Тема 8. Биосферно - ноосферная концепция в.И. Вернадского

 

 

8.1. Учение В.И. Вернадского о биосфере.

8.2. Функции живого вещества в биосфере.

8.3. Круговорот веществ в биосфере.

8.4. Современная биосфера.

8.1. Учение в.И. Вернадского о биосфере.

Самым высоким уровнем организации жизни на планете Земля является биосфера.

Термин "биосфера" введен в 1875 г. австрийским геологом Эдуардом Зюссом, а учение о биосфере было создано в 1926 году В.И. Вернадским. В основе учения Вернадского лежат представления о планетарной геохимической роли живого вещества и о самоорганизованности биосферы.

«Ни один живой организм в свободном состоянии на Земле не находится. Все организмы неразрывно и непрерывно связаны, прежде всего, питанием и дыханием – с окружающей их материально-энергетической средой. Вне ее в природных условиях они существовать не могут».                                                                                      В.И. Вернадский

Биосфера (греч. bios - жизнь) - часть Земли, в которой развивается жизнь организмов, населяющих поверхность суши, нижние слои атмосферы, и гидросферу.

Биосфера - область жизни организмов, оболочка земли, состав, структура и энергетика которой в настоящем (или прошлом) обусловлена действием живых организмов.

Биосфера имеет свои границы, обусловленные распространением жизни.

В.И. Вернадский в биосфере выделял три сферы жизни:

1. атмосфера – газообразная оболочка земли (газы, пыль и водяные пары). Границы биосферы в атмосфере находятся на высоте примерно 25-27 км, где располагается озоновый слой, поглощающий около 99% ультрафиолетовых лучей. Наиболее заселенным является приземистый слой атмосферы (1-1,5 км, а в горах до 6 км над уровнем моря).

2. литосфера – твердая оболочка земли. Она заселена организмами неполностью. Распространение жизни ограничено температурой. Максимальная глубина, на которой обнаружены живые организмы в литосфере, составляет 4-4,5 км. Это и есть граница биосферы в литосфере.

3. гидросфера – жидкая оболочка земли. Она заселена жизнью полностью.

В.И. Вернадский предложил все, что входит в состав биосферы, объединить в группы в зависимости от характера происхождения вещества. Он выделил 7 групп вещества:

1) живое вещество - вся совокупность всех продуцентов, консументов и редуцентов , населяющих биосферу;

2) косное вещество – это совокупность веществ, в образовании которых живые организмы не участвовали, это вещество образовалось до появления жизни на земле (горные, скалистые породы, вулканические извержения);

3) биогенное вещество - это совокупность веществ, которые образованы самими организмами или являются продуктами их жизнедеятельности (каменный уголь, нефть, известняк, торф, и другие полезные ископаемые);

4) биокосное вещество - это вещество, которое представляет собой систему динамического равновесия между живым и косным веществом (почва, вода, ил, кора выветривания);

5) радиоактивное вещество – это совокупность всех изотопных элементов, находящихся в состоянии радиоактивного распада (радий, уран, торий и т.д.);

6) вещество рассеянных атомов -  это совокупность всех элементов, находящихся в атомарном состоянии и не входящих в состав никакого другого вещества;

7) космическое вещество -  это совокупность веществ, попадающих и имеющих космическое происхождение (метеориты, космическая пыль).

В учении о биосфере выделяют следующие основные подходы:

1. энергетический (связь биосферных явлений с космическим излучением (прежде всего, излучением Солнца) и радиоактивными процессами в недрах Земли);

2. биогеохимический (роль живого в распределении атомов в биосфере);

3. информационный (принципы организации и управления в живой природе);

4. пространственно-временной (формирование и эволюция различных структур биосферы);

5. ноосферный (глобальные аспекты воздействия человека на окружающую среду).

Решающее значение в истории образования биосферы имело появление на Земле растений, которые в процессе фотосинтеза синтезируют органические вещества из ипод действием солнечного света. В результате фотосинтеза ежегодно образуется 100 млрд. тонн органического вещества. Именно благодаря растениям на Земле получили развитие различные виды животных, и осуществляется обмен веществом и энергией между живой и неживой природой.