Морозова Елена Германовна , кандидат химических наук Введение в естествознание (учебное пособие) Рецензент: кандидат геолого-минералогических наук, священник Константин Буфеев Учебное пособие представляет собой курс естествознания, который может быть использован в системе высшего гуманитарного и среднего общего образования.
Крупнейшее открытие современной генетики связано с установлением способности генов к перестройке, изменению. Эта способность называется мутированием (от лат. mutatio — мутация, изменение). Одним из результатов мутаций может быть появление организма нового вида — мутанта. Причины мутаций (изменений генной информации) до конца не выяснены.
Однако установлены основные факторы, вызывающие мутации. Это так называемые мутагены, рождающие изменения. Они зависят и от некоторых экстремальных факторов, таких, например, как действие отравляющих веществ и радиоактивных элементов, в результате которых количество мутаций увеличивается в сотни раз, причем возрастает оно пропорционально дозе воздействия.
В последнее время в связи с загрязнением окружающей среды, повышением фона радиации возрастает число стихийных вредных мутаций, в том числе и у человека. Ежегодно в мире рождается около 75 млн. детей. Из них 1,5 млн. т. е., около 2%, — с наследственными болезнями, вызванными мутациями. С наследственностью связана предрасположенность к раку, туберкулезу, полиомиелиту.
Известны вызываемые теми же факторами дефекты нервной системы и психики, такие, как слабоумие, эпилепсия, шизофрения и т. п. Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) зарегистрировано свыше 1000 серьезных аномалий человека в виде различных уродств, нарушений жизненно важных процессов под влиянием мутагенов. Одним из наиболее опасных видов мутагенов являются вирусы ( от лат. virus — яд). Вирусы — мельчайшие из живых существ.
Их можно рассмотреть только в электронный микроскоп. Они не имеют клеточного строения, не способны сами синтезировать белок, поэтому получают необходимые для их жизнедеятельности вещества, проникая в живую клетку и используя чужие органические вещества и энергию. У человека вирусы вызывают множество заболеваний, включая грипп и СПИД. СПИД — синдром приобретенного иммунодефицита — вызывается особым вирусом.
Попадая в клетки крови и мозга, он встраивается в генный аппарат и парализует их защитные свойства. Зараженный вирусом СПИДа человек становится беззащитным перед любой инфекцией. До сих пор не разработаны даже теоретические подходы к решению такой задачи, как очистка генетического аппарата клеток человека от чужеродной вирусной информации. Генетика является научной основой для разработки практических методов селекции, т. е.
создания новых пород животных, видов растений, культур микроорганизмов с нужными человеку признаками. Еще недавно нас уверяли, что советские ученые посредством скрещивания, гибридизации, выведут новые сорта: будут вишни и сливы размером с яблоко, а яблоки и груши размером с дыню. Но оказалось, что гибриды недолговечны или бесплодны, не передают свои качества по наследству, как, например, бесплодны мул и лошак.
Экспериментами было испорчено много хороших сортов яблонь и других растений, но не получили ничего, кроме дутых огурцов, длинных и безвкусных. «Например, была выведена порода кур, цыплята которой достигали оптимального для употребления в пищу размера всего за шесть недель после их появления на свет. Но при этом цыплята требовали немалого ухода и усилий просто для того, чтобы в течении семи недель они просто выжили.
А когда группам, разделенным для селекции, позволяют смешаться и иметь смешанное потомство, как это происходит в дикой природе, смешанная группа возвращается в первоначальное состояние всего через несколько поколений.» [63]. А ведь в Библии было предостережение: «Скота своего не своди с иною породою; поля своего не засевай двумя родами семян» (Лев. 19, 19).
Теория эволюции утверждает, что мутации являются источником появления новых видов, всего современного разнообразия жизни на земле. Будь это так, то имелось бы немыслимое количество полезных, благотворных мутаций, на самом же деле существует лишь очень ограниченное количество примеров подобного рода [64]. Все когда-либо наблюдавшиеся мутации были либо вредными, либо, в лучшем случае, бесполезными.
Никогда не наблюдалось ни одной несомненно полезной мутации. А ведь эволюция подразумевает миллионы полезных мутаций, их целые непрерывные серии. Итак, все энергетические изменения в живой материи определяются заложенной в клетках генетической информацией. Не является ли это указанием на то, что Творцом живой материи может быть только разум, обладающий высшей информацией?
Наличие мутаций у живых организмов указывает на то, в какой степени все живое зависимо от источника информации. Функциональность живого на всех уровнях организации, слаженность и согласованность всех функций живых организмов также указывают нам на мудрого Творца. И если мы принимаем библейское представление о Творце всего мироздания, Слово Которого является источником всего, в том числе и генетической информации во всех живых организмах, мы не можем не признать особого положения человека в мире живых организмов.
Разум, данный человеку для реализации своего предназначения на земле, делает возможным научное познание им окружающего мира, в том числе мира, недоступного его непосредственному восприятию, в частности микро- и мега-мира, о которых пойдет речь ниже. Вопросы и задания для самостоятельной работы: 1. Охарактеризуйте основные уровни организации материи. 2.
Какова область применимости законов Ньютона? 3. В чем различие понятий теплоты и температуры? 4. Законы термодинамики, их взаимосвязь. 4. Представления статистической термодинамики. 5. Характеристика основных элементов химических систем. 6. Атомно-молекулярная теория строения вещества. 7. История открытия периодического закона. 8.