Автор работы: Пользователь скрыл имя, 23 Мая 2015 в 00:44, реферат
Биосфера охватывает нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы. Все живые организмы, населяющие нашу планету, существуют не сами по себе, они зависят от окружающей среды и испытывают на себе ее воздействия. Это точно согласованный комплекс множества факторов окружающей среды, и приспособление к ним живых организмов обуславливает возможность существования всевозможных форм организмов и самого различного образования их жизни.
Введение
1. Эволюция биосферы, ее ресурсы и пределы устойчивости
1.1 Понятие и структура биосферы
1.2 Эволюция биосферы
1.3 Движение вещества в биосфере
1.4 Ресурсы биосферы
1.5 Пределы устойчивости биосферы
2. Переход от биосферы к ноосфере
Заключение
Список использованной литературы
г. Нижний Новгород
2015 год
Содержание:
Введение
1. Эволюция биосферы, ее ресурсы и пределы устойчивости
1.1 Понятие и структура биосферы
1.2 Эволюция биосферы
1.3 Движение вещества в биосфере
1.4 Ресурсы биосферы
1.5 Пределы устойчивости биосферы
2. Переход от биосферы к ноосфере
Заключение
Список использованной литературы
Введение
Живая природа представляет собой сложно организованную, иерархичную систему. Выделяют несколько уровней организации живой материи:
Молекулярный — любая живая система проявляется на уровне взаимодействия биологических макромолекул: нуклеиновых кислот, полисахаридов, др. органических веществ.
Клеточный — клетка — структурная и функциональная единица размножения и развития всех живых организмов, обитающих на Земле. Неклеточных форм жизни нет.
Организменный — организм представляет собой целостную одноклеточную или многоклеточную живую систему, способную к самостоятельному существованию.
Популяционно-видовой — под видом понимают совокупность особей, сходных по структурно-функциональной организации, имеющих одинаковый кариотип и единое происхождение и занимающих определенный ареал обитания, свободно скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство, характеризующихся сходным поведением и определенными взаимоотношениями с другими видами и факторами неживой природы.
Биогеоценотический — биогеоценоз — сообщество, совокупность организмов разных видов и различной сложности организации со всеми факторами конкретной среды их.
Биосферный — самый высокий уровень организации жизни на нашей планете. В ней выделяют живое вещество — совокупность всех живых организмов, неживое или косное вещество и биокосное вещество (почва).
Биосферой называется та часть литосферы, гидросферы и атмосферы Земли, в которой существуют и развиваются растительные и живые организмы. В ее состав входят не только растительный покров и животное население планеты, все реки и озера, водная масса океанов, но и почвенный слой, значительная часть тропосферы и самый верхний слой земной коры — зоны выветривания. На земной поверхности практически нет площадей, где отсутствует жизнь. Даже в жарких и безводных тропических пустынях или на поверхности высокогорных ледников и полярных льдов обнаружены микробы и другие микроорганизмы.
Знания о биосфере сегодня как никогда актуальны и необходимы. Человек вышел за пределы возможностей биосферы и активно преобразовывает ее. В большинстве случае подобные преобразования крайне негативно сказываются на самой биосфере.
Таким образом, актуальность данной темы сомнений не вызывает.
Целью данной работы является изучение биосферы и характеристика основных ее составляющих.
1. Эволюция биосферы, ее ресурсы и пределы устойчивости
1.1 Понятие и структура биосферы
В эру научно-технического прогресса особое значение приобретают знания о жизненных процессах на Земле в целом. Важную роль в этих процессах играют живые организмы. За миллиарды лет, прошедшие с момента образования нашей планеты, они наполнили атмосферу кислородом и азотом, очистили её от углекислого газа, сформировали отложения известняка, нефти, природного газа. В процессе эволюции на Земле образовалась особая оболочка — биосфера (греч. bios «жизнь»). Этот термин первым ввёл в 1875 году Эдуард Зюсс, а учение о биосфере было создано в 1926 году В. Вернадским. В основе его учения лежат представления о планетарной геохимической роли живого вещества и о самоорганизованности биосферы.
Биосфера (по Вернадскому) — земная оболочка, область существования живого вещества. Она включает в себя не только живые организмы, но и изменённую ими среду обитания (кислород в атмосфере, горные породы органического происхождения и т.п.). Вещество биосферы состоит из семи разнообразных, но геологически взаимосвязанных частей: живое вещество; биогенное вещество; косное вещество; биокосное вещество; радиоактивное вещество; рассеянные атомы; вещество космического происхождения.
Биосфера является одной из геологических оболочек Земли или геосфер. На Земле также различают литосферу — твёрдую наружную оболочку Земли, состоящую из осадочных пород и расположенных под ними гранитов и базальтов, гидросферу, включающую в себя все океаны, моря, озёра и реки, и атмосферу — газовую оболочку Земли, которые взаимосвязаны сложными биогеохимическими циклами миграции веществ и энергии (по В.И. Вернадскому, — биогенная миграция атомов); начальный момент этих циклов заключён в трансформации солнечной энергии растениями и синтезе биогенных веществ на Земле.
В состав биосферы входят верхние слои литосферы, нижний слой атмосферы (тропосфера) и вся гидросфера, связанные между собой сложными круговоротами веществ и энергии. Нижний предел жизни на Земле (до глубины 3 км) ограничен высокой температурой земных недр, верхний предел (20 км) — жёстким излучением ультрафиолетовых лучей (всё, что находится на высоте ниже 20 км, защищено от губительного излучения двадцатикилометровым озоновым слоем). Тем не менее, на границах биосферы можно найти, в основном, лишь микроорганизмы (обычно в виде спор); наибольшая же концентрация биомассы наблюдается у поверхности суши и океана, в местах соприкосновения оболочек. Организмы, составляющие биосферу, обладают поразительной способностью к размножению и распространению по планете. Совокупная биомасса Земли составляет примерно около 0,01% массы всей биосферы.97% из этого количества занимают растения, 3% — животные. В настоящее время на Земле известно несколько миллионов видов живых организмов.
Живое вещество — главная биогеохимическая сила в биосфере. Живое вещество— совокупность всех живых организмов планеты, численно выраженная в элементарном химическом составе, массе, энергии. Это вещество геохимически чрезвычайно активно, так как при осуществлении процессов питания, дыхания, выделения, размножения оно тесно связано с окружающей средой, благодаря чему почти все химические элементы проходят в общей цепи превращений через биогеохимическое звено. Таким образом, жизнедеятельность организмов — глубокий и мощный геологический процесс планетарного характера. Миграция химических элементов из организма в среду и обратно не прекращается ни на секунду.
В пределах биосферы живое вещество встречается везде, либо следы его биогеохимической деятельности. Газы атмосферы (кислород, азот, углекислота), природные воды, равно как и каустобиолиты (нефти, угли), известняки, глины и их метаморфические производные (сланцы, мраморы, граниты и др.) в своей основе созданы живым веществом планеты. Слои земной коры, лишённые в настоящее время живого вещества, но переработанные им в геологическом прошлом, Вернадский относил к области «былых биосфер». Биосфера мозаична по структуре и составу, отражая геохимическую и геофизическую неоднородность лика Земли (океаны, озёра, горы, ущелья, равнины и т.д.) и неравномерность в распределении живого вещества по планете, как в прошлые эпохи, так и в наше время. Максимальное содержание живого вещества гидросферы приурочено к мелководьям, минимальное — к глубинным акваториям (абиссаль); на суше эта неравномерность проявляется в мозаике биогеоценотического покрова (леса, болота, степи, пустыни и др.) с минимумом плотности живого вещества в высокогорьях, пустынях и полярных областях. Элементарная структура активной части современной биосферы — биогеоценоз.
1.2 Эволюция биосферы
На рубеже XIX — XX вв. в науку всё шире проникают идеи целостного подхода к изучению природы, которые в наше время сформировались в системный метод изучения. Результаты такого подхода незамедлительно сказались при исследовании общих проблем воздействия биологических, или живых, факторов на абиотические или физические условия. Так, оказалось, например, что состав морской воды во многом определяется активностью морских организмов. Растения, живущие на песчаной почве, значительно изменяют её структуру. Живые организмы контролируют даже состав нашей атмосферы. Таким образом, биосферу нельзя рассматривать в отрыве от неживой природы, от которой она, с одной стороны зависит, а с другой — воздействует на неё.
Непрерывный процесс эволюции, сопровождающийся появлением новых видов организмов, оказывает воздействие на всю биосферу в целом, в том числе и на природные биокостные тела, например, почвы, надземной и подземной воды. Возникновение жизни на Земле, образование биосферы, её прогрессивная эволюция и появление человека долгое время не укладывались в строгую физическую картину мира, считались термодинамически маловероятными. Однако недавно оформилось представление, согласно которому по законам физики в открытых системах с протоком энергии вынужденно возникают динамические структуры в виде материальных циклов, интенсивно переносящих энергию. Во многих случаях кажется, что они возникают сами по себе, и поэтому явление называется самоорганизацией структур. Но всегда есть внешняя материальная причина. На Земле — это поток солнечной энергии, который вызывает и организует круговороты вещества: от простых физических (воды, воздуха) до сложных, биологических.
Цикл синтеза и распада органических веществ в биосфере, названный биотическим круговоротом, возник на основе круговорота неорганических масс под воздействием потока солнечной энергии. На рисунке схематически представлена эволюция биосферы в виде усложнения системы взаимосвязанных циклов.
1 — абиотический круговорот (климатический
и почвенно-грунтовый), возникновение
первичного примитивного
Первая стадия соответствует возникновению первичного биотического цикла, осуществлённого сообществом фотосинтезирующих цианобактерий — сине-зелёных водорослей — первых примитивных, но чрезвычайно жизнестойких продуцентов. Поскольку круговорот ещё не сбалансирован с абиотическим, глобальной биосферы как таковой ещё нет.