Содержание:, I. Введение………………………………………………………………….с. 3, II. Фундаментальные законы сохранения…………………………………с. 5, III. Связь законов сохранения с симметрией пространства и времени…с.10, IV. Симметрия как основа описания объектов и процессов в микромире..12, V. Литература………………………………………………………………с. 16, , Введение:, Фундаментальные физические законы - это наиболее полное на сегодняшний день, но приближенное отражение объективных процессов в природе. Различные формы движения материи описываются различными фундаментальными теориями. Каждая из этих теорий описывает вполне определенные явления: механическое или тепловое движение, электромагнитные явления., , Существуют более общие законы в структуре фундаментальных физических теорий, охватывающие все формы движения материи и все процессы. Это законы симметрии, или инвариантности, и связанные с ними законы сохранения физических величин., , Законы сохранения физических величин - это утверждения, согласно которым численные значения этих величин не меняются со временем в любых процессах или классах процессов. Фактически во многих случаях законы сохранения просто вытекают из принципов симметрии., , Идея сохранения появилась сначала как чисто философская догадка о наличии неизменного, стабильного в вечно меняющемся мире. Еще античные философы-материалисты пришли к понятию материи как неуничтожимой и несотворимой основы всего сущего. С другой стороны, наблюдение постоянных изменений в природе приводило к представлению о вечном движении материи как важном ее свойстве. С появлением материалистической формулировки механики на этой основе появились законы сохранения., , Законы сохранения тесно связаны со свойствами симметрии физических систем. При этом симметрия понимается как инвариантность физических законов относительно некоторой группы преобразований входящих в них величин. Наличие симметрии приводит к тому, что для данной системы существует сохраняющаяся физическая величина. Если известны свойства симметрии системы, как правило, можно найти для нее закон сохранения и наоборот., , Важнейшими законами сохранения, справедливыми для любых изолированных систем, являются:, , закон сохранения энергии;, , закон сохранения импульса;, , закон сохранения момента импульса., , В современной физике обнаружена определенная иерархия законов сохранения и принципов симметрии. Одни из этих принципов выполняются при любых взаимодействиях, другие же - только при сильных. Эта иерархия отчетливо проявляется во внутренних принципах симметрии, которые действуют в микромире., , I. Фундаментальные законы сохранения, , , 1) Закон сохранения энергии в механических процессах, , , Механическая энергия подразделяется на два вида: потенциальную и кинетическую. Потенциальная энергия характеризует взаимодействующие тела, а кинетическая - движущиеся. И потенциальная и кинетическая энергии изменяются только в результате такого взаимодействия тел, при котором действующие на тела силы совершают работу, отличную от нуля., , Рассмотрим теперь вопрос об изменении энергии при взаимодействии тел, образующих замкнутую систему. Если несколько тел взаимодействуют между собой только силами тяготения и силами упругости и никакие внешние силы не действуют, то при любых взаимодействиях те сумма кинетической и потенциальной энергий тел остается постоянной. Это утверждение называется законом сохранения энергии в механических процессах., , Сумма кинетической и потенциальной энергий тел называется полной механической энергией. Поэтому закон сохранения энергии можно сформулировать так: полная механическая энергия замкнутой системы тел, взаимодействующих силами тяготения и упругости, остается постоянной., , Основное содержание закона сохранения энергии заключается не только в установлении факта сохранения полной механической энергии, но и в установлении возможности взаимных превращений кинетической и потенциальной энергий в равной Количественной мере при взаимодействии тел., , Закон сохранения полной механической энергии в проце6ссах с участием сил упругости и гравитационных сил является одним из основных законов механики. Знание этого зак

Симпатрическое видообразование., , Симпатрический (от греч. allos-иной, patris-родина) путь видообразования – новый вид возникает внутри ареала исходного вида., , Первый способ симпатрического видообразования – возникновение новых видов при быстром изменении кариотипа, н-р при автополиплоидии (самопроизвольное умножение числа хромосом, 3n, 4n). Так н-р в роде хризантем все виды имеют число хромосом кратное 9, 18, 27, 36, 45, …, 90. В родах табака и картофеля основное, исходное, число хромосом равно 12, но имеются формы с 24, 48, 72 хромосомами. Т.е. логично предположить что видообразование шло посредством удвоения, утроения, учетверения и т.д. Процессы полиплоидизации хорошо воспроизводятся в эксперименте посредством задержки расхождения хромосом в мейозе в результате воздействия н-р колхицина. Возникшие полиплоидные особи могут давать жизнеспособное потомство лишь при скрещивании с особями, несущими то же число хромосом (или при самоопылении). В течение немногих поколений в том случае, если полиплоидные формы успешно проходят «контроль» естественного отбора и оказываются лучше исходной диплоидной, они могут распространиться и сосуществовать вместе с породившим их видом или, что бывает чаще, просто вытеснить его. Полиплоидные формы, как правило, крупнее, но общий облик растений сохраняется и способны существовать в более суровых условиях. Среди животных полиплоидия при видообразовании играет несравненно меньшую роль, чем у растений, и во всех случаях связана с партеногенетическим способом размножения (н-р, у иглокожих, членистоногих, аннелид и других безпозвоночных)., , Второй способ с. вид-ия –путём гибридизации с последующим удвоением числа хромосом–аллоплоидия. Обычен у растений: по некоторым подсчётам, более 50% видов растений представляют собой гибридогенные формы–аллоплоиды. Культурная слива (Prunusdomestica) с 2n=48 возникла путём гибридизации терна (P. Spinosa, 2n=16) с последующим удвоением числа хромосом. Некот. виды пикульника, малины, табака, брюквы и др. также аллоплоиды гибридогенного происхождения. Гибридогенные формы отличаются от родительских но также сочетают признаки обоих предковых видов., , Третий способ симпатрического видообразования–возникновение новых форм в р-ате сезонной изоляции. Известно сущ-ие ярко выраженных сезонных расс у растений, н-р у погремка, раннецветущие и позднецветущие формы которого полностью репродуктивно изолированы друг от друга, и, если условие отбора сохраняется, лишь вопрос времени– когда эти формы приобретутранг новых видов. Аналогично положение с яровыми и озимыми расами проходных рыб; возможно что эти формы уже являются разными видам, очень схожими морфологически, но изолированными генетически (виды двойники). В ходе экологической ( сезонной) изоляции возникающие формы оказываются морфологически слабо различимыми.

Аллопатрическое видообразование - это географическое видообразование, образование новых видов из географических популяций. Греческое слово "аллос" означает "чужой", а "патрис" - "родина". Дарвин уделял внимание географической изоляции, географическим расам, подвидам. Но теория географического видообразования создана К. Джорданом, Б. Реншем, Ф. Добжанским, Э. Майром. Это видообразование есть результат пространственной изоляции, значение которой первым подчеркнул М. Вагенер., , Предполагается, что схема последовательности событий при географическом видообразовании такова. Вид имеет обширный ареал. Вследствие неоднородности условий существования в разных районах ареала возникает генетическая неоднородность этого вида. Происходит географическая дифференцировка родоначального вида на географические популяции — популяции, населяющие территорию с географически однородными условиями существования. Изначально целостный ареал вида в какой-то момент, в силу внешних по отношению к данному виду причин, распадается. Исторически возникшие географические причины (изменение климата, появление гор, проливов, ледников, хребтов, рек и т. д.) вызывают географическую изоляцию части или частей вида. Изолированные популяции после этого эволюируют независимо. В каждой изолированной географической популяции направление отбора будет иное, чем в остальных — сестринских популяциях., , С течением времени микроэволюционные процессы приводят к значительным изменениям генофонда и фенотипического состава этих популяций. Между разобщенными географическими расами развивается репродуктивная изоляция. В зависимости от степени репродуктивной изоляции формируются подвиды, а затем — аллопатрические виды. Первичный родительский ареал распадается на ареалы дочерних видов. С течением времени, при исчезновении преград, целостность ареала может восстановиться. Дочерние виды в этом случае могут или гибридизироваться (в случае недостаточной генетической дифференциации), или они станут симпатрическими