Биосфера ее структура эволюция биосферы ноосфера

22. Биосфера, строение, происхождение. Ноосфера, ноогенез.

БИОСФЕРА – пространство на поверхности земного шара, в котором распространены живые существа. Термин был введен в 1875г. Эдуардом Зюссом. Атмосфера, гидросфера, литосфера – составляющие биосферы, в которых существует жизнь. Строение – живое вещество (совокупность живых организмов), костное вещество (все геологические образования, не входящие в состав живых организмов и не созданные ими), биокосное вещество (нефть и т.д.), биогенное вещество – геологические породы, созданные живыми организмами.

ВОЗНИКНОВЕНИЕ биосферы: 3,6 млрд. лет назад возникла жизнь. Теории возникновения жизни:

1. креацизм – божественное возникновение. 2. Самопроизвольное зарождение жизни – жизнь возникла неоднократно. 3. Т. стационарного состояния – всегда существовала. 4. Панспермия – жизнь занесена извне. 5. биохимическая эволюция – в результате процессов, подчиненных химическим и физическим законам.

5.1. Возникновение жизни из неживой природы, т. Чапанина 1953 подтверждена С. Миллером. 3,5 млрд. лет назад не было атм. CO2, H20, CH4, NH3. Эти вещества образовали свободные радикалы. Появление органического вещества – аминокислоты, сахара и др. 3 млрд лет назад образовались первые клетки.

5.2. Развитие клетки организмов 1,5-2 млрд. лет назад

5.3. Большой биологический взрыв. 450 млн. лет назад

5.4. Антропогенный этап 1,5 млн. лет назад

Биогенез – развитие жизни и биосферы. Антропогенез. Ноогенез – развитие разума. Биосфера -> Ноосфера. Ноосфера – сфера разума.

Ноосфера — высшая стадия разви­тия биосферы, связанная с возникновением и станов­лением в ней цивилизованного общества, с периодом, когда разумная деятельность человека становится глав­ным, определяющим фактором развития. По этому поводу В. И. Вернадский (1965, с. 328) писал: «Ноос­фера есть новое геологическое явление на нашей пла­нете. В ней впервые человек становится крупной гео­логической силой. Он может и должен перестраивать своим трудом и мыслью область своей жизни, пере­страивать коренным образом по сравнению с тем, что было раньше». Он также отмечал, что человек нераз­рывно связан с биосферой, уйти из нее не может, его существование есть ее функция, которую он несет с собой всюду, неизбежно изменяя ее. Сам В. И. Вер­надский видел противоречивость отдельных положений концепции о ноосфере, как идей, охватывающих на­иболее острые проблемы человечества и его будущего. По мнению некоторых ученых, еще рано говорить о «сфере разума», или в крайнем случае о самых началь­ных стадиях развития ноосферы, о чем свидетельству­ют многие глобальные экологические проблемы (пар­никовый эффект, кислотные дожди, обезлесивание, опустынивание и др.). Вероятно, ноосферное разви­тие — это разумно управляемое соразвитие человека, общества и природы, при котором удовлетворение жиз­ненных потребностей населения осуществляется без ущерба интересов будущих поколений. Одна древняя индийская мудрость дополняет эту мысль словами: «Природа — это не то, что мы получили в наследство от предков, а то, что мы взяли взаймы у потомков». Современная цивилизация сможет выжить, если бу­дет действовать как единый разумный механизм, не нарушающий равновесия в биосфере, основываясь на коллективном разуме и воле.

Источник

1. Биосфера. Происхождение биосферы. Структура и границы биосферы. Основные этапы эволюции биосферы. Ноосфера. Ноосферогенез.

Биосфера – сложная наружная оболочка Земли, населенная организмами, составляющими в совокупности живое вещество планеты. Термин был введен в 1875г. Эдуардом Зюссом. В 1/3 20века возникло фундаментальное научное направление в естествознании – учение о биосфере, основоположником которого явл-ся В.Вернадский.

Биосфера охватывает нижнюю часть атмосферы до высоты озонового экрана (20-25 км), верхнюю часть литосферы (кора выветривания) и всю гидросферу до глубинных слоев океана. В. И. Вернадский отмечал, что «пределы биосферы обусловлены, прежде всего, полем существования жизни». На развитие жизни, а, следовательно, и границы биосферы оказывают влияние многие факторы и прежде всего наличие кислорода, углекислого газа, воды в ее жидкой фазе. Ограничивают область распространения жизни и слишком высокие или низкие температуры. Элементы минерального питания также влияют на развитие жизни. К ограничивающему фактору можно отнести и сверхсоленую среду (превышение концентрации солей в морской воде примерно в 10 раз). Лишены жизни подземные воды с концентрацией солей свыше 270 г/л.

По представлениям В.Вернадского, биосф включает:

1. живое вещество (совокупность живых организмов)

2. косное вещество (все геологические образования, не входящие в состав живых организмов и не созданные ими)

3. биокосное вещество (нефть)

4. биогенное вещество (геологические породы, созданные живыми организмами)

5. радиоактивное в-во, 6. в-во космического происхождения, 7 рассеянные атомы.

Факторы, определяющие границы биосферы, — неблагоприятные условия для жизни организмов.

Биосфера по вертикали разделяется на две четко обособленные области: верхнюю, освещенную светом, — фотобиосферу, в которой происходит фотосинтез, и нижнюю, «темную», — меланобиосферу, в которой фотосинтез невозможен. На суше граница между ними проходит по поверхности Земли.

В планетарной биосфере выделяют континентальную и океаническую биосферы, которые отличаются геологическими, географическими, биологическими, физическими и другими условиями. Нижний предел распространения живого ограничивается дном океана (глубина около 11 км) или изотермой в 100 град. C в литосфере (по данным сверхглубокого бурения на Кольском полуострове эта цифра составляет около 6 км). Фактически жизнь в литосфере прослеживается до глубины 3-4 км. Таким образом, вертикальная мощность океанической биосферы составляет 17 км, сухопутной до 12 км. Вверх, в атмосферу, биосфера простирается не выше наибольших плотностей озонового экрана, что составляет 22-24 км. Следовательно, предел протяженности биосферы на Земле выражается цифрой 33-35км, хотя теоретически он может быть более широким.

Происх-е биосферы: современная биосф возн не сразу, а в рез-те длительной эволюции в процессе постоянного взаимодействия абиотич и биотич ф-ров. (см продолжение на др стр)(стоянного взаимодействия абиотич и биотич ф-ров.сразу, а в рез-те длительной эволюции-ва промежутка времени

вести к гибели сис

В сжатом виде идеи В.Вернадского об эволюции биосферы м.б. сформулированы следующим образом:

1 . вначале сформировалась литосфера, а затем после появления жизни на суше – биосфера.

2. современное живое вещ-во генетически связано с живым вещ-вом прошлых геологических эпох.

3. живые орг-мы – главный фактор миграции хим эл-тов в земной коре

4. кол-во орг-мов бесконечно велико и действуют они практически в течение бесконечно большого промежутка времени

5. основным движущим фактором развития процессов в биосфере явл-ся биохим энергия живого в-ва

Происхождение биосферы: 3,6 млрд. лет назад возникла в воде, О2 не было.

1 этап Возникновение жизни из неживой природы, т. Чапанина 1953 подтверждена С. Миллером. 3,5 млрд. лет назад не было атм. CO2, H20, CH4, NH3. Эти вещества образовали свободные радикалы. Появление органического вещества – аминокислоты, сахара и др. 3 млрд. лет назад образовались первые клетки.

2 этап Развитие клетки организмов 1,5-2 млрд. лет назад

3 этап Большой биологический взрыв. 450 млн. лет назад

4 этап Антропогенный этап 1,5 млн. лет назад

Ноосфера (сфера разума) – высшая стадия развития биосферы. Понятие ноосферы возникло в связи с оценкой роли чвка в эволюции биосферы. По мнению многих ученых, ноосф в будущем станет особой обл-тью Солнечной системы.

Ноосферогенез – развитие разума.

Биосфера -> Ноосфера. Ноосфера – сфера разума.

Источник

26. Биосфера, её структура и закономерности развития. Понятие «ноосферы»

Термин «биосфера»впервые был употреблен еще в 1804 г. французским ученым Ж. Б. Ламарком в труде по гидрогеологии для обозначения совокупности живых организмов, населяющих земной шар. В конце XIX в. его использовали австрийский геолог Э. Зюсс и немецкий ученый И. Вальтер практически в том же значении, что и Ламарк. Сегодня это понятие имеет несколько возможных толкований: 1) совокупность всех организмов; 2) область современной жизни; 3) особая оболочка Земли, включающая наряду с организмами и среду их обитания; 4) результат исторического взаимодействия живого и неживого. Современные представления о биосфере и закономерностях ее развития основываются на классических представлениях В. И. Вернадского и его последователей, а также позднейших исследователей (М. М. Камшилов, В. Я. Шипунов, М. И. Будыко, Н. Н. Моисеев, Дж. Андерсон, П. Дювиньо и др.).

Биосферу рассматривают в качестве одного из основных структурных компонентов строения нашей планеты и выделяют такие структурные уровни ее организации, как: молекулярный, клеточный, тканевой, организменный, популяционный и биогеоценотический. Исследования биосферы свидетельствуют о ее природной динамике: 1) морфологические изменения усложняют ее структурную организацию; 2) увеличивается видовое разнообразие живых существ; 3) при сохранении прогрессивной направленности ее развития нарастает устойчивость биосферы; 4) наблюдается общая миниатюризация форм жизни.

Философский смысл понятие биосфера получило у В. Вернадского, который ввел термин живое вещество, охватывающий совокупность населяющих Землю организмов, а биосферой стал называть всю ту среду, в которой оно находится. В биосфере существует пленка жизни с максимальной концентрацией живого вещества. Между неживыми (косными) природными телами и живыми веществами постоянно осуществляется энергетический обмен, выражающийся в движении атомов, вызванным живым веществом. Живое вещество охватывает всю биосферу, создает и изменяет ее. Неживое вещество доминирует в структуре биосферы. Деятельность человека по изменению природной среды рассматривается как закономерный этап эволюции биосферы, который должен привести к тому, что под влиянием научной мысли и коллективного труда биосфера Земли должна перейти в новое состояние, именуемое ноосферой.

Понятие ноосфера (греч. noоs – разум, sphaira – шар) впервые использовал французский математик Э. Леруа в 1927 г., но, по его признанию, оно возникло у него под влиянием лекций В. Вернадского о биосфере Земли. Данный термин встречается и в концепции «христианского эволюционизма» французского естествоиспытателя и мистика П. Тейяра де Шардена и обозначает часть природы, представляющую собой чисто духовное явление, т. е. «мыслящий пласт», разворачивающийся над миром растений и животных – вне биосферы и над ней.

У В. Вернадского ноосфера – это качественно новый этап эволюции биосферы, определяемый историческим развитием человечества, его трудом и разумом. В этом процессе ноосфера выступает гарантом разумной деятельности человека во Вселенной, что делает ее моделью абсолютной разумности и мировой гармонии.

Источник

Структура и функции биосферы. Эволюция биосферы. Понятие о ноосфере.

Длительный период добиологического развития нашей планеты, определяющийся действием физико-химических факторов неживой природы, закончился качественным скачком – возникновением органической жизни. С момента своего появления организмы существуют и развиваются в тесном взаимодействии с неживой природой, причем процессы в живой природе на поверхности нашей планеты стали преобладающими. Под действием солнечной энергии развивается принципиально новая (планетарных масштабов) система – биосфера. В составе биосферы различают:

♦ живое вещество, образованное совокупностью организмов;

♦ биогенное вещество, которое создается в процессе жизнедеятельности организмов (газы атмосферы, каменный уголь, известняки и др.);

♦ косное вещество, образующееся без участия живых организмов (основные породы, лава вулканов, метеориты);

♦ биокосное вещество, представляющее собой совместный результат жизнедеятельности организмов и абиогенных процессов (почвы).

Эволюция биосферы обусловлена тесно взаимосвязанными между собой тремя группами факторов: развитием нашей планеты как космического тела и протекающих в ее недрах химических преобразований, биологической эволюцией живых организмов и развитием человеческого общества.

Границы жизни определяются факторами земной среды, которые препятствуют существованию живых организмов. Верхняя граница биосферы проходит на высоте около 20 км от поверхности Земли и отграничена озоновым слоем, который задерживает коротковолновую часть ультрафиолетового излучения Солнца, губительную для жизни. В гидросфере земной коры живые организмы населяют все воды Мирового океана – до 10–11 км в глубину. В литосфере жизнь встречается на глубине 3,5–7,5 км, что обусловлено температурой земных недр и уровнем проникновения воды в жидком состоянии.

Атмосфера. Газовая оболочка Земли состоит в основном из азота и кислорода. В небольших количествах в ней содержатся диоксид углерода (0,003 %) и озон. Состояние атмосферы оказывает большое влияние на физические, химические и биологические процессы на поверхности Земли и в водной среде. Для процессов жизнедеятельности особенно важны: кислород, используемый для дыхания и минерализации мертвого органического вещества; диоксид углерода, используемый зелеными растениями в фотосинтезе; озон, создающий экран, защищающий земную поверхность от ультрафиолетового излучения. Атмосфера образовалась в результате мощной вулканической и горообразовательной деятельности, кислород появился значительно позднее как продукт фотосинтеза.

Гидросфера. Вода – важный компонент биосферы и необходимое условие существования живых организмов. Большое значение имеют газы, растворенные в воде: кислород и диоксид углерода. Их содержание широко варьируется в зависимости от температуры и присутствия живых организмов. В воде содержится в 60 раз больше диоксида углерода, чем в атмосфере. Гидросфера формировалась в связи с развитием геологических процессов в литосфере, при которых выделялось большое количество водяного пара.

Литосфера. Основная масса организмов литосферы находится в почвенном слое, глубина которого не превышает нескольких метров. Почва состоит из неорганических веществ (песок, глина, минеральные соли), образующихся при разрушении горных пород, и органических веществ – продуктов жизнедеятельности организмов.

Эволюция биосферы

Все компоненты биосферы тесно взаимодействуют между собой, составляя целостную, сложно организованную систему, развивающуюся по своим внутренним законам и под действием внешних сил, в том числе космических (солнечного излучения, гравитационных сил, магнитных полей Солнца, Луны и др. небесных тел)

По современным представлениям, развитие безжизненной геосферы, т.е. оболочки, образованной .веществом Земли, происходило на ранних стадиях существования нашей планеты, миллиарды лет назад. Изменения облика Земли были связаны с геологическими процессами, происходившими в земной коре, на поверхности и в глубинных слоях планеты и находили проявление в извержениях вулканов, землетрясениях, подвижках земной коры, горообразовании. Такие процессы происходят и сейчас на безжизненных планетах солнечной системы и их спутниках — Марсе, Венере, Луне.

С возникновением жизни (саморазвивающихся устойчивых форм) сначала медленно и слабо, затем все быстрее и значительнее стало проявляться влияние живой материи на геологические процессы Земли.

Деятельность живого вещества, проникшего во все уголки планеты, привела к возникновению нового образования — биосферы — тесно взаимосвязанной единой системы геологических и биологических тел и процессов преобразования энергии и вещества. Размеры преобразований, осуществляемых живой материей, достигли планетарных масштабов, существенно видоизменив облик и эволюцию Земли.

Так, например, в результате процесса фотосинтеза — деятельности зеленых растений, образовался современный газовый состав атмосферы, в ней появился кислород. В свою очередь на активность фотосинтеза существенно влияет концентрация углекислого газа в атмосфере, наличие влаги и тепла. Ноосфера (от греч. noos — разум) — сфера разума, буквально «мыслящая оболочка». Термин введен в науку в конце 20-х годов нашего века. Однако до сих пор представления о ноосфере остаются крайне противоречивыми. Ноосферное учение признается, с одной стороны, как величайшее научное достижение, более того, как основной закон социальной экологии, с другой — как светлая, но зыбкая мечта об управляемой человеческим разумом окружающей среде или даже утопия. Велики различия и в понимании ноосферного времени. Одни полагают, что ноосфера — наша реальность, по мнению других, это лишь вероятное будущее.

Понятие ноосферы

В современной науке понятие ноосферы имеет довольно широкий спектр толкований, однако, на наш взгляд, следует согласиться с положением Г.А. Бачинского о том, что ноосфера представляет собой глобальную оптимизированную социально-экологическую систему. Понятие социально-экологической системы получило достаточно широкое, хотя и неоднозначное применение в работах Г.А. Бачинского, А.Н. Гончаренко, Э.В. Гирусова, Н.Н. Моисеева, И.Ф. Реймерса и др. Ее можно рассматривать как экологическую систему, включенную в сферу общественных отношений, т. е. как саморегулирующуюся природную систему, динамическое равновесие которой обеспечивается обществом.

Ноосферу как глобальную оптимизированную социально-экологическую систему можно представить как комплекс четырех взаимосвязанных подсистем:

— природной (вода, воздух, рельеф, климат, флора, фауна и т. д.);

-экономической (население, промышленность, сельское хозяйство, транспорт и т. д.);

-социокультурной (наука, искусство, здравоохранение, образование, религия и т. д.);

— этносоциальной (быт, традиции, обычаи, язык и т. д.).

В отличие от всех опубликованных работ по проблеме устойчивого развития и ноосферы глобалистика впервые вводит в их концепцию количественные критерии. Тогда понятие ноосферы можно сформулировать следующим образом.

Ноосфера — непрерывно расширяющаяся в пространстве и во времени сфера разума и духа, сфера основанной на них жизнедеятельности Земной цивилизации, ядром которой служит историческая биосфера Земли. Неограниченная во времени жизнедеятельность Земной цивилизации достигается гармоничным взаимодействием человечества и биосферы, регламентированным индексом устойчивости развития (меньше единицы), и гармонией внутри самого общества (определяемой индексом социально-экономической дисгармонии меньше 10-15).

Под словами «непрерывно расширяющаяся в пространстве» понимается экспансия человечества в космическое пространство.

Введение в концепцию ноосферы количественных критериев рассеивает туман вседозволенных толкований, делает концепцию научно-конструктивной, ясной и удобной для дальнейшего развития учения о ноосфере.

Что касается проблемы «устойчивое развитие – ноосфера», то очень важно понять, что термин «устойчивое развитие» означает лишь тип развития человеческого общества, предшествующий становлению ноосферы. Этот термин не может охватить необычайно широкий спектр содержания и функционирования самого общества, возможного взаимодействия нашей цивилизации с другими космическими цивилизациями. Он ограничен по содержанию.

Проблема преобразования биосферы в ноосферу, сформулированная В.И. Вернадским, поднимается в XXI веке до проблемы конструирования и становления Земной ноосферной цивилизации.

Источник