УЧЕНИЕ В.И. ВЕРНАДСКОГО О БИОСФЕРЕ - раздел Экология, ЭКОЛОГИЯ Автором Термина «Биосфера» Является Французский Ученный Жан ...
Автором термина «биосфера» является французский ученный Жан Батист Ламарк, который употребил его в 1803 году. У Ламарка биосфера обозначала совокупность организмов, которые обитают на земном шаре.
Впервые в науку представление о биосфере как особой оболочке земной коры, охваченной жизнью в 1914 г ввел Владимир Иванович Вернадский(1863-1945), выдающийся советский геохимик и минеролог [6,7,9,15,30].
Научные обобщения Владимира Ивановича Вернадского о биосфере и ноосфере были восприняты научной общественностью начала XX века не слишком горячо. За рубежом работы были опубликованы спустя много лет после его смерти, да и в России теоретические обобщения ученого до сих пор встречают совершенно противоречивые отклики.
В основной работе В.И. Вернадского в этом направлении – «Биосфера», написанной в 1926 году, биосфераопределяется как активная оболочка Земли, в которой совокупная деятельность живых организмов (так называемое живое вещество) проявляется как геохимический фактор планетарного масштаба. Теория В.И. Вернадского о биосфере основывается на трех биогеохимических принципах:
1) биогенная миграция химических элементов в биосфере всегда стремится к максимальному своему проявлению;
2) эволюция видов в ходе геологического времени, приводящая к созданию устойчивых в биосфере форм жизни, идет в направлении, усиливающем биогенную миграцию атомов;
3) живое вещество находится в непрерывном химическом обмене с окружающей его средой, создающейся и поддерживающейся на Земле космической энергией Солнца.
Жизнь со всеми ее проявлениями произвела глубокие изменения на планете. Взаимодействуя друг с другом и с окружающей средой, совершенствуясь в процессе эволюции, живые организмы все шире распространялись по Земле, стимулируя перераспределение энергии и вещества.
Первый принцип учения В.И.Вернадского о биосфере – принцип целостности биосферы. Можно говорить о всей жизни, о всем живом веществе как о едином целом в механизме биосферы. Исходя из этого принципа живое вещество не является случайным созданием, что подтверждают узкие пределы существования жизни на основе физических постоянных (гравитационной, сильного взаимодействия, электромагнитного взаимодействия и др.). Мир предстает как единая реагирующая система с многочисленными обратными связями – потоками энергии, вещества, трофическими цепями.
Второй принцип – гармонии (организованности) биосферы. В ней все учитывается, все приспособляется с той же точностью, с той же механичностью и с тем же подчинением мере и гармонии, какую мы видим в стройных движениях небесных светил и начинаем видеть в системах атомов вещества и атомов энергии. Быть живым – значит быть организованным.
Третий принцип – закон биогенной миграции атомов: в биосфере миграция химических элементов происходит при обязательном непосредственном участии живых организмов. На земной поверхности нет химической силы, более постоянно действующей, а потому и более могущественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом. Все минералы верхних частей земной коры – свободные алюмокремниевые кислоты (глины), карбонаты (известняки и доломиты), гидраты окиси железа и алюминия (бурые железняки и бокситы) и многие сотни других – непрерывно создаются в ней только под влиянием жизни.
Четвертый принцип – космическая роль биосферы в трансформации энергии. Изначально биосфера – это область земной коры, в которой энергия космических излучений превращается в электрическую, химическую, механическую, тепловую и другие виды энергии. Вернадский называл живые организмы механизмами (устройствами) для превращения энергии Солнца в действенную энергию Земли. При этом организмы размножаются и осуществляют так называемое давление жизни вплоть до момента достижения равновесия между численностью организмов и емкостью среды. Вернадский аллегорически отобразил этот процесс как «растекание» жизни по планете.
Научное обобщение Вернадского, исходящее из этих принципов и по сей день революционно: то, что химическая энергия образуется из солнечной при помощи живого вещества означает, что земная жизнь – не случайное явление, не было момента зарождения жизни на Земле, она входит в космопланетарный механизм биосферы. Земная жизнь зародилась вместе с планетой и неотрывна от космических процессов.
Пятый принцип – «всюдность» жизни в биосфере. Несмотря на то, что логически не верно говорить о захвате биосферы жизнью, поскольку границы биосферы жизнью и определяются, этот принцип, как и большинство принципов учения, воспринимается на современном этапе как аксиома. При более широком рассмотрении бесспорность учения исчезает, зато появляются замечательные перспективы дальнейших научных обобщений.
Шестой принцип – принцип автотрофности. Пределы существования автотрофных организмов определяются областью проникновения солнечных лучей. Сами автотрофы получают необходимые соединения из неживой природы, приобщая ее к биосфере. Автотрофы – фундамент процесса развития жизни. Они противостоят второму началу термодинамики, упорядочивая элементы окружающего мира.
В 1888 году С.Н. Виноградский доказал существование бесхлорофилловых автотрофов. К.Э.Циолковский выдвинул гипотезу о будущей автотрофности человека, его способности усваивать энергию Солнца непосредственно. Нравственное совершенствование человека возможно только при свободе от необходимости пожирать, убивать, вытеснять, умирать самому.
Второе обобщение Вернадского состоит в развитии гипотезы автотрофности человека, начиная с моделирования простых искусственных экосистем на космических кораблях «человек и 1 – 2 автотрофных вида», и заканчивая способностью человека непосредственно усваивать солнечную энергию. Идея автотрофности революционна сейчас в не меньшей степени, чем идея геологической вечности жизни.
Культурологи согласятся, что в древней традиции Востока и Северной Америки духовные лидеры использовали практики непосредственной подпитки солнечной энергией, однако, это вопросы метафизики.
Седьмой принцип – закон бережливости в использовании живым веществом химических элементов и соединений. Организм встраивает в свою структуру строго необходимое количество элементов. При этом общее количество живого вещества на Земле – величина постоянная, поскольку оно также отражает соотношение между емкостью среды и давлением жизни.
По Вернадскому все вещество биосферы условно можно разделить по физико-химическому составу на семь групп:
1) живое вещество;
2) биогенное вещество (циркулирующее через живые организмы);
3) косное вещество (атмосфера, газы, горные породы);
4) биокосное вещество (почва, илы, поверхностные воды, нефть и др.);
5) радиоактивное вещество;
6) вещество космического происхождения;
7) рассеянные атомы.
Эта классификация применима лишь в рамках целостного учения о биосфере самого Вернадского, чтобы проиллюстрировать глобальную роль живых организмов в преобразовании лика планеты.
Все темы данного раздела:
ЭКОЛОГИЯ
Утверждено в качестве учебного пособия
Ученым советом Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования
«Комсомольский-на-Аму
РАЗВИТИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ
История возникновения и развития экологических представлений людей уходит корнями в глубокую древность. Знания об окружающей среде и характере взаимоотношений с ней приобрели практическое значение
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКОЛОГИИ, СИСТЕМА ЭКОЛОГИЧЕСКИХ НАУК
Изучение столь масштабных комплексных образований требовало объединения исследовательских усилий представителей разных «специальных» экологий. Это было бы невозможно без выработки общих подходов к
Всеобщие методы
Известно две группы всеобщих методов – метафизические и диалектические методы. Естественные науки используют диалектические методы: анализ, синтез, абстрагирование, аналогию, классификацию, обобщен
Общенаучные методы
Известно также две группы общенаучных методов – эмпирические и теоретические. Эмпирические методы – наблюдение, описание, измерение и эксперимент – явились решающими в истории развития естествознан
Частнонаучные методы
Частнонаучные методы используются только в рамках конкретного раздела науки или конкретного явления. Экология, как и каждая частная наука, имеет свои специфические методы исследования. Частнонаучны
Понятие экологических факторов
В основе проявления жизни на всех уровнях ее организации лежит деятельность отдельных организмов, их обмен со средой, а также адаптация к средовым факторам [19,29]. В экологии широко применяются ме
ТЕМПЕРАТУРА
Температурные условия – один из важнейших, постоянно действующих экологических факторов, влияющий на интенсивность обменных процессов организмов. Колебания температуры бывают географическими, сезон
ВЛАЖНОСТЬ
Вода – это основная среда биохимических реакций в организмах, она составляет основную массу организмов растений и животных (от 50 до 95 %). Весь внутриклеточный и межклеточный обмен происходит поср
Соотношение Основных понятий популяционной экологии
Необходимо ознакомиться также с некоторыми внутривидовыми структурами. Подвид –совокупность особей, населяющих географически однородную часть видового ареала и отличающихся
СТАТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПОПУЛЯЦИИ
Численность– число особей в популяции, зависит от биологического потенциала вида и внешних условий, может значительно изменяться во времени.
Плотность
ДИНАМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПОПУЛЯЦИЙ
Основные динамические показатели – рождаемость (скорость рождаемости), смертность (скорость смертности) и скорость роста популяции.
ПОНЯТИЕ И СТРУКТУРА БИОЦЕНОЗОВ
Чтобы избежать путаницы в определениях, необходимо объективировать различия в терминах «экосистема» (А. Тенсли, 1935), «биоценоз» (К. Мебиус, 1877) и «биогеоценоз» (В.Н. Сукачев, 1942). В общем, вс
ВАЖНЕЙШИЕ ЭКОСИСТЕМЫ
Классификация экосистем представлена на рисунке 8.
Экосистемы океана:
Биологическая продукция в экосистемах лимитируется недостатком некоторых жизненно важных био
СТРУКТУРА БИОСФЕРЫ
Биосфера – «область жизни», пространство на поверхности земного шара, в котором распространены живые существа. Термин был введен в 1875 году австрийцем Эдуардом Зюсс
Литосфера
Основную роль в исследовании внутреннего строения Земли играют сейсмические методы, основанные на исследовании распространения в ее толще упругих волн (как продольных, так и поперечных), возникающи
Атмосфера
На атмосферу действует сила земного притяжения, которая удерживает воздушную оболочку у поверхности Земли. Атмосферные газы сжимаются под действием собственного веса. Это сжатие максимально у нижне
Гидросфера
Гидросфера - это водная оболочка Земли. Средняя глубина океана составляет 3800 м, максимальная (Марианская впадина Тихого океана) — 11 022 метра [35]. Около 97 % массы гидросферы с
Обмен веществ в биосфере
Все три оболочки (атмосфера, гидросфера и литосфера) тесно связанны друг с другом, образую единую функциональную систему, обеспечивающую глобальный круговорот веществ, и за счет этого саморегулирую
КРУГОВОРОТ БИОГЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В БИОСФЕРЕ
Живые организмы построены из большого количества химических элементов (рис. 11). Круговорот веществ – многократное участие веществ в процессах, протекающих в атмосфере, гидро- и литосфер
Круговорот углерода
Основные этапы круговоротауглерода:
1) СО2 поглощается при фотосинтезе зелеными растениями и фотосинтезирующими водорослями;
2) углерод проходит по цепям питания в сост
Круговорот кислорода
Круговорот кислорода – планетарный процесс, связывающий атмосферу, гидро- и литосферу через совокупную деятельность живых организмов.
Основные этапы круговорота:
Круговорот азота
Основные этапы круговоротаазота:
1) растения и животные содержат азот в составе аминокислот и нуклеиновых кислот;
2) продукты жизнедеятельности организмов (аммиак, мочевина и пр.)
Круговорот серы
Сера – биогенный элемент, который почти не бывает в дефиците. В живых организмах сера – основной компонент некоторых аминокислот (цистеин, метионин). Основные звенья круговорота серы:
1) с
Круговорот фосфора
Фосфор – один из наиболее важных биогенных элементов. Он входит в состав нуклеиновых кислот, фосфолипидов клеточных мембран, АТФ[1], ферментов, костной ткани, дентина. Основные звенья круговорота ф
Круговорот микроэлементов в биосфере
Микроэлементы – необходимые живым организмам вещества, содержание которых в них очень мало. Большинство микроэлементов биологически активно, поэтому входит в состав ферментов. Недостаток или избыто
ИДЕЯ НООСФЕРЫ В СОВРЕМЕННОМ МИРЕ
На современном этапе развития человечества в научном мире возникает насущная проблема целостности человека как феномена. Люди на протяжении многих столетий больше задумывались о природе, космосе, б
ЧЕЛОВЕК КАК БИОЛОГИЧЕСКИЙ ВИД
Биологически человек относится к классу млекопитающих, отряду приматов, семейству человекообразных обезьян, роду Homo (Человек), виду Homo sapiens (Человек разумный), подвиду Homo sapiens sapiens (
Понятие природопользования
На современном этапе можно уверенно говорить о целостной, охватывающей все сферы человеческой деятельности системе природопользования. Природопользование как наука тесным образом связана с экономич
Естественные и антропогенные факторы, воздействующие на биосферу
Загрязнитель– это любое химическое вещество, энергетическое воздействие, отходы и прочее, выходящие за рамки безопасного уровня для человека и вызывающие нежелательные изменения в
Загрязнение атмосферы
Регионы техносферы и природные зоны, примыкающие к очагам техносферы, постоянно подвергаются активному загрязнению различными веществами и их соединениями.
Наиболее благоприятен для дыхани
Антропогенные проблемы, возникающие при загрязнении атмосферы.
В результате антропогенного воздействия на атмосферу возможны следующие негативные последствия:
1) превышение ПДК многих токсичных веществ (СО, NО2, SО2
Загрязнение земель
Нарушение верхних слоев земной коры происходит при добыче полезных ископаемых и их обогащении; захоронении бытовых и промышленных отходов; проведении военных учений и испытаний и т. п. Почвенный по
Энергетическое загрязнение техносферы
Промышленные предприятия, объекты энергетики, связи и транспорт являются основными источниками энергетического загрязнения промышленных регионов, городской среды, жилищ и природных зон.
Кл
Загрязнение водоемов и качество питьевой воды
Первой и основной причиной загрязнения водоемов является слишком большое водопотребление (и, соответст
АСПЕКТЫ СОЦИАЛЬНОЙ ЭКОЛОГИИ
Научно-технический прогресс и освоение углеводородной энергии способствовали повышению комфортности деятельности и быта, увеличению продолжительности жизни на Земле и как следствие росту населения
ПОНЯТИЕ, ОБЪЕКТЫ И ИСТОЧНИКИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ПРАВА
Научно-методологической основой экологического права являются современные теоретические представления о взаимодействии человека, общества и природы.
Взаимодействие общества и природы как е
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ
Управление природопользованием и охраной окружающей среды - это проявление экологической функции государства. Оно представляет собой деятельность компетентных государственных органов, направленную
Наиболее важные функции государственного экологического управления
1. Учет и ведение кадастров природных ресурсов. Учет и регистрация природных ресурсов - необходимая предпосылка реализации всех остальных функций государственного экологического у
Экологический мониторинг и контроль
1. Государственная служба наблюдения за состоянием окружающей природной среды (экологический мониторинг) имеет своими задачами:
· наблюдение за состоянием окружающей п
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
В решении экологических проблем социальная политика адекватна экологической политике. Главные цели социально-экологической политики, обеспечивающей нормальную жизнедеятельность и э
СОЦИАЛЬНО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ КАК ПОЛИТИЧЕСКИЙ ФАКТОР
На современном этапе прослеживается прямая связь политических проблем, рационального использования природных ресурсов и охраны природных ресурсов.
На сегодняшний день, когда нежелательные
ФОРМИРОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ
Когда мы говорим об экологической культуре, то имеем в виду отношения человека и общества не только к природе: воде, почве, атмосфере, но и к самому себе, животному
ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ВОСПИТАНИЕ И ОБРАЗОВАНИЕ
Экологический кризис – это кризис мировоззренческий, напрямую связанный с совокупностью представлений индивидуума или группы о системе «человек – природа», с его отношением к природе и с
СТРУКТУРА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ В РОССИИ
Теперь уже стал фактом непрерывный процесс углубления и совершенствования экологического образования в средних общеобразовательных школах. Во многих из них действует базисный учебный план с набором
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ИДЕОЛОГИЯ КАК СРЕДСТВО ПОВЫШЕНИЯ ГРАЖДАНСКОЙ АКТИВНОСТИ НАСЕЛЕНИЯ
Идеология - система взглядов и идей, в которых осознаются и оцениваются отношения людей к действительности и друг к другу, социальные проблемы и конфликты, а также содержатся цели (программы) социа
МеждународнОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО в области экологии
Экологические проблемы, вставшие перед человечеством во второй половине XX века, стали предметом озабоченности всего мирового сообщества. Глобальные проблемы, которые в настоящее время встают все б
МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ В СТОКГОЛЬМЕ
Цельность мировой цивилизации требует единства действий в создании международного механизма технологического сотрудничества по охране природы, экологического мониторинга и контроля, центра срочной
МЕЖДУНАРОДНАЯ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ В РИО-ДЕ-ЖАНЕЙРО
По инициативе ООН в июне 1992 г. в Рио-де-Жанейро проходила конференция экологов мира по окружающей среде и развитию. Конференция продолжила дело, начатое в Стокгольме 20 лет назад. Далеко не все о
Археологические сведения о заселении бассейна Амура
Одно из центральных мест в изучении истории того или иного региона занимает проблема его первоначального заселения человеком [5]. Активные археологические изыскания в бассейне Амура в 60—70-х годах
Открытие и присоединение к России хабаровского Охотоморья и Приамурья
В конце XV - начале ХVI веков объединением русских земель вокруг Москвы в единое государство завершилась длительная борьба русского народа за свое государственное единство и национальную независимо
Заселение края
Формирование населенческого потенциала края всегда было связано с решением внешнеполитических и стратегических интересов государства. Закрепляясь на вновь присоединенных окраинных землях, правитель
Климат Приамурья
Радиационные процессы:
Климат Хабаровского края формируется в результате взаимодействия радиационных и циркуляционных процессов. Радиационные процессы определяют ус
Рельеф, почвы, ландшафты
Геологическое строение территории Хабаровского края исключительно сложно. Самые древние отложения (архей, 4000-2500 млн. лет назад) выходят на поверхность на Сибирской платформе Аяно–Майского район
Водные ресурсы Приамурья
На территории Хабаровского края и ЕАО, площадь которых составляет 824,6 тысяч км2, насчитывается около 210 тысяч рек общей длиной в 584 тысячи км [25].
Из этого количества рек о
Земельные ресурсы Приамурья
Луговые ландшафты:
Амур создал огромные равнины, на которых поселилась луговая растительность. На открытых пространствах равнин сформировались луга. Различаются луг
Минерально-сырьевые ресурсы Приамурья
В Хабаровском крае выявлены и разведаны 118 видов полезных ископаемых, которые подразделяются на различные природные ресурсы:
Топливно-энергетические горючие полезные ископаемые (доб
ОСОБО ОХРАНЯЕМЫЕ ПРИРОДНЫЕ ТЕРРИТОРИИ ХАБАРОВСКОГО КРАЯ
Особо охраняемые природные территории являются национальным достоянием и природным наследием страны. Система ООПТ России включает 101 государственный природный заповедник, 38 национальных парков, 6
Природные парки.
Природные парки являются природоохранными рекреационными учреждениями, находящимися в ведении субъектов Российской Федерации, территории (акватории) которых включают в себя природные комплексы и об
Экологические коридоры.
На территории Хабаровского края образовано четыре экологических коридора, их общая площадь составляет 156 580 га.
Экологические коридоры организуются, как правило, между особо охраняемыми
Памятники природы.
Памятники природы - уникальные, невосполнимые, ценные в экологическом, научном, культурном и эстетическом отношениях природные комплексы, а также объекты естественного и искусственного происхождени
Дендрологические парки и ботанические сады.
Статус дендрологического парка имеет один природный объект - Хабаровский дендрологический парк, расположенный в с. Сосновка Хабаровского муниципального района при селекционно-семеноводческом лесохо
Лечебно-оздоровительные местности и курорты.
«Мухенские минеральные воды» являются месторождением природных лечебных ресурсов федерального значения, которое расположено в бассейне реки Мухен Нанайского района. Занимает площадь 8,8 тыс. га. Ре
ООПТ местного значения.
Перечень особо охраняемых природных территорий местного значения насчитывает 165 объектов различного профиля, он представлен в Постановлении главы Хабаровского края от 20 января 1997 г. № 7.
Кадастр особо охраняемых природных территорий.
Государственный кадастр особо охраняемых природных территорий представляет собой свод регулярно обновляемых систематизированных данных о статусе особо охраняемых природных территорий, их географиче
Ведение Красной книги Хабаровского края
В соответствии с Положением о порядке ведения Красной книги Хабаровского края (постановление Правительства Хабаровского края от 13 октября 2006 г. № 157-пр) Красная книга Хабаровского края является
Физико-географическая характеристика дендрария.
Дендрарий расположен в Ленинском районе города Комсомольска-на-Амуре в пойме нижнего течения реки Силинка, на левом ее берегу, в сохраненном участке Силинского леса. Территория дендрария представля
ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ
1. Экологические представления античного периода.
2. Экологические представления эпохи возрождения.
3. Экологические представления в 18 веке.
4. Экологические представлен
Новости и инфо для студентов