CC BY
23
реализация в обучении иностранным языкам, основными идеями которого являются необходимость и востребованность развития и формирования личности, способной предпринимать конструктивные и компетентные действия в жизни.
Список литературы / References
1. Aбcaтмaров Р.Б., Caдыков T.C. Воспитание культуры межнационального общения студентов. Алматы, 2011.
2. Распоряжение Президента Республики Казахстан от 7 ноября 1996 г. № 3186 «О Концепции языковой политики Республики Казахстан».
3. Государственная программа развития языков в Республике Казахстан на 2011-2020 годы.
БИОЛОГИЧЕСКИЕ И ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СУЩЕСТВОВАНИЯ
ФАУНЫ И ФЛОРЫ Серикова Е.В. Email: [email protected]
Серикова Елена Викторовна - учитель биологии высшей категории, Государственное учреждение Луганской Народной Республики Луганский учебно-воспитательный комплекс «Интеллект», г. Луганск, Украина
Аннотация: статья посвящена взаимодействию двух наук, а именно биологии и физики. Физические законы подтверждаются биологическими процессами, а биологические законы находят свое место при описании физических явлений. Особое внимание уделено понятию биосферы как среды сосуществования флоры и фауны с окружающим миром. Физические и биологические основы жизни растений и животных рассмотрены через параметры жизнедеятельности, определяющие размер, массу, потребляемую мощность, теплообмен, рост клеток. Используя основные разделы физики, приведены формулы для расчета этих параметров.
Ключевые слова: фауна, флора, биосфера, физические и биологические основы жизни растений и животных.
BIOLOGICAL AND PHYSICAL BASISOF THE EXISTENCE OF FAUNA
AND FLORA Serikova E.V.
Serikova Elena Viktorovna - Teacher of biology of the highest category, LUGANSK STATE INSTITUTION OF THE LUGANSK PEOPLE'S REPUBLIC LUGANSK EDUCATIONAL AND TRAINING COMPLEX «INTELLECT», LUGANSK, UKRAINE
Abstract: the article is devoted to the interaction of two sciences, namely biology and physics. Physical laws are confirmed by biological processes, and biological laws find their place in the description of physical phenomena. Special attention is paid to the concept of the biosphere as a medium of coexistence of flora and fauna with the surrounding world. Physical and biological bases of life of plants and animals are considered through the parameters of life activity, determining the size, mass, power consumption, heat exchange, cell growth. Using the main sections of physics, formulas for calculation of these parameters are given.
Keywords: fauna, flora, biosphere, physical and biological bases of plants and animals life.
УДК 57.01
Вступление. Мир флоры и фауны - это важнейшие обитатели биосферы. Они занимают огромное пространство не только на земле, но и неглубоко в недрах, населяют водоемы и встречаются в атмосфере. Формы растений различны: от мхов, лишайников и трав до кустарников и деревьев. Мир животных представлен от одноклеточных микробов и бактерий до наземных и морских существ (слонов, медведей, носорогов, китов и др.). Все они отличаются широким разнообразием, и каждый вид важен для нашей планеты.
Законы мироздания, познанные человечеством, воплощены в классических законах физики, химии, биологии. Физические и биологические основы жизни растений и животных, определяющие размер, массу, потребляемую мощность, теплообмен, рост клеток, - подчинены этим законам.
Цель данной статьи - расширить знания и представления о флоре и фауне, применяя законы физики в биологии.
Основная часть. Биосфера - целостная планетарная оболочка, где совокупность живых организмов теснейшим образом связана с окружающей её средой. Основное значение флоры и фауны - это участие их в процессах круговорота веществ, в превращении энергии, поддержание равновесия в природе и основное условие существования самих этих экосистем [8].
Человечество, возникшее из живой природы, всегда существовало и развивалось на основе и в единстве во взаимодействии с флорой и фауной Земли как главнейшими источниками пропитания, одежды, лекарств и т.д., удовлетворения многих других своих потребностей [1].
Для реализации цели данной статьи рассмотрим основные черты различия между растительными и животными организмами, представив результаты в табл. 1, а также некоторые физические формулы для расчета жизнедеятельности растений и животных [3-6].
На основе внутрипредметных связей для оценки жизнедеятельности флоры и фауны можно выделить основные формулы из основных разделов физики, которые представлены в табл. 2 [2].
Используя базовые понятия и физические величины можно рассчитать по формулам основные параметры жизнедеятельности животных и растений.
Заключение. Таким образом, биосфера - это жизненное пространство людей, животных и растений. В ней содержатся важнейшие вещества и природные ресурсы, такие как вода, кислород, земля и другие. На нее значительное влияние оказывают люди. Для познания мира флоры и фауны человеку необходимо знать не только биологические, химические, но и физические основы, которые на основе законов и формул физики дают оценку характеристик и расчет параметров жизнедеятельности растений и животных.
Таблица 1. Основные черты различия между растительными и животными организмами
Признаки Зеленые растения Животные
Способ питания Автотрофное (фотосинтез). Гетеротрофы
Обмен веществ Идет за счет расщепления органических веществ, образующихся в процессе фотосинтеза, из неорганических Идет за счет расщепления органических веществ, полученных с пищей
Целлюлозная клеточная стенка Имеется Отсутствует
Способность к росту На протяжении всей жизни У большинства - только в молодом возрасте
Способность к передвижению Не перемещаются, кроме жгутиковых организмов; тропизмы, таксисы Активное передвижение
Активность в поисках пищи Не активны Активны
Роль в цепи питания Продуценты Консументы
Высшая нервная деятельность Отсутствует Имеется (кроме низкоорганизованных)
Проявление раздражимости и возбудимости Проявления у растений резко отличаются от привычных форм двигательной и нервной деятельности животных. Имеются (раздражимость у всех, высшая нервная деятельность у более высоко организованных).
Цикл развития Зигота - зародыш - проросток -молодое растение - цветущее растение - плодоносящее растение - стареющее растение - отмершее растение Зигота - зародыш - детеныш (личинка) - молодое животное -взрослое животное - половозрелое активное животное - стареющее животное - умершее животное
Системы органов Вегетативные: корневая, побеговая. Репродуктивные: цветок, семя, плод Соматические: опорно-двигательная, кровеносная, дыхательная, пищеварительная, выделительная, покровная, эндокринная, нервная и органов чувств. Репродуктивные: половая
Ткани Образовательная, покровная, проводящая, механическая, основная Эпителиальная, мышечная, соединительная, нервная
Запасные вещества Крахмал, белки, жиры. Жиры, гликоген, белки.
п/п Параметр жизнедеятельности Формула расчета параметра
1. Объем физического объекта, 3 представив его в виде цилиндра, м 4 где 5 - площадь основания физического объекта, м2; к - высота, м.
2. Объем конуса для определения объема дерева, куста, м3 V 151 Н п ^ 2 ^ ш^ 2 ^ 3 3-4 12 '
3. Масса физического объекта, кг т = р - V, где р - плотность вещества, кг/м3; V - объем тела, м3.
4. Мощность жизнедеятельности физического объекта, Вт Р = -, г где - работа, совершаемая объектом или телом, Дж (если А = (( ^ Р = где (( - количество потребляемой энергии в виде пищи, Дж; - время выполнения работы или потребления количества потребляемой энергии (теплоты), с.
5. Суточное количество энергии, потребляемой живым организмом -животным или человеком, Дж << = р - Т, где Р - мощность жизнедеятельности объекта, Вт; Т - продолжительность суток, Т = 8 б 4 0 с.
6. Удельная мощность, потребляемая живым объектом - животным или человеком р р р р р 5 = ~2 = (^О2 = = р)2^ где - мощность жизнедеятельности, Вт; -эффективная площадь, м3 5 = Ь2 - Ь = V - объем тела через массу и плотность тела: V = —,где р = 1000кг/м3 - для человека или р животного.
п/п Параметр жизнедеятельности Формула расчета параметра
7. Оценка характерного времени т остывания тела животного С т , где - коэффициент, связанный со сферической геометрией задачи; м3/с - температуро-проводность воды, т.к. тела животных и человека в основном состоят из воды; Иэф = - эффективный радиус, считая тело человека или животного в виде шара (например, для человека массой кг эффективный радиус равен Иэф = 0, 2 7 м.
8. Расчет давления животного на ноги (лапы) к3 Р где - эффективный радиус, моделируя тело в виде шара с длиной ног К , г - радиус ноги (видно, что с ростом давление достигает предела, и ноги должны утолщаться.
9. Количество теплоты, переданное или полученное телом при теплообмене (теплообмен — процесс передачи энергии от одного тела к другому без совершения работы) Q = ст - ?), где с - удельная теплоемкость тела, Дж , т - кг • 0С масса тела (кг), (^2° — ) - изменение температуры тела.
Список литературы / References
1. Ефимов В.И., Таланов В.М. Общечеловеческие ценности. 2-е изд., испр. Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2011. 252 с.
2. Прокопович Л.М. Физические основы существования фауны и флоры. Интегрированный урок в 10 классе. // Научно-методический журнал. № 8, август, 2011. Физика. Все для учителя. Издательская группа «ОСНОВА». С. 28-39.
3. БабенкоВ.Г., МарковМ.В. Основы биогеографии. Изд-во «Прометей», 2017.
4. Горшков В.Г. Физические и биологические основы устойчивости жизни / Отв. ред. К.С. Лосев. М.: Б. и., 1995. XXIII. 470 с.
5. Численко Л.Л. Структура фауны и флоры в связи с размерами организмов. М.: Изд-во МГУ, 1981. 208 с.
6. Кабардин О.Ф. Физика. Учеб.-справ, пособие. М.: АСТ: Астрель, 2008. 573 с.
7. Заголовок с экрана: Растительный мир, или флора Земли. [Электронный ресурс]. Режим доступа:
https://yandex.ua/turbo?text=https%3A%2F%2Fnatworld.info%2Frasteniya%2Frastitelnyj-mir-ili-Йога^етН / (дата обращения: 25.11.2019).
8. Заголовок с экрана: Виды и роль флоры и фауны в городе. [Электронный ресурс]. Режим доступа:https://spravochnick.ru/ekologiya/gorodskaya_flora_i_fauna/vidy_i_rol_flory_i_fauny_v _gorode/ / (дата обращения: 25.11.2019).
9. Заголовок с экрана: Знак качества. Образовательный портал. Основные черты различия между растительными и животными организмами. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://znakka4estva.ru/dokumenty/biologiya/otlichie-zhivotnyh-i-rasteniy/ / (дата обращения: 25.11.2019).
