Биосфера От bios-жизнь sphaira-шар Э Зюсс 1875 г

Биосфера От bios-жизнь, sphaira-шар Э. Зюсс 1875 г.

Биосфера — область «жизни» , пространство на поверхности земного шара, в котором обитают живые существа. Под биосферой понимают совокупность всех живых организмов, включая человека, и окружающей их среды.

Термин введен в 1875 г. австрийским геологом Э. Зюссом, который рассматривал биосферу главным образом как топологическое образование, т. е. пространство, заполненное жизнью. • Учение о биосфере создано русским ученым академиком В. И. Вернадским, классический труд «Биосфера» опубликован в 1926 г. • По В. И. Вернадскому, биосфера представляет собой уникальную геологическую оболочку земного шара, глобальную систему Земли, в которой геохимические и энергетические превращения определяются суммарной активностью живых организмов. Вернадский В. И.

Особенности биосферы как особой оболочки земного шара 1. Достаточное количество кислорода и углекислого газа. 2. Достаточное количество жидкой воды. 3. Благоприятный термический режим, исключающий как слишком высокие температуры (вызывающие свертывание белков), так и слишком низкие (прекращающие работу ферментов). 4. Наличие «прожиточного минимума» элементов минерального питания. Недостаток их ощущается на больших площадях в океанах, однако отсутствие жизни по этой причине наблюдается крайне редко. 5. Сверхсоленость водной среды, превышающая концентрацию солей в морской воде примерно в 10 раз. Лишены жизни подземные воды с концентрацией солей выше 270 г/л. 6. В биосферу постоянно поступает солнечная энергия. Источником энергии, от которого зависит жизнь на Земле, является Солнце. На современной Земле энергия солнечного излучения включается в биологический круговорот только через фотосинтез: зеленые и пурпурные, сине-зеленые бактерии, фитопланктон и высшие растения. Все эти организмы обитают в той части биосферы, которая получает днем солнечную энергию - атмосфера, поверхность суши и верхние слои воды (до 100 м и глубже).

Температурные границы жизни Стабильность белков: -10ºC 0 ºC 50 ºC 100 ºC Перенесение в неактивном состоянии Эндоспоры бактерий выдерживают кипячение Хранение культур в жидком азоте -173°C Станция Восток, Антарктида -80°C Долина смерти, Колорадо + 56°C Стабильные экосистемы -200 -150 -100 -50 0 Температура, °C 50 100

Живое вещество вся совокупность живых организмов на планете Косное вещество - совокупность тех веществ, в образовании которых живые организмы не участвуют (горные породы, минералы, глины…). Биокосное вещество – продукты распада и переработки горных и осадочных пород живыми организмами ( почвы, ил, природные воды и пр. ). Биогенное вещество – продукты жизнедеятельности живых организмов. Это источник чрезвычайно мощной потенциальной энергии (каменный уголь, битумы, нефть, известняки и т. п. ). Радиоактивные вещества – продукты распада радиоактивных элементов ( радий, уран, торий и т. д. ) Вещество космического происхождения – метеориты, протоны, электроны. Рассеянные атомы – хим. элементы находящиеся в земной коре в рассеянном состоянии.

• В. И. Вернадский выделил три главные составляющие биосферы: • газовую (атмосфера), • водную (гидросфера) • и каменную (литосфера).

«Каменная оболочка» Земли — литосфера — представляет собой верхнюю часть земной коры. В контексте биосферы под литосферой обычно понимают только поверхностную ее часть — почву. Поэтому иногда употребляют термин педосфера — почвенная оболочка земной коры

Под гидросферой понимают Мировой океан, континентальные подземные воды. Она включает все типы водных объектов: моря, водоемы, водотоки, подземные воды и т. д. Земная поверхность на значительном протяжении покрыта водой: 71% ее занимают океаны, около 5% — континентальные (внутренние) водоемы.

Газовая оболочка Земли — атмосфера — существенно отличается от всех известных науке газовых оболочек других небесных тел. Она относится к азотно-кислородному типу и отличается малым содержание инертных газов (за исключением аргона) и молекулярного водорода. В течение геологической истории Земли произошли события, изменившие первоначальный состав ее газовой оболочки, что связывают с деятельностью живых организмов, прежде всего растений.

Концепция экосистемы Артур Тенсли 1871 -1955 Более глубоким представлением является целостная система, включающая в себя не только комплекс организмов, но и весь комплекс физических факторов. Хотя организмы в первую очередь могут претендовать на наш интерес, когда мы пытаемся мыслить фундаментально, мы не можем отделить их от окружающей среды, с которой они формируют одну физическую систему. А. Тенсли «Об экосистеме» , 1935 Редуценты Круговорот Продуценты Консументы

Биогеоценоз можно определить как участок земной поверхности, где на известном протяжении биоценоз и отвечающие ему части атмосферы, литосферы, гидросферы и педосферы остаются однородными и в совокупности образующими единый внутренне взаимообусловленный комплекс. В. Н. Сукачев, 1942 Владимир Николаевич Сукачев 1880 -1967 Схема биогеоценоза (из работы В. Н. Сукачева)

Биологический круговорот Экосистема - совокупность организмов и неорганических компонентов, в которой может осуществляться круговорот веществ

Предельно-малые экосистемы Консорция ‑ единица структуры экосистемы, включающая: 1) отдельную особь, обладающую средообразующ им воздействием (центр консорции) 2) группу разнородных организмов, поселяющихся в теле или на теле этой особи и связанных с нею трофически или топически Сходные понятия: ценакула, фитоценотический узел

Экосистемы как открытые системы Различия экосистем по степени замкнутости Автономные вынос за пределы мал Зависящие от поступления вынос за пределы велик

Поток энергии в экосистеме Редуценты Функционирование экосистемы – за счет потока энергии П – продукция А - ассимиляция Д – траты на поддержание Э – экскреция Н – неиспользован ная энергия Круговорот Продуценты Консументы

Потоки энергии. Трофические цепи Всем экосистемам свойственны определенные количественные соотношения первичной и вторичной продукции Правило пирамиды: на каждом последующем трофическом уровне количество биомассы, создаваемой за единицу времени, меньше, чем на последующем

Пищевые цепи Растения Продуценты Консументы 1 порядка Плотоядные Травоядные Фитопланктон Зоопланктон Консументы 2 порядка Консументы 3 порядка Плотоядные Консументы 4 порядка

Продуктивность экосистем Первичная продукция - органическая масса, создаваемая растениями за единицу времени. Валовая первичная продукция - общее количество вещества, создаваемого при фотосинтезе. Тратится на рост + поддержание растения (40 -70%). Чистая первичная продукция - прирост - энергия для консументов и редуцентов). Вторичная продукция - прирост консументов.

Важным положением в учении В. И. Вернадского является то, что биосфера - не закрытая самоуправляющаяся система, а открытая система, существующая, вероятно, столь же долго, как и сама Земля. Биосфера функционирует как таковая только в силу своей неразрывной связи с другими геосферами нашей планеты, образуя вместе с ними единую суперсистему. www. labstend. ru/site/index

19 декабря – появление рыб и позвоночных 20 декабря – появление первых сосудистых растений и выход их на сушу екабря – появление насекомых, животные организмы начинают осваивать просторы с 3. Господство гигантов 22 декабря – появляются крылатые насекомые и амфибии 23 декабря – появление древесных растений и рептилий оявляются динозавры, которые доминируют на планете в течение последующих 160 м 25 декабря – появление первых млекопитающих 27 декабря – появление цветковых (покрытосеменных) растений и птиц 4. Глобальное исчезновение живых организмов. Огромное количество видов живых организмов, включая Спасибо за внимание ! 5. Господство приматов 29 декабря – появление первых приматов 30 декабря – Начало эволюции мозга приматов, появление гоминид 31 декабря, 13: 30: 00 – появление общего предка обезьян и человека 31 декабря, 22: 30: 00 – появление первых людей 31 декабря, 23: 00 – начало использования человеком каменных орудий труда 31 декабря, 23: 46: 00 – «приручение» огня 31 декабря, 23: 56: 00 – последний ледниковый период 31 декабря, 23: 59: 00 – появление первых наскальных рисунков 31 декабря, 23: 59: 20 – появление первобытного сельского хозяйства 23: 59: 35 – Неолитическая революция (переход от присваивающего хозяйства к произ