109151 (Концепция современного естествознания), страница 2

Генетика и механизм воспроизводства живого.

Генетика по праву может считаться одной из самых важных областей биологии. На протяжении тысячелетий человек пользовался генетическими методами для улучшения полезных свойств возделываемых растений и выведения высокопродуктивных пород домашних животных, не имея представления о механизмах, лежащих в основе этих методов. Судя по разнообразным археологическим данным, уже 6000 лет назад люди понимали, что некоторые физические признаки могут передаваться от одного поколения к другому. Отбирая определенные организмы из природных популяций, и скрещивая их между собой, человек создавал улучшенные сорта растений и породы животных, обладавшие нужными ему свойствами. Однако лишь в начале века ученые стали осознавать в полной мере важность законов наследственности и ее механизмов. Хотя успехи микроскопии позволили установить, что наследственные признаки передаются из поколения в поколение через сперматозоиды и яйцеклетки, оставалось неясным, каким образом мельчайшие частицы протоплазмы могут нести в себе “задатки” того огромного множества признаков, из которых слагается каждый отдельный организм. Памятной датой в биологии стала весна 1953 года. Исследователи американец Д. Уотсон и англичанин Ф. Крик расшифровали «святая святых» наследственности - ее генетической код. Именно с той поры слово «ДНК» - дезоксирибонуклеиновая кислота стало известно не только узкому кругу ученых, но и каждому образованному человеку во всем мире. Бурный вековой период ее развития ознаменован в последние годы расшифровкой нуклеотидного состава «молекулы жизни» ДНК у десятков видов вирусов, бактерий, грибов и многоклеточных организмов. В последние десятилетия человечество наблюдает за стремительным прогрессом генетики. Эта наука давно стала важнейшим достоянием человечества, к которому обращены надежды миллионов людей. Теперь можно дать определение генетике. Генетика – это наука о наследственности и изменчивости организмов, она раскрывает сущность того, каким образом каждая живая форма воспроизводит себя в следующем поколении, и как в этих условиях возникают наследственные изменения, которые передаются потомкам, участвуя в процессах эволюции и селекции. Наследственность и изменчивость – это две стороны одних и тех же жизненных основных процессов. В противоположности наследственности и изменчивости заключена диалектика живого. Представители любого биологического вида воспроизводят подобные себе существа. Это свойство потомков быть похожими на своих предков называется наследственностью. Несмотря на огромное влияние наследственности в формировании фенотипа живого организма, родственные особи в большей или меньшей степени отличаются от своих родителей. Это свойство потомков называется изменчивостью. Изучением явлений наследственности и изменчивости и занимается наука генетика. Таким образом, генетика это еще и наука о закономерностях наследственности и изменчивости. По современным представлениям, наследственность - это свойство живых организмов передавать из поколения в поколение особенности морфологии, физиологии, биохимии и индивидуального развития в определенных условиях среды. Изменчивость - свойство, противоположное наследственности, - это способность дочерних организмов отличаться от родителей морфологическими, физиологическими, биологическими особенностями и отклонениями в индивидуальном развитии. Наследственность и изменчивость реализуются в процессе наследования, т.е. при передаче генетической информации от родителей к потомкам через половые клетки (при половом размножении) либо через соматические клетки (при бесполом размножении). Генетика как наука решает следующие основные задачи: во-первых, она изучает способы хранения генетической информации у разных организмов (вирусов, бактерий, растений, животных и человека) и ее материальные носители; во-вторых, анализирует способы передачи наследственной информации от одного поколения организмов к другому; в третьих, выявляет механизмы и закономерности реализации генетической информации в процессе индивидуального развития и влияние на их условий среды обитания; в четвёртых, изучает закономерности и механизмы изменчивости и ее роль в приспособительных реакциях и в эволюционном процессе; и последнее, она изыскивает способы исправления поврежденной генетической информации. Для решения этих задач используются разные методы исследования.

Метод гибридологического анализа был разработан Грегором Менделем. Этот метод позволяет выявить закономерности наследования отдельных признаков при половом размножении организмов. Сущность его заключается в следующем: анализ наследования проводится по отдельным независимым признака; прослеживается передача этих признаков в ряду поколений; проводится точный количественный учет наследования каждого альтернативного признака и характер потомства каждого гибрида в отдельности.

Цитогенетический метод позволяет изучать кариотип (набор хромосом) клеток организма и выявлять геномные и хромосомные мутации.

Генеалогический метод предполагает изучение родословных животных и человека и позволяет устанавливать тип наследования (например, доминантный, рецессивный) того или иного признака, зиготность организмов и вероятность проявления признаков в будущих поколениях. Этот метод широко используется в селекции и работе медико-генетических консультаций.

Близнецовый метод основан на изучении проявления признаков у однояйцовых и двуяйцовых близнецов. Он позволяет выявить роль наследственности и внешней среды в формировании конкретных признаков.

Биохимические методы исследования основаны на изучении активности ферментов и химического состава клеток, которые определяются наследственностью. С помощью этих методов можно выявить генные мутации и гетерозиготных носителей рецессивных генов.

Популяционно-статистический метод позволяет рассчитывать частоту встречаемости генов и генотипов в популяциях.

Введем основные понятия генетики. При изучении закономерностей наследования обычно скрещивают особи, отличающиеся друг от друга альтернативными (взаимоисключающими) признаками (например, желтый и зеленый цвет, гладкая и морщинистая поверхность горошин). Гены, определяющие развитие альтернативных признаков, называются аллельными. Они располагаются в одинаковых локусах (местах) гомологичных (парных) хромосом. Альтернативный признак и соответствующий ему ген, проявляющийся у гибридов первого поколения, называют доминантным, а не проявляющийся (подавленный) называют рецессивными. Если в обеих гомологичных хромосомах находятся одинаковые аллельные гены (два доминантных или два рецессивных), то такой организм называется гомозиготным. Если же в гомологичных хромосомах локализованы разные гены одной аллельной пары, то такой организм принято называть гетерозиготным по данному признаку. Он образует два типа гамет и при скрещивании с таким же по генотипу организмом дает расщепление.

Совокупность всех генов организма называется генотипом. Генотип представляет собой взаимодействующие друг с другом и влияющие друг на друга совокупности генов. Каждый ген испытывает на себе воздействие других генов генотипа и сам оказывает на них влияние, поэтому один и тот же ген в разных генотипах может проявляться по-разному.

Совокупность всех свойств и признаков организма называется фенотипом. Фенотип развивается на базе определенного генотипа в результате взаимодействия с условиями внешней среды. Организмы, имеющие одинаковый генотип, могут отличаться друг от друга в зависимости от условий развития и существования. Отдельный признак называется феном. К фенотипическим признакам относятся не только внешние признаки (цвет глаз, волос, форма носа, окраска цветков и тому подобное), но и анатомические (объем желудка, строение печени и тому подобное), биохимические (концентрация глюкозы и мочевины в сыворотке крови и так далее) и другие. Генетика не только использует достижения, полученные в исследованиях на других организмах, но и сама обогащает наши теоретические познания. Выбор нового объекта или применение новых методов, вызывающих расцвет генетики, каждый раз лишь на короткое время, сменяется периодом стабилизации, за которым следует новый подъём, появление новой области генетических исследований. Каждая новая фаза развития генетики не снимает предыдущих достижений, а, наоборот, расширяет и углубляет их. Генетические исследования постоянно расширяются, так как именно генетика призвана осветить проблемы жизни, ее возникновения и развития.

Человек в научной классификации живых существ. Отличительные признаки человека.

Для человека мысль – венец всего живого.

А чистота души есть бытия основа.

По этим признакам находим человека:

Всех тварей на земле превыше он от века.

А если он живет, не мысля и не веря,

То человек не отличается от зверя.

Анвари

Человек – общественное существо, обладающее сознанием, разумом, субъект общественно-исторической деятельности и культуры. Человек возник на Земле в ходе длительного и неравномерного эволюционного процесса. Сущность человека, его происхождение и назначение, место человека в мире были и остаются центральными проблемами философии, религии, науки и искусства.

В научной классификации Человек трактуется так: тип – хордовые, подтип – позвоночные, класс млекопитающих, отряд приматов, вид – человек разумный. На данный момент существует множество гипотез о происхождении человека. Но в основном они все отталкиваются оттого, что человек произошел от животных. Поэтому можно привести некоторые факты, иначе говоря, привести примеры сходства человека и животных. Сходство человека и хордовых животных: наличие у зародыша человека – хорды и жаберных щелей на определенном этапе развития, как и у зародышей всех хордовых. Расположение нервной трубки на спинной стороне тела. Сходство с позвоночными животными: позвоночник – основа внутреннего скелета, как и у всех позвоночных, две пары конечностей, сердце на брюшной стороне тела. Сходство человека и млекопитающих: 4-х камерное сердце, хорошо развитая кора головного мозга, молочные железы, матка. Сходство с приматами: на пальцах ногти, сходное строение органов зрения и слуха, зубов. Но данные примеры говорят лишь о частичном сходстве. Но есть и отличия человека от животных. Великие мыслители пришли к выводу: самый важный признак человека заключается в том, что он существо общественное, или социальное. Лишь в обществе, в общении между людьми происходило формирование таких человеческих качеств, как язык (речь), способность мыслить и т.д. Можно выделить отличительные признаки человека: прямохождение и труд, связанные с ними изменения в строении и жизнедеятельности; наличие в скелете позвоночника с 4-мя изгибами, сводчатой стопы, особенностей строения таза, кисти, черепа. Увеличение мозга и как следствие этого способность трудиться, создавать орудия труда. Умение общаться, членораздельная речь, умение отвлеченно мыслить. Человеку присуще такое качество как накапливать опыт предшествующих поколений и главное передавать его потомкам. Человек умеет приспосабливаться к условиям окружающей среды, к различным ее изменениям. Невозможно объяснить эти особенности только законами биологической эволюции. Существование законов развития человеческого общества, в соответствии с которыми подлинно человеческие черты формируются в процессе жизни человека в обществе, его воспитания. Из всего выше изложенного можно сделать некоторые выводы. Самое главное отличие человека от других живых организмов – это способность членораздельно говорить и постоянное самосовершенствование. Он своими открытиями и достижениями облегчает себе жизнь. Иными словами человек – существо разумное, свободное и уникальное. ЧЕЛОВЕК – чудесное создание природы.

Человек – биосоциальное существо, представляющее собой особое звено в развитии живых организмов на Земле.

Концепция ноосферы и её научное обоснование.

Каждый образованный человек нашего времени, к какой бы среде деятельности он ни был причастен, слышал это несколько таинственное и манящее какими-то глубинными смыслами и надеждой слово: ноосфера. Название ноосфера происходит от греческого «ноос» – разум и обозначает, таким образом, сферу разума. Однако представление о ноосфере в настоящее время не является однозначным. В.И. Вернадский, развивая учение о биосфере, придавал понятию ноосферы глубоко научное содержание, которое должно учитываться в процессе перестройки среды и общества. В этом отношении ноосферу следует рассматривать как высшую стадию развития биосферы, связанную с развитием в ней человеческого общества. Которое, познавая законы природы и развития и развивая технику до самого высокого уровня ее возможностей, становится крупной планетарной силой, превышающей по своим масштабам все известные геологические процессы вместе взятые. При этом человечество оказывает решающее влияние на протекание всех процессов в биосфере, глубоко изменяя ее своим трудом. Научное и практическое значение деятельности В.И. Вернадского – основателя учения о биосфере состоит в том, что он впервые глубоко обосновал единство человека и биосферы. Сама живая материя как носитель разума составляет небольшую часть биосферы по весу. Биосферу Земли, измененную научной мыслью и преобразованную для удовлетворения всех потребностей численно растущего человечества, он и назвал впоследствии «ноосферой». По мнению В.И. Вернадского, основные предпосылки создания ноосферы сводятся к следующему:

1.Человечество стало единым целым. Мировая история охватила как единое целое весь земной шар. Совершенно покончила с уединенными, мало зависимыми друг от друга культурными историческими областями прошлого.

2.Преобразование средств связи и обмена. Ноосфера – это единое организованное целое, все части которого на самых различных уровнях гармонично связаны и действуют согласованно друг с другом. Необходимым условием этого является быстрая, надежная, преодолевающая самые большие расстояния связь между этими частями, постоянно идущий материальный обмен между ними, всесторонний обмен информацией.

3.Открытие новых источников энергии. Создание ноосферы предполагает столь коренное преобразование человеком окружающей его природы, что ему никак не обойтись без колоссальных количеств энергии. «В самом конце прошлого столетия неожиданно была открыта новая форма энергии, существование которой предвидели немногие умы, - атомная энергия». Это было написано еще в 30-е гг., а сейчас мы видим, как человечество овладело атомной энергией и как расширяется с каждым годом ее применение в мирных целях.

4.Подъем благосостояния трудящихся. Ноосфера создается разумом и трудом народных масс.

5.Равенство всех людей. Охватывая всю планету как целое, ноосфера по самому своему существу не может быть привилегией какой-либо одной нации или расы. Она дело рук и разума всех народов без исключения.

6.Исключение войн из жизни общества. Сейчас война, угрожая самому существованию человечества, встала как самое большое препятствие на пути к ноосфере. Отсюда следует, что без устранения этой преграды достижение ноосферы практически невозможно и, напротив, уничтожение угрозы войны будет означать, что человечество сделало крупный шаг к созданию ноосферы.