Лабораторная работа. Концепции современного естествознания

Лабораторная работа. Концепции современного естествознания

Тема: СИММЕТРИЯ БИОСИСТЕМ.

Цель: рассмотреть типы и формы симметрии в живой природе, определить

преимущества и недостатки каждого типа и формы по отношению к живому организму и

приспособлению к окружающей среде

Под симметрией в биологии понимается повторение частей у животных или

растений в определенном порядке, соотношение частей тела в размере, форме и

относительном расположении, на противоположных сторонах от линии деления или

распределенных вокруг центральной точки или оси. Симметрией обладают объекты и

явления живой природы. Значение формы симметрии для животного легко понять, если

поставить её в связь с образом жизни и экологическими условиями.

В живой природе организмы обнаруживают различные виды симметрий (формы,

подобия, относительного расположения). Причем организмы разного анатомического

строения могут иметь один и тот же тип внешней симметрии. Внешняя симметрия может

выступить в качестве основания классификации организмов (сферическая, радиальная,

осевая и т.д.) Микроорганизмы, живущие в условиях слабого воздействия гравитации,

имеют ярко выраженную симметрию формы.

Основные термины и определения.

Ось симметрии - ось вращения. В этом случае у животных, как правило,

отсутствует центр симметрии. Тогда вращение может происходить только вокруг оси. При

этом ось чаще всего имеет разнокачественные полюса.

Плоскость симметрии - это плоскость, проходящая через ось симметрии,

совпадающая с ней и рассекающая тело на две зеркальные половины - антимеры (anti –

против; mer – часть).

Типы симметрии. Известны всего два основных типа симметрии – вращательная

и поступательная, вращательно-поступательная симметрия (переходный тип).

Вращательная симметрия. Любой организм обладает вращательной симметрией.

Важно знать, при повороте на какой градус контуры тела совпадут с исходным

положением. Если тело вращается вокруг одной гетерополярной оси, то через эту ось

можно провести столько плоскостей, сколько антимер имеет данное тело. В зависимости

от этого говорят о вращательной симметрии определённого порядка. Например, у

шестилучевых кораллов будет вращательная симметрия шестого порядка.

Если организм имеет только одну плоскость симметрии и соответственно две

антимеры, то такую симметрию называют двусторонней или билатеральной.

Поступательная симметрия. Характерные элементы - метамеры (meta – один за

другим; mer – часть). Части тела расположены последовательно друг за другом вдоль

главной оси тела.

Метамерия – одна из форм поступательной симметрии. Она особенно ярко

выражена у кольчатых червей, длинное тело которых состоит из большого числа почти

одинаковых

сегментов.

Этот

случай

сегментации

называют

гомономной.

членистоногих животных каждый сегмент несколько отличается от соседних или формой,

или придатками (грудные сегменты с ногами или крыльями, брюшные сегменты). Такую

сегментацию называют гетерономной.

Поступательная симметрия. Характерные элементы - метамеры (meta – один за

другим; mer – часть). Части тела расположены последовательно друг за другом вдоль

главной оси тела.

Метамерия – одна из форм поступательной симметрии. Она особенно ярко

выражена у кольчатых червей, длинное тело которых состоит из большого числа почти

одинаковых

сегментов.

Этот

случай

сегментации

называют

гомономной.

членистоногих животных каждый сегмент несколько отличается от соседних или формой,

или придатками (грудные сегменты с ногами или крыльями, брюшные сегменты). Такую

сегментацию называют гетерономной.

Большинство животных представляют собой различные формы симметрий -

сферическую, радиальную, бирадиальную и билатеральную (рис.1).

Тема:

СИСТЕМНЫЙ

ПОДХОД

КАК

МЕТОД

ВЫЯВЛЕНИЯ

ПРИЧИН

УСТОЙЧИВОСТИ

РАСТЕНИЙ

В

ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ

КЛИМАТИЧЕСКИХ

УСЛОВИЯХ.

Цель: С помощью системного подхода выявить причины устойчивости растений в

экстремальных климатических условиях на примере суккулентов.

Системный подход – исследования, в основе которых лежит изучение объектов как

сложных систем. Система - упорядоченное целое, состоящее из взаимосвязанных частей.

Классификация систем

Материальные

системы

-

целостные

совокупности

материальных

объектов,

которые

делятся

на

системы

неорганической

природы

(физические,

химические,

геологические и др.) и на живые - простейшие одноклеточные организмы, виды,

экосистемы, социальные системы и т.д.).

Независимо от природы системы имеют ряд свойств:

целостность - появление у системы специфических, качественно новых свойств, не

присущих ни одному элементу,

структурность - возможность описания системы через установление ее структуры,

сети связей и отношений системы,

иерархичность - каждый компонент системы может рассматриваться как система, а

исследуемая в конкретном случае система представляет собой один из компонентов более

широкой системы,

взаимозависимость системы и среды - означает, что система формируется и

проявляет свои свойства в процессе взаимодействия со средой, являясь при этом ведущим

(активным) компонентом взаимодействия. (живые системы обмениваются со средой

веществом, информацией и энергией),

множественность описания - возможность использования множества моделей

описания системы, каждая из которых описывает лишь определенный аспект системы.

Разрабатывает системные идеи синтетическая наука – системный анализ.

Системный подход позволяет выявить:

1) факторы и взаимосвязи, которые могут оказаться существенными;

2) видоизменять методику наблюдений и эксперимент таким образом, чтобы

включить эти факторы в рассмотрение;

3) осветить слабые места гипотез и допущений.

Системный анализ с проверкой гипотез посредством эксперимента и строгими

выборочными процедурами – мощный инструмент гибкого, но строгого исследования

сложных явлений. Предпосылка возникновения системного подхода – появление в

естествознании новых задач, связанных с изучением организации и функционирования

сложных объектов, оперирование системами, границы которых размыты.