Условия для возникновения жизни земле. Условия жизни на земле. Жизненные формы растений

Трудно точно сказать, сколько сотен миллионов лет назад создались условия для возникновения жизни на Земле - появилась влага , определенные устойчивые температуры и первичные углеродные соединения , послужившие основой для создания белковых тел с новым свойством - самообменом .

Эволюция материи на Земле

Совершенно очевидно, что возникновению такого замечательного свойства материи, преобразившего нашу планету, предшествовал очень длительный период эволюции этой материи на Земле .

Если мы хотим понять, как произошла наша жизнь, мы должны проследить историю развития материи.

Академик А. И. Опарин Эволюция материи на Земле.

Развитие материи от неживого вещества к живому

Как известно, современная жизнь может развиваться и существовать в довольно узких температурных границах. Известны полярные водоросли красный снег , способные расти даже при минус 30 градусах, и водоросли горячих источников , существующие при плюс 70-90 градусах. Эти температуры и нужно рассматривать как возможные температурные пределы условий, в которых могла зародиться жизнь. По мере остывания земной коры на нашей планете постепенно возникали и усложнялись различные химические соединения. Синтетическая химия помогает выяснить условия, необходимые для возникновения жизни на Земле. Достижения химии полностью подтверждают предполагаемый ход развития материи от неживого вещества к живому . Например, знаменитый русский химик А. М. Бутлеров в 1861 году, соединив формалин (ядовитое вещество, в состав которого входят углерод, водород, кислород) с водным раствором извести, получил сахаристое вещество. Позднее были искусственно получены и жиры. А академику А. Н. Баху впервые удалось синтезировать вещества, близкие к простейшим белкам.

Гипотезы о происхождении жизни на Земле

В ХIХ столетии существовало несколько гипотез о происхождении жизни на Земле. Некоторые из них имели видимость научности и опирались якобы на достижения физики и химии.

• Широко были распространены гипотезы, по которым жизнь на Земле развилась из ничтожно малых зародышей, перенесенных на Землю из мирового пространства. Переносчиками жизни якобы являлись метеориты, то-есть падающие на Землю небесные тела.
• Позднее, когда известный русский физик Лебедев доказал существование давления света, возникла гипотеза о возможности перенесения зародышей жизни с планеты на планету лучами света.

Но эти гипотезы на самом деле ничего не объясняли, так как оставался нерешенным главный вопрос: как же возникла жизнь где-то там, откуда она якобы была перенесена на нашу Землю? В ХIХ веке была выдвинута гипотеза происхождении жизни на основе понимания общих законов развития природы.

• Жизнь не была занесена к нам откуда-то из мирового пространства, а возникла здесь, на Земле, как новая ступень в развитии материи. Материя в условиях остывавшей планеты давала все более и более сложные химические соединения. В результате длительного развития материи возникала высшая ее форма - белковое вещество с новым свойством самообновления. Таким образом, объяснить, как произошла жизнь, это значит объяснить, как возник белок.

Теория происхождения белковых тел

Самая известная теория происхождения белковых тел разработана ученым академиком А. И. Опариным . Он много лет занимался изучением вопросов о происходивших на Земле процессах, в результате которых из неживой материи возникла жизнь. Опарин обращает особое внимание на условия, способствовавшие возникновению живого вещества, а из него - живых организмов. постепенно остывала, но внутреннее тепло планеты, (подробнее: ), заметно проявлялось еще долго: вода океанов нагревалась не только Солнцем, но и подогревалась снизу.
Вода океана. Неприглядный вид имела в то время Земля, (подробнее: ). На просторах обширного, но еще неглубокого океана местами острыми выступами торчали каменные скалы. Мало еще было осадочных пород, а первые материки имели угловатый, неровный рельеф. Совершенно иной состав, чем теперь, имела атмосфера. В ней почти полностью отсутствовал газообразный кислород (он был связан в кислородных соединениях), зато много было водяных паров и таких веществ, как аммиак, циан и другие. Несомненно, этими веществами была насыщена и вода океанов. Так постепенно создались условия для возникновения многочисленных углеродных соединений - сложных органических веществ . Наибольшее число их возникало, конечно, в водоемах, ибо вода всегда являлась деятельным посредником и участником в химических процессах. Академик А. И. Опарин писал:

Внешние условия, которые создались в водоемах первородного океана мало чем отличались от тех условий, которые мы можем воспроизвести в наших лабораториях. Отсюда ясно, что в любой точке тогдашнего океана, в любой лагуне и высыхающей луже должны были образоваться те же сложные органические вещества, которые получились в колбе Бутлерова, в стакане Баха и других подобных опытах.

Последовательно, шаг за шагом, прослеживает Опарин возможный путь развития неживого вещества и превращения его сначала в простейшие органические вещества, состоящие из углерода, водорода, кислорода и азота , а затем в сложные белки и, наконец, в живые белковые тела . Все эти химические превращения происходили в обстановке, естественной для развития нашей планеты. В каком виде первоначально существовала жизнь на Земле и сколько времени понадобилось, чтобы создались условия для возникновения жизни на Земле, чтобы она приняла более высокоорганизованные формы, - сказать трудно. Относительно этого вопроса высказывают научные предположения, основанные на изучении химических и физических свойств веществ, на астрономических данных о процессах, происходящих во

Для того чтобы возникла жизнь, должны были выполняться три условия. Во-первых, должны были образоваться группы молекул, способные к самовоспроизведению. Во-вторых, копии этих молекулярных комплексов должны были обладать изменчивостью, так чтобы одни из них могли эффективнее пользоваться ресурсами и успешнее противостоять действию среды, чем другие. В-третьих, эта изменчивость должна была наследоваться, позволяя некоторым формам численно увеличиваться при благоприятных условиях среды. Зарождение жизни не произошло само по себе, а совершилось благодаря определенным внешним условиям, сложившимся к тому времени. Главное условие возникновения жизни связано с массой и размерами нашей планеты. Доказано,что если масса планеты больше чем 1/20 массы Солнца, на ней начинаются интенсивные ядерные реакции. Следующим важным условием возникновения жизни являлось наличие воды.Значение воды для жизни исключительно. Это обусловлено ее специфическими термическими особенностями: огромной теплоемкостью, слабой теплопроводностью, расширением при замерзании, хорошими свойствами как растворителя и др. Третьим элементом явился углерод, который присутствовал на Земле ввиде графита и карбидов. Из карбидов при их взаимодействии с водойобразовывались углеводороды. Четвертым необходимым условием являлась внешняя энергия. Такая энергияна земной поверхности имелась в нескольких формах: лучистая энергия Солнца,в частности ультрафиолетовый свет, электрические разряды в атмосфере и энергия атомного распада природных радиоактивных веществ.Когда на Земле возникли вещества подобные белкам, начался новый этап в

развитии материи - переход от органических соединений к живым существам.

Первоначально, органические вещества находились в морях и океанах в виде

растворов. В них не было какого-либо строения, какой-либо структуры. Но

когда подобные органические соединения смешивались между собой, из

растворов выделялись особые полужидкие, студенистые образования -

коацерваты. В них концентрировались все находящиеся в растворе белковые

вещества. Хотя коацерватные капельки были жидкие, они обладали определенным

внутренним строением. Частицы вещества в них были расположены не

беспорядочно, как в растворе, а с определенной закономерностью. При

образовании коацерватов возникали зачатки организации, однако, еще очень

примитивной и неустойчивой. Для самой капельки эта организация имела

большое значение. Любая коацерватная капелька была способна улавливать из

раствора, в котором плавает, те или иные вещества. Они химически

присоединялись к веществам самой капельки. Таким образом, в ней протекал

процесс созидания и роста. Но в любой капельке наряду с созиданием

существовал и распад. Тот или иной из этих процессов, в зависимости от

состава и внутреннего строения капельки, начинал преобладать. В результате, в каком-нибудь месте первичного океана смешались

растворы белково-подобных веществ и образовались коацерватные капельки. Они

плавали не в чистой воде, а в растворе разнообразных веществ. Капельки

улавливали эти вещества и росли за их счет. Скорость роста отдельных

капелек была неодинакова. Она зависела от внутреннего строения каждой из

них. Если в капельке преобладали процессы разложения, то она распадалась.

Вещества, ее составляющие, переходили в раствор и поглощались другими

капельками. Более или менее длительно существовали лишь те капельки, в

которых процессы созидания преобладали над процессами распада. Таким образом, все случайно возникающие формы организации сами собой

выпадали из процесса дальнейшей эволюции материи. Каждая отдельная капелька не могла расти беспредельно как одна сплошная масса - она распадалась на дочерние капельки. Но каждая капелька в то же время была чем-то отлична от других и, отделившись, росла и изменялась самостоятельно. В новом поколении все неудачно организованные капельки погибали, а наиболее совершенные участвовали в дальнейшей эволюции

материи. Так в процессе возникновения жизни происходил естественный отбор

коацерватных капелек. Рост коацерватов постепенно ускорялся. Причем научные

данные подтверждают, что жизнь возникла не в открытом океане, а в шельфовой

зоне моря или в лагунах, где были наиболее благоприятные условия для

концентрации органических молекул и образования сложных макромолекулярных

систем. В конечном итоге усовершенствование коацерватов привело к новой форме

существования материи - к возникновению на Земле простейших живых существ.

Вообще, исключительное разнообразие жизни осуществляется на единообразной

биохимической основе: нуклеиновые кислоты, белки, углеводы, жиры и

несколько более редких соединений типа фосфатов. Основные химические элементы, из которых построена жизнь, - это

углерод, водород, кислород, азот, сера и фосфор. Очевидно, организмы

используют для своего строения простейшие и наиболее распространенные во

Вселенной элементы, что обусловлено самой природой этих элементов.

Например, атомы водорода, углерода, кислорода и азота имеют небольшие

размеры и образовывают устойчивые соединения с двух и трехкратными связями,

что повышает их реакционную способность. А образование сложных полимеров,

без которых возникновение и развитие жизни вообще невозможны, связано со

специфическими химическими особенностями углерода. Сера и фосфор присутствуют в относительно малых количествах, но их

роль для жизни особенно важна. Химические свойства этих элементов дают

возможность образования кратных химических связей. Сера входит в состав

белков, а фосфор - составная часть нуклеиновых кислот.

Биосфера
Совокупность всех живых организмов образует живую оболочку Земли, или биосферу. Она охватывает верхнюю часть литосферы (твердую оболочку Земли), нижнюю часть атмосферы (газообразной оболочки) — тропосферу — и всю гидросферу (водную оболочку).

В биосфере происходит жизнедеятельность всех живых организмов, связанных с природными процессами. Живые организмы — это гигантская сила, которая преображает внешний вид планеты.
Зеленые растения сформировали современную атмосферу планеты и поддерживают постоянство ее состава. Растения соединяют нас с космосом, используя энергию Солнца в процессе фотосинтеза и запасая ее в виде химической энергии органических веществ.
Из органических остатков с участием микроорганизмов образуется грунт. Каменный уголь, горючие газы, торф, нефть — все это создано растениями и другими живыми организмами.
Факторы неживой природы и жизни
Для развития жизни на нашей планете необходимы:
— Кислород;
— Вода в жидком состоянии;
— Углекислый газ;
— Солнечный свет;
— Минеральные соли;
— Определенный температурный режим.
Жизнь в различных климатических условиях
Живые организмы приспособились к различным климатическим условиям.

Некоторые бактерии живут даже в воде, которой охлаждают атомные реакторы. Приспособление растений является самыми разнообразными. Растения засушливых регионов имеют длинные корни. Листья кактусов видоизменились в колючки, а в стебле они запасают воду. Растения умеренного климата сбрасывают на зиму листья. Болотные растения имеют большие испаряющей поверхности.

Что же надо, чтобы объяснить возникновение жизни с позиций физики и химии, какие нужны условия для появления живого из неживого? Считается, что требуются четыре основных условия:

— наличие определенных химических веществ,

— наличие источника энергии,

— отсутствие газообразного кислорода О 2 ,

— длительное время.

Из необходимых химических веществ вода имеется в изобилии на Земле, а неорганические соединения присутствуют в горных породах, в газообразных продуктах извержений вулканов и в атмосфере. Необходимой энергией всегда обеспечивало в первую очередь Солнце, ультрафиолетовое и другие виды излучений, затем тепло от вулканов, горячей лавы, гейзеров и от радиоактивного распада элементов земных пород, молнии.

Предполагают, что жизнь могла возникнуть, когда атмосфера Земли не содержала кислорода. Дело в том, что кислород, взаимодействуя с органическими веществами, разрушает, окисляет их и лишает тех свойств, которые делали бы их полезными для предбиологических систем. Поэтому если бы органические молекулы на ранней Земле вступали в реакцию с О 2 , то они существовали бы недолго, препятствовали химической эволюции, т.е.

не образовывали бы более сложных структур. В наличии атмосферного кислорода кроется одна из причин невозможности самопроизвольного зарождения жизни из органических веществ в наше время. То есть для возникновения жизни требуется не окислительная, а восстановительная атмосфера.

Из геологических данных известно, что древнейшие породы земли образовывались в то время, когда ее атмосфера не содержа О 2 , а состояла к моменту предполагаемого зарождения Жизни из водяных паров, диоксида углерода аммиака и азота. В древних породах Земли находят железо в двухвалентной восстановленной форме Fe 2+ , а в более молодых породах — в трехвалентной Fe 3+ , г.е. в окисленной, которые приводили к образованию Н 2 , О, СН 4 , NH 3 , HCN, а затем и СО, СО 2 , создавая восстановительную атмосферу. Атмосферы других, самых больших планет Солнечной системы, Юпитера и Сатурна, по современным данным состоят в основном из газообразного и металлического водорода и гелия. При этом Земля не могла удержать легкий водород, он рассеивался в космическом пространстве, так же как и тот водород, который получался при разложении аммиака NH 3 под действием солнечного излучения.

Химические реакции, приводящие к образованию новых веществ, могут протекать с разными скоростями. Такие превращения первородной атмосферы Земли требовали миллионы лет. Однако с учетом предполагаемого времени образования Земли в 4,6 млрд. лет простые подсчеты показывают, что даже если вероятность события, от которого зависело возникновение хотя бы однажды простейших форм жизни, составляет 0,001, то за 10000 лет оно обязательно произойдет. Поэтому как бы ни казалось маловероятным появление живых систем, времени для этого было настолько много, что на самом деле это событие стало неизбежным. Например, первые известные остатки прокариотических клеток были обнаружены в горных породах, сформировавшихся всего (!) на 1,1 млрд. лет позднее образования Земли.

Предыдущая12345678910111213141516Следующая

ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:

Условия существования биологической жизни на Земле.

Глава 3. Земля – колыбель человечества

По мнению американского физика, лауреата Нобелевской премии за 1979 год Стивена Вайнберга, «теперь та самая наука, которая «убила» Бога, восстанавливает веру в Него. Физики споткнулись о признаки того, что Космос устроен специально для существования Жизни и Сознания».

Земля была сотворена таким образом, чтобы существующие на ней условия благоприятствовали жизни человека.

В российской науке, во исполнение завещания В.И. Вернадского, был завершен многолетний цикл уникальных гелиометрических исследований. Было установлено, что наблюдаемые на Земле жизненные процессы протекают только во вмещающей человека среде обитания – тончайшем граничном слое между холодным Космосом и горячими, химически агрессивными недрами Земли, реальные представления о которых в современной науке до 1991 года отсутствовали. Не может быть случайностью сохранение в течение миллионов лет идеальных для биосистем условий этой среды обитания. Наша планета формировалась преднамеренно и заботливо. Это подтверждается многочисленными фактами, которые собрал в своей книге «Мелхиседек» писатель-философ Виктор Нюхтилин. Судите сами.

Для Земли и её обитателей Солнце является источником света, тепла и жизненной энергии. Земля не случайно, а специально расположена от Солнца на расстоянии около 150 млн. км. Именно на этом расстоянии осуществляется идеальное снабжение Земли энергией, обеспечивающей жизнь. Если бы Земля находилась чуть-чуть ближе к Солнцу, то она представляла бы собой раскаленную сковородку, а если бы чуть-чуть дальше, то была бы покрыта панцирем льда.

Земля обращается вокруг Солнца со скоростью примерно 107 тыс. км в час. Именно эта скорость удерживает Землю на нужном расстоянии от Солнца.

Земная атмосфера, пропуская через себя к Земле солнечное тепло, прогревается и укутывает Землю своеобразным теплым одеялом из газов, изолируя.её от холодного Космоса. Причем благодаря своему особому составу атмосфера греет Землю, но не перекаливает. Излишней, убивающей всё живое, духоты не создает.

В атмосферу Земли помещен кислород. Он обеспечивает жизнь. Однако чистый кислород – это «яд», это ускоритель химических процессов, приводящий всё живое к скорой смерти. Кроме того, кислород поддерживает горение, и будь его слишком много, вся Земля сплошь была бы покрыта непрекращающимися, всё уничтожающими пожарами. Чтобы из «убийцы» сделать жизненный эликсир, в кислород добавлен азот. Кислорода в атмосфере 21%, азота – 78%. Именно в этой смеси кислород теряет свои отрицательные качества и получает способность максимально проявлять свои положительные свойства……..

Растения не могут жить без углекислого газа. Они усваивают его и выделяют кислород. Поэтому этот газ тоже помещен в атмосферу. Люди и животные, наоборот, вдыхают кислород, а выделяют углекислый газ. Повышенное содержание углекислого газа привело бы к удушью людей и животных, а пониженное – к гибели растений. В атмосфере углекислого газа 1% – как раз то количество, которое требуется, чтобы удовлетворить запросы каждого, и которое является оптимальным для жизни…….

Озоновый слой предохраняет живые организмы на Земле от вредного влияния коротковолновой ультрафиолетовой составляющей радиации Солнца, а значит, он также защищает Жизнь…….

На Земле нет ничего подобного воде, и создается впечатление, что она – уникальная Сущность, созданная Творцом специально для физического мира…….

Уникальность воды проявляется в том, что это единственное вещество на планете, которое встречается в естественных условиях во всех трех агрегатных состояниях (в виде пара, жидкости и льда).

Фактически вода не подчиняется физическим законам, а если бы подчинялась, – жизнь на Земле стала бы невозможной. В самом деле, любое вещество при охлаждении сжимается, а вода расширяется. Лед, как известно, плавает по её поверхности, а не опускается на дно, как полагалось бы веществу в твердой фазе. Если бы лед опускался на дно, то водоемы промерзали бы по всей глубине, и жизнь в них была бы уничтожена.

Земля постоянно, каждые 24 часа, совершает оборот вокруг своей оси – так происходит смена дня и ночи, света и темноты. По времени это совпадает с циклом сна и бодрствования живых организмов. Именно совпадает, а не определяет этот цикл. По последним исследованиям, биологический организм отдыхает во сне и бодрствует после отдыха по самостоятельно работающим, встроенным где-то внутри него часам.

Ученые провели интересный эксперимент с добровольцами. Исследуемых людей поместили на глубину 400 метров под землю, в Мамонтову пещеру, расположенную в штате Кентуки (США), для того чтобы на них не смогли повлиять не только смены освещенности неба, но и другие геофизические явления, сопутствующие сменам дня и ночи. Для испытуемых создали постоянное непрерывное освещение…….

Результаты эксперимента позволили сделать интересные выводы. Так, сутки поделены Создателем на день и ночь, чтобы на темноту приходился период отдыха, наступающий у организма, а на дневное время – период активности.

Одновременное наступление времени отдыха всего живого обеспечивается наступлением сумерек. Наш внутренний хронометр устроен так, что воспринимает потемнение неба в качестве точки начала перевода организма в состояние сна. Снижение уровня освещенности является как бы сигналом общего отбоя…….

Итак, скорость вращения Земли вокруг своей оси подогнана так, чтобы обеспечить максимальную комфортность нашего всеобщего отдыха и нашу одновременную активность, что ясно свидетельствует о том, что всё сделано под Жизнь, а не Жизнь подстроилась под уже существующие обстоятельства. Физический мир просто обслуживает Жизнь. Независимо от разной по длительности освещенности дня у человека и на экваторе, и в районе полярных ночей, и даже на космических станциях, цикл сна и бодрствования один и тот же. Если бы мы приспосабливались к вращению Земли, а не оно к нам, то в разных точках земного шара господствовали бы разные биологические циклы. А они везде одни и те же…….

Орбиту Земли пересекают своими постоянными визитами в Солнечную систему около 10 тысяч небесных объектов, столкновение с каждым из которых может стоить нам жизни. Но за миллионы лет ничего подобного ни разу не произошло. Когда математики кипятятся и говорят, что согласно любым выкладкам теории вероятностей, это невозможно (то есть обязательно должны происходить различные столкновения), то астрономы только пожимают плечами – а леший их знает, почему столкновения не происходят. При этом они говорят, что в каждом из случаев возможного удара (а такие ситуации возникали неоднократно) некоторые планеты отклонялись от своего положения и своими гравитационными воздействиями отклоняли траекторию комет-убийц, то есть «сбивали им прицел», а затем возвращались на свои прежние позиции. Причины такого поведения науке неизвестны……..

Конец ознакомительного варианта фрагмента книги

страница 1
Познание мира 2 класс I четверть

Тест № 1
Цель: Выявить знания учащихся о свойствах воды, воздуха, умения практически применять знания, устанавливать простейшие связи в живой и неживой природе.

1. Условия, необходимые для жизни человека:

А) вода, пища, тепло

Б) воздух, свет, шуба

В) вода, пища, воздух, свет, тепло.

1. Видимое вокруг тебя пространство – это:

А) горизонт

Б) линия горизонта

В) окружающий мир.

1. Прибор для определения сторон горизонта – это:

А) термометр

Б) компас

1. План –это:

А) вид предмета сверху

Б) изображение предмета таким, каким ты привык его видеть

В) видимое вокруг тебя пространство.

1. Свойства воздуха

А) прозрачный, упругий, поддерживает горение

Б) упругий, плохой проводник тепла, поддерживает горение, не имеет запаха, занимает определенное пространство, прозрачный

В) белый, не имеет запаха, занимает определенное место.

6. Свойства воды

а) жидкая, не имеет запаха

б) не имеет цвета, текучая, не имеет запаха

в) не имеет цвета, запаха, нет определенной формы, текучая,

жидкая, растворитель.

1. Живая природа – это:

а) солнце, воздух, вода, облака, камни, небо

б) растения, животные, человек

в) все, что сделали руками человека.

8. Основные стороны горизонта

а) Север, юг, запад, восток

б) северо-восток, юго-запад, юго-восток, северо-запад

в) Север, юг, запад, восток, северо-восток, юго-запад,

юго- восток, северо-запад.

* Если туристы отправились в путешествие на север, то в каком

направлении они будут возвращаться домой?

* Запиши пословицы и поговорки о труде.
Критерии оценивания:

«5» — 8 заданий без ошибок

«4» — 1 ошибка

«3» — 2 ошибки

Познание мира 2 класс II четверть

Тест № 2
Цель: Выявить знания учащихся о почве, ее свойствах, умения различать растения и применять свои знания в жизни.
1. Что такое почва?

а) рыхлый плодородный слой земли;

б) черный слой земли на котором растут растения;

в) рыхлый, плодородный слой земли, на котором растут растения.

2. Основное свойство почвы:

а) имеет черный цвет

б) состоит из глины, песка и перегноя

в) плодородие.

3. Органы растения – это:

а) корень, стебель, листья, цветки

б) семена, плоды, ветки, шишки.

в) плод, корень, стебель, листья, цветы.

4.Как называется вещество, которое придает растениям зеленый цвет?

а) пигмент

б) хлорофилл

в) меланин

5.Укажи условия, необходимые для жизни растений

а) свет, тепло

б) вода, свет, тепло, воздух, питательные вещества

в) воздух, свет.

6.Способность каждого растения оставлять себе подобное поколение – это :

а) развитие

б) размножение

в) созревание

7.Группы растений:

а) деревья, кустарники, травы

б) семена, клубни, усы

в) цветы, травы, ягоды

8.Корень – это:

а) подземный орган растения

б) наземный орган растения

9.Плоды бывают:

б) сухие, сочные

в) сочные

*Как называется скошенная, высушенная трава, предназначенная на корм животным.
* Узнай по описанию:

Гирлянды маленьких колокольчиков висят весной между большими остроконечными листьями.

А летом на месте цветков появляется красная ягода, но не бери ее в рот – она ядовита. Это …….

Критерии оценивания:

«5» — 9 заданий без ошибок

«4» — 1 ошибка

«3» — 2 ошибки

Познание мира 2 класс III четверть

Тест № 3
Цель: Выявить знания и умения, кратко характеризовать значение животного мира на земле различать понятия столицы, закон, обычаи.

1. К хищникам относится :

2. Впадает в спячку:

а) медведь

Могут жить длительное время без воды:

а) лошадь

б) верблюд

д) лягушка

4. К травоядным животным относится:

в) лошадь

5. К насекомым относится:

а) стрекозы

б) гусеница

г) ящерица

6. Откладывает яйца:

а) пресмыкающиеся

б) насекомые

в) земноводные

7. Жизнь продолжается, потому что животные обладают:

а) способностью питаться

б) способностью размножаться

8. Санитар леса:

в) медведь

9. Слово «конституция» означает:

а) устройство

в) благополучие

10. Столица Республики Казахстан:

а) Алматы

б) Костанай

в) Астана

* Кто кукует у кукушки (самец или самка)?

* У какого животного детеныши появляются зимой?

а) сорока

б) скворец

в) воробей

г) соловей

Критерии оценивания:

«5» — 10 заданий без ошибок

«4» — 1 ошибка

«3» — 2 ошибки

Познание мира 2 класс IV четверть

Тест № 4
Цель: Выявить общие знания об обществе о занятиях людей.

1. Белый хлеб дает нам:

б) пшеница

2. Белое золото – это:

в) хлопок

3. Большое скопление овец называется:

4. К сельскохозяйственным профессиям относится:

а) металлург

б) шахтер

в) механизатор

г) агроном

5. В садах растут кустарники:

а) малина

б) сирень

в) смородина

г) яблоня

6. К бахчевым культурам относится:

а) капуста

г) фасоль

7. Напиток из верблюжьего молока:

* Какая нить в природе самая тонкая?

* Дышит ли человек через кожу?

* Что будет с пчелой, после того как она ужалит человека?

* Запиши пословицу о книге
Критерии оценивания:

«5» — 7 заданий без ошибок

«4» — 1 ошибка

«3» — 2 ошибки

страница 1

Задания школьного тура олимпиады по экологии

6 класс

1. выберите правильное определение. Экология – это:

а) наука, которая изучает условия жизни живых организмов в их местообитании и их отношения между собой;

б) наука о растениях;

в) наука о природе.

1. Назовите самые необходимые для жизни организмов условия среды.

1. Учение о биосфере разработано:

И. Вернадским;

б) Ч. Дарвином;

в) Э. Геккелем

1. Почему в пустынях растения успевают отцвести и дать плоды за 3-4 недели?

1. Растительность, напоминающая растительность тундры, растет:

а) в предгорных степях;

б) в хвойных горных лесах;

в) вблизи снеговой линии.

1. Перечислите абиотические факторы среды.

1. Выберите растения со слабой собственной опорой.

а) береза;

б) вьюнок;

е) виноград.

1. В жизни каких живых организмов наибольшее значение для жизни имеет свет?

1. Душистый табак опыляют ночные бабочки.

   Как они его находят?

1. В какой природной зоне растения запасают влагу?

1. Какие цвета солнечного спектра используют растения в процессе фотосинтеза?

1. Дайте определение следующим понятиям:
   • плодородие;
   • биосфера;
   • среда обитания;
   • фотосинтез;
   • экологические факторы.

1. Как доказать, что в почве имеется воздух?

1. Перечислите основные типы взаимоотношений живых организмов.

1. Составьте цепь питания: орел, трава, кузнечик, ужи, лягушка.

1. Отгадайте загадку: На воде ковер из зеленых монет.

Убери его – и пищи нет!

Что это за растение? Для кого оно является пищей?

1. Перечислите основные отличия растений от животных и их связи со средой.

1. Рассмотрите рисунок и определите влияние света на рост растений.

1. Перечислите группы растений по отношению к продолжительности светлого времени суток.

1. Перечислите группы растений по отношению к теплу и холоду.

Ответы

1. тепло, свет, влага, воздух, минеральные соли, соседние организмы
2. именно столько в пустынях длится влажный период
3. тепло, свет, влажность, воздух
4. б, г, д, е
5. в жизни растений
6. цветки душистого табака белого цвета, поэтому они легко заметны в темное время суток
7. в пустынях
8. красный, синий, фиолетовый
9. плодородие – это способность почвы давать урожай

биосфера – это особая оболочка Земли, заселенная живыми организмами
среда обитания – это все, что окружает живой организм и с чем он непосредственно взаимодействует

фотосинтез – воздушное питание растений; процесс образования органических веществ из неорганических в клетках листа на свету

экологические факторы – это те элементы среды или явления погоды, которые оказывают непосредственное влияние на живой организм.

1. если бросить почву в стакан с водой, то через некоторое время из почвы начнут выделяться пузырьки воздуха
2. взаимополезные, полезно-нейтральные, полезно-вредные, взаимовредные.
3. трава – кузнечик – лягушка – ужи – орел
4. ряска; является пищей для уток

отличия	растения	Животные
способ питания	Поглощают из окружающей среды минеральные вещества и образуют в процессе фотосинтеза органические вещества	Питаются готовыми органическими веществами
степень подвижности	Укореняются в почве и живут постоянно на одном месте	Могут активно перемещаться в пространстве
длительность роста	Растут всю жизнь	Рост ограничен, большинство перестает расти, достигнув зрелого возраста
количество органов и способы их образования	Имеют множество одинаковых органов, которые постоянно обновляются	Число органов ограничено и постоянно, функционируют в течение всей жизни без замены
реакция на внешние воздействия	При благоприятных условиях отвечают усиленным ростом и образованием большого числа плодов и семян. При неблагоприятных – впадают в состояние вынужденного или глубокого покоя	При плохом питании – худеют, при хорошем – толстеют и приносят больше потомства. Могут совершать длительные переходы в поисках пищи.
способы защиты	Образуют ядовитые и пахучие вещества, выделяют летучие вещества, убивающие бактерий, имеют колючки	Прячутся и затаиваются, имеют приспособительную и предостерегающую окраску, иглы и колючки

1. если одуванчик вырос в затенении среди густого травостоя, то листья у него длинные, расположенные почти вертикально, и стебли с соцветиями тоже длинные. Они как бы тянутся к свету (1). Одуванчики, выросшие на хорошо освещенном месте среди невысокого травостоя на лугу, около дороги, имеют более короткие стебли и листья (2).
2. растения короткого, длинного дня и нейтральные.
3. жароустойчивые, влаголюбивые, нехолодостойкие, неморозостойкие, льдоустойчивые

Недавно смотрел передачу об уникальности нашей планеты , что стало благоприятной «почвой» для возникновения жизни. Кроме того, приводились различные гипотезы о том, какие формы жизни возможны на других планетах. Информация очень интересна, а потому кратко изложу суть усвоенного.

Необходимые условия для жизни

Что такое жизнь? По сути, это сложный химический процесс - взаимодействие и реакция между молекулами и атомами. Но что необходимо для совершения этого процесса? На самом деле всего 3 условия:

• определенный набор химических элементов;
• энергия;
• вода.

Что касается живой природы в целом, то она развивается в уникальной среде, где главными условиями поддержания жизни являются:

• наличие питания;
• оптимальная температура;
• вода;
• воздух.

Совокупность всех вышеперечисленных условий встречается только на нашей планете . Несмотря на солидное число исследованных планет, ни одна из них не обладает подобной уникальностью. Конечно, если учесть теоретическую бесконечность Вселенной , вполне допустимо предположить, что где-то там существует подобная Земле планета. Но наука, а вернее, ее возможности в настоящее время, не позволяют дать окончательный ответ.

Почему зародилась жизнь

Это стало возможным благодаря ряду благоприятных факторов:

• наличие воды - ключевого элемента;
• оптимальные размеры планеты - по сути, идеальное притяжение для существования атмосферы;
• наличие атмосферной оболочки - поддерживает тепловой баланс, содержит воздух для дыхания и защищает от радиации;
• оптимальное удаление от звезды - будь планета чуть ближе, представляла бы выжженную пустыню, а в противном случае покрылась бы льдом.

Другие формы жизни

На нашей планете углерод - «каркас» для органических соединений . Но возможна ли жизнь на другой основе? На этот вопрос наука пытается дать ответ уже много лет, однако значительных результатов получено не было. Теоретически это возможно, и даже найдена альтернатива углероду - кремний . Он обладает схожими свойствами образуя необходимые соединения и связи. Но вот в чем загвоздка - этот элемент жаропрочный, а потому вода уже не будет тем универсальным растворителем. Для этого больше подойдет серная кислота , ведь температура ее кипения значительно выше. На Венере можно наблюдать похожие условия.

Помимо кремния, рассматривается еще один подходящий элемент - азот . Не так давно группа ученых обнаружила, что при высоком давлении формируются соединения на основе азота, что значительно превосходят своим потенциалом соединения углерода. Схожие условия наблюдаются на Нептуне и Уране .

Каждый хоть раз в жизни задумывался о том, одни мы во Вселенной или нет . Согласно утверждению NASA, ответ на этот вопрос человечество сможет получить через 25 лет. Поэтому остается только ждать .

История жизни и история Земли неотделимы друг от друга, так как именно в процессах развития нашей планеты как космического тела закладывались определенные физические и химические условия, необходимые для появления и развития жизни.

Прежде всего, следует отметить, что жизнь (во всяком случае в той форме, в которой она функционирует на Земле) может существовать в достаточно узком диапазоне температур, давлений и радиации. Также для появления жизни на Земле нужны вполне определенные материальные основы - химические элементы-органогены и в первую очередь углерод, так как именно он лежит в основе жизни. Этот элемент обладает рядом свойств, делающих его незаменимым для образования живых систем. Углерод способен образовывать разнообразные органические соединения, число которых достигает нескольких десятков миллионов. Среди них - насыщенные водой, подвижные, низкоэлектропроводные, скрученные в цепи структуры. Соединения углерода с водородом, кислородом, азотом, фосфором, серой и железом обладают хорошими каталитическими, строительными, энергетическими, информационными и иными свойствами.

Наряду с углеродом к «кирпичикам» живого относятся кислород, водород и азот. Ведь живая клетка состоит на 70% из кислорода, углерода в ней - 17%, водорода - 10%, азота - 3%. Элементы-органогены принадлежат к наиболее устойчивым и распространенным во Вселенной химическим элементам. Они легко соединяются между собой, вступают в реакции и обладают малым атомным весом. Их соединения легко растворяются в воде. Эти элементы, очевидно, поступили на Землю вместе с космической пылью, которая стала материалом для «строительства» планет Солнечной системы. Еще на стадии формирования планет возникли углеводороды, соединения азота, в первичных атмосферах планет было много метана, аммиака, водяного пара и водорода. Они, в свою очередь, стали сырьем для получения сложных органических веществ, входящих в состав белков и нуклеиновых кислот (аминокислот и нуклеотидов).

Огромную роль в появлении и функционировании живых организмов играет вода, ведь они на 90% состоят из воды. Поэтому вода является не только средой, но и обязательным участником всех биохимических процессов. Вода обеспечивает метаболизм клетки и

терморегуляцию организмов. Кроме того, водная среда как уникальная по своим упругим свойствам структура позволяет всем определяющим жизнь молекулам реализовать свою пространственную организацию. Поэтому жизнь зародилась в воде, но даже выйди из моря на сушу, она сохранила внутри живой клетки океаническую среду.

Наша планета богата водой и расположена на таком расстоянии от Солнца, что необходимая для жизни основная масса воды находится в жидком, а не в твердом или газообразном состоянии, как на других планетах. На Земле поддерживается оптимальная температура для существования жизни, основанной на углероде.

Какой была древнейшая жизнь?

Наши знания о ранее живших организмах невелики. Ведь миллиарды особей, представлявших самые разные виды, исчезли, не оставив после себя никаких следов. По оценкам некоторых палеонтологов, в ископаемом состоянии до нас дошли останки только 0,01% всех видов живых организмов, населявших Землю. Среди них - только те организмы, которые могли сохранить структуру своих форм путем замещения или в результате сохранности отпечатков. Все прочие виды до нас просто не дошли, и о них мы не сможем узнать ничего и никогда.

Долгое время считалось, что возраст древнейших отпечатков живых организмов, к которым относятся трилобиты и другие высокоорганизованные водные организмы, составляет 570 млн. лет. Позже были найдены следы намного более древних организмов - минерализовавшихся нитчатых и округлых микроорганизмов примерно десятка различных видов, напоминающих простейших бактерий и микроводорослей. Возраст этих останков, найденных в кремнистых пластах Западной Австралии, был оценен в 3,2-3,5 млрд. лет. Эти организмы, видимо, имели сложную внутреннюю структуру, в них присутствовали химические элементы, соединения которых были способны участвовать в процессе фотосинтеза. Данные организмы бесконечно сложны по сравнению с самым сложным из известных органических соединений абиогенного происхождения. Нет сомнений, что это не самые ранние формы жизни и что существовали их более древние предшественники.

Таким образом, истоки жизни на Земле уходят в тот «темный» первый миллиард лет существования нашей планеты, который не оставил следа в ее геологической летописи. Данную точку зрения подтверждает и тот факт, что известный биогеохимический цикл углерода, связанный с фотосинтезом, в биосфере стабилизировался более 3,8 млрд. лет назад. Это позволяет считать, что фотоавто-трофная биосфера существовала на нашей планете не менее 4 млрд.

лет назад. Однако по данным цитологии и молекулярной биологии, фотоавтотрофные организмы были вторичными в процессе эволюции живого вещества. Автотрофному способу питания живых организмов должен был предшествовать гетеротрофный способ как более простой. Автотрофные организмы, строящие свое тело за счет неорганических минеральных веществ, имеют более позднее происхождение. Об этом свидетельствуют следующие факты:

Все современные организмы обладают системами, приспособленными к использованию готовых органических веществ как исходного строительного материала для процессов биосинтеза;

Преобладающее число видов организмов в современной биосфере Земли может существовать только при постоянном снабжении готовыми органическими веществами;

У гетеротрофных организмов не встречается никаких признаков или рудиментарных остатков тех специфических ферментных комплексов и биохимических реакций, которые характерны для автотрофного способа питания.

Таким образом, можно сделать вывод о первичности гетеротрофного способа питания. Древнейшая жизнь, вероятно, существовала в качестве гетеротрофных бактерий, получавших пищу и энергию за счет органического материала абиогенного происхождения, образовавшегося еще раньше, на космической стадии эволюции Земли. Следовательно, начало жизни как таковой отодвигается еще дальше, за пределы каменной летописи земной коры, более чем на 4 млрд. лет назад.

Говоря о древнейших организмах на Земле, также следует отметить, что по типу своего строения они были прокариотами, возникшими вскоре после появления археклетки. В отличие от эука-риотов они не имели оформленного ядра, и ДНК располагалась в клетке свободно, не отделяясь от цитоплазмы ядерной мембраной. Различия между прокариотами и эукариотами гораздо глубже, чем между высшими растениями и высшими животными: и те и другие относятся к эукариотам. Представители прокариотов живут и сегодня. Это бактерии и сине-зеленые водоросли. Очевидно, первые организмы, жившие в очень жестких условиях первоначальной Земли, были похожи на них.

Ученые также не сомневаются в том, что древнейшие организмы, населявшие Землю, были анаэробами, получавшими необходимую им энергию за счет дрожжевого брожения. Большая часть современных организмов являются аэробными и используют кислородное дыхание (окислительные процессы) как способ получения энергии.

Таким образом, прав был В. И. Вернадский, предположивший, что жизнь сразу возникла в виде примитивной биосферы. Только

разнообразие видов живых организмов могло обеспечить выполнение всех функций живого вещества в биосфере. Ведь жизнь является мощнейшей геологической силой, вполне сравнимой как по энергетическим затратам, так и по внешним эффектам с такими геологическими процессами, как горообразование, извержение вулканов, землетрясения и т.д. Жизнь не просто существует в окружающей ее среде, но активно эту среду формирует, преобразуя ее «под себя». Не следует забывать, что весь лик современной Земли, все ее ландшафты, осадочные и метаморфические породы (граниты, гнейсы, образовавшиеся из осадочных пород), запасы полезных ископаемых, современная атмосфера являются результатом действия живого вещества.

Эти данные позволили Вернадскому утверждать, что с самого начала существования биосферы входящая в нее жизнь должна была быть уже сложным телом, а не однородным веществом, так как биогеохимические функции жизни в силу своего разнообразия и сложности не могут быть связаны только с какой-то одной формой жизни. Таким образом, первичная биосфера изначально была представлена богатым функциональным разнообразием. Поскольку организмы проявляются не единично, а в массовом эффекте, то первое появление жизни должно было произойти не в виде какого-то одного вида организмов, а в их совокупности. Иными словами, сразу должны были появиться первичные биоценозы. Состояли они из простейших одноклеточных организмов, так как все без исключения функции живого вещества в биосфере могут быть выполнены ими.

И, наконец, следует сказать, что первичные организмы и биосфера могли существовать только в воде. Выше мы уже говорили, что все организмы нашей планеты теснейшим образом связаны с водой. Именно связанная вода, не теряющая своих основных свойств, является их важнейшим составным компонентом и составляет 60-99,7% веса.

Именно в водах первичного океана образовался «первичный бульон». Ведь морская вода сама по себе представляет естественный раствор, содержащий все известные химические элементы. В ней образовались вначале простые, а затем и сложные органические соединения, среди которых были аминокислоты и нуклеотиды. В этом «первичном бульоне» и произошел скачок, давший начало жизни на Земле. Немаловажное значение для появления и дальнейшего развития жизни имела радиоактивность воды, которая тогда была в 20-30 раз большей, чем сейчас. Хотя первичные организмы были намного устойчивее к радиации, чем современные, мутации в те времена происходили намного чаще, поэтому естественный отбор шел интенсивнее, чем в наши дни.

Кроме того, не следует забывать о том, что первичная атмосфера Земли не содержала свободного кислорода, поэтому в ней отсутствовал озоновый экран, защищающий нашу планету от ультрафиолетовой радиации Солнца и жесткого космического излучения. В силу этих причин на суше жизнь просто не могла возникнуть, жизнь возникла в первичном океане, воды которого служили достаточным препятствием для этих лучей.

Итак, подводя итоги, следует отметить, что первичные организмы, возникшие на Земле более 4 млрд. лет назад, обладали следующими свойствами:

Они были гетеротрофными организмами, т.е. питались готовыми органическими соединениями, накопленными на этапе космической эволюции Земли;

Они были прокариотами - организмами, лишенными оформленного ядра;

Они были анаэробными организмами, использующими в качестве источника энергии дрожжевое брожение;

Они появились в виде первичной биосферы, состоящей из биоценозов, включающих различные виды одноклеточных организмов;

Они появились и долгое время существовали только в водах первичного океана.

Начало жизни на Земле

Поскольку жизнь неразрывно связана со средой своего обитания, то начало жизни следует изучать в тесной связи с теми космическими и геологическими процессами, в ходе которых образовалась и развивалась наша планета.

Завершение этапа космической эволюции Земли, в ходе которой она сложилась из планетезималий, произошло около 4,5 млрд. лет назад. После этого наша планета стала постепенно остывать и начала формироваться земная кора, а также атмосфера и гидросфера за счет дегазации лав, выплавлявшихся из верхней мантии при интенсивном вулканизме. Мы имеем все основания полагать, что при этом на поверхность Земли поступали, прежде всего, пары воды и газообразные соединения углерода, серы и азота.

Первичная атмосфера Земли была очень тонкой, разреженной, атмосферное давление у поверхности не превышало 10 мм ртутного столба. Состав первичной атмосферы формировался из тех газов, которые выбрасывались при извержении вулканов. Это подтверждает анализ пузырьков газа, обнаруженных в протоархейских породах (60% - углекислота, 40% - соединения серы, аммиака, метана, другие окислы углерода, а также пары воды). Первичная атмосфера

Воды первичного океана имели примерно такой же состав, как и сегодня, но в них, как и в атмосфере, отсутствовал свободный кислород. Таким образом, свободный кислород, а значит, и химический состав современный атмосферы, как и свободный кислород океанов Земли, не были первоначально заданы при рождении нашей планеты как небесного тела, а являются результатом жизнедеятельности первых живых организмов, составивших первичную биосферу Земли.

Под действием солнечных и космических лучей, проникавших через разреженную атмосферу, происходила ее ионизация, превращавшая атмосферу в холодную плазму. Поэтому атмосфера ранней Земли была насыщена электричеством, в ней вспыхивали частые разряды. В таких условиях шел быстрый одновременный синтез разнообразных органических соединений, в том числе и весьма сложных. Эти соединения, как и те, что попали на Землю в уже готовом виде из космоса, представляли собой подходящее сырье, из которого на следующей стадии эволюции могли образоваться аминокислоты и нуклеотиды.

Радиоактивный разогрев недр Земли пробудил тектоническую активность, заработали вулканы, выделявшие огромное количество вулканических газов. Это уплотнило атмосферу, отодвинув границу ионизации в ее верхние слои. При этом процесс образования органических соединений продолжался.