Биосфера и геохимические функции живого вещества
Биосфера – оболочка Земли, заселенная живыми организмами и преобразованная ими. Она включает в себя нижнюю часть атмосферы, всю гидросферу, верхнюю часть литосферы и все живые организмы. Учение о биосфере было разработано отечественным ученым В. И. Вернадским в 30-40 гг ХХ века. Благодаря живому веществу становится возможен биологический круговорот атомов (БИК). Он состоит из двух противоположно направленных взаимосвязанных процессов: 1) образование живого вещ-ва из элементов ОС; 2) разложение органического вещества.
Основные компоненты биосферы:
v Живое вещество – совокупность всех живых организмов
v Косное вещество–совокупность всех неживых тел, образующихся в процессах без участия живого
v Биогенное вещество – совокупность неживых тел, образованных в результате жизнедеятельности живых организмов (каменный уголь, известняки, углеводороды, углеводы и т.п.)
v Биокосное вещество – совокупность биокосных тел, представляющих собой результат совместной деятельности живых организмов и геологических процессов (вода, почва, нефть)
v Радиоактивное вещество – атомы радиоактивных элементов (радиоактивные изотопы)
v Рассеянные атомы– атомы, относящиеся к диффузной материи (создаются из земных веществ под действием космических излучений)
v Вещество космического происхождения – (метеориты, космическая пыль)
Основные свойства биосферы:
v Целостность и дискретность. Целостность биосферы достигается круговоротом вещества и энергии, которые обладают в то же время дискретностью.
|
|
|
v Централизованность. Центральное звено биосферы - все живое вещество (биоэкология) - экоцентризм, а не только один вид - человек в рамках идеи антропоцентризма.
v Устойчивость и саморегуляция. Гомеостатические механизмы биосферы связаны с живым веществом, его свойствами и функциями и подчинены принципу Ле-Шателье-Брауна.
v Ритмичность. В биосфере существуют ритмы равной продолжительности, однако ритмические явления не повторяют полностью в конце ритма того состояния природы, которое было в его начале.
v Круговорот веществ и энергозависимость. Биосфера - открытая система, существующая на основе взаимозависимости от солнечной энергии и круговорота веществ, обеспечивающего неисчерпаемость отдельных атомов химических элементов, в частности, углерода как основного «строительного материала» живого.
v Горизонтальная зональность и высотная поясность. Общебиосферной закономерностью являются закономерное изменение природной среды по направлению от экватора к полюсам и с подъемом в горы от их подножия до вершин.
v Большое разнообразие. Биосфера характеризуется разнообразием экосистем, биогеоценозов, биоценозов и видов, разнообразием сред обитания живого, разнообразием природных зон и регионов.
|
|
|
Особое место в трудах В.И. Вернадского занимает концепция эволюции биосферы. Он выделяет три этапа развития биосферы. Первый этап - возникновение первичной биосферы с биотическим круговоротом веществ. Ведущие факторы на этом этапе - геологические и климатические изменения на Земле. Второй этап - усложнение циклической структуры биосферы в результате появления одноклеточных и многоклеточных эукариотных организмов. Движущим фактором выступает биологическая эволюция. Оба этапа объединяют в понятие биогеоценоза. И, наконец, третий этап - возникновение человеческого общества и постепенное превращение биосферы в ноосферу. Этот этап получил понятийное определение ноогенеза. Ведущим фактором в этом процессе является разумная деятельность человека «как существа трехстороннего- биосоциокультурного», характеризующаяся рациональным регулированием взаимоотношений человека и природы.
Важное место в этом процессе играет все более возрастающий антропный характер закона максимума биогенной энергии (энтропии) - любая биологическая, а ей является и человек, или биокосная система, и особенно связанная с созданной человеком техносферой, находясь в состоянии динамического подвижного равновесия с окружающей средой и эволюционно развиваясь, увеличивает свое воздействие на среду, если этому не препятствуют внешние факторы.
|
|
|
Ноосфера представляет собой область взаимодействия человека и природы, в пределах которой разумная человеческая деятельность становится основным определяющим фактором развития. Понятие «ноосфера» введено Э. Леруа и П. Тейяром де Шарденом в 1927 г. В 30 - 40-е г.г. XX в.в. В.И. Вернадский развил представление о ноосфере в рамках ноогенеза - эволюционного процесса, управляемого человеческим сознанием. Структура ноосферы включает: человечество, социальные системы, науку и технологии в единстве с биосферой.
Геохимические функции:
v Э нергетическая (биохимическая) – связывание и запасание солнечной энергии в органическом веществе и последующее рассеяние энергии при потреблении и минерализации органического вещества
v Газовая – способность изменять и поддерживать определенный газовый состав среды обитания и атмосферы в целом
v Концентрационная– “захват” из окружающей среды живыми организмами и накопление в них атомов биогенных химических элементов
|
|
|
v Окислительно – восстановительная - окисление и восстановление различных веществ с помощью живых организмов
v Деструктивная – разрушение организмами и продуктами их жизнедеятельности, в том числе и после их смерти, как остатков органического вещества, так и косных веществ
v Транспортная – перенос веществ и энергии в результате активной формы движения организмов
v Средообразующая − преобразование физико-химических параметров среды
v Рассеивающая – функция рассеивания веществ в окружающей среде. Она проявляется через трофическую и транспортную деятельность организмов
v Информационная – накопление живыми организмами определенной информации, закрепление ее в наследственных структурах и передача последующим поколениям
v Биогеохимическая деятельность человека – превращение и перемещение веществ биосферы в результате человеческой деятельности для хозяйственных и бытовых нужд человека. Например, использование концентраторов углерода – нефти, угля, газа и др.
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 1235; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!