Биосфера
Другие рефераты
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
| |  скачать работу |
Другие рефераты
| 
