Термодинамическая концепция.

Биосфера – система, которая обменивается с космосом энергией и подчиняется Второму Закону термодинамики.

Кибернетическая концепция.

Биосфера – система саморегулирующаяся, которую можно моделировать и изучать протекающие в ней процессы.

Геохимическая концепция.

Живые организмы взаимодействуют между собой и с окружающей средой. Пр этом создаются глубокие метаболические связи с геохимическими факторами. Минеральные вещества идут на построении е скелета, регуляцию осмоса, функции кровеносной системы, включается в обмен веществ. Изменяется среда – изменяется состав организмов. Дальнейшая разработка концепции принадлежит Вернадскому.

113. Биосфера имеет несколько уровней. Границы биосферы – границы жизни на Земле. Ограничиваются температурой.

Верхняя граница – 20 км выше уровня земли. Тропосфера и нижний слой стратосферы. Нижняя - -20 км (глубина океана +10 км).

Между ними располагаются литосфера, атмосфера и гидросфера.

Атмосфера включает в себя косное и биогенное вещество. Это важное условие жизни на Земле, т.к. регулирует климат, пропускает УФ-лучи, сохраняет тепло, служит средой для распространения света и звука, является источником кислорода для дыхания. Это среда, ерез которую Земля сообщается с Космосом.

Гидросфера – вся совокупность водных объектов (+почвенные воды. Ледники). Необходима, т.к. все организмы состоят из веществ, находящихся в водной фазе. Все биохимические процессы протекают в водной фазе.

Литосфера. Верхняя оболочка Земли. Самый верхний слой – почва. Толщина литосферы под горами составляет – 70-75, а под морем – 6-8 км. Почва – результата взаимодействия 5 факторов (по Докучаеву):

- геологические породы;

- климат;

- живые организмы;

- рельеф;

- время.

Через почву проходят обменные процессы энергией и веществами между живыми организмами, литосферой, гидросферой и атмосферой.

Биотический круговорот.Главная функция биосферы заключается
в обеспечении круговоротов химических элементов. Глобальный био-
тический круговорот осуществляется при участии всех населяющих
планету организмов. Он заключается в циркуляции веществ меру
почвой, атмосферой, гидросферой и живыми организмами. Благодаря
биотическому круговороту возможно длительное существование и
развитие жизни при ограниченном запасе доступных химических
элементов. Используя неорганические вещества, зеленые растения за
счет энергии Солнца создают органическое вещество, которое другими
живыми существами (гетеротрофами — потребителями и деструктора-
ми) разрушается, с тем чтобы продукты этого разрушения могли быть
использованы растениями для новых хронических синтезов.

Важная роль в глобальном круговороте веществ принадлежит цир-
куляции воды между океаном, атмосферой и верхними слоями лито-
сферы. Вода испаряется и воздушными течениями переносится на
многие километры. Выпадая на поверхность суши в виде осадков, она
способствует разрушению горных пород, делая их доступными для
растений и микроорганизмов, размывает верхний почвенный слой и
уходит вместе с. растворенными в ней химическими соединениями и
взвешенными органическими частицами в океаны и моря. Энергия,
затрачиваемая на испарение воды, возвращается в атмосферу.

функции:

газовая — биогенная мигра-
ция газов в результате фото-
синтеза и азотфиксации; концент-
рационная — аккумуляция в своих
телах живыми организмами хими-
ческих элементов, рассеянных во
внешней среде; окислительно-вос-
становительная — превращение ве-
ществ, содержащих атомы с пере-
менной валентностью (например,
в Ее, Мп); биохимическая — процес-
сы, протекающие в живых орга-
низмах.

114. Живое вещество (о Вернадскому) – совокупность живых организмов. Биосфера – оболочка Земли, состав, энергетика, структура которой определяются деятельностью живых организмов. Вернадский доказал, что живые организмы, когда-то обитавшие и сейчас обитающие на Земле играют роль в геологической эволюции.

Живое вещество распространено неравномерно. В основном – в почве, на ее поверхности и верхней части гидросферы.

На суше выделяют 2 уровня жизни:

- на поверхности;

- в глубине.

В воде выделяют 3 уровня:

- планктон;

- нектон (плавающие организмы);

- бентос (на дне– глубинные существа).

Биомасса: на суше растений – 99,2%. Животных и микроорганизмов – 0,8%. В океане растений- 6,3%, животных и микроорганизмов – 93,7%,

По содержанию атомов водорода и кислорода живое вещество ближе к гидросфере, по содержанию углерода, кальция, азота – в живом веществе их концентрация выше, чем в гидросфере.

99% массы живых организмов приходится на элементы земной коры.

Функции живого вещества.

1.Энергетическая функция – поглощение солнечной энергии при фотосинтезе и химической энергии при хемосинтезе и передача энергии по пищевым цепям.

2.Концентрационная функция – способность накапливать химические элементы и использовать их при построении тела.

3.Деструктивная функция – минерализация неживого органического вещества и вовлечение образовавшихся веществ в биотический круговорот.

4.Средообразующая функция – преодолевание физико-химических параметров среды в результате синтеза и распада.

5.Транспортная – перенос веществ против силы тяжести и в горизонтальном направлении.

Вернадский : «Живое вещество - самая активная форма материи во Вселенной».

115. Эволюция биосферы.

Абиогенный период – 4 млрд. лет назад. Включает возникновение органических веществ из неорганических. Образование сахаров, аминокислот, азотистых оснований. Простейшего круговрота кислорода нет.

Период биогенеза – 3 млрд. лет назад. Характеризуется появлением анаэробных гетеротрофов, получающих энергию за счет брожения. Появляется жизнь и смерть, круговорота кислорода нет. Позднее (2 млрд. лет назад) – появляются фотосинтезирующие бактерий, 1% кислорода, первичная атмосфера. 1млрд.лет назад – появляются первые эукариоты, 3-4% кислорода. 600 млн. лет назад - 7% кислорода, появляются многоклеточные организмы. 400 млн. лет назад - накапливается кислород, происходит выход растений на сушу, протекает биологическая эволюция. Немного позденне появляется человек.

Период ноогенеза – решающий фактор эволюции – деятельность человека.

- изменяет естественный рельеф, геологические и климатические условия;

- изменяет видовой состав живых существ.

Человек – мощнейшая геологическая сила на Земле.

Ноосфера – сфера разума и новый этап в развитии биосферы (Вернадский). Наука о ноосфере – ноогенетика.

Ресурсы природы - явления, объекты, условия и процессы, используемые обществом для удовлетворения материальных, научных и культурных потребностей.

Природные ресурсы бывают:

1. Возобновимые ресурсы – ресурсы, находящиеся в пределах биосферного круговорота, способные к самовосстановлению за сроки, соизмеримые с хозяйственной деятельностью человека. К ним относятся: вода, кислород, почвы, растительность.

2. Невозобновимые ресурсы – не восстанавливаются. К ним относятся: минералы, нефть, природный газ, щебень, песок, гравий, видовой состав растений и животных.

3. Истощенные ресурсы – виды ресурсов, количество которых сократилось и дальнейшее их использование экономически нерационально. К ним относятся – озоновый экран, редкие виды растений и животных, воды Арала.

116. Международное сотрудничество.

1. Стокгольмская конференция ООН 1972 года провозгласила направления действий мирового сообщества в области охраны окружающей среды и объявила 5 июня всемирным днем охраны окружающей среды.

2. Всемирная Хартия Природы 1982 года. Принята концепция устойчивого развития общества.