Лекция№2 Учение Вернадского о биосфере

1. Биография в.И. Вернадского

В развитии биологии 20в. большой вклад внесли ученые Опарин, Вернадский, Дукучаев и др. Владимир Иванович Вернадский стал основоположником научного направления названного им био – химией, которое и легло в основу современного учения о биосфере.

В.И. Вернадский, уже учась в гимназии, проявлял большой интерес к естественным наукам. После окончания гимназии он поступил на естественное отделение физико – математическое отделение Петербургского университета. После окончания был оставлен для подготовки к профессорскому званию, и назначен хранителем минералогического кабинета университета. После двухлетней командировки по странам Европы в 1891 г. он защищает диссертацию на звания магистра на тему: «О роли глинозема в сипикатах». А в 1897 г. докторскую диссертацию на тему: «О явлении скольжения кристаллического тела». В начале XX века Вернадским были подняты проблемы современной эволюции человека и биосферы с позиции развития Земли, как космического тела. В 1926 г. опубликовал книгу «Биосфера». В этой работе биосфера впервые показана как единая динамическая система, населенная и управляемая жизнью, живым веществом планеты.

«Биосфера» - организованная, определенная оболочка земной коры сопряжённая с жизнью.

Таким образом, Вернадский в отличие от других ученных под термином биосфера понимал не только совокупность всех живых организмов на Земле, но и взаимодействие живых и неживых систем, сферу единства живого и неживого.

2. Основные положения учения Вернадского.

1.Вернадский впервые показал, что химическое состояние наружной коры нашей планеты всецело находится под влиянием жизни и определяется живыми организмами с деятельностью которых связан великий планетарный процесс – миграция химических элементов в биосфере.

Эволюция видов, отмечал ученный, приводящая к созданию форм жизни устойчива в биосфере и должна идти в направлении увеличения биогенной миграции атомов.

2.Биосфера представляет собой сложнейшую планетарную оболочку жизни населённую организмами, составляющими в совокупности живое вещество. Это самое крупная «глобальная» экосистема Земли – область системного взаимодействия живого и косного вещества на планете. Совокупная деятельность живых веществ в биосфере проявляется как геохимический фактор планетарного масштаба.

3.На основе работ Вернадского и других ученных принято различать три основные формы биосферы планеты:

а) формы биологической систематики, включающие популяции, виды, роды, семейство и другие принятые в ботанике и зоологии определения;

б) биогеографические формы – это территории характеризующие географическое распространение и распределение растительного и живого, специфику флоры и фауны. Это биогеографические зоны, области и так далее;

в) экологические формы – известные под названием – экосистем (биогеоценозов, экотопов, биотопов и другие);

4.Вернадский разнообразил вещественный состав биосферы и включил в него семь разнообразных, но геологически неслучайных частей:

а) живое вещество;

б) биогенное вещество – рождаемое и перерабатываемое живыми организмами (горючие ископаемые, торф, известняки и др.);

в) косное вещество – образуемое без участия живых организмов (гора, песок);

г) биокосное вещество – это косное вещество преобразованное живыми организмами (вода, почва, ил, кара выветривания);

д) вещество радиоактивного распада (элементы и изотопы уранового, ториевого и актиноуранового ряда);

е) рассееные атомы земного вещества и космических излучений;

ж) вещество космического происхождения (метеорит, космическая пыль и т.д.);

5.В строении и морфологии биосферы важное значение для развития живого вещества имеет следующие её элементы: (сверху – вниз):

а) слой живого вещества (пленка жизни);

б) педосфера (почвенный покров);

в) ландшафтно – экологические системы – функциональные системы включающие живые организмы и среду их обитания;

г) кора выветривания, то есть зона разрушения и преобразования;

д) древняя биосфера – это комплекс горных пород, ландшафта и т.д.;

е) многочисленные минералы в верхней части земной коры и биосферы (глины, известняки, бокситы и др.);

ж) органические и органо – минеральные соединения (уголь, графит, гумусовые вещества, нефть, газы);

з) минеральные ресурсы биосферы и земной коры распространенные в форме свободных элементов.

6.Вернадский сделал вывод, что с одной стороны биосфера является результатом сложнейшего механизма геологического и биологического взаимодействия, то есть это среда жизни, а с другой стороны – это результат жизнедеятельности. Главная специфика современной биосферы – это чётко, направленный поток энергии и биогенный круговорот веществ.

7.Главным трансформаторам космической энергии является зеленое вещество растений так как только они способны к фотосинтезу.

Для объяснения большой суммарной энергии биосферы ученый произвел расчёты, которые показали огромное значение фотосинтезирующих растений в создании общей органической массы. Он подсчитал, что поверхность Земли составляет меньше 1/10000 поверхности Солнце, общая же площадь трансформационного аппарата зеленных растений в зависимости от времени года составляет от 0.86% до 4.2% площади поверхности Солнца.

8.Вернадский попытался дать главные признаки каждого царство живых. Он составил таблицу из 16 – ти пунктов, где рассмотрел несходство живого и неживого в физическом, химическом и термодинамическом смысле. Анализ таблицы показал, что в природе нет никаких переходов от неживого к живому. Исходя из этого он сделал вывод, что живое ни при каких условиях не может происходить из неживого. Такое трактование определило взгляд Вернадского на проблему происхождения жизни. Он пришел к выводу, что жизнь возникла вместе с формированием Земли и существовала на Земле всегда.

9.Занимаясь биохимией, изучающей распределение химических элементов на поверхности планеты, Вернадский пришел к выводу, что нет практически не одного элемента из таблицы Менделеева, который не включался бы в живое вещество. В связи с этим он сформулировал три биогеохимических принципа:

а) биогенная миграция химических элементов в биосфере всегда стремится к максимальному своему проявлению, однако этот принцип в наши дни нарушен деятельностью человека;

б) эволюция видов в ходе геологического времени приводящая к созданию устойчивых в биосфере форм жизни, идёт в направлении усиливающем биогенную миграцию атомов (при амтропоглощении воздуха, действие более интенсивное);

в) живое вещество находится в непрерывном химическом обмене с окружающей его средой, создающийся и поддерживающийся на Земле космической энергией Солнце (вследствие нарушения двух первых принципов космического воздействия на биосферу может превращаться в разрушающий её фактор).

Исходя из данных принципов, Вернадский сделал выводы:

1.Каждый организм может существовать только при условии, постоянной тесной, связи с другими организмами и неживой природой.

2.Жизнь со всеми её проявлениями произвела глубокие изменения на нашей планете.