Биосфера и ее строение

Биосфера и ее строение

1. структура биосферы
2. понятие живого вещества и его роли в биосфере
3. биологический круговорот веществ в биосфере
4. эволюция биосферы и ее превращение в ноосферу

 

Вы не можете скачивать файлы с нашего сервера

1.Термин «биосфера» был введен Зюсом, но учение о биосфере разработано русским ученым Вернадским в 1 половине 20 века. Под биосферой понимают оболочку нашей планеты, населенную живыми организмами. В связи с этим в биосфере выделяют 3 составные части: атмосферу, литосферу и гидросферу.

Атмосфера только частично заселена живыми организмами. Споры бактерий и грибов могут находиться в тропосфере и нижних слоях стратосферы до озонового слоя. Озоновый слой защищает планету от жестокого ультрафиолетового излучения, и поэтому выход живых организмов за его пределы фактические невозможен. Воздушная среда не является местом постоянного обитания живых организмов, т.к. в ней отсутствуют источники питания.

Литосфера – это верхний слой твердой оболочки планеты. На поверхности твердого гранитного слоя расположены осадочные породы, в результате воздействия на них живых организмов сформировался самый верхний слой – почва. Этот слой в наибольшей степени населенный живыми организмами. Следы живых организмов обнаружены на глубине до 4-6 км, поэтому этот слой тоже относится к биосфере.

Гидросфера – 2/3 площади земли, и в отличие от других сфер она полностью заселена живыми организмами. К гидросфере относятся соленые морские воды, поверхностный сток вод, запасы пресной воды в виде ледников, подземные минеральные и пресные воды, грунтовые воды, а также пары воды в атмосфере.

Согласно учению ?Вернадского? на планете выделяют следующие группы веществ: костное вещество, биокостное вещество, биогенное вещество и живое вещество). Костное вещество – минеральная часть земли, которая лишена контакта с живыми организмами. Это вещество находится в центре нашей планеты и периодически, в виде активизации вулканической деятельности, может выносится на поверхность. Биокостное вещество – это вещество, главная часть которого составляют минеральные основы, но минеральная часть его подвержена значительному воздействию живых организмов и в результате этого претерпела изменение физических и химических свойств (почва). Биогенное вещество – продукты жизнедеятельности живых организмов (каменный уголь, нефть, газ, торф). Живое вещество – совокупность всех живых организмов, которые когда-то существовали на нашей планете и существуют в настоящее время. Вернадскому принадлежит заслуга открытия роли живого вещества в биологическом развитии нашей планеты.

2.Живое вещество, в отличие от минерального состава планеты характеризуется рядом особенностей:
1) живое вещество имеет прерывный характер, т.к. оно представляет отдельный организм
2) органические соединения, которые образуют живое вещество состоят из тех же элементов, что и неживая природа, но отличаются в десятки раз большим разнообразием и совершено иными свойствами, чем минеральная часть. Органические соединения не способны длительное время существовать вне живого организма
3) живое вещество способно к самообновлению. В основе этого свойства лежит способность организма к размножению
4) живое вещество, в отличие от неживой материи, способно к эволюционному развитию, т.е. к существенным и значительным изменениям своих свойств в результате приспособления к изменениям условий среды.

Функции живого вещества:
1) энергетическая – заключается в том, что растущие организмы способны энергию Солнца преобразовывать в энергию химических связей и направлять ее по цепям питания, обеспечивая многообразие форм живых организмов
2) газовая – состав атмосферы сформирован под действием живых организмов. В настоящее время благодаря живым организмам поддерживается постоянство химического состава атмосферы (выделение углекислого газа при дыхании и т.д.)
3) окислительно-восстановительная - живое вещество из окружающей среды поглощает элементы, включая их в реакции, которые связаны с восстановлением или окислением. Особенную роль в этом процессе выполняют элементы, обладающие свойством переменой валентности
4) концентрационная – живые организмы из окружающей среды химические элементы поглощают избирательно. Углерод – 0,03% в тропосфере, а в живых организмах – 2 место после кислорода. Все живые организмы накапливают повышенное количество фосфора, азота, серы и других элементов.
5) Деструкционная (разрушительная) – выполняют редуценты (бактерии и грибы). Благодаря им осуществляется круговорот веществ в природе.

3.Любой круговорот веществ на нашей планете осуществляется за счет энергии и солнечной энергии. Около половины энергии солнца, которое оно посылает, отражается атмосферой. Половина, которая доходит до поверхности нашей планеты, обеспечивает геологический и биологический круговороты.

На геологический или большой круговорот используется 48% энергии. Этот круговорот осуществляется в значительных масштабах на нашей планете. Большой круговорот оказывает влияние на климат, способствует пополнению запасов пресной воды, способен перемещать некоторые химические элементы на значительные расстояния. Геологический круговорот возник раньше жизни. Геологический круговорот можно рассмотреть на примере круговорота воды. Под действием солнечной энергии происходит испарение воды, преимущественно над водной поверхностью. Образуются облака. Которые потоками воздушных масс перемещаются на сушу. Над сушей выпадают осадки, которые пополняют запасы пресной воды в грунте, подземных источниках и пополняют поверхностный сток. Вода – главный растворитель, и поэтому она способна воздействовать на минеральную часть почвы, частично растворять минеральные вещества и обогащаться солевыми растворами.

Биологический круговорот осуществляется с участием живых организмов. Его можно рассматривать на примере основных биогенных элементов – углерод, азот, сера, фосфор.
Углерод в окружающей среде может находится в чистом виде (графит, алмазы) и в виде углекислого газа в атмосфере. Из атмосферы углекислый газ поглощается растениями и включается в состав органического вещества. Органическое вещество направляется по цепям питания и при дыхании организмов происходит выделение углекислого газа. Биологический круговорот осуществляется за счет всего 1% энергии, которую солнце посылает.  

4.Живые организмы возникли на нашей планете 3,5 млрд. лет назад. Это были гетеротрофные одноклеточные прокариоты. По мере истощения в мировом океане органических веществ возникают автотрофные фотосинтезирующие бактерии. В качестве источников водорода они использовали сероводород и поэтому не выделяли кислород при фотосинтезе. Важнейшим этапом в развитии планеты считается появление унанобактерий. У них происходил фотосинтез также, как у современных растений. Благодаря им наша атмосфера насытилась кислородом и сформировался озоновый слой. Дальнейшая эволюция планеты связана как с геологическими преобразовании, так и с развитием живых организмов. В результате геологического движения произошло формирование суши. Живые организмы стали активно заселять земно-воздушное пространство. 
Особый момент в развитии планеты представляет появление человека. По мере выделения себя из окружающей среды человек начинает приспосабливать окружающую среду для своего обитания. Возникает принципиально новая среда, которая называется техносфера. Единственный выход из созданной ситуации – казус человека, который должен изучить основные закономерности развития планеты. Учение о ноосфере было разработано Вернадским и в настоящее время толкование его неоднозначно. Значение ноосферы большинство понимает, что разумная деятельность человека станет главной геологической силой.



Обсудить на форуме

Комментарии к статье:

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Регистрация

Реклама

Последние комментарии