Тепловые барьеры в процессе прогрессивной эволюции животных и человека

Содержание

Слайд 2

Стандартный обмен организмов зависит от размеров тела следующим образом

Q = аМк

Q -

Стандартный обмен организмов зависит от размеров тела следующим образом Q = аМк
скорость потребления кислорода в мВт/особь

М - масса организма в г

а и к - положительные коэффициенты

Скорость потребления кислорода зависит от массы:
у более крупных животных выше, чему мелких,
даже если эти животные относятся к одному семейству, отряду или классу.

При сравнении стандартного обмена животных
разных видов, имеющих разную массу, сопоставляют
не величину скорости или интенсивности
потребления кислорода,
а коэффициент «а»

Слайд 3

а - соответствует величине потребления кислорода животными,
если бы они имели одинаковую

а - соответствует величине потребления кислорода животными, если бы они имели одинаковую
массу, равную 1 г.

Стандартный обмен в сопоставимых единицах
возрастает
по мере усложнения
строения и организации животных

Стандартный обмен непрерывно возрастал
в процессе прогрессивной эволюции

Непрерывное увеличение стандартного обмена
в процессе прогрессивной эволюции ……

….и второе начало термодинамики ?

Слайд 4

Почему это не так?

Во-первых –
биоэнергетический прогресс
затрагивает лишь часть организмов биосферы

Почему это не так? Во-первых – биоэнергетический прогресс затрагивает лишь часть организмов

Биосфера в целом эволюционирует
в соответствии с термодинамическими закономерностями
в направлении равновесия,
но отдельные группы организмов
эволюционируют в противоположном направлении

Слайд 5

Во-вторых,
в термодинамике неравновесных процессов
существует так называемый
принцип наискорейшего спуска,
когда движение

Во-вторых, в термодинамике неравновесных процессов существует так называемый принцип наискорейшего спуска, когда
открытой системы к равновесию
происходит самым быстрым путем.

Следовательно:
движение сложной системы
к равновесию или стационарному состоянию
должно сопровождаться появлением подсистем,
которые двигаются в противоположном направлении

В случае биосферы
это сопровождается
появлением организмов
с повышенным энергетическим обменом

Слайд 6

Таким образом,
биоэнергетический прогресс
в процессе эволюции животных
определяется фундаментальными законами.
- принципами

Таким образом, биоэнергетический прогресс в процессе эволюции животных определяется фундаментальными законами. -
неравновесной термодинамики.

Возможно ли бесконечное усиление энергетики животных,
или на пути биоэнергетического прогресса
могут встать препятствия, без преодоления которых
дальнейшее движение по пути энергетического прогресса
невозможно?

Слайд 7

Для биоэнергетического прогресса
существует тепловой барьер,
который нельзя преодолеть
с помощью увеличения
уровня

Для биоэнергетического прогресса существует тепловой барьер, который нельзя преодолеть с помощью увеличения
стандартного обмена

ПЕРВЫЙ ТЕПЛОВОЙ БАРЬЕР И ВОЗНИКНОВЕНИЕ ТЕРМОРЕГУЛЯЦИИ

Слайд 8

Стандартный обмен
характеризует энергетику в состоянии покоя

Активный обмен
может в несколько

Стандартный обмен характеризует энергетику в состоянии покоя Активный обмен может в несколько
раз
превышать стандартный обмен.

Максимальный обмен -

интенсивность потребления кислорода
животными и человеком
в условиях максимальной физической нагрузки

Слайд 9

Максимальный обмен животных
прямо пропорционален
величине стандартного обмена
и превышает его

Максимальный обмен животных прямо пропорционален величине стандартного обмена и превышает его примерно
примерно в 9.6 раза

увеличение температуры тела

сопоставимый
стандартный обмен пчел равен а ~ 4.74 мВт/г

Температура тела бражника или шмеля - 40°С,
матки шмеля - до 45° С,

- нижняя граница энергетического обмена

Возникновение терморегуляции

- верхняя граница стандартного обмена

а ~ 8.3 мВт

Пойкилотермные

Гомойотермные

Слайд 10

ВТОРОЙ ТЕПЛОВОЙ БАРЬЕР И ВОЗНИКНОВЕНИЕ ЦИВИЛИЗАЦИИ

Существует ли предел увеличения стандартного обмена

ВТОРОЙ ТЕПЛОВОЙ БАРЬЕР И ВОЗНИКНОВЕНИЕ ЦИВИЛИЗАЦИИ Существует ли предел увеличения стандартного обмена
у гомойотермных животных?

Несмотря на наличие терморегуляции
температура тела птиц - порядка 40-41°С при а~ 40-45мВт/г.

тепловой барьер - гомойотермных

Преодоление второго теплового барьера –
путь возникновения цивилизаций

Совершенствование в процессе прогрессивной эволюции
системы регуляции и управления в живых организмах,
которая завершилась в человеке появлением сознания

Слайд 11

Согласно термодинамике информационных процессов
у одинаковых по строению устройств
более совершенная система получения,
хранения и

Согласно термодинамике информационных процессов у одинаковых по строению устройств более совершенная система
использования информации,
более точная работа регулирующих и управляющих систем
требует больших затрат энергии.
Возможность совершенствования
информационных систем животных
зависит от возможностей их энергетики:
только у организмов, достигших определенного уровня
энергетического обмена
возможно появление совершенной системы
регуляции и управления, тем более сознания.

Слайд 12

Роль сознания -

использование внешних источников энергии

Преодоление второго теплового барьера
даёт возможность

Роль сознания - использование внешних источников энергии Преодоление второго теплового барьера даёт
дальнейшего движения
в сторону увеличения потребляемой энергии
живыми системами.

Возникновение цивилизации на Земле
является неизбежным результатом
биоэнергетического прогресса и,
если бы не появился человек,
на его месте мог оказаться
другой вид животных.

Появление цивилизаций на Земле
или другой подходящей планете
является
неизбежным следствием биоэнергетического прогресса.

Слайд 13

ТРЕТИЙ ТЕПЛОВОЙ БАРЬЕР И ОСВОЕНИЕ ЧЕЛОВЕЧЕСТВОМ
КОСМИЧЕСКОГО ПРОСТРАНСТВА

Развитие человеческой цивилизации сопровождается

усилением

ТРЕТИЙ ТЕПЛОВОЙ БАРЬЕР И ОСВОЕНИЕ ЧЕЛОВЕЧЕСТВОМ КОСМИЧЕСКОГО ПРОСТРАНСТВА Развитие человеческой цивилизации сопровождается
энергопроизводства и энергопотребления.

первобытный человек - не более 2000 больших калорий за сутки

использование огня костров- до 5000 Кал/сут

6-7 тыс. лет назад - до 12000

в XVII-XIX вв. (Англия) - до 77000

современное время (США) - 230000 Кал/сут

Имя файла: Тепловые-барьеры-в-процессе-прогрессивной-эволюции-животных-и-человека.pptx
Количество просмотров: 40
Количество скачиваний: 0