Студопедия — КОНЦЕПЦИИ БИОСФЕРЫ. НООСФЕРА
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

КОНЦЕПЦИИ БИОСФЕРЫ. НООСФЕРА

При необходимости выполняется также строительный этап рекультивации, в ходе которого на подготовленных территориях возводят здания, сооружения и другие объекты.

КОНЦЕПЦИИ БИОСФЕРЫ. НООСФЕРА

1. Эволюция представлений о биосфере

2. Учение В.И. Вернадского о биосфере

3. Понятие о ноосфере

 

1. Впервые термин «биосфера» предложил в 1875 г. австрийский геолог и палеонтолог Э. Зюсс. Однако задолго до этого, его содержание рассматривалось под названиями «пространство жизни», «картина природы», «живая оболочка Земли» и др. Первоначально под этими терминами подразумевалась только совокупность живых организмов, обитающих на нашей планете, хотя иногда обращалось внимание на зависимость живой природы от веществ неорганической природы. Но даже Зюсс, спустя 30 лет после введения им термина «биосфера», не замечал обратного воздействия биосферы на процессы, происходящие в неорганическом мире.

Ж.Б. Ламарк (18-19 в.в) впервые ясно указал на огромную роль живых организмов в образовании земной коры. Постепенно эта идея все более утверждалась в научном мире. Этому способствовали и перемены в подходе ученых к изучению природы. Они все больше убеждались в том, что исследование природы с позиций отдельных научных дисциплин оказывается неадекватным. Поэтому к началу 20 века в науке распространяются идеи целостного (холистического) подхода к изучению природы, которые впоследствии составили основу системного метода. В результате такого подхода было установлено, что состав морской воды во многом определяется активностью морских организмов. Растения значительно изменяют структуру почв, на которых произрастают. Живые организмы контролируют даже состав атмосферы Земли. Все это свидетельствует о наличии обратной связи между живой и неживой природой, в результате которой живые организмы существенно изменяют лик нашей планеты.

 

2. Учение В.И. Вернадского о биосфере

Четкую и глубокую концепцию биосферы разработал выдающийся российский ученый – академик В.И. Вернадский (1863-1945).

По современным представлениям, биосфера – это особая оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в непрерывном взаимодействии с этими организмами. Такие представления базируются на учении Вернадского о биосфере (1926), значимость которого проявилась лишь во второй половине XX века. Этому способствовало развитие глобальной экологии, в которой биосфера является основополагающим понятием.

Биосфера – внешняя оболочка Земли, состоящая из нижней части атмосферы до высоты» 25 км (до озонового слоя), всей гидросферы (свыше 11 км) и верхней части литосферы до глубины» 3 км (м/о в нефтяных скважинах). Особенностью этих частей является их заселенность живыми организмами. Взаимодействие с ними воздуха, воды и горных пород обусловило формирование почв и осадочных пород.

Вернадский выделил 7 составляющих веществ биосферы:

- Живое вещество – совокупность всех живых организмов планеты

- Биогенное – образованное при непосредственном участии живых организмов (каменный уголь, нефть, торф, горючие сланцы, гумус, известняк)

- Косное - неживое вещество, образованное без участия живых организмов (магматические горные породы, минералы и др.)

- Биокосное - образованное из разнородных живых и косных тел (почти вся вода биосферы, тропосфера, почва, ил, железные и серные руды, залежи солей и др.)

- радиоактивное (месторождения и соли урана, тория, радия и др.)

- вещество космического происхождения (метеориты, космическая пыль, кометы и др.)

- рассеянные атомы.

 

Центральным в учении Вернадского является понятие о живом веществе. Кроме микроорганизмов, растений и животных Вернадский включает в него и человечество. Влияние последнего на геохимические процессы отличается от воздействия остальных живых существ своей увеличивающейся интенсивностью, а также воздействием людей на остальное живое вещество.

По мнению Вернадского, в прошлом недооценивался вклад живых организмов в энергетику биосферы и их влияние на неживые тела. Несмотря на то, что по объему и весу живое вещество составляет незначительную часть биосферы (более чем в 2000 раз легче атмосферы 5,3·1015 тонн – масса атмосферы), оно играет основную роль в геологических процессах, связанных с изменением облика нашей планеты.

Основой для существования биосферы и происходящих в ней процессов является астрономическое положение Земли: ее расстояние от Солнца (149 млн. км.) и наклон земной оси к плоскости орбиты (66,5o). Такое пространственное расположение Земли определяет климат на планете и жизненные циклы всех существующих на ней организмов. Солнце является основным источником энергии биосферы и регулятором всех геологических, химических и биологических процессов на нашей планете. Один из авторов закона сохранения и превращения энергии Ю. Майер (XIX в) отмечал, что жизнь – есть создание солнечного луча.

Живое вещество характеризуется огромной энергией, которая используется для совершения работы. Это солнечная энергия, превращенная зелеными растениями в энергию химических связей в процессе фотосинтеза.

Вернадский говорил об исключительной роли живого вещества в эволюции нашей планеты: «на Земле нет химической силы более постоянно действующей, а потому и более могущественной по своим конечным последствиям, чем организмы, взятые в целом». Лик Земли фактически сформирован жизнью. Работа живого вещества заключается в осуществлении незамкнутых круговоротов веществ и энергии между компонентами биосферы: горными породами, водами, газами, растительностью, животными, микроорганизмами.

В связи с этим, Вернадский выделяет 10 главных функций живого вещества:

1. энергетическая - заключается в связывании, аккумуляции и трансформации солнечной энергии. Это основная планетарная функция живого вещества.

2. газовая – основные газы атмосферы Земли – азот и кислород – биогенного происхождения, как и все подземные газы (углекислый, сероводород, метан и др.) – продукт разложения отмершей органики;

3. концентрационная – организмы накапливают в своих телах многие химические элементы, среди которых на первом месте стоит углерод, среди металлов – первый кальций. Концентраторами кремния и йода являются водоросли (диатомовые, ламинария), фосфора – скелеты позвоночных животных;

4. окислительно-восстановительная – организмы, обитающие в водоемах, регулируют кислородный режим и создают условия для растворения или осаждения ряда химических элементов с переменной валентностью (Fe, V, Mn, S);

5. биохимическая (средообразующая) – размножение, рост и распростране-ние живого вещества;

6. транспортная, которая заключается в круговоротах веществ и энергии.

7. диссипативная – связанная со способностью живых существ рассеивать энергию в виде тепла.

8. информационная – хранение, изменение и передача наследственной информации при размножении организмов.

9. деструкционная – переработка и разложение органических остатков или продуктов жизнедеятельности;

10. биогеохимическая деятельность человека – охватывает все большее количество веществ земной коры для хозяйственных и бытовых нужд.

 

Основные отличия живого вещества от косного заключаются в следующем:

- Изменения и процессы в живом веществе происходят гораздо быстрее, чем в косном. Поэтому для их характеристики в живом веществе используют понятие исторического, а в косном - геологического времени.

- В ходе геологического времени возрастают мощь живого вещества и его воздействие на косное вещество биосферы. По мнению Вернадского, это проявляется «в непрерывном биогенном токе атомов из живого вещества в косное и обратно».

- Только в живом веществе в процессе эволюции происходят качественные изменения организмов, ведущие к усложнению их организации. Механизмы этих изменений впервые изложил Ч. Дарвин в своей теории происхождения видов путем естественного отбора (1859).

- Живые организмы приспосабливаются к изменяющимся условиям среды, что является источником их эволюции.

Вернадский полагал, что живое вещество имеет и свой процесс эволюции, не зависящий от изменений окружающей среды. В подтверждение этого он приводит факт непрерывного роста и усложнения центральной нервной системы животных в ходе эволюции. В современной науке это называется необратимостью изменений, которые присущи любому процессу развития.

Учитывая это, Вернадский сформулировал 3 биогеохимических принципа эволюции биосферы:

1. Биогенная миграция химических элементов в биосфере стремится к максимальному своему проявлению. Вовлекая неорганическое вещество в биологический круговорот, жизнь способна со временем проникать в ранее недоступные ей области планеты. Освоение новых областей осуществляется за счет увеличения разнообразия форм живых организмов.

2. Эволюция видов … идет в направлении, увеличивающем биогенную миграцию атомов в биосфере. Этот принцип утверждает высокую приспосабливаемость живого вещества, его пластичность и изменчивость во времени.

3. В течение всего геологического времени заселение планеты должно быть максимально возможным для живого вещества. Чем больше скорость заселения, тем сильнее вид перерабатывает окружающую среду. Например, для бактерий скорость распространения достигает 300 м/с, т.е. практически равна скорости звука в воздухе (330 м/с).

Учение Вернадского о биосфере является крупным вкладом в понимание живой природы и ее неразрывной связи с исторической деятельностью человека.

 

3. Понятие о ноосфере

Превращение разума и труда человечества в геологическую силу планетного масштаба происходило в рамках биосферы, составной частью которой они являются. В связи с этим, французский математик и философ Э. Леруа ввел в 1927 году понятие ноосферы («ноос» - разум) – сферы разума. Его позицию разделял крупный франц. геолог и палеонтолог П.Т. де Шарден, определявший ноосферу как одну из стадий эволюции мира. Однако движущей силой эволюции он считал целеустремленное сознание.

Вернадский же рассматривает возникновение сознания как закономерный результат эволюции биосферы. Но, однажды возникнув, оно оказывает все возрастающее влияние на биосферу благодаря трудовой деятельности человека.

Представления о постоянно возрастающей роли человечества в изменении лика Земли высказывались многими учеными и до Вернадского (Ж. Бюффон, основатель геологии Ж.Л. Агассис), но эти идеи не были связаны с принципом направленности эволюции живого вещества. Впервые, еще до Ч. Дарвина, это принцип установил амер. ученый Джеймс Дана. Основываясь на собственных исследованиях, он пришел к выводу, что в процессе эволюции происходит совершенствование и рост центральной нервной системы животных, начиная от ракообразных и заканчивая человеком. Причем достигнутый уровень организации нервной системы никогда не снижается (хотя возможны остановки и скачки).

Многие ученые отмечали возросшую роль человечества в процессе эволюции биосферы, но в основном, это была констатация разрозненных фактов. Концепция Вернадского объединила весь накопленный материал в целостную систему, раскрывающую факторы перехода от биосферы к ноосфере.

Вернадский указывает на ведущую роль человеческой деятельности, труда и мысли в изменении геологических процессов, происходящих на Земле. Ноосфера, по его мнению, будет все больше определять не только прогресс общества, но и эволюцию биосферы в целом. Поэтому он рассматривает мысль как планетное явление.

Длительное время развитие человека шло в рамках биологической эволюции живого вещества биосферы. Однако с появлением человека разумного и возникновением цивилизации биологическая эволюция человека сменяется социальной, ведущим фактором которой является развитие человеческого разума и целенаправленный труд.

Воздействие человеческого общества на природу по своему характеру резко отличается от воздействий других форм живого вещества. Вернадский отмечал, что «раньше организмы влияли на историю тех атомов, которые были нужны им для питания, дыхания, роста, размножения. Человек расширил этот круг, влияя на элементы, нужные для техники и создания цивилизованных форм жизни». Вернадский считал, что деятельность человека должна осуществляться не вопреки, а в унисон с организованностью биосферы, т.к. человечество своими корнями тесно связано с биосферой.

Постепенный переход к ноосфере начался сотни тысяч лет назад, когда человек научился добывать огонь и стал делать первые орудия производства и охоты. Благодаря этому он получил огромное преимущество перед животными. Но еще важнее был длительный процесс приручения диких животных и возделывания культурных растений. Именно это положило начало скотоводству и земледелию и явилось важным шагом по пути социального прогресса. Однако с ускорением темпов развития общества многократно увеличились техногенные нагрузки на биосферу.

Ряд ученых полагают, что человечество уже вступило в период ноосферы, хотя многие считают, что об этом пока рано говорить. То, как человек сейчас взаимодействует с природой трудно назвать наступлением эпохи разума. Тем не менее, прогресс человеческого разума очевиден: он уже вышел за пределы биосферы в космос и глубины литосферы. «Биосфера рано или поздно перейдет в ноосферу и человек будет вынужден взять на себя ответственность за дальнейшую эволюцию планеты, иначе у него не будет будущего», - утверждал В.И. Вернадский.




<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Воздействие на недра | Л.2.2 Функционирование экосистем

Дата добавления: 2015-06-15; просмотров: 578. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Шрифт зодчего Шрифт зодчего состоит из прописных (заглавных), строчных букв и цифр...

Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...

Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Правила наложения мягкой бинтовой повязки 1. Во время наложения повязки больному (раненому) следует придать удобное положение: он должен удобно сидеть или лежать...

ТЕХНИКА ПОСЕВА, МЕТОДЫ ВЫДЕЛЕНИЯ ЧИСТЫХ КУЛЬТУР И КУЛЬТУРАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА МИКРООРГАНИЗМОВ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА БАКТЕРИЙ Цель занятия. Освоить технику посева микроорганизмов на плотные и жидкие питательные среды и методы выделения чис­тых бактериальных культур. Ознакомить студентов с основными культуральными характеристиками микроорганизмов и методами определения...

САНИТАРНО-МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВОДЫ, ВОЗДУХА И ПОЧВЫ Цель занятия.Ознакомить студентов с основными методами и показателями...

Плейотропное действие генов. Примеры. Плейотропное действие генов - это зависимость нескольких признаков от одного гена, то есть множественное действие одного гена...

Методика обучения письму и письменной речи на иностранном языке в средней школе. Различают письмо и письменную речь. Письмо – объект овладения графической и орфографической системами иностранного языка для фиксации языкового и речевого материала...

Классификация холодных блюд и закусок. Урок №2 Тема: Холодные блюда и закуски. Значение холодных блюд и закусок. Классификация холодных блюд и закусок. Кулинарная обработка продуктов...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.014 сек.) русская версия | украинская версия