Категории веществ в биосфере

Важнейшей частью учения В. И. Вернадского о биосфере являются представления о ее возникновении и развитии.

Этап эволюции биосферы, на котором определяющим фактором развития становится разумная деятельность человека, называется ноосферой (высший тип целостности, управляемый за счет тесной взаимосвязи законов природы, мышления и социально-экономических законов общества, является ноосферой)

Биосфера как глобальная экосистема Земли состоит из абиотической и биотической части.

Часть биосферы, где сконцентрировано практически все живое вещество, называется биогеосферой

Биосфера является глобальной экосистемой и характеризуется таким свойством, как саморегуляция

Наша планета состоит из концентрических оболочек (геосфер) – внутренних и внешних:

· внутренние оболочки – это ядро, мантия.

· внешние оболочки – это литосфера, гидросфера, атмосфера, биосфера.

Биосфера включает в себя следующие части:

1. аэробиосфера – нижняя часть атмосферы до высоты 25–30 км (ограничена озоновым слоем);

2. гидробиосфера – гидросфера, совокупность всех вод Земли;

3. литобиосфера – верхние горизонты твердой земной оболочки литосферы (до глубины 3 км).

Верхней границей биосферы является озоновый экран – слой атмосферы, расположенный на разной высоте от поверхности Земли и имеющий наибольшую плотность (концентрацию) озона на высоте 22–26 км.

Озоновый слой является преградой для мощного УФ-излучения Солнца, губительного для всего живого. Выше озонового слоя существование жизни без специальной защиты невозможно.

Нижняя граница биосферы (метабиосфера) не опускается ниже 10–15 км. Обусловлена эта величина глубиной гидросферы и повышением температуры в литосфере: на глубине 3–3,5 км температура в земных недрах достигает 100 °С.

Вопросы из тестов*

*Верхняя граница биосферы, проходящая в атмосфере, обусловлена таким фактором, как ультрафиолетовое излучение

*Нижняя граница биосферы, проходящая через литосферу, связана с таким жизненным фактором, как температура

*Как компонент биосферы, почва выполняет такие важные глобальные функции, как обеспечение существования жизни на Земле и обеспечение взаимодействия малого и большого круговоротов веществ

*Элементарный состав живого вещества биосферы отличается от состава литосферы и гидросферы сочетанием высокого содержания углерода

*Планетарное пространство, находящееся под влиянием производственной деятельности людей и продуктов этой деятельности, называется техносферой

ТЕМА 3. ЖИВОЕ ВЕЩЕСТВО БИОСФЕРЫ И ЕГО ФУНКЦИИ.

Живое вещество на 98% представлено биомассой наземных растений, грибов и микроорганизмов; животные составляют только 1,4% общей биомассы.

Относительно всей биомассы Земли на долю океана приходится 0,13%, а на долю суши – 99,87% биомассы.

Уровни организации живого вещества:

Живое вещество имеет сложное строение и разные уровни организации.

1. Молекулярный — особая форма организации живого, присущая всем без исключения организмам, представляющая собой совокупность различных органических и неорганических веществ, связанных между собой определенной структурой и системой биохимических процессов, позволяющих сохранять данную совокупность соединений как целостную систему, способную к росту, развитию, самосохранению и размножению в течение всего времени существования этого организма, т. е. до смерти.

2. Клеточный — все живое (кроме неклеточных форм жизни) образовано особыми структурами — клетками, которые имеют строго определенное строение, присущее как организмам из царства Растения, так и организмам из царств Животные и Грибы; некоторые организмы состоят из одной клетки, поэтому такие организмы при клеточном уровне соответствуют и новому уровню организации — организменному (см. пятый уровень организации).

3. Тканевый — характерен для сложных многоклеточных организмов, у которых произошла специализация клеток по выполняемым функциям, что привело к образованию тканей — совокупности клеток, имеющих одинаковое происхождение, близкое строение и выполняющих одинаковые или близкие по характеру функции; различают растительные и животные ткани так, у растений выделяют покровные, основные, механические, проводящие ткани и меристемы (ткани роста); у животных — покровные, нервные, мышечные и соединительные ткани.

4. Органный — у высокоорганизованных организмов ткани образуют структуры, предназначенные для выполнения определенных функций, которые называются органами, а органы объединяются в системы органов (например, желудок входит в состав пищеварительной системы).

5. Организменный — системы органов объединены в единое целое — организм, при функционировании которого реализуется жизнедеятельность конкретного живого существа; известно, что в природе существует большое число одноклеточных организмов.

6. Популяционно-видовой — особи одного вида образуют особые группировки, живущие на данной конкретной территории и занимающие определенную экологическую нишу, которые называются популяциями, а популяции одинаковых организмов образуют подвиды и виды.

7. Биогеоценотический — этот уровень организации живого вещества связан с тем, что на данной территории проживает определенное количество популяций различных видов (как животных, так и растений, грибов, прокариотов и неклеточных форм жизни), которые взаимосвязаны друг с другом различными связями, в том числе и пищевыми.

8. Биосферный — это высший уровень организации живого на планете Земля, представляющий собой всю совокупность живых существ, живущих на ней, которые взаимосвязаны друг с другом планетарным круговоротом химических элементов и химических соединений; нарушение этого круговорота может привести к глобальной катастрофе и даже к гибели всего живого.

Вопросы из тестов*

*Уровень организации живого вещества, на котором сформировалась природная система высокого ранга, охватывающая все проявления жизни на Земле, называется биосферным

*Самым низким уровнем организации живого вещества, на котором проявляется функционирование биологических систем, является молекулярный

*Для биосферного уровня организации живого вещества характерны такие основные процессы, как биогеохимические циклы и синтез и расход энергии

*Для биогеоценотического уровня организации живого вещества характерны такие процессы, как саморегулирование и динамическая устойчивость и энергетический обмен

Функции живого Вещества:

В настоящее время различают 5 основных функций живого вещества в масштабах планеты:

1. Энергетическая.

2. Средообразующая

3. Деструктивная

4. Концентрационная

5. Газовая

Функция живого вещества, проявляющаяся в способности организмов накапливать в своих телах многие химические элементы, извлекая их из окружающей среды, называется концентрационная

Функция живого вещества биосферы, заключающаяся в изменении химических параметров среды в благоприятные для существования организмов условия, называется средообразующей

Функция живого вещества, обусловливающая процессы разложения организмов после их отмирания с последующей минерализацией мертвого органического вещества, называется деструктивной

Функция живого вещества, состоящая в аккумуляции и трансформации солнечной энергии в энергию земных процессов, называется энергетической

Почвенный покров Земли образовался в результате проявления средообразующей функции живого вещества биосферы.

Как компонент биосферы, почва выполняет такие важные глобальные функции, как обеспечение взаимодействия малого и большого круговоротов веществ и обеспечение существования жизни на Земле

Живое вещество отличается от неживого такими свойствами, как обмен веществ, иерархичность, подвижность, раздражимость, рост, размножение, приспособляемость и др.

Основные свойства живого вещества:

1. Самовоспроизведение (репродукция) -является наиболее общим и специфическим свойством жизни в известной форме существования на Земле.

2. Целостность(непрерывность) и дискретность (прерывность). - любой организм представляет собой целостную систему, но состоит из дискретных единиц — клеток, тканей, органов, систем органов. Органический мир также целостен, поскольку существование одних организмов зависит от других, но в то же время он дискретен, состоя из отдельных организмов.

3. Раздражимость. Раздражители- свет, температура среды, звук, электрический ток, механические воздействия, пищевые вещества, газы, яды и др. Благодаря раздражимости организмы уравновешиваются со средой.