 |
Биосферный уровень организации материи. Ноосфера.
|
|
|
|
Важнейший вклад в этот раздел современной экологии внесли исследования акад. В.И. Вернадского (1863-1945), его учение о биосфере.
Биосфера – это пространство атмосферы, гидросферы и литосферы, где встречаются живые организмы или продукты их жизнедеятельности.
Вернадский использовал этот термин и подчеркнул роль живых организмов в 3-х сферах Земли (твердой, жидкой и газообразной) как главнейшей геохимической силы в процессах планетарного масштаба.
Вернадский впервые показал первостепенную средообразующую роль живых организмов: механизмы образования и разрушения геологических структур, круговорота веществ, изменения атмо-, гидро-, литосферы.
Границы биосферы определяются наличием живых организмов или продуктов их жизнедеятельности.
Рис. 2. Геосферы Земли.
Атмосфера. Легкая воздушная оболочка нашей планеты, граничащая с космическим пространством. Осуществляет обмен с космосом (получает космическую пыль, материал метеоритов, теряет лёгкие газы – водород и гелий).
Живые организмы представлены до озонового экрана, за пределами которого жизнь невозможна из-за наличия губительных космических и УФ - лучей (у полюсов – 8-10 км, у экватора – 17-18 км, над остальной поверхностью земли – 20-25 км (обнаруживаются споры бактерий и грибов)). Основная часть аэропланктона – на высоте 1-1,5 км. В горах – 6 км над уровнем моря.
Гидросфера. Водная оболочка Земли. Представлена в виде паров, облаков, морей, океанов, ледников, подземных вод.
Практически вся занята жизнью (в т.ч. Марианская впадина Мирового океана 11022 м) + донные отложения.
Литосфера. Твердая оболочка Земли, земная кора. Состоит из различных минеральных ассоциаций в виде осадочных и изверженных горных пород.
|
|
|
Жизнь ограничена почвенным слоем, проникая на несколько метров. Однако по отдельным трещинам и пещерам распространяется на сотни метров (до 3-4 км). В нефтяных месторождениях бактерии регистрируются на глубине 2-2,5 км. Нижний предел жизни ограничен высокими температурами недр Земли (в среднем жизнь - до 100 0С).
Вернадский выделил 3 компонента биосферы:
1) Живое вещество – совокупность всех живых организмов: растений, животных и микроорганизмов (их масса, Е, хим.состав);
2) Косное вещество - вещества неживой природы (минералы);
3) Биокосное вещество – вещество, образованное сложением живого и косного вещества (почва).
Свойства живого вещества (обуславливающие его средообразующую деятельность):
1) способность быстро осваивать всё свободное пространство.
2) активное и пассивное движение
3) устойчивость при жизни и быстрое разложение после смерти
4) высокая приспособительная способность
5) феноменально высокая скорость протекания реакций
6) высокая скорость обновления живого вещества
. Средообразующие функции живого вещества:
1) энергетическая – связана с запасанием Е в процессе фотосинтеза
2) газовая – способность изменять и поддерживать определенный газовый состав среды обитания и атмосферы в целом.
3) концентрационная – способность организмов концентрировать в своем теле рассеянные химические элементы, повышая их содержание на несколько порядков по сравнению с окружающей средой
4) деструктивная – связана с разрушением организмами или продуктами их жизнедеятельности органических и неорганических веществ.
5) транспортная – перенос вещества и Е в результате активной формы движения организмов (путём миграций);
6) информационная – накопление живыми организмами и их сообществами определенной информации, закрепление её в наследственных структурах (генах) и передача последующим поколениям.
|
|
|
Основные свойства биосферы в целом:
1) биосфера – централизованная система (центральное звено – живые организмы);
2) биосфера – открытая система (существует за счёт поступления Е из вне – солнечной Е, которую аккумулируют живые организмы, превращают её в Е химических связей органических соединений и создают всё разнообразие жизни);
3) биосфера – живая саморегулирующаяся система (поддерживается организованность, упорядоченность, гомеостаз);
4) биосфера – система, характеризующаяся большим разнообразием:
- разнообразие сред жизни (водная, наземно-воздушная, почвенная, организменная);
- разнообразие природных зон (климатических, гидрологических, почвенных);
- видовое разнообразие экосистем (в настоящее время описано примерно 1,5 млн.видов животных и 0,5 млн.видов растений; не учтены многие виды существующих на Земле насекомых, микроорганизмов в малоосвоенных местообитаниях);
|
|
|
