Биосфера

БОЛЬШАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ БИБЛИОТЕКА - РЕФЕРАТЫ - Биосфера

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:

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 Земли с целью сделать ее

способной удовлетворить все материальные, эстетические и духовные

потребности численно возрастающего населения;

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. |