Биосфера, ноосфера, живое вещество

Московский  Авиационный Институт                                                                (Государственный  технический университет)

Инженерно-экономечкий  институт (ИНЖЭКИН)

КАФЕДРА «СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭКОНОМИЧЕСКИМИ ОБЪЕКТАМИ» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Реферат по курсу «Экология»

На тему:  «Биосфера, ноосфера, живое вещество» 
 
 
 
 
 

Выполнил  студент группы 05-311:

Туякина С.А. /___________ /                                                                                         

                                                                          

                                                                                           Преподаватель:

                                                к.э.н., доцент Метечко Л.Б.

                                                кафедра 503 /___________/ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Москва, 2009г.

Содержание: 

Введение 

Основная часть

1.    Биосфера

      1.1. Характеристика и состав биосферы

      1.2. Устойчивость биосферы

2.     В.И. Вернадский о биосфере и “живом веществе”

3.     Ноосфера

      3.1. Трансформация биосферы в ноосферу

      3.2. Учение В.И.Вернадского о ноосфере

4.     Роль человеческого фактора в  развитии биосферы

5.     Экологические проблемы биосферы 

Заключение 

Список литературы 
 

 

      ВВЕДЕНИЕ 

     Одно  из величайших достижений естествознания XXв. — учение Вернадского о биосфере, области жизни, объединяю щей в едином взаимодействии живые организмы (живое вещество) и косное вещество.

     Первым  начал разрабатывать эту тему учитель Вернадского В. В. Докучаев. Он же обратил внимание на единство материальной и духовной культуры людей с окружающей природной средой. Но если Докучаева волновали в первую очередь практические аспекты этой проблемы, то Вернадский постарался создать теоретически стройную концепцию перехода биосферы в ноосферу в результате разумных пре образований человеком — на основе науки — среды жизни.

     В своей работе «Очерки геохимия»  Вернадский пишет: «Живое вещество более  или менее непрерывно распространено на земной поверхности, оно образует на ней тонкий, но сплошной покров, в котором концентрирована свободная химическая энергия, выработанная им из энергии Солнца. Этот слой есть земная оболочка, которую знаменитый австрийский геолог Э. Зюсс почти 60 лег назад назвал биосферой и которая представляет одну из самых характерных черт организованности нашей планеты. Только в ней сосредоточена та особая форма нахождения химических элементов, которую мы назвали живым веществом». В книге «Химическое строение биосферы Земли и её окружения» он пишет по этому поводу: «Биосфера и её приближённый синоним — Лик Земли — оба понятия, введённые Э. Зюссом, но сейчас коренным образом изменённые ходом дальнейшего исследования, ярко определяют основные черты поверхности на шей планеты: близость к Космосу, не повторяющуюся на нашей Земле, и существование исключительно на ней живо го вещества. «Лик Земли* — картина Земли, если смотреть на неё из просторов Космоса».

     Наиболее  распространённым и вместе с тем наиболее однобоким является представление о биосфере только как о современной живой плёнке (условно — оболочке) планеты, т.е. об автономной совокупности всех организмов (животных, растений, бактерий), населяющих поверхность Земли и её гидросферу и проникающих в той или иной мере в при поверхностные зоны атмосферы и литосферы. Такая биосфера сложным образом соотносится с тремя другими геосферами Земли, что только усиливает иллюзию её автономности. Биосфера в духе геологического миропонимания Вернадского имеет неизмеримо большую глубину и характеризуется большим количеством фундаментальных параметров.

     Б. С. Соколов пишет: «Величайшая заслуга Вернадского в том, что он, используя, по существу, весьма образную метафору, вложил в понятие «биосфера» совершенно новый смысл. Его учение о биосфере — несомненно, одно из крупнейших обобщений естествознания XX века. Оно неизмеримо шире таких расплывчатых, хотя и модных понятий, как «окружающая среда», «географическая оболочка» и т.п.»

     Интересно, что в работе «Начало и вечность жизни», вы шедшей в 1922 г., В. И. Вернадский анализирует различные механизмы возникновения жизни и приходит к выводу, что жизнь могла быть вечной, не иметь начала: «Указание на логическую необходимость признания начала для эволюционного процесса имеет скорее философский, чем научный интерес. В конце концов, мы так лее мало можем говорить о начале, как и о конце эволюционного процесса». Причём одной из причин всеобщего признания в науке не обходимости начала жизни.

     Вернадский  считал проникновение в науку  философских построений, в частности, материализма, который, как он считал, «является историческим пережитком в современной философии».

     По  мнению В. И. Вернадского, земная кора —  это область былых биосфер. Биосфера существовала на протяжении геологической истории от криптозоя до наших дней и была широко проникнута живым веществом.

     Биосфера  Вернадского неразрывно связана с его концепцией пространства-времени, т. е. она трехмерна и геоисторична. Сведение её к современней жизнедеятельной плёнке планеты не просто обедняет понятие биосферы, а лишает её самой основы — бесконечной длительности эволюции, сложности неравномерного исторического развития, его непрерывности, направленности и необратимости. Нынешний срез биосферы, какой бы сложной и экологически дробной она нам ни представлялась, в своем вхождении в ландшафты Земли, в литосферу, в гидросферу (вплоть до человека в космосе) - только вершина— гигантского пути, идущего из геологического прошлого, без знания которого вся ослепительная красота современной мозаики жизни безродна и слепа.

     Таким образом, представление о биосфере как обособлен ной закрытой самоуправляющейся системе - современной живой специфической плёнке Земли — должно быть отвергнуто. Биосфера — это открытая система, существующая, вероятно, столь же долго, как и сама Земля. В работе «Химическое строение биосферы Земли и её окружения» В. Й. Вернадский пишет: «Мы не знаем никакого промежутка времени на нашей планете, когда на ней не было бы живого вещества, не было бы биосферы*. Биосфера непрерывно функционирует только в силу своей неразрывной связи с другими геосферами вашей планеты.

     Вернадский  неоднократно подчёркивает, что ни один живой организм (и в том числе человек) в свободном состоянии на Земле не находится. Все организмы неразрывно и непрерывно связаны — прежде всего, питанием и дыханием — с окружающей их материально-энергетической средой. «В гуще, в интенсивности и в сложности современной жизни человек практически забывает, что он сам и всё человечество, от которого он не может быть отделён, неразрывно связаны с биосферой — с определённой частью планеты, на ко торой они живут».

     Биосферная  концепция Вернадского лишена узкой биологичности и поэтому не может быть автоматически вписана только в сферу биологических наук. Это широкое междисциплинарное направление в науках о Земле и жизни, находящееся к тому же во все возрастающей связи с глобальной социологией и общественными науками. В этом и

состоит огромное значение современных комплексных биосферных знаний в науке и в глобальных биосферных прогнозах наших дней, ставших особенно острыми в условиях неконтролируемой технократической деятельности людей.

 

ОСНОВНАЯ  ЧАСТЬ 

1. Биосфера 

      1.1. Характеристика и  состав биосферы

     Термин “биосфера” обозначает сферу жизни и в таком смысле он впервые был введен в науку в 1875 г. австрийским геологом и палеонтологом Эдуардом Зюссом (1831 – 1914). Однако задолго до этого под другими названиями, в частности "пространство жизни", "картина природы", "живая оболочка Земли" и т.п., его содержание рассматривалось многими другими естествоиспытателями.

      Первоначально под всеми этими терминами  подразумевалась только совокупность живых организмов, обитающих на нашей планете, хотя иногда и указывалась их связь с географическими, геологическими и космическими процессами, но при этом скорее обращалось внимание на зависимость живой природы от сил и веществ неорганической природы. Даже автор самого термина "биосфера" Э.Зюсс в своей книге "Лик Земли", опубликованной спустя почти тридцать лет после введения термина (1909 г.), не замечал обратного воздействия биосферы и определял ее как "совокупность организмов, ограниченную в пространстве и во времени и

обитающую на поверхности  Земли".

      Первым  из биологов, который ясно указал на огромную роль живых организмов в образовании земной коры, был Ж.Б.Ламарк (1744 – 1829). Он подчеркивал, что все вещества, находящиеся на поверхности земного шара и образующие его кору, сформировались благодаря деятельности живых организмов.

  Факты и положения о биосфере накапливались постепенно в связи с развитием ботаники, почвоведения, географии растений и других преимущественно биологических наук, а также геологических дисциплин. Те элементы знания, которые стали необходимыми для понимания биосферы в целом, оказались связанными с возникновением экологии, науки, которая изучает взаимоотношения организмов и окружающей среды. Биосфера является определенной природной системой, а ее существование в первую очередь выражается в круговороте энергии и веществ при участии живых организмов.

      Очень важным для понимания биосферы было установление немецким физиологом Пфефером (1845 – 1920) трех способов питания живых организмов:

*       автотрофное – построение организма  за счет использования веществ

неорганической  природы;

*       гетеротрофное – строение организма  за счет использования

низкомолекулярных органических соединений;

*       миксотрофное – смешанный тип  построения организма (автотрофно-

гетеротрофный).

      Биосфера (в современном понимании) – своеобразная оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в непрерывном обмене с этими организмами.

Биосфера охватывает нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы.

·        Атмосфера – наиболее легкая оболочка Земли, которая граничит с космическим пространством; через атмосферу осуществляется обмен вещества и энергии с космосом.

Атмосфера имеет  несколько слоев:

*       тропосфера – нижний слой, примыкающий  к поверхности Земли (высота 9–17 км). В нем сосредоточено около 80% газового состава атмосферы и весь водяной пар;

*       стратосфера;

*       ноосфера – там “живое вещество” отсутствует.

Преобладающие элементы химического состава атмосферы: N2 (78%), O2 (21%), CO2 (0,03%).

·        Гидросфера – водная оболочка Земли. Вследствие высокой подвижности вода проникает повсеместно в различные природные образования, даже наиболее чистые атмосферные воды содержат от 10 до 50 мгр/л растворимых веществ. Преобладающие элементы химического состава гидросферы: Na⁺, Mg²⁺ , Ca²⁺, Cl^–, S, C.

      Концентрация  того или иного элемента в воде еще ничего не говорит о том, насколько он важен для растительных и животных организмов, обитающих в ней. В этом отношении ведущая роль принадлежит N, P, Si, которые усваиваются живыми организмами. Главной особенностью океанической воды является то, что основные ионы характеризуются

постоянным соотношением во всем объеме мирового океана.

·        Литосфера – внешняя твердая  оболочка Земли, состоящая из осадочных  и магматических пород. В настоящее время земной корой принято считать верхний слой твердого тела планеты, расположенный выше сейсмической границы Мохоровичича. Поверхностный слой литосферы, в котором осуществляется взаимодействие живой материи с минеральной (неорганической), представляет собой почву. Остатки организмов после разложения переходят в гумус (плодородную часть почвы). Составными частями почвы служат минералы, органические вещества, живые организмы, вода, газы.