Вопросы для самоконтроля

1. За последние 200 лет, сколько процентов экосистемы уничтожено людьми?

2. Когда началось нарушение гармонии сосуществования человека и природы?

3. На возникновение чего показывает темп уничтожение экосистемы?

4. Сколько процентов городов России являются экологически опасными?

5. Какую психическую болезнь породила Чернобыльская авария?

6. Сколько показателей качества воды признает ГОСТ России?

7. Чем загрязняется почва?

8. Какое свойство организмов можно использовать для очистки водоемов?

9. Чему была равна численность населения Земли в 2010 году и чему будет равна в 2025 г.?

10. Почему необходимо сохранить биологическое разнообразие Земли?

11. С какой скоростью происходит исчезновение лесов и опустынивание Земли?

12. На сколько % снизилась концентрация кислорода в атмосфере, за последние 100 лет?

13. Сколько процентов суши лишены растительного покрова?

14. Сколько тысяч га каждый год поглощается урбанизацией?

15. Сколько млрд. тонн различных пород извлекается ежегодно из недр Земли?

16. На сколько лет хватает для человечества запасов нефти, угля, газа?

17. Сколько млрд. тонн углекислого газа, CO_2,ежегодно выбрасывается в атмосферу?

18. Сколько млрд. тонн серной кислоты, H₂S, ежегодно выбрасывается в атмосферу?

19. По какой причине, происходит парниковый эффект на Земле?

20. К чему приводит парниковый эффект?

21. Наличие, какого соединения, становится причиной образования «кислотных дождей»?

22. Какие вредные воздействия оказывает угарный газ (CO)?

23. Какие вредные воздействия оказывает оксид серы SO₂?

24. Сколько тонн на планете составляет общий запас воды?

25. Сколько % приходится на долю пресной воды?

26. Сколько млрд. т. промышленных и бытовых стоков сбрасывается ежегодно в водоемы?

27. Сколько млрд. тонн нефти сбрасывается ежегодно в водоемы?

28. Какие существуют пути преодоления экологического кризиса?

29. Какие существуют способы преодоления экологического кризиса?

30. Когда и где была разработана концепция «устойчивого развития»?

31. Сколько кг нефти в1991г. приходилось на каждого человека в США, в Индии и в Заире?

32. Сколько % составляет богатая часть населения Земли и сколько % энергии они потребляют?

…******…

Тема 22. Концепция происхождения жизни на Земле

22.1. Сущность жизни

Живые существа обладают следующими признаками: способностью к воспроизводству, клеточным строением, вещественным строением (белки, углеводы, липиды и нуклеиновые кислоты), способностью к росту и развитию, раздражимостью, наследственностью, изменчивостью и приспособляемостью к среде обитания. Переходной формой между живым и неживым являются вирусы вне клеток. Вирусы могут размножаться, лишь проникая в клетки организма – хозяина.

К важным свойствам живых систем относятся: компактность, способность организовать порядок в организме, умение обмениваться с окружающей средой веществом, энергией и информацией. Живые системы обладают прошлым, свойством наследственности и изменчивости, способностью к избыточному воспроизводству потомства, что ведет к естественному отбору. Живое имеет способность к индивидуальному, историческому развитию и эволюционному развитию. Кроме того, они способны на воспроизведении себе подобных, а также раздражимостью и подвижностью.

Энгельс дал следующее определение живого: «жизнь – это способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена, прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка».

Сущность живого только с позиции материальности объяснить невозможно, необходимо учесть духовную сущность. По всей вероятности, объяснение сущности жизни связано с вопросами происхождения жизни. О происхождении жизни имеются в основном пять теории: 1) теория самопроизвольного зарождения (витализм); 2) теория стационарного состояния (жизнь существовала всегда); 3) теория панспермии (жизнь перенесена из космоса); 4) теория божественного творения (креационизм) и 5) теория биохимической эволюции (материализм).

Согласно теории витализма (лат. виталис - жизненный) жизнь возникала неоднократно из неживого вещества, так считал Аристотель и многие другие. В середине XIX века французский ученый Луи Пастер экспериментально доказал невозможность самопроизвольного зарождения жизни. Отрицание самозарождения жизни Луи Пастером не противоречит самозарождению жизни в условиях восстановительной среды первобытной Земли, т.е. в условиях отсутствие кислорода.

Согласно теории стационарного состояния, Земля существовала вечно и жизнь на ней была также вечна, с разнообразными изначальными видами живых. Палеонтологи разрушили эту точку зрения, сравнивая ископаемые и современные виды животных.

В 1865 году немецкий ученный Г. Рихтер выдвинул гипотезу панспермии, согласно которой жизнь вечно существует в космосе и переносится с одной планеты на другую. Согласно его гипотезе, жизнь перенесена на Землю из космоса при помощи метеоритов или с космической пылью.

Согласно креационистической идеи, жизнь возникла в результате божественного творения. Эта точка зрения не доказывается, она основана на вере людей («Я верю, значит, так есть»). В библии написано, что этот мир создан Богом за 6 дней. До первого дня были созданы Земля и космос. В первый день Бог сказал: «Да будет свет» и свет стал видимым. Во второй день он создал атмосферу вокруг Земли. В третий день он создал сушу и на ней растения. В четвертый день он создал Луну и Солнце. В пятый день он создал живые организмы в воде и птиц над Землей. В шестой день он создал домашних и диких животных по роду их, и человека по своему подобию. Современная наука доказала несостоятельность креационистической идеи.

Согласно биохимической эволюции, жизнь возникла в результате биохимической эволюции материи. Эта гипотеза получила наибольшее признание среди ученых мира. В рамках этой гипотезы советский академик, биохимик А. И. Опарин в 1924 году, и независимо от него английский биолог и генетик Дж. С. Холдейн в 1929 году разработали теорию происхождения жизни. Поэтому теория происхождения жизни называется теорией Опарина–Холдейна.

Земля в период возникновения жизни. Планета Земля находится в «золотой середине» 150 млн. км от Солнца. Температура меняется в течение года от «минус» 40⁰С до +40⁰С. Атмосфера первобытной Земли в те времена носила восстановительный характер, так как в ней отсутствовал кислород. В условиях первобытной Земли водород, углерод, кислород, азот и фосфор имели возможность реагировать между собой и образовывать простейшие органические соединения.

Постепенно на поверхности Земли в больших количествах накапливались органические соединения. Простые молекулы усложнялись, происходила полимеризация, и образовывались белки, углеводы, липиды и нуклеиновые кислоты. Возможность такого синтеза была доказана А. М. Бутлеровым, который из формальдегида получил сахар. В 1953 году американский генетик С. Миллер экспериментально доказал возможность абиогенного синтеза биополимеров. В 1963 году И. Эльпинер абиогенно синтезировал 20 «живых» аминокислот. В этом же году Д. Оро абиогенно получил аденин, гуанин, пиримидин, рибозу и дезоксирибозу, а С. Поннамперум синтезировал нуклеотидов.

Органические молекулы могли образовать тонкую пленку на поверхности воды, под действием ветра и водных потоков они накапливались у берегов водоемов, образуя толстые слои. По некоторым расчетам около 4 миллиардов лет назад на поверхности воды концентрация органических соединений была равной 1%. Поэтому А. И. Опарин назвал мировой океан «первичным (органическим) бульоном». Отсутствие в атмосфере кислорода было, вероятно, необходимым условием возникновения жизни.