Каталог :: Экология

Реферат: 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: 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. 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.