Шпаргалка по "Концепции современного естествознания"

2)                      Открытая система должна находиться достаточно далеко от точки термодинамического равновесия.

3)                      Фундаментальным принципом самоорганизации служит возникновение и усиление порядка  через флуктуации (случайные отклонения системы от среднего положения).

4)                      Возникновение самоорганизации опирается на положительную обратную связь.

5)                      Процессы самоорганизации сопровождаются нарушением симметрии.

6)                      Самоорганизация может начаться лишь в системах, обладающих достаточным количеством взаимодействующих между собой элементов.

   Самоорганизация выступает как источник эволюции систем, так как она служит началом процесса возникновения качественно новых и более сложных структур в развитии системы.

  В последние десятилетия предпринималось немало попыток описания эволюции в терминах современных научных теорий. Наиболее из них являются, во-первых, кибернетический подход (Россо Эшби), при котором система постепенно адаптируется к своему окружению, пока не достигнет равновесия. Во-вторых, для изучения эволюции нередко обращаются к математической теории катастроф (Рене Том), которая рассматривает развитие от данного равновесного состояния системы к другому как «катастрофу».

   В критической точке открывается, по крайней мере, два возможных пути эволюции системы. Какой путь при этом «выберет» система, зависит в значительной степени от случайных факторов. Но когда такой путь выбран, то дальнейшее движение системы подчиняется уже детерминистским законам. Таким образом, динамику развития системы или ее эволюцию стоит рассматривать как единство двух взаимодействующих сторон единого процесса развития, а именно случайности и необходимости.

30. Структурные компоненты и свойства процесса само­организации. Характеристики процесса самооргани­зации. Проблемы синэргетики и глобальный эволю­ционизм.

   Появление принципа глобального эволюционизма означает, что в современном    естествознании утвердилось убеждение о том, что материя, Вселенная в целом и во всех ее элементах не могут существовать вне развития. Радикальное обновление представлений об устройстве мироздания заключается в следующем: Вселенная нестационарна, она имела начало во времени.

   В 20 веке эволюционное учение развивалось в биологии. Наиболее выдающиеся успехи достигнуты на молекулярно-генетическом уровне:  расшифрован генетический механизм передачи информации, выяснены роль и структура ДНК, РНК.

   Синергетика – теория самоорганизации.  Эта наука занимается улучшением процессов взаимопревращения различных видов энергии. Общий смысл идей:

   Процессы разрушения и созидания, деградации и эволюции во Вселенной равноправны.

Процессы создания (нарастание сложности и упорядоченности) имеют единый алгоритм независимо от природы систем, в которых они осуществляются. Объектом синергетики могут быть системы, которые отвечают условиям: открытые, т.е. обмениваются веществом или энергией с внешней средой;  существенно неравновесными, или находиться в состоянии, далеком от термодинамического равновесия.

   Синергетика утверждает, что развитие открытых и сильно неравносильных систем протекает путем нарастающей сложности и упорядоченности. В цикле такой системы наблюдается две фазы:

   Период плавного эволюционного развития с линейными изменениями, подводящими в итоге систему к некоторому неустойчивому критическому состоянию.

   Выход из критического состояния одномоментно, скачком и переход в новое устойчивое состояние с большей степенью сложности и упорядоченности.

   С позиции самоорганизации становится ясно, что весь окружающий нас мир – мир самоорганизующихся процессов, которые служат основой любой эволюции. Чем выше мы поднимаемся по эволюционной лестнице, тем более сложными и многочисленными оказываются факторы, которые играют роль в самоорганизации.

36. Проблемы рационального природопользования. Активная форма природопользования и правовое регулирование.

Природопользование – это совокупность всех форм эксплуатации природно-ресурсного потенциала и мер по его сохранению, воспроизводству в целях удовлетворения материальных и культурных потребностей общества. Объектом природопользования является комплекс взаимоотношений между ПР, естественными условиями жизни общества и его социально-экономическим развитием. Предметом природопользования можно считать оптимизацию управления, стремление к сохранению и воспроизводству среды жизни.

Природопользование предполагает:

                      извлечение и переработку ПР, их охрану и воспроизводство;

                      использование и охрану природных условий среды жизни человека, экологического равновесия природных систем;

                      регуляцию воспроизводства человека и численности людей – демографического «давления жизни» на среду.

Задачи природопользования:

                                 разработка принципов взаимодействия производственной и непроизводственной деятельности человека с окружающей средой;

                                 оптимизация взаимоотношений между природно-ресурсной базой и социально-экономическим развитием общества;

                                 поиск методов хозяйствования, учитывающих природное равновесие окружающей среды и улучшающих природный потенциал;

                                 разработка единой системы экологического законодательства;

                                 переход на международные экологические стандарты качества окружающей природной среды (ОПС), технологических процессов, продукции, обеспечивающие включение России в систему международного экономического сотрудничества.

Природопользование может быть рациональным и нерациональным.

Рациональное природопользование – это система деятельности, призванная обеспечить экономную эксплуатацию ПР и природных условий и наиболее эффективный режим их производства с учетом перспективных интересов развивающегося хозяйства и сохранения здоровья людей. Рациональное природопользование характерно для интенсивного хозяйства и охватывает несколько взаимосвязанных направлений: охрану невозобновляемых ПР, живой природы и ОПС.

   Рациональное использование природных ресурсов имеет целью:

                      Обеспечение и дальнейшее улучшение существования человеческого общества;

                      Максимальное использование всех необходимых природных ресурсов;

                      Предотвращение, снижение и уничтожение возможных вредных последствий производственных процессов человеческой деятельности.

   Основные условия рационального природопользования:

                      Изучение законов природы и ее компонентов в их взаимодействии;

                      Определение потенциальных возможностей природной среды;

                      Прогнозирование изменений природы под влиянием хозяйственной деятельности человека.

Рациональное природопользование связано с развитием комплексного природопользования на основе территориальных комплексных схем охраны природы.

Под комплексным природопользованием понимается использование одного или нескольких ПР одновременно с учетом охраны ОПС и соблюдением требований рационального использования и воспроизводства ПР.

Активное пользование предполагает временное или постоянное присвоение и преобразование природных ресурсов. Правовое регулирование

-- создание заповедников и заказников;

-- установление сроков охоты;

-- установление норм отстрела животных и т. д.

Наиболее общим принципом и правилом охраны природы можно считать закон шагреневой кожи: глобальный исход природно-ресурсный потенциал в ходе исторического развития непрерывно истощается, что требует от человечества научно-технического совершенствования, направленное на более глубокое использование этого потенциала. Из этого закона следует отдельно выделить правило «экологичное – экономично»: сохранение ресурсов выгодно не только в социально-экономическом отношении, но и помогает в решении демографических проблем.

Помимо экологических законов природопользования существует также и правовое регулирование процесса. Было издано несколько десятков положений и ГОСТов относительно процесса природопользования. Сложно утверждать, что они в точности соблюдаются. Наверное, поэтому в настоящее время остро стоит проблема рационального природопользования, которую предстоит решить не только нашему, но и будущим поколениям.

37. Генетика и эволюция. Законы генетики Менделя. Мутации. Генная инженерия как новый этап биологической эволюции.

Генетика – это наука о законах наследственности и изменчивости организмов и методах управления ими.

Основы современной генетики были сформулированы Г. Менделем. Он открыл законы дискретной наследственности, выражающие распределение в потомстве наследственных факторов, названных вследствие генами.

Законы Менделя:

1. Закон единообразия гибридов первого поколения.

2. Закон независимого расщепления гибридов второго поколения, согласно которому гены, определяющие различные признаки, наследуются независимо друг от друга. Мендель заранее предусмотрел две возможности.

                      признаки, наследуемые от одного родителя, передаются совместно;

                      признаки передаются потомству независимо один от другого.

В основе передачи наследственных признаков всего живого лежат, прежде всего, законы наследования, открытые Менделем. Они позволили сформулировать хромосомную теорию наследственности, согласно которой преемственность свойств в ряду поколений определяется преемственностью их хромосом, находящихся в ядре клеток и заключающих в себе всю генетическую информацию.

Мутации.

   Мутацией называется изменение структуры или количества ДНК данного организма, приводящее к изменению генотипа. Любые мутации имеют неопределенный, случайный характер по отношению к вызывающим их изменениям внешней среды. Сколько-нибудь существенные эволюционные преобразования организмов не могут быть достигнуты посредством одной мутации, а достигаются серией малых мутаций. Мутации позволяют выживать виду при значительных изменениях окружающей среды, когда необходима перестройка нормы реакции. Новые мутации постоянно появляются в природе, т. к. существует множество особей каждого вида. Воздействие извне радиоактивными, ультрафиолетовыми лучами, химическими веществами может изменить «запись» наследственной информации. Происходит нарушение генетического кода и вместо нормального развития живого организма, предначертанного природой, наступает отступление от нормы – мутация.

Генная инженерия.

   Генная инженерия – это раздел молекулярной биологии, который связан с целенаправленным конструированием новых, не существующих в природе сочетаний генов с помощью генетических и биохимических методов.

В высших организмах  доля нуклеотидов в цепи ДНК, которые действительно кодируют последовательность аминокислот в белках, составляет около 5%. В остальных нуклеотидных последовательность ДНК закодирована информация о форме молекул ДНК.

Современная молекулярная биология позволяет вводить почти любой отрезок ДНК в микроорганизм, чтобы заставить его синтезировать тот белок, который кодирует данная ДНК. А современная органическая химия дает возможность синтезировать последовательности нуклеотидов – фрагменты генов. Такие фрагменты генов можно применять для изменения исходной последовательности оснований в гене, кодирующем нужный белок. Таким способом можно получить модифицированный белок с измененной последовательностью аминокислот, т. е. белок со структурой и функцией, ранее не существовавшими в природе.

38. Этические принципы науки и социальные факторы. Новые возможности и проблемы. Социология и этика биологического познания. Возникновение генетической памяти и обратных связей. Будущее человека и прогресс генетики.

Социология и этика биологического познания.

Под биологической этикой понимается применение понятий и норм общечеловеческой морали, в которых осмысливаются проблемы добра и зла, совести, долга, чести и. т. д., к сфере экспериментальной и теоретической деятельности в биологии, а также в ходе практического применения ее результатов.

Основные принципы биоэтики:

                      принцип единства жизни и этики, их глубокое соответствие и взаимообусловленность. Если жизнь является высшим проявлением упорядоченности, организованности в мире природы, то этика – есть высшее выражение сил, противостоящих хаосу в обществе. Учитывая это глубокое родство между феноменом жизни и этикой, следует постоянно учитывать этические нормы как в науке, так и на практике.

                      признание жизни в качестве высшей категории среди всех этических ценностей, принцип «благоговения перед жизнью».

                      принцип гармонизации системы «человек – биосфера», выдвигающий в качестве самой актуальной задачи современности налаживание оптимальных взаимоотношений между человеком и природой, требующий от ученых и практиков все более полного учета биологических оснований социального бытия, упорного поиска путей превращения биосферы в ноосферу и предотвращение возможности ее уничтожения.