Биология 10 класс учебник Пасечник, Каменский ответы – страница 20

   О биологии как о науке позволяет говорить наличие у нее собственного предмета и объекта изучения, наличие цели изучения, использование методологической базы.

   Объект — это область реальности, на которую направлено внимание (живые организмы, клетки, экосистемы, процессы).
   Предмет — это конкретное свойство, сторона или отношение внутри объекта, которое изучается в данном конкретном случае.

   Трудность определения жизни связана с множественностью ее проявлений, существованием пограничных объектов, непрерывностью перехода от неживого к живому.

   В биологии принято выделять совокупность свойств, которые в комплексе отличают живое от неживого. Ни одно из этих свойств по отдельности не является абсолютным критерием, но их сочетание позволяет уверенно отнести объект к живым системам.
1. Единство химического состава.
    Универсальность генетического кода. ДНК всех организмов от бактерии до человека построена из одних и тех же нуклеотидов, а белки синтезируются из 20 стандартных аминокислот.
2. Клеточное строение.
    Даже гигантские организмы (кит, секвойя) начинают свой жизненный цикл с одной оплодотворенной клетки (зиготы). Вирусы, не имеющие клеточного строения, проявляют свойства живого только внутри клетки хозяина.
3. Обмен веществ и энергии (метаболизм).
    Фотосинтез у растений: поглощение света, синтез глюкозы из CO₂ и H₂O, выделение кислорода.
    Хемосинтез у глубоководных бактерий: окисление сероводорода для синтеза органики в отсутствие света.
    Дыхание у животных и растений: окисление глюкозы до CO₂ и H₂O с получением АТФ.
4. Гомеостаз.
    Терморегуляция у млекопитающих: потоотделение при перегреве, дрожь при охлаждении.
    У растений поддержание тургора в клетках обеспечивает устойчивость стебля и работу устьиц.
5. Раздражимость и адаптация.
    Фототропизм у растений: подсолнечник поворачивает соцветия к солнцу, корни растут в сторону влаги.
    Миграции птиц и рыб — сезонная адаптация к изменению кормовой базы и температуры.
6. Рост и развитие.
    Метаморфоз у насекомых: гусеница → куколка → бабочка.
    Сезонные изменения у растений: переход от вегетативного роста к цветению и плодоношению.
7. Размножение.
    Вегетативное размножение земляники усами, картофеля клубнями.
    Партеногенез у тлей.
8. Наследственность и изменчивость.
    Передача группы крови у человека по законам Менделя, скрещивание сортов дает новые сочетания признаков.
9. Ритмичность.
    Человек бодрствует днем и спит ночью даже при отсутствии внешних сигналов времени, спячка медведей и сурков.

   Сходство раздражимости у животных и растений проявляется в том, что она служит универсальным механизмом адаптации и основана на единых принципах восприятия и передачи сигнала. Различия же касаются скорости, механизмов и форм проявления: животные используют нервно-мышечный аппарат для быстрых поведенческих реакций, а растения — преимущественно ростовые движения и изменения тургора под контролем фитогормонов.

   Все изображения на гербе Волгоградской области были размещены, чтобы подчеркнуть историческую значимость региона (как места величайшей битвы), его уникальное географическое положение и неразрывную связь с Россией.
   Центральное место на гербе занимает серебряная фигура статуи «Родина-мать зовет!» — прямое указание на историческую победу в Сталинградской битве. В нижней трети герба расположены две горизонтальные синие полосы, обрамленные белыми каемками — обозначают две крупнейшие реки Европейской части России — Волгу и Дон.
   Существует парадная версия герба, которая дополнена следующими элементами. Венок из лавровых ветвей и золотых пшеничных колосьев символизирует боевую и трудовую славу, природные богатства и сплоченность жителей. Желтая пятиконечная звезда между концами венка — символ героизма и светлого будущего. Бурелет (геральдический венец) с цветами: увенчан тремя красными цветками степного тюльпана и шестью синими цветками василька, что подчеркивает своеобразие и богатство природы Волгоградской области. Красная лента с надписью: внизу венка расположена лента с названием области, а сочетание красного и желтого цветов повторяет цвета государственного герба РФ.

   Понятие «жизнь» относится к числу тех фундаментальных категорий, которые интуитивно понятны каждому, но не поддаются строгому единому определению. На сегодняшний день в научной литературе насчитывается более ста различных определений жизни, и каждое из них отражает ту или иную грань этого сложнейшего явления.
   Среди множества определений наиболее привлекательным для меня представляется определение, предложенное NASA в 1994 году «Жизнь — это самоподдерживающаяся химическая система, способная к дарвиновской эволюции». Это определение имеет максимальную лаконичность при сохранении сущностных признаков. Данное определение намеренно избегает привязки к конкретному химическому составу, что делает его применимым не только к земной форме жизни, но и к потенциальным внеземным биосистемам. Выбранное определение NASA сочетает в себе теоретическую глубину с практической применимостью, что делает его, на мой взгляд, лучшим из существующих на сегодняшний день.

   Основываясь на знаниях, заложенных в школьном курсе биологии, можно сформулировать ряд научных проблем, которые используют понятные и знакомые объекты. Школьная база позволяет увидеть, как из простого наблюдения за природой рождается глубокая научная задача.
1. Механизмы устойчивости растений к засолению почв.
    Объект исследования: сравнительное изучение двух групп растений — галофиты и гликофиты.
    Предмет исследования: структурные особенности клеточных стенок, работа ионных транспортеров (белков, выводящих натрий из цитоплазмы в вакуоль или наружу).
    Школьный уровень позволяет изучать эту проблему через постановку экспериментов с поливом растений растворами разной концентрации соли и наблюдением за ростом корней, тургором листьев и накоплением биомассы.
2. Адаптации холоднокровных животных к сезонным изменениям среды.
    Объект исследования: местные виды земноводных или пресмыкающихся.
    Предмет исследования: изменение поведения (поиск убежищ, впадение в оцепенение).

   Тема «Связь организма со средой — необходимое условие существования живых организмов» обладает высокой актуальностью, которая пронизывает все уровни биологического знания — от молекулярного до биосферного, а также выходит далеко за пределы чистой науки, затрагивая экономику, медицину и глобальную политику.
   Современная биосфера переживает антропогенный кризис (изменение климата, загрязнение, разрушение местообитаний). Понимание того, как именно организм связан со средой, является базой для сохранения биоразнообразия и прогнозирования последствий. Без понимания принципов связи «организм–среда» любые усилия по охране природы превращаются в хаотичные и неэффективные действия.
   Человек как биологический вид находится в постоянном взаимодействии со средой, и нарушение этого баланса напрямую ведет к заболеваниям. Современная медицина все больше смещается от лечения симптомов к пониманию организма как открытой системы, чье здоровье зависит от качества воздуха, воды, питания и психосоциальной среды.

   Понятие «Жизнь» необходимо рассматривать только в биологии — является спорным и узким. Хотя биология действительно играет центральную роль в изучении живых систем, сводить понятие жизни исключительно к биологической дисциплине означало бы игнорировать его фундаментальное значение для философии, этики, информатики, астробиологии и даже юриспруденции. Актуальность заключается в том, что сегодня границы понятия «жизнь» размываются, и его нельзя больше рассматривать изолированно.

   С точки зрения физики, жизнь — это не особая «жизненная сила» (витализм), а устойчивый неравновесный процесс самоорганизации материи, который извлекает свободную энергию из окружающей среды и поддерживает низкую энтропию за счёт её диссипации.