Лекция №20: Возникновение и развитие биосферы. Человек- составная часть биомассы биосферы. Ноосфера.

История возникновения и эволюции биосферы - это, по сути, история развития органического мира на Земле. С возникновением живых существ началось изменение ими окружающей среды. Появление зеленых растений привело к уменьшению количества углекислого газа в атмосфере и обогащению ее кислородом. Это было началом формирования биосферы. Развитие биосферы шло вместе с эволюцией органического мира - расширялись ее границы, ускорялась биогенная миграция атомов, изменялся состав ее компонентов. Эволюция живого вещества выражается в изменении и усложнении организации живых форм, уменьшении их прямой зависимости от среды обитания, в усовершенствовании способов ориентации и передвижения в пространстве и т.д. В.И. Вернадский, основываясь на идеях физики о неразделимости пространства и времени в природных явлениях, объяснил прогрессивную направленность биологической эволюции и определил основные черты земного пространства - времени. Это ограниченность пространства (тело планеты) и безграничность времени. При такой объективной заданности условий эволюция живого вещества определяется пространством как минимальной ограничительной величиной и неизбежно направлена в сторону прогрессивного развития, т.е. приобретения свойств, позволяющих максимально использовать это ограниченное земное пространство. Поэтому, например, эволюция зеленых растений выразилась не только в переходе от споровых к цветковым, но и в том, что гладкоствольные формы растений заменялись ширококронными - увеличивалась площадь улавливания солнечных лучей. Площадь крон всех зеленых растений нашей планеты сравнима с площадью Юпитера - самой крупной планеты Солнечной системы. Животные осваивали пространство путем приспособления к передвижению в различных физических средах и путем совершенствования органов чувств, нервной системы, функций высшей нервной деятельности. Это выразилось в эволюции нервной системы животных от простейших ощущении к сложным инстинктам и мышлению. Умственное развитие современного человека достигло высокого уровня, что может привести к новой форме "растекания" жизни, преодолению ограниченности земного пространства.

Структура биосферы. Вернадский объединил организмы и среду их обитания. Поэтому в состав биосферы входит косное вещество, живое вещество, биогенное вещество и биокосное вещество.

Косное вещество формируется без участия организмов. Оно включает в себя оболочки Земли или их части, которые являются средой обитания организмов. В составе Земли водоемы образуют гидросферу. Поверхность Земли окружена газовой оболочкой- атмосферой. Организмы заселяют верхнюю часть литосферы(3,5-7,5 км), всю гидросферу и нижнюю часть атмосферы(до нижней границы озонового слоя-15 км)- тропосферу.

Живое вещество, по Вернадскому,- это «совокупность всех живых организмов планеты в данный момент существующая, численно выраженная в элементарном химическом составе, весе, энергии». Живое вещество содержит много энергии, способной производить работу. Основные химические соединения живого вещества (нуклеиновые кислоты, белки) проявляют устойчивость только в живых организмах. Живому веществу свойственна подвижность, благодаря чему оно может заполнять новые пространства. Живое вещество не может быть представлено отдельными популяциями одного вида, оно существует только в виде сообществ (биоценозов), в которых между членами имеется множество связей, главными из которых являются пищевые.

Биогенное вещество создается в процессе жизнедеятельности организмов. На Земле нет более активного вещества, чем живое, вызывающее геологические преобразования. Вернадский показал, что живое вещество путем преобразования солнечной энергии в энергию химических связей создает мощную биогеохимическую силу, которая активно влияет на геологические процессы.

Биокосное вещество образуется при участии живых организмов и процессов неживой природы. С участием живого вещества преобразуется вода биосферы, газы атмосферы, почва.

Роль человека в биосфере. Человек — часть биомассы биосферы — долгое время находился в непосредственной зависимости от окружающей природы. С развитием мозга человек сам становится мощным фактором в дальнейшей эволюции на Земле. Овладение человеком различными формами энергии — механической, электрической и атомной — способствовало значительному изменению земной коры и биогенной миграции атомов. Наряду с пользой, вмешательство человека в природу нередко приносит ей вред. Деятельность людей часто приводит к нарушению природных закономерностей.

Ноосфе́ра (греч. «разум» и «шар») — сфера взаимодействия общества и природы, в границах которой разумная человеческая деятельность становится определяющим фактором развития (эта сфера обозначается также терминами «антропосфера», «биосфера», «биотехносфера»).

Ноосфера — предположительно новая, высшая стадия эволюции биосферы, становление которой связано с развитием общества, оказывающего глубокое воздействие на природные процессы. Согласно В. И. Вернадскому, «в биосфере существует великая геологическая, быть может, космическая сила, планетное действие которой обычно не принимается во внимание в представлениях о космосе… Эта сила есть разум человека, устремленная и организованная воля его как существа общественного».

Вопросы для закрепления темы:

1. Что такое биосфера?

2. Назовите составные части биосферы.

3. Какова роль человека в развитии биосферы?

4. В чем Вернадский видел мощность живого вещества?

5. Что называется биоценозом?

6. Что собой представляет ноосфера?

Использованная литература:

1. Шустанова Т.А. «Биология: тесты, задания, лучшие методики», Ростов на Дону, Феникс, 2007 г.

2. Г.Л.Билич, В.А.Крыжановский «Биология: интенсивный курс», Москва, Оникс,2007

3. А.Сартаев, М.Гильманов «Общая биология», Алматы, Мектеп, 2010 г.

4. А.А.Дроздов, Г.И.Дядя, О.В.Осипова «Общая биология», М.,Эксмо, 2007

5. А.В.Ганжина «Пособие для поступающих в ВУЗы», Минск, 1978 г.