.

Основные понятия и термины
Автотрофы	Биосфера
Биом	Гетеротрофы
Живое вещество	Ноосфера
Надорганизменный уровень	Принцип Реди
Устойчивость	Экологическая система
Стабильность	Экосфера

Вопросы для контроля и семинара 11.

1. Что включает В. И. Вернадский в понятие биосферы?

2. Какие элементы называются в биосфере биогенными и косными?

3. Как осуществлялся переход от биосферы к ноосфере?

4. Почему В.И. Вернадский сравнивает деятельность разума человека с геологической силой?

5. Что изучает экология?

6. Что служит наименьшей единицей в экологии?

7. Расскажите об основных трофических (пищевых) связях в экосистемах.

8. Почему солнечная энергия служит источником функционирования и развития экосистем? Обоснуйте свой ответ.

9. Какую энергию в экологии считают концентрированной, рассеянной?

10. Как связана деятельность общества с функционированием экосисистем?

Литература

1. Вернадский В. И. Начало и вечность жизни. − М.: Республика, 1989.

2. Одум Ю. Экология. − М.: Мир, 1986. T.I, гл. 1-2.

3. Вернадский В. И. Биосфера и ноосфера. - М.: Наука, 1989.

Тест к разделу 4. Естественно-научная картина мира

в биологии и экологии

1. Автором первой классификации систем растений является:

1. Ж. Бюффон

2. К. Линней

3. Э. Ж. Сент-Илер

4. Ж.Б. Ламарк

5.Ч. Дарвин.

2. Автором первой классификации систем животных является:

1. Ж. Бюффон

2. К. Линней

3. Э. Ж. Сент-Илер

4. Ж.Б. Ламарк

5.Ч. Дарвин.

3. Автором первой научной теории эволюции живого является:

1. Ж. Бюффон

2. К. Линней

3. Э. Ж. Сент-Илер

4. Ж.Б. Ламарк

5.Ч. Дарвин.

4. Авторами первой научной клеточной теории являются:

1. Ж. Бюффон

2. К. Линней

3. Э. Ж. Сент-Илер

4. М. Шлейден

5. Э. Геккель

5. Термин «онтогенез» ввел в науку:

1. Ж. Бюффон

2. К. Линней

3. Э. Геккель

4. Ж.Б. Ламарк

5.Ч. Дарвин.

6. В зависимости от характера структуры и функционирования все клетки можно разделить на два класса:

1. Эукариоты	4. Клетки, лишенные ядер
2. Прокариоты (эубактерии)	5. Клетки, содержащие ядра
3.Архебактерий	6. Клетки одновременно сходны с ядерными и безъядерными.

7. В зависимости от типа питания организмы делятся:

1. Автотрофы (мизотрофы)	3. Организмы, которые не могли жить без органической пиши
2. Гетеротрофы	4. Организмы, которые не нуждались в органической пище и могли жить либо за счет ассимиляции углекислоты (бактерии), либо фотосинтеза (растения)

8. Термин «популяция» означает:

1. Совокупность отдельных организмов, их целостную систему, в которой они непрерывно взаимодействуют друг с другом и с окружающей средой. Благодаря этому они оказываются способными к трансформациям, изменению своего ареала и, самое главное, к развитию.

2. Совокупность особей одного вида, населяющая некоторую территорию, относительно изолированная от других и обладающая определенным генофондом. Рассматривается как элементарная единица эволюции.

3. Совокупность обширного объединения живых существ и в значительно большей мере зависящие от абиотических факторов развития (географических, климатических, гидрологических, атмосферных и т.п.).

4. Исторически сложившаяся совокупность растений и животных на определенной территории.

9. Термин «биосфера» был введен в науку в 1875 г.:

1. Ж. Бюффоном

2. Э. Зюссом

3. К. Марксом

4. Ч. Дарвиным

10. Термин «биосфера» означает:

1. Сферу жизни во Вселенной.

2. Область распространения жизни на Земле.

3. Включает нижнюю часть атмосферы, гидросферу и литосферу, населенные живыми организмами.

11. Кто является автором концепции «переход от биосфере к ноосфере»:

В.И. Вернадский

2. Ч. Дарвин

3. Ф. Реди

4. У. Гарвей

5. П. Т. Шарден.

12. В механизме трофических связей можно выделить следующие элементы:

1 Продуценты	4. Получают энергию путем разложения мертвых тканей или растворенного органического вещества
2. Фаготрофы	5. Гетеротрофные животные, питающиеся другими живыми организмами, растительными и животными
3. Сапротрофы	6. Автотрофные организмы, главным образом зеленые растения, которые могут производить пищу из простых неорганических веществ

13. Гетеротрофные организмы разделяют на:

1. Биофаги	3. Поедают живые организмы
2. Сапрофаги	4. Питаются мертвыми тканями.

14. С точки зрения применения их энергии в интересах общества, выделяют четыре фундаментальных типа экосистем:

1. Природные системы, полностью зависящие от энергии солнечного излучения (движимые Солнцем)	5. Используют энергию ископаемых горючих (нефти, угля, газа, радиоактивных веществ для АЭС). В этих системах производится основное богатство промышленных товаров, а также переработка пищевых продуктов для питания для населения. Сырье для такой переработки они получают из сельскохозяйственных экосистем. Энергетическая зависимость индустриальных центров от Солнца минимальна
2. Природные системы, движимые Солнцем, а также получающие энергию из других природных источников	6. Исторически это смешанные (естественные-искусственные) экосистемы впервые возникли в сельском хозяйстве. Сначала там применялась мышечная сила человека и животных, а впоследствии и энергия машин
3. Природные системы, движимые Солнцем и получающие энергию от ископаемого топлива (нефть, уголь, древесина и др.)	7. К ним относятся прибрежные участки морей и океанов, большие озера, тропические леса и некоторые другие экосистемы. Кроме солнечной энергии, такие системы функционируют и растут за счет энергии морских прибоев, приливов, глубоководных течений, рек, дождей, ветра и тому подобных источников.
4. Современные индустриально-городские системы	8. Такие системы не в состоянии поддерживать достаточную плотность населения, но важны для сохранения экологических условий на планете. Такие природные системы занимают огромную площадь на земле, только океаны покрывают 70% этой поверхности

15. Цивилизация находится в процессе перехода от биосферы к ноосфере, что становится определяющей силой общества:

1. Разум.

2. Интуиция.

3. Предыдущий опыт.

4. Оценка перспективы развития.

16. Какой экономический принцип в эксплуатации природных ресурсов доминирует в мире:

1. Рациональное природопользование.

2. После нас хоть потоп.

3. Риск – выгода

4. Необходимо подумать о будущем человечества.

Литература

Основная:

1. Блауберг И.В., Юдин Э.Г. Становление и сущность системного подхода. − М., 1973.

2. Вернадский В.И. Начало и вечность жизни. − М.: Республика, 1989.

3. Вригт Г.Х. Логико-философские исследования − М.: Прогресс, 1986. − С. 40-68.

4. Диалектический материализм и естественно-научная картина мира. − Киев, 1975. Гл.1. − С.5-86.

5. Единство научного знания. − М.: Наука 1988 − С 117-132, 148-167, 237-252.

6. Карнап Р. Философские основания физики. − М.: Прогресс, 1971. − С. 363-380.

7. Кузнецов В.И., Идлис Г.М., Гутина В.Н. Естествознание. − М., 1996.

8. Мякишев Г. Динамические и статистические закономерности в физике. − М. 1973.

9. Одум Ю. Экология. − М.: Мир, 1986. T.I, гл. 1-2.

10. Пригожин И. Стенгерс И. Порядок из хаоса. − М.: Прогресс, 1986.

11. Рузавин Г. Вероятность, причинность, детерминизм//Философ. науки, 1972. − № 5.

12. Рузавин Г.И. Самоорганизация и организация в развитии общества//Вопросы философии, 1995. − № 8.

13. Рузавин Г.И. Системный подход и единство научного знания //Единство научного знания. − М., 1988.

14.Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. – М.: ЮНИТИ, 2000. – 287 с.

15. Рузавин Г.И. Методы научного исследования − М Мысль, 1974. − С. 7-32, 194-210.

16. Садохин А.П. Концепции современного естествознания: учебник для студентов вузов, обучающихся по гуманитарным специальностям и специальностям экономики и управления / А.П. Садохин. – 2-е изд., перераб.и доп. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2006. – 447 с.

17. Фейнмановские лекции по физике. Вып. 1-2. − М.: Мир, 1976. − С.264-271, 283-290.

18. Фейнмановские лекции по физике. Вып. 4. Кинетика. Теплота. Звук. −. М.: Мир, 1967. − С.99-123.

19. Физический энциклопедический словарь. − М., 1983.

20. Философские вопросы естествознания. − М.: МГУ, 1985. − С.21-36, 319-331.

21. Философские проблемы естествознания. − М.: Высшая школа, 1985. − С.208-233.

22. Эйнштейн А.О специальной и общей теории относительности (общедоступное изложение). //Собр. науч. трудов в 4-х т. T.I − М.: Наука, 1965. − С.530-601.

23. Яблоков А.В. Актуальные проблемы эволюционной теории. − М., 1966.

Дополнительная:

24. Вернадский В. И. Биосфера и ноосфера. − М.: Наука, 1989.

25. Виндельбанд В. История и естествознание //Прелюдии − СПб., 1904.

26. Гейзенберг В. Физические принципы квантовой теории. − Л.-М., 1932.

27. Гинзбург В. Л. О физике и астрофизике. − М., 1980.

28. Дарвин Ч. Происхождение видов путем естественного отбора или сохранения благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь. Соч. T.III. − М.-Л., 1939.

29. Дышлевый П.С., Яценко Л.В. Что такое общая картина мира? − М., 1984.

30. Заренков Н. А. Теоретическая биология. − М., МГУ, 1988.

31. Конт О. Курс положительной философии − СПб 1900. Лекции 1 и 2.

32. Кузнецов В. И. Общая химия. Тенденция развития. М.: Высшая школа. − 1989.

33. Кун Т. Структура научных революций. − М.: Прогресс, 1975.

34. Никитин Е.П. Объяснение − функция науки – М.: Наука, 1970.

Полине Л. Общая химия. − М.: Мир, 1964.

35. Самоорганизация: кооперативные процессы в природе и обществе. 4.1. М., 1990

36. Системные исследования. Методологические проблемы. Ежегодник. − М., 1982.

37. Тимирязев К.А. Чарльз Дарвин и его учение. − Собр. соч. T.IV.

38. Фейнман Р. Характер физических законов. − М.: Мир, 1968.

39. Физический энциклопедический словарь. - М.: Советская Энциклопедия, 1983.

40. Хакен Г. Синергетика. − М., 1980.

41. Шама Д. Современная космология / Пер. с англ. − М., 1973.

42. Эйнштейн А., Инфельд Л. Эволюция физики //Собр. науч. тр. Т. 4.

Вопросы к зачету (экзамену) по учебному курсу

«Естественнонаучная картина мира»

1. Позитивизм и антипозитивизм в методологии науки.

2. Единство науки и научный метод.

3. Объясните, почему учебный курс «Естественнонаучная картина мира», по своему содержанию является синтезированной наукой?

4. Какие виды иррационального знания получают распространение в последние десятилетия?

5. Объект и предмет изучения учебного курса «Естественнонаучная картина мира».

6. Целью и задачи изучения дисциплины «Концепции современного естествознания».

7. В результате изучения учебной дисциплины «Концепции современного естествознания» студент должен: знать, уметь, владеть.

8. Что называется объяснением и какова его логическая структура? На чем основываются научные объяснения и как различаются разные их уровни?

9. Какая разница существует между эмпирическими и теоретическими объяснениями?

10. Что называют пониманием и чем оно отличается от объяснения? В чем заключается сходство и различие между пониманием и интерпретацией?

11. Чем характеризуется позитивизм и какова его основная цель?

12. Что такое научный метод и на чем он основывается?

13. В чем заключается единство научного метода?

14. Гносеологические основы науки и критерии научности знания.

15. Структура научного знания.

16. Понятие о методологии и закономерностях развития науки.

17. Классификация научного знания и формы ее организации.

18. Дайте определение понятию «гносеология», «наука».

19. Приведите три наиболее существенных признака научного познания.

20. По каким характерным признакам структурируются отрасли.

21. Дайте определение понятиям: «теория», «методология», «метод», «методика исследования».

22. Приведите и раскройте сущность шести основных закономерностей развития науки.

23. Дайте определения формам организации научного знания: «факт», «положение», «понятие», «категория», «принцип», «закон», «теория», «метатеория», «идея», «доктрина», «парадигма», «проблема», «гипотеза».

24. 2. Механическая картина мира.

25. Электромагнитная картина мира.

26. Какая теория лежит в основе механистической картины мира?

27. Что нового вносит механистическая картина в понимание и объяснение природы? В чем состоят преимущества и недостатки механистической картины мира?

28. Какая связь существует между механицизмом и метафизическим способом мышления? Какой новый вклад в картину мира вносит электромагнитная теория?

29. В чем состоят особенности революции естествознания в конце XIX - начале XX вв.?

30. В чем изменились взгляды на природу в связи с исследованием процессов в микромире?

31. В чем заключается системный взгляд на мир?

32. Что называют парадигмой в науке?

33. Обоснуйте, сильные и слабые стороны концепции Т. Куна.

34. 2. Дуализм волны и частицы в микрообъектах, вероятностный характер предсказаний квантовой механики.

35. Принцип неопределенности в квантовой механике и философские выводы.

36. Чем отличается предмет исследования квантовой механики от классической?

37. Что означает дуализм микрочастиц?

38. Сформулируйте принцип дополнительности и расскажите, где он применяется.

39. Почему принцип неопределенности служит фундаментом квантовой механики?

40. 2. Вероятностные, или статистические законы.

41. 3. Классический и вероятностный детерминизм.

42. Как определяется частота массовых случайных событий? Какая существует связь между относительной частотой и вероятностью?

43. Чем отличаются универсальные законы от статистических?

44. Почему лапласовский детерминизм оказался несостоятельным? Какая связь есть между лапласовским детерминизмом и фатализмом?

45. Почему причинность не совпадает с детерминизмом в целом?

46. Как можно определить современный детерминизм?

47. 2. Понятие времени в классической термодинамике.

48. 3. Открытые системы и новая термодинамика.

49. Самоорганизация в открытых системах.

50. Какие процессы называются обратимыми?

51. Когда вошло понятие времени в физику и как оно истолковывалось в классической термодинамике?

52. Что выражает первый закон термодинамики?

53. Дайте простую формулировку второго закона термодинамики.

54. Как можно сформулировать этот же закон с помощью понятия энтропии?

55. Что характеризует энтропия?

56. Какие системы называют закрытыми, или изолированными? Насколько соответствует понятие закрытой системы действительности?

57. Как происходит эволюция в закрытых системах? Что называют точкой термодинамического равновесия?

58. Может ли Вселенная придти в состояние " тепловой смерти"? Кто впервые выдвинул идею " тепловой смерти" Вселенной и в чем ее несостоятельность по современным представлениям?

59. Какие системы называются открытыми? Как происходит самоорганизация в открытых системах?

60. Какие условия необходимы для того, чтобы самоорганизация началась в простейших системах неорганической природы?

61. 2. Космологические модели Вселенной.

62. 3. Стандартная модель эволюции Вселенной. Когда по стандартной модели произошел " большой взрыв"?

63. Философски-мировозренческие проблемы космологии эволюции.

64. На какую физическую теорию опирается современная космология? Какие этапы в своем развитии прошла эта космология?

65. Расскажите вкратце об эволюции Вселенной до возникновения макротел.

66. Как связана эволюция Вселенной с разрушением прежних симметрии между физическими взаимодействиями?

67. Какое значение имеет парадигма самоорганизации материи?

68. Расскажите о значении открытий в космологии для формирования научного мировоззрения.

69. 2. Революция в естествознании и возникновение учения о строении атома. Дальнейшее развитие концепции атомизма.

70. Когда гипотеза об атомах вошла в естествознание и для чего она была использована?

71. Какие новые открытия в физике опровергли представление об атомах как последних, неделимых частицах материи?

72. Когда возникла революция в естествознании и к каким новым выводам она привела?

73. Охарактеризуйте строение атома по модели Э. Резерфорда.Что принципиально нового внес в эту модель Н. Бор?

74. Какие новые частицы были открыты непосредственно после создания квантовой механики?

75. Какие частицы стали называться элементарными и где вначале они были открыты? Какими общими свойствами обладают элементарные, частицы?

76. Молекулярно-генетический уровень биологических структур.

77. 3. Онтогенетический уровень живых систем.

78. В чем состоят характерные особенности описательной биологии? Как пытались объяснить процессы жизнедеятельности сторонники механицизма и редукционизма? В чем заключается ошибочность витализма в биологии?

79. Какую роль играют аминокислоты в живом организме?

80. Чем отличается молекулярная структура живых систем от неживых?

81. Что называют молекулярной хиральностыо и кто открыл ее?

82. Какую роль играют молекулы ДНК в передаче наследственности и как был расшифрован генетический код?

83. Какой уровень организации живых систем называется онтогенетическим?

84. Чем отличаются клетки-прокариоты от эукариотов? Какие гипотезы существуют о происхождении эукариотов?

85. Какие основные способы питания существуют в живой природе?

86. Как<

⇐ Предыдущая 5 6 7 8 9 10 11 12 1314