Document 2381798

1 Цель и задачи дисциплины
1.1 Цель преподавания дисциплины
Целью освоения дисциплины «Учение о биосфере» является формирование у
специалистов комплекса научных знаний и представлений о биосфере на базе
биогеохимической концепции В.И. Вернадского, нового отношения человека к
окружающей среде и понимания положений «Учения о биосфере» как научной основы
стратегии развития человеческой цивилизации.
1.2 Задачи изучения дисциплины
Задачи освоения дисциплины
 сформировать у студентов представление о вкладе отечественных ученых в
создание нового научного мировоззрения, в развитие современной концепции
естествознания; об источниках биосферных представлений, новой парадигме отношения
человека к окружающей его среде;
 познакомить с основными положениями биосферной концепции В.И.
Вернадского; о пределах биосферы и ее функциях; об атомистическом подходе
Вернадского к живому веществу, о фундаментальных свойствах и планетарных функциях
живого вещества; о закономерностях эволюции и этапах развития жизни на Земле; о
функциях и об уровнях организации биосферы; о трансформации биосферы в ноосферу,
характере развития общества и природы на современном этапе развития биосферы, об
основных положениях «Учения о ноосфере».
 показать значение учения о биосфере как естественнонаучной базы для решения
проблемы оценки экологических пределов развития человеческой цивилизации.
научить устанавливать взаимосвязь между деятельностью человека и состоянием
структурных компонентов биосферы; применять полученные знания для решения задач
профессиональной деятельности, обеспечивающих практическую реализацию сохранения
существующего равновесия в биосфере.
1.3Требования к уровню освоения содержания дисциплины
В результате освоения дисциплины студент должен

Знать теоретические основы биогеохимической концепции В.И. Вернадского,
структуру и динамику биосферы, фундаментальные закономерности эволюции биосферы
и условия трансформации биосферы в ноосферу;

Уметь оперировать знанием основных теорий, концепций и принципов в
избранной области деятельности, способность к системному мышлению;

Владеть основными методами и приемами исследовательской работы при
изучении биосферных процессов и пределов влияния человеческой деятельности на
организованность биосферы.

Демонстрировать способность и готовность к практическому применению
полученных знаний при решении профессиональных задач и принятии решений, а также
ответственность за качество работ и научную достоверность результатов;
По итогам изучаемого курса студенты сдают экзамен.
2.Место дисциплины в структуре ООП специалитета
Дисциплина «Учение о биосфере» входит в базовую часть цикла
общепрофессиональных дисциплин ОПД ООП по специальности 020801.65 «Экология»
(квалификация «эколог») по профилю «Экология».
3.Требования к обязательному минимуму содержания ООП эколога по
специальности 020801.65 – Экология по дисциплине «Учение о биосфере»
Биосферная концепция В.И. Вернадского; пределы биосферы; источники
биосферных представлений; организованность биосферы; эволюция биосферы; биогенный
круговорот элементов; биогеохимические циклы; понятие о ноосфере.
4. Содержание дисциплины (лекционный курс)
Тема 1. Введение.
Источники биосферных представлений. Вклад отечественных ученых в создание
нового научного мировоззрения, в развитие современной концепции естествознания.
Русский космизм. Основные современные концепции биосферы. Биосферная концепция
В.И. Вернадского. В.И. Вернадский
– создатель учения о биосфере. Роль
В.И.Вернадского в формировании современного научного представления о биосфере.
Эволюция представлений о единой картине мира, разрешение парадоксов Паскаля.
Космологический смысл учения В.И.Вернадского Основные положения учения о
биосфере. Основные направления развития учения о биосфере В.И. Вернадского в
современную эпоху.
Тема 2. Биосфера.
Понятие «биосфера», неоднозначность трактовки. Пределы биосферы. Факторы,
определяющие границы биосферы. Планетарные характеристики биосферы, мощность
биосферы в зависимости от широты. Структура и функциональное строение биосферы.
Вещество биосферы (живое, биокосное, биогенное, косное). Гетерогенность и единство
биосферы как особой оболочки планеты. Понятие «Былых
биосфер» по В.И.
Вернадскому.
Тема 3. Живое вещество биосферы.
Живое вещество планеты по В.И. Вернадскому как открытие новой мерки изучения
явления жизни. Распространение живого вещества в биосфере. Основы атомистического
подхода В.И. Вернадского к живому веществу. Границы между живым веществом и
косной материей. Основные фундаментальные свойства живого вещества. Живое
вещество как космопланетарное явление (принцип космизма жизни Гюйгенса). Принцип
дисимметрии Пастера. Поглощение и трансформация солнечной энергии зелеными
растениями в свободную энергию биосферы. Фракционирование изотопов атомов
элементов. Разнообразие, геохимическая активность и изменчивость живого вещества.
Способность к воспроизведению с помощью механизмов, не встречающихся в неживой
природе. Способность к самореализации первоначально заложенной в нём информации
(метаболизм, редупликация, стремление к сохранению собственной целостности).
Участие живого вещества в формировании трех планетарных оболочек Земли: атмосферы,
гидросферы и литосферы. Единство биохимического субстрата в истории биосферы.
Эмпирические обобщения В.И. Вернадского. Биосферные функции живого вещества по
В.И. Вернадскому. Процессы образования и разложения живого вещества и их суммарный
геологический и геохимический эффекты.
Тема 4. Эволюция биосферы.
Основные закономерности и этапы эволюции биосферы. Предпосылки развития
жизни на Земле (космические, планетарные, химические). Теория Большого взрыва как
гипотеза зарождения Вселенной. Большой биологический взрыв как гипотеза перехода от
неживой к живой форме организации материи. Основные факторы эволюции биосферы.
Эволюционные преобразования компонентов биосферы. Влияние эволюции живого на
состав атмосферы. Роль живого вещества в эволюции гидросферы. Процессы
дифференциации вещества в ходе литогенеза Земли. Взаимосвязь эволюции
осадкообразования и эволюции живого. Возникновение и эволюция почвенного покрова.
Жизнь как форма дифференциации материи. Движущие силы эволюционных процессов в
биосфере. Элементарная единица эволюции биосферы. Модели эволюции биосферы.
Биогеохимические принципы (законы) эволюции биосферы В.И. Вернадского. «Давление
жизни» по В.И. Вернадскому. Геохронология истории биосферы. Основные этапы
эволюции биосферы. Числа Пастера. Глобальные экологические кризисы в истории
биосферы. Ноосфера как закономерный этап эволюции биосферы. Принцип
прерывистости и непрерывности развития биосферы. Цикличность биосферных
процессов.
Тема 5. Биогеохимический круговорот химических элементов в биосфере.
Основы теории биогеохимической цикличности биосферы. Биогеохимические
процессы в биосфере.
Биогенная миграция химического вещества в биосфере,
качественное отличие от других видов массопереноса в биосфере. Эволюция
круговоротов химических элементов в биосфере. Классификация и параметры
биогеохимических круговоротов. Биогеохимический круговорот вещества биосферы как
основной механизм организованности и устойчивости биосферы. Классификация и
параметры биогеохимических круговоротов. Степень замкнутости биогеохимических
круговоротов биогенных элементов и ее планетарное значение. Газообразные и осадочные
циклы элементов. Биогенный круговорот элементов. Экологическая значимость
биогеохимического круговорота биогенных элементов (углерод, кремний, кислород,
азот, фосфор, сера).
Тема 6. Организованность биосферы.
Общие основы организованности биосферы. Эволюционные изменения
интегральных характеристик биосферы. Уровни организованности (термодинамический,
физический, химический, биологический, парагенетический). Виды энергии в биосфере.
Энергетические процессы в биосфере. Потоки эндогенной, экзогенной и
трансформированной энергии биосферы. Производство человеком энергии как процесс в
биосфере. Проявление законов термодинамики в биосфере. Второй закон термодинамики
и биологические системы. Термодинамическая направленность развития биосферы.
Биосфера как открытая термодинамическая система. Чередование состояний бифуркации
и гомеостаза в истории биосферы. Основные функции биосферы.
Тема 7. Ноосфера и концепции развития человеческой цивилизации.
Понятие о ноосфере. Человек в биосфере. Теория ассимиляции экологических ниш
человеком. Антропогенная эволюция экосистем. Причины техногенного развития
цивилизации. Научная мысль как планетарное явление. Понятие устойчивости биосферы.
Обзор взглядов и концепций на пути к ноосферной организации биосферы. Ресурсная
концепция. Концепция, основанная на теории биотического развития В.Г. Горшкова
(биотическая концепция). Пути сохранения организованности биосферы и развития
человеческой цивилизации.
5. Объем дисциплины и виды учебной работы
Дневная форма обучения
Вид учебной работы
Аудиторные занятия (всего)
Лекции
Практические занятия (семинары)
Самостоятельная работа (всего)
Вид промежуточной аттестации
(зачет, экзамен)
Всего по дисциплине
104
50
54
96
Курс,
семестр
II, 3, 4
II, 3, 4
II, 3, 4
II, 3, 4
Зачет, экзамен
II, 3, 4
200
II, 3, 4
Часов
6. Учебно-методическая обеспеченность дисциплины
Рекомендуемая литература
Основная литература
1. Вернадский В.И. Биосфера и ноосфера. М.: Рольф, 2002. – 576 с.
2. Вернадский В.И. Химическое строение биосферы Земли и ее окружения. М.:
Наука, 1965, 175с.
3. Вернадский В.И. Очерки геохимии. М.: Наука, 1983, 422с.
4. Казначеев В.П. Учение Вернадского о биосфере и ноосфере. Новосибирск: Наука,
1989, 248с.
5. Камшилов М.М. Эволюция биосферы. М.: Наука, 1974.
6. Шипунов Ф.Я. Организованность биосферы. М.: Наука, 1980, 290с.
7. Вернадский В.И. Научная мысль как планетарное явление. М.: Наука, 1991. - 271с.
8. Современные глобальные изменения природной среды /Под научной редакцией
Н.С. Касимова. - М.: Научный Мир, 2006. - Т. 1. - 696 с.; Т. 2. - 775 с.
9. Биогеохимический круговорот веществ в биосфере. М.: Наука, 1987. - 212 с.
10. Биосфера./Сб. под ред. Гилярова. - М.: Мир, 1972. - 182 с.
Дополнительная литература
1. Горшков С.П. Учение о биосфере. Введение. М., Географический ф-т МГУ, 2007,
118 с.
2. Розенберг Г.С. Экология в картинках: учебное пособие.- Тольятти: ИЭВБ РАН,
2007. - 321 с.
3. Вернадский В.И. Биосфера и ноосфера. М.: Рольф, 2002. – 576с.
4. Вернадский В.И. Биосфера. М.: Мысль, 2001. - 376 с.
5. Биосфера: сборник научных трудов В.И. Вернадского.- М.: Ноосфера, 2001. - 376
с.
6. Вернадский В.И. Живое вещество. М.: Наука, 1978, 330с.
7. Одум Ю. Экология. М.: Мир, 1986. - Т. 1, 2.
8. Будыко М.И. Изменения окружающей среды и смены последовательности фаун.
Л.: Гидрометеоиздат, 1982. - 78 с.
9. Шварц С.С. Экологические закономерности эволюции. – М.: Наука, 1980. – 277 с.
10. Грант В. Эволюционный процесс. М.: Мир, 1991.- 488 с.
11. Колчинский Э.И. Эволюция биосферы. Л.: Наука, 1990. - 235 c.
12. Химическая эволюция океанов и атмосферы/перевод с англ. Под ред. В.А.
Гриненко. – М.:Мир, 1989
13. Пианка Э. Эволюционная экология. М.: Мир, 1981. - 399 с.
14. Ивлиев А.М. Биогеохимия: учебник для университетов.– М.:ВШ, 1986. – 127 с.
15. Разумовский С.М. Закономерности динамики биоценозов. М.: Наука, 1981. 232 c.
16. Тейяр де Шарден П. Феномен человека. - М., 1987.
17. Шредингер Э. Что такое жизнь? С точки зрения физика. М.: Атомиздат, 1972. -88 с.
18. Эйген М. Самоорганизация материи и эволюция биологических макромолекул. М.: Мир, 1973. - 216 с.
19. Ревель П., Ревель Ч. Среда нашего обитания. Т 1-4. М: Мир, 1995.
20. Реймерс Н.Ф. Надежды на выживание человечества. Концептуальная экология. М.:
Экология, 1994.
21. Железнов Ю.Д. и др. Человек в природе и обществе. М.: МНЭПУ, 1998.
22. Моисеев Н.И. Судьбы цивилизации и путь разума. М.: МНЭПУ, 1998.
23. Нэбел Б. Наука об окружающей среде. Т. 1, 2. М.: Мир, 1995.
24. Вышемирский В.С., Конторович А.Э. Циклический характер нефтенакопления в
истории Земли // Геология и геофизика, 1997. - Т.38, № 5. - С.907-918.
25. Раутиан А.С., Жерихин В.В. Модели филоценогенеза и уроки экологических
кризисов геологического прошлого // Журн. общ. биол., 1997. - Т.58, N 4. - С. 2047.
26. Левченко В.Ф. Направленность биологической эволюции как следствие развития
биосферы // Журн. общ. биол., 1992. - Т. 53. № 1. - С. 57-70.
27. Жерихин В.В. Биоценотическая регуляция эволюции // Палеонтол. журн., 1987. - N.
1. - С. 3-12.
28. Ронов А.Б. Вулканизм, карбонатонакопление, жизнь // Геохимия, 1976. Т. 8. - С.
1252-1277.
29. Дедю И.И. Экологический энциклопедический словарь. Кишинев: Главная
редакция Молдавской Советской Энциклопедии, 1990. – 406 с.
Средства обеспечения освоения дисциплины
1.
Видеофильмы (.National Geographic, BBC и др.
2.
Интернет-ресурсы
www.wri.org (сайт Института мировых природных ресурсов)
www.unep.org (сайт Программы ООН по окружающей среде)
http://vernadsky.lib.ru/
http://ru.wikipedia.org/wiki/Биосфера
http://ru.wikipedia.org/wiki/Химическая_эволюция
http://ru.wikipedia.org/wiki/Возникновение_жизни
http://geohro.ru/pervie_etapi_razvitiya_jizni/page/2/
http://evolution.powernet.ru/history/
http://art-con.ru/node/994
При изучении дисциплины «Учение о биосфере» используются также:
Электронный источник информации Розенберг Г.С. Экология в картинках: учебное
пособие.- Тольятти: ИЭВБ РАН, 2007. - 321 с. (Раздел Учение о биосфере).
При чтении курса широко используются мультимедийные средства представления
материала в виде презентаций.
Автор Швыдкая Н.В.
К.б.н., доцент____________________________
Программа одобрена на заседании Методической комиссии факультета экологии
От «14»06 2011 г., протокол № 12
Председатель методической комиссии
Чернышева Н.В.
к.б.н., доцент______________________________________