Вернадский В.И. Биосфера

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Уральский федеральный университет

имени первого Президента России Б. Н. Ельцина»

Институт социальных и политических наук

Философский факультет

Контрольная работа

По дисциплине: «Основы экологии»

На тему: Вернадский В.И. Биосфера

Крутько Дарья Юрьевна

студентка I курса

заочного отделения

Екатеринбург 2015

Владимир Иванович Вернадский - российский и советский ученый, разработавший учение о биосфере. Термин «биосфера был предложен австрийским геологом Зюссом. «Среди огромной геологической литературы отсутствует связный очерк биосферы, рассматриваемой как единое целое, как закономерное проявление механизма планеты, ее верхней области -- земной коры» - писал Вернадский в своих статьях. «Сама закономерность ее существования обычно оставляется без внимания. Жизнь рассматривается как случайное явление на Земле, а в связи с этим исчезает из нашего научного кругозора на каждом шагу проявляющееся влияние живого на ход земных процессов, не случайное развитие жизни на Земле и не случайное образование на поверхности планеты, на ее границе с космической средой, особой охваченной жизнью оболочки -- биосферы.»

Что Вернадский называл биосферой

В году Гражданской войны у Вернадского стали складываться первые соображения о планетном значении совокупности живых организмов, населяющих Землю и преображающих ее, живого вещества.

Венец творчества Вернадского, Учение о Биосфере как области взаимодействия планетных и космических сил(энергий) с живым веществом. Оно обосновано в нескольких его монографиях и статьях.

Один из главных выводов: живые организмы (глобальная их совокупность - живое вещество) активно преображают окружающую природу. По этому вся область жизни биосфера является не механической системой, а своеобразным космическим механизмом.

Личность и идеи Менделеева оказали заметное влияние на формирование мировоззрения Вернадского Вернадский постарался использовать методы химии для познания окружающей природы, прежде всего - мира минералов.

Вернадский видел в биосфере, области жизни, особое природное тело. В котором существуют в гармоничном единстве живые организмы и минеральные образования

Биосфера - закономерное проявление механизма планеты, ее верхней области - земной коры. Не случайное образование на поверхности планеты, на ее границе с космической средой, охваченная жизнью оболочка.

Биосфера - поверхность планеты, наружная область, ограничивающая ее от космической среды.

На землю проникают различные световые излучения, немногие из которых являются видимыми

Какова структура биосферы

В биосфере можно выделить следующие основные компоненты: живое вещество, косное (неживое) вещество, неживое биогенное вещество, биокосное вещество.

Живым веществом В.И. Вернадский назвал совокупность живых организмов, населяющих нашу планету. Это главная сила, преобразующая поверхность планеты, основа формирования и существования самой биосферы. Во все геологические эпохи живое вещество, преобразуя и аккумулируя солнечную энергию, влияло на химический состав земной коры, было мощной геохимической силой, формирующей лик Земли.

Живое вещество имеет количественные характеристики, его можно изучать, используя математические законы.

Количество живого вещества в биосфере (биомасса) - величина постоянная или мало изменяющаяся с течением времени. Во все геологические эпохи на Земле количество живого вещества было практически одинаковым. Ученый подчеркивал, что современное живое вещество генетически родственно живому веществу прошлых геологических эпох.

Под косным веществом В.И. Вернадский понимал такие вещества биосферы, в создании которых живые организмы не участвуют. Это, например, газы, твердые частицы и водяные пары, выбрасываемые вулканами, гейзерами. В структуре биосферы Вернадский выделял семь видов вещества:

1. живое;

2. биогенное (возникшее из живого или подвергшееся переработке);

3. косное (абиотическое, образованное вне жизни);

4. биокосное (возникшее на стыке живого и неживого; к биокосному, по Вернадскому, относится почва);

5. вещество в стадии радиоактивного распада;

6. рассеянные атомы;

7. вещество космического происхождения.

Кроме живого и косного веществ, в состав биосферы входят:

· неживое биогенное вещество, которое образовано живым веществом современной и прошлых геологических эпох (ископаемые остатки организмов, нефть, уголь, газы атмосферы, озерный ил - сапропель, осадочные породы, например, известняки);

· биокосное вещество, которое создавалось одновременно и живыми организмами и косным веществом (например, почва, вода обитаемых водоемов, глинистые минералы).

Границы биосферы совпадают с границами распространения живых организмов в оболочках Земли, что определяется наличием условий существования жизни (благоприятный температурный режим, уровень радиации, достаточное количество воды, минеральных веществ, кислорода, углекислого газа). Биосфера охватывает всю поверхность суши, а также океаны, моря и ту часть недр Земли, где находятся породы, созданные в процессе жизнедеятельности живых организмов. Иначе говоря, биосфера - это часть литосферы, атмосферы, гидросферы, заселенная живым веществом.

Для существования живых организмов необходимы следующие условия: достаточное количество воды, минеральных веществ, кислород, углекислый газ, оптимальный температурный режим, уровень радиации и др.

Верхняя граница биосферы определяется озоновым экраном, представляющим собой тонкий слой (2-4 мм) газа озона . Роль озонового слоя в биосфере велика: он задерживает губительные для живого ультрафиолетовые лучи солнечного света. Этот слой расположен на высотах 16 - 20 км.

Нижняя граница биосферы неровная. К примеру, в литосфере живые организмы или продукты их жизнедеятельности можно встретить на глубине 3,5-7,5 км, а в Мировом океане организмы - на глубине 10 - 11 км.

Нижняя граница на суше связана с областями "былых биосфер" - так В.И. Вернадский назвал сохранившиеся остатки биосфер прошлых геологических эпох (накопления осадочных пород, углей, горючих сланцев и др.). "Былые биосферы" служат доказательством длительной эволюции биосферы Земли.

Ученый отмечал, что живое вещество распределено в биосфере неравномерно. Основная его масса сконцентрирована в приповерхностном слое суши толщиной 50-100 м и в приповерхностной толще воды (10-20 м). Здесь находится более 90% биомассы Земли. Но и в приповерхностном слое имеются пространства, густо заселенные живыми организмами (тропики и субтропики, теплые моря), и менее заселенные территории (пустыни, высокогорья, арктические и антарктические области). Для остальных территорий биосферы характерно, по словам В.И. Вернадского, "разрежение живого вещества".

Тем не менее, в пределах биосферы нет абсолютно безжизненных пространств. Даже в самых суровых условиях обитания можно найти бактерии и другие микроорганизмы. В.И. Вернадский высказал идею о "всюдности жизни", живое вещество способно "растекаться" по поверхности планеты; оно с огромной скоростью захватывает все незанятые участки биосферы, что обусловливает "давление жизни" на неживую природу.

В чем заключается роль живого вещества в биосфере

Живое вещество представляет собой ничтожную часть биосферы, однако именно живому веществу принадлежит, по мнению Вернадского, главная роль в формировании земной коры. В состав живого вещества входят как органические (в химическом смысле), так и неорганические, или минеральные, вещества.

Одна из основных заслуг В.И. Вернадского состоит в том, что он впервые обратил внимание на роль живых организмов как мощного геологического фактора, на то, что живое вещество выполняет в биосфере различные биогеохимические функции. Благодаря этому обеспечиваются круговорот веществ и превращение энергии и, в итоге, целостность, постоянство биосферы, ее устойчивое существование. Важнейшими функциями являются энергетическая, газовая, окислительно-восстановительная, концентрационная.

· Энергетическая функция заключается в накоплении и преобразовании растениями энергии Солнца (бактерии-хемоавтотрофы преобразуют энергию химических связей) и передаче ее по пищевым цепям: от продуцентов - к консументам и, далее, - к редуцентам. При этом энергия постепенно рассеивается, но часть ее вместе с остатками организмов переходит в ископаемое состояние, "консервируется" в земной коре, образуя запасы нефти, угля и др.

· В осуществлении газовой функции ведущая роль принадлежит зеленым растениям, которые в процессе фотосинтеза поглощают углекислый газ и выделяют в атмосферу кислород. В то же время, большинство живых организмов (и растения в том числе) в процессе дыхания используют кислород, выделяя в атмосферу углекислый газ. Таким образом, участвуя в обменных процессах, живое вещество поддерживает на определенном уровне газовый состав атмосферы.

· Окислительно-восстановительная функция тесно связана с энергетической. Существуют микроорганизмы, которые в процессе жизнедеятельности окисляют или восстанавливают различные соединения, получая при этом энергию для жизненных процессов. Велико их значение для образования многих полезных ископаемых. Например, деятельность железобактерий по окислению железа привела к образованию таких осадочных пород как железные руды; серобактерии, восстанавливая сульфаты, образовали месторождения серы.

· Концентрационная функция заключается в способности живых организмов накапливать различные химические элементы. Например, осоки и хвощи содержат много кремния, морская капуста и щавель - йод и кальций. В скелетах позвоночных животных содержится большое количество фосфора, кальция, магния. Осуществление данной функции способствовало образованию залежей известняка, мела, торфа, угля, нефти.

Каковы закономерности функционирования биосферы

Биосфера - это целостная геологическая оболочка Земли, заселенная жизнью и качественно преобразованная ею в направлении формирования и повышения пригодных для жизни свойств.

Под влиянием живых организмов изменяется состав компонентов неживой природы, изменяется динамика в них физических и химических процессов, появляются новые закономерности взаимодействия и развития неживой природы. биосфера вернадский косный

Биологическая среда (реки, озера, ледники и так далее) - основа возникновения живых организмов, а они, в свою очередь, воздействовали на свойства компонентов неживой природы (например, горная порода превращалась в плодородную почву).

Живые организмы, возникнув, продолжали наступать на неживую природу, расширяя тем самым границы биосферы.

Сама биосфера развивается через противоречие живой и неживой природы, процесс синтеза и разрушения органического вещества. Поэтому требуется системный подход к изучению биосферы.

Биосфера по составу представляет: наружный слой литосферы, гидросферу, атмосферу, космические излучения в зоне поверхности Земли, живое вещество планеты и почву.

Биосфера также представлена всеми известными формами движения материи: микрофизической, химической, физической, биологической, социальной.

С возникновением почвы биосфера становится достаточно завершенной системой. Поэтому биосферу следует отнести к типу органического целого.

Выше отмечалось, что живое вещество биосферы в силу особенностей его структуры выступает как более активный полюс взаимодействия, обусловливающий преимущественное движение вещества и энергии от неживой природы к органическому миру. Эта тенденция развития биосферы особенно усиливается с появлением человека. Как более высокая, качественно особая ступень развития материи, человеческое общество выходит за пределы живой природы.

Заключение

Биосфера - открытая система. Человек не может существовать вне биосферы, однако стремится исследовать космическое пространство. Ещё К. Э. Циолковский связывал освоение космоса с созданием искусственной биосферы. В настоящее время идея её создания вновь становится актуальной в связи с планами освоения Луны и Марса. Однако на данный момент попытка создания полностью автономной искусственной биосферы не увенчалась успехом. Рассматривается возможность создания (пока в далёком будущем) внеземной биосферы на других планетах при помощи изменение климата космического объекта.

Хочется отметить, что важным этапом необратимой эволюции биосферы Вернадский считал её переход в стадию ноосферы, то есть сферы разума. Ученый писал: «в биосфере существует великая геологическая, быть может, космическая сила, планетное действие которой обычно не принимается во внимание в представлениях о космосе. Эта сила есть разум человека, устремленная и организованная воля его как существа общественного».

Размещено на Allbest.ru