Головна

біосфера

  1. біосфера
  2. біосфера
  3. біосфера
  4. Біосфера та її межі
  5. Біосфера і людина - самоорганізуються цілісності
  6. Біосфера як глобальна екосистема

під біосфероюрозуміють тонку оболонку Землі, в якій всі процеси протікають під прямим впливом живих організмів. Біосфера знаходиться на стику літосфери, гідросфери та атмосфери, розташовуючись в діапазоні від 11 км в глиб Землі до 33 км над Землею. Живі організми, що включають в себе всі відомі хімічні елементи, в процесі життєдіяльності здійснюють перетворення енергії. Все живе розділене на п'ять царств: бактерії, водорості, гриби, рослини і тварини.

Сучасна наука вважає, що приблизно 1 млрд років тому відбувся поділ живих істот на царства рослин і тварин. Відмінності між ними можна розділити на три групи: 1) за структурою клітин і їх здатності до зростання; 2) за способом харчування; 3) за здатністю до руху. У тварин клітин є центріолі, але немає хлорофілу і клітинної стінки, що заважає зміни форми. Більшість рослин необхідні для життя речовини отримують в результаті поглинання мінеральних сполук. Тварини харчуються готовими органічними сполуками, які створюють рослини в процесі фотосинтезу. Класифікація рослин і тварин побудована


відповідно до їх відмітними ознаками. Основною структурною одиницею був визнаний вид, а більш високі рівні склали послідовно рід, загін, клас.

На Землі існує 500 тис. Видів рослин і 1,5 млн видів тварин, в тому числі хребетних - 70 тис., Птахів 16 тис., Ссавців - 12 540 видів. Подібна систематизація різних форм життя створила передумови для вивчення живої речовини як цілого, що вперше здійснив видатний російський учений Володимир Іванович Вернадський у своєму вченні про біосферу. Основні висновки вчення Вернадського про біосферу зводяться до наступного:

1. Принцип цілісності стверджує, що біосфера, життя існують як єдине ціле. Життя є необхідною і закономірною частиною стрункого космічного механізму.

2. Принцип гармонії біосфери полягає в її організованості, стрункості, нерозривному зв'язку в ній живих і неживих компонентів.

3. Принцип значущості ролі живого в еволюції Землі стверджує, що на земній поверхні немає хімічної сили, більш постійно діючої і більш могутньої за своїми кінцевим наслідків, ніж організми, взяті в цілому. Вигляд Землі як небесного тіла фактично сформований життям.

4. Основна роль біосфери полягає в трансформації сонячної енергії в дієву енергію Землі. Космічна енергія викликає розвиток життя, яке досягається розмноженням.

5. Правило інерції полягає в поширенні життя по земній поверхні через прояви її геохімічної енергії. Дрібні організми розмножуються набагато швидше, ніж великі.

6. Закон ощадливості у використанні живим речовиною простих хімічних тіл стверджує, що раз увійшов в організм елемент проходить довгий ряд станів і при цьому організм вводить в себе тільки необхідну кількість елементів.

7. Межі життя визначаються фізико-хімічними властивостями сполук, що будують організм, їх неразрушімос-


ма в певних умовах середовища. Максимальне поле життя визначається крайніми межами виживання організмів. Верхня межа життя обумовлюється променистою енергією, присутність якої виключає життя і від якої охороняє озоновий щит. Нижня межа пов'язаний з досягненням високої температури. Наприклад, інтервал температури життя в 430 ° (від -250 ° С до +180 ° С) є граничним тепловим полем.

8. Життя поступово, повільно пристосовуючись, захопила біосферу, і захоплення цей не закінчився. Поле стійкості житті є результат пристосованості в ході часу.

Біосфера, за В. І. Вернадського, - це організована, певна оболонка земної кори, сполучена з життям. Межі біосфери обумовлені перш за все полем існування життя. Біосфера - не просто одна з існуючих оболонок Землі, подібно літосфері, гідросфері чи атмосфері. Основна відмінність біосфери полягає в тому, що вона - організована оболонка. Бути живим - значить бути організованим, зазначав В. І. Вернадський, і в цьому полягає суть поняття біосфери як організованої оболонки Землі.

За В. І. Вернадському, речовина біосфери різнорідно за своїм фізико-хімічним складом, а саме:

1) жива речовина - сукупність живих організмів;

2) біогенна речовина - безперервний біогенний потік атомів з живої речовини в непряме речовину біосфери і назад;

3) відсталу речовину (атмосфера, гази, гірські породи та ін.);

4) биокосное речовина, наприклад грунту, мули, поверхневі води, сама біосфера, т. Е. Складні закономірні косно-живі структури;

5) радіоактивна речовина;

6) розсіяні атоми;

7) речовина космічного походження.

Хоча межі біосфери досить вузькі, живі організми в їх межах розподілені дуже нерівномірно. На великій висоті і в глибинах гідросфери і літосфери організми зустрічаються відносно рідко. Життя зосереджена головним про-


разом на поверхні Землі, в грунті і в при поверхневому шарі океану. Загальну масу живих організмів оцінюють в 2,43 - 1012т. Біомаса організмів, що мешкають на суші, на 99,2% представлена ??зеленими рослинами і на 0,8% - тваринами і мікроорганізмами. Навпаки, в океані на частку рослин припадає 6,3%, а на частку тварин і мікроорганізмів - 93,7% всієї біомаси. Життя зосереджена головним чином на суші. Сумарна біомаса океану складає всього 0,03 1012, Або 0,13% біомаси всіх істот, що мешкають на Землі. У розподілі живих організмів за видовим складом спостерігається важлива закономірність. Із загального числа видів 21% припадає на рослини, але їх вклад в загальну біомасу становить 99%. Серед тварин 96% видів - безхребетні і тільки 4% - хребетні, з яких десята частина - ссавці. Маса живої речовини складає всього 0,01-0,02% від відсталого речовини біосфери, однак вона відіграє провідну роль в геохімічних процесах. Речовини і енергію, необхідну для обміну речовин, організми черпають з навколишнього середовища. Обмежені кількості живої матерії відтворюються, перетворюються і розкладаються. Щорічно, завдяки життєдіяльності рослин і тварин, відтворюється близько 10% біомаси. Крім рослин і тварин В. І. Вернадський включає в поняття "жива речовина" і людство, вплив якого на геохімічні процеси відрізняється від впливу інших живих істот, по-перше, своєю інтенсивністю, що збільшується з ходом геологічного часу; по-друге, тим впливом, яке діяльність людей робить на інші живі істоти.

Життя на Землі нині повністю залежить від фотосинтезу. Фіксуючи енергію сонячного світла в продуктах фотосинтезу, рослини виконують космічну роль енергетичного вогнища на Землі. Під фотосинтезом розуміється перетворення зеленими рослинами і фотосинтезирующими мікроорганізмами за участі енергії світла і поглинають світло пігментів (хлорофіл та ін.) Найпростіших сполук (води, вуглекислого газу та мінеральних елементів) в складні органічні речовини, необхідні для життєдіяльності всіх організмів. що-


придатно рослини утворюють до 100 млрд т органічних речовин і фіксують 9 - 1020 Дж енергії сонячної радіації. При цьому рослини засвоюють з атмосфери до 170 млрд т вуглекислого газу і розкладають до 130 млрд т води, виділяючи до 115 млрд т вільного кисню.

Таким чином, всі біотичні компоненти екосистеми розділені на три основні групи: продуценти(Зелені рослини і організми, що можуть використовувати хімічну енергію, - хемосинтетики), консументи,або споживачі (можуть бути декількох трофічних рівнів), і редуценти,або руйнівники (організми, що перетворюють, минерализующие органіку і тим самим замикають біологічний круговорот). Всі живі організми, так чи інакше використовуючи один одного, утворюють гігантський біологічний круговорот біосфери. Цей круговорот в повному обсязі замкнутий: крім енергетичного входу (сонячна енергія) він має і вихід - частина відмирання органічної речовини після розкладання мікроорганізмами-мінералізаторами може потрапляти в водні розчини і відкладатися у вигляді осадових порід, а інша частина утворює відкладення таких біогенних порід, як кам'яний вугілля, торф, сапропель і т. п.

У цьому великому біогеохімічному кругообігу речовини і енергії виділяється цілий ряд більш приватних кругообігів речовин - води, вуглецю, кисню, азоту, сірки, фосфору та ін., В ході яких відбувається обмін хімічних елементів між живими організмами і неорганічним середовищем. Існування цих біогеохімічних кругообігів визначає вигляд сучасних екосистем, стійкість і саморегуляцію біосфери в цілому. Тому як би складні і різноманітні не були прояви життя на Землі, всі форми життя пов'язані між собою через круговорот речовини і енергії.

У зв'язку з цим можна виділити три етапи еволюції біосфери. Перший етап - виникнення біотичного кругообігу, що означало формування біосфери. Другий етап - ускладнення життя на планеті, обумовлене появою багатоклітинних організмів. Третій етап - формування людського


суспільства, який надає своїй господарсько-економічною діяльністю все більший вплив на еволюцію біосфери (ноосфера). Спроби виділити основні етапи еволюції біосфери заслуговують на увагу вже тим, що ставлять цю проблему в якості однієї з важливих завдань сучасної еволюційної теорії.



Попередня   70   71   72   73   74   75   76   77   78   79   80   81   82   83   84   85   Наступна

Синтетична теорія еволюції | Інші концепції еволюції живого | Людина як предмет природничо-наукового пізнання | Подібності та відмінності людини від тварин | Концепції появи людини на Землі. антропологія | Еволюція культури людини. социобиология | Проблеми пошуку позаземних цивілізацій | Проблема зв'язку з позаземними цивілізаціями | фізіологія людини | Емоції і творчість |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати