Реферат: Биосфера

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.