- •Российско-таджикский (славянский) университет
- •Предисловие
- •Душанбе, 30.05. 2012 г. Автор
- •Раздел I. Семинарские занятия
- •Раздел II. Практические занятия
- •1.3. Дифференциация и интеграция наук
- •1.4. Эмерджентные свойства объектов природы
- •Раздел I Темы, содержания и вопросы семинарских занятий
- •Тема 1. Науки о природе
- •Цели и задачи изучения предмета
- •1.2. Фундаментальные и прикладные науки
- •1.5. Методологические и трансдисциплинарные идеи
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 2. Наука как часть культуры
- •2.1. Естественнонаучная и гуманитарная культуры
- •2.2. Наука – ведущая форма культуры ххi века
- •2.3. Этика науки и биоэтика
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 3. Познание природы
- •3.1. Природа естественное окружение человека.
- •3.2. Левополушарное и правополушарное мышление
- •3.3. Классическое и неклассическое представление природы
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 4. Ненаучные и научные картины мира
- •4.1. Ненаучные картины мира
- •4.2. Научные картины мира
- •4.2.1. Механическая картина мира
- •4.2.2. Электромагнитная картина мира
- •4.2.3. Квантово-полевая картина мира
- •4.2.4. Эволюционно - синергетическая картина мира
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 5. Свойства пространства и времени
- •5.1. Свойства времени
- •5.2. Свойства пространства
- •5.3. Однородности пространства и времени и законы сохранения.
- •3. Специальная и общая теория относительности.
- •5.5. Фундаментальные физические величины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 6. Концепция моделирование физических объектов
- •6.1.Корпускулярная традиция описания природы
- •6.2. Континуальная традиция описания природы
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 7. Элементарные частицы и их классификации
- •7.1. История открытие элементарных частиц
- •Вопросы для самоконтроля
- •7.2. Физический вакуум
- •Вопросы для самоконтроля
- •7.3. Кварковая теория адронов
- •Вопросы для самоконтроля
- •7.4. Классификация элементарных частиц.
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 8. Силы в природе
- •8.1. Воздействие и взаимодействие
- •Вопросы для самоконтроля
- •8.2. Виды фундаментальных взаимодействий
- •Вопросы для самоконтроля
- •8.3. Сильное взаимодействие
- •Вопросы для самоконтроля
- •8.4. Электромагнитное взаимодействие
- •Вопросы для самоконтроля
- •8.5. Слабое взаимодействие
- •Вопросы для самоконтроля
- •8.6. Гравитационное взаимодействие
- •Вопросы для самоконтроля
- •8.7. Единая теория поля
- •Вопросы для самоконтроля
- •8.8. Теория «Великое объединение»
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 9. Этапы развития химических наук
- •9.1. Химические модели объектов природы
- •Вопросы для самоконтроля
- •9.2. История развития химических наук
- •Вопросы для самоконтроля
- •9.3. Атомно-молекулярное учение
- •Вопросы для самоконтроля
- •9.4. Учение о составе вещества
- •Вопросы для самоконтроля
- •9.5. Учение о структурной химии
- •Вопросы для самоконтроля
- •9.6. Учение о химических процессах
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 10. Этапы развития биологических наук
- •10.1. Натуралистическая биология
- •Вопросы для самоконтроля
- •10. 2. Физико-химическая биология
- •Вопросы для самоконтроля
- •10.3. Эволюционная биология
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 11. Структурные уровни организации живых систем
- •11.1. Молекулярно-генетический уровень
- •Вопросы для самоконтроля
- •11.2. Онтогенетический уровень
- •Вопросы для самоконтроля
- •11.3. Популяционно-видовой уровень
- •Вопросы для самоконтроля
- •11.4. Экосистемный уровень
- •Вопросы для самоконтроля
- •11.5. Биосферный уровень. Ноосфера
- •Вопросы для самоконтроля
- •Вопросы для самоконтроля
- •Вопросы для самоконтроля
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 12. Возникновение квантовой механики
- •12.1. Трудности в классической физике. Принцип соответствия
- •Вопросы для самоконтроля
- •12.2. Создание квантовой механики. Принцип неопределенности. Принцип «запрета» Паули.
- •Вопросы для самоконтроля
- •12.3. Применение квантовой механики. Принцип дополнительности
- •Вопросы для самоконтроля
- •12.4. Квантовая биология (Волновая генетика)
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 13. Концепция микросостояния объектов природы
- •13.1. Неклассические процессы и явления в природе
- •Вопросы для самоконтроля
- •13.2. Минимальное квантовое взаимодействие в микромире
- •Вопросы для самоконтроля
- •13.3. Микросостояние микрочастицы
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 14. Концепция макросостояния объектов природы
- •14.1.Тепловое равновесие как макросостояния
- •Вопросы для самоконтроля
- •14.2. Энтропия
- •Вопросы для самоконтроля
- •14.2. Минимальное тепловое воздействие или минимальное изменение энтропии
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 15. Соотношения неопределенностей
- •15.1. Соотношение неопределенностей Гейземберга
- •Вопросы для самоконтроля
- •15.2. Соотношение неопределенности Эйнштейна
- •Вопросы для самоконтроля
- •15.3. Универсальное соотношение неопределенности Шредингера
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 16. Синергетка – наука о самоорганизации
- •16.1. Моделирование сложных систем
- •Вопросы для самоконтроля
- •16.2. Характеристики самоорганизующихся систем
- •Вопросы для самоконтроля
- •16.3. Закономерность самоорганизации
- •Вопросы для самоконтроля
- •16.4. Глобальный эволюционизм
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 17. Эволюция Вселенной
- •17.1. Теория «Большого взрыва»
- •Вопросы для самоконтроля
- •17.2. Причины задержки коллапса во Вселенной
- •Вопросы для самоконтроля
- •17.3. Метагалактика
- •Вопросы для самоконтроля
- •17.4. Модели Вселенной
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 18. Галактики и звезды
- •18.1. Галактики
- •Вопросы для самоконтроля
- •18.2. Звезды
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 19. Эволюция Солнечной системы
- •19.1. Происхождение Солнечной системы
- •Вопросы для самоконтроля
- •Вопросы для самоконтроля
- •Вопросы для самоконтроля
- •19.2. Две группы планет Солнечной системы
- •Вопросы для самоконтроля
- •19.3. Солнечно-земные связи
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 20. Эволюция на геологическом уровне
- •20.1. Формирование и эволюция Земли
- •Вопросы для самоконтроля
- •20.2. Характеристики планеты - Земли
- •Вопросы для самоконтроля
- •20.3. Строение Земли
- •Вопросы для самоконтроля
- •20.4. Динамики геосфер: литосфера, гидросфера, атмосфера и биосфера
- •Вопросы для самоконтроля
- •20.5. Теория тектоники плит
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 21. Экологии и здоровье
- •21.1. Основы экологии
- •Вопросы для самоконтроля
- •Вопросы для самоконтроля
- •21.2. Экология и здоровье человека
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 22. Концепция происхождения жизни на Земле
- •22.1. Сущность жизни
- •Вопросы для самоконтроля
- •22.2. Теория Опарина–Холдейна о происхождении жизни
- •Вопросы для самоконтроля
- •22.3. Эволюция жизни.
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 23. Эволюционные процессы в природе
- •23.1. История развития эволюционных идей
- •Вопросы для самоконтроля
- •23.2. Теория эволюции
- •Вопросы для самоконтроля
- •23.3. Микроэволюция и макроэволюция
- •23.4. Союз генетики и дарвинизма или теории синтетической эволюции
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 24. Эволюции органического мира
- •24.1. Осадочные породы
- •24.2. Геохронологическая шкала
- •Вопросы для самоконтроля
- •24.3. Эволюция растительного мира
- •Вопросы для самоконтроля
- •Вопросы для самоконтроля
- •24.4. Эволюция животного мира
- •Вопросы для самоконтроля
- •Вопросы для самоконтроля
- •Вопросы для самоконтроля
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 25. Естественное происхождение человека
- •25.1. Теории происхождения человека
- •Вопросы для самоконтроля
- •25.2. Современные концепции антропогенеза
- •Вопросы для самоконтроля
- •25.3. Этапы эволюции человека
- •Вопросы для самоконтроля
- •25.4. Социальная эволюция человека
- •25.5. Культурная эволюция
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 26. Вопросы здорового образа жизни
- •26.1. Здоровье
- •26.2. Принципы здорового образа жизни
- •Вопросы для самоконтроля
- •26.3. Соблюдение условий рационального питания
- •Вопросы для самоконтроля
- •26.4. Рациональный режим труда и отдыха.
- •26.5. Профлактика вредных привычек
- •26.6. Путь к единой общечеловеческой культуре
- •Вопросы для самоконтроля
- •Раздел II Темы и содержания практических занятий
- •Тема 1. Методы научного познания
- •Практика – критерий истинности знания
- •1.2. Методы научного познания
- •1.3. Псевдонауки
- •1.4. Системный метод научного познания
- •Тема 2. Экспериментальные данные и их обработка
- •1.1. Современные методы научного исследования
- •Ошибки измерений
- •Обработка экспериментальных данных
- •1.4. Примеры решения задач Пример 1
- •Решение
- •Пример 2
- •Решение
- •Пример 3
- •Решение
- •1.5. Решите задачи
- •Тема 3. Кинематика нерелятивистские движения
- •3.1. Методические указания к решению задач Основные формулы
- •Тема 4. Динамика
- •4.3. Решите задачи
- •Тема 5. Гравитационное взаимодействие
- •Тема 6. Механическая работа. Мощность механизмов. Энергия.
- •Пример 3
- •Решение
- •6.3. Решите задачи
- •Тема 7. Импульс. Закон сохранения импульса
- •Пример 2
- •Решение
- •7.3. Решите задачи
- •Тема 8. Динамика вращательного движения. Законы сохранения момента импульса
- •8.1. Методические указания к решению задач
- •Основные формулы
- •8.2. Примеры решения задач Пример 1
- •Решение
- •Ответ: 2,8 м/с2. Пример 2
- •Решение.
- •8.3. Решите задачи
- •Тема 9. Тепловые процессы
- •9.1. Методические указания к решению задач по молекулярной физике и термодинамике Основные формулы
- •9.2. Примеры решения задач Пример 1
- •Решение
- •Ответ: Пример 2
- •Решение
- •9.3. Решите задачи
- •Тема 10. Электрические процессы
- •10.1. Методические указания к решению задач
- •Основные формулы
- •10.2. Примеры решения задач Пример 1.
- •Решение
- •Ответ: Пример 2
- •Решение.
- •7.3. Решите задачи
- •Тема 11. Постоянный электрический ток
- •Пример 2
- •Решение.
- •11.3. Решите задачи
- •Тема 12. Магнитные процессы
- •12.3. Решите задачи
- •Тема 13. Колебательные и волновые процессы
- •13.1. Методические указания к решению задач
- •13.2. Примеры решения задач Пример 1
- •Решение
- •Пример 2
- •Решение
- •13.3. Решите задачи
- •Тема 14. Оптика
- •14.1. Методические указания к решению задач по оптике Основные формулы
- •Ответы:
- •14.3. Решите задачи
- •Тема 15. Релятивистское движение.
- •15.1. Методические указания к решению задач Основные формулы
- •Тема 16. Корпускулярно-волновые свойства
- •16.1. Методические указания к решению задач Основные формулы
- •16.3. Решите задачи
- •Тема 17. Ядерные процессы
- •17.1. Методические указания к решению задач Основные формулы
- •17.2. Примеры решения задач Пример 1
- •Решение
- •Тема 18. Химические процессы
- •18.1. Методические указания к решению задач по химии
- •Ответ: 10. Пример 3
- •Ответ: .
- •18.3. Решите задачи
- •Справочные материалы
- •Универсальные физические постоянные
- •2. Соотношения между единицами измерений физических величин
- •3. Астрономические величины
- •Список использованные литературы
Вопросы для самоконтроля
1. В каком периоде, началось освоение суши живыми организмами?
2. В начале, какого периода в основном началось освоение суши животными?
3. До или после позвоночных освоили жизнь на сушу многоножки, насекомые, паукообразные и моллюски?
4. От какого живого появились наиболее древние земноводные ихтиостеги?
5. . Где были найдены останки наиболее древних земноводных ихтиостегов?
6. Как называют древних амфибий, которые в карбоне расцветали?
7. От какого живого появились лабиринтодонты?
8. За что получили своё названия лабиринтодонты?
9. В конце, какого периода от лабиринтодонтов появились антракозавры?
10. Как называют потомков антракозавров?
11. В каком периоде, от потомков лабиринтодонтов возникают новой группы животных – пресмыкающихся (рептилий)?
12. В каком периоде, бурное развитие получил один из видов пресмыкающихся – пеликозавры?
13. В какой эре от пеликозавров произошли млекопитающие?
Животный мир мезозоя. Головоногие. Среди животных мезозоя (67 - 0) видное место занимают головоногие. К головоногим, относятся современные кальмары и осьминоги, а также аммониты с раковиной, закрученной «в бараний рог» («Рога Амона», Амон - божество древних египтян, которое изображалось в виде головы барана с закрученными рогами). Аммониты появились в силуре (435-400), пережили расцвет в девоне (400 - 345), а наивысшего многообразия достигли в триасовом периоде (230 - 190). Они широко распространились в триасовом морском бассейне Центральной Европы. Их отложения известны под названием «раковинного известняка» (Германия).
К концу триаса, большинство аммонитов вымерло. Представители аммонитов сохранились в море Тетис. Диаметр раковины, некоторых родов аммонитов достигал 2,5 м. В конце мелового периода, все аммониты вымерли. До наших дней, сохранились головоногие с наружной раковиной - осьминоги, каракатицы и кальмары.
Беспозвоночные животные мезозоя. В мезозойских морях распространились шестилучевые кораллы. Наибольшего прогресса достигали морские ежи. Распространение получили также моллюски. Некоторые представители их рода достигали 50 см в длину. В юрский период (190 - 136) вновь пережили расцвет фораминиферы. В меловой период (136 - 67) быстро развивались губки, членистоногие, насекомые и десятиногие раки.
Земноводные мезозоя. К концу триаса, лабиринтодонты – «панциревые» земноводные исчезают с лица Земли. Но они дали начало современным земноводным: тритонам, саламандрам и лягушкам. Они появились в юрский период и расцветают в наши дни.
Пресмыкающиеся мезозоя. В мезозое, пресмыкающиеся стали «господствующим кланом». По строению тела они были близки к лабиринтодонтам. Древнейшими и примитивными пресмыкающимися были котилозавры. Они появились в середине карбона и являлись растительноядными и плотоядными. К концу триаса, их потомки дали начало всему многообразию мира пресмыкающихся. С конца карбона, наибольшего распространение получили пеликозавры. Они дали начало наиболее прогрессивной форме - отряду терапсид, которые были всеядными зверообразными ящерами длиной до 6 м.
К отряду терапсид относятся хищные териодонты (зверозубые), очень похожие на примитивных млекопитающих. В конце триаса, от териодонтов появляются первые млекопитающие. В триасовом периоде появились черепахи, ихтиозавры (рыбоящеры) и хищные плезиозавры. У плезиозавров была небольшая голова, удлиненная шея, широкое туловище, ластовидные парные конечности и короткий хвост. Они напоминали гигантских беспанцирных черепах. В юрском периоде плезиозавры и ихтиозавры достигли своего наибольшего расцвета.
К отряду терапсид также относят текодонтов ячеистозубных, которые имели размеры от 15 см до 6 м. Текодонты объединяют наиболее примитивных крокодилообразных архозавров. Некоторые текодонты передвигались на двух ногах. Они были наземными и водными хищниками. Текодонты дали начало подотряду псевдозухов и фитозавров. От псевдозухов, к концу триаса, произошли остальные архозавры – наземные (динозавры), воздушные (птерозавры) и водные (крокодилы).
Динозавры. Динозавры появились ещё в триасе и заняли господствующее положение в юре и меле. Они делятся на две группы – ящеротазовые и птицетазовые. В Юрском периоде, среди динозавров были настоящие чудовища длиной до 30 м и весом до 50 тонн. Например, бронтозавр, диплодок и брахиозавр.
В меловом периоде, эволюционный прогресс динозавров продолжался. В Европе более известны двуногие игуанодонты, в Африке четвероногие рогатые динозавры, похожие на носорогов. Все эти динозавры были растительноядными, как и утконосые динозавры, передвигавшиеся на двух ногах.
Параллельно прогрессировали и хищные динозавры, длина которых превышала 15 м, оказавшиеся величайшими наземными хищниками за всю историю Земли. В юрском периоде появляются и летающие ящеры – птерозавры (птерос – летать), которые произошли от текодонтов. Летающие ящеры вымерли к концу мела. В меловых морях появились гигантские хищные ящеры – мозазавры длиной до 10 м. К концу мела появляются первые змеи от ящериц, ведущие роющий образ жизни. К концу мела, происходит массовое вымирание мезозойских пресмыкающихся, в том числе динозавров, ихтиозавров, птерозавров и мозазавров.
Первые птицы мезозоя. Первые птицы появились в юрском периоде. В 1860 г. вблизи баварского Зеленхофена (Германия) были найдены останки археоптерикса (первоптицы) в сланцах юрского периода. В строении археоптерикса сочетаются признаки пресмыкающихся (зубы, небольшой мозг, брюшные ребра, длинный хвост из 20 позвонков) и птиц (тело покрыто перьями, частично пневматизированнные кости). Археоптерикс не мог свободно летать, а только мог переходить с дерева на дерево. При передвижении на деревьях, он использовал пальцы крыла. В меловом периоде, эволюция птиц шла быстрыми темпами. Были распространены ихтиорнис и гесперорнис, обладавшие озубленной челюстью.
Первые млекопитающие мезозоя. Первые млекопитающие появились в конце триасового периода из звероподобных пресмыкающихся териодонтов, относящихся к отряду терапсид. Длина териодонтов - от 10 см до 3 м. Являются хищными животными с сильными челюстями. Они начали переходить к теплокровности. Имели характерные особенности млекопитающих. Они были растительноядные и плотоядные. Известны с конца перми до середины юры.
От териодонтов появляются цинодонты. Цинодонты являются соединительным звеном между териодонтами и млекопитающими. Они сыграли важную роль в эволюции наземных позвоночных в триасе. Цинодонты имели длину от 10 см до 4 м. От них появляются примитивный млекопитающий – монотремат, которые являются предками всех ветвей млекопитающих. Монотрематы имели волосяной покров и примитивный теплокровность. Были активными хищниками и всеядными животными. Предки млекопитающих были плацентарными.
В конце мела, из-за горообразования меняется климатическая обстановка. Почти все мезозойские животные и растения вымирают. На развалинах старого мира возникает новый мир - мир кайнозойской эры. В этот период, полностью исчезли аммониты, динозавры, мезозойские рептилии, удалось выжить черепахам, крокодилам, змеям и ящерицам.
