Реферат на тему:
Біосфера
План
Загальна характеристика та структура біосфери.
Еволюція біосфери. Роль живої речовини.
Екосистеми. Процеси, що відбуваються в середині екосистем. Харчові ланцюги. Екологічні піраміди.
1. Загальна характеристика й структура біосфери.
Біосфера є найбільш великою (глобальною) екосистемою Землі.
Це складна за складом, будовою й органісті оболонка, що охоплює нижню частину атмосфери, всю гідросферу та верхню частину літосфери, що населені живими організмами, "область існування живої речовини" (В.І.Вернадський).
Термін біосфера введений в 1875 р. австрійським ученим геологом Е. Зюсом.
Учення про біосферу, як про активну оболонку Землі, в якій сукупна діяльність живих організмів (у тому числі й людини) проявляється як геохімічний фактор планетарного масштабу та значення, створено В.І.Вернадським (1926).
"Межі біосфери зумовлені, передусім, полем існування життя" (Вернадський В.І. "Біосфера"). Це "поле існування життя", особливо активного, за новітніми даними, обмежено в прямовисній межі, головним чином, висотою майже 6 км над рівнем моря, до якої зберігаються позитивні температури у атмосфері і можуть жити хлорофілоносні рослини-продуценти (6.2 км у Гімалаях).
Вище мешкають лише павуки, ногохвістки і деякі кліщі, які споживають зерна рослинної пилки, спори рослин, мікроорганізми та ін. органічні частки, що заносяться вітром. Ще вище живі організми потрапляють лише випадково.
Нижня межа існування активного життя традиційно обмежується дном океану та ізотермою 100° С в літосфері, розташованими відповідно на відмітках майже 11 км та, за даними надглибокого буріння на Кольському півострові, майже 6 км (фактично життя розповсюджено в літосфері до глибини 3-4 км). Таким чином, прямовисна потужність біосфери в океанічній області Землі досягає понад 17 км, а в суходольній – 12 км.
Біосфера включає в себе всі живі організми (живу речовину), біогенні, біокосні і косні речовини, таким чином є областю системної взаємодії живої і косної речовини на планеті. До біосфери відноситься і людське суспільство з його виробництвом.
Жива речовина – сукупність тіл живих організмів, що населяють Землю поза залежністю від їх систематичної належності. Загальна маса живої речовини оцінюється величиною 2,4*10 т (в сухій масі).
За різними оцінками, в наш час на Землі існує майже 2 млн. видів організмів, з них на частку рослин припадає майже 500 тис. видів, а на частку тварин – 1,5 млн. видів.
Маса рослин – фото синтетиків на Землі складає 2,4*10 т, а вторинних організмів (тваринних) – 0,023*10 т. Біомаса мікроорганізмів не оцінена належним чином, але припускається, що вона значно менше біомаси вищих організмів.
В.І.Вернадський неодноразово зазначав, що жива речовина невіддільна від біосфери, є її функцією і, одночасно, "однією з самих могутніх геохімічних сил нашої планети". Жива речовина являє собою нерозривну молекулярно-біохімічну єдність, системне ціле з характерними для кожної геологічної епохи рисами. Знищення багатьох видів живої речовини людиною може порушити цю єдність, що призведе до різкої зміни молекулярно-біохімічних властивостей живої речовини і можливості існування багатьох високоорганізованих видів, що процвітають, і в тому числі, надто певно, і самої людини. Звідси випливає важливість збереження видів і в цілому живої речовини сучасного геологічного періоду.
Біогенна речовина – речовина що утворювалася або перероблялася організмами (нафта, газ, руда та ін.).
Біокосна речовина – речовина, "що утворюється одночасно живими організмами і косними процесами" і є "закономірною структурою з живої і косної речовини" (наприклад, грунт).
Косна речовина – речовина, "що утворюється процесами, в яких жива речовина не бере участь". (Вернадський В.І. "Хімічна будова біосфери Землі і її оточення"). Наприклад, вивержені гірські породи.
2. Еволюція біосфери. Роль живої речовини.
Геохімічний розвиток нашої планети починає змінюватися з моменту появи на ній живої речовини (4 млрд. років тому). За цей період (а це шість сьомих історії земної кори) відбувається стрункий процес ускладнення живих систем.
Згідно із законом біогенної міграції атомів (закон Вернадського) міграція елементів на земній поверхні і в біосфері в цілому відбувається під переважним впливом живої речовини, організмів. Так було і в геологічному минулому, мільйоні років тому, таке і є в сучасних умовах. Жива істота або приймає участь в біохімічних процесах безпосередньо, або утворює відповідне, багате киснем, вуглекислими газом, воднєм, азотом, фосфором та іншими речовинами, середовище. 2 ,3 млрд. років тому з гідросфери в атмосферу починає проникати вільний кисень (дякуючи життєдіяльності рослин – фото синтетиків). Первісна атмосфера Землі, що складалася з водяної пари, аміаку, метану і водню – продуктів дегазації мантії Землі, змінюється: в ній з`являється кисень (О ), вуглекислий газ (СО), аміак (NH) перетворюється на азот (N). Атмосфера стає біогенною – забезпечує життєдіяльність на нашій планеті.
В протерозойську еру величезного масштабу набула діяльність феробактерій (утворення залежів залізних руд) і синє-зелених водоростей (утворення карбонатних порід). Відбувається утворення та накопичення біогенної та біокосної речовин.
Жива речовина, біомаса якої складає майже 0,0001% від маси біосфери, стає однією з найпотужніших сил нашої планети. Цей етап еволюції біосфери називають біогенезом (від грецької bio – життя і genesis – походження).
Поява людини, людського суспільства, перетворення його на потужну силу, що свідомо, цілеспрямовано, закономірно і неповоротно змінює все навколишнє середовище, знаменує поступовий перехід біосфери на новий етап еволюції: етап розвитку життя біогенез замінюється етапом розвитку розуму – ноогенезом (від грецької ноо – розум), тобто ноосфера закономірно приходить на зміну біосфері..
Сучасне розуміння ноосфери було розроблено у 1930-1940 р.р. В.І.Вернадським, який зазначав, що "ноосфера знаходиться не над біосферою, не поза нею, а є закономірним і неминучим етапом розвитку самої біосфери, етапом розумного регулювання взаємовідносин людини і