Вопрос 5. Функции живого вещества биосферы

Тема 5. УЧЕНИЕ О БИОСФЕРЕ. СВОЙСТВА БИОСФЕРЫ.
ФУНКЦИИ ЖИВОГО ВЕЩЕСТВА БИОСФЕРЫ
Цель: развить знания студентов о биосфере не только как об оболочке
планеты, заселенной живыми организмами, но и о сфере, возникшей и
развивающейся в результате жизнедеятельности организмов.
План занятия
Информационное обеспечение:
Вопрос 1. Биосфера, ее границы и свойства
Биосфера (от греч. биос – жизнь и сфера – шар, сфера жизни) – сложная
оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть
вещества планеты, которая находится в непрерывном обмене с этими
организмами. Биосфера – это глобальная экосистема.
Название особой оболочки Земли было предложено австрийским
геологом Э.Зюссом в 1875 году.
Учение о биосфере было создано В.И.Вернадским (в 1926 году
опубликована книга «Биосфера», а в 1965 году
- «Химическое строение
биосферы Земли и ее окружение»). Биосферу он определил как совокупность
живого, косного и биокосного вещества.
Верхняя граница биосферы простирается свыше 22 км над уровнем моря.
Нижняя граница в океанах достигает глубины свыше 10 км, в литосферу
живые организмы проникают до глубины 5 км.
Свойства биосферы:
1.
Целостность -
достигается круговоротом вещества и
энергии.
2.
Централизованность – центральным звеном является
живое вещество.
Устойчивость и саморегуляция – (факторами являются:
3.
видовое разнообразие, стабильная численность популяций, эволюция
видов).
Ритмичность – повторяемость во времени тех или иных
4.
явлений.
Вопрос 2. Современные концепции биосферы

Термодинамическая:
термодинамической
биосфера
является
оболочкой с температурой от плюс 500С
до
минус 500С и давлением около 1 атмосферы.

Биохимическая: сложные преобразования веществ в живых
организмах
за
счет
химической
энергии,
запасенной
в
ходе
фотосинтеза.

Биогеоценотическая: элементарной структурой биосферы
является биогеоценоз, состоящий из организмов с различным типом
обмена веществ.

Кибернетическая: изучение принципов организации и
регулирования в живой природе в связи с трансформацией вещества,
энергии и информации.

Социально-экономическая: из биосферы человек извлекает
средства существования, одновременно преобразуя ее, создавая
ноосферу.
Вопрос 3. Элементы биосферы по В.И.Вернадскому
1.
Живое вещество – вся совокупность живых организмов на
планете.
2.
Косное вещество – совокупность тех веществ в биосфере, в
образовании которых живые вещества не участвуют (магматические
горные породы, космическая пыль).
3.
Биогенное вещество - продукты жизнедеятельности живых
организмов (каменный уголь, нефть, битумы).
4.
Биокосное
вещество – почвы, кора выветривания, все
природные воды, свойства которых зависят от деятельности живого в ва.
Вопрос 4. Свойства живого вещества биосферы
1. Обмен веществ и энергии, большой запас энергии.
2. Адаптация к изменчивым условиям среды.
3. «Всюдность жизни» - способность быстро занимать свободное
пространство.
4. Высокая скорость протекания химических реакций (в тысячи раз, а
иногда в миллионы раз быстрее, чем в неживом).
5. Физическая и химическая устойчивость при жизни и быстрое
разложение после смерти.
6. Произвольное, саморегулируемое, движение.
7. Высокая скорость обновления.
8. Компактность: размеры колеблются от мелких вирусов до китов ( в
5∙10-15 грамм ДНК в оплодотворенной яйцеклетки кита заключается
информация для признаков животного, вес которого 5∙107 грамм, т.е
масса возрастает на 22 порядка).
Вопрос 5. Функции живого вещества биосферы
В.И.Вернадский описал 5 функций живого вещества:
1. Газовая – в процессе функционирования живого вещества образуются
кислород,
углекислый
газ,
азот,
сероводород,
метан,
которые
обеспечивают газовый состав биосферы.
2. Концентрационная – накопление в организмах живых существ атомов
водорода, углерода, азота, кислорода, натрия, магния, алюминия, хлора,
калия, кальция, фосфора, железа.
3. Окислительно-восстановительная – химическое превращение веществ,
содержащих атомы с переменной степенью окисления (соединения
железа, марганца и др.), т.е. меняется валентность элементов (при
фотосинтезе СО2 восстанавливается до углеводов, при дыхании углеводы
окисляются до углекислого газа).
4. Биохимическая – связана с ростом, размножением и перемещением
живых организмов в пространстве.
5. Биогеохимическая деятельность человечества, охватывающая все
большее количество веществ земной коры для нужд промышленности и
сельского хозяйства.
Вопрос 6. Учение о ноосфере
Термин «ноосфера» (греч. ноос – разум) был
предложен французом
Э.Леруа в 1926 году, который считал, что ноосфера характеризует процесс
перехода биосферы в новое состояние под воздействием человека.
Новое содержание понятию «ноосфера» придал В.И.Вернадский в
последние годы жизни. Ноосфера – это высшая стадия развития биосферы,
когда разумная человеческая деятельность становится определяющим
фактором ее развития.
Основные предпосылки перехода биосферы в ноосферу:
 высокий уровень развития науки,
всесторонняя обоснованность любой
человеческой деятельности;
 политическое единство
человечества, исключающее войны из
жизни людей;
 высокое качество жизни людей в самых различных частях планеты;
 социальное равенство людей на Земле, исключающее национализм,
расизм, нищету и эксплуатацию;
 развитость средств массовой информации и коммуникаций;
 наличие альтернативных технологий, источников энергии, особенно
эффективных способов утилизации энергии Солнца.
Ю.Одум (1986) считает, что еще рано говорить о ноосфере, так как
человек не может предугадать все последствия своих действий. Об этом
свидетельствует множество экологических проблем, возникших на планете.