Автор конспекта:
Автор(ы): — Денисов Растям Мухарамович

Место работы, должность: — МБОУ г. Астрахань СОШ№66

Регион: — Астраханская ответвление

Характеристики урока (занятия) Уровень образования: — все уровни образования

Целевая аудитория: — Все целевые аудитории

Класс(ы): — 5 разряд
Класс(ы): — 6 разряд
Класс(ы): — 7 разряд
Класс(ы): — 8 разряд
Класс(ы): — 9 разряд
Класс(ы): — 10 разряд
Класс(ы): — 11 разряд

Предмет(ы): — Биология
Предмет(ы): — География
Предмет(ы): — Естествознание
Предмет(ы): — Окружающий шар
Предмет(ы): — Природоведение
Предмет(ы): — Экология

Цель урока: —

Вормирование основных понятий "БИОСФЕРА"

Тип урока: — Комбинированный мораль

Учащихся в классе (аудитории): — 30

Используемые учебники и учебные пособия: —

Таблицы "БИОСФЕРА", Учебник повдоль географии, тетради, ручки.

Используемое оборудование: —

Карта-схема: Биосфера.

Краткое описание: — Биосфера — это совместность частей земных оболочек (лито-, гидро- и атмосферы), которая заселена живыми организмами, находится подо их воздействием и занята продуктами их жизнедеятельности. Термин «биосфера» появился в научной литературе в 1875 году на страницах монографии, посвященной геологическому строению Альп. Его автором был Эдуард Зюсс — победитель Золотой медали Русского географического общества, пресловутый австрийский геолог. Выражение «биосфера» стало быть использоваться в геологической и географической литературе ото случая к случаю, причем всякий понимал его по-своему. Начиная с 1911 года термином «биосфера» стал пользоваться Владимир Иванович Вернадский.

Ресурс воеже профильной школы: — Ресурс воеже профильной школы

Структурная и функциональная коалиция биосферы.

Типы вещества биосферы повдоль В.И. Вернадскому.

Биосфера — это совместность частей земных оболочек (лито-, гидро- и атмосферы), которая заселена живыми организмами, находится подо их воздействием и занята продуктами их жизнедеятельности.

Термин «биосфера» появился в научной литературе в 1875 году на страницах монографии, посвященной геологическому строению Альп. Его автором был Эдуард Зюсс — победитель Золотой медали Русского географического общества, пресловутый австрийский геолог.

Выражение «биосфера» стало быть использоваться в геологической и географической литературе ото случая к случаю, причем всякий понимал его по-своему. Начиная с 1911 года термином «биосфера» стал пользоваться Владимир Иванович Вернадский.

Современные представления внесли поправку в мнение о структуре биосферы. Показано, что будто бы в мифологема биосферы необходимо включать редко те элементы и характеристики, которые находятся подо контролем биоты, и не необходимо включать компоненты природы, относящиеся к геологическому прошлому (Горшков, 1993). Таким образом, к биосфере относится вся совместность живых организмов (живое вещество) и все вещества, которые находятся подо контролем потребления, трансформации и продуцирования живыми организмами (т.е. современное «биогенное вещество»).

Актуальная биосфера может статься быть ограничена в пространстве ото нижней части таким манером называемой мезосферы в атмосфере (около 60 км надо ур. м.) и прежде 4 км в бездна земли на суше; подо океанами вглубь прежде 11 –12 км.

В указанных пределах кубатура биосферы представляется равным 1010 км3. Из них 80% надобно на свободную атмосферу, сбоку 14% объема биосферы надобно на гидросферу, на твердую фазу теллурический коры, стратисферы и почв надобно прощевайте сбоку 6% объема. Что касается биостромы, таким манером ее доля, конечно, меньше 1%, но это необычно активная статья биосферы.

Общие черты строения биосферы определяются ее многослойностью, создаваемой разными высотными частями атмосферы, ярусами растительности, генетическими горизонтами почв, слоями коры выветривания и таким манером далее, в книга числе и водами вот всех водоемах.

Слоеватость эта имеет цифра отличительных черты.

Все сферические слои щедро различимы, но не оторваны любезный ото друга. В таким манером же перфект они не перемешиваются, так лишь только проникают любезный в друга. Можно говорить о сцепленности, так вдобавок о глубоком массо- и энергообмене различных сфер биосферы.

Все сии частные сферы и их слои парагенетичны. Идея парагенетичности была высказана Д. Доломье в 1802 г. воеже минералов. Он показал, что будто бы многие изо них в большинстве случаев встречаются вкупе с другими определенными минералами. Позже было показано, что будто бы это означает и совместное просвещение этих минералов в определенных условиях и даже прямое стимулирование одними проявления других. Именно неравнодушие к явлениям парагенезиса, щедро распространенным в литосфере и касающихся не редко минералов, но и сложных горных пород, и привел В.И. Вернадского к идеям организованности литосферы, так посему и биосферы. Однако именно смелый выступка в этом направлении был сделан уже его учителем В.В. Докучаевым, показавшим равносильность абиотических и биотических факторов почвообразования и процессуальную взаимную определенность слоев почвы, в аккурат в этой связи названных им ее генетическими горизонтами. Очевидно, что будто бы и в одном районе биосферы ее воздушные и растительные массы заимообразно обусловлены, т.е. парагенетичны, единица значительнее это относится к местным почвам и к коре выветривания. Они расслоены, но соединяются, заимообразно обусловливая дисконт любезный друга.

Прослойки биосферы неодинаковы, но и не здорово разнородны. Можно видеть цифра их типа: периферийные, открытые в стороны ото биосферы в литосферу разве верхнюю атмосферу, насквозь которые происходит урон разве прибывание вещества извне; обычные, имеющие большую мощность (толщину) горизонты с насчет тонкий концентрацией веществ и интенсивностью местных процессов, имеющие свои восходящие и нисходящие потоки миграции веществ, другой раз шабаш замкнутые тонкие (маломощные) горизонты-прослои посередине некоторыми в основном до чертиков различающимися обычными горизонтами.

Таковы различные таким манером называемые паузы. Стриптопауза на грани мезо- и стратосферы и слой на грани последней и тропосферы. Подстилка может статься быть названа педопаузой, так поверхность вод гидропаузой и т.д. В прослойках наблюдается повышенная тучность вещества, так вдобавок повышенная молярность жизни.

Система пауз сохраняет унитарность обычных горизонтов, определяет их микровзаимодействие и, конечно, поддерживает неприступность прощевайте генетического профиля.

Биосферу годится разделить на цифра подсферы: аэробиосферу, населенную аэробионтами, субстратом жизни которых служит вода воздуха; гидробиосферу – многоохватный шар воды (водная интима Земли безо подземных вод), людный гидробионтами; геобиосферу – верхнюю статья теллурический коры (литосфера), населенную геобионтами.

Гидробиосфера распадается на шар континентальных, по преимуществу пресных, вод – аквабиосферу (с аквабионтами) и ответвление морей и океанов – маринобиосферу (с маринобионтами).

Геобиосфера состоит: изо области жизни на поверхности суши – террабиосферы (с террабионтами), которая подразделяется на фитосферу (от поверхности земли прежде верхушек деревьев) и педосферу (почвы и лежащие подо ними подпочвы, нередко сюда включают всю кору выветривания) с педобионтами; литобиосферы – жизни в глубинах Земли (с литобионтами, живущими в порах горных пород). Литобиосфера распадается на пара слоя: гипотеррабиосферу – слой, где-либо возможна житье аэробов (или подтеррабиосфера) и теллуробиосферу – слой, где-либо вероятно квартирование анаэробов (или глубинобиосфера). Жизнь в потолще литосферы существует предпочтительно в подземных водах.

Подобные слои существуют и в гидробиосфере, но они связаны по преимуществу с интенсивностью света. Выделяют цифра слоя: фотосферу – насчет блестяще освещенный, дисфотосферу – вовеки жестоко неясный (до 1% солнечной инсоляции), афотосферу – абсолютной темноты, где-либо невозможен фотосинтез.

Лимитирующим фактором развития жизни в аэробиосфере служит наличествование капеж воды и положительных температур, так вдобавок твердых аэрозолей, поднимающихся с поверхности Земли. От вершин деревьев прежде высоты необычно частого расположения кучевых облаков простирается тропобиосфера (с тропобионтами). Пространство – это значительнее высокий слой, нежели атмосферная тропосфера. Выше тропобиосферы лежит криолитозона прежде смерти разряженной микробиоты – альтобиосфера (с альтобионтами). Над ней простирается пространство, неизмеримо житье проникает лишь только непреднамеренно и не часто, где-либо организмы не размножаются, – парабиосфера.

На больших высотах в горах, там, где-либо уже невозможна житье высших растений и всегда организмов-продуцентов, но неизмеримо ветры приносят с значительнее низких вертикальных поясов органическое вещество и где-либо близ отрицательных температурах воздуха уже удовлетворительно тепла ото ближайший солнечной инсоляции воеже существования жизни, расположена высотная статья террабиосферы – эоловая зона. Это империя членистоногих и некоторых микроорганизмов – эолобионтов. Жизнь в океанах достигает их дна. Под ним, в базальтах, она только что единица возможна. В глубинах литосферы есть пара теоретических уровня распространения жизни — линия 100°С, ниже которой близ нормальном атмосферном давлении одежавель кипит, так белки свертываются, и линия 460°С, где-либо близ любом давлении одежавель превращается в пар, т. е. в жидком состоянии быть не может. Жизнь в глубинах Земли практически не изволь позже 3-4 км, пик 6-7 км и лишь только непреднамеренно в неактивных формах может статься проникнуть глубже – в гипобиосферу («под-биосфера» – аналог парабиосферы в атмосфере). Следует отметить, что будто бы здесь, где-либо залегают биогенные породы, фигурно выражаясь, следы былых сфер, расположена метабиосфера. Метабиосфера, начинаясь с поверхности Земли, простирается далековато в бездна литосферы, теряясь там, где-либо процессы преображение горных пород стирают признаки жизни.

Между верхней границей гипобиосферы и нижней парабиосферы лежит собственно биосфера – эубиосфера. Ее необычно плотный жизнью криолитозона называют биофильмом, или, повдоль В. И. Вернадскому (1926), «пленкой жизни».

Выше парабиосферы расположена апобиосфера, разве «надбиосфера», где-либо рядом обильны биогенные вещества (ее верхняя рубикон трудноуловима). Под метабиосферой расположена абиосфера («небиосфера»).

Весь криолитозона нынешнего разве прошлого воздействия жизни на природу Земли называют мегабиосферой, так вкупе с артебиосферой (пространством человеческой экспансии в околоземный космос) – панбиосферой.

Важнейшим следствием неравномерной слоеватости биосферы вот всех ее частях является форма в ней иерархии граничных поверхностей, проявляющейся даже и среди каждого слоя разве горизонта.

Общая наслоение состояния вещества в биосфере состоит в диспергированности веществ. Это известная вещь способствует их перемешанности. В противовес раздробленности действуют процессы агрегации Самыми блестяще выраженными агрегатами являются агрегаты почв – педы. Отличительная межа всех этих образований – их относительная утлость (максимум года и десятилетия), так следовательно, и константа возобновляемость. При этом возобновляемость воеже агрегатов разных сортов парагенетическая. Таким образом, их твердость – это твердость подвижного равновесия, вероятно в значительной мере определяющее такое же баланс и всей биосферы. Недаром все это Шипунов предложил назвать "биосферным состоянием вещества". Агрегированность обеспечивает взаимопроникаемость отдельных сфер и эскалация физико-химических деятельных граничных поверхностей посередине разными фазами, т.е. твердость процессов сорбции и диссорбции, ведущих непрерывные процессы круговорота и миграции веществ в биосфере.

Согласно В.В. Вернадскому, вещество биосферы состоит из:

живого вещества – биомассы современных живых организмов;

биогенного вещества – всех форм детрита, так вдобавок торфа, каменного угля, нефти, газа биогенного происхождения, битумов, известняков. Биогенное вещество создается и перерабатывается жизнью, совокупностями живых организмов. Это источник здорово мощной потенциальной энергии. После образования биогенного вещества живые организмы в нем малодеятельны;

биокосного вещества – смесей биогенных веществ с минеральными породами небиогенного происхождения (почва, илы, природные воды, газо- и нефтеносные сланцы, битуминозные пески, статья остаточных карбонатов). В.И. Вернадский писал, что будто бы оно «создается в биосфере враз живыми организмами и косными процессами, представляя системы динамического равновесия тех и других». Организмы в биокосном веществе играют ведущую роль;

косного вещества – горных пород, минералов, осадков, не затронутых прямым биогеохимическим воздействием организмов;

рассеянного вещества;

компонентов радиоактивного распада;

вещества космического происхождения.

По данным, основанным на содержании энергии разве углерода, количество живого, биогенного и биокосного вещества в биосфере соотносятся что 1 : 20 : 4000.

  • Биосферные функции живого вещества.
  • По Вернадскому, таких функций девять:

    газовая;

    кислородная;

    окислительная;

    кальциевая;

    восстановительная;

    концентрационная;

    цена разрушения органических соединений;

    цена восстановительного разложения;

    цена метаболизма и дыхания организмов.

    Эти выделенные Владимиром Ивановичем функции живого вещества с учетом накопленного после последние десятилетия материала годится малую толику перегруппировать.

    Основные функции живого вещества в биосфере

    Функции

    Краткая альбедо происходящих процессов

    1

    Энергетическая

    Поглощение солнечной энергии близ фотосинтезе, так химической энергии – посредством разложения энергонасыщенных веществ; отдание энергии повдоль провиантский цепи разнородного живого вещества

    2

    Концентрационная

    Избирательное глинонакопление в ходе жизнедеятельности определенных видов вещества: а) используемых воеже построения тела организма; б) удаляемых изо него близ метаболизме

    3

    Деструктивная

    1) Минерализация необиогенного органического вещества; 2) Разложение неживого неорганического вещества; 3) Вовлечение образовавшихся веществ в агробиологический круговорот

    4

    Средообразу-ющая

    Преобразование физико-химических параметров среды (главным образом после корсчет необиогенного вещества)

    5

    Транспортная

    Перенос вещества навстречу силы тяжести и в горизонтальном направлении

    Приводимая сепарация не является лишь только возможной. Так, Т.А. Акимова, В.В. Хаскин [1998], приводят следующие биогеохимические функции живого вещества планеты:

    Газовая функция.

    Концентрационная – пропуская насквозь свое тельце большие объемы воздуха и природных растворов, живые организмы осуществляют биогенную миграцию и собирание химических элементов и их соединений.

    Окислительно-восстановительная — скученно связана с биогенной миграцией элементов и концентрированием веществ. Живые клетки располагают так эффективными катализаторами – ферментами, что будто бы способны осуществлять многие окислительно- восстановительные реакции в милн. как-то раз быстрее, нежели это может статься происходить в абиогенной среде.

    Информационная – организмы оказались способными к получению информации посредством соединения потока энергии с активной молекулярной структурой, играющей цена программы. Способность воспринимать, хранить и перерабатывать молекулярную информацию совершила опережающую эволюцию в природе и стала важнейшим экологическим системообразующим фактором.

    Можно воеже раскрытия: Энергетическая цена проявляется в ассимиляции энергии – по преимуществу солнечной. Благодаря «зеленому экрану» биосферы – фотоавтотрофам – солнечная активность не просто отражается ото поверхности планеты, нагревая лишь только ее поверхностный слой, так беспробудно проникает в бездна теллурический коры и является энергетическим источником, повдоль существу воеже всех экзогенных процессов.

    Вторая основная функция, осуществляемая живьем веществом в биосфере – концентрационная. Концентрируемое вещество используется воеже построения мягкого тела и скелета организмов разве выделяется вот внешнюю среду в виде экскрементов.

    Сейчас установлено, что будто бы правоспособность концентрировать элементы изо здорово разбавленных растворов является характерной особенностью живого вещества. Известно, что будто бы в современной биосфере организмы массами извлекают изо недосыщенных растворов углекислые соли кальция, магния и стронция, кремнезем, фосфаты, йод, газ и другие компоненты.

    Физиологические особенности растений, к примеру сказать водорослей, позволяют им концентрировать редко те элементы, которые содержатся в среде в концентрациях не меньше 10 мг/л. Значительно значительнее инициативно действуют бактерии. Для них предельные концентрации ниже.

    Животные поступают попроще – они не тратят энергию на концентрацию нужных им элементов изо внешней среды, так потребляют их изо живого вещества автотрофов. «Здесь осуществляется что бы двухстепенная аккумуляция: здорово бережно разметенный в окружающей среде химический элемент поглощается растением и, повдоль крайней мере бы до скорого свидания уже и в здорово незначительном количестве, накапливается в нем, так посему в теле животного, поглощающего соответственную пищу, происходит уже явственное глинонакопление определенного химического элемента». Благодаря этому молярность многих элементов (натрия, кальция, фосфора, азота, фтора, хлора, цинка и других) в живом веществе гетеротрофов выше, нежели в живом веществе авторов.

    Вернадский повдоль степени концентрации химических элементов разбил живые организмы на четверка группы. В первую группу – «организмы какого-либо элемента» – были включены организмы, концентрирующие этот элемент в количестве 10% и выше. Существуют, например, кремневые организмы (диатомовые водоросли, радиолярии, кремневые губки), кальциевые (бактерии, водоросли, простейшие, моллюски, брахиоподы, иглокожие, мшанки и кораллы), железные (железобактерии) и т. д. Во вторую группу – «богатые каким-либо элементом» – относились организмы, содержащие этот элемент в количестве сбоку 1% и превыше (до 10%). При этом вмещение этих элементов в первых двух группах повдоль всей вероятности быть выше, нежели оценка данного элемента. Третью группу составляют «обычные организмы», четвертую – «бедные данным элементом».

    Академик А. П. Виноградов выделял пара типа концентраций химических элементов живьем веществом.

    I. Массовое рост содержания данного элемента в определенной среде. Например, серы и гонада хоть завались в живом веществе в районах вулканизма; колорит цинковых, медных и других рудных месторождений обогащена соответствующими металлами; вмещение бора, меди, железа, марганца, бария и рубидия в известковых раковинах определяется соленостью вод.

    II. Специфическую концентрацию страна разве иного элемента организмами вне зависимости ото среды (выше мы привели примеры таких специфических концентраций).

    Недавно сотрудники Дальневосточного научного центра Г. Н. Саенко, М. Д. Кобрякова, В. Ф. Макиенко и И. Г. Добромыслова обнаружили принципиально новина явление: организмы концентрируют изо среды не наотрез некоторый элемент, так целую группу их, обыкновенно изо 4– 7 элементов.

    Концентрация химических элементов живьем веществом может статься проявляться в двух принципиально различных формах: в виде морфологически оформленных минеральных образований и в виде органоминеральных соединений.

    Минеральные образования, входящие в состав тела живых организмов, являются продуктом секреции специальных желез. Еще в 30-е года А. П. Виноградов выделил четверка основных ряда минерального состава скелетов живых организмов: а) карбонатный; б) фосфатный; в) сульфатный; г) развитый гидратами, гидроокисями и силикатами. В последние десятилетия бесконечный вклад в проверка этой проблемы внес Хейнц А. Ловенштам. Профессор Ловенштам показал, что будто бы живое вещество в ходе процессов жизнедеятельности образует кристаллы обычных форм, описанных в кристаллографии. Между единица геологи, находя в осадочных толщах кристаллы какого-либо минерала, считают их образовавшимися абиогенно.

    Третья основная цена живого вещества в биосфере – деструктивная – проявляется на стадии гипергенеза и выражается в деструкции неживого вещества и его вовлечении в агробиологический круговорот. Она осуществляется в форме трех перманентно идущих процессов.

    1) Живое вещество не может статься использовать нужные ему элементы в каком попало виде – органическая составляющая необиогенного вещества должна быть разложена прежде простых неорганических соединений: углекислого газа, воды, сероводорода, метана, аммиака и т. д. Разложением отмершей органики, что мы знаем, занимается целая армия сапротрофов.

    2) Другой мнение проблемы – гниение неживого неорганического вещества живым. Сверлящие водоросли селятся по преимуществу на карбонатных породах и играют значительную цена в возвращении в агробиологический вихрь не редко кальция, но и других злободневно важных элементов – магния и фосфора. Сейчас показана значительная цена биогенного измельчения карбонатов, осуществляемого и другими организмами: коралловые рифы густо обгрызают некоторые рыбы (например, рыба-попугай) и морские ежи. Откусанные кусочки карбоната кальция они пропускают насквозь гастрический дорога и извергают в виде известкового ила.

    3) Химическое гниение различных минералов подо действием живого вещества. Еще в начале нашего века был проделан равняющийся эксперимент. На измельченные породообразующие минералы были высеяны 14 видов бактерий, содержащихся в кишечнике дождевых червей. Оказалось, что будто бы сексбольшинство минералов подверглось биогенному разложению, квадрат которого зависела что ото вида бактерий, таким манером и ото состава минералов. Легче прощевайте в вираж переходили щелочные элементы, посему щелочноземельные, так вдобавок железо, опал и глинозем. Плесневый же трихофитон в лабораторных условиях после неделю высвобождает изо базальта 3% изо содержащегося в нем кремния, 11% алюминия, 59% магния, 64% железа.

    Четвертая основная цена живого вещества в биосфере – средообразующая: переустройство физико-химических параметров среды в результате процессов жизнедеятельности. Если трансвлияние внешней среды на организмы входит в вертикал традиционных единица биологии С времени ее возникновения, таким манером обратная телесвязь – реторсия организмов на среду (жизни – на «нежизнь») – стала вырисовываться редко С времени открытия фотосинтеза, так в глобальном аспекте она впервинку была установлена Б. И. Вернадским. Важным событием явился вдобавок рассуждение М. А. Егунова о создании организмами в процессе жизнедеятельности неоднородности среды своего обитания. В последние десятилетия хоть завались новых данных получено геохимиками. (изменяют механические свойства почвы корни высших растений, аэрируют почву ходы почвенных животных, рН, и окислительно-восстановительный потенциал).

    Наконец, пятая основная цена живого вещества в биосфере – транспортная. Еще С времен Ньютона известно, что будто бы соскакивание потоков вещества на нашей планете определяется насильственно земного тяготения. Неживое вещество само повдоль себе перемещается на Земле редко поверху вниз. Только в этом направлении движутся реки, ледники, лавины, осыпи.

    Живое вещество – единый (помимо поверхностного натяжения) фактор, предопределяющий обратное соскакивание вещества – внизу вверх, изо океана – на континенты. «Питание наземных организмов пелагический пищей, – писал Вернадский,– изволь в таких размерах, что, может статься быть, компенсирует — вот всяком случае, возвращает на сушу – соизмеримую статья тех масс химических элементов, которые реки в растворе приносят с суши в море. С мезозойской эры эту цена по преимуществу играют птицы». Такую же цена выполняют стаи морских рыб, поднимающиеся на икрометание наизволок повдоль рекам, и несметные полчища крылатых насекомых. Что же касается горизонтальных перемещений, таким манером здесь повдоль массе переносимого вещества и повдоль расстоянию его транспортировки; скоплениями однородного живого вещества могут соперничать редко смерчи и ураганы. Других конкурентов нет.

  • Биогеохимические принципы (законы) В.И. Вернадского.
  • Для понимания той работы, которую совершает живое вещество в биосфере, жестоко важными являются цифра основных положения, которые Владимир Иванович называл «биогеохимическими принципами».

    В формулировке В. И. Вернадского они звучат следующим образом:

    Iпринцип:«Биогенная мигрирование атомов химических элементов в биосфере вовеки стремится к максимальному своему проявлению».

    IIпринцип:«Эволюция видов в ходе геологического времени, приводящая к созданию форм жизни устойчивых в биосфере, изволь в направлении, увеличивающем биогенную миграцию атомов биосферы» (или в супротивный формулировке: «При эволюции видов выживают те организмы, которые своею жизнью увеличивают биогенную геохимическую энергию»).

    IIIпринцип:«В протяжение прощевайте геологического времени, с криптозоя, селение планеты повдоль всей вероятности было быть предельно возможное воеже прощевайте живого вещества, которое здесь существовало».

    Для Вернадского Iбиогеохимический норма был скученно связан С способностью живого вещества безраздельно размножаться в оптимальных условиях. «Вихрь атомов», некоторый представляет собой жизнь, повдоль определению Жоржа Кювье, стремится к безграничной экспансии. Следствием сего и является максимальное изъявление биогенной миграции атомов в биосфере.

    IIбиогеохимический принцип, повдоль существу, затрагивает кардинальную проблему современной биологической теории – вопросец о направленности эволюции организмов. По мысли Вернадского, преимущества в ходе эволюции получают те организмы, которые приобрели правоспособность усваивать новые формы энергии разве «научились» полнее использовать химическую энергию, запасенную в других организмах. В ходе биологической эволюции, таким образом, увеличивается «КПД» биосферы в целом. Чисто так это показал по-новому В. В. Алексеев, некоторый на основе расчетов пришел к следующим выводам: «Эволюция должна идти в направлении увеличения скорости обмена веществом в системе». И далее: «Становится понятным, отонудуже образовались ферменты, цена которых заключается в резком увеличении скоростей реакций, идущих близ обычных условиях редко медленно».

    IIбиохимический норма Вернадского получает подтверждения на самом разнообразном эмпирическом материале. Так, в 1956 году почвовед В.Л. Ковда, теперь членкор АН СССР, изложил результаты химического исследования значительнее 1300 образцов золы современных высших растений. На этом обширнейшем фактическом материале автор пришел к выводу, что будто бы (за несколькими исключениями) зольность растений возрастает ото представителей древних таксонов к значительнее молодым. Это закон – одна изо частных проявлений IIбиогеохимического принципа. Вообще же его проявления в биосфере жестоко многообразны и шабаш неожиданны. Возьмем супротивный назидание изо области ботаники.

    Магаданский агроботаник А.П. Хохряков установил своеобразную устремленность эволюции высших растений – интенсификацию смен органов в ходе индивидуального развития организма. Так, повдоль мнению Хохрякова, у древних древовидных плаунов – лепидодендронов смене была подвержена редко статья листьев. У значительнее продвинутых в эволюционном отношении растений – папоротникообразных – опадают вдобавок редко листья, но у них в единицу времени повдоль отношению к массе прощевайте тела сменяется большая часть, нежели у лепидодендронов. У необычно примитивных голосеменных – саговников – сменам вдобавок подвержены редко листья, так и таким манером после исключением оснований. У хвойных эпизодично сменяются ветви и кора. Наконец, на примере цветковых мы необычно четко видим обращение ото многолетних форм (деревья и кустарники) к однолетним (травы). Этот же обращение наблюдается и у других таксонов высших растений: посредь древних хвощей и плаунов господствовали древовидные формы, так современные нам хвощи и плауны – травы; посредь папоротников в геологическом прошлом было хоть завались древовидных, так безотложно древовидные папоротники вымирают. Такая интенсификация смен, естественно, приводит к усилению биогенной миграции атомов в биосфере. И здесь «работает» IIпринцип… Правда, хвойные отчего-то не хотят становиться травами, так мхи, наоборот, отроду не были деревьями (если редко не были их предками древовидные растения девона – псилофиты).

    А.П. Хохряков, суще ботаником, рассматривает редко растения; в значительнее широком плане подошел к вопросу о направленности эволюции здоровый советский геохимик профессор Александр Ильич Перельман. Он вычислил, что будто бы повдоль отношению логарифмов ежегодной продукции к «моментальной биомассе» живого вещества (коэффициент «К») современные экосистемы образуют равняющийся ряд:

    1. Таежные ландшафты (0,54–0,55).

    2. Ландшафты влажных лиственных лесов:

    а) умеренного пояса (0,59–0,62);

    б) субтропического пояса (0,66);

    в) тропического пояса (0,68);

    3. Травяные ландшафты (0,83–0,95).

    Можно предполагать, что будто бы это – неизбитый «эволюционный ряд» ландшафтов и что будто бы несуществующие теперь ландшафты имели значение «К» поменьше 0,5.

    Наконец, IIIбиогеохимический норма вдобавок связан С «всюдностью» разве «давлением» жизни. Этот стрессор обеспечивает безустанный захват живьем веществом всякий территории, где-либо вероятно нормальное действие живых организмов.

    Несколько десятилетий тому взад многие палеонтологи думали, что будто бы рассылка жизни повдоль земному шару происходила жестоко медленно.

    Полагали, например, что будто бы наземные растения в карбоне и даже в перми были распространены накануне прощевайте на болотистых приморских равнинах, так засухоустойчивая волосы сформировалась редко в кайнозое. Ошибочность этих положений по-новому развернуто разобрал советский палеоботаник С. В. Мейен. По его мнению, наличествование развитого растительного покрова на. континентах доказывается не редко многочисленными находками растений в палеозойских континентальных отложениях. Фициальный матанализ показал, что будто бы существовавшие в таким манером перфект и условия осадконакопления принципиально не отличались ото современных. Между тем, кабы наземной растительности не существовало, фасон стока с материков был бы наотрез иным, нежели ныне.

    Происходила единица всегда в ходе геологической истории прогрессирующая рассылка жизни? Вернадский считал, что будто бы воеже однозначного ответа на нынешний вопросец фактическою материала недостаточно. Он писал: «Жизнь проникает всюду, где-либо ее не было, но мы не можем утверждать, что будто бы это точно были вовеки свободные ото жизни области планеты, отроду в другие геологические эпоха ею не занятые. Представляется возможным, что будто бы сии свободные ото жизни области образовались в ближайшие геологические эпохи, и мы наблюдаем редко освоение новыми формами жизни областей, в которых старое живое вещество отонудуже бы таким манером ни было исчезло. Возможно, что будто бы это так, например, воеже пещерной жизни. Но вероятно и допущение, что будто бы мы здесь видим и реальное экспансия области жизни, причем шла длительная процветание организмов, приспособляющихся к новым условиям. Мне кажется, по-иному горько авторитетно объяснять приспособления глубоководных, живущих глубже 6 км, организмов, но доказанным это считаться не может». Не может статься это считаться доказанным и поныне.

    Биосфера – устойчивая динамическая система. Устойчивость биосферы проявляется в постоянстве:

    общей ее массы – 1019 т

    массы живого вещества – 1015 т

    энергии, связанной с живьем веществом – 1018 ккал

    среднего химического состава прощевайте живого.

    «Количество живого вещества, по-видимому, является планетной костантой С времени археозойской эпохи, т.е. после все деления геологического времени… Между тем, морфологически после нынешний протекание времени живенький шар изменился прежде неузнаваемости. Очевидно, что будто бы его передвижение значительно не отражалось ни на количестве живого вещества, ни на его среднем валовом составе…».

    В процессе эволюции биосферы в пределах живенький материи происходила лишь только перегруппировка химических элементов, так не коренные изменения их состава и количества. Эволюционный базификация в биосфере поначалу привел к вовлечению в живое вещество максимального количества химических элементов изо окружающей среды, посему к увеличивающемуся проявлению биогенной миграции атомов и созданию новых форм жизни, устойчивых в биосфере.

  • Концепция ноосферы В.И. Вернадского. Условия достижения ноосферы.
  • Ноосфера (от греч. noos — разум) — макросфера разума, резко «мыслящая оболочка». Под ноосферой понимают сферу взаимодействия природы и общества, в котором разумная издание людей становится главным, определяющим фактором развития. Термин введен в науку в конце 20-х годов нашего века. Однако прежде этих пор представления о ноосфере остаются прежде смерти противоречивыми. Ноосферное натаскивание признается, с одной стороны, что величайшее научное достижение, значительнее того, что основоположный пдн социальной экологии, с супротивный – что светлая, но зыбкая химера о управляемой человеческим разумом окружающей среде разве даже утопия.

    Чтобы разобраться в причинах противоречий в толкованиях и оценках ноосферной концепции, обратимся к истории вопроса и к первоисточникам. Для христианского мировоззрения, веками формировавшегося подо наслышан безусловного права человека на имение всеми богатствами природы, дарованного свыше, она естественна и закономерна. В концепции ноосферы мудрено переплелись материалистические и религиозно-философские взгляды на цена и предназначение человечества, человеческой мысли в окружающем мире.

    Главным творцом ноосферной концепции стал В. И. Вернадский. Двадцатилетним студентом Санкт-Петербургского университета, работая надо рефератом, он записывает мысль, ставшую позже одной изо ведущих в его научном поиске:

    «Человек настоящего времени представляет изо себе геологическую силу; сила эта все возрастает и предела ее возрастания не видно». К ноосферным идеям Вернадский пришел, изучая эволюцию биосферы; так самого термина «ноосфера» он уже не использовал.

    Появление Человека разумного стало быть итогом направленного развития живенький природы. Современник Дарвина североамериканский выученный Д. Д. Дана пришел к выводу, что будто бы процветание живого вещества изволь в направлении обособления и формирования головного отдела центральной нервной системы. Это обнаружение он назвал цефализацией (от греч. kefale — голова). Дана указал, что будто бы в ходе геологического времени наблюдается скачкообразное модернизация центральной нервной системы (мозга), начиная ото ракообразных и моллюсков и кончая человеком (принцип Дана).

    Со временем человечество становится мощным фактором, преобразующим сонм Земли. В 1922-1923 гг. сии идеи, подкрепленные исследованиями повдоль биогеохимии очеловеченной природы, прозвучали на лекциях В. И. Вернадского в Сорбонне. «В биосфере существует великая геологическая, быть может статься космическая, сила, планетное деление которой обыкновенно не принимается вот внимательность в представлениях о космосе… Эта сила есть разум человека, устремленная и организованная волеизъявление его что существа общественного…».

    «…Появление в биосфере разума, сознания, направляющей воли — этих основных проявлений человека — не может статься быть случайным». «…Человек уничтожил «девственную» природу. Он внес в ее массу неизвестных, новых химических соединений и новых форм жизни — культурных пород животных и растений. Он изменил протяжение всех геохимических реакций. Лик планеты стал новым и пришел в техсостояние непрерывных потрясений».

    Ключевые положения концепции В. И. Вернадского:

    человечество — великая геологическая сила;

    эта сила есть разум и волеизъявление человека что существа общественно организованного;

    сонм планеты изменен человеком так глубоко, что будто бы оказался затронутым ее биогеохимический метаболизм;

    человечество эволюционирует в сторону обособления ото остальной биосферы.

    Именно сии идеи, изложенные в Париже вот перфект выступлений Вернадского в Сорбонне, были пылко восприняты французскими коллегами – Эженом Леруа и Пьером Тейяром дескать Шарденом. Для обозначения «очеловеченной биосферы» ими был предложен термин «ноосфера», впервинку закравшийся в печати в 1925-1927 гг.

    Понятие ноосферы было введено в науку в 1927 г. французским философом, математиком и антропологом Эженом Леруа (1870-1954), предложившим называть ноосферой оболочку Земли, включающую человеческое спартак с его индустрией, языком и прочими атрибутами разумной деятельности. Ноосфера – современная геологическая стадию развития биосферы. Э. Леруа отмечал, что будто бы пришел к такому представлению вкупе С своим другом – видным французским геологом и палеонтологом, философом и богословом Пьером Тейяром дескать Шарденом (1881-1955), некоторый после разработал собственное мнение о ноосфере.

    В. И. Вернадский принял и поддержал новозаведенный термин, стал щедро использовать в своих последующих трудах. В 1937-1938 гг. он работает надо философским и научно-историческим введением к «главной книге жизни» о химическом строении биосферы. Введение вылилось в самостоятельную фундаментальную монографию «Научная помысл что планетное явление» (Вернадский, 1977).

    В названной, итоговой воеже В. И. Вернадского, работе макросфера что правило определяется что «царство разума». Характерны краткие высказывания типа: «Царство разума» коренным образом меняет обличие и конституция биосферы, превращая ее в ноосферу» (Вернадский, 1977, с. 91); «Царство разума — это не редко научная мысль, но и…все духовные проявления личности человека…» в книга числе «…в области религиозной, художественной и философской…», так вдобавок «…мир художественных построений… например, в музыке разве зодчестве…».

    Идеальная составляющая – лишь только одно кибла ноосферы. Другая – материальная – представлена биосферой, преобразованной человеческим трудом и волей. Научная помысл «…строит и направляет техническую работу человечества» (Вернадский, 1977, с. 26). Под воздействием «культурной биогеохимической» энергии беспробудно трансформируются природные режимы энерго- и массообмена. Ноосфера оказывается насыщенной разнообразным техновеществом и новыми видами антропогенной энергии.

    Если синтезировать все характеристики ноосферы, данные В. И. Вернадским, таким манером она представляется что макросфера человеческой культуры с широким спектром духовных и материальных проявлений. Как и в ранних работах, Вернадский связывает ее составление и процветание с процессом культурогенеза.

    Примерно враз с В. И. Вернадским П. Тейяр дескать Шарден создал научно-философский сочинение «Феномен человека», основное вмещение которого составляет его греза ноосферы. В этой книге, опубликованной в 1956 г. уже после того смерти автора, он определил ноосферу что «новый покров», «мыслящий пласт, который, зародившись в конце третичного периода, разворачивается надо разом растений и животных – вне биосферы и надо ней». Ноосфера формируется что тонкий, отграниченный ото всех земных оболочек криолитозона мыслящей материи («покров сознания»). Однако повдоль мере все значительнее глубокого проникновения мысли в суть процессов, происходящих вот всех земных сферах, макросфера переходит в свое высшее состояние, перерастая в Дух Земли. Как и Вернадский, Тейяр дескать Шарден специально отмечает цена науки в решении этой задачи. Она, повдоль его мнению, должна выступить не редко действенным инструментом познания мира, но и фасон средством единения, синтеза мысли.

    По мнению П. Тейяра дескать Шардена, в ходе развития живенький природы «…с гоминизацией начинается новая эра. Земля «меняет кожу». Более того, она обретает душу». Поэтические образы ноосферы что «мыслящего пласта», «духа Земли», «покрова сознания» пронизывают всю работу ученого. Ноосфера — неразрывная статья единой природы, ее закономерное эволюционное производное. Она «…коллективный… продукт… мышления» и «…неодолимый разливание растение и заводов», «эра промышленности, нефти, электричества и атома, кайнозой машин».

    Т.о. вика – это что бы наружный выползок Земли, некоторый возник вкупе с человеком и развивается вкупе с ним. Синонимичны этому пониманию и макросфера Вернадского, и культурфилософский энтузиазм философии человека Тейяра дескать Шардена. При всей кажущейся идеалистичности образа культуры что верхнего покрова в нем несть ни грана мистицизма, напротив: вика здесь не противопоставляется природе, шайтан здесь не «спорит» с материей – они мыслятся в единстве что органичное и естественное след эволюции Вселенной.

    Вернадский представлял ноосферу что ответвление проявления научной мысли и технической деятельности. Идея ноосферы стала идеей «биосферизированного общества». В 1938 году он писал:

    «Мы присутствуем и злободневно участвуем в создании в биосфере нового геологического фактора, небывалого в ней повдоль мощности…

    Закончен после того многих сотен тысяч лет неуклонных стихийных стремлений клещи всей поверхности биосферы единым социальным видом животного царства – человеком…

    Нет на Земле уголка, воеже него недоступного. Нет пределов возможному его размножению. Научной мыслью и государственно организованной, ею направляемой техникой, своей жизнью официант создает в биосфере новую биогенную силу…

    …Создание ноосферы изо биосферы есть природное явление, значительнее глубокое и мощное в своей основе, нежели человеческая история…

    Это новая интерфаза в истории планеты, которая не позволяет пользоваться воеже сравнения, безо поправок, историческим ее прошлым. Ибо эта интерфаза создает, повдоль существу, новина в истории Земли, так не редко в истории человечества».

    Вернадский полагал, будто бы безустанный научно-технический улучшение ведет к торжеству разума и рациональной организации природы: «Биосфера XXстолетия превращается в ноосферу, создаваемую накануне прощевайте ростом науки, научного понимания и основанного на ней социального труда человека».

    Надо редко подчеркнуть, что будто бы Вернадский нигде и отроду не называл свою гипотезу ноосферы учением.

    Воздействие человека принципиально отличается ото результатов жизнедеятельности остальных организмов: оно связано в первую выстрел не с биологической, так с производственной деятельностью. Мощь человечества, повдоль словам Вернадского (1994), связана не с его материей, но с его мозгом, с его разумом и направленным этим разумом его трудом. Будущее биосферы — ноосферы может статься быть прекрасным. Однако Вернадский видел и предсказывал негативные последствия антропогенного воздействия на природу. В геологической истории биосферы передо человеком открывается огромное будущее, если он поймет это и не шабаш употреблять частный разум и частный издание на самоистребление. Лик планеты, пишет Вернадский, нетерпимо меняется человеком с намерением и, главным образом, бессознательно: меняются материально и химически почва, воздушная интима Земли, природные воды суши, прибрежные моря и части океана.

    Эволюция человеческого общества предстает что совокупная процветание умственных способностей человека, освоения все значительнее эффективных источников энергии, орудий и технологий труда, науки и культуры. Под воздействием человеческого общества, предсказывал Вернадский, биосфера должна шабаш преобразоваться в новина техсостояние — ноосферу.

    Научное и практическое значение деятельности В. И. Вернадского что основателя учения о биосфере состоит в том, что будто бы он впервинку вот всеоружии знаний своего времени беспробудно обосновал тождество человека и биосферы. Сама живая виссон что программоноситель разума, отмечал В. И. Вернадский, составляет небольшую статья биосферы повдоль массе. Возникновение человеческого общества явилось результатом длительного развития живого вещества в пределах биосферы. Появление человека на Земле предопределило необходимость возникновения нового состояния биосферы – обращение ее в ноосферу, оболочку разума, охваченную целенаправленной деятельностью самого человека. При этом периоду сознательной деятельности человека предшествовал затяжной кайнозой его дикого, полудикого и в целом стихийного существования. В пределах биосферы возникла элементарно макросфера первобытной деятельности человеческого общества, которую нередко называют антропосферой Начало ей положило расселение человека повдоль всей поверхности суши в результате использования огня. Человек, овладев огнем, стал насчет независимым ото климата и заселил все континенты, сверх Антарктиды. По свидетельству уникальных палеонтологических находок, человек, зародившись в дебрях Центральной Африки, освоил Европу, Азию, Австралию, так близ дальнейшем совершенствовании своего организма достиг просторов Северной и Южной Америки. В ходе развития производительных сил антропосфера, охватывающая стихийную издание человеческого общества, обьективно должна перейти в ноосферу – сферу сознательной деятельности. В современную эпоху возникновение ноосферы теснейшим образом связано с овладением различными формами движения материи – элементарно механической, после тепловой, химической, атомно-ядерной. На очереди овладение биологическими формами движения – дух живых форм с помощью методов и средств биотехнологии и генной инженерии. С этим связано и составление новых повдоль качеству круговоротов веществ в биосфере.

    В. И. Вернадский, оценивая цена человеческого разума и научной мысли, делает следующие выводы.

    1. Ход научного творчества является той силой, которой официант меняет биосферу, в которой он живет.

    2. Это изъявление изменения биосферы есть неизбежное явление, сопутствующее росту научной мысли.

    3. Это передвижение биосферы происходит независимо ото человеческой воли, стихийно, что натуральный безыскуственный процесс.

    4. А таким манером что биом жизни есть организованная интима планеты – биосфера, таким манером вплывание в ее в ходе ее геологически длительного существования нового фактора ее изменения – научной работы человечества – есть натуральный базификация перехода биосферы в новую фазу, в новина техсостояние – ноосферу.

    5. В чувствуемый нами многознаменательный начало мы видим это значительнее ясно, нежели могли видеть раньше. Здесь вскрываются передо нами «законы природы». Новые науки – радиогеохимия и биогеохимия – дают осуществимость впервинку выразить некоторые важные черты процесса математически.

    Выводы о том, что будто бы биосфера непременно превратится в ноосферу, т. е. сферу, где-либо разум человека шабаш играть доминирующую цена в развитии системы «человек – природа», получили названьице закона ноосферы В. И. Вернадского.

    Итак, что будто бы же представляет собой ноосфера? Труды В.И. Вернадского позволяют значительнее законно ответить на произведенный вопрос, поскольку в них указан колонна конкретных условий, необходимых воеже становления и существования ноосферы. Перечислим сии условия, разбросанные повдоль страницам книги «Научная помысл что планетное явление» и в какой-то степени в других публикациях В.И. Вернадского:

    1. Заселение человеком всей планеты.

    2. Резкое переустройство средств связи и обмена посередине странами.

    3. Усиление связей, в книга числе политических, посередине всеми странами Земли.

    4. Начало преобладания геологической роли человека надо другими геологическими процессами, протекающими в биосфере.

    5. Расширение границ биосферы и выезд в космос.

    6. Открытие новых источников энергии.

    7. Равенство людей всех рас и религий.

    8. Увеличение роли народных масс в решении вопросов внешней и внутренней политики.

    9. Свобода научной мысли и научного поиск ото давления религиозных, философских и политических построений и дух в государственном строе условий, благоприятных воеже свободной научной мысли.

    10. Создание реальной возможности не допустить недоедания и голода, нищеты и здорово ослабить болезни.

    11. Разумное переустройство первичной природы Земли с целью сделать её способной удовлетворить все материальные, эстетические и духовные потребности количественно возрастающего населения.

    12. Исключение войн изо жизни общества.

    В дальнейшем эволюции биосферы и переходу ее в ноосферу были посвящены научные работы многих зарубежных и отечественных исследователей.

    Рождающаяся макросфера в своих главных проявлениях характеризуется следующими тенденциями.

    1. Возрастающим количеством механично извлекаемого материала литосферы — ростом разработки месторождений полезных ископаемых. В 90-х гг. оно превышало 100 млрд т в год, что будто бы в 4 раза значительнее массы материала, выносимого речным стоком в океан.

    2. Массовым потреблением продуктов фотосинтеза прошлых геологических эпох, по преимуществу в энергетических целях. Химическое баланс в биосфере в связи с этим смещается в сторону, противоположную глобальному процессу фотосинтеза, что будто бы непременно приводит к росту содержания углекислого газа в биосфере и уменьшению содержания свободного кислорода.

    3. Процессы в ноосфере приводят к рассеиванию энергии Земли, так не к ее накоплению, что будто бы являлось характерным воеже биосферы прежде появления человека. Возникает важная энергетическая проблема.

    4. В ноосфере создаются в массовом количестве вещества, которые уже в биосфере отсутствовали. Происходит шоонирование биосферы.

    5. Характерно воеже ноосферы выход новых трансурановых химических элементов в связи с развитием ядерной технологии и ядерной энергетики. Овладение ядерной энергией происходит после корсчет деления тяжелых ядер. Предвидится в недалеком будущем принятие термоядерной энергии после корсчет синтеза легких ядер, что будто бы позволит полностью отказаться ото горючих полезных ископаемых в качестве источника энергии.

    6. Ноосфера выходит после пределы биосферы в связи с огромным прогрессом научно-технической революции. Возникла космонавтика, которая обеспечивает выезд человека после пределы планеты Земля. Происходит освоение космического, околокосмического пространства с непредвиденными возможностями. Создается принципиальная осуществимость создания искусственных биосфер на других планетах.

    7. С образованием ноосферы юпитер Земля переходит в новина качественное состояние. Если биосфера – это макросфера Земли, таким манером макросфера – это макросфера Солнечной системы. Ноосфера в будущем станет областью Солнечной системы в познавательных и производственных целях человеческого общества.

    Хаотическое саморазвитие, основанное на процессах естественной саморегуляции, повдоль всей вероятности быть заменено разумной стратегией, базирующейся на прогнозно-плановых началах, регулировании процессов естественного развития. Это управление, несомненно, повдоль всей вероятности быть лишь только «мягким» и следовать редко законам природы и развития общества. В основе формирования ноосферы могут быть лишь только раз и заинтересованное понимание, так не разбой и волюнтаризм. Человечеству придется решать массу тяжелых воеже нового времени проблем, но это будут иные, нежели сегодняшние, проблемы.

  • Основные этапы эволюции биосферы.
  • По мнению целого ряда исследователей, на ранних этапах своего развития житье не была связана с отдельными живыми организмами, так выражалась в едином живом веществе. Согласно В.И. Вернадскому, причина жизни сводится к происхождению биосферы, которая с самого азбука была сложной саморегулирующейся системой. Большое множество геохимических функции живого вещества вытекало повдоль крайней мере бы изо того, что будто бы любая, самая примитивная клетка, находясь в водной, пелагический среде, имела тесный взаимосвязанность С всеми химическими элементами таблицы Менделеева. Эти примитивные организмы, естественно, выбирали в процессе жизнедеятельности не все элементы, так в первую выстрел те, которые благоприятствовали их росту и совершенствованию целого ряда физиологических процессов.

    Вернадский отмечал: «Первое выход жизни близ создании биосферы повдоль всей вероятности было случиться не в виде появления какого-нибудь вида организма, так в виде совокупности, отвечающей геохимическим функциям жизни. Должны были моментально появиться биоценозы».

    Фотосинтезирующая автотрофная биосфера, отмеченная данными изотопной геохимии 4 млрд лет назад, была образованием вторичным и возникла на основе биосферы иного биогеохимического типа.

    В качестве обоснования первичности гетеротрофного питания годится привести следующую аргументацию.

    1. Все современные организмы обладают системами, приспособленными к использованию готовых органических веществ что исходного строительного материала воеже процессов биосинтеза.

    2. Преобладающее сексбольшинство видов организмов в современной биосфере Земли может статься существовать редко близ постоянном снабжении готовыми органическими веществами.

    3. У гетеротрофных организмов не встречается никаких признаков разве рудиментарных остатков тех специфических ферментных комплексов и биохимических реакций, которые необходимы воеже автотрофного способа питания.

    Первичная биосфера нашей планеты, во-первых, ограничивалась водной средой, во-вторых, была насыщена гетеротрофными организмами, которые питались растворенными в воде органическими веществами, уже возникшими накануне прощевайте в космохимических условиях. Длительность существования подобной биосферы, живей всего, занимала тонкий часть геологического времени.

    Первичные гетеротрофные организмы, обладая свойствами живого вещества, мимолетно размножались и, естественно, мимолетно исчерпали свою питательную базу. Поэтому, достигнув максимальной биомассы, они должны были вымирать разве перейти к автотрофному фотосинтетическому способу питания. Этот новозаведенный перелопачивание питания способствовал быстрому расселению организмов у поверхности первичных водоемов. По мнению видного советского биолога М.М. Камшмлова, жизнь, повдоль всей вероятности, развивалась что вихрь веществ близ тесном взаимодействии гетеротрофных и автотрофных организмов. Солнечное светоизлучение было главным энергетическим фактором жизни, и ее составление заключалось в установлении круговых обменных процессов с использованием фотонов света.

    Фотосинтерирующие автотрофные организмы оттеснили анаэробную микрофлору в зону формирования глубоководных илов. В общем, процветание окислительных функций проходила близ возрастании окислительно-восстановительного потенциала.

    С появлением фотосинтеза и свободного кислорода первоначальная обстановка Земли коренным образом изменилась.

    Современный макроуровень наших знаний позволяет принять в качестве гипотезы концепция о том, что будто бы химическая процветание в протопланетной туманности с возрастанием роли каталитических и радиохимических реакции на заключительных стадиях охлаждения могла привести не редко к образованию сложных органических соединений, что будто бы является практически установленным фактом, но и к возникновению молекул ДНК.

    Следует подчеркнуть одна важное обстоятельство: биологическая процветание возникшей биосферы проходила необратимым путем, ото простого к сложному. На это техсостояние обратил внимательность в 1893 г. славный бельгийский палеонтолог Л. Долло (1857-1931), определивший пдн необратимости эволюции. Согласно этому закону, организм не может статься вернуться, повдоль крайней мере бы частично, к тому состоянию, которое было присуще его предкам.

    Необратимость биологической эволюции, естественно, предполагает, что будто бы самовольно базификация возникновения живого вещества и биосферы протекал в необратимых условиях. Наиболее типичным необратимым процессом годится признать радиоактивность. Радиоактивность создавала бог безыскуственный радиационный фон, в котором протекала химическая процветание что в космосе, таким манером и на ранней Земле. Еще в 1926 г. было установлено, что будто бы близ облучении метана происходит автополимеризация углеводородов с образованием все значительнее сложных многоатомных молекул.

    По всем данным, на нашей планете необычно благоприятные условия воеже развития жизни создавались в пелагический воде – естественном растворе, содержащем все химические элементы. Сама радиоактивность пелагический воды ранней Земли определялась по преимуществу растворенными изотопами 40К, 235Uи 238U. Учитывая редко проворство их распада, легко подсчитать, что будто бы сама морская одежавель была в 20-30 как-то раз значительнее радиоактивной, нежели сейчас. Возможно, что будто бы дополнительную радиоактивность вносил мимолетно вымирающий 129I, мизерные количества которого могли вызвать различные радиационные и ионизационные эффекты в связи с его сильной удельной радиоактивностью.

    Роль радиоактивности в развитии жизни на Земле представляет собой проблему, к решению которой мы редко по-новому стали приближаться. Воздействие радиоактивности на живые организмы уменьшалось в ходе геологического времени. При этом мы должны исходить изо страна факта, что будто бы просто организованные водоросли и бактерии переносят претенциозно значительнее высокие дозы радиации, нежели высокоорганизованные формы животных и растений. Отсюда годится высказать предположение, что будто бы меньшая нюх к радиоактивности простых форм жизни связана с возникновением их в ранние эпохи развития биосферы, когда-либо радиоактивность окружающей среды была превыше современной.

    В дальнейшем в живом веществе происходили процессы усложнения. Произошло качественное передвижение в эволюции живенький материи, связанное с точностью воспроизведения нуклеиновых кислот что кодирующего процесса синтеза белков, которые претенциозно превосходили остальные органические соединения повдоль своим биокаталитическим свойствам.

    Для первых организмов характерным был базификация ферментативного превращения органических веществ – брожение, где-либо акцепторами электронов были другие органические вещества. Осуществление таких превращений в промежуточном обмене только что единица не вот всех организмах служит аргументом в пользу древности этих процессов.

    В ранней гетеротрофной биосфере Земли абие зародились организмы, способные поглощать углекислый газ, используя энергию солнечных лучей. По Л. Маргелис, биосинтетическая регистрирование углекислого газа, столь обильного в первичной атмосфере Земли, происходила трех способами.

    Первая, необычно примитивная регистрирование была свойственна бесконечный группе микроорганизмов, не чувствительных к видимому свету. Вторая возникла близ участии фосфоенолпируват–карбоксилазы, которая наблюдается у анаэробных фотосинтезирующих бактерий. Третья регистрирование СО2 совершалась близ участии рибулозобифосфат–карбоксилазы. Она присуща многим аэробным организмам и типична воеже большинства фотосинтетиков и хемоавтотрофов. Почти враз выработалась регистрирование атмосферного азота. Это сыплющийся с затратой энергии анаэробный процесс, выявленный редко у прокариот.

    Фотосинтетические пигментные системы образовались у прокариот уже прежде того. что последние в результате симбиоза стали пластидами эукариот. Можно полагать, что будто бы фотосинтез с выделением свободного кислорода возник элементарно положительно не у зеленых растений, так у выделяющих его фотосинтезирующих бактерий и синезеленых водорослей.

    Развитие биосферы Земли годится рассматривать что последовательную смену трех этапов. Первый отрезок – регенеративный – начался уже в космических условиях и завершился на Земле появлением гетеротрофной биосферы. Для первого этапа характерно выход малых сферических анаэробов. Присутствуют редко следы свободного кислорода. Ранний перелопачивание фотосинтеза был, повдоль существу, анаэробным. Развилась регистрирование азота, поскольку статья ультрафиолетовой радиации проникала насквозь атмосферу и мимолетно разлагала присутствующий аммиак.

    Второй отрезок – слабоокислительный – отмечен появлением фотосинтеза. Аэробный фотосинтез начался предками цианобактерий. Кислород производился организмами, строящими строматолиты. Но халькоген горсть накапливался в атмосфере, таким манером что реагировал с железом, растворенным в воде. При этом окислы гонада осаждались, образуя полосчатые железистые формации докембрия. Только когда-либо бог освободился ото гонада и других поливалентных металлов, молярность кислорода азбука возрастать повдоль направлению к современному уровню.

    Третий отрезок характеризуется развитием окислительной фотоавтотрофной биосферы. Для сего этапа развития биосферы характерно наличествование такого количества свободного кислорода, которого удовлетворительно воеже появления и развития животных, потребляющих его близ дыхании.

    Некоторые организмы раннего докембрия, относящиеся к синезеленым водорослям и цианобактериям. горсть изменились в ходе геологической истории. Можно полагать, что будто бы простейшие организмы обладали необычно устойчивой персистентностью (от латинского persiste– упорствую). По существу, в протяжение всей истории Земли не было причин воеже того, воеже некоторые морские микроорганизмы, к примеру сказать синезеленые водоросли и бактерии, до чертиков изменились.

    Возникновение эукариот – это равняющийся генеральный межа в докембрийской эволюции организмов после того возникновения фотосинтеза. Эукариоты обладают претенциозно значительнее сложной и совершенной организацией клетки, нежели прокариоты. Их протоплазма эукариотической клетки мудрено дифференцирована, в ядре – интегрирующем центре клетки эукариот – локализован хромосомный аппарат, в котором сосредоточена основная статья стих наследственной информации. Упорядоченность аппарата наследственности и многообразность организации клетки у эукариот требуют таковский же упорядоченности в передаче наследственной информации близ клеточном делении. В связи с этим у эукариот развился здорово произведенный стопор клеточного деления – митоз, поставляющий точное и эквивалентное роспись наследственной информации в обе дочерние клетки.

    Одним изо важнейших эволюционных достижений эукариот является составление механизма цитоплазматической подвижности, связанное с формированием аппарата микротрубочек (и его производных), в котором локализованы сократительные белки: миозин, актин, тубулин (у прокариот актин и тубулин встречаются редко, так миозин неизвестен). Источником энергии воеже функционирования сократительных белков является аденозинтрифосфат (АТФ) – основоположный аккумулятор и опылитель химической энергии в клетке. Возникновение митоза стало быть возможным в аккурат благодаря развитию сего аппарата, с ним же связано и улучшение механизмов активной подвижности организма вот внешней среде.

    Для эукариот характерен сексуальный процесс, некоторый объединяет наследственную информацию, присущую разным индивидам, в системный видовой генофонд и, с супротивный стороны, обеспечивает перекомбинацию наследственной информации в каждом следующем поколении. Половой базификация известный и у некоторых прокариот (бактерии), но у них он неупорядочен и не обеспечивает эквивалентного обмена разных особей наследственной информацией.

    Практически враз с развитием у эукариот полового процесса у них обязан был сформироваться и мейоз, желательный воеже редукции числа геномов, удваивающегося близ половом процессе. Мейоз вдобавок способствует возрастанию комбинативной изменчивости вида. Результатом ее резкого усиления у эукариот было значительное убыстрение их эволюции.

    Эукариотный макроуровень организации обеспечивает значительнее эффективное производство всех клепочных функций и открывает перспективы воеже дальнейшей прогрессивной эволюции.

    Появление эукариотической клетки является вторым повдоль значимости (после зарождения самой жизни) событием биологической эволюции. Важнейшее распознавание эукариотических организмов ото прокариотических состоит в значительнее совершенной системе регуляции генома (именно в этом денотат появления клеточного ядра: ответвление активного метаболизма – цитоплазма – отделилась ото области хранения, считывания, репликации генетической информации и, главное, регуляции транскрипции и посттранскрипционных модификаций РНК). Благодаря этому нетерпимо возросла приспосабливаемость одноклеточных организмов, их правоспособность адаптироваться к меняющимся условиям БЕЗ внесения наследственных изменений в геном, т.е. оставаясь «самими собой». Именно благодаря возможности адаптироваться, т.е. изменяться в зависимости ото внешних условий, эукариоты смогли фасон многоклеточными: чай в многоклеточном организме клетки с одна и единица же геномом, в зависимости ото условий, образуют наотрез разные что повдоль морфологии, таким манером и повдоль функции ткани.

    Общепризнано(симбиогепная концепция, Маргулис), что будто бы эукариоты появились в результате симбиоза нескольких разновидностей прокариот (бактерий). По-видимому, митохондрии произошли ото альфа-протеобактерий (аэробных эубактерий), пластиды – ото цианобактерий, так основная тромбоцит – цитоплазма – ото некоторый архебактерии. Пока несть общепринятой теории возникновения ядра, цитоскелета, жгутиков. В литературе обсуждается хоть завались различных гипотез и моделей. Очевидно, имеющиеся фактические данные до скорого свидания недостаточны воеже того, воеже отдать предпочитание некоторый одной изо гипотез разве выработать новую, которая устроила бы сексбольшинство ученых.

    Вероятно, 700-900 млн лет взад на Земле появились первые многоклеточные животное и растения. У растений составление многоклеточного уровня организации, вероятно, случилось на основе дифференциации лентообразных колоний. У колоний, прикрепленных одна концом к субстрату, различные участки находились в разных условиях но отношению к падающему свету, субстрату и водной среде. В связи с этим безыскуственный теплоотбор благоприятствовал возникновению некоторой дифференциации частей колонии. Первым шажком было составление полярности колонии; на одном ее конце выделялись клетки, служившие воеже прикрепления к субстрату (для них характерно расслабление фотосинтеза, урон способности к делению), на другом же конце – верхушечные клетки, густо делившиеся и образовавшие своего рода «точку роста» колонии. Естественный теплоотбор благоприятствовал приобретению клетками колонии способности делиться в разных направлениях; это приводило к ветвлению, что будто бы увеличивало поверхность колонии. Деление клеток повдоль трех заимообразно перпендикулярных осей разве перевивание отдельных нитей вело к возникновению многослойного «объемного» тела. В процессе его дальнейшей дифференциации сформировались многоклеточные органы, выполнявшие разные функции (фиксация на субстрате, фотосинтез, размножение). Одновременно посередине разными клетками растения складывалась определенная взаимозависимость, что. собственно говоря, и знаменует приобретение многоклеточного уровня организации.

    У животных активностный манера жизни требовал значительнее совершенной и сложной дифференциации организма, нежели у растений. Сложность организации многоклеточных животных (Metazoa) и множество ее конкретных форм стимулировали разработку различных гипотез о происхождении Metazoa.

    1. Геккель — абиогенез гастреи: основывался на сформулированном им биогенетическом законе, примирительно которому онтогения данного вида организмов представляет собой сжатое и сокращенное повтор (рекапитуляцию) хода филогенеза его предков. Предками Metazoaбыли колониальные простейшие, обладавшие сферическими колониями с однослойной стенкой, подобными бластуле – одной изо ранних мера эмбрионального развития современных многоклеточных животных. Геккель назвал эту гипотетическую предковую форму «бластеей». При направленном плавании сферическая трудколония – бластея – ориентировалась одна полюсом вперед, что это наблюдается и у современных колониальных простейших, примерно сказать у Volvox. Согласно Геккелю, на переднем полюсе колонии возникло впячивание ее стенки внутрь, подобно тому, что это происходит близ инвагинационной гаструляции в онтогенезе некоторых современных Metazoa. В результате образовался многоклеточный организм – «гастрея», оболочка тела которого состоит изо двух слоев, экто- и энтодермы. Энтодерма окружает внутреннюю миарола – идиопатический кишечник, наружный открыто единственным отверстием – первичным ртом. Организация гастреи соответствует принципиальному плану строения кишечнополостных (тип Coelenterata), которых Геккель и рассматривал что необычно примитивных многоклеточных животных.

    2. Мечников обратил внимательность на то, что будто бы у примитивных кишечнополостных гаструляция происходит не посредством инвагинации (впячивания одного полюса однослойного зародыша — бластулы), что будто бы характерно воеже значительнее высокоорганизованных групп, так чрез миграции некоторых клеток изо однослойной стенки тела внутрь.

    В связи с этим Мечников модифицировал гипотезу Геккеля следующим образом. В сфероидной колонии простейших – жгутиконосцев клетки ее однослойной стенки, захватывавшие (фагоцитировавшие) пищу, мигрировали воеже ее переваривания внутрь, в миарола колонии (подобно миграции клеток будущей энтодермы в процессе гаструляции кишечнополостных). Эти клетки образовали рыхлое внутреннее собрание – фагоцитобласт, функцией которого стало быть порука прощевайте организма пищей, включительно ее переваривание и распределение, здесь что поверхностный криолитозона клеток – кинобласт – осуществлял функции защиты и движения организма. Эта гипотетическая интерфаза эволюции Metazoaбыла названа Мечниковым фагоцителлой (или паренхимеллой); ее конституция соответствует таковому паренхимулы, личинки некоторых кишечнополостных и губок. В дальнейшем что цанга к повышению активности питания у потомков фагоцителлы произошла эпителизация фагоцитобласта с образованием первичного кишечника и возникновением ротового отверстия в книга месте, где-либо происходила преимущественная мигрирование клеток внутрь. Гипотеза Мечникова, что и биогенез Геккеля, рассматривает в качестве необычно примитивных многоклеточных животных кишечнополостных и губок.

    В осадочных породах кембрия (первого периода палеозойской эры), начиная с самых нижних горизонтов, неожиданно возникает огромное множество и преизбыток остатков ископаемых организмов. К концу кембрия появляются почесть все известные типы многоклеточных животных. Этот детонация формообразования на границе протерозоя и палеозоя — одна изо самых загадочных событий в истории жизни на Земле. Благодаря этому мать кембрийского периода является столь заметной вехой, что будто бы нередко все предшествующее перфект в геологической истории, т. е. наотрез криптозой, именуют «докембрием».

    Хотя в позднем протерозое уже сложились многие типы Metazoa, захоронения представителей этих групп в отложениях позднего протерозоя редки, что будто бы объясняется отсутствием у большинства докембрийских животных твердого скелета. В раннем кембрии таковский скелет появился у самых разных групп животных. При этом скелетные ткани и антропотомия скелета были наотрез различны у разных групп: ото гибких членистых хитиновых панцирей членистоногих прежде монолитных известковых раковин моллюсков и плеченогих.

    Многие важнейшие события в ходе докембрийской и послекембрийской эволюции объясняет гипотеза, выдвинутая в 60-е гг. Л.Беркнером и Л.Маршаллом, которая опирается на закономерные изменения условий в среде обитания древних организмов. Эта биогенез связывает процветание жизни на Земле с изменениями содержания кислорода в теллурический атмосфере.

    В современной атмосфере Земли содержится сбоку 21% кислорода.

    В первичной атмосфере Земли количество свободного кислорода не могло превышать 0,001 ото современного его содержания. Это небольшое количество выделялось в результате фотодиссоциации воды ультрафиолетовыми лучами; халькоген мимолетно входил в различные химические реакции и по-новому оказывался в химически связанном состоянии.

    В условиях бескислородной атмосферы рассылка жизни было претенциозно значительнее ограниченным, нежели ныне. В современной атмосфере жесткая ультрафиолетовая излучение поглощается озоновым экраном – слоем озона (О3), образующегося на высоте сбоку 50 км изо кислорода (О2) подо воздействием солнечного излучения и распределяющегося предпочтительно в 15-60 км ото теллурический поверхности. В бескислородной атмосфере раннего протерозоя озоновый бронеэкран отсутствовал, и житье могла развиваться редко подо зашитой слоя воды толщиной сбоку 10 м. Получающие наибольшие количества энергии солнечного излучения поверхностные слои воды были недоступны воеже организмов. Естественно, что будто бы наотрез безжизненны были и материки.

    С появлением фотосинтеза в атмосферу стал выделяться кислород.

    Когда вмещение кислорода достигло 0,01 ото современного (так называемая точка Пастера), у организмов впервинку появилась осуществимость использовать воеже удовлетворения своих энергетических потребностей аэробную диссимиляцию. Другими словами, после того достижения точки Пастера стало быть вероятно дыхание, которое почесть в 14 как-то раз энергетически эффективнее, нежели брожение.

    Среди современных организмов таким манером называемые факультативные аэробы, каковыми являются многие бактерии и некоторые дрожжевые грибы, близ уменьшении содержания кислорода ниже точки Пастера используют брожение, близ повышении его содержания превыше этой точки – веяние (эффект Пастера).

    Но приобретение пастеровской точки в развитии атмосферы Земли знаменовалось не редко появлением возможности аэробной диссимиляции. При содержании кислорода в атмосфере в количестве 0,01 ото современного формируется озоновый экран, некоторый может статься защитить ото жесткой ультрафиолетовой радиации уже и верхние слои воды в водоемах (требуется «помощь» лишь только безукоризненно 1 м воды). Это, во-первых, позволяет организмам освоить верхние слои водоемов, необычно богатые солнечной энергией; в результате нетерпимо усиливается эффективность фотосинтеза, увеличивается биопродукция и гуттация свободного кислорода. Во-вторых, здорово расширяется манеж жизни: условия в водоемах претенциозно разнообразнее на малых глубинах, нежели на больших. Освоение сего разнообразия условий в богатой энергией среде обитания непредотвратимо повдоль всей вероятности было привести к резкому повышению разнообразия форм жизни, к подлинному взрыву формообразования.

    По расчетам Беркнера и Маршалла, точка Пастера в эволюции атмосферы Земли была пройдена безукоризненно 620 млн. лет назад; повдоль мнению некоторых других ученых, возможно, претенциозно первым делом – в промежутке 700-1000 млн лет назад. Но, вот всяком случае, точка Пастера была пройдена в позднем протерозое, недавно (в геологическом смысле слова) прежде рубежа нижнего кембрия. В этом Беркнер и Маршалл видят пневмоключ к решению загадки нижнекембрийского взрыва формообразования в эволюции организмов, некоторый последовал после достижением точки Пастера в атмосфере и логически вытекает изо последствий сего события (интенсификация метаболизма, освоение множества новых разнообразных местообитаний, прогрессирование фотосинтеза, поднимание биопродукции, убыстрение эволюции).

    После достижения содержания кислорода в атмосфере, равного 0,1 ото современного (вторая точка Пастера), озоновый бронеэкран уже в состоянии полностью защитить организмы ото действия жесткой ультрафиолетовой радиации. С сего момента организмы могут начать освоение суши что среды обитания. По расчетам Беркнера и Маршалла, это повдоль всей вероятности было случиться в конце ордовика (около 420 млн лет назад). Действительно, безукоризненно к этому времени относится выход первых наземных организмов. (По мнению ряда других ученых, вмещение кислорода в атмосфере соответствующее 10% ото современного, было достигнуто уже к началу кембрия, безукоризненно 580 млн лет назад).

    Современное вмещение кислорода в атмосфере было достигнуто в конце пермского периода.

    Гипотеза Беркнера и Маршалла привлекательна не редко своей логичностью и последовательностью, но и перспективностью дальнейшего развития этих идей. Как мы уже упоминали, на рубеже нижнего кембрия у самых различных групп организмов развивается жесткий скелет, облегчающий их фоссилизацию. Формирование скелета может статься быть вдобавок непосредственным следствием повышения содержания кислорода в атмосфере. Как показали Р. и Е. Раффы, близ низком содержании кислорода в окружающей среде размеры тела многоклеточных животных не могли быть большими (вследствие низкого уровня метаболизма и энергетики организмов); газообмен с внешней средой, вероятно, осуществлялся диффузно, насквозь поверхность тела; близ этом дородность стенок тела не могла превышать нескольких миллиметров. Для таких организмов не возникало необходимости в опорном внутреннем скелете, так защитные наружные скелетные образования препятствовали бы газообмену. К.Тоув пришел к выводу, что будто бы у докембрийских животных в условиях малого содержания кислорода в окружающей среде не могло быть вдобавок щедро развитых соединительнотканных образований, формирующих основу воеже развития скелета. Прочность соединительнотканных структур основывается на содержании в них белочка коллагена, в состав которого входит гликокол оксипролин. Ее просвещение вероятно редко близ удовлетворительно высоком содержании кислорода в окружающей среде. Следовательно, близ низком содержании кислорода репликация коллагена был биохимически затруднен, и организмы не могли иметь прочных соединительнотканных структур, так следовательно и скелета, и до чертиков культурный мышечной системы (работа которой эффективна лишь только близ наличии соответствующих опорных образований).

    Тенденции в эволюции биосферы(по Э. И. Колчинскому, 1988)

    • постепенное эскалация общей ее биомассы и продуктивности;
    • прогрессивное глинонакопление аккумулированной солнечной энергии в поверхностных оболочках Земли;
    • увеличение информационной емкости биосферы, проявляющейся в нарастающем росте органических форм, увеличении числа геохимических барьеров и возрастании дифференцированности физико-географической структуры биосферы;
    • усиление некоторых биогеохимических функций живого вещества и выход новых функций; прогрессирование преобразующего воздействия жизни на атмосферу, гидросферу, литосферу и эскалация роли живого вещества, продуктов его жизнедеятельности в геологических, геохимических и физико-географических процессах; экспансия сферы действия биологического (биотического) круговорота и осложнение его структуры.
  • Биологический вихрь химических элементов.
  • Солнечная активность на Земле вызывает пара круговорота веществ: большой, разве геологический, необычно блестяще вырисовывающийся в круговороте воды и циркуляции атмосферы, и малый, агробиологический (биотический), раскручивающийся на основе большого и состоящий в непрерывном, циклическом, но неравномерном вот времени и пространстве, и эскортирующийся значительнее разве меньше значительными потерями закономерного перераспределения вещества, энергии и информации в пределах экологических систем различного уровня организации.

    Взаимодействие абиотических факторов и живых организмов экосистемы сопровождается непрерывным круговоротом вещества посередине биотопом и биоценозом в виде чередующихся таким манером органических, таким манером минеральных соединений. Обмен химических элементов посередине живыми организмами и неорганической средой, различные стадии которого происходят среди экосистемы, называют биогеохимическим круговоротом, разве биогеохимическим циклом.

    Существование подобных круговоротов создает осуществимость воеже саморегуляции (гомеостаза) системы, что будто бы придает экосистеме устойчивость: удивительное твердость процентного содержания различных элементов.

    Основные биохимические круговороты:

    Круговорот воды.Самый страшный повдоль переносимым массам и повдоль затратам энергии вихрь на Земле — это планетарный гидрологический раунд — вихрь воды.

    Данный вихрь — это не редко электроперенос водных масс. Это фазовые превращения, просвещение растворов и взвесей, параагглютинация осадков, кристаллизация, процессы фотосинтеза, так вдобавок разнообразные химические реакции.

    В жидком, твердом и парообразном состояниях одежавель присутствует вот всех трех главных составных частях биосферы: атмосфере, гидросфере, литосфере. Вода, перманентно переходя изо одного состояния в другое, совершает парень и бесконечный круговороты. Испарение воды с поверхности океана, конденсация водяного пара в атмосфере и параагглютинация осадков на поверхность океана образует парень круговорот. Когда водяной пар переносится воздушными течениями на сушу, вихрь становится претенциозно сложнее. При этом статья осадков испаряется и поступает противоположно в атмосферу, другая — питает реки и водоемы, но в итоге по-новому возвращается в бог речным и подземным стоками, завершая единица самым бесконечный круговорот.

    Несмотря на насчет малую толщину слоя водяного пара в атмосфере, в аккурат атмосферная вода играет основную цена в циркуляции воды и ее биогеохимическом круговороте. В целом воеже прощевайте земного шара существует наотрез источник притока воды — атмосферные осадки и наотрез источник расхода — испарение. В жизнедеятельности растений огромная цена воды принадлежит осуществлению процессов фотосинтеза (важнейшее кулиса биологического круговорота) и транспирации.

    Биотический (биологический) круговорот. Под биотическим (биологическим) круговоротом понимается вращение веществ посередине почвой, растениями, животными и микроорганизмами. По определению Ремезова, Родина и Базилевич, биотический (биологический) вихрь — это прибывание химических элементов изо почвы, воды и атмосферы в живые организмы, фоссилизация в них поступающих элементов в новые сложные соединения и реверсирование их противоположно в процессе жизнедеятельности с ежегодным опадом части органического вещества разве с полностью отмершими организмами, входящими в состав экосистемы.

    Первичный биотический вихрь состоял изо примитивных одноклеточных продуцентов (П) и редуцентов-деструкторов (Д). Микроорганизмы способны мимолетно размножаться и приспосабливаться к разным условиям, примерно сказать использовать в своем питании всевозможные субстраты — источники углерода. Высшие организмы такими способностями не обладают. В целостных экосистемах они могут существовать в виде надстройки на фундаменте микроорганизмов.

    Вначале развиваются многоклеточные растения (Р) — высшие продуценты. Вместе с одноклеточными они создают в процессе фотосинтеза органическое вещество, используя энергию солнечного излучения. В дальнейшем подключаются первичные консументы — растительноядные животное (Т), так посему и плотоядные консументы. Это в полной мере относится и к биотическому круговороту водных экосистем, примерно сказать океана.

    Все организмы занимают определенное вместилище в биотическом круговороте и выполняют свои функции повдоль трансформации достающихся им ветвей потока энергии и повдоль передаче биомассы. Всех объединяет, обезличивает их вещества и замыкает наотрез вертикал способ одноклеточных редуцентов (деструкторов). В абиотическую среду биосферы они возвращают все элементы, необходимые воеже новых и новых оборотов.

    Следует подчеркнуть необычно важные особенности биотического круговорота.

    Фотосинтез относится к мощному естественному процессу, вовлекающему ежегодно в вихрь огромные массы вещества биосферы и определяющему ее приподнятый кислородный потенциал. Он выступает регулятором основных геохимических процессов в биосфере и фактором, определяющим наличествование свободной энергии верхних оболочек земного шара. Фотосинтез представляет собой химическую реакцию, которая протекает, что известно, после корсчет солнечной энергии близ участии хлорофилла зеленых растений:

    За корсчет углекислоты и воды синтезируется органическое вещество и выделяется крылатый кислород. Прямыми продуктами фотосинтеза являются различные органические соединения.

    Глюкоза является простейшим продуктом фотосинтеза, просвещение которой совершается следующим путем:

    6СО2+6Н2О → С6Н2О6+6О2.

    Помимо фотосинтеза с участием кислорода (так именуемый кислородный фотосинтез) необходимо остановиться и на бескислородном фотосинтезе, разве хемосинтезе.

    К хемосинтезирующим организмам относятся нитрификаторы, карбоксидобактерии, серобактерии, тионовые железобактерии, водородные бактерии. Они называются таким манером повдоль субстратам окисления, которыми могут быть NH3, NO2-, CO, H2S, S, Fe2+, H2. Некоторые виды — облигатные хемолитоавтотрофы, другие — факультативные. К последним относятся карбоксидобактерии и водородные бактерии. Хемосинтез характерен воеже глубоководных гидротермальных источников.

    Фотосинтез происходит после немногим исключением на всей поверхности Земли, создает великий геохимический термоэффект и может статься быть выражен что количество всей массы углерода, вовлекаемой ежегодно в абиогенез органического — живого вещества всей биосферы. В наотрез вихрь материи, связанной с построением посредством фотосинтеза органического вещества, вовлекаются и такие химические элементы, что N, P, S, так вдобавок металлы — К, Са, Mg, Na, Al.

    При гибели организма происходит попятный базификация — гниение органического вещества посредством окисления, гниения и т. д. с образованием конечных продуктов разложения. Следовательно, общую реакцию фотосинтеза годится выразить в глобальном масштабе следующим образом:

    жизнь

    mCO2+nH2O → Сm• n(Н2О) + mО2..

    смерть

    В биосфере Земли нынешний базификация приводит к тому, что будто бы количество биомассы живого вещества приобретает тенденцию к определенному постоянству. Биомасса биосферы (2·1012т). Растения Земли ежегодно продуцируют органическое вещество, равное 1,6·1011т, разве 8% биомассы биосферы. В среднем кайнозой обновления биомассы равен 12,5 годам. Масса живого вещества и продуктивность биосферы были такими же ото кембрия прежде современности (530 млн лет). По поводу данных расчетов Н. С. Печуркин (1988) писал: «Мы можем утверждать, что будто бы атомы, составляющие наши тела, побывали в древних бактериях, и в динозаврах, и в мамонтах».

    Файлы: Исправления.Стройка.odp
    Размер файла: 8003355 байт.

    ( план – конспект урока 1 класс 5 класс. 6 класс 7 класс 8 класс 9 класс 10 класс Английский язык Литературное чтение Математика Музыка ОБЖ Окружающий мир Оренбургская область Физика ЦОР алгебра биология викторина внеклассное мероприятие география геометрия здоровье игра информатика история классный час конкурс конспект урока краеведение кроссворд литература начальная школа обществознание презентация программа проект рабочая программа русский язык тест технология урок химия экология