БИОСФЕРА от др. греч. βιος — жизнь и σφαῖρα — сфера, шар
БИОСФЕРА в XIX веке французский биолог Ж. Б. Ламарк и австрийский геолог Э. Зюсс ввели понятие биосферы, означающей область жизни
Учение о биосфере Владимир Иванович Вернадский академик, русский и советский естествоиспытатель, создатель ряда науч. отраслей (геохимии, биогеохимии и др. )
Основные определения Биосфера — это своеобразная оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в непрерывном обмене с этими организмами.
ПОЛЕ СУЩЕСТВОВАНИЯ ЖИЗНИ условия, при которых организм может давать потомство, т. е. увеличивать живую биомассу, или действенную энергию планеты. Ими, в частности, обусловлены пределы биосферы. Поле существования жизни должно включать, прежде всего, достаточное количество СО 2 и О 2, воды, обеспечивающей нормальный ход ферментативных процессов, благоприятный термический режим, исключающий слишком высокие и низкие температуры. Большое значение имеют также кислотность, щёлочность , соленость и другие факторы, определяющие развитие и разнообразие биосферы.
ВЕЩЕСТВО ЖИВОЕ — совокупность тел живых организмов, на селяющих Землю вне зависимости от их систематической принадлеж ности
Живое вещество Земли (по Реймерсу) Объекты Биомасса, кг Живая масса суши Сухая масса океана 6, 5· 1015 — 2, 6· 1015 — — 0, 9· 1012 — 0, 18· 1012 Консументы Зоомасса суши океана Продуценты Фитомасса наземная Фитопланктон суши 6· 1012 — 2· 1012 — Зоопланктон — 21, 2· 1012 — 4, 2· 1012 Зообентос — 6, 6· 1012 — 2, 4· 1012 Нектон — 1, 0· 1012 — 0, 23· 1012 6, 5· 1015 29, 9· 1012 2, 6· 1015 7, 05· 1012 Все живое вещество
ВЕЩЕСТВО КОСНОЕ — «образуемое процессами, в которых живое вещество не участвует»
ВЕЩЕСТВО БИОКОСНОЕ — вещество, создаваемое одновременно живыми организмами и косными процессами и являющееся закономерной структурой, состоящей из живого и косного вещества
Функции живого вещества
Энергетическая функция В основе этой функции лежит фотосинтетическая функция зеленых растений, в результате которой происходит аккумуляция солнечной энергии и ее перераспределение между отдельными компонентами биосферы.
Газовая функция • Кислородно-углекислотная функция образование свободного кислорода • Азотная функция – накопление свободного азота в атмосфере и гидросфере в результате микробиологических процессов • Сероводородная функция – деятельность сульфатредуцирующих бактерий, разлагающих органические вещества и сульфаты с выделением углекислого газа и сероводорода
Концентрационная функция Заключается в способности живых организмов избирательно накапливать ряд элементов Два типа: а) массовое повышение концентраций элементов в среде, насыщенной этими элементами, например, серы и железа много в живом веществе в районах вулканизма; б) специфическую концентрацию того или иного элемента вне зависимости от среды
Окислительно восстановительная функция • Окислительная состоит в окислении свободным кислородом органических веществ • Восстановительная восстановление железа, марганца, меди и других элементов различными микроорганизмами
Деструктивная функция 1. разложение отмершей органики до простых неорганических соединений, 2. химическое разложение горных пород, вовлечение образовавшихся минералов в биотический круговорот определяет деструктивную (разрушительную) функцию живого вещества. Этим занимается специальная группа организмов редуценты (деструкторы).
Информационная функция Накопление, сохранение и передача молекулярной (генетический код, вещества регуляторы) и сигнальной (в том числе нервной и интеллектуальной) информации, необходимой для существования видов и поддержания равновесия в экосистемах
Эмпирические обобщения Вернадского 1. Всякая система достигает устойчивого равновесия 2. Принцип целост ности биосферы 3. Принцип гармонии биосферы и ее организованности 4. Космическая роль биосферы в трансформации энергии 5. Космическая энергия вызывает давление жизни 6. Понятие автотрофности
Эмпирические обобщения Вернадского 7. Жизнь целиком определяется полем устойчивости зеленой растительности 8. Жизнь оставалась в течение геологического времени постоянной, менялась только ее форма 9. Постоянство количества живого вещества в биосфере 10. Всюдность жизни в биосфере 11. Роль живого в эволюции Земли
ЗАКОН БИОГЕННОЙ МИГРАЦИИ АТОМОВ открытый В. И. Вернадским закон, согласно которому миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом осуществляется или при непосредственном участии живого вещества (биогенная миграция), или же она протекает в среде, геохимические особенности которой (О 2, СО 2, Н 2 и др. ) обусловлены живым веществом.
Лик Земли фактически сформирован жизнью
Контрольные вопросы 1. Определение биосферы. 2. Кто ввел термин биосфера? 3. Структура биосферы. Какие геологические оболочки заселены организмами. 4. Границы биосферы. Поле существования жизни. 5. Где расположен озоновый экран. Роль озонового экрана в сохранении жизни на планете. 6. В. И. Вернадский. Учение о биосфере. 7. Определение живого вещества. Роль в биосфере. 8. Функции живого вещества. 9. Определение косного вещества. Примеры 10. Определение биокосного вещества. Примеры.
