Студопедия
Новини освіти і науки:
Контакти
 


Тлумачний словник






Велику роль у вивченні біосфери здійснив В.І.Вернадський.

Перший президент Академії Наук України Володимир Іванович Вернадський був у числі перших, хто сприймав Землю як єдиний живий організм, в якому зовсім різні, на перший погляд, процеси у трьох зовнішніх сферах Землі — літосфері, гідросфері й атмосфері — тісно пов’язані між собою.

У золотий фонд світової науки увійшла робота В.І.Вернадського "Декілька слів про ноосферу", яка з’явилася у 1944 р. Тут у концентрованому вигляді викладено його бачення еволюційно-історичного процесу, перспектив майбуття людства як космічного феномену. Стверджується, що під впливом розвитку науки і пізнання біосфера мас стати ноосферою, тобто цариною розуму, де панують закони мудрості й гармонії.

В.І. Вернадський вважав, що ноосфера — це такий стан біосфери, в якому мають виявитися розумі, спрямована ним праця людини як нова, небувала на планеті, геологічна сила.

В.І.Вернадському належить теза: життя на Землі — явище космічне. На його думку, зародки життя заносяться з космосу на всі планети, які виникають у Всесвіті, а далі, за сприятливих умов, різні форми життя можуть еволюціонувати, урізноманітнюватись і вдосконалюватись — залежно від конкретних умов даної планети, посилаючи в свою чергу зародки життя у космос на усі інші планети Всесвіту.

Зародки теорії біосфери і усвідомлення взаємозв’язку багатьох процесів у зовнішніх оболонках Землі були вже в роботах попередників. Але таку цілісну й завершену систему уявлень про "космізм життя" В.І. Вернадський сформулював у своїх творах вперше в історії людства.

Загальні властивості біосфери

Все живе в біосфері утворює живу речовину. Живі організми відіграють дуже важливу роль у геологічних процесах, які формують Землю. Хімічний склад сучасних атмосфери та гідросфери зумовлений життєдіяльністю організмів. Велике значення мають організми також для формування літосфери — більшість порід, і не лише осадових, а й таких, як граніти, так чи інакше пов’язані своїм походженням з біосферою.

Одним з виявів біологічної активності організмів є швидкість їх розмноження. Одноклітинна водорість діатомея теоретично здатна за вісім днів утворити масу живої матерії, що дорівнює земній, а протягом наступного дня подвоїти її.



Интернет реклама УБС

Згідно з сучасними оцінками, суха маса живої речовини на Землі становить 2-3 трлн. тонн. Жива речовина відрізняється від неживої надзвичайно високою активністю, зокрема, дуже швидким кругообігом речовин. Вся жива речовина біосфери оновлюється в середньому за вісім років.

Живі організми відіграють величезну роль в акумуляції сонячної енергії. Наприклад, поклади кам’яного вугілля — це не що інше, як сонячна енергія, накопичена зеленими рослинами минулих геологічних епох.

Жива речовина значно прискорила й змінила кругообіги у біосфері різних речовин — води, кисню, азоту, вуглекислого газу тощо.

 

Кругообіг речовин у біосфері

Утворення живої речовини та її розклад — це дві сторони єдиного процесу, який називається біологічним кругообігом хімічних елементів. Життя — це кругообіг елементів між організмами і середовищем.

Причина кругообігу — обмеженість елементів, з яких будується тіло організмів. (Біологічний кругообіг — це багаторазова участь хімічних елементів у процесах, які протікають у біосфері). У біосфері протікають основних процеси: кругообіг вуглецю, кисню, азоту, сірки.

Кругообіг вуглецю. У біосфері вуглецю понад 12000 млрд. т. Щорічно вищі рослини і водорості при фотосинтезі поглинають 200 млрд. т вуглецю. Якби вуглець не повертався в атмосферу, його запас у ній швидко б вичерпався. Відмерлі рослини і тваринні організми розкладаються грибами і мікроорганізмами на С02, який теж повертається в атмосферу. Повний цикл обміну атмосферного вуглецю здійснюється за 300 років. Але частина вуглецю вилучається у вигляді торфу, нафти, вугілля, вапняку, мармуру, викопних відкладів і осадових порід.

Кругообіг кисню. Щорічно лісові масиви виробляють 55 млрд. т кисню. Він використовується живими організмами для дихання і бере участь в окисних реакціях в атмосфері, літосфері й гідросфері. Циркулюючи через біосферу, кисень перетворюється то на органічну речовину, то на воду, то на молекулярний кисень. Весь кисень атмосфери кожні 2 тис. років проходить через живу речовину біосфери. За час свого існування людство безповоротно втратило близько 273 млрд. т кисню. У наш час щорічно на спалювання вугілля, нафтопродуктів і газу витрачається величезна кількість кисню. Інтенсивність цього процесу збільшується щороку.

Кругообіг води. Вода покриває 3/4 поверхні Землі. За одну хвилину під дією сонячного тепла з поверхні водойм Землі випаровується 1 млрд. т води. Після охолодження пари утворюються хмари, випадає дощ і сніг. Опади частково проникають у ґрунт. Ґрунтові води повертаються на поверхню землі через коріння рослин, джерела тощо. Діапазон швидкостей циркуляції води дуже великий: вода океанів поновлюється за 2 млн. років, ґрунтова вода — за рік, річкова — за 12 діб, пара в атмосфері — за 10 діб. Двигуном кругообігу є енергія Сонця.

Вплив антропогенного фактора на кругообіг

Згідно з геологічними уявленнями, людина існує надзвичайно короткий час (усього 0,0001% від тривалості існування біосфери). Проте за цей короткий проміжок часу кругообіг речовини в біосфері змінився радикально. В.Вернадський підрахував, що в античні часи люди використовували лише 18 хімічних елементів, у XVIII ст. — 29, у XIX — 62. Нині використовуються всі 89 елементів, що є в земній корі, крім того, одержано ще й такі, яких у природі немає зовсім, наприклад, плутоній, технецій тощо.

Людина прискорила кругообіг деяких речовин. Родовища заліза, міді, цинку, свинцю й багатьох інших елементів, які природа накопичувала протягом мільйонів років, швидко вичерпуються. Подекуди, навпаки, відбувається концентрація елементів у таких пропорціях, яких не було в природі (наприклад, на великому заводі, де сконцентровані залізо, мідь, органічні сполуки тощо).

Людина дуже швидкими темпами використовує сонячну енергію "минулих біосфер", накопичену у вугіллі, нафті, природному газі, вона вивільняє енергію, що міститься в урані. Все це сприяє збільшенню незрівноваженості біосфери. Людина не лише прискорює біологічний кругообіг, а й залучає до нього ті елементи, які були з нього давно вилучені.

Займаючись меліорацією, створюючи водосховища, дістаючи воду з глибинних водоносних горизонтів, людина втручається в кругообіг води в природі.

Людство, звичайно, повинне якомога менше змінювати природні процеси, зокрема запроваджувати безвідхідні виробництв, але йому і в ідеальному випадку не вдасться позбавитися, скажімо, відходів тепла, бо це суперечить законам термодинаміки.

Отже, природу Землі неможливо повернути до того стану, в якому вона перебувала до початку розвитку людини. На сучасному етапі завдання полягає не в тому, щоб "залишити все, як воно було" — це неможливо, а в тому, щоб діяти продумано, науково обґрунтовано, з максимальною обережністю.

Трансформація енергії у біосфері

Живі організми постійно споживають енергію. Джерело енергії — Сонце. Живий світ Землі, її біосфера, складаються з організмів трьох основних типів. Потік енергії у біосфері має один напрямок: від Сонця через рослини (автотрофи) до тварин (гетеротрофи), або від продуцентів до консументів.

Автотрофи (озн. як їжа, харчування) — це організми, які створюють органічні речовини з неорганічних у процесі фотосинтезу, використовуючи сонячну енергію. До автотрофів належать зелені вищі рослини, лишайники, водорості і бактерії, що мають фотосинтезуючі пігменти. В екології автотрофи називають також продуцентами (з лат. той, що виробляє). Продуценти — це організми, що створюють органічну речовину за рахунок утилізації сонячної енергії, води, вуглекислого газу та мінеральних солей. До цього типу належать рослини, яких на Землі є близько 350 000 видів.

Гетеротрофи (з грець. різний і живлення) — це організми, що одержують енергію за рахунок харчування автотрофами чи іншими консументами. До них належать рослиноїдні тварини, хижаки й паразити, а також хижі рослини та гриби.

В екології гетеротрофів поділяють на консументів та редуцентів. Консументи — це споживачі готової органічної продукції. Редуценти — це організми, які розкладають органічні речовини, це мінералізатори органіки.

 


Читайте також:

  1. Анархізм заперечує державу і владу взагалі, велику приватну власність при допущенні дрібної, проголошує крайній індивідуалізм, нічим не обмежену свободу.
  2. Антропогенні забруднення біосфери
  3. Вплив геохімічних та геофізичних чинників біосфери на здоров’я людини
  4. Вплив геохімічних чинників біосфери нa здоров'я людини
  5. Еволюція біосфери. Роль живої речовини.
  6. Екосистеми та їх місце в організації біосфери.
  7. Забруднення біосфери пестицидами та їх негативний вплив на природу і людину
  8. Загальна характеристика й структура біосфери.
  9. Задачі статистики у вивченні взаємозв'язків. Види зв'язків.
  10. Значення і місце статистики основних і оборотних засобів у вивченні економічного стану і діяльності регіонів.
  11. Значення речовин , що складають повітря для біосфери.




<== попередня сторінка | наступна сторінка ==>
Умови виникнення життя | Екосистеми та їх місце в організації біосфери.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:


 

© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове.


Генерація сторінки за: 0.001 сек.