Учение о биосфере

Астраханский  государственный технический университет 
 

Кафедра гидробиологии 

и общей  экологии 
 
 
 
 

Реферат по дисциплине

«Концепции  современного естествознания»

на тему: «Учение о биосфере» 
 
 
 

Выполнила

студентка ДФМ-11

Артамонова  Любовь

Проверила

Мирник И.В. 
 

Астрахань 2011

     Содержание

     Введение                                                                                                        2

     В. И. Вернадский – основатель учения о биосфере                               3

     Биосфера  и ее компоненты                                                                        7

     Границы биосферы                                                                                   12

     Живое вещество планеты                                                                        14

     Живые организмы и их деятельность                                                   19

     Заключение                                                                                                 25

     Список  литературы                                                                                   26 

     Введение

     Все живые существа тесно связаны  между собой и с окружающей средой, образуя экосистемы — сообщества взаимодействующих организмов. Экосистемой  является и лишайник на стволе дерева, и обширная степь, и океанический шельф. Экосистемы, конечно же, не изолированы друг от друга: существа различных биоценозов вступают между собой в определенные взаимоотношения, прежде всего пищевые, экосистемы обмениваются веществом и энергией. В тесной взаимосвязи они образуют единую планетарную экосистему — биосферу. Термин впервые ввел в науку Ж.-Б. Ламарк в 1803 году, понимая под биосферой всю совокупность живых организмов планеты. В конце ХIХ в. понятие биосферы использовал знаменитый австрийский геолог Э. Зюсс, включив в него и неживую материю осадочных пород.

     Годом рождения учения о биосфере считается 1926 г., когда вышла книга В. И. Вернадского  "Биосфера". Заслуга академика Вернадского — в обобщении огромного количества научных данных, указывающих на тесную взаимосвязь жизни и неживого вещества планеты 

     В. И. Вернадский – основатель учения о биосфере

     Учение о биосфере создал наш отечественный учёный, основатель геохимии и биохимии, Владимир Иванович Вернадский (1863-1945гг.). В 1926 он издал книгу «Биосфера», в которой изложил основы учения о биосфере. Хотя этот термин использовался и раньше, например, Ж. Б. Ламарком и Э. Зюссом, до этого никто не давал определения биосфере и не развивал представлений о ней.

     Владимир  Иванович Вернадский родился в Петербурге в 1863 году, всего через два года после отмены крепостного права в России, в семье профессора политической экономии, яркого представителя русской либеральной интеллигенции прошлого века. Через пять лет семья Вернадских переехала в Харьков, где на формирование личности Вернадского повлиял его двоюродный дядя - Е. М. Короленко, офицер в отставке, увлекающийся научно-философскими изысканиями. Более всего его интересовали проблемы, связанные с жизнью каждого человека и человечества в целом. Вполне вероятно, что некоторые мысли Е. М. Короленко, некоторые из вопросов, поставленные им, сохранились в памяти Вернадского и осознанно или бессознательно повлияли на его научное творчество. 

     Петербургская классическая гимназия, где с третьего класса учился Вернадский, была одна из лучших в России. Здесь хорошо преподавались иностранные языки, история, философия. В дальнейшем Вернадский самостоятельно изучил несколько европейских языков. Он читал литературу, преимущественно научную, на пятнадцати языках, а некоторые свои статьи писал по-французски, по-английски и по-немецки. Интерес к истории и философии ученый сохранил на всю жизнь.

     Затем Вернадский поступил на физико-математический факультет Петербургского университета, где среди профессоров находились светила русской науки: Менделеев, Бекетов, Сеченов, Бутлеров. Однако большее влияние на Вернадского несомненно оказал Докучаев, преподававший в университете минералогию. Молодой ученый неоднократно принимал участие в экспедициях по изучению почв Нижегородской губернии под руководством Докучаева. Но сфера научных интересов Вернадского в то время не ограничивалась минералогией. Он занимался и достиг некоторых результатов также в геологии, кристаллографии, истории.

     В то же время Вернадский искренне увлекся  учением Толстого и разделял многие его сомнения. Однако Толстой не верил в то, что наука способна удовлетворить стремление человека найти "смысл жизни", примириться с неизбежностью смерти, обосновать высокие моральные принципы. Вряд ли подобные идеи были близки Вернадскому. В отличие от Толстого он всю свою жизнь сохранял веру в научное знание и стремился найти ответ на множество вопросов бытия на основе логического анализа фактов, достоверных сведений о мире и человеке.

     В 1885 году Вернадский был оставлен хранителем Минералогического кабинета Московского университета. Работая на этом месте, ученый много ездит, работает в химических и кристаллографических лабораториях, совершает геологические экспедиции. В 1897 году Вернадский защищает докторскую диссертацию и становится профессором Московского университета. В 1906 году его избирают членом Государственного совета от Московского университета. Два года спустя он делается экстраординарным академиком. По инициативе и под председательством Вернадского в 1915 году создается комиссия по изучению естественных производительных сил России при Академии наук. В конце 1921 года Вернадский основал в Москве Радиевый институт и был назначен его директором. В 1926 году выходит его знаменитая работа "Биосфера", после чего он пишет массу исследований о природных водах, круговороте веществ и газах Земли, о космической пыли, геометрии, проблеме времени в современной науке. Но главной для него остается тема биосферы - области жизни и геохимической деятельности живого вещества.

     Дожив до глубокой старости, Вернадский скончался в Москве всего за несколько месяцев до победоносного завершения Великой Отечественной войны. Ему пришлось пережить три революции в России и две мировые войны. Но на его век выпали и не менее революционные открытия в науке.

     Но  самое важное: для Вернадского наука была средством познания природы. Он не был специалистом в какой-то одной науке или даже в нескольких науках. Он блестяще знал добрый десяток наук, но изучал природу, которая неизмеримо сложнее всех наук, вместе взятых. Он размышлял и над природными объектами, и над их взаимосвязями.

     Вернадскому при всей его гениальности и невероятной  работоспособности потребовались  десятилетия, чтобы перебросить  надежный мост над пропастью, отделяющей естествознание от истории, творимой самими людьми. И мост этот состоял в ключевой идее, что переход возникшей на Земле биосферы в ноосферу, то есть царство разума, не локальный эпизод на задворках бескрайней Вселенной, а закономерный и неизбежный этап развития материи, этап естественноисторический. "Мы только начинаем сознавать непреодолимую мощь свободной научной мысли, величайшей творческой силы Homo sapiens, человеческой свободной личности, величайшего нам известного проявления ее космической силы, царство которой впереди",- вдохновенно писал Вернадский. Он умер 6 января 1945 года.

     Именем  Вернадского названы подлёдные  горы в Восточной Антарктиде. В Москве и Симферополе в честь учёного названы проспекты, Таврический национальный университет, в Киеве — бульвар и Национальная библиотека Академии наук Украины. Институт общей и неорганической химии Национальной академии наук Украины и украинская антарктическая станция также носят имя учёного.

     Биосфера  и ее компоненты

     Понятие биосфера вошло в науку до некоторой степени случайно. Около ста лет назад, в 1875 году, австрийский геолог Эдуард Зюсс, говоря о различных оболочках земного шара, впервые употребил этот термин в последней главе своей небольшой книги о происхождении Альп. Однако эта концепция не сыграла заметной роли в развитии научной мысли до тех пор, пока в 1926 году не были опубликованы две лекции русского минералога Владимира Ивановича Вернадского.  Концепция биосферы, которую мы принимаем сейчас, в основном опирается на идеи Вернадского, развитые им спустя 50 лет после работ Зюсса. Сам Вернадский считал, что впервые к понятию биосферы подошел французский натуралист Жан Батист Ламарк, в чьих работах можно обнаружить немало геохимических идей, пусть и архаично изложенных.

     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.

     Согласно учению академика В.И. Вернадского, биосфера представляет собой наружную оболочку Земли, включающую все живое вещество и область его распространения (среду обитания).  

     Это сложнейшая планетарная оболочка жизни, населенную организмами, составляющими  в совокупности живое вещество. Она  является самой крупной (глобальной) экосистемой Земли – область  системного взаимодействия живого и  косного вещества на планете.

     Также среди свойств биосферы необходимо отметить, что:

• это область, в которой имеется в значительных количествах жидкая вода.
• на нее падает мощный поток энергии от Солнца
• в биосфере имеются поверхности раздела между веществами, находящимися в жидком, твердом и газообразном состояниях.

     Компонентами биосферы являются атмосфера, гидросфера, литосфера. Все они выполняют важнейшие функции по обеспечению жизни на Земле.

     Атмосфера (от греч.Ατμός — «пар» и σφαῖρα — «сфера») — газовая оболочка небесного тела, удерживаемая около него гравитацией.

     Атмосфера состоит в основном из азота и  кислорода; достигает мощности до 20000 км. В меньших концентрациях она  содержит углекислый газ и озон. Состояние атмосферы оказывает большое влияние на физические, химические и особенно биологические процессы на земной поверхности и в водной среде. Наибольшее значение для биологических процессов имеют кислород атмосферы, используемый для дыхания организмов и минерализации омертвевшего органического вещества, углекислый газ, расходуемый при фотосинтезе, а также озон, экранирующий земную поверхность от жесткого ультрафиолетового излучения. Вне атмосферы существование живых организмов невозможно. Это видно на примере лишенной жизни Луны, у которой нет атмосферы. Исторически развитие атмосферы связано с геохимическими процессами, а также жизнедеятельностью организмов. Так, азот, углекислый газ, пары воды образовались в процессе эволюции планеты благодаря (в значительной мере) вулканической активности, а кислород – в результате фотосинтеза.

     Литосфера (от греч. Λίθος — камень и σφαίρα — шар, сфера) — твёрдая оболочка Земли. Состоит из земной коры и верхней части мантии, до астеносферы, где скорости сейсмических волн понижаются, свидетельствуя об изменении пластичности пород. В строении литосферы выделяют подвижные области (складчатые пояса) и относительно стабильные платформы.

     Основная  масса организмов, обитающих в пределах литосферы, сосредоточена в почвенном слое, глубина которого обычно не превышает нескольких метров. Почвы представлены минеральными веществами, образующимися при разрушении горных пород, и органическими веществами – продуктами жизнедеятельности организмов.