Рассеянные атомы

Учение Вернадского о биосфере

Сущность учения В. И. Вернадского о биосфере состоит в признании исключительной роли «живого вещества», преобразующего облик планеты.

Согласно учению Вернадского В.И. биосфера состоит из нескольких компонентов.

1. Живое вещество – совокупность живых организмов, населяющих планету Земля. Живое вещество или биотические компоненты биосферы включают в себя растения, животных и микроорганизмов. Суммарная масса живых организмов (биомасса) оценивается в ~ 2,42 ∙10¹² т, ~ 97 % которых составляют растения, ~ 3 % – животные.

Если вещество распределить по всей поверхности планеты, то получится слой всего в полтора сантиметра. Эта «пленка жизни» составляет менее 10^–6 массы других оболочек Земли и является «одной из самых могущественных геохимических сил нашей планеты».

2. Косное вещество – неживое вещество, образованное процессами, в которых живое вещество участия не принимало (магматические породы).

3. Биокосное вещество – структура из живого и косного вещества, которая создается одновременно косными процессами и живыми организмами. Примером является почва, состоящая на 93 % из минеральных, косных веществ, на 7 % - из живых и биогенных веществ.

4. Биогенное вещество – вещество, которое возникло в результате разложения остатков живых организмов, но еще не полностью минерализовано (нефть, торф, уголь и др.)

Радиоактивное вещество

6. Вещество космического происхождения (метеориты)

Рассеянные атомы

Важнейшей частью учения В. И. Вернадского о биосфере являются представления о ее возникновении и развитии.

Этап эволюции биосферы, на котором определяющим фактором развития становится разумная деятельность человека, называется ноосферой (высший тип целостности, управляемый за счет тесной взаимосвязи законов природы, мышления и социально-экономических законов общества, является ноосферой)

Биосфера как глобальная экосистема Земли состоит из абиотической и биотической части.

Часть биосферы, где сконцентрировано практически все живое вещество, называется биогеосферой

Биосфера является глобальной экосистемой и характеризуется таким свойством, как саморегуляция

Наша планета состоит из концентрических оболочек (геосфер) – внутренних и внешних:

 внутренние оболочки – это ядро, мантия.

 внешние оболочки – это литосфера, гидросфера, атмосфера, биосфера.

Биосфера включает в себя следующие части:

1. аэробиосфера – нижняя часть атмосферы до высоты 25–30 км (ограничена озоновым слоем);

2. гидробиосфера – гидросфера, совокупность всех вод Земли;

3. литобиосфера – верхние горизонты твердой земной оболочки литосферы (до глубины 3 км).

Верхней границей биосферы является озоновый экран – слой атмосферы, расположенный на разной высоте от поверхности Земли и имеющий наибольшую плотность (концентрацию) озона на высоте 22–26 км. Озоновый слой является преградой для мощного УФ-излучения Солнца, губительного для всего живого. Выше озонового слоя существование жизни без специальной защиты невозможно.

Нижняя граница биосферы (метабиосфера) не опускается ниже 10–15 км. Обусловлена эта величина глубиной гидросферы и повышением температуры в литосфере: на глубине 3–3,5 км температура в земных недрах достигает 100 °С.

ТЕМА 3. ЖИВОЕ ВЕЩЕСТВО БИОСФЕРЫ И ЕГО ФУНКЦИИ.

Живое вещество на 98% представлено биомассой наземных растений, грибов и микроорганизмов; животные составляют только 1,4% общей биомассы.

Относительно всей биомассы Земли на долю океана приходится 0,13%, а на долю суши – 99,87% биомассы.

Уровни организации живого вещества:

Живое вещество имеет сложное строение и разные уровни организации.

1. Молекулярный — особая форма организации живого, присущая всем без исключения организмам, представляющая собой совокупность различных органических и неорганических веществ, связанных между собой определенной структурой и системой биохимических процессов, позволяющих сохранять данную совокупность соединений как целостную систему, способную к росту, развитию, самосохранению и размножению в течение всего времени существования этого организма, т. е. до смерти.

2. Клеточный — все живое (кроме неклеточных форм жизни) образовано особыми структурами — клетками, которые имеют строго определенное строение, присущее как организмам из царства Растения, так и организмам из царств Животные и Грибы; некоторые организмы состоят из одной клетки, поэтому такие организмы при клеточном уровне соответствуют и новому уровню организации — организменному (см. пятый уровень организации).

3. Тканевый — характерен для сложных многоклеточных организмов, у которых произошла специализация клеток по выполняемым функциям, что привело к образованию тканей — совокупности клеток, имеющих одинаковое происхождение, близкое строение и выполняющих одинаковые или близкие по характеру функции; различают растительные и животные ткани так, у растений выделяют покровные, основные, механические, проводящие ткани и меристемы (ткани роста); у животных — покровные, нервные, мышечные и соединительные ткани.

4. Органный — у высокоорганизованных организмов ткани образуют структуры, предназначенные для выполнения определенных функций, которые называются органами, а органы объединяются в системы органов (например, желудок входит в состав пищеварительной системы).

5. Организменный — системы органов объединены в единое целое — организм, при функционировании которого реализуется жизнедеятельность конкретного живого существа; известно, что в природе существует большое число одноклеточных организмов.

6. Популяционно-видовой — особи одного вида образуют особые группировки, живущие на данной конкретной территории и занимающие определенную экологическую нишу, которые называются популяциями, а популяции одинаковых организмов образуют подвиды и виды.

7. Биогеоценотический — этот уровень организации живого вещества связан с тем, что на данной территории проживает определенное количество популяций различных видов (как животных, так и растений, грибов, прокариотов и неклеточных форм жизни), которые взаимосвязаны друг с другом различными связями, в том числе и пищевыми.

8. Биосферный — это высший уровень организации живого на планете Земля, представляющий собой всю совокупность живых существ, живущих на ней, которые взаимосвязаны друг с другом планетарным круговоротом химических элементов и химических соединений; нарушение этого круговорота может привести к глобальной катастрофе и даже к гибели всего живого.

Функции живого вещества:

В настоящее время различают 5 основных функций живого вещества в масштабах планеты:

1. Энергетическая.

2. Средообразующая

3. Деструктивная

4. Концентрационная

5. Газовая

Функция живого вещества, проявляющаяся в способности организмов накапливать в своих телах многие химические элементы, извлекая их из окружающей среды, называется концентрационная

Функция живого вещества биосферы, заключающаяся в изменении химических параметров среды в благоприятные для существования организмов условия, называется средообразующей

Функция живого вещества, обусловливающая процессы разложения организмов после их отмирания с последующей минерализацией мертвого органического вещества, называется деструктивной

Функция живого вещества, состоящая в аккумуляции и трансформации солнечной энергии в энергию земных процессов, называется энергетической

Почвенный покров Земли образовался в результате проявления средообразующей функции живого вещества биосферы.

Как компонент биосферы, почва выполняет такие важные глобальные функции, как обеспечение взаимодействия малого и большого круговоротов веществ и обеспечение существования жизни на Земле

Живое вещество отличается от неживого такими свойствами, как обмен веществ, иерархичность, подвижность, раздражимость, рост, размножение, приспособляемость и др.

Основные свойства живого вещества:

1. Самовоспроизведение (репродукция) -является наиболее общим и специфическим свойством жизни в известной форме существования на Земле.

2. Целостность (непрерывность) и дискретность (прерывность). - любой организм представляет собой целостную систему, но состоит из дискретных единиц — клеток, тканей, органов, систем органов. Органический мир также целостен, поскольку существование одних организмов зависит от других, но в то же время он дискретен, состоя из отдельных организмов.

3. Раздражимость. Раздражители- свет, температура среды, звук, электрический ток, механические воздействия, пищевые вещества, газы, яды и др. Благодаря раздражимости организмы уравновешиваются со средой.