В.И.Вернадский – основоположник учения о биосфере. Выявление глобальной роли живого вещества.

Одним из выдающихся естествоиспытателей, который посвятил себя изучению протекающих в биосфере процессов, был академик В.И.Вернадский. Он стал основоположником научного направления, названного им биогеохимией, которое легло в основу современного учения о биосфере.

В. И. Вернадский доказал, что, как бы слаб ни был каждый организм в отдельности, все они, вместе взятые, на протяжении длительного отрезка времени выступают как мощный геологический фактор, играющий существенную роль в жизни нашей планеты. Геологическая деятельность живых организмов проявляется как следствие следующих их особенностей: они теснейшим образом связаны с окружающей средой и взаимодействуют с ней в процессе обмена веществом и энергией; обмен веществ организмов со средой осуществляется в процессе биологического круговорота; суммарный эффект результатов деятельности организмов проявляется на протяжении очень длительных (в сотни миллионов лет) отрезков времени.

В 1926 году Вернадский опубликовал в Ленинграде книгу под названием «Биосфера», которая ознаменовала рождение новой науки о природе, о взаимосвязи с ней человека. В этой работе биосфера впервые показана как единая динамическая система, населенная и управляемая жизнью, живым веществом планеты. «Биосфера - организованная, определенная оболочка земной коры, сопряженная с жизнью». В работах по биосфере ученый показал, что взаимодействие живого вещества с веществом косным есть часть большого механизма земной коры, благодаря которому происходят разнообразные геохимические и биогенные процессы, миграции атомов, осуществляется их участие в геологических и биологических циклах.

В. И. Вернадский впервые показал, что химическое состояние наружной коры нашей планеты всецело находится под влиянием жизни и определяется живыми организмами, с деятельностью которых связан великий планетарный процесс - миграция химических элементов в биосфере.

Биосфера представляет собой сложнейшую планетарную оболочку жизни, населенную организмами, составляющими в совокупности живое вещество. Это самая крупная (глобальная) экосистема Земли - область системного взаимодействия живого и косного вещества на планете. Совокупная деятельность живых организмов в биосфере проявляется как геохимический фактор планетарного масштаба.

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». Предел протяженности биосферы на Земле выражается цифрой 33-35км, хотя теоретически он может быть более широким.

Вещественный состав биосферы также разнообразен. В. И. Вернадский включает в него семь глубоко разнородных, но геологически не случайных частей:

-живое вещество;

-биогенное вещество - рождаемое и перерабатываемое живыми организмами

-косное вещество, образуемое без участия живых организмов

-биокосное вещество - косное вещество, преобразованное живыми организмами

-вещество радиоактивного распада

-рассеянные атомы земного вещества и космических излучений;

-вещество космического происхождения в форме метеоритов, космической пыли и др.

Разрабатывая учение о биосфере, В.И. Вернадский пришел к выводу, что главным трансформатором космической энергии является зеленое вещество растений.

Живое вещество – это совокупность существующих (или существовавших в определенный отрезок времени) живых организмов, являющихся мощным геологическим фактором. Оно трансформирует солнечную энергию и вовлекает неорганическую материю в непрерывный круговорот.Живое вещество биосферы химически и геологически является чрезвычайно активным. При его участии образуется органические осадочные породы – биогенные вещества биосферы, а также биокосные вещества - почти все, вода биосферы, почвы, кора выветривания. Химическое состояние биосферы всецело находится под влиянием жизни. А энергия, придающая биосфере ее привычный облик, имеет космическое происхождение. Источником ее является солнце. Но именно живые организмы, совокупность жизни, превращают эту энергию (космическую) в земную, химическую и создают бесконечное разнообразие нашего мира. Этот процесс есть миграция химических элементов в биосфере. Живые организмы осуществляют не только планетарный геохимический круговорот элементов, они создают условия существования и для себя.

Механизмы устойчивости биосферы: гомеостаз и экологическая сукцессия.Гомеостаз-относительное динамическое постоянство состава и свойств внутренней среды и устойчивость основных физиологических функций организма человека, животных и растений. Термин «Гомеостаз» предложен американским физиологом У. Кенноном в 1929. Но представление о постоянстве внутренней среды было сформулировано ещё в 1878 французским учёным К. Бернаром. Г. - результат сложных координационных и регуляторных взаимоотношений, осуществляемых как в целостном организме, так и на клеточном и молекулярном уровнях. Благодаря приспособительным механизмам физические и химические параметры, определяющие жизнедеятельность организма, меняются в сравнительно узких пределах, несмотря на изменения внешних условий. У высокоорганизованных животных Г. отличается наибольшим совершенством. У человека, млекопитающих, птиц Г.включает поддержание постоянства концентрации водородных ионов и состава крови, температуры тела и многих других функций. Гомеостаз обеспечивается нейро-гуморальными, гормональными и выделительными механизмами. Так, например, выравнивание артериального давления осуществляется регуляторными механизмами, вступающими в действие по принципу цепных реакций с обратными связями. Г. у растений - сохранение постоянства оводнённости листьев путём открывания и закрывания устьиц. Понятие Г. применимо также к сообществам организмов - сохранение постоянства видового состава и числа особей в биоценозах. Сукцессия— последовательная необратимая и закономерная смена одного биоценоза (фитоценоза, микробного сообщества, биогеоценоза и т. д.) другим на определённом участке среды. Теорию сукцессий изначально разрабатывали геоботаники, но затем стали широко использовать и другие экологи. Одним из первых теорию сукцессий разработал Ф. Клементс и развил В. Н. Сукачёв, а затем С. М. Разумовский. Термин введён Ф. Клементсом для обозначения сменяющих друг друга во времени сообществ, образующих сукцессионный ряд (серию) где каждая предыдущая стадия (серийное сообщество) формирует условия для развития последующего по степени постоянства процесса (постоянные и непостоянные). Сукцессии делят на первичные и вторичные. Первичные сукцессии. Они начинаются на субстрате, не измененном деятельностью живых организмов. Так, через серию промежуточных сообществ формируются устойчивые сообщества на скалах, песках, обрывах, Одна из основных функций сукцессии такого рода — постепенное накопление органических остатков и создание (или изменение) почвы первичными колонистами. Далее меняется гидрологический режим и происходят прочие изменения местообитания. Вторичные сукцессии. Они развиваются на субстрате, первоначально измененном деятельностью комплекса живых организмов, существовавших на данном месте ранее — до пожара, наводнения, вырубки и т. п. В таких местах обычно почва или донные отложения не уничтожены, т. е. сохраняются богатые жизненные ресурсы и сукцессии чаще всего бывают восстановительными. Здесь в почве могут сохраняться семена, споры и органы вегетативного размножения, например корневища, которые будут влиять на сукцессию.

34.Ключевые положения концепции ноосферы В.И.Вернадского.

Ноосфера (от греч. noos - разум и сфера), новое эволюционное состояние биосферы, при котором разумная деятельность человека становится решающим фактором ее развития. Термин «ноосфера» пере­водится буквально как сфера разума. Впервые его ввел в научный оборот в 1927 г. французский ученый Э. Леруа. Вместе с Тейяром де Шарденом он рассматривал ноосферу как некое идеальное образование, внебиосферную оболочку мысли, окру­жающую Землю.

В своих труда Вернадский указывает ряд конкретных условий, необходимых для становления и существования ноосферы. Перечислим эти условия:
1. Заселение человеком всей планеты.
2. Резкое преобразование средств связи и обмена между странами.
3. Усиление связей, в том числе политических, между всеми странами Земли.
4. Начало преобладания геологической роли человека над другими геологическими процессами, протекающими в биосфере.
5. Расширение границ биосферы и выход 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 искания от давления религиозных, философских и политических построений и создание в государственном строе условий, благоприятных для свободной научной мысли.
10. Продуманная система народного образования и подъем благосостояния трудящихся. Создание реальной возможности не допустить недоедания и голода, нищеты и чрезвычайно ослабить болезни.
11. Разумное преобразование первичной природы Земли с целью сделать её способной удовлетворить все материальные, эстетические и духовные потребности численно возрастающего населения.
12. Исключение войн из жизни общества.

Ключевые положения концепции ноосферы В.И. Вернадского:

а) человечество — великая геологическая сила;

б) эта сила есть разум и воля человека, как существа социально организованного;

в) облик планеты изменён человеком настолько глубоко, что

оказались затронутыми её биогеохимические круговороты;

г) человечество эволюционирует в сторону обособления от остальной биосферы.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: