WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаБіологія, Зоологія, Аграрна наука → Концепція нескінченності й космологічна еволюція - Курсова робота

Концепція нескінченності й космологічна еволюція - Курсова робота

Парадигма самоорганізації може сприяти кращому розумінню процесів походження життя й подальшої її еволюції. Дійсно, з її допомогою можна більш адекватно пояснити, яким образом з неорганічних молекул виникли органічні, а з останніх - перші живі клітки. Відповідно до гіпотези німецького фізико-хіміка Манфреда Ейгена (р. 1927), процес виникнення живих кліток тісно пов'язаний із взаємодією нуклеотидів, що є матеріальними носіями інформації, і протеїнів (поліпептидів), службовців каталізаторами хімічних реакцій. У процесі взаємодії нуклеотіди під впливом протеїнів відтворюють себе й у свою чергу передають інформацію наступний за ним протеїну, так що в результаті виникає замкнутий авто каталітичний ланцюг, що М. Ейген називає гіперциклом. У ході подальшої еволюції з них виникають перші живі клітки, спочатку без ядер, називані прокаріотами, а потім з ядрами - еукаріоти.

На передбіотичної стадії еволюції до виникнення перших живих кліток, як показують сучасні дослідження, існували матеріальні системи, що володіли здатністю до самовідтворення, метаболізму й розвитку через мутації й конкуренцію з іншими системами для відбору. Ці фундаментальні властивості, що характеризують життя, виникли із самоорганізації структур.

У ході еволюції принцип автокаталізу, або самоприскорення хімічних реакцій, доповнюється принципом самовідтворення цілого циклічно організованого процесу в гіперциклах, запропонованих М. Ейгеном. Відтворення компонентів гіперциклів, так само як і їхнє об'єднання в нові гіперцикли, супроводжується швидким метаболізмом, пов'язаним із синтезуванням багатих енергією молекул і виведенням бідних енергією молекул. Примітно, що віруси, позбавлені здатності до метаболізму, впроваджуються в клітинні організми й починають користуватися їх метаболічною системою. Особливо слід зазначити, що в ході самоорганізації постійно виникають мутації, а з ними неминуче зв'язаний відбір.

Парадигма самоорганізації дозволяє встановити зв'язок між неживим і живим у ході еволюції, так що виникнення життя представляється аж ніяк не чисто випадковою й украй малоймовірною комбінацією умов і передумов для його появи, як заявляли деякі авторитетні біологи. Якщо самоорганізація при наявності відповідних умов може виникнути в самому фундаменті будинку матерії, то цілком обґрунтовано припустити, що на більше високих рівнях організації вона може закономірно привести до виникнення життя у Всесвіті. Не можна також не відзначити, що життя саме готовить умови для свого подальшого розвитку. Припускають, що першими стали освоювати Землю рослини, які з'явилися приблизно 500 мільйонів років тому. Таке припущення представляється досить обґрунтованим, тому що саме рослини здатні до фотосинтезу й, отже, у стані накопичувати енергію й віддавати вільний кисень в атмосферу. Через приблизно 50 мільйонів років після рослин з'явилися перші тварини - гіпертрофи, які стали використовувати рослини як їжу. У результаті подальшої еволюції із цих основних царств живих систем виникла величезна розмаїтість форм і видів рослин і тварин, які, поступово адаптуючись до навколишнього середовища, ускладнювали свою структуру й функції й впливали також на своє середовище, головним чином через ті екосистеми, у які вони входили.

Філософсько-світоглядні проблеми космологічної еволюції

Виникнення й розвиток сучасної релятивістської космології має велике світоглядне значення. Воно багато в чому змінило наші колишні уявлення про наукову картину миру. Особливо радикальним було відкриття так званого червоного зсуву, що свідчить про розширення Всесвіту. Цей факт не можна було не враховувати при побудові космологічних моделей. Чи вважати Всесвіт нескінченним або кінцевим - залежить від конкретних емпіричних досліджень і насамперед від визначення щільності матерії у Всесвіті, що має вирішальне значення для оцінки кривизни простору - часу. Очевидно, що при нульовій або негативній кривизні модель повинна бути відкритої, при позитивної - замкнутій. Однак оцінка щільності розподілу матерії у Всесвіті натрапляє на серйозні труднощі, пов'язані з наявністю так званого схованого (невидимого) речовини у вигляді темних хмар космічної матерії. Хоча ніякого остаточного висновку про те, чи є Всесвіт відкритим або замкнутим, зробити поки ще не можна, але багато свідчень говорять, очевидно, на користь відкритої нескінченної її моделі. У всякому разі така модель краще погодиться з необмежено, що розширюється Всесвіту. Замкнута ж модель припускає кінець такого розширення й допущення її наступного стиску. Як ми вже відзначали вище, корінний недолік такої моделі полягає в тому, що поки сучасна наука не має у своєму розпорядженні які-небудь факти, що підтверджують подібний стиск. До того ж прихильники замкнутого Всесвіту визнають, що еволюція Всесвіту почалася з "великого вибуху". Нарешті, залишається невирішеної й проблема оцінки щільності розподілу матерії й пов'язаної з нею величини кривизни простору - часу.

Важливою проблемою залишається й оцінка віку Всесвіту, що визначається по тривалості його розширення. Якби розширення Всесвіту відбувалося з постійною швидкістю, рівної в цей час 75 км/з, то час, що минув з початку "великого вибуху", складав б 13 млрд. років. Однак є підстави вважати, що його розширення відбувається з уповільненням. Тоді вік Всесвіту буде менше. З іншого боку, якщо припустити існування відразливих космологічних сил, тоді вік Всесвіту буде більше.

Значні труднощі зв'язані також з обґрунтуванням спочатку "гарячої" моделі в сингулярній області, оскільки передбачувані щільності й температури ніколи не спостерігалися й не аналізувалися в сучасній астрофізиці. Але розвиток науки триває, і є підстави сподіватися, що й ці проблеми згодом будуть вирішені. Головний же підсумок сучасних космологічних досліджень полягає в тому, що вони показали, що Вселена не перебуває в стаціонарному стані, вона безупинно змінюється внаслідок зниження в ній температури й пов'язаного із цим процесу її розширення. Саме в результаті такого процесу відбувається еволюція матерії, пов'язана з появою нових і складних структур.

Література

1. Гайденко П.П. Еволюція поняття науки: Становлення й розвиток перших наукових програм. - К., 1998

2. Койре А. Нариси історії філософської думки: Про вплив філософських концепцій на розвиток наукових теорій. - К., 2002

3. Холтон Дж. Тематичний аналіз науки. - К., 2003

4. Шпаков А.А. Карта Знаний (Научная Картина Мира). - М, 2005.

5. Опарин А.И. Жизнь, ее природа, происхождение и развитие – М., 1994

Loading...

 
 

Цікаве