Эволюционные способности человека как биологического вида

Единая социально-биологическая  эволюция, или, как ее называют, гармонизирующая  эволюция продолжалась в течение 20 млн лет, и, хотя роль социального постепенно нарастала, все же можно сказать, что сущность предков человека оставалась в основном биологической. Взаимообусловленность социального и биологического была связана как с наличием двух форм наследования, так и с постепенным формированием социального в качестве ведущего фактора развития. Так возникли и начали свое существование, с одной стороны, социальная форма движения материи, а с другой - особая фаза биологической эволюции предков человека.

Появление социальной формы движения материи в корне изменило принципы приспособленности человека к условиям окружающей среды. Предки человека в  своей эволюции изменяли не только свою биологическую природу и  содержание социального наследования, но и природу - в соответствии со своими нуждами. Многие приспособительные структуры и функции, столь важные для животных предков человека, постепенно утрачивали свое значение. В новых условиях побеждал не самый сильный, быстрый, обладающий более острыми когтями и т. д., а группы с наиболее высоким уровнем социальной организации и общественно-трудовой деятельности, со все более усложнявшимися формами воспитания, т. е. с передачей потомкам опыта истории, что требовало эволюционного развития мозга.

В процессе изменения природы под  влиянием все возраставших социальных потребностей, в биологии предков  человека появился целый комплекс телесных особенностей, и в первую очередь  мозга, который у представителей Homo sapiens достиг невероятной сложности (это касается и его строения, и функций). То было время нескончаемых скачков, в результате которых возникали переходные виды. Ф. Энгельс писал: «...промежуточные звенья доказывают только, что в природе нет скачков именно потому, что она слагается сплошь из скачков». Огромный по важности скачок 40 тыс. лет назад вызвал к жизни особый вид - Homo sapiens. Возник, по словам Ф. Энгельса, «готовый человек». Биологическое утратило для него свое сущностное значение.

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА АТМОСФЕРЫ  И ИХ ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ, ВОЗДЕЙСТВИЕ НА НЕЕ ЧЕЛОВЕКА

Воздушную оболочку Земли ученые называют атмосферой (от греческих слов «атмос» - пар и «сфера» - шар). Она никогда не бывает спокойной, потому что образующий ее воздух необычайно подвижен. Когда солнечные лучи нагревают поверхность Земли, вместе с ней нагревается вверх, а его место занимает холодный. Более тяжелый холодный воздух течет туда, где теплее, и давление выравнивается. Так образуется ветер. Он часто меняет направление в зависимости от разницы давления. Но существуют и постоянные воздушные течения. Например, ветра пассаты всегда имеют одно направление – вдоль экватора. Постоянные ветры дуют с большой силой на высотах около 30 км. Это – струйные течения. Ветры распределяют воздух в атмосфере.

Практически весь воздух атмосферы  сосредоточен в ее нижнем слое –  до 10-12 км над поверхностью Земли. Этот слой называется тропосферой (от греческого слова «тропос» - поворот). Здесь воздух охлаждается и начинает опускаться вниз, здесь образуются облака, рождаются грозы, ливни, снегопады.

За погодой наблюдают ученые-метеорологи. На метеорологических станциях через  определенные промежутки времени они  измеряют влажность воздуха, температуру, силу и направление ветра. Автоматические метеорологические станции устанавливаются  в труднодоступных районах: в  горах, во льдах Северного Ледовитого океана. Сведения о погоде поступают  автоматически по радио, а также  с шаров-зондов или метеорологических  ракет, запускаемых в верхние  слои атмосферы.

В тропосфере температура понижается в среднем на 60С на 1 км, и на высоте 10-12 км она достигает -55-600С. А  вот если подняться еще выше –  до 50 км, то температура перестанет падать. Она остается практически постоянной, потому что уравновешиваются потоки тепла, идущие от Солнца и от Земли, которая, как всякое нагреваемое тело, тоже, остывая, излучает тепло. Этот слой называется стратосферой.

Если подняться выше, температура  начнет повышаться. Это связано с  появлением в атмосфере газа озона. Он образуется при поглощении молекулами кислорода самых быстрых частиц, идущих от Солнца и губительных для  всего живого. Задерживая их, озоновый слой атмосферы защищает все живое  на Земле. Толщина его – всего 2,5 – 3 км.

В статосфере воздуха сильно разряжен, а небо кажется темно-фиолетовым, почти черным. Но время от времени на нем появляются удивительные светящиеся серебристые облака. Их происхождение окончательно еще не ясно. Предполагалось, что они состоят из тончайших частиц пыли.

Еще выше, примерно до высоты 300-400 км, располагается атмосферный слой, называемый ионосферой, потому что  сильно разряженный воздух содержит много заряженных электричеством частиц – ионов. Ионосфера отражает короткие радиоволны обратно к поверхности  Земли. Поэтому они распространяются на большие расстояния. Здесь образуются полярные сияния.

Это важный фактор метеорологического режима и условие для физико-химических и биологических процессов в  биосфере. От баланса отдельных компонентов  в атмосфере зависит ее влияние  на тепловой, водный, радиационный режимы, способность к самоочищению. Газовый состав атмосферы, пары воды, различные взвеси, которые содержатся в ней, определяют степень излучения солнечной радиации на поверхность Земли и сохранения тепла в околоземном пространстве. Если бы атмосфера не содержала примесей, среднегодовая температура поверхности Земли составляла бы 18 °С.

Важными свойствами атмосферы являются ее способность к быстрому перемешиванию  и перемещению на огромные расстояния, связь с иными сферами, особенно с океаном. Эти качества, а также  отсутствие резко выраженного накопительного эффекта загрязняющих веществ определяют глобальный характер атмосферных процессов, а также ее высокую способность  к самоочищению. Так, океан поглощает  из атмосферы большие массы двуокиси и окиси углерода, сернистый газ, другие соединения.

Значительное количество атмосферных  примесей поглощается растениями. Человек оказывает воздействие на различные свойства атмосферы: тепловой режим, химический состав, перемещение, радиоактивность, электромагнитный фон и т. п. Заметные воздействия человека на атмосферу начались с того времени, когда он начал активно вмешиваться в биосферные процессы, уничтожать леса, выжигать их, распахивать земли и осушать их, строить города и т. п. Наиболее опасны воздействия человека на атмосферу, которые приобрели значение глобальных. Первое место по объему выбросов в атмосферу занимает двуокись углерода. Высокая химическая агрессивность в сочетании с большой устойчивостью при значительных объемах выбросов (150—200 млн т/г.) характерна и для диоксида серы (SO2), сернистого ангидрида. Это бесцветный газ с резким запахом. Продукты его соединений с водой (серная и сернистая кислоты) у животных и человека вызывают повреждение дыхательных путей. Также в атмосферу поступают другие вредные соединения серы. К ним относится сероводород (H2S) — очень ядовитый бесцветный газ с запахом тухлых яиц. Даже на начальных стадиях отравления им человек теряет обоняние, большие дозы отравления приводят к отеку легких, параличу дыхания, смерти. Сера, ее соединения попадают в атмосферу как из природных, так и из антропогенных источников. Большое поступление в атмосферу антропогенной серы происходит при сжигании топлива.

Атмосфера определяет световой и регулирует тепловой режимы Земли. Способствует перераспределению  тепла на земном шаре. Лучистая энергия  Солнца – практически единственный источник тепла для поверхности  Земли – частично поглощается  атмосферой. Достигшая поверхности  Земли энергия частично поглощается  почвой и водоемами. Морями и океанами, частично отражается в атмосферу.

Газовая оболочка предохраняет Землю  от чрезмерного остывания и нагревания. Благодаря ей на Земле не бывает резких перепадов от морозов к  жаре и обратно. Если бы Земля не была окружена воздушной оболочкой, то в течение одних суток амплитуда  колебания температуры достигла бы 2000С: днем стояла бы сильная жара (выше 1000С), а ночью мороз(-1000С). Еще  большая разница была бы между  зимними и летними температурами.

 Великое значение атмосферы  и в распределение света. Воздух  атмосферы разбивает солнечные  лучи на миллион мелких лучей,  рассеивает их и создает то  равномерное освещение. Наличие  воздушной оболочки придает нашему  небу голубой цвет, так как  молекулы основных элементов  воздуха и различные примеси,  содержащиеся в нем, рассеивают  главным образом лучи с короткой  длиной волны, т.е. фиолетовые, синие и голубые.

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ И ДРУГИЕ СВОЙСТВА АТМОСФЕРЫ

Уже на высоте 5 км над уровнем моря у нетренированного человека появляется кислородное голодание и без  адаптации работоспособность человека значительно снижается. Здесь кончается  физиологическая зона атмосферы. Дыхание  человека становится невозможным на высоте 9 км, хотя примерно до 115 км атмосфера  содержит кислород.

Атмосфера снабжает нас необходимым  для дыхания кислородом. Однако вследствие падения общего давления атмосферы  по мере подъёма на высоту соответственно снижается и парциальное давление кислорода.

В лёгких человека постоянно содержится около 3 л альвеолярного воздуха. Парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе при нормальном атмосферном давлении составляет 110 мм рт. ст., давление углекислого газа — 40 мм рт. ст., а паров воды — 47 мм рт. ст. С увеличением высоты давление кислорода падает, а суммарное давление паров воды и углекислоты в лёгких остаётся почти постоянным — около 87 мм рт. ст. Поступление кислорода в лёгкие полностью прекратится, когда давление окружающего воздуха станет равным этой величине. На высоте около 19—20 км давление атмосферы снижается до 47 мм рт. ст. Поэтому на данной высоте начинается кипение воды и межтканевой жидкости в организме человека. Вне герметической кабины на этих высотах смерть наступает почти мгновенно. Таким образом, с точки зрения физиологии человека, «космос» начинается уже на высоте 15—19 км.

Плотные слои воздуха — тропосфера и стратосфера — защищают нас  от поражающего действия радиации. При достаточном разрежении воздуха, на высотах более 36 км, интенсивное  действие на организм оказывает ионизирующая радиация — первичные космические  лучи; на высотах более 40 км действует  опасная для человека ультрафиолетовая часть солнечного спектра.

По мере подъёма на всё большую  высоту над поверхностью Земли постепенно ослабляются, а затем и полностью  исчезают такие привычные для  нас явления, наблюдаемые в нижних слоях атмосферы, как распространение  звука, возникновение аэродинамической подъёмной силы и сопротивления, передача тепла конвекцией и др. В разреженных слоях воздуха  распространение звука оказывается  невозможным. До высот 60—90 км ещё возможно использование сопротивления и  подъёмной силы воздуха для управляемого аэродинамического полёта. Но начиная с высот 100—130 км знакомые каждому лётчику понятия числа М и звукового барьера теряют свой смысл: там проходит условная линия Кармана, за которой начинается область чисто баллистического полёта, управлять которым можно, лишь используя реактивные силы.

На высотах выше 100 км атмосфера  лишена и другого замечательного свойства — способности поглощать, проводить и передавать тепловую энергию путём конвекции (т. е. с  помощью перемешивания воздуха). Это значит, что различные элементы оборудования, аппаратуры орбитальной  космической станции не смогут охлаждаться  снаружи так, как это делается обычно на самолёте, — с помощью  воздушных струй и воздушных  радиаторов. На такой высоте, как  и вообще в космосе, единственным способом передачи тепла является тепловое излучение.

Заключение

Специфика эволюции предков человека состояла в том, что она затрагивала  не только биологию. Количественные и  качественные преобразования, характеризовавшие  происхождение Homo sapiens, совершались в русле процессов, не свойственных ни одному виду животных, и заключавшихся в нарастании степени взаимозависимости, взаимообусловленности общественно-практической деятельности и биологии, что обеспечило направленное преобразование гоминидов. Направление этой эволюции задавал труд. Она могла осуществляться только при наличии двух форм наследования - биологического, которое аккумулировало в себе результаты всех генетических преобразований, и социального, при котором опыт общественно-исторической практики передавался из поколения в поколение путем обучения.

Мы живем на дне воздушного океана. Он простирается над нами на несколько  сотен километров. У этого океана нет берегов, он окружает весь земной шар. Без воздуха жизнь на Земле  не могла бы существовать.

Мы дышим воздухом, в котором  кислород находится в определенном соотношении с другими газами: азотом, аргоном, углекислым газом. Когда в воздух попадают от ходы промышленного производства, это соотношение изменяется, что может оказаться губительным для растений, животных и человека. Все больше накапливается в воздухе углекислого газа. А он, как известно, действует в атмосфере, как стекло в парнике,- пропускает солнечную радиацию и не выпускает обратно тепловое излучение. Это явление стали называть парниковым эффектом. Атмосфера нагревается, и  из-за этого может изменится климат. В крупных городах стран постоянно проверяется чистота воздуха. Установлены нормы допустимого содержания вредных веществ в воздухе.

Атмосфера является проводником звуков. Без нее на Земле царила бы тишина, невозможна была бы человеческая речь.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Экология. К. Алишева, Алматы,2006 г.
2. Экология. Одум, издательство «мир», М, 1986 г.
3. Экологический энциклопедический словарь.  Дедю , Кишинев, 1990 г.
4. Общая экология. С. И. Розанов, издательство «Лань», 2001 г.
5. Чернова Н.М., Былова А.М. Общая экология. Учебник для студентов педагогических вузов. – М.: Дрофа, 2004.