Доктрината VI Вернадски на биосферата. Основните закони на биосферата.
Основните свойства на биосферата.
В биосферата като екологична система.
На сегашния етап на развитие на биосферата.
Земята е уникален сред другите планети от Слънчевата система. Само върху него в тънък слой, който взаимодейства с водата (хидросферата), пръст (литосферата) и въздух (атмосфера), обитавани от живи организми, включително човек. Този слой се нарича биосферата (гръцки биоса. - Животът, Sphera - топка).
Биосферата - обвивка на Земята, състава, структурата и енергията се определя от общата активност на живите организми. Тя включва не само растителност и животни, които обитават нашата планета, но всички реки, морета, езера, океани, почвата и всичко най-горния слой на земната кора - зоната на изветряне, както и значителна част от атмосферата. Горната граница на биосферата се намира на надморска височина от 15-20 км от повърхността на земята в стратосферата. Освен това тя е ограничена бактерициден ултравиолетова облъчване и космическа радиация. Долна граница живот минава покрай литосферата на дълбочина 2-3 км, а на дъното на океана в хидросферата. Животът тук е съсредоточено главно в горните части на литосферата и хидросферата.
Терминът "биосфера" въвежда австрийския учен Е. Зюс през 1875 г., за да го разберете като тънък филм за живота на повърхността на земята, до голяма степен се определя от "лицето на земята." Заслугата на създаването на една цялостна теория на биосферата принадлежи VI Вернадски (1863-1945). Основите на тази доктрина той, изложени през 1926 г. в книгата си "биосфера". Неговите идеи са далеч напред от научното равнище на епохата, в която той е работил и по тази причина това признание и осъзнаване на неговите идеи бяха само 60-70 години. Двадесети век, когато екологията е роден като неразделна междусекторно обучение за околната среда и мястото на човека в него.
Учене инча Вернадски за биосферата
Вернадски разглежда биосферата като пространство на живот, включително, наред с организми и тяхната среда. Той открои в биосферните 7 различни, но взаимосвързани видове геоложки материали:
живата материя - съвкупността от всички живи организми, изразена по отношение на маса, енергия и химичен състав;
Хранителните вещества - горива, варовик и др генерира и се обработва от живи организми;
инертно вещество. образувани в резултат на процесите, при които живите организми не са включени (например, скали, произтичащи от вулканични изригвания);
biokostnoe вещество. генерирани едновременно жив организъм мл и обработва неорганичен характер (например, почва, вода);
космически произход материал (метеорити, космически прах).
Централен елемент в концепцията за VI Вернадски е концепцията на живата материя. "Живи организми, - Вернадски пише - е функция на биосферата и тясно материално и енергийно свързани с него са огромни геоложки сили, които го определят." Той доказа, че съвкупността от живите организми някога са живели и живеят в света, играе огромна роля в неговата геоложка еволюция, както и всички физични и химични процеси, протичащи в земната повърхност и във водния стълб.
На пръв поглед, ролята на "живата материя" силно преувеличени. В крайна сметка, сумата на дела на всички живи организми, дори и в общата маса на Земята, и в нея съвременния биосферата е само 0.01%. В действителност, високата си геохимични дейност, те са в състояние да абсорбира слънчевата енергия чрез фотосинтеза и да го използвате, за да образуват комплексни съединения от прости вещества на разположение на земята. В резултат на разпад, трансформация и сливането образува "biokostnye природен тяло" - почва, минерали, най-накрая, кислород, който е част от земната атмосфера. "Това е живите организми - пише Вернадски - дишането си, вашата диета, вашият метаболизъм, вашата смърт и нейното разширяване, постоянното използване на материала, и най-важното, с продължителност на стотици милиони години на непрекъсната смяна на поколенията, неговото раждане, възпроизвеждане покачване е един от най-големите планетарни явления нямат място никъде освен в биосферата. "
Тъй като материалите и енергията, за метаболитни процеси същества Шер-Paiute в околната среда, те го трансформира от факта, че те живеят в него.
Живото вещество на биосферата, за да се учи в три нива: на населението, на общността и на екосистемните.
Популациите е група от индивиди от един вид, които са във взаимодействие, сътрудничество, обитаващи една обща територия и се възпроизвежда чрез поколения. население на околната среда може да се определи като население от един вид в една определена област.
Общността на организми с близък Ener-материално-енергийните връзки с неорганичната среда. Растения съществуват поради непрекъснато получаване него вода, въглероден диоксид и минерални соли. Организми, които синтезират органични вещества от неорганични съединения, използващи слънчева енергия, наречени autotrophs. и използване на енергията, освободена по време на химични реакции - himotrofami. Организми хранене органични вещества, наречени готови heterotrophs.
Агрегатът, в определен над земната повърхност, подобни явления (атмосферата, скалата, растителност, дивата природа, света на микроорганизми, почвата, геоложки условия) със специфична природа на взаимодействие на тези съставящи неговите компоненти и определен тип метаболизъм и енергия, която е в постоянна движение и развитие, наречена "biogeocoenosis" ( "био" - живот "гео" - земя, "ценози" - общност). По същество, това е динамично балансирана система. създаден като резултат от дълги и дълбоки съставни компоненти адаптиране, в която движението на вещества. Biogeocoenoses - това е чисто земно образование, включва два компонента: биотични - жива общност от растения и животни, както и абиотични. или комбинация от неживи фактори на околната среда, състоящи се от климата и геоложката среда. Освен това, тя не е просто набор от живите организми и техните местообитания, както и специални, една единствена форма на съществуване на организмите и околната среда, диалектическото единство на всички компоненти на околната среда, причинени от взаимозависимост и причинно-следствените връзки.
Всеки жив организъм или набор за извършване на определена биологична функция, които или започва някакъв процес, или е посредник, или да го завърши. Тези координирани и взаимно свързани дейности на живите организми на Земята е в много близки отношения с околната среда и нейните основни фактори на физичните, химичните и биологичните природата и създава сложна конструкция на живот в различните му аспекти - екологични системи (например, прерия, езеро, гора и така нататък. е.). Екосистемата, в действителност, това е по-научно наименование за това, което наричаме "характер".
Най-важното biogeocoenose собственост (екосистема) е резистентност, баланс метаболизъм и енергия между всички компоненти, т.е. динамично равновесие, или хомеостаза. От гледна точка на управлението на науката, хомеостаза механизъм осигурява "обратна връзка", която се основава на обмена на информация между управлявани и управляващи компоненти. Всяка екосистема е винаги балансиран, стабилен хомеостаза.
Човек трябва постоянно да се намесва в екосистемата, пробивайки съпротивата им. Той също така нарушава естествената циркулация на веществата. Замърсяване на водата и въздуха, намаляване гората чрез изгаряне на гориво, за определяне атмосферен азот в производството на продукти, човек затваря биотични циркулационни елементи и са принудени да вземат в ръка частично или напълно химия управление на околната среда.
Основните уникалните характеристики на живата материя, което се дължи на концентрацията на това в големи енергийни резерви и сметки за изключително високата си трансформираща дейност, са следните:
Възможността за бързо заемат (усвояване) на всички свободно пространство. Тя е свързана с двете интензивността на размножаване, както и способността на организма да се бързо да увеличи повърхността на тялото му, или те образуват общности.
Движение, а не само активния (под влияние на гравитацията, гравитационните сили и т. П.), но също така активност (например, срещу водния поток, в резултат на гравитацията, движението на въздушните потоци, и така нататък. П.).
Стабилност при живота и смъртта, след като бързо се разгражда (в цикъла включване на вещества в природата), като се запазва висока физическа и химическа активност.
Висок капацитет за приспособяване (адаптация) към различни условия и във връзка с развитието не само на всички, които живеят среди, но и изключително трудни физични и химични параметри на работната среда.
Например, някои организми издържат температурни стойности, близки до абсолютната нула (-273? С), се срещат в други топлинни източници с температури до 140? С, във водите на ядрени реактори, в безкислородна среда в лед черупки и т. П.
Феноменално висока степен на реакции. Тя е с няколко порядъка (стотици хиляди пъти) по-големи от в неживата природа.
Според Вернадски, дневна вещество - е форма на материята е изключително активен, което се дължи на биологични катализатори (ензими), извършва, съгласно Acad. Берг, а физико-химична гледна точка е нещо невероятно. Например, тялото е в състояние да определи тялото в атмосфера молекулярен азот при нормално за температурата на околната среда и налягане, но в промишлена среда свързване атмосферен азот на амоняк изисква температура от 500 ° С и налягане от 300-500 атмосфери.
Феноменално този имот може да се съди по това, скоростта на обработка на организма по време на живота. Например, гъсениците на някои насекоми консумират на ден количеството на храната, която е 100-200 пъти теглото на телата им. Земните червеи (тегло на телата им е около 10 пъти повече биомаса на цялото човечество) за 150-200 години, преминал през тялото ви всички едно- слой на почвата. Според идеите на VI Вернадски, почти всички седиментни скали, както и слой от до 3 км, при 95-99% обработени от живите организми.
Висока скорост на обновяване на живата материя.
Всички дейности на живата материя в биосферата може, с известна степен на условност, сведени до няколко основни функции, които значително могат да допълват идеята за превръщането на нейната биосфера и геоложката активност. Вернадски открои девет функции на живата материя (Вернадски закони). В момента, в името на тези функции малко променени, някои от тях интегриран в съвременния класирането на закони Вернадски са, както следва:
Функцията енергия е свързано с акумулиране на енергия в процеса на фотосинтеза, прехвърлянето на неговите вериги за доставка, дисперсия. Тази функция - един от най-важните.
2. газ-функция е свързана с възможност за промяна и поддържане на определен състав газовата среда и атмосфера като цяло.
3. Функцията редокси е свързана с ускоряване на веществото под влиянието на жизнените процеси като окисление, поради кислород среда обогатяване и възстановяване, по-специално в случаите, когато има разграждането на органични вещества с недостиг на кислород. Регенераторните процеси обикновено са придружени от образуването и натрупването на сероводород и метан, което го прави практически безжизнена дълбоките слоеве блата, и значително долния пласт вода (например, Черно море). Този процес, в резултат на човешката дейност, напредва.
5. функция полезен товар се изразява в разрушаването на организми и техните метаболитни продукти, включително след смъртта им, както на остатъчните органични вещества и инертни вещества. Основният механизъм на тази функция е свързана с разпространението на вещества и най-важна роля в това отношение изпълнява ниски форми на живот - гъби, бактерии.
6.Transportnaya функция - е прехвърлянето на материя и енергия, в резултат на активната форма на материята в движение. Често такова прехвърляне се извършва в огромни разстояния, като миграцията и kochovkah животни.
7. Sredoobrazuyuschayafunktsiya е до голяма степен интегративен. С него, евентуално свързани трансформация физико-химични параметри на средата.
В общи линии, в резултат на тази функция е цялата природната среда. Тя е създадена от живите организми, те също се поддържа в относително стабилно състояние на параметрите му в почти всички сфери.
В по-тясно местообитания функции на живата материя се проявява, например, във формирането на почви. Вернадски чудо, наречено почва biokostnym значение, като се набляга на ролята на живата материя в създаването и съществуването.
Сред другите местообитания-образуващи свойства на капака на растенията могат да бъдат споменати пречистване на въздуха и водата от замърсяване, повишена мощност подземни водоизточници, опазването на почвите и др от унищожение.
8. Rasseivayuschayafunktsiya концентрация жива материя е противоположна.
Тя се проявява чрез трофична (хранителна) и транспортна дейност на организмите. Например, дисперсия на веществото в разпределението на организмите, екскременти, мъртвите организми от всички видове движения в пространството, промяна на листове. Желязото в хемоглобина е диспергиран, например, кръвосмучещи насекоми.
9. Функцията за информация на живата материя се изразява във факта, че живата материя и техните общности натрупват определена информация, се поправи в наследените структури и след това се предават на следващите поколения. Това е една от основните прояви на механизми за адаптиране.
Според учението на Вернадски, биосферата не е просто набор от живи организми, както и на един термодинамичен среда на Земята, където животът е концентриран и извършва постоянното взаимодействие на всички живи същества с неорганичен свят. Освен това, животът - е връзката между космоса и земята, която е в състояние да превърне минералите, за създаване на нови форми на материалния свят. Появата на живот - това е качествено нов етап в еволюцията на Земята. Това фолио е живота, което е възникнало преди около 3,5-3,8 милиарда години (когато се случи на Земята -. За 4-4500000000 години) на повърхността на планетата, много пъти ускорени всички процеси за сметка на способността за усвояване и използване на енергия от слънцето. Сравнение на една и съща възраст - Земята и Луната - демонстрира ефективността на живот като катализатор за развитието на нашата планета.
Биосфера - система с преки и обратни (отрицателни и положителни) взаимоотношения, които в крайна сметка осигуряват механизмите на нейното функциониране и устойчивост.
Свързани статии