34. Учение Вернадского о биосфере. Автотрофность человечества

Впервые термин биосфера появился в 19 веке в трудах австрийского ученого Зюсса. Термин образован от 2 слов (БИОС – жизнь, сфера – шар). Современное учение о биосфере создал выдающийся советский геохимик Владимир Иванович Вернадский. Главным в учении Вернадского является то, что жизнь подчиняет себе другие планетарные процессы, определяет “химическое состояние наружной коры нашей планеты”. Живое органическое вещество рассматривается Вернадским в качестве носителя свободной энергии в биосфере. Согласно определению Вернадского биосфера есть наружная оболочка Земли, область распространения жизни. Биосфера включает в себя все живые организмы и элементы неживой природы образующие среду оживания живых. Толщина биосферы 40-50 км. Она включает в себя нижнюю часть атмосферы до озонового слоя (20-30кл), практически всю гидросферу и литосферу (до глубины 3 км). В состав биосферы кроме живого вещества (растений, животных, микроорганизмов) входят продукты жизнедеятельности живых организмов, продукты распада и переработки пород живыми организмами, вода и радиоактивные вещества.

Человеческое общество – одно из последовательных этапов развития жизни на земле, но оно оказывает мощное воздействие на окружающую среду, угрожая деградации биосферы. Т.к. остановить социальный и НТП невозможно, то необходимо создавать сбалансированные разумные взаимоотношения между человеком и биосферой. Данный этап эволюции жизни связан с этапом развития разума, т.е. ноогенезом. Соответственно происходит постепенный переход биосферы в ноосферу. Ноосфера – высшая стадия развития биосферы, характеризующаяся сохранением всех естественных закономерностей, присущих биосфере. Вернадский показал, что ноосфера является закономерным этапом развития самой биосферы, этапом разумного регулирования взаимоотношений человека и природы.

Авторофность

Согласно Вернадскому автотрофными называются организмы, которые берут все нужные для жизни химические элементы из окружающего их вещества неорганического происхождения и не требуют для построения его тела готовых органических соединений другого организма (растения). Вернадский высказал мысль о том, что возможно превращение человечества из гетеротрофной категории (питаемой другими) в социально автотрофную, т.е. независимую от продуктов, создаваемых биосферой. Для этого необходимо научиться из низкомолекулярных соединений создавать высокомолекулярные (белки, жиры, углеводы). Идея автотрофности привлекательна тем, что жизнь общества не будет связана с нарушением природных условий. По аналогии с естественными автотрофными организмами общество должно научиться преобразовывать природные органические и неорганические соединения в пригодные для непосредственного потребления.

35. Экологические факторы. Популяция

Экологические фактор – это любое условие среды, на которое организм реагирует приспособительными реакциями. Факторы делятся на абиотические (неживые) и биотические (живые). Абиотические факторы – это климатические (свет, температура, влага, движение воздуха, давление) это эдафогенные (механический состав, плотность, воздухопроницаемость почв), орографические (рельеф, высота над уровнем моря), химические (газовый состав воздуха, солевой состав соды, кислотность почв), биотические факторы (фитогенные – влияние растений), зоогенные (влияние животных), микробиогенные, антропогенные (деятельность человека).

Живой организм может существовать в некотором определенном интервале значений факторов. Чем шире этот интервал, тем больше устойчивость или толерантность данного организма.

Либих один из основоположников агрохимии сформулировал в конце 19 века закон “минимума”, согласно которому вещество находящееся в минимуме определяется эффективность жизнедеятельности организма. Другими словами нормальное развитие растений, животных, здоровья человека, зависит не от тех веществ, которые имеются в достаточном количестве, а от тех которых не хватает.

В начале 20 века американец Шелфорд показал, что не только недостаток тех или иных элементов вреден. Факторы, присутствующие как в избытке, так и в недостатке (по отношению к оптимальным требованиям организма) называются лимитирующими, а установленное правило получило название закона толерантности.

Популяция – совокупность особей, обладающих сходной наследственной природой. Наследственная информации концентрируется в половых клетках самцов и самок в особых образованиях – хромосомах в виде нуклеиновых кислот (ДНК, РНК). Участки молекул этих кислот называются гены. Совокупность генов, определяющих наследственные признаки, называется генотипом, а совокупность всех особей одного вида хранящих и передающих потомству наследственную информацию составляют генетический фонд данного вида иди генофонд. Для сравнения численности отдельных популяций пользуется показателем, который называется плотность популяции, т.е. численность популяции, отнесенная к единице занимаемой ею площади или другой характеристики пространства. Для каждого вида существуют оптимальные пределы плотности популяции.