Термин “биосфера”

Г Л А В Л Е Н И Е

     1. Введение

     2. Аналитическая часть

        2.1. Структура  биосферы.  4

        2.2. Эволюция  биосферы.   6

        2.3. Природные  ресурсы и их использование. 8

        2.4. Устойчивость  биосферы.     10

        2.5. Биопродуктивность экосистем.     12

        2.6. Биосфера  и человек. Ноосфера.    15

        2.7. Роль человеческого  фактора в развитии биосферы.   16

        2.8. Экологические  проблемы биосферы. 17

        2.9. Охрана  природы и перспективы рационального   природопользования.

  17

      3. Заключение

                              В В Е Д Е Н И Е.

 

      В буквальном переводе  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.

      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.

      Все живые организмы,  населяющие нашу планету, существуют  не  сами  по

себе, они зависят от окружающей среды и испытывают на себе  ее  воздействия.

Это точно согласованный комплекс  множества  факторов  окружающей  среды,  и

приспособление   к   ним   живых   организмов   обуславливает    возможность

существования всевозможных форм организмов и самого  различного  образования

их жизни.

      Живая природа  представляет собой  сложно  организованную,  иерархичную

систему. Выделяют несколько уровней  организации живой материи.

      1.Молекулярный.   Любая   живая   система   проявляется   на    уровне

взаимодействия    биологических    макромолекул:     нуклеиновых     кислот,

полисахаридов, а также других важных органических веществ.

      2.  Клеточный.  Клетка  -   структурная   и   функциональная   единица

размножения  и  развития  всех  живых  организмов,   обитающих   на   Земле.

Неклеточных форм жизни нет, а существование  вирусов  лишь  подтверждает  это

правило, т.к. они могут проявлять  свойства живых систем только в клетках.

      3.Организменный.  Организм представляет собой   целостную  одноклеточную

или   многоклеточную   живую   систему,   способную    к    самостоятельному

существованию. Многоклеточный  организм  образован  совокупностью  тканей  и

органов, специализированных для выполнения различных функций.

      4.Популяционно-видовой.  Под  видом  понимают   совокупность   особей,

сходных  по  структурно-функциональной   организации,   имеющих   одинаковый

кариотип и единое происхождение  и занимающих  определенный  ареал обитания,

свободно  скрещивающихся  между собой и   дающих   плодовитое   потомство,

характеризующихся сходным поведением  и определенными взаимоотношениями с

другими видами и факторами неживой  природы.

      Совокупность организмов  одного и  того  же  вида,  объединенная  общим

местом обитания, создает популяцию  как систему надорганизменного порядка.  В

этой   системе   осуществляются   простейшие,   элементарные    эволюционные

преобразования.

      5.Биогеоценотический.   Биогеоценоз   -    сообщество,    совокупность

организмов  разных  видов  и  различной  сложности  организации   со   всеми

факторами конкретной среды их обитания - компонентами атмосферы,  гидросферы

и литосферы.

      6.Биосферный. Биосфера - самый высокий уровень  организации   жизни  на

нашей планете. В ней выделяют  живое  вещество  -  совокупность  всех  живых

организмов, неживое или косное вещество и биокосное вещество (почва).

 

                            АНАЛИТИЧЕСКАЯ  ЧАСТЬ.

 

 

      1. Структура биосферы.

 

      Биосфера включает  в себя: живое вещество,  образованное  совокупностью

организмов;   биогенное   вещество,    которое    создается    в    процессе

жизнедеятельности организмов (газы атмосферы, каменный уголь,  нефть,  торф,

известняки и др.); косное вещество, которое формируется  без  участия  живых

организмов; биокосное вещество, представляющее  собой совместный  результат

жизнедеятельности организмов и небиологических  процессов (например, почвы).

      Косное вещество  биосферы.

      Границы биосферы  определяются факторами земной  среды,  которые  делают

невозможным  существование живых организмов.  Верхняя   граница   проходит

примерно на высоте 20 км от поверхности  планеты и  ограничена  слоем озона,

который   задерживает   губительные   для   жизни   коротковолновую    часть

ультрафиолетового излучения Солнца. Таким  образом,  живые  организмы  могут

существовать в тропосфере и  нижних слоях стратосферы.  В  гидросфере  земной

коры организмы проникают на всю глубину Мирового океана -  до  10-11  км.  В

литосфере  жизнь  встречается  на  глубине  3,5-7,5  км,   что   обусловлено

температурой земных недр и условием проникновения воды в жидком состоянии.

      Атмосфера.

      Преобладающие элементы  химического состава  атмосферы:  N2  (78%),  O2

(21%),  CO2  (0,03%).  Состояние   атмосферы  оказывает  большое   влияние  на

физические, химические и биологические  процессы на  поверхности  Земли  и  в

водной  среде.  Для  биологических  процессов  наибольшее  значение   имеют:

кислород, используемый для дыхания  и  минерализации  мертвого  органического

вещества, диоксид углерода, участвующий  в фотосинтезе, и озон,  экранирующий

земную поверхность от жесткого ультрафиолетового  излучения.  Азот,  диоксид

углерода,   пары   воды   образовались   в   значительной   мере   благодаря

вулканической деятельности, а кислород - в результате фотосинтеза.

      Гидросфера.

      Преобладающие элементы  химического  состава  гидросферы:  Na+,  Mg2+,

Ca2+, Cl-, S, С. Вода - важнейший компонент биосферы и один  из  необходимых

факторов существования живых  организмов. Основная ее часть  (95%)  находится

в Мировом океане, который занимает около  70%  поверхности  земного  шара  и

содержит 1300 млн. км3. Поверхностные  воды  (озера,  реки)  включают  всего

0,182 млн. км3, а количество воды  в живых организмах составляет  всего  0,001

млн. км3. Значительные запасы воды (24 млн. км3) содержат  ледники.  Большое

значение имеют газы, растворенные в воде: кислород и  диоксид  углерода.  Их

количество широко варьирует от температуры и присутствия  живых  организмов.

Диоксида углерода, содержащегося  в воде, в 60 раз больше, чем  в  атмосфере.

Гидросфера формировалась в  связи с развитием литосферы,  которая  в  течение

геологической истории Земли выделяла большое количество водяного пара.

      Литосфера.

      Преобладающие элементы  химического состава гидросферы: O, Si, Al,  Fe,

Ca, Mg, Na, K. Основная масса организмов, обитающих в пределах  литосферы,

находится  в  почвенном  слое,  глубина  которого  не  превышает  нескольких

метров. Почва включает минеральные  вещества,  образующиеся  при  разрушении

горных  пород,  и  органические  вещества   -   продукты   жизнедеятельности

организмов.

      Живые организмы  (живое вещество).

      Хотя границы биосферы  довольно узки, живые  организмы   в  их  пределах

распределены очень неравномерно. На большой высоте и в  глубинах  гидросферы

и литосферы организмы встречаются  относительно  редко.  Жизнь  сосредоточена

главным образом на поверхности  Земли, в  почве  и  в  приповерхностном  слое

океана. Общую  массу  живых  организмов  оценивают  в  2,43х1012т.  Биомасса

организмов, обитающих на суше, на 99,2% представлена зелеными  растениями  и

0,8% - животными и микроорганизмами. Напротив, в  океане  на  долю  растений

приходится  6,3%,  а  на  долю  животных  и  микроорганизмов  -  93,7%  всей

биомассы. Жизнь сосредоточена  главным образом на  суше.  Суммарная  биомасса

океана составляет всего 0,03х10 12  т,  или  0,13%  биомассы  всех  существ,

обитающих на Земле.

      В распределении   живых  организмов  по  видовому  составу  наблюдается

важная закономерность. Из общего числа видов 21% приходится на растения,  но

их вклад в общую  биомассу  составляет  99%.  Среди  животных  96%  видов  -

беспозвоночные и только  4%  -  позвоночные,  из  которых  десятая  часть  -

млекопитающие. Масса живого вещества составляет всего 0,01-0,02% от  косного

вещества  биосферы,  однако  она играет  ведущую   роль   в   геохимических

процессах. Вещества и энергию, необходимую для обмена  веществ,  организмы

черпают  из  окружающей  среды.  Ограниченные   количества   живой   материи

воссоздаются,   преобразуются    и    разлагаются.    Ежегодно,    благодаря

жизнедеятельности растений и животных, воспроизводится около 10% биомассы.