Интегрированный урок "ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ. ЦЕПИ ПИТАНИЯ. СОЛНЦЕ – БЛИЖАЙШАЯ ЗВЕЗДА. СОЛНЕЧНАЯ АКТИВНОСТЬ И ЕЁ ЗЕМНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ"

Тема урока: ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ. ЦЕПИ ПИТАНИЯ.

СОЛНЦЕ – БЛИЖАЙШАЯ ЗВЕЗДА. СОЛНЕЧНАЯ АКТИВНОСТЬ И ЕЁ ЗЕМНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ

Цели и задачи:

• Убедить учащихся в том, что сосуществование организмов разных видов невозможно без их взаимного влияния;

• Сформировать понятия об экосистеме, биоценозе, биогеоценозе, трофических уровнях, цепях питания, трофической сетке;

• Выяснить размеры и строение Солнца;

• Показать, что Солнце – главный источник энергии на Земле;

• Проследить связь между солнечной активностью и жизнью на Земле;

• Показать учащимся проявления действия законов термодинамики в природе;

• Вывести правило экологической пирамиды;

• Определить необходимость знания этой закономерности в практической деятельности человека;

• Сформировать у учащихся навыки решения задач по экологии;

• Осуществлять моральное воспитание;

• Формировать у учеников понимание причинно-следственных связей и общеучебных умения: умения анализировать, сравнивать, выделять главное, обобщать, строить заключения, высказывать свою мысль и отстаивать свое мнение.

• Развивать умение учеников работать со справочной литературой.

Тип урока: комбинированный.

Вид урока: урок-презентация.

Оборудование и материалы:

• Компьютер, проектор и экран,

• Презентация к уроку,

• Видеоматериалы;

• Опорные таблицы.

Ход урока

1. Организационный этап.

Биолог: Сегодня мы с вами проводим не совсем обычный урок. Почему он необычный? Потому что это – интегрированный урок, его проводят не один, а 2 преподавателя: преподаватель физики и астрономии – ФИО,

Физик: преподаватель химии и биологии – ФИО.

Биолог: Физик:

(Учащиеся записывают тему урока.)

1. Актуализация опорных знаний:

Биолог: Мы с вами живем на планете Земля. Чем же она так примечательна?

- на ней есть жизнь.

Видеофрагмент «Земля-1» (00.01.23 мин.)

Биолог: Давайте ещё раз взглянем, как прекрасна наша планета.

Видеоклип на песню Лары Фабиан (00.02.03 мин.)

Биолог: Итак, мы ещё раз увидели, что наша планета очень красива.

Вопрос: 1. Как можно классифицировать все живые организмы, обитающие на Земле?

Флеш-анимация (00.00.28мин.)

А сейчас давайте сыграем в игру «Кто из какого царства».

Вопросы: 2. На чем основана эта классификация?

- на особенностях внутреннего строения.

1. Каких организмов не хватает на данной схеме?

- вирусов.

Биолог: Итак, мы помним, что в основе многообразия ЖО лежит клетка. Давайте вспомним, как классифицируются ЖО по особенностям строения.

(Учащиеся работают со схемой)

1. Мотивация учебной деятельности:

Видеофрагмент «Земля-1» (00.02.13 мин.)

Биолог: Наверное, вы уже догадались, что сегодня на уроке речь пойдет о жизни на Земле. Точнее, о происхождении жизни на Земле, поэтому ключевым понятием нашего урока будет слово «ЖИЗНЬ».

Давайте запишем тему урока.

Тема урока: «Происхождение жизни на Земле».

Физик: Много веков человечество волновали такие вопросы:

1. Как появилась наша планета - Земля?

2. Когда и как появилась на ней жизнь?

Биолог:

1. Существуют ли другие формы жизни?

2. Существует ли жизнь на других планетах?

Эти вопросы, конечно, волнуют и нас с вами.

Физик: Сегодня мы по­пытаемся ответить на них, используя современные данные астроно­мии, химии, молекулярной биологии, генетики и других наук. На этом уроке мы:

• Выясним, почему именно на Земле зародилась жизнь,

• Выясним, как и когда возникли Вселенная, Солнце и Солнечная система, планета Земля.

Биолог:

• Вспомним, чем живое отличается от неживого,

• Расширим наше представление о жизни как уникальном явлении природы,

• Познакомимся с самыми распространенными теориями и гипотезами о происхождении жизни на Земле,

• Поразмышляем над тем, одиноки ли мы во Вселенной, сможем ли мы когда-нибудь встретиться с инопланетянами.

Филолог:

• Познакомимся с произведениями поэтов, которые посвящены основам мироздания,

• Попытаемся самостоятельно написать стихотворения, связанные с жизнью на Земле.

1. Изучение нового материала + актуализация опорных знаний:

Часть 1. Условия, благоприятные для возникновения жизни на Земле

Вопросы:

1. Назовите «адрес» планеты Земля.

- 3-я планета Солнечной системы → Солнечная система → Галактика → → Космос → Вселенная.

1. А чем наша планета отличается от других планет Солнечной системы и Вселенной в целом?

- наличием жизни.

1. Почему именно Земля стала самой подходящей для жизни из всех планет Солнечной системы?

• есть океаны

• наличие льда

• изобилие воды

• атмосфера с водным паром

1. Назовите условия, благоприятные для развития жизни на Земле.

(Ответы учащихся):

1-й. Размеры Земли. Диаметр нашей планеты 12 800 км. На 10 % большее или меньшее - живые организмы не смогли бы жить на ней. На планете диаметром 12 672 км не было бы атмосферы, и она превратилась бы на замерзшую пустыню. На планете диаметром в 12 928 км атмосфера была бы в два раза более тяжелой, увеличилось бы общее количество влаги. В результате этого вся планета была бы затоплена.

Физик: Масса планеты. Если масса не слишком большая, то энергия атомного распада природных радиоактивных веществ может привести к перегреванию планет или радиоактивному загрязнению среды, несовместимому с жизнью.

Планеты, у которых слишком маленькая масса, имеют другой недостаток — они не способны удерживать около себя атмосферу, потому что их сила притяжения невелика.

2-й. Орбита и обращение. Наша планета оборачивается вокруг Солнца за 365 1/4 дней, при наклоне оси обращения в 23,5°. Благодаря этому мы имеем обычные нам четыре времени года. Если бы год был длинным или менее коротким, растения не смогли бы нормально расти и созревать. Время, за которое Земля осуществляет оборот вокруг своей оси - тоже оптимальная величина. Были бы сутки немного длиннее, дневная температура была бы намного выше, а ночная намного ниже, что не способствовало бы выживанию организмов. Все другие планеты нашей системы имеют период обращения или намного больший, или намного меньший. На Сатурне сутки длятся 10 часов, на Венере 243 дня.

Физик: движение планеты вокруг звезды (Солнца) по круговой орбите позволяет получать необходимое количество энергии.

3-й. Расстояние до Солнца. Среднее расстояние от Земли к Солнцу - почти 150 миллионов км, и снова это самое то, что нужно. Средняя температура на Земле +15 °С. Сравните с жарой Венеры (470 °С), и холодом Марса (-50 °С). Сравнительно небольшое повышение температуры привело бы к массовым наводнениям, которые уничтожили бы большинство городов Земли.

4-й. Атмосфера. Атмосфера других планет Солнечной системы складывается в основном из отравляющих газов с небольшими примесями кислорода. А в атмосфере Земли кислорода - 21 %, и это оптимальное количество для жизни. Если бы его было больше, скажем 50 %, то все мгновенно зажигалось бы. А меньше, например 10 %, и горение вообще было бы невозможно. Кислород в атмосфере - это еще и озоновый слой, который защищает Землю от смертоносного космического излучения. Сравните нашу Землю, на которой бурлит жизнь, с другими планетами нашей Солнечной системы - пустыми и безжизненными - и спросите себя: что это - случайность или замысел?

Физик: итак, пришло время подводить первые итоги. Давайте запишем в конспекты условия, благоприятные для развития жизни на Земле.

(Записывают в конспектах)

Часть 2. ВСЕЛЕННАЯ

Физик:

Вопросы:

1. Что такое Вселенная?

2. Как она образовалась?

3. Сколько существует Вселенных?

Сейчас мы посмотрим еще 1 видеофрагмент.

Видеофрагмент «Вселенные-2» (00.01.10 мин.).

ОБРАЗОВАНИЕ ВСЕЛЕННОЙ и ЗЕМЛИ

Рассмотрим 2 самые интересные теории образования Вселенной.

Теория 1. ПУЛЬСИРУЮЩЕЙ ВСЕЛЕННОЙ

Космос существует вечно. В Космосе есть Жизнь. Жизнь ― это взаимодействие Информации, Энергии и Субстанции. Они связаны между собой и преобразуются друг в друга. В Космосе происходит постоянная и вечная пульсация Жизни.

В Космосе бесчисленное множество Вселенных, и наша ― лишь одна из них. Каждая Вселенная пульсирует: рождается, живет и умирает, как и всё живое в Космосе.

Планета Земля ― тоже живой организм, который является частью более сложных организмов.

Информация ― это содержательная характеристика пространства. Энергия является источником синтеза Субстанции и Информации.

Субстанция – это масса пространства. Известно 2 космические субстанции: видимая материя - 5% и невидимая материя (так называемая темная).

Теория 2. ТЕОРИЯ БОЛЬШОГО ВЗРЫВА

Видеофрагмент «Образование элементов Вселенной» (00.03.31 мин.).

Космос ― это бесконечное пространство, вакуум, пустота, Ничто. И в этом пространстве в результате большого взрыва образовалось газовое облако. Из газа постепенно образовались звезды, планеты, галактики.

При очень больших температурах вследствие сил тяготения образовались атомы – ядра из протонов и нейтронов, вокруг которых присутствуют электроны.

Внутри звёзд (в том числе Солнца) происходят процессы:

+ → +

Внутри более горячих звёзд:

А) + + →

Б)

Ne

Тяжелые элементы образовали ядро Земли, легкие – её атмосферу.

Физик:

Вопросы:

1. Из чего состоят все объекты Вселенной?

- атомов элементов.

Филолог:

Степан Щипачев ЧИТАЯ МЕНДЕЛЕЕВА

Другого ничего в природе нет

ни здесь, ни там, в космических глубинах:

все — от песчинок малых до планет —

из элементов состоит единых.

Кипит железо, серебро, сурьма

и темно-бурые растворы брома,

и кажется вселенная сама

одной лабораторией огромной.

Тут мало оптикой поможешь глазу,

тут мысль пытливая всего верней.

Пылинку и увидишь-то не сразу —

глубины мирозданья скрыты в ней.

Физик:

Вопросы:

1. Какие ХЭ наиболее распространены во Вселенной?

- водород, гелий, литий.

1. Сколько элементов образовано во Вселенной? - 92.

2. Что такое элементарные частицы?

3. Какие элементарные частицы вы знаете?

- протоны, нейтроны, электроны и др.

1. Как и из чего образовались атомы элементов?

2. Какие из элементарных частиц объединили все объекты Вселенной?

-электроны.

Филолог: Вот как описаны электроны в стихотворении В. Брюсова:

Мир электрона

13 августа 1922

Быть может, эти электроны -

Миры, где пять материков,

Искусства, знанья, войны, троны

И память сорока веков!

Еще, быть может, каждый атом -

Вселенная, где сто планет;

Там всё, что здесь, в объеме сжатом,

Но также то, чего здесь нет.

Их меры малы, но все та же

Их бесконечность, как и здесь;

Там скорбь и страсть, как здесь, и даже

Там та же мировая спесь.

Их мудрецы, свой мир бескрайный

Поставив центром бытия,

Спешат проникнуть в искры тайны

И умствуют, как ныне я;

А в миг, когда из разрушенья

Творятся токи новых сил,

Кричат, в мечтах самовнушенья,

Что бог свой светоч загасил!

Часть 3. ЖИВОЕ И НЕЖИВОЕ

Биолог:

Блиц – опрос

1. Все, что нас окружает и не сделано руками человека, называется … (природа).

2. Природа бывает … и … (живая и неживая).

3. Как доказать, что живое и неживое – части единого целого под названием ПРИРОДА?

- состоят из атомов одних и тех же ХЭ, которые находятся в таблице Менделеева.

1. Какие структуры образуют эти элементы в живой и неживой природе?

(работа со схемой)

Физик: Биолог:

Филолог:

Владимир Британишский КАМНИ

Не говорите мне, что жизнью не кипит,

что холодна как лед природа минерала.

Я не поверю вам: ведь жил хребет Урала,

и он мои слова примером подтвердит.

Да, жил и минерал. Он был раствором, газом,

он магмой бешеной кипел в груди земной,

но протекли века – стал углерод алмазом,

и вот он под стеклом лежит передо мной.

На яшму я взглянул и на кристалл пирита,

на бурый железняк, на огненный гранат

и думаю о том, как много пережито

любым из тех камней, что здесь теперь лежат.

Не говорите мне, что в камне нет души,

что каждый минерал совсем не интересен!

Я не поверю вам: нет, камни хороши!

О них я напишу десятки новых песен…

1933г

Вопросы:

1. Каковы отличительные признаки живого?

(Вспоминают)

1. В чем заключается конечная цель жизни?

- оставить после себя полноценное и жизнеспособное потомство.

1. Где хранится наследственная информация?

- в ДНК, в ядре.

Биолог:

Вопрос:

1. Что же является решающим критерием при делении объектов на живые и неживые?

Ответ найдите в следующем фрагменте:

Видеофрагмент «Растение – живой организм» (00.57 мин.).

Часть 4. ЖИЗНЬ – ЭТО …

«Всё не так легко, как кажется»

Следствие из закона Мэрфи.

Биолог:

Задание: попытайтесь сформулировать свое определение жизни (называют варианты)

Вопрос:

1. Почему вы испытываете трудности?

Учащийся:

Понятие «жизнь» - очень сложное, многогранное, неоднозначное.

Поисками определения жизни занимаются не только философы. Дать определение жизни непросто. Говоря словами Большой Советской Энциклопедии, «строго научное разграничение на живые и неживые объекты встречает определенные трудности».

Биолог:

Чтобы наиболее полно определить сущность жизни, необходимо выяснить ее место среди других форм движения материи. Соотношение разных форм движения материи впервые осве­тил Ф. Энгельс. Он указал, что в разрешении данного вопроса надо исходить из качественных отличий живого от неживого.

Следовательно, жизнь следует определить как качественно новый, особый этап движения и развития материи.

Биолог. А какие определения жизни вы знаете?

(Вспоминают и обсуждают)

Учащийся 1: Ф. Энгельс в книге «Анти-Дюринг» дает классическое опреде­ление жизни: «Жизнь есть способ существования белковых тел, и этот способ существования состоит по своему существу в постоян­ном самообновлении химических составных частей этих тел».

Его определение состоит из двух частей.

В I части указывается на характерное для живых тел, резко от­личающее их от неживых тел, - на содержание в них белка. Белки являются главной и постоянной составной частью всех без исключе­ния живых систем, от самых примитивных до самых сложных и высокоорганизованных.

Во II части определения Энгельс говорит о способе существо­вания белка. Этот способ - обмен веществ, при помощи которого создаются и поддерживаются условия для сохранения белка в при­родном состоянии в живой системе и выполнение присущих ему функций.

Биолог. Определение жизни, сформулированное Энгельсом, пре­красное по форме и глубокое по содержанию, оказало существенное влияние на развитие исследований белка как основного субстрата жизни и до сих пор пользуется широким признанием.

Философские определения жизни, сделанные Ф. Энгельсом, сохраняют свое значение и для настоящего времени, хотя прошло более 100 лет. Однако новые открытия требуют дополнения и разви­тия в определении жизни.

Учащийся 2: «Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые, саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров- белков и нуклеиновых кислот» (М В. Волъкенштейн).

Учащийся 3: «Жизнь - это биологическое триединство: потока вещества, потока энергии и потока информации»

(В.О. Енгельгардт)

Часть 5. СОЛНЦЕ

Биолог.

Вопросы:

1. Что нужно ЖО (в том числе человеку) для жизни на Земле?

• Тепло

• Свет

• Магнитные поля

• Электрические поля

• Солнце

Физик: и всё это нам даёт Солнце. Давайте посмотрим следующий видеофрагмент:

Видеофрагмент «Образ энергии Солнца» (01.02 мин.).

Вопросы:

1. Как образовалось Солнце?

2. Какие процессы происходят в его глубинах?

3. Как образуется энергия Солнца?

Биолог.

1. Какова роль Солнца для жизни на Земле?

2. Каким образом ЖО на Земле улавливают энергию Солнца?

Ответы на эти и другие вопросы вы найдете в следующих фрагментах:

Видеофрагмент «Солнце. Начало» (00.40 мин.).

Видеофрагмент «Роль энергии Солнца» (00.22 мин.).

Видеофрагмент «Растительный покров – вид из Космоса» (00.31 мин.).

Видеофрагмент «Космическая роль зеленых растений» (00.31 мин.).

Физик: Солнце – важнейший источник для жизни на Земле. Но сколько оно будет еще светить?

Видеофрагмент «Гибель Солнца» (00.01.09 мин.).

Биолог. Как видим, и Солнце не вечно, однако до его гибели ещё очень много времени. Поэтому жизнь на Земле будет ещё длиться очень и очень долго.

Часть 6. ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ

Филолог:

Учащийся: Проблема происхождение жизни на Земле с давних пор вызывала огромный интерес у людей, пытавшихся предложить различные решения ее в зависимости общего уровня развития современной науки. В предлагаемых ответах всегда сказывалась борьба двух взглядов на происхождение жизни – идеалистического и материалистического.

Биолог. Научная постановка проблемы возникновения жизни принадлежит Энгельсу, считавшему, что жизнь возникла не внезапно, а сформировалась в ходе эволюции материи. В этом же ключе высказался и Тимирязев: «Мы вынуждены допустить, что живая материя осуществлялась так же, как и все остальные процессы, путем эволюции… Процесс этот, вероятно, имел место и при переходе из неорганического мира в органический».

Биолог.

1. Жизнь возможна только при определенных физических и химических условиях (температура, присутствие воды, солей и т.д.).

Физик:

1. Также и для возникновения жизни нужны определенные диапазоны температуры, влажности, давления, уровня радиации, определенная направленность развития Вселенной и время.

Биолог.

С глубокой древности и до нашего времени было высказано бессчетное количество гипотез о происхождении жизни на Земле. Все их многообразие сводится к двум взаимоисключающим точкам зрения:

Сторонники теории биогенеза полагали, что все живое происходит только от живого. Таким образом, они приходили к выводу о вечности жизни.

Их противники защищали теорию абиогенеза: они считали возможным происхождение живого от неживого, то есть в той или иной мере допускали возможность самозарождения жизни.

До XIX в. велись споры между сторонниками биогенеза и абиогенеза.

Филолог:

...В природе мировой,

В борьбе стихий,

В развитии постепенном

Все существа,

все формы создались,

И Жизнею

могучею зажглись!

Эраз­м Дарвин

Донаучные представления о происхождении жизни на Земле

Гипотеза 1. Креационизм

О проблеме возникновения жизни люди за­думывались с самых давних времен. В легендах и мифах наро­дов мира представлены самые различные взгляды на этот счет. С момента появления и распространения религий высказывалось предположение о том, что все сущее во Вселенной, в том числе и жизнь, было создано единой Силой, Творцом в результате акта сверхъестественного творения в про­шлом.

Биолог.

Религия, рассматривая вопрос происхождения жизни, ищет главным образом ответ на вопросы «почему?» и «для чего?», а не на вопрос «каким образом?». Кроме того, ученые в своих поисках обычно используют наблюдение, эксперимент и моде­лирование, богословы же постигают истину через веру.

Ни доказать, ни опровергнуть креационистскую концепцию в настоящее время невозможно.

Представления древних и средневековых философов.

Гипотеза 2. Самопроизвольное зарождение жизни из неживого вещества

Теория спонтанного зарождения жизни существовала в Вавилоне, Египте и Китае как альтернатива креационизму. Она восходит к Эмпедоклу и Аристотелю: определенные «частицы» вещества содержат некое «альтернативное начало», которое при определенных условиях может создать живой организм.

Аристотель считал, что активное начало есть в оплодотворенном яйце, солнечном свете, гниющем мясе. Аристотель на основе сведений о животных, которые поступали от воинов Александра Македонского и купцов-путешественников, сформировал идею постепенного и непрерывного развития живого из неживого и создал представление о «лестнице природы» применительно к животному миру. Аристотель, который считал, что живое может возникать и в результате разложения почвы, не сомневался в самозарождении лягушек, мышей и других мелких животных.

Авторитет Аристотеля поддерживался средневековой церковью, поэтому идея самопроизвольного зарождения го­сподствовала в умах длительное время и направляла древних алхимиков на поиски рецептов искусственного превращения неживого вещества в живую материю.

У Демокрита начало жизни было в иле, у Фалеса – в воде, у Анаксагора – в воздухе. Платон говорил о самозарождении живых существ из земли в процессе гниения.

Однако, с приходом Христианства, особенно в Средние века, теория спонтанного зарождения оказалась под гнётом Церкви. Её считали атрибутом колдовства и проявлением дьявольщины. Идеи самозарождения были объявлены еретическими, и долгое время о них не вспоминали. Тем не менее, она продолжала существовать.

На рубеже XVI-XVII Ван Гельмонт описал эксперимент, в котором ему удалось из грязного белья и пшеницы, помещённых в тёмный шкаф, получить мышей. Активным началом зарождения мыши Ван Гельмонт считал человеческий пот.

Бэкон тоже считал, что гниение – зачаток нового рождения. Идеи самозарождения жизни поддерживали Галилей, Декарт, Гарвей, Гегель, Ламарк.

В конце XVII века (в 1688 г.) итальянцем Франческо Реди был проведён более строгий эксперимент: в сосуды было помещено мясо, рыба, змеи, часть сосудов была запечатана, часть оставалась открытой. Выяснилось, что в запечатанных сосудах никакого зарождения не произошло, в открытых же завелись личинки мух. Таким образом, он доказал, что появляющиеся в гниющем мясе белые маленькие черви – это личинки мух. Из этого Реди был сделан вывод о возникновении живого только из предсуществующей жизни, и сформулирован принцип: все живое – из живого.

В 1765 году Ладзардо Спалланцани подвергнул мясные и овощные отвары кипячению и сразу же запечатал их. Через несколько дней он исследовал отвары и не обнаружил никаких признаков жизни. Из этого он заключил, что высокая температура уничтожила всё живое и ничего нового уже не могло возникнуть.

В 1860 г. Пастер показал, что бактерии могут быть везде и заражать неживые вещества, для избавления от них необходима стерилизация, получившая название пастеризации.

Значение опытов Луи Пастера:

• опровержение витализма;

• доказательство того, что живое не может возникнуть из не­живого;

• на основании опытов Пастера созданы методы стерилизации,
  разработано учение об асептике и антисептике, внедрен ме­тод консервирования в пищевой промышленности.

Биолог: Таким образом, окончательно теория самозарождения была повержена в опытах Луи Пастера, доказавшего справедливость теории биогенеза, т. е. происхождения жизни из предшествующей жизни. Правда, это вызвало затруднительный вопрос о происхождении самого первого живого организма.

Современные гипотезы происхождения жизни

Биолог. Жизнь как особая форма существования материи характеризует­ся двумя отличительными свойствами — самовоспроизведением и обменом веществ с окружающей средой. На свойствах саморепро­дукции и обмена веществ строятся все современные гипотезы воз­никновения жизни. Наиболее широко обсуждаются коацерватная и генетическая гипотезы.

Гипотеза 3. Теория биохимической эволюции (Опарина-Холдейна)

Биолог: Известное утверждение «живое — от живого», называемое принципом Реди, в настоящее время не подвергается сомнению. Но как же возникли самые первые живые существа?

Учащийся 1: По пред­ставлениям, высказанным в 1924 г. А. И. Опариным, а затем в 1929 г. Дж. Холдейном, жизнь возникла из неживой мате­рии на Земле в результате химической эволюции — сложных химических преобразований молекул, их полимеризации, воз­никновения надмолекулярных агрегатов.

Считается, что этому событию благоприятствовали следующие условия:

• наличие в атмосфере Земли соединений, обладающих вос­становительными свойствами;

• наличие воды, свойства которой имеют огромное значение для всего живого;

• совокупность физических факторов — относительно высокой температуры, мощных электрических разрядов, высокого уровня ультрафиолетового излучения.

Учащийся 2: Этапы возникновения жизни на Земле:

Основу гипотезы составляет утверждение, что начальные этапы биогенеза были связаны с формированием белко­вых структур. По теории А. И. Опарина, можно выделить несколько этапом возникновения жизни на Земле.

1. Первый шаг — абиогенный синтез органических веществ (синтез органических веществ из неорганических).

2. Вторым шагом был процесс концентрирования органических веществ (появление сложных полимеров – нуклеино­вых кислот, белков, полисахаридов) и образования коа­церватов (образование первичных жи­вых организмов).

Коацерваты обладают свойствами живого:

• могут поглощать некоторые вещества (питание);

• в результате поглощения вещества увеличиваются в размерах (рост);

• в результате химических реакций некоторые вещества переходят во внешний раствор (выделение);

— некоторые капли разрушаются, а некоторые выживают (естественный отбор);

— при встряхивании коацерваты дробятся (размножение).

Отличие коацерватов от живого:

— нет воспроизведения по матричному синтезу;

— отсутствие самообновления состава.

1. Третий шаг — появление само­воспроизводящихся молекул.

От простых углеродистых соединений химическая эволюция привела к высокополимерным молекулам, которые составили основу фор­мирования примитивных живых существ. Переход от химической эволюции к биологической характеризовался появлением новых качеств, отсутствующих на химическом уровне развития материи. Главными из них были:

• внутренняя организация протобионтов,

• при­способленная к окружающей среде благодаря устойчивому обмену веществ и энергии,

• наследование этой организации на основе гене­тического кода.

Вероятно, это были простей­шие нуклеотиды. Сборка молекулы по составу и структуре другой молекулы означала возникновение нового принципа химического синтеза — матричного.

Первые нуклеотиды медленно синтезировались по принципу комплементарности. В процессе самовоспроизведения полину­клеотидных молекул в некоторых случаях возникали «ошибки», т. е. возникали мутации. Возможно, на полинуклеотидах непосредственно собирался белок.

Отбор как основная причина совершенствования коацерватов до первичных живых существ — центральное положение в гипотезе Опарина.

Клетка — основная элементарная единица жизни, способная к размножению, в ней протекают все главные обменные процессы (биосинтез, энергетический обмен и др.). Поэтому возникновение клеточной организации означало появление подлинной жизни и на­чало биологической эволюции.

Гипотеза 4. Панспермия

Учащийся: После образования нашей планеты на ней сложились условия, благоприятные для разви­тия жизни, которая была занесена из окружающего мирового пространства. Эта идея о возможном «заносе» на Землю жизни из космоса называется концепцией панспермии. По мнению ее приверженцев, в мировом пространстве, наряду с неживыми телами (метеоритами, астероидами, пылью и т. д.), присутству­ют и зачатки живых организмов в виде спор, вирусных частиц и т. п. Попадая в благоприятные условия, эти зачатки разви­ваются в различные, зависящие от особенностей окружающей среды, формы живых существ. Споры жизни рассеяны в космо­се, на Землю они попадают с космической пылью, около 250 т которой в сутки попадает на Землю.

Видеофрагмент «Космос. Жизнь» (00.00.20 мин.).

Видеофрагмент «Начало жизни в Космосе» (00.00.15 мин.).

Видеофрагмент «Жизнь в Космосе» (00.00.36 мин.).

Видеофрагмент «Из Космоса на Землю» (00.01.20 мин.).

Биолог: Возражения ученых по данной гипотезе: споры гибнут в кос­мосе от радиации; споры тоже должны были где-то возникнуть.

Физик: Для подтверждения этой гипотезы используются факты появления НЛО. В 60-х годах астрофизики с помощью радиотелескопов стали прослушивать космос, затем и передавать послания. Создана международная программа «Поиск внеземного разума», в которой участвуют 8 стран, имеющих наибольшие радиотелескопы.

Видеофрагмент «Финал» (00.01.40 мин.).

Биолог:

Биолог: Возможно ли возникновение жизни на Земле сейчас?

Ответ: Нет. Это крайне длительный процесс, в течение которого сложные молекулы (нуклеиновые кислоты и белки) прошли отбор на устойчивость к воспроизведению подобных. Даже если и появятся новые зачатки, то они будут окислены и использо­ваны гетеротрофами. В настоящее время живое происходит только от живого (биогенное происхождение), т. е. в процессе размножения себе подобных.

Физик: Известный астрофизик, член-корреспондент АНРФ И.С. Шкловский считает, что наша цивилизация является единственной в нашей Галактике или даже во всей наблюдаемой вселенной. Этот вывод только подчеркивает необходимость особой ответственности человечества по сохранению нашей планеты как среды обитания жизни.

Биолог: Несмотря на все сказанное на этом симпозиуме, проблема возникновения жизни на Земле остается нерешенной, и при всех огромных успехах биохимии ответы на вопросы носят умозрительный характер. Гипотезы, которая могла бы стать “руководящей” и превратиться во всеобъемлющую теорию, пока нет.

Филолог: А закончить наш урок мне хочется стихотворением, которое написал ваш одногруппник – Гончаров Иван:

Все мы живем на планете Земля,

У каждого из нас свой принцип Бытия.

У человека есть своё пренназначение,

И это всё совсем не увлечение.

По жизни мы все оступаемся,

Но это не конец, ведь жизнь продолжается.

У нас у каждого своя судьба,

И за неё борются все,

И даже я!!!

Жизнь нам твердит свои законы

И в ней бывают свои проколы.

Не падайте духом,

Ведь жизнь такая,

Какая б она не была,

Но она – родная!!!

Литература

1. Биологический энциклопедический словарь. Главный редактор М.С. Гиляров. Москва: Большая Российская Энциклопедия, 2000.

2. Биология для поступающих в ВУЗы. Под ред. Академика РАМН, профессора В.Н. Ярыгина. Москва: Высшая школа, 2003.

3. Воронцов Н.Н., Сухорукова Л.И. Эволюция органического мира. Факультативный курс, учебное пособие для 10-11 классов средне школы. Москва: наука, 2002.

4. Генри M. Библейские основания современной науки. – СПб,: Библия для всех, 1995. – 480 с.

5. Грин Н., Стаут У., Тейлор Д.. Биология в 3 томах. Москва: Просвещение, 1990.

6. Жизнь — как она возникла? Путем зволюции или путем сотворения? – Watch Tower Bsble and tract of society of Pennsylvania, 1992. – 256 c.

7. Киселева Э.А. Книга для чтения по дарвинизму. Москва: Просвещение, 1990.

8. Климчишин І. А., Крячко І. П. Астрономія. 11 кл. – К.: Знання Украї­ни, 2002.

9. Коран / Пер. И. Ю. Крачковского. – М.: Маджес, 1990.

10. Кучеренко М. Є., Вервес Ю. Г. Загальна біологія: Підручник для учнів 10-11 кл.– К: Генеза, 2000.

11. Научный креационизм. – BEE Intematsonal, 1999. – 224 c.

12. Святе письмо Старого та Нового Завіту / Пер. І. Хоменка. – К.: Українське Біблійне Товариство, 2000.

13. Тейлор Й. В умах людей. Дарвин и новый мировой порядок. – Симфе­рополь: Христианский научно-апологетический центр, 2001. – 552 с.

20