Биосфера и цивилизация
иоксид
углерода, участвующий в фотосинтезе, и озон, экранирующий земную
поверхность от жесткого ультрафиолетового излучения. Азот, диоксид
углерода, пары воды образовались в значительной мере благодаря
вулканической деятельности, а кислород - в результате фотосинтеза[3].
Гидросфера.
Вода - важнейший компонент биосферы и один из необходимых факторов
существования живых организмов. Основная ее часть (95%) находится в Мировом
океане, который занимает около 70% поверхности земного шара и содержит 1300
млн. км3. Поверхностные воды (озера, реки) включают всего 0,182 млн. км3, а
количество воды в живых организмах составляет всего 0,001 млн. км3.
Значительные запасы воды (24 млн. км3) содержат ледники. Большое значение
имеют газы, растворенные в воде: кислород и диоксид углерода. Их количество
широко варьирует от температуры и присутствия живых организмов. Диоксида
углерода, содержащегося в воде, в 60 раз больше, чем в атмосфере.
Гидросфера формировалась в связи с развитием литосферы, которая в течение
геологической истории Земли выделяла большое количество водяного пара[3].
Литосфера.
Основная масса организмов, обитающих в пределах литосферы, находится в
почвенном слое, глубина которого не превышает нескольких метров. Почва
включает минеральные вещества, образующиеся при разрушении горных пород, и
органические вещества - продукты жизнедеятельности организмов[3].
Живые организмы (живое вещество).
Хотя границы биосферы довольно узки, живые организмы в их пределах
распределены очень неравномерно. На большой высоте и в глубинах гидросферы
и литосферы организмы встречаются относительно редко. Жизнь сосредоточена
главным образом на поверхности Земли, в почве и в приповерхностном слое
океана. Общую массу живых организмов оценивают в 2,43х1012т. Биомасса
организмов, обитающих на суше, на 99,2% представлена зелеными растениями и
0,8% - животными и микроорганизмами. Напротив, в океане на долю растений
приходится 6,3%, а на долю животных и микроорганизмов - 93,7% всей
биомассы. Жизнь сосредоточена главным образом на суше. Суммарная биомасса
океана составляет всего 0,03х10 12 т, или 0,13% биомассы всех существ,
обитающих на Земле.
В распределении живых организмов по видовому составу наблюдается
важная закономерность. Из общего числа видов 21% приходится на растения, но
их вклад в общую биомассу составляет 99%. Среди животных 96% видов -
беспозвоночные и только 4% - позвоночные, из которых десятая часть -
млекопитающие. Масса живого вещества составляет всего 0,01-0,02% от косного
вещества биосферы, однако она играет ведущую роль в геохимических
процессах. Вещества и энергию, необходимую для обмена веществ, организмы
черпают из окружающей среды. Ограниченные количества живой материи
воссоздаются, преобразуются и разлагаются. Ежегодно, благодаря
жизнедеятельности растений и животных, воспроизводится около 10%
биомассы[3].
4.2. Эволюция биосферы.
Все компоненты биосферы тесно взаимодействуют между собой, составляя
целостную, сложно организованную систему, развивающуюся по своим внутренним
законам и под действием внешних сил, в том числе космических (солнечного
излучения, гравитационных сил, магнитных полей Солнца, Луны и др. небесных
тел)
По современным представлениям, развитие безжизненной геосферы, т.е.
оболочки, образованной .веществом Земли, происходило на ранних стадиях
существования нашей планеты, миллиарды лет назад. Изменения облика Земли
были связаны с геологическими процессами, происходившими в земной коре, на
поверхности и в глубинных слоях планеты и находили проявление в извержениях
вулканов, землетрясениях, подвижках земной коры, горообразовании. Такие
процессы происходят и сейчас на безжизненных планетах солнечной системы и
их спутниках - Марсе, Венере, Луне.
С возникновением жизни (саморазвивающихся устойчивых форм) сначала
медленно и слабо, затем все быстрее и значительнее стало проявляться
влияние живой материи на геологические процессы Земли.
Деятельность живого вещества, проникшего во все уголки планеты,
привела к возникновению нового образования - биосферы - тесно
взаимосвязанной единой системы геологических и биологических тел и
процессов преобразования энергии и вещества. Размеры преобразований,
осуществляемых живой материей, достигли планетарных масштабов, существенно
видоизменив облик и эволюцию Земли.
Так, например, в результате процесса фотосинтеза - деятельности
зеленых растений, образовался современный газовый состав атмосферы, в ней
появился кислород. В свою очередь на активность фотосинтеза существенно
влияет концентрация углекислого газа в атмосфере, наличие влаги и тепла.
Почва является целиком результатом деятельности живого вещества в
косной (неживой) среде. Решающая роль в этом процессе принадлежит климату,
топографии, деятельности микроорганизмов и растений и материнским породам.
Биосфера, возникнув и сформировавшись 1-2 млрд. лет назад (к этому времени
относятся первые обнаруженные остатки живых организмов), находится в
постоянном динамическом равновесии и развитии[2].
В биосфере, как в любой экосистеме, происходит круговорот воды,
планетарные перемещения воздушных масс, а также биологический круговорот,
характеризующийся емкостью - количеством химических элементов, находяшихся
одновременно в составе живого вещества в данной экосистеме, и скоростью -
количеством живого вещества, образующегося и разлагающегося в единицу
времени. В результате на Земле поддерживается большой геологический
круговорот веществ, где для каждого элемента характерна своя скорость
миграции в больших и малых циклах. Скорости всех циклов отдельных элементов
в биосфере теснейшим образом сопряжены между собой[1].
Установившиеся за многие миллионы лет круговороты энергии и вещества в
биосфере самоподдерживаются в глобальных масштабах, хотя локальные
(местные) изменения структуры и особенностей отдельных экосистем
(биогеоценозов), составляющих биосферу, могут быть значительными.
Еще на ранних этапах эволюции живое вещество распространилось по
безжизненным пространствам планеты, занимая все потенциально доступные для
жизни места, изменяя их и превращая в места обитания. И уже в древние
времена различные жизненные формы и виды растений, животных,
микроорганизмов, грибов заняли всю планету. Живое органическое вещество,
можно найти и в глубинах океана, и на вершинах самых высоких гор, и в
вечных снегах Приполярья, и в горячих водах источников вулканических
районов.
Такую способность к распространению живого вещества В.И.Вернадский
назвал «всюдностью жизни»[2].
Эволюция биосферы шла по пути усложнения структуры биологических
сообществ, умножения числа видов и совершенствования их приспособляемости.
Эволюционный процесс сопровождался увеличением эффективности преобразования
энергии и вещества биологическими системами: организмами, популяциями,
сообществами.
Вершиной эволюции живого на Земле явился человек, который как
биологический вид на основе многочисленных изменений приобрел не только
сознание (совершенную форму отображения окружающего мира), но и способность
изготавливать и использовать в своей жизни орудия труда.
Посредством орудий труда человечество стало создавать фактически
искусственную среду своего обитания (поселения, жилища, одежду, продукты
питания, машины и многое другое). С этих пор эволюция биосферы вступила в
новую фазу, где человеческий фактор стал мощной природной движущей силой.
Биосфера и человек. Ноосфера.
Термин «ноосфера» был предложен в1927 году французским математиком и
философом Э.Леруа. «Noos» - древнегреческое название человеческого
разума[3].
Первая созданная человеком культура-палеолит (каменный век) -
продолжалась примерно 20-30 тысяч лет. Она совпадала с длительным периодом
оледенения. Экономической основой жизни человеческого общества была охота
на крупных животных: благородного и северного оленя, шерстистого носорога,
осла, лошадь, мамонта, тура. На стоянках человека каменного века находят
многочисленные кости диких животных - свидетельство успешной охоты.
Интенсивное истребление крупных травоядных животных привело к сравнительно
быстрому сокращению их численности и исчезновению многих видов. Если мелкие
травоядные могли восполнить потери от преследования охотниками высокой
рождаемостью, то крупные животные в силу эволюционной истории были лишены
этой возможности. Дополнительные трудности возникли вследствие изменения
природных условий в конце палеолита. 10-12 тысяч лет назад наступило резкое
потепление, отступил ледник, леса распространились в Европе, вымерли
крупные животные. Это создало новые условия жизни, разрушило сложившуюся
экономическую базу человеческого общества. Закончился период его развития,
характеризовавшийся только использованием пищи, т.е. чисто потребительским
отношением к окружающей среде.
В следующую эпоху - эпоху неолита (новый каменный век) - наряду с
охотой, рыбной ловлей и собирательством все большее значение приобретает
процесс производства пищи. Делаются первые попытки одомашнивания животных и
разведения растений, зарождается производство керамики. Уже 9-10 тысяч лет
назад существовали поселения, среди остатков которых обнаруживают пшеницу,
ячмень, чечевицу, кости домашних животных - коз, свиней
| |  скачать работу |
Биосфера и цивилизация |
