Вчення В

Теоретичні аспекти поняття біосфера: сутність, характеристика абіотичної та біотичної частин, її розвиток та межі. Атмосфера, гідросфера та літосфера як складові біосфери, біотичний кругообіг. В.І. Вернадський – основоположник біогеохімії.

межа

Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.

Розміщено наhttp://www.allbest.ru/

Найважливішою частиною вчення Вернадського є уявлення про її виникнення та розвиток. Сучасна біосфера виникла не відразу, а внаслідок тривалої еволюції в процесі постійної взаємодії абіотичних та біотичних факторів. Перші форми життя, мабуть, були представлені анаеробними бактеріями. Однак творча і перетворююча роль живої речовини стала здійснюватися лише з появою в біосфері фотосинтезуючих автотрофів - ціанобактерій та синьо-зелених водоростей (прокаріотів), а потім і справжніх водоростей та наземних рослин (еукаріотів), що мало вирішальне значення для формування сучасної біо. p align="justify"> Діяльність цих організмів призвела до накопичення в біосфері вільного кисню, що розглядається як один з найважливіших етапів еволюції.

Паралельно розвивалися і гетеротрофи, і передусім тварини. Головними датами їх розвитку є вихід на сушу і заселення материків (до початку третинного періоду) і, нарешті, появи людини.

У стислому вигляді ідеї В.І. Вернадського про еволюцію біосфери можуть бути сформульовані так:

- спочатку сформувалася літосфера - провісник довкілля, та був після появи життяна суші – біосфера;

- протягом усієї геологічної історії Землі ніколи не спостерігалися азойні геологічні епохи (тобто позбавлені життя). Отже, сучасна жива речовина генетично пов'язана із живою речовиною минулих геологічних епох;

- живі організми - головний чинник міграції хімічних елементів у земній корі, «принаймні, 90% за вагою маси її речовини у суттєвих рисах обумовлено життям». (В. Вернадський);

- грандіозний геологічний ефект діяльності обумовлений тим, що їхня кількість нескінченно велика і діють вони практично протягом нескінченно великого проміжку часу;

- Основним рушійним фактором розвитку процесів у біосфері є біохімічна енергія живої речовини.

Загалом вчення Вернадського про біосферу заклало основи сучасних уявлень про взаємозв'язок та взаємодію живої та неживої природи.

Практичне значення вчення про біосферу величезне. У наші дні вчення про біосферу служить природничо основою раціонального природокористування та охорони навколишнього природного середовища [4].

Горизонтальних кордонів біосфери немає і слід вести лише про її вертикальної розмірності.

Можна стверджувати, що вся тропосфера, висота якої 8-10 км у полярних широтах і 16-18 км у екватора, більшою чи меншою мірою заселена живими організмами, які перебувають у ній або тимчасово або постійно. Вже в тропопаузі різко змінюються фізичні та температурні характеристики біосфери, зокрема, припиняється інтенсивне турбулентне перемішування повітряних мас. Стратосфера, що перебуває вище тропопаузи, навряд чи придатна існування мікроорганізмів. Верхня межа біосфери, чи поля існування життя, досить ясно проглядається у тропопаузі. Однак верхніймежа занесення суперечок та мікроорганізмів, що визначає «поле стійкості життя» (живі організми існують, але не розмножуються), можлива до верхньої межі стратосфери.

Таким чином, сфера поширення живих організмів обмежена в основному тропосферою. Наприклад, верхня межа польоту орлів знаходиться на висоті 7 км; рослини в гірських системах та комахи у повітряному середовищі не поширені вище 6 км; верхня межа постійного проживання людини - 5 км, оброблюваних земель - 4,5 км, ліси в гірських системах тропіків не зростають вище 4 км. [1]

Тропосфера є повітряне середовище, в якому здійснюється тільки пересування організмів, нерідко за допомогою своєрідно пристосованих для цього органів. Справжнього аеропланктону, що постійно мешкає і розмножує в повітряному середовищі, мабуть, немає. Інакше тропосфера була б «кисіль», максимально насичений мікроорганізмами. Весь цикл свого розвитку, включаючи розмноження, організми здійснюють лише у літосфері та гідросфері, а також на межі повітряного середовища з цими оболонками.

Верхні шари тропосфери і стратосфери, в які можливе занесення мікроорганізмів, а також найбільш холодні та спекотні райони земної кулі, де організми можуть існувати лише в стані, називаються парабіосферою.

До складу біосфери повністю включається гідросфера - озера, річки, моря та океани. У морях і океанах найбільша концентрація життя приурочена до евфотичної зони, куди проникає сонячне світло. Зазвичай її глибина не перевищує 200 м у морях та континентальних прісноводних басейнах. Саме у фотобіосфері, де можливий фотосинтез, зосереджені всі фотосинтезуючі організми та продукується первинна біологічна продукція.

Афотична зона(меланобіосфера), що починається з глибини 200 м, характеризується темрявою та відсутністю фотосинтезуючих рослин. Вона являє собою водне середовище проживання тварин, що активно переміщаються. Разом з тим через неї безперервним потоком опускаються на дно морів та океанів відмерлі рослини, виділення та трупи тварин.

Про нижню, літосферну, межу біосфери, ясного уявлення поки немає. У більшості робіт, присвячених біосфері, вказується, що її нижня межа на континентах становить у середньому 2-3 км. Тут в умовах низьких, порівняно з більш глибокими шарами, температури та тиску, але за участю живих організмів (мікроорганізмів) та води припиняється міграція хімічних елементів. Мікробіологічні дослідження свідчать, що мікроорганізми присутні також у пластових водах, що омивають нафту, хоча сама нафта стерильна.

Під океанами літосферна межа біосфери, ймовірно, поширюється на 0,5-1,0 км. і, можливо, на 3,0 км. нижче дна. Однак існує більш обґрунтоване припущення, що заселеним мікроорганізмами може виявитися лише 200-250-метровий шар донних опадів. Достовірно встановлено, що мікрофлора живе в донних опадах потужністю від 5 см (Чорне море) до 10-12 м (Тихий та Індійський океани) та 114 м (Каспійське море). Про глибше проникнення життя в літосферу, незважаючи на інтенсивні бурові роботи, достовірної інформації немає. Точну масу та обсяг біосфери встановити дуже важко, оскільки невідомо точне положення її вертикальних кордонів. Можна говорити лише про наближені значення цих характеристик. Маса всієї біосфери (атмосфера + гідросфера + літосфера у межах біосфери) становить 3 * 10 в 9-й млрд. т, чи 0,05% маси Землі, а обсяг - 10 млрд. куб. км, чи 0,4% обсягу Землі.

Нижчелітосферного кордону біосфери лежить «область колишніх біосфер», під якою В.І. Вернадський розумів оболонку Землі, що в геологічному минулому зазнала впливу життя. Вчений зазначав, що земна кора, потужністю кілька десятків кілометрів, з осадовими породами і гранітною оболонкою колись була лежить на поверхні планети і входила до складу біосфери. Кам'яне вугілля, нафта, мармур, доломіт, вапняк, крейда, залізняк та інші гірські породи осадового походження - свідки існування життя в «колишніх біосферах». [2]

Вивчення біосфери стає все більш важливим та актуальним завданням. Це викликано безперервно зростаючим впливом людини, що ускладнюється, на навколишнє середовище. Вже зараз ми маємо вміти ясно передбачити всі можливі наслідки нашого впливу на природу. Можливість та правильність такого прогнозу залежать від глибини наших знань про будову та функціонування біосфери загалом та її різних ділянок та компонентів. Особливо важливо мати уявлення про роль живих організмів – основної рушійної сили у біосфері.

СПИСОКВИКОРИСТАНИХДЖЕРЕЛА

1. Кисельов В.М. "Основи екології", Мн.: Університетське, 1998.

2. Маврищев В.В. «Основи загальної екології», Мн.: Вищ. шк., 2002.

3. Шилов І.А. "Екологія", Мн.: Вища школа, 2000.

4. Голубєв В.С. "Еволюція: від геохімічних систем до ноосфери". Київ – 1992 р.