Лекция № 3

ТЕМА: Литосфера и биосфера.

ЦЕЛЬ: Способствовать формированию системы теоретических знаний о литосфере и биосфере. Изучить земную кору, горные породы, горы и долины, камни и песок. Рассмотреть значение рек в формировании рельефа. Изучить структуру биосферы, круговорот веществ в природе. Изучить пищевые цепи и сети, иерархию уровней организации биосферы. Рассмотреть среду обитания человека, биологические основы общественной жизни людей.

ВРЕМЯ ЛЕКЦИИ: 2 часа

ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Земная кора, горные породы. Горы и долины. Камни и песок.

2. Значение рек в формировании рельефа. Землетрясение. Вулканы. Ледник. Пустыни. Берега морей и океанов. Земное тяготение.

3. Структура биосферы. Круговорот веществ в природе. Пищевые цепи и сети. Иерархия уровней организации биосферы.

4. Человек как биологический вид. Среда обитания человека.

5. Биологические основы общественной жизни людей.

ВЫВОДЫ:

1. Почва представляет собой рыхлый тонкий поверхностный слой суши, контактирующий с воздушной средой. Несмотря на незначительную толщину, эта оболочка Земли играет важнейшую роль в распространении жизни. Почва представляет собой не просто твердое тело, как большинство пород литосферы, а сложную трехфазную систему, в которой твердые частицы окружены воздухом и водой. Она пронизана полостями, заполненными смесью газов и водными растворами, и поэтому в ней складываются чрезвычайно разнообразные условия, благоприятные для жизни множества микро– и макроорганизмов. В почве сглажены температурные колебания по сравнению с приземным слоем воздуха, а наличие грунтовых вод и проникновение осадков создают запасы влаги и обеспечивают режим влажности, промежуточный между водной и наземной средой. В почве концентрируются запасы органических и минеральных веществ, поставляемых отмирающей растительностью и трупами животных. Все это определяет большую насыщенность почвы жизнью.

2. Многие виды гетеротрофных организмов в течение всей жизни или части жизненного цикла обитают в других живых существах, тела которых служат для них средой, существенно отличающейся по свойствам от внешней. Использование одними живыми организмами других в качестве среды обитания – очень древнее и широко распространенное в природе явление.

3. Биосферой В. И. Вернадский назвал ту область нашей планеты, в которой существует или когда-либо существовала жизнь и которая постоянно подвергается или подвергалась воздействию живых организмов.

4. Всю совокупность организмов на планете В. И. Вернадский назвал живым веществом, рассматривая в качестве его основных характеристик суммарную массу, химический состав и энергию.

5. Косное вещество, по В. И. Вернадскому, – это совокупность тех веществ в биосфере, в образовании которых живые организмы не участвуют.

6. Биогенное вещество создается и перерабатывается жизнью, совокупностями живых организмов. Это источник чрезвычайно мощной потенциальной энергии (каменный уголь, битумы, известняки, нефть). После образования биогенного вещества живые организмы в нем малодеятельны.

7. Особой категорией является биокосное вещество. В. И. Вернадский писал, что оно «создается в биосфере одновременно живыми организмами и косными процессами, представляя системы динамического равновесия тех и других». Организмы в биокосном веществе играют ведущую роль. Биокосное вещество планеты – это почвы, кора выветривания, все природные воды, свойства которых зависят от деятельности на Земле живого вещества.

8. Биосфера, таким образом, – это та область Земли, которая охвачена влиянием живого вещества. С современных позиций биосферу рассматривают как наиболее крупную экосистему планеты, поддерживающую глобальный круговорот веществ.

9. Более 99 % энергии, поступающей на поверхность Земли, составляет излучение Солнца. Эта энергия растрачивается в громадном большинстве физических и химических процессов в гидросфере, атмосфере и литосфере: перемешивании воздушных и водных масс, выветривании, испарении, перераспределении веществ, растворении минералов, поглощении и выделении газов и т. п.

10. Основой самоподдержания жизни на Земле являются биогеохимические круговороты. Процессы созидания органического вещества, аккумулирующего энергию, и противоположные процессы его разложения с высвобождением этой энергии одинаково необходимы для существования жизни. Все доступные для живых организмов химические соединения в биосфере имеют предел. Исчерпаемость пригодных для усвоения химических веществ часто тормозит развитие тех или иных групп организмов в локальных участках суши или океана.

11. На протяжении более двух миллиардов лет биосфера формировалась исключительно деятельностью прокариотов. Они полностью изменили геохимическую обстановку на Земле: сформировали кислородную атмосферу, очистили ее от токсических вулканических газов, связали и перевели в карбонатные породы огромное количество СO₂, изменили солевой состав океана и сформировали громадные месторождения железных руд, фосфоритов и других ископаемых.

12. Формирование окислительной атмосферы повлекло за собой бурное развитие эукариотической жизни, энергетика которой основана на процессе дыхания. Очевидно, что эукариотная жизнь тесно связана с аэробной средой, подготовленной для нее прокариотами. Первые аэробные организмы могли возникнуть довольно рано в составе цианобактериальных сообществ, которые, по выражению палеонтологов, были своего рода «кислородными оазисами» в анаэробной среде.

13. Человек тесно связан с живой природой происхождением, материальными и духовными потребностями. Масштабы и формы этих связей неуклонно росли от локального использования отдельных видов растений и животных до практически полного вовлечения живого покрова планеты в жизнеобеспечение современного промышленно развитого общества.

14. В. И. Вернадский в первой половине нашего века предвидел развитие биосферы в ноосферу– сферу разума. Определяя сегодняшний этап развития биосферы и населяющего ее человеческого общества, можно сказать, что в биосферных явлениях технологические и вообще антропогенные процессы будут играть все возрастающую роль.

15. Задача современного естествознания – разработать такую систему мероприятий, которая обеспечила бы функционирование биосферы в новых условиях и неограниченно долгое существование человечества на нашей планете.

ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ СТУДЕНТОВ.

• Земная кора, горные породы. Горы и долины. Камни и песок.

• Значение рек в формировании рельефа. Землетрясение. Вулканы. Ледник. Пустыни. Берега морей и океанов. Земное тяготение.

• Структура биосферы. Круговорот веществ в природе. Пищевые цепи и сети. Иерархия уровней организации биосферы.

• Человек как биологический вид. Среда обитания человека. Биологические основы общественной жизни людей.

Литература:

Основная литература:

1. Экология человека: Под ред. А.И. Григорьева. - М.:«ГЭОТАР - Медиа», 2008 г.

2. Иванов В.П., Иванова Н.В. Медицинская экология. - М.: «ООО „Издательство СпецЛит“», 2011.

3. Гигиена, санология, экология: Учебное пособие / Под ред. Л. В. Воробьевой. - СПб.: «СпецЛит», 2011.

Дополнительная литература:

4. Гигиена и экология человека: Под ред. В.М. Глиненко., 2010.

5. Губарева Л.И. Экология человека. - М.: ВЛАДОС, 2003.

6. Камакин Н.Ф., Жукова Е.А. Физиология питания. - ГБОУ ВПО Кировская ГМА, 2009.

7. Чернова Н.М., Былова А.М. Общая экология. – М.: «Дрофа», 2004.