Древняя Греция на заре своего становления знала семь мудрецов.. И самым прославленным из них был Фалес из Милета (VI в. до н. э.). Он первым из мудрецов древности сделал попытку постичь первооснову всего сущего. "Самое замечательное - вода! - воскликнул Фалес. - Только ее можно встретить одновременно в трех состояниях: твердом, жидком и газообразном. Вода - вот первооснова всего сущего. Из воды вещи зарождаются в самом начале и в нее превращаются при окончательном уничтожении, причем первооснова остается неизменной, а меняются только ее состояния".
Фалес Милетский был недалек от истины, став два с половиной тысячелетия назад, по словам Ф. Энгельса, одним из первых представителей "стихийного материализма". В воде возникла жизнь. Мировой океан - колыбель жизни. Без воды немыслимо существование органического вещества. Наша кровь состоит на 90% из воды, наши мускулы - на 75%; даже самое "сухое" в нас - кости, и те содержат 28% воды. В целом наше тело в зрелом возрасте состоит на 65% из воды.
Ежегодно мы пропускаем через себя количество воды, равное более чем пятикратному весу нашего тела, а в течение жизни каждый из нас поглощает около 25 т воды. Лишить человека воды - значит, лишить жизни.
Значение воды для человека становится особенно понятным тогда, когда он ее лишается. Без пищи человек может существовать 40 дней, а без воды умирает на восьмые сутки. При потере живым организмом 10% воды наступает самоотравление, а при 21% - смерть. Без воздуха жизнь возможна. Есть бактерии, обходящиеся без кислорода (так называемые анаэробы). Но без воды пока неизвестна никакая форма жизни. Лишить природу воды - значит обратить ее в мертвый холодный камень.
РЕЦЕНЗИИ. ОТЗЫВЫ
МИРОВОЙ ОКЕАН - КОЛЫБЕЛЬ ЗЕМНОЙ ЖИЗНИ*
Необозримое число опубликованных гипотез происхождения и эволюции жизни на Земле пополнилось кардинально отличающейся от всех прежних новой гипотезой, представляемой известным геохимиком А.А. Дроз-довской. Еще в конце восьмидесятых годов прошлого века она опубликовала свою версию причины первого в истории Земли глобального проявления одноклеточных организмов в осадочных породах, перекрывающих раннепротерозойскую джеспилитовую формацию криворожского типа (ДФКТ), возраст которой оценивается интервалом изотопных дат 2,4-2,2 млрд лет. Версия была основана на созданной А.А. Дроздовской компьютерной физико-химической модели генезиса ДФКТ, согласно которой эта формация являет собой хемогенно-осадочный продукт морского редокс-барьерного се-диментогенеза, образованный во время перехода внешних оболочек Земли из восстановительных условий развития в окислительные. Взяв за точку отсчета верхний возраст этой формации, А.А. Дроздовская предложила тогда считать, что глобальное образование одноклеточных организмов на рубеже геологического времени 2,2 млрд лет назад было спровоцировано впервые появившимся тогда в атмосфере и Мировом океане термодинамически устойчивым кислородом.
И вот теперь, спустя почти двадцать лет, А.А. Дроздовская представила в своей новой книге весьма обстоятельно обоснованную гипотезу истории земной жизни, названную геоэнергогенной. А.А. Дроздовская утверждает, что образование жизни на Земле и все скачкообразные перестройки видового состава организмов биосферы, происходившие на перестроечных рубежах биологической эволюции, осуществлялись под воздействием взрывоподобных геодинамических катаклизмов, которые периодически возникали в менявшихся во времени энерговзаимодействиях Земли с Космосом. Она полагает, что такие катаклизмы порождали в земной коре тектонические разломы, через которые из недр на поверхность вырывались мощные потоки геогенных энергий, и они так или иначе преобразовывали материальный мир земной экзосферы.
Первое в истории Земли глобальное геоэнергогенное образование первичных форм живой материи А.А. Дроздовская увязывает с самым мощным в истории Земли взрывоподобным геодинамическим катаклизмом, возникшим, согласно гипотезе, на рубеже 2,4 млрд лет назад. Она полагает, что такой катаклизм обусловил своеобразный «раскол» земной коры и образование множества разломов, в которых и начали отлагаться осадки джеспилитовой формации. А все последующие перестройки видового состава биосферы, периодически происходившие в последующем времени биологической эволюции, А.А. Дроздовская увязывает с взрывоподобными геодинамическими катаклизмами меньшей мощности, которые, по ее мнению, осуществляли геоэнергогенное усложнение организации живой материи.
* А.А. Дроздовская. Жизнь: происхождение и эволюция в энерговзаимодействиях Земли с Космосом. - Киев: Символ-Т, 2009. - 334 с.
Доверительность обоснований гипотезы А.А. Дроздовской зиждется на комплексном характере ее исследования, которое она выполняла, как это теперь принято говорить, «на стыке» нескольких наук, используя методы как традиционных геологических и физико-химических наук, так и двух новых наук - геоэкологии и эниологии. Определяющую роль в формировании гипотезы сыграло применение новейших компьютерных технологий, позволивших резко расширить диапазон учитываемых в исследовании параметров геохимической эволюции, которые должны были термодинамически ограничивать ход развития химической эволюции Мирового океана и атмосферы как во всем времени геологической истории, так и на протяжении времени образования ДФКТ в интервале рубежей 2,4-2,2 млрд лет назад.
Вместе с тем, нужно признать, что весьма значимую роль в формировании гипотезы сыграли геоэкологические и эниологические технологии исследования влияния процессов энергообмена Земли с Космосом на экологию. В книге А.А. Дроздовской их описанию отведена чуть ли не треть ее объема.
Понятно, что эта часть книги будет принята далеко не всеми ее читателями, поскольку многие геоэкологические, и, в особенности, эниологи-ческие, в частности, биолокационный, методы исследования, пока официально не причислены к рангу научных методов. Однако, широкое применение этих методов в геологической практике заставляет расценивать полученные с их помощью результаты как весьма перспективные.
В книге детально описаны многие созданные А.А. Дроздовской оригинальные биолокационные технологии, позволяющие определять изменения энергетических состояний организмов биосферы в воздействиях излучений физических полей окружающей среды. Особое внимание читателя должна привлечь созданная А.А. Дроздовской трехдипольная модель биополя, раскрывающая необозримые возможности в определениях специфики воздействия физических полей окружающей среды на человека. Несомненный интерес вызовут и описанные в книге авторские представления о будущей судьбе человечества в воздействиях энергообмена Земли с Космосом и о роли религиозных верований в формировании мировоззрения о природе и механизмах таких воздействий на организмы биосферы.
В заключение следует сказать, что установленная А.А. Дроздовской генетическая связь истории глобального образования первичных форм живой земной материи с началом формирования в морском седиментогенезе ДФКТ неоспоримо свидетельствует о том, что колыбелью земной жизни был Мировой океан.
В целом же выполненная А.А. Дроздовской работа представляется зарождением нового научного направления в комплексных исследованиях геологических проблем.
Е.А. Кулиш, академик НАН Украины, член-корреспондент РАН, профессор, доктор геолого-минералогических наук
Тип урока : урок – путешествие.
Цель урока: обобщить и систематизировать знание из области биологии физики, установить межпредметные связи; показать связь теории с практикой; показать значение Мирового океана и основные проблемы, связанные с его изучением и освоением.
Скачать:
Предварительный просмотр:
Тема урока : Мировой океан-колыбель жизни.
Тип урока : урок – путешествие.
Цель урока: обобщить и систематизировать знание из области биологии физики, установить межпредметные связи; показать связь теории с практикой; показать значение Мирового океана и основные проблемы, связанные с его изучением и освоением.
Оборудовани е: презентация «Мировой океан», таблицы, географическая карта, видеоматериал.
ХОД УРОКА.
- Постановка учебной проблемы.
Приветствие всех присутствующих на борту круизного лайнера «Крым»: дорогие друзья, сегодня мы совершим незабываемое путешествие по Мировому океану, на батискафе опустимся в его глубины и познакомимся с его обитателями. Сегодня нас будут сопровождать эксперты, они окажут нам необходимую помощь, когда мы будем в ней нуждаться.
- Обобщение и систематизация знаний .
Первое слово предоставляется эксперту географу, который знакомит с основными данными о Мировом океане: площади поверхности, средней глубине, солености, залежах полезных ископаемых, биосфере.
Демонстрируется видеофильм, в котором показаны жители подводного царства, глубоководные аппараты - батискаф, батисфера, аквалангисты, изучающие подводный мир.
В ходе демонстрации видео делаем паузы, во время которых заслушиваются короткие сообщения учеников и обсуждается увиденное. С физической точки зрения предлагаются такие вопросы.
● Почему для исследования подводных глубин необходимо спецснаряжение?
● Как кислород, необходимый для дыхания рыбам попадает в воду?
● Для чего рыбам нужен плавательный пузырь?
● Как регулируется глубина погружения рыб при его помощи?
● Почему у подводных растений стебель мягкий и гибкий?
● Как измерить глубину воды под кораблем?
● Почему рыбы, акулы, дельфины имеют обтекаемую форму?
● Почему нефтяное загрязнение воды опасно?
Эксперты-биологи характеризуют животных, которых ученики видят на экране.
◄ Эксперт – биолог.
В мировом океане живет более 160 тыс. видов животных и около 10 тыс. видов водорослей. Водоросли играют значительную роль в обеспечении кислородом жителей вод, человек потребляет их в пищу, использует как удобрения, из них получают йод, спирт, уксусную кислоту. В Мировом океане ежегодно вылавливают 85 млн. тонн рыбы. Это не только 1% мирового продовольственного производства, но и 15% потребляемых человечеством животных белков. Шельф океана содержит величайшие запасы нефти и газа, железо-магниевых руд и других полезных ископаемых.
◄Океанолог
Акулы – из ряда пластинчатожаберных рыб. Длина тела от0,2 м (черная акула) до 20 м (гигантская акула). Известно около 250 видов. Широко распространены главным образом в тропических моря. Объект промысла (мясо употребляют в еду, из печени получают рыбий жир, из костяка – клей) Большие акулы (Китовая, синяя) являются опасными для человека.
◄Физиолог
Электрический скат может создавать напряжение 650 В. Интересный рецепт электролечения при помощи электрического ската был описан древнеримским лекарем в 1 столетии н.э.: «Головная боль исчезает, если живого черного ската поместить на болезненную точку и держать его, пока боль не исчезнет». Древние греки считали, что электрические скаты могут «заворожить» жертву, и называли их «нарке» - т.е. тот что оказывает оцепенение, отсюда и название «наркотик».
◄Зоолог
Размах плавников манты достигает 8 м. Масса около 3 тонн. На голове у него небольшие рога, которыми он загоняет в рот мелкие рыбешки. За эти «рога» их и прозвали «морскими дьяволами»
◄ Генетик
Мурена имеет змееподобное тело длиной 3 м. На челюстях острые зубы, которые раньше ошибочно считали отравленными. Кожа без чешуи. Мурены обычно прячутся в трещинах подводных рифов и скал, ожидая свою добычу -рыб, крабов, каракатиц. На человека сама мурена не нападает, только в том случае, если ее потревожить. Мясо некоторых видов мурены вызывает сильное отравление в случае приема ее в пищу.
◄ Биофизик
Удельный вес хрящевых рыб больше, чем удельный вес воды, поэтому они должны постоянно двигать хвостом, чтобы не упасть на дно. Кроме этого им помогают передвигаться в воде подводные течения.
◄Эколог
Ежегодно в Мировой океан попадает 5-10 млн. тонн нефти. Чтобы понять, как это много, можно привести такой пример: 1 л разлитой нефти перекрывает доступ кислорода до 40 тыс. литров морской воды. Мы знаем, что плотность нефти меньше плотности воды, поэтому она растекается по поверхности воды и создает тонкую пленку на ее поверхности. По данным американских ученых 1/3 океана покрыта нефтью. Мало того, что без доступа кислорода могут погибнуть рыбы, которые им дышат, но это настоящее несчастье и для водоплавающих птиц. Как выдумаете почему?
◄Микробиолог
Нефтяное пятно не пропускает солнечные лучи, вследствие чего престает размножаться планктон – основа пищи морских обитателей. В моря и океаны попадают жидкие и твердые бытовые отходы (фекалии, синтетические пленки т емкости, пластмассовые сетки) Эти материалы легче воды, а поэтому долго плавают на поверхности. У рыб, которые выжили в таких условиях, моллюсков и ракообразных уменьшается скорость роста. Нередко изменяется и видовой состав организмов.
- Подведение итогов урока
Учитель подводит итог урока, еще раз акцентирует внимание на экологических проблемах Мирового океана, связанных с жизнедеятельностью человека. Благодарит все присутствующих за работу.
ОКЕАН – КОЛЫБЕЛЬ ЖИЗНИ
Жизнь в океанах зародилась свыше тысячи миллионов лет назад, но какие таинственные силы заставили развиваться и множиться живые организмы - остается загадкой до наших дней.
Происхождение жизни на земле пытаются объяснить четыре основные теории . Первая утверждает, что вселенная существует вечно, и в ней всегда существовали живые клетки. Как только раскаленная звезда охлаждается до температуры, при которой возможно существование жизни, ее заселяют крошечные живые частицы «cosmozoans» , которые переносятся космическими излучениями с других небесных тел. Эта простая и своеобразная гипотеза соответствует теории о непрерывности материи, которая в последнее время появилась в научном мире. Гипотеза построена настолько искусственно, что ее невозможно ни опровергнуть, ни подтвердить.
Вторая гипотеза основана на мистическом начале, считая зарождение жизни на земле результатом вмешательства сверхъестественных сил . Гипотеза примитивна, но на ней основаны все религии мира и даже в наши дни немало людей, наделенных великим разумом, склоняются к этой точке зрения. Признать эту гипотезу - значит бросить человечество в бездну невежества и суеверий и полностью отрицать величие современной науки.
Третья гипотеза полагает, что жизнь зародилась совершенно случайно,
в результате взаимодействия
химических элементов, которому способствовали благоприятные условия. Когда накопилось достаточное разнообразие химических элементов, значительно возросло число их хаотических соединений, одно из которых зародило живые клетки. Математика доказывает, что если непрерывно бросать двадцать игральных костей, то после многочисленных попыток может выпасть сразу двадцать шестерок или двадцать единиц. Также математически можно доказать, что химические элементы, непрерывно взаимодействуя друг с другом в условиях определенной температуры и давления, могут образовать
живую клетку
. Многие сторонники этой гипотезы считают, что изменения в природе происходят случайно, как случайна и сама эволюция материи.
Четвертая гипотеза утверждает, что живая природа появилась вследствие неизбежного и закономерного процесса : земноводные развились из позвоночных и беспозвоночных, обитавших в древних морях, пресмыкающиеся - из земноводных, млекопитающие - из пресмыкающихся. В единой эволюции между живой и неживой природой не было разрыва. Один из основных этапов эволюции - развитие живого существа из неживого протекал на границе между сушей и первичным океаном.
В природе существуют удивительные организмы - фильтрующие вирусы , которые находятся на границе между живым и неживым веществом. Некоторые из этих вирусов, взятые изолированно, представляют собой крошечные твердые тела, но стоит этим вирусам соединиться с живой тканью, как они сразу «оживают». Примером может служить вирус мозаичной болезни табака . В изоляции этот вирус является неживым веществом, неспособным к воспроизведению, но введенный в ткань табачного листа, быстро размножается и поражает растение.
Все современные гипотезы признают за морской водой ведущую роль в зарождении и развитии жизни. Океан не только зародил жизнь, но и продолжает ее поддерживать своей живительной влагой. Жидкость, содержащаяся в теле всех живых организмов, начиная от простейшего беспозвоночного и кончая человеком, по своему составу близка к морской воде, и очень мало отличается от нее по составу солей, а у некоторых животных (например, у собаки) совпадает полностью. Это может служить главным доказательством того, что жизнь возникла в океане, который является прародителем всего живого.
Но океан не только дал начало жизни, он продолжает ее поддерживать во всех биологических формах . Все наземные животные бережно хранят свою влагу, защищаясь водонепроницаемой кожей, а растения своими корнями высасывают из земли живительную влагу. В экстремальных условиях одной из главных опасностей для человека нередко является обезвоживание . Предельное выживание без воды при нормальных температурах не более 14 суток, при высокой температуре тропических широт этот срок значительно меньше. При отсутствии пищи предел выживаемости достигает 60-70 суток. Морским животным не надо вести борьбу за сохранение влаги пока они находятся в своей родной стихии, но выброшенные приливом или штормом на берег, они становятся беспомощными и быстро погибают. Отсюда и известная поговорка: «Как рыба, выброшенная из воды» .
Жизнь в океане имеет свои особенности: соленость воды, освещенность, большое давление, незначительное содержание кислорода и низкие температуры на больших глубинах. Морские организмы способны жить при большой концентрации солей, но соленость оказывает заметное влияние на распределение видов. В сравнительно мелких местах, куда солнечные лучи проникают в достаточном количестве, рыба лучше освещена со спины, чем с боков, и поэтому мелководные рыбы имеют соответствующую защитную окраску - темная окраска спины постепенно переходит в светлую окраску брюха. Чем глубже солнечные лучи проникают в водяную толщу, тем слабее они становятся, на больших глубинах царит мрак, а глубоководные животные приобрели светящиеся органы, позволяющие им ориентироваться в темноте.
С увеличением глубины нарастает давление и при погружении на 1000 метров достигает 100 атмосфер. При таком давлении кусок деревянного бруска или пробки уменьшается в объеме в два раза, а на глубине 5000 метров наблюдается явление «взрывов», под действием которых ломаются на куски стеклянные изделия, заключенные в толстостенные металлические ящики. Глубоководные животные комфортно себя чувствуют на любых глубинах, так как давление жидкости внутренних тканей равно давлению воды, но если оно окажется за пределами глубинной среды, его немедленно выбросит на поверхность и разорвет на куски - животное погибнет, «разбившись при падении вверх» .
Океан содержит строго ограниченное количество кислорода, которого достаточно только для химических процессов, обеспечивающих рост морских животных и их перемещения в поисках пищи. Физическая активность любого животного зависит от количества кислорода, и поскольку его концентрация в океанской среде невелика, темп жизни в океанах медленнее, чем на суше. Больше всего кислорода в поверхностном слое морей, который в процессе фотосинтеза насыщает кислородом микроскопический планктон. Морские обитатели не страдают от недостатка кислорода, так как они затрачивают на свое движение значительно меньше энергии, преодолев силы земного притяжения. Плотность тел морских животных и растений очень близка к плотности океанской воды, поэтому среда поддерживает их - они могут легко всплыть, опуститься на глубину или просто в раздумьи остановиться, наблюдая за окружающим миром. Примерно так чувствует себя в воде и хороший пловец.
На больших глубинах царит не только вечный мрак, но и вечный холод . Плавая в тропических широтах под потоками солнечного света, прогревающего верхние слои океана, трудно представить, что внизу, на глубине 600 метров, температура всего на 4° выше точки замерзания. В высоких южных широтах начинает сказываться влияние вечных льдов, и температура воды у дна в Антарктике понижается до 0,5°С. Таким образом, глубинные животные живут в почти не меняющемся мире, где царит вечная ночь и властвует вечная зима.
Океан является одной из великих естественных областей Земли, создающей условия для разнообразных форм жизни.