Экология

Биосфера

                                    План:



1. Характеристика и состав биосферы



2. В.И.Вернадский о биосфере и “живом веществе”



3. Биосфера и человек. Ноосфера



4. Роль человеческого фактора в развитии биосферы



Использованная литература

                       Характеристика и состав биосферы

      В буквальном переводе термин “биосфера”  обозначет  сферу  жизни  и  в
таком смысле он впервые был введен в науку в 1875 г. австрийским геологом  и
палеонтологом Эдуардом Зюссом (1831 – 1914). Однако  задолго  до  этого  под
другими названиями, в частности  "пространство  жизни",  "картина  природы",
"живая оболочка  Земли"  и  т.п.,  его  содержание  рассматривалось  многими
другими естествоиспытателями.
       Первоначально  под  всеми  этими  терминами  подразумевалась   только
совокупность живых организмов, обитающих на нашей  планете,  хотя  иногда  и
указывалась  их  связь  с  географическими,  геологическими  и  космическими
процессами, но при этом скорее  обращалось  внимание  на  зависимость  живой
природы от сил и веществ неорганической природы. Даже автор  самого  термина
"биосфера" Э.Зюсс в своей книге "Лик  Земли",  опубликованной  спустя  почти
тридцать  лет  после  введения  термина  (1909  г.),  не  замечал  обратного
воздействия  биосферы  и  определял   ее   как   "совокупность   организмов,
ограниченную в пространстве и во времени и обитаюшую на поверхности Земли".
      Первым из  биологов,  который  ясно  указал  на  огромную  роль  живых
организмов в образовании земной коры,  был  Ж.Б.Ламарк  (1744  –  1829).  Он
подчеркивал, что все вещества, находящиеся на  поверхности  земного  шара  и
образующие   его   кору,   сформировались   благодаря   деятельности   живых
организмов.
      Факты и положения  о  биосфере  накапливались  постепенно  в  связи  с
развитием   ботаники,   почвоведения,   географии    растений    и    других
преимущественно биологических наук,  а  также  геологических  дисциплин.  Те
элементы знания, которые стали необходимыми для понимания биосферы в  целом,
оказались связанными  с  возникновением  экологии,  науки,  которая  изучает
взаимоотношения   организмов   и   окружающей   среды.   Биосфера   является
определенной  природной  системой,  а  ее  существование  в  первую  очередь
выражается в круговороте энергии и веществ при участии живых организмов.
       Очень  важным  для  понимания  биосферы  было  установление  немецким
физиологом Пфефером (1845 – 1920) трех способов питания живых организмов:
автотрофное  –  построение   организма   за   счет   использования   веществ
неорганической природы;
гетеротрофное – строение организма за счет  использования  низкомолекулярных
органических соединений;
миксотрофное   –   смешанный   тип   построения    организма    (автотрофно-
гетеротрофный).
      Биосфера (в современном  понимании)  –  своеобразная  оболочка  Земли,
содержащая всю совокупность живых организмов и ту  часть  вещества  планеты,
которая находится в непрерывном обмене с этими организмами.
      Биосфера охватывает  нижнюю  часть  атмосферы,  гидросферу  и  верхнюю
часть литосферы.
Атмосфера – наиболее легкая оболочка Земли, которая граничит  с  космическим
пространством; через атмосферу осуществляется обмен  вещества  и  энергии  с
космосом.
Атмосфера имеет несколько слоев:
тропосфера – нижний слой, примыкающий к поверхности Земли (высота 9–17  км).
В нем состредоточено около 80% газового состава  атмосферы  и  весь  водяной
пар;
стратосфера;
ноносфера – там “живое вещество” отсутствует.
Преобладающие элементы химического состава атмосферы: N2  (78%),  O2  (21%),
CO2 (0,03%).
Гидросфера – водная оболочка Земли. В  следствие  высокой  подвижности  вода
проникает повсеместно  в  различные  природные  образования,  даже  наиболее
чистые атмосферные воды содержат от 10 до 50 мгр/л растворимых веществ.
Преобладающие элементы химического  состава  гидросферы:  Na+,  Mg2+,  Ca2+,
Cl–, S, C.  Концентрация того или  иного  элемента  в  воде  еще  ничего  не
говорит о том, насколько он важен для растительных  и  животных  организмов,
обитающих в ней. В  этом  отношении  ведущая  роль  принадлежит  N,  P,  Si,
которые усваиваются живыми организмами.  Главной  особенностью  океанической
воды является то, что основные ионы характеризуются постоянным  соотношением
во всем объеме мирового океана.
Литосфера –  внешняя  твердая  оболочка  Земли,  состоящая  из  осадочных  и
магматических пород. В настоящее время земной корой принято считать  верхний
слой  твердого  тела  планеты,  расположенный  выше   сейсмической   границы
Мохоровичича.  Поверхностный  слой  литосферы,  в   котором   осуществляется
взаимодействие живой материи с  минеральной  (неорганической),  представляет
собой  почву.  Остатки  организмов  после  разложения  переходят   в   гумус
(плодородную  часть  почвы).  Составными  частями  почвы  служат   минералы,
органические вещества, живые организмы, вода, газы.
Преобладающие элементы химического состава литосферы: O,  Si,  Al,  Fe,  Ca,
Mg, Na, K.
      Ведущую роль выполняет кислород, на долю которого приходится  половина
массы земной коры и 92% ее объема, однако кислород прочно связан  с  другими
элементами в  главных  породообразующих  минералах.  Т.о.  в  количественном
отношении земная кора – это  “царство”  кислорода,  химически  связанного  в
ходе геологического развития земной коры.
      Постепенно идея о тесной взаимосвязи между живой и  неживой  природой,
об обратном воздействии живых  организмов  и  их  систем  на  окружающие  их
физические, химические и геологические факторы все настойчивее  проникала  в
сознание ученых и находила реализацию в их конкретных  исследованиях.  Этому
способствовали и перемены, произошедшие в общем подходе  естествоиспытателей
к изучению природы. Они  все  больше  убеждались  в  том,  что  обособленное
исследование  явлений  и  процессов  природы  с  позиций  отдельных  научных
дисциплин оказывается неадекватным. Поэтому на рубеже ХIХ – ХХ вв.  в  науку
все шире проникают идеи холистического, или целостного, подхода  к  изучению
природы, которые в наше время сформировались в системный метод ее изучения.


                В.И.Вернадский о биосфере и “живом веществе”


      Центральным в  этой  концепции  является  понятие  о  живом  веществе,
которое В.И.Вернадский определяет как совокупность живых  организмов.  Кроме
растений и животных, В.И.Вернадский включает сюда  и  человечество,  влияние
которого на  геохимические  процессы  отличается  от  воздействия  остальных
живых существ, во-первых,  своей  интенсивностью,  увеличивающейся  с  ходом
геологического времени;  во-вторых,  тем  воздействием,  какое  деятельность
людей оказывает на остальное живое вещество.
      Это воздействие сказывается прежде  всего  в  создании  многочисленных
новых  видов  культурных  растений  и  домашних  животных.  Такие  виды   не
существовали раньше и без помощи человека либо погибают,  либо  превращаются
в  дикие  породы.  Поэтому  Вернадский  рассматривает  геохимическую  работу
живого вещества в  неразрывной  связи  животного,  растительного  царства  и
культурного человечества как работу единого целого.
      Несмотря на некоторые  противоречия,  учение  Вернадского  о  биосфере
представляет собой новый крупный шаг в понимании не  только  живой  природы,
но и ее неразрывной связи с исторической деятельностью человечества.

                        Биосфера и человек. Ноосфера.

      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:
заселение человеком всей планеты;
резкое преобразование средств связи и обмена между странами;
усиление связей, в том числе политических, между всеми странами Земли;
начало преобладания геологической роли человека над  другими  геологическими
процессами, протекающими в биосфере;
расширение границ биосферы и выход в космос;
открытие новых источников энергии;
равенство людей всех рас и религий;
увеличение роли народных  масс  в  решении  вопросов  внешней  и  внутренней
политики;
свобода  научной  мысли  и  научного  искания   от   давления   религиозных,
философских и политических построений и  создание  в  государственном  строе
условий, благоприятных для свободной научной мысли;
продуманная  система   народного   образования   и   подъем   благосостояния
трудящихся. Создание реальной возможности не допустить недоедания и  голода,
нищеты и чрезвычайно ослабить болезни;
разумное  преобразование  первичной  природы  Земли  с  целью   сделать   ее
способной  удовлетворить   все   материальные,   эстетические   и   духовные
потребности численно возрастающего населения;
исключение войн из жизни общества.


               Роль человеческого фактора в развитии биосферы.

      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.
      Но не только природа  оказывает  влияние  на  человека,  существует  и
обратная связь. Причем она не поверхностная, отражающая  физическое  влияние
человека на окружающую среду, она гораздо глубже. Это доказывает  тот  факт,
что в последнее время  заметно  активизировались  планетарные  геологические
силы.  “...мы  все  больше  и  ярче  видим   в   действии   окружающие   нас
геологические силы. Это  совпало,  едва  ли  случайно,  с  проникновением  в
научное  сознание  убеждения  о  геологическом  значении  Homo  sapiens,   с
выявлением нового состояния биосферы — ноосферы — и является одной  из  форм
ее выражения. Оно связано, конечно, прежде всего с  уточнением  естественной
научной работы и мысли  в  пределах  биосферы,  где  живое  вещество  играет
основную роль”  Так,  в  последнее  время  резко  меняется  отражение  живых
существ на окружающей природе. Благодаря этому процесс эволюции  переносится
в область минералов. Резко меняются почвы, воды и воздух. То  есть  эволюция
видов  сама  превратилась  в  геологический  процесс,  так  как  в  процессе
эволюции появилась новая геологическая  сила.  Вернадский  писал:  “Эволюция
видов переходит в эволюцию биосферы”.
       Вернадский  видел   неизбежность   ноосферы,   подготавливаемой   как
эволюцией биосферы, так  и  историческим  развитием  человечества.  С  точки
зрения ноосферного подхода по-иному  видятся  и  современные  болевые  точки
развития  мировой  цивилизации.  Варварское  отношение  к  биосфере,  угроза
мировой   экологической   катастрофы,   производство    средств    массового
уничтожения — все это должно иметь преходящее значение.  Вопрос  о  коренном
повороте  к  истокам  жизни,  к  организованности  биосферы  в   современных
условиях  должен  звучать  как  набат,  призыв  к  тому,  чтобы  мыслить   и
действовать, в биосферном – планетном аспекте.



                         Использованная литература:


|Аллен Р.Д.     |“Наука о жизни”, М. – 1996г.                   |
|Вернадский В.И.|“Философские мысли натуралиста”, М.– 1998г.    |
|Вернадский В.И.|“Биосфера и ноосфера”, М.– 1998г.              |
|Вернадский В.И.|“Научная мысль как планетное явление”, М. –    |
|               |1995г.                                         |
|Вернадский В.И.|“Начало и вечность жизни”, М.– 1995г.          |
|Кондратьев М.Н.|лекции, M. – 1998г.                            |



смотреть на рефераты похожие на "Биосфера"