On

Вернадский о биосфере

Posted by admin

2. Процесс развития биосферы

Важнейшей частью учения Вернадского являются представления о ее возникновении и развитии. Современная биосфера возникла не сразу, а в результате длительной эволюции в процессе постоянного взаимодействия абиотических и биотических факторов. Первые формы жизни, по-видимому, были представлены анаэробными бактериями. Однако созидательная и преобразующая роль живого вещества стала осуществляться лишь с появлением в биосфере фотосинтезирующих автотрофов – цианобактерий и сине-зеленых водорослей (прокариотов), а затем и настоящих водорослей и наземных растений (эукариотов), что имело решающее значение для формирования современной биосферы. Деятельность этих организмов привела к накоплению в биосфере свободного кислорода, что рассматривается как один из важнейших этапов эволюции.

Параллельно развивались и гетеротрофы, и прежде всего – животные. Главными датами их развития являются выход на сушу и заселение материков (к началу третичного периода) и, наконец, появления человека.

В сжатом виде идеи В. И. Вернадского об эволюции биосферы могут быть сформулированы следующим образом:

1. Вначале сформировалась литосфера – предвестник окружающей среды, а затем после появления жизни на суше – биосфера.

2. В течение всей геологической истории Земли никогда не наблюдались азойные геологические эпохи (т.е. лишенные жизни). Следовательно, современное живое вещество генетически связано с живым веществом прошлых геологических эпох.

3. Живые организмы – главный фактор миграции химических элементов в земной коре, «по крайней мере, 90% по весу массы ее вещества в своих существенных чертах обусловлено жизнью». (В. Вернадский)

4. Грандиозный геологический эффект деятельности обусловлен тем, что их количество бесконечно велико и действуют они практически в течение бесконечно большого промежутка времени.

5. Основным движущим фактором развития процессов в биосфере является биохимическая энергия живого вещества.

Венцом творчества В. И. Вернадского стало учение о ноосфере, т. е. сфере разума.

В целом учение Вернадского о биосфере заложило основы современных представлений о взаимосвязи и взаимодействии живой и неживой природы. Практическое значение учения о биосфере огромно. В наши дни оно служит естественнонаучной основой рационального природопользования и охраны окружающей природной среды.

Заключение

Переход к ноосфере

Вернадский, анализируя геологическую историю Земли, утверждает, что наблюдается переход биосферы в новое состояние – в ноосферу под действием новой геологической силы, научной мысли человечества. Однако в трудах Вернадского нет законченного и непротиворечивого толкования сущности материальной ноосферы как преобразованной биосферы. В одних случаях он писал о ноосфере в будущем времени (она еще не наступила), в других в настоящем (мы входим в нее), а иногда связывал формирование ноосферы с появлением человека разумного или с возникновением промышленного производства. Надо заметить, что когда в качестве минералога Вернадский писал о геологической деятельности человека, он еще не употреблял понятий “ноосфера” и даже “биосфера”. О формировании на Земле ноосферы он наиболее подробно писал в незавершенной работе “Научная мысль как планетное явление”, но преимущественно с точки зрения истории науки.

Итак, что же ноосфера: утопия или реальная стратегия выживания? Труды Вернадского позволяют более обоснованно ответить на поставленный вопрос, поскольку в них указан ряд конкретных условий, необходимых для становления и существования ноосферы. Перечислим эти условия:

1. заселение человеком всей планеты;

2. резкое преобразование средств связи и обмена между странами;

3. усиление связей, в том числе политических, между всеми странами Земли;

4. начало преобладания геологической роли человека над другими геологическими процессами, протекающими в биосфере;

5. расширение границ биосферы и выход в космос;

6. открытие новых источников энергии;

7. равенство людей всех рас и религий;

8. увеличение роли народных масс в решении вопросов внешней и внутренней политики;

9. свобода научной мысли и научного искания от давления религиозных, философских и политических построений и создание в государственном строе условий, благоприятных для свободной научной мысли;

10. продуманная система народного образования и подъем благосостояния трудящихся. Создание реальной возможности не допустить недоедания и голода, нищеты и чрезвычайно ослабить болезни;

11. разумное преобразование первичной природы Земли с целью сделать ее способной удовлетворить все материальные, эстетические и духовные потребности численно возрастающего населения;

12. исключение войн из жизни общества.

Центральной темой учения о ноосфере является единство биосферы и человечества. Вернадский в своих работах раскрывает корни этого единства, значение организованности биосферы в развитии человечества. Это позволяет понять место и роль исторического развития человечества в эволюции биосферы, закономерности ее перехода в ноосферу.

Одной из ключевых идей, лежащих в основе теории Вернадского о ноосфере, является то, что человек не является самодостаточным живым существом, живущим отдельно по своим законам, он сосуществует внутри природы и является частью ее. Это единство обусловлено прежде всего функциональной неразрывностью окружающей среды и человека, которую пытался показать Вернадский как биогеохимик. Человечество само по себе есть природное явление и естественно, что влияние биосферы сказывается не только на среде жизни, но и на образе мысли.

Список использованной литературы

1. Вернадский В.И. Биосфера и ноосфера. Москва – 1989 г.

2. Рузалин Г.И. Концепция современного естествознания. Москва – 1997 г.

3. Голубев В. С. Эволюция: от геохимических систем до ноосферы. Киев – 1992 г.

4. Коробкин В. И., Передельский Л. В. Экология для студентов вузов. Ростов-на-Дону, «Феникс» — 2001 г.

5. Экология. Энциклопедия для детей, том 19. Москва, «Аванта+» — 2001 г.

6. Алексеев В. П. Очерки экологии человека. Москва «Наука» — 1993 г.

ДОБАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ [можно без регистрации]
перед публикацией все комментарии рассматриваются модератором сайта — спам опубликован не будет

Хотите опубликовать свою статью или создать цикл из статей и лекций?
Это очень просто – нужна только регистрация на сайте.

Развернутое развитие учения о биосфере принадлежит В.И. Вернадскому, исключительно важное место в трудах В.И. Вернадского занимают пионерные представления о роли человека в эволюции природы Земли. Эти взгляды позднее стали известны как учение о ноосфере — сфере разума — человеческой «оболочке» Земли.

Согласно В.В. Вернадскому вещество биосферы состоит из:

живого вещества — биомассы современных живых организмов;

биогенном вещества — всех форм детрита, а также торфа, угля, нефти и газа биогенного происхождения;

биокосного вещества — смесей биогенных веществ с минеральными породами небиогенного происхождения (почва, илы, природные воды, газо- и нефтеносные сланцы, часть осадочных карбонатов);

косного вещества — горных пород, минералов, осадков, не затронутых прямым биогеохимическим воздействием организмов.

Вернадский подчеркивал, для строения биосферы характерны физико-химическая и геометрическая разнородности. Разнородность строения является господствующим фактором, резко отличающим биосферу от всех других оболочек земного шара. Живое вещество едва ли составляет 1-2 сотых процента по весу, но геологически оно является самой большой силой в биосфере, определяет все идущие в ней процессы. Биосфера состоящая из разнородных структур – живого и неживого вещества, поддерживает в состоянии динамического равновесия все протекающие в ней процессы благодаря непрерывному потоку (круговороту) атомов из косной материи через живое вещество снова в неживую природу. Геологическая роль живых организмов состоит в создании современного газового состава атмосферы, формировании горных пород, вод мирового океана. На основании учения Вернадского в настоящее время биосферу определяют как активную оболочку Земли, в которой совокупная деятельность живых организмов проявляется как геохимический фактор планетарного масштаба.

Одним из уникальных этапов эволюции биосферы явилось возникновение разума и интеллекта как высшей познавательной способности живого организма. Благодаря появлению разума возникает общество — совокупность индивидуумов, способных к совместному труду и к планомерной деятельности. Появление интеллекта радикальным образом ускорило темпы практически всех процессов, протекающих во внешней оболочке Земли – биосфере. Но, вследствие появления интеллекта развитие человека как биологического вида стало замедляться. Эволюция, морфологическое совершенствование человека, в том числе и развитие мозга, закончилось. Появление жизни на планете — это реализация одной из возможных форм самоорганизации материи. Поэтому необходимо понимать, что человек как биологический вид, обладающий разумом, есть явление уникальное и неповторимое, но он – всего-навсего одна из бесчисленного множества возможных реализаций самоорганизации материи и развиваться вопреки законам функционирования биосферы не может. Он просто будет уничтожен породившей его вселенной, в которой будут реализовываться все новые и новые формы самоорганизации материи, поэтому, мысля космическими категориями, у человека нет другого выхода и выбора, как действовать в согласии с планетарными объективными законами эволюции. Человек превращается в решающую геологообразующую силу, развитие окружающей среды и общества сделаются неразрывными, биосфера должна будет перейти однажды в сферу разума – в ноосферу,в результате чего развитие планеты сделается направленным – направляемым силой разума. Вернадский считал, что согласованное с природой развитие общества потребуют специальной организации общества, создания специальных структур, которые будут способны обеспечить это совместное согласованное развитие. Выполнение принципа совместного развития потребует от человечества регламентации своих действий, определенных ограничений.Уже сегодня человечество подвело планету к той предельной черте, дальше которой начинаются необратимые процессы.

Грозящая всему человечеству катастрофа состоит в том, что нарушен один из признаков, которым должна обладать экосистема: биосфера как экосистема деятельностью человека выведена из состояния устойчивости. В силу своих масштабов и многообразия взаимосвязей она не должна от погибнуть, она перейдет в новое устойчивое состояние изменив при этом свою структуру, прежде неживую, а вслед за ней неизбежно и живую. Человек как биологический вид меньше других имеет приспособиться к новым быстро изменяющимся условиям и, скорее всего, исчезнет первым. Поучительным и наглядным тому примером является история острова Пасхи.

На одном из полинезийских островов, носящем название острова Пасхи, в результате сложных миграционных процессов в VII веке возникла замкнутая изолированная от всего мира цивилизация. В благоприятном субтропическом климате она за сотни лет существования достигла известных высот развития, создав самобытную культуру и письменность, до наших дней не поддающуюся расшифровке. А в ХVII веке она без остатка погибла, уничтожив вначале растительный и животный мир острова, а затем погубив себя в прогрессирующей дикости и каннибализме. У последних островитян не осталось уже воли и материала, чтобы построить спасительные лодки или плоты. В память о себе исчезнувшее сообщество оставило полупустынный остров с гигантскими каменными фигурами — свидетелями былого могущества.

Биогеохимические приппипы В.И.Вернадского.

Первый.Биогенная миграция атомов химических элементов в биосфере всегда стремится к максимальному своему проявлению. Прогрессивная эволюция любой экосистемы ведет к увеличению суммарного протока энергии через нее. Эта закономерность проявляется в способности живого к распространению, к развитию, во «всюдности жизни» (выражение В.И. Вернадского).

Второй. Эволюция видов в ходе геологического времени, приводящая к созданию устойчивых в биосфере форм жизни, идет в направлении, усиливающем биогенную миграцию атомов. Согласно этому принципу преимущества в ходе эволюции получают те организмы, которые приобрели способность усваивать новые формы энергии или «научились» полнее использовать химическую энергию, запасенную в других организмах.

Третий.Живое вещество находится в непрерывном химическом обмене с космической средой, его окружающей, и создается и поддерживается на нашей планете космической энергией Солнца. Этот принцип очень важен для понимания тех процессов, которые обычно называют «самоорганизацией биологических структур».

Основные функции биосферы.

Благодаря способности трансформировать солнечную энергию в энергию химических связей растения и другие организмы выполняют ряд фундаментальных биогеохимических функций планетарного масштаба.

Газовая функция. Живые существа постоянно обмениваются кислородом и углекислым газом с окружающей средой в процессах фотосинтеза и дыхания растений и животных. Растения сыграли решающую роль в смене восстановительной среды на окислительную, в эволюции планеты и в формировании современной атмосферы. Они строго контролируют концентрацию кислорода и СО2, оптимальные для всей современной биоты.

Концентрационная функция. Пропуская через свое тело большие обьемы воздуха и природных растворов, живые организмы осуществляют биогенную миграцию и концентрирование химических элементов. Это относится не только к биосинтезу органики, но и к таким явлениям, как образование толщ осадочных известняков, месторождений серы, некоторых металлических руд и т.п. Ранние этапы биологической эволюции проходили в водной среде. Организмы научились извлекать из разбавленного водного раствора необходимые для них вещества, многократно увеличивая их концентрацию в своем теле.

Окислительно-восстановительная функцияживого вещества тесно связана с биогенной миграцией элементов и концентрированием веществ. Многие вещества в природе крайне устойчивы и не подвергаются окислению при обычных условиях. Например, молекулярный азот — один из важнейших биогенных элементов, является устойчивым. Но живые клетки располагают настолько эффективными катализаторами — ферментами, что способны осуществлять многие окислительно-восстановительные реакции в миллионы раз быстрее, чем это может происходить в абиогенной среде.

Информационная функцияживого вещества биосферы.

Именно с появлением первых примитивных живых существ на планете появилась и активная («живая») информация, отличающаяся от той «мертвой» информации, которая, по Л.Бриллюэну, является простым отражением структуры. Организмы оказались способными к получению информации путем соединения потока энергии с активной молекулярной структурой, играющей роль программы. Способность воспринимать, хранить и перерабатывать молекулярную информацию совершила опережающую эволюцию в природе и стала важнейшим экологическим системообразующим фактором.

Перечисленные функции живого вещества экосферы обращены в основном квнешним факторам существования. Все вместе они образуют мощную средообразующую функцию экосферы. Деятельность живых организмов обусловила современный состав атмосферы, от которой зависят радиационный и тепловой режимы на планете, спектральный состав достигающего поверхности Земли солнечного света. Растительный покров существенно определяет водный баланс, распределение влаги и климатические особенности больших пространств. Живые организмы играют ведущую роль в самоочищении воздуха, рек и озер, от них во многом зависит солевой состав природных вод и распределение многих химических веществ между сушей и океаном. Благодаря растениям, животным и микроорганизмам создается почва и поддерживается ее плодородие. Следует четко представлять, что окружающая нас среда — это не возникшая когда-то фиксированная и непреходящая физическая данность, а живое дыхание природы, каждое мгновенье создаваемое работой множества живых существ.

Средообразующая функция экосферы тесно связана со средорегулирующей функцией — биотической регуляцией окружающей среды. Таким образом, биота экосферы формирует и контролирует состояние окружающей среды.

Законы экологии

1.Все связано со всем (о всеобщей связи вещей и явлений в природе). Все живое на Земле подчинено единому потоку солнечной энергии, включено в глобальные круговороты веществ — все это связывает пространственно удаленные природные комплексы и придает биосфере признаки единой коммуникативной системы. Следствиями из этого закона являются:

Закон больших чисел — совокупное действие большого числа случайных факторов приводит к результату, почти не зависящему от общих условий, не случайному результату (хаотическое движение молекул в объеме газа приводит к определенным значениям температуры и давления).

Принцип Ле Шателье- Брауна — при внешнем воздействии, выводящем систему из состояния устойчивого равновесия , это равновесие смещается в направлении, при котором эффект внешнего воздействия уменьшается.На биологических уровнях он реализуется в виде способности экологических систем к авторегуляции:

  • любое частое изменение в системе неизбежно приводит к развитию цепных реакций, идущих в сторону нейтрализации произведенного изменения;
  • любая система функционирует с наибольшей эффективностью;
  • любые изменения в природе оказывают прямое или опосредованное воздействие на человека.

2.Все должно куда-то деваться (о законах сохранения). В отличие от человеческого производства природв в целом безотходна — замкнутость круговорота веществ в биосфере. Деятельность человека привела к возникновению высоких концентраций ряда элементов и появлению стойких синтетических соединений, чужеродных живым организмам — ксенобиотикам. Поскольку из всего колоссального объема материалов и веществ , извлекаемых из недр, перерабатываемых и синтезируемых человеком в природный круговорот попадает лишь малая часть, в природе появляется мусор и нарушается замкнутость круговорота веществ. Законы сохранения имеют постулаты:

  • закон развития системы за счет окружающей среды. Абсолютное саморазвитие невозможно.
  • закон неустранимости отходом, согласно которому образующиеся отходы не могут быть устранены, они могут быть переведены из одной формы ы другую или перемещены в пространстве.

3.Ничто не дается даром (о цене развития).

  • Системы эволюционируют в сторону усложнения и совершенствования организации.
  • Любое новое приобретение в эволюции сопровождается утратой старых и возникновению новых свойств.
  • С ростом сложности организации систем темпы эволюции возрастают.
  • Не существует «бесплатных» ресурсов.

4.Природа знает лучше (о главном критерии эволюционного отбора). По изобретательности использования законов природы, совершенству, экономичности и эффективности технические устройства намного уступают биологическим системам. Сопоставим: гидравлический компрессор — сердце, компьютер — человеческий мозг и т.д. Все в природе должно было пройти жестокий конкурс на вакансию в биосфере. Главный критерий этого отбора — вписанность в глобальный биотический круговорот, увеличении его эффективности, заполнение всех экологических ниш. У любого вещества должен существовать разлагающий его фермент и продукты распада должны вновь вовлекаться в круговорот. Каждый биологический вид, нарушающий круговорот вымирал. Деятельность человека многократно нарушает естественные круговороты.

5.На всех не хватит (закон ограниченности ресурсов). В природе организмы размножаются с интенсивностью, обеспечивающей максимально возможное число. Масса питательных веществ на Земле ограничена. Поэтому значительное увеличение численности и массы каких-либо организмов может происходить только за счет уменьшения численности и массы других организмов. Этот закон — источник всех форм конкуренции, соперничества и антагонизма в природе.

Дата публикования: 2014-11-29; Прочитано: 245 | Нарушение авторского права страницы

studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2018 год.(0.004 с)…

Учение В.И.Вернадского о биосфере

Одним из выдающихся естествоиспытателей, который посвятил себя изучению процессов, протекающих в биосфере, был академик Владимир Иванович Вернадский (1864-1945). Он стал основоположником научного направления, названного им биогеохимией, которое легло в основу современного учения о биосфере.

В начале XX века В.И. Вернадским были подняты проблемы совместной эволюции человека и биосферы с позиции развития Земли как космического тела. В основе целостного взгляда В.И.Вернадского лежат идеи эволюции и системности – идеи, приобретающие ныне значение универсальных принципов естествознания. До Вернадского множество ученых, занимающихся изучением оболочки нашей планеты с населяющими ее живыми организмами не видели в биосфере ничего, кроме мира живых существ, создающих мозаичную сферу своего распространения на Земле. И только гений русского ученого позволил увидеть за покровом живых существ единое «живое вещество» планеты, непрерывность его потока, понять его роль в геохимической структуре биосферы.

Его исследования привели к осознанию роли жизни и живого вещества в геологических процессах. Облик Земли, ее атмосфера, осадочные породы, ландшафты — все это результат жизнедеятельности организмов. Особую роль в становлении лика нашей планеты В.И. Вернадский отводил человеку. Он представил деятельность человечества как стихийный природный процесс, истоки которого теряются в глубинах истории.

Будучи глубоким теоретиком, В.И. Вернадский стоял у истоков таких новых и общепризнанных ныне наук, как радиогеология, биогеохимия, учение о биосфере и ноосфере и науковедение.

В 1926 г. В.И. Вернадский опубликовал в Ленинграде книгу под названием «Биосфера», которая ознаменовала рождение новой науки о природе, о взаимосвязи с ней человека. В этой работе биосфера впервые показана как единая динамическая система, населенная и управляемая жизнью, живым веществом планеты. «Биосфера — организованная, определенная оболочка земной коры, сопряженная с жизнью».

В работах по биосфере ученый показал, что взаимодействие живого вещество с веществом косным есть часть большого механизма земной коры, благодаря которому происходят разнообразные геохимические и биогенные процессы, миграции атомов, осуществляется их участие в геологических и биологических циклах.

В своем учении о биосфере В.И.Вернадский сформулировал два биогеохимических принципа. Они заключаются в следующем:

1) геохимическая биогенная энергия стремиться в биосфере к максимальному проявлению;

2) при эволюции видов выживают те организмы, которые своей жизнью увеличивают биогенную геохимическую энергию.

Действительно, продуценты — зеленые растения и микроорганизмы, использующие солнечную энергию для построения своих тканей не могут не стремиться использовать ее максимально. Потому и создаваемая ими потенциальная энергия стремиться к максимально возможному значению и именно те организмы, которые это обеспечивают оказываются самыми конкурентоспособными.

Ученый подчеркивал, что биосфера является результатом сложнейшего механизма геологического и биологического развития и взаимодействия косного и биогенного вещества. С одной стороны, это среда жизни, а с другой — результат жизнедеятельности. Главная специфика современной биосферы — это четко направленные потоки энергии и биогенный (связанный с деятельностью живых существ) круговорот веществ.

В.И. Вернадский, впервые показал, что химическое состояние наружной коры нашей планеты всецело находится под влиянием жизни и определяется живыми организмами, с деятельностью которых связан великий планетарный процесс — миграция химических элементов в биосфере. Эволюция видов, отмечал ученый, приводящая к созданию форм жизни, устойчива в биосфере и должна идти в направлении увеличения биогенной миграции атомов.

В.И. Вернадский отмечал, что «пределы биосферы обусловлены прежде всего полем существования жизни». На развитие жизни, а следовательно, и границы биосферы оказывают влияние многие факторы и прежде всего наличие кислорода, углекислого газа, воды в ее жидкой фазе. Ограничивают область распространение жизни и слишком высокие или низкие температуры. Элементы минерального питания также влияют на развитие жизни. К ограничивающему фактору можно отнести и сверхсоленую среду (превышение концентрации солей в морской воде примерно в 10 раз). Лишены жизни подземные воды с концентрацией солей свыше 270 г/л.

Согласно представлениям В.Вернадского, биосфера состоит из нескольких разнородных компонентов. Главное и основное – это живое вещество, совокупность всех живых организмов населяющих Землю. В процессе жизнедеятельности живые организмы взаимодействуют с веществом неживым (абиогенным) – косным веществом. Такое неживое вещество образуется процессами, в котором живые организмы не принимают участия, например, изверженные горные породы. Следующий компонент – биогенное вещество, создаваемое и перерабатываемое живыми организмами, например, газы атмосферы, каменный уголь, нефть, торф ,известняк, мел, лесная подстилка, почвенный гумус и т.д. Еще одно составляющее – биокосное вещество — результат совместной деятельности организмов и косных (абиогенных) процессов, или, другими словами, косное вещество, переработанное деятельностью живых организмов (вода, почва, кора выветривания, осадочные породы, глинистые материалы).

Косное вещество pезко пpеобладает по массе и по объему. Живое вещество по массе составляет ничтожную часть нашей планеты «количество его исчисляется пpимеpно 0.25% биосфеpы по весу». Пpичем «масса живого вещества остается в основном постоянной и опpеделяется лучистой солнечной энеpгией заселения планеты». В настоящее вpемя этот вывод называется законом константности.

В своем основополагающем труде В.И.Вернадский приводит пять постулатов, относящихся к функции биосферы.

Первый постулат: «С самого начала биосферы жизнь, в нее входящая, должна была быть уже сложным телом, а не однородным веществом, поскольку связанные с жизнью ее биогеохимические функции по разнообразию и сложности не могут быть уделом какой-нибудь одной формы жизни». Смысл сказанного состоит в том, что первобытная биосфера изначально была представлена богатым функциональным разнообразием.

Второй постулат: «Организмы проявляются не единично, а в массовом эффекте…». И далее: «Первое появление жизни… должно было произойти не в виде появления одного какого-нибудь вида организмов, а их совокупности, отвечающей геохимической функции жизни. Должны были сразу появиться биоценозы».

Третий постулат: «В общем монолите жизни, как бы не менялись его составные части, их химические функции не могли быть затронуты морфологическим изменением». Объяснить сказанное можно тем, что первичная биосфера была представлена «совокупностями» организмов типа биоценозов, которые и были главной «действующей силой» геохимических преобразований. Их морфологические изменения «совокупностей» не отражались на «химических функциях» этих компонентов.

Постулат четвертый: «Живые организмы… своим дыханием, своим питанием, своим метаболизмом… непрерывной сменой поколений… порождают одно из грандиознейших планетных явлений… миграцию химических элементов в биосфере», поэтому «на всем протяжении протекших миллионов лет мы видим образование тех же минералов, во все времена шли те же циклы химических элементов, какие мы видим и сейчас».

И пятый постулат: «Все без исключения функции живого вещества в биосфере могут быть исполнены простейшими одноклеточными организмами».

Разрабатывая учение о биосфере В.И. Вернадский пришел к выводу, что главным трансформатором космической энергии является зеленое вещество растений. Только они способны поглощать энергию солнечного излучения и синтезировать первичные органические соединения.

Дата добавления: 2017-06-02; просмотров: 206;

ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:

Живое, косное и биокосное вещество (по В.И.Вернадскому)

ЖИВОЕ ВЕЩЕСТВО — совокупность всех живых существ, населяющих планету (от простейших вирусов и клеточных до человека). Живое вещество характеризуется химическим составом, массой и энергией. Оно трансформирует солнечную энергию и вовлекает неорганическую материю в непрерывный кругооборот.

КОСНОЕ ВЕЩЕСТВО — это не живое и не связанное с жизнью вещество. К косному веществу относятся глубинные породы, выбрасываемые вулканами в процессе горообразования, газы и т.д. При контакте с живым веществом косное вещество постепенно превращается в биокосное.

БИОКОСНОЕ ВЕЩЕСТВО — вещество, имеющее минеральную основу, которая коренным образом преобразована жизнедеятельностью организмов.

К биокосному веществу относится почвенный покров, плодородие которого обусловлено наличием органических веществ, а также воздух и вода. Вещества биокосного происхождения — это чаще всего трупы, отмершие части животных и растений, каменный уголь, нефть, торф и др.

Из космоса в биосферу поступает космическое вещество, например, в виде МЕТЕОРИТОВ. Космическое вещество также начинает участвовать в кругообороте веществ в биосфере.

Экосистема включает в себя следующие составные части:

НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА — C(углерод), N(азот), CO2(диоксид углерода), Н2О(вода) и др. они находятся в непрерывном круговороте веществ в природе (косное вещество),

ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ — белки, углеводы, липиды и др. Эти органические вещества связывают между собой живое и косное вещество (биокосное вещество).

ФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ — воздушная и водная среда, климатический режим и другие физические факторы (косное вещество).

ПРОДУЦЕНТЫ — например, зеленые растения, которые могут производить пищу из простых органических веществ.

КОНСУМЕНТЫ — микро- и макроконсументы — живые организмы, не относящиеся к продуцентам (живое вещество).

Законы В.И.Вернадского

В.И. Вернадский (1863-1945гг.), основатель геохимии, биогеохимии, автор многочисленных трудов по философии естествознания, изучая эволюцию биосферы Земли, сформулировал следующие законы, занимающие важнейшее место в современной экологии.

ПЕРВЫЙ ЗАКОН: масса вещества, вовлекаемого в жизненные процессы, постепенно увеличивается в процессе эволюции биосферы.

ВТОРОЙ ЗАКОН: скорость оборачиваемости вещества увеличивается в процессе эволюции биосферы.

Каждая экосистема находится в непрерывном развитии, которое обозначают термином СУКЦЕССИЯ (от лат.

сукцессио -преемственность, наследование).

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СУКЦЕССИЯ — это упорядоченный процесс развития сообщества животных, который происходит вместе с изменением окружающей среды.

В этом упорядоченном процессе развития сообщество изменяет окружающую среду так, что в новых условиях постепенно вместо старых видов образуются другие популяции, другие виды.

Этот упорядоченный процесс развития на определенной стадии выходит на равновесное состояние. Имеется ввиду равновесие между живым веществом и биокосным и косным веществом. Это равновесие — зрелая стадия экологической системы.

В естественных условиях в экологической системе Земли — биосфере имеет место УСТОЙЧИВОЕ РАВНОВЕСИЕ: жизнь создает необходимый для жизни состав земной атмосферы, воды и почвы. Антропогенное воздействие на биосферу приводит к нарушению этого равновесия, изменяя состав атмосферы, воды и почвы. Из атмосферы все больше потребляется кислорода на нужды промышленности и транспорта, сокращаются площади лесов, загрязняются воды Мирового океана, уменьшается количество морского фитопланктона, который как и растения на суше, поставляет кислород в атмосферу.

Общее содержание кислорода в атмосфере уменьшается. Одновременно увеличивается содержание углекислого газа.

За последнее столетие значительно возросло производство электроэнергии, 80% которой вырабатывается на тепловых электростанциях за счет энергии ископаемого углерода. То есть человеческая цивилизация невольно стремится нарушить сложившееся в процессе экологической сукцессии равновесие в биосфере. Биосфера Земли обладает определенным запасом устойчивости, но он не беспределен. Поэтому такое большое значение имеет рациональное использование ресурсов биосферы.

ПИЩЕВЫЕ ЦЕПИ

Дата добавления: 2016-11-18; просмотров: 3209 | Нарушение авторских прав

Похожая информация:

Поиск на сайте:

Французский учёный-естествоиспытатель Жан Батист Ламарк в начале XIX в. впервые предложил по сути дела концепцию биосферы, ещё не введя даже самого термина. Термин «биосфера» был предложен австрийским геологом и палеонтологом Эдуардом Зюссом в 1875 году. Целостное учение о биосфере создал биогеохимик и философ В. И. Вернадский. Он впервые отвёл живым организмам роль главнейшей преобразующей силы планеты Земля, учитывая их деятельность не только в настоящее время, но и в прошлом. Существует и другое, более широкое определение: Биосфера — область распространения жизни на космическом теле. При том, что существование жизни на других космических объектах, помимо Земли пока неизвестно, считается, что биосфера может распространяться на них в более скрытых областях, например, в литосферных полостях или в подлёдных океанах. Так, например, рассматривается возможность существования жизни в океане Европы — спутника Юпитера Биосфера является одной из геологических оболочек Земли или геосфер. На Земле также различают литосферу – твёрдую наружную оболочку Земли, состоящую из осадочных пород и расположенных под ними гранитов и базальтов, гидросферу, включающую в себя все океаны, моря, озёра и реки, и атмосферу – газовую оболочку Земли. В состав биосферы входят верхние слои литосферы, нижний слой атмосферы (тропосфера) и вся гидросфера, связанные между собой сложными круговоротами веществ и энергии. Нижний предел жизни на Земле (до глубины 3 км) ограничен высокой температурой земных недр, верхний предел (20 км) – жёстким излучением ультрафиолетовых лучей (всё, что находится на высоте ниже 20 км, защищено от губительного излучения двадцатикилометровым озоновым слоем) . Тем не менее, на границах биосферы можно найти, в основном, лишь микроорганизмы (обычно в виде спор) ; наибольшая же концентрация биомассы наблюдается у поверхности суши и океана, в местах соприкосновения оболочек. Организмы, составляющие биосферу, обладают поразительной способностью к размножению и распространению по планете. Совокупная биомасса Земли составляет примерно 2,4 ∙ 1012 т (около 0,01 % массы всей биосферы) . 97 % из этого количества занимают растения, 3 % – животные. В настоящее время на Земле известно несколько миллионов видов живых организмо

Область распространения жизни на Земле, охватывающая нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы.

Учение Вернадского биосфера это оболочка Земли, населенная и активна преобразуемая живыми организмами

Биосфера – это своеобразная оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в непрерывном обмене с этими организмами. Биосфера охватывает часть атмосферы до высоты озонового экрана (20-25 км), часть литосферы и всю гидросферу. Нижняя граница опускается в среднем на 2-3 км на суше и на 1-2 км ниже дна океана. В биогеохимическом аспекте — это оболочка Земли, в пределах которой распространена жизнь.

Учение о биосфере было создано ученым В. И. Вернадским

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *