Учение В.И. Вернадского о биосфере и геосфере

Содержание

Слайд 2

Учение В.И. Вернадского о биосфере вобрало в себя эволюционные взгляды Ч.

Учение В.И. Вернадского о биосфере вобрало в себя эволюционные взгляды Ч.

Дарвина, периодический закон Д.И. Менделеева, теорию единства пространства и времени А. Эйнштейна, идеи о неразрывной связи живой и неживой природы многих отечественных и зарубежных ученых.
Ученый впервые показал, что живая и неживая природа Земли тесно взаимодействуют и составляют единую систему.
Слайд 3

Структура биосферы

Структура биосферы

Слайд 4

Вернадский назвал так совокупность живых организмов, населяющих нашу планету. Это главная

Вернадский назвал так совокупность живых организмов, населяющих нашу планету.
Это главная

сила, преобразующая поверхность планеты, основа формирования и существования самой биосферы. Во все геологические эпохи живое вещество, преобразуя и аккумулируя солнечную энергию, влияло на химический состав земной коры, было мощной геохимической силой, формирующей лик Земли.
Живое вещество имеет количественные характеристики, его можно изучать, используя математические законы.
Количество живого вещества в биосфере (биомасса) - величина постоянная или мало изменяющаяся с течением времени. Во все геологические эпохи на Земле количество живого вещества было практически одинаковым. Ученый подчеркивал, что современное живое вещество генетически родственно живому веществу прошлых геологических эпох.
Слайд 5

косное вещество В.И. Вернадский понимал под косным веществом такие вещества биосферы,

косное вещество

В.И. Вернадский понимал под косным веществом такие вещества биосферы, в

создании которых живые организмы не участвуют.
Это, например, газы, твердые частицы и водяные пары, выбрасываемые вулканами, гейзерами.
Слайд 6

неживое биогенное вещество, которое образовано живым веществом современной и прошлых геологических

неживое биогенное вещество, которое образовано живым веществом современной и прошлых геологических

эпох (ископаемые остатки организмов, нефть, уголь, газы атмосферы, озерный ил - сапропель, осадочные породы, например, известняки);
биокосное вещество, которое создавалось одновременно и живыми организмами и косным веществом (например, почва, вода обитаемых водоемов, глинистые минералы).
Слайд 7

Границы биосферы совпадают с границами распространения живых организмов в оболочках Земли,

Границы биосферы

совпадают с границами распространения живых организмов в оболочках Земли, что

определяется наличием условий существования жизни (благоприятный температурный режим, уровень радиации, достаточное количество воды, минеральных веществ, кислорода, углекислого газа). Биосфера охватывает всю поверхность суши, а также океаны, моря и ту часть недр Земли, где находятся породы, созданные в процессе жизнедеятельности живых организмов. Иначе говоря, биосфера - это часть литосферы, атмосферы, гидросферы, заселенная живым веществом.
Для существования живых организмов необходимы следующие условия: достаточное количество воды, минеральных веществ, оптимальный температурный режим, уровень радиации и др.
Слайд 8

Границы Биосферы Верхняя граница биосферы определяется озоновым экраном, представляющим собой тонкий

Границы Биосферы

Верхняя граница биосферы определяется озоновым экраном, представляющим собой тонкий слой

(2-4 мм) газа озона (). Роль озонового слоя в биосфере велика: он задерживает губительные для живого ультрафиолетовые лучи солнечного света. Этот слой расположен на высотах 16 - 20 км.
Нижняя граница биосферы неровная. К примеру, в литосфере живые организмы или продукты их жизнедеятельности можно встретить на глубине 3,5-7,5 км, а в Мировом океане организмы - на глубине 10 - 11 км.
Нижняя граница на суше связана с областями "былых биосфер" - так В.И. Вернадский назвал сохранившиеся остатки биосфер прошлых геологических эпох (накопления осадочных пород, углей, горючих сланцев и др.). "Былые биосферы" служат доказательством длительной эволюции биосферы Земли.
Слайд 9

Распределение живого вещества Ученый отмечал, что живое вещество распределено в биосфере

Распределение живого вещества

Ученый отмечал, что живое вещество распределено в биосфере неравномерно.

Основная его масса сконцентрирована в приповерхностном слое суши толщиной 50-100 м и в приповерхностной толще воды (10-20 м). Здесь находится более 90% биомассы Земли. Но и в приповерхностном слое имеются пространства, густо заселенные живыми организмами (тропики и субтропики, теплые моря), и менее заселенные территории (пустыни, высокогорья, арктические и антарктические области). Для остальных территорий биосферы характерно, по словам В.И. Вернадского, "разрежение живого вещества".
Слайд 10

«Всюдность жизни» Тем не менее, в пределах биосферы нет абсолютно безжизненных

«Всюдность жизни»

Тем не менее, в пределах биосферы нет абсолютно безжизненных пространств.

Даже в самых суровых условиях обитания можно найти бактерии и другие микроорганизмы. В.И. Вернадский высказал идею о "всюдности жизни", живое вещество способно "растекаться" по поверхности планеты; оно с огромной скоростью захватывает все незанятые участки биосферы, что обусловливает "давление жизни" на неживую природу.
Слайд 11

Функции живого вещества Одна из основных заслуг В.И. Вернадского состоит в

Функции живого вещества

Одна из основных заслуг В.И. Вернадского состоит в

том, что он впервые обратил внимание на роль живых организмов как мощного геологического фактора, на то, что живое вещество выполняет в биосфере различные биогеохимические функции. Благодаря этому обеспечиваются круговорот веществ и превращение энергии и, в итоге, целостность, постоянство биосферы, ее устойчивое существование.
Слайд 12

Биогеохимические функции

Биогеохимические функции

Слайд 13

Энергетическая функция заключается в накоплении и преобразовании растениями энергии Солнца (бактерии-хемоавтотрофы

Энергетическая функция

заключается в накоплении и преобразовании растениями энергии Солнца (бактерии-хемоавтотрофы

преобразуют энергию химических связей) и передаче ее по пищевым цепям: от продуцентов - к консументам и, далее, - к редуцентам. При этом энергия постепенно рассеивается, но часть ее вместе с остатками организмов переходит в ископаемое состояние, "консервируется" в земной коре, образуя запасы нефти, угля и др.
Слайд 14

Слайд 15

Газовая функция В осуществлении газовой функции ведущая роль принадлежит зеленым растениям,

Газовая функция

В осуществлении газовой функции ведущая роль принадлежит зеленым растениям, которые

в процессе фотосинтеза поглощают углекислый газ и выделяют в атмосферу кислород. В то же время, большинство живых организмов (и растения в том числе) в процессе дыхания используют кислород, выделяя в атмосферу углекислый газ. Таким образом, участвуя в обменных процессах, живое вещество поддерживает на определенном уровне газовый состав атмосферы.
Слайд 16

Окислительно-восстановительная функция тесно связана с энергетической. Существуют микроорганизмы, которые в процессе

Окислительно-восстановительная функция

тесно связана с энергетической. Существуют микроорганизмы, которые в процессе

жизнедеятельности окисляют или восстанавливают различные соединения, получая при этом энергию для жизненных процессов. Велико их значение для образования многих полезных ископаемых. Например, деятельность железобактерий по окислению железа привела к образованию таких осадочных пород как железные руды

Палочковидные железобактерии

Слайд 17

Концентрационная функция заключается в способности живых организмов накапливать различные химические элементы.

Концентрационная функция

заключается в способности живых организмов накапливать различные химические элементы.

Например, осоки и хвощи содержат много кремния, морская капуста и щавель - йод и кальций. В скелетах позвоночных животных содержится большое количество фосфора, кальция, магния. Осуществление данной функции способствовало образованию залежей известняка, мела, торфа, угля, нефти.

Йод

Кремний

Слайд 18

Эволюция биосферы В.И. Вернадский в своих работах подчеркивал, что история возникновения

Эволюция биосферы

В.И. Вернадский в своих работах подчеркивал, что история возникновения

и эволюция биосферы - это история возникновения жизни на Земле. Развитие биосферы идет вместе с эволюцией органического мира - изменяется состав ее компонентов, расширяются границы и т. д.
Живое вещество эволюционирует в сторону усложнения уровня организации, уменьшения прямой зависимости от среды обитания, усовершенствования способов ориентации и передвижения в пространстве.
Перенеся идеи физики о неразрывности пространства и времени на явления природы, В.И. Вернадский объяснил направленность эволюции биосферы: она ограничена пространством, что определяется телом планеты, и направлена в сторону прогрессивного развития, так как необходимо приобрести свойства, которые позволят это ограниченное пространство использовать по возможности максимально.
Слайд 19

Человек – геохимическая сила Особое внимание в своих трудах ученый уделял

Человек – геохимическая сила

Особое внимание в своих трудах ученый уделял возрастающему

влиянию человека на ход эволюции биосферы. Вернадский подчеркивал, что человек разумный - невиданная по своим масштабам геохимическая сила, которая увеличивает свое влияние по мере развития научной мысли.
Слайд 20

Идеи Вернадского намного опережали то время, в котором он творил. В

Идеи Вернадского намного опережали то время, в котором он творил.

В полной мере это относится к учению о биосфере и ее переходе в ноосферу. Только сейчас, в условиях необычайного обострения глобальных проблем современности, становятся ясны пророческие слова Вернадского о необходимости мыслить и действовать в планетном — биосферном — аспекте. Только сейчас рушатся иллюзии технократизма, покорения природы и выясняется сущностное единство биосферы и человечества.