Учение В.И. Вернадского о биосфере.

На основе рассмотренного материала можно сделать ряд выводов о концепции биосферы В.И Вернадского.
По В.И. Вернадскому, биосфера представляет собой целостную природную систему, в которой живое вещество взаимодействует с элементами атмосферы, гидросферы, литосферы и техносферы.
Биосфера представляет собой глобальную систему жизни, ту часть географической среды (нижняя часть атмосферы, верхняя часть литосферы и гидросферы), которая является средой обитания живых организмов, обеспечивая необходимые для их выживания условия (температуру, почву и т.п.), образованная в результате взаимодействия биоценозов).
Биосфера представляет собой экосистему высшего уровня. Элементами биосферы являются предметы и явления, входящие в состав атмосферы, гидросферы, литосферы и техносферы. В биосфере все большее ...

Введение 3
Глава 1. Особенности концепция биосферы В.И. Вернадского 4
Глава 2. Состав и границы биосферы 9
Глава 3. Дальнейшее развитие концепции биосферы В.И.Вернадским 12
Заключение 14
Список использованных источников 16

Владимир Иванович Вернадский один из вдающихся русских ученых, внесших огромный вклад в развитие наук о Земле. Его трудам принадлежи введение в науку таких понятий, как биосфера, развитие концепции ноосферы. В 2013 году исполнилось 150 лет со дня рождения ученого, что вызвало широкий интерес к его трудам. И на сегодняшний день многие постулаты В.И.Вернадского не потеряли своей актуальности. Вслед за В.И. Вернадским исследования биосферы продолжают тысячи ученых по всему миру.
Целью написания реферата является изучение учения В.И. Вернадского о биосфере.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
• Рассмотреть особенности концепции биосферы В.И. Вернадского;
• Описать современное распространение жизни. Биосфера и её границы;
• Рассмотреть дальнейшее развитие концепции биосферы В.И.Вернадским;
При написании реферата использовалась литература, статьи в научных журналах, специализированные Интернет-сайты.

2. круговорот водных мигрантов с резервным фондом в земной коре (осадочный цикл).
Оценивая суммарную работу живого вещества Вернадский подчеркивал, что организмы прямо или косвенно влияют на ход большинства геохимических процессов. "Для некоторых элементов, например для I или P, временами и местами захватывались в состав живого вещества почти все запасы этих элементов в биосфере". В настоящее время на уровне гипотез рассматривается роль погребенной органики как источника энергии тектонических движений. Поэтому наблюдаемая организация биосферы заметно отличается от той, которая могла бы возникнуть, если бы "химия земной поверхности определялась только составом и термодинамическими условиями этой поверхности".
Таким образом, миграция химических элементов осуществляется либо при непосредственном участии живого, либо она протекает в среде, геохимические особенности которой обусловлены современными и ископаемыми формами жизни. Данное утверждение известно как закон Вернадского о роли живого вещества.
Согласно представлениям В.И.Вернадского, воде принадлежит исключительная роль в развитии планеты и обеспечении эволюции жизни на Земле. Вода является универсальным растворителем, почти не вступающим во взаимодействие с попадающими в нее веществами. В естественном состоянии вода выглядит бесцветной, однако она поглощает солнечный свет в красной области спектра и отражает голубой свет. Благодаря способности интенсивно поглощать и легко отдавать тепло, вода играет важную климаторегулирующую роль.
Особую оболочку Земли представляет собой биосфера – это совокупность частей оболочек Земли (нижняя часть атмосферы, гидросфера и верхняя часть литосферы), заселенная живыми организмами, она находится под их воздействием и занята продуктами их жизнедеятельности. В.И Вернадский (ему принадлежит создание учения о биосфере), рассматривал биосферу, «как область жизни, которая включает в себя живые организмы и среду их обитания»1. Именно он выделил семь взаимосвязанных между собой типов веществ: живое вещество (вещество, которое создается и перерабатывается живыми организмами). Косное вещество (живые организмы не участвуют в процессе его создания), биокосное вещество (создается живыми организмами и в ходе процессов неорганической природы), радиоактивное вещество, рассеянные атомы и вещества космического происхождения. 99% живой массы биосферы приходится на растения, а 1% на животных и микроорганизмы.
Самой важной особенностью живого вещества отмечают использование энергии. Биосфера выполняет энергетическую функцию – это связь биосферных явлений с излучением космоса, в первую очередь с солнечной радиацией, основным процессом здесь является фотосинтез.
Фотосинтез – это образование живыми растениями органических веществ из неорганических соединений (углекислого газа и воды) под воздействием солнечного света. Другими словами - это процесс производства пищи, от которого зависит жизнь на Земле. Все растения в ходе реакции фотосинтеза поглощают углекислый газ и выделяют кислород. Главную реакцию можно записать:
ВОДА + УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ + СВЕТ = ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО + КИСЛОРОД
К органическим веществам относят все соединения углерода (кроме оксидов и нитритов). В большом количестве образуются такие органические вещества, как: углеводы (сахар, крахмал), аминокислоты (строительный материал белков), жирные кислоты.
Постоянный приток энергии необходим для жизнедеятельности любого организма. Энергия Солнца, которая в процессе фотосинтеза преобразуется в химическую потенциальную энергию органических веществ и образование кислорода – это первичный важнейший источник энергии для всего живого на Земле. Живые клетки «сжигают» эти органические вещества, и часть энергии запасают для использования в различных процессах жизнедеятельности (рост, движение, размножение). Атмосфера Земли в процессе фотосинтеза очищается от избыточного количества углекислого газа, который поступает в атмосферу вследствие дыхания живых организмов и при разнообразных процессах горения, гниения и т.д.
Известно, что энергия может переходить из одной формы в другую, но она не исчезает и не создается заново - это первый закон термодинамики.
Таким образом, на современном уровне знаний энергия, вещество и информация не меняются. Меняется упорядоченность. Степенью беспорядка считается энтропия. Концепция биосферы Вернадского охватывает все пространство, созданное живым веществом.
Глава 2. Состав и границы биосферы
Биосфера — это своеобразная оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в непрерывном обмене с этими организмами2.
Строение биосферы показано на рисунке 3.
Рис. 3. Мощность оболочки биосфера по вертикали и соотношение поверхностей, занятых её основными структурными единицами (по Ф. Рамаду, 1981)3.
Из рисунка следует, что «поле существования жизни», наиболее активной, по самым современным данным науки, ограничено в вертикальном пределе высотой около 6 км над уровнем моря, до которой сохраняются положительные температуры в атмосфере и могут жить хлорофиллоносные растения (примерно 6,2 км в высоких горах, таких как Гималаях). Выше, в эоловой зоне, обитают только некоторые виды жуков, ногохвостки и некоторые клещи, питающиеся зернами растительной пыльцы, спорами растений, микроорганизмами и другими органическими частицами, заносимыми ветром и т. д.4 Еще выше все живые организмы попадают лишь случайно (некоторые микроорганизмы могут сохранять жизнь в виде спор). Нижний предел существования активной жизни обычно лимитируют океаническим дно, по которому проходит изотерма 100°С в литосфере, расположенными соответственно на отметках около 11 км глубины и, по данным сверхглубокого бурения на территории Кольского полуострова, около б км. Из данных видно, что жизнь в литосфере распространена до глубины 3—4 км. На основе этого можно сделать вывод, что вертикальная мощность всей биосферы в океанической области планеты Земля достигает более 17 км, а в районе материков — 12 км5.
Рис. 4. Границы распространения жизни
В биосфере постоянно происходит непрерывный перенос различных веществ, в том числе разных видов загрязнения как в пространстве, так и из одной компоненты окружающей среды в другие ее компоненты. На сегодняшний день выделяют два вида переносов в биосфере: абиотический и биотический.
Абиотический перенос различных веществ в пространстве обусловлен действием физических механизмов в компонентах окружающей природной среды, к примеру атмосферный перенос фтор- и хлорсодержащих углеводородов в верхние слои атмосферы, рассматриваемый как основная причина разрушения озонового экрана биосферы.
Биотический перенос различных веществ связан с движением пищи по трофическим цепям в экосистемах.
Антропогенные воздействия оказывают влияние и на круговороты воды, кислорода, углерода, азота, фосфора, серы и других веществ.
Основные составляющие биосферы представлены на рисунке 4.
Рис. 4. Основные составляющие биосферы
Как видно их представленной схемы, основные составляющие биосферы представлены следующими компонентами:
живое вещество,
биогенное вещество,
костное вещество,
биокостное вещество,
радиоактивное вещество,
рассеянное вещество,
вещество космического происхождения.
Таким образом, биосфера охватывает всё пространство, занятое живыми организмами. Более того, к биосфере Вернадский относил и пространство, созданное живыми организмами – органогенные горные породы, морские органогенные отложения.
Глава 3. Дальнейшее развитие концепции биосферы В.И.Вернадским
Помимо введения концепции биосферы, с концептуальной точки зрения, важнейшим аспектом является ноосферная идея, предложенная В.И.Вернадским. С точки зрения данной концепции человек в настоящее время является геологической силой, которая оказала настолько значительное воздействие на биосферу и геосферу Земли в целом, что это воздействие затронуло биогеохимические циклы (кругооборот различных элементов), и привело к смещению эволюции человечества в сторону обособления от биосферы6.
Дальнейшее развитие человеческой цивилизации должно быть направлено на создание «мыслящей оболочки» – ноосферы (сферы разума), которая позволит ей органически вписаться в биосферу Земли, обеспечив ее дальнейшее устойчивое состояние.
Эволюция общества должна рассматриваться как эволюция совокупных возможностей человека, совершенствования технологий и орудий труда, науки, культуры, использования более эффективных источников энергии в широком смысле этого слова, то есть с учетом экологической целесообразности при создании, использовании и ликвидации последствий использования этих источников будь то солнечная энергия, атомная энергия или ветровая энергия.
В области региональной экологической политики предполагается создание гармоничных отношений между группами людей, каждым отдельным человеком и природой. Огромное значение приобретает рациональное использование природных ресурсов, сохранение оптимального функционирования всех природных систем, которые своим разнообразием обеспечивают устойчивость процессов саморазвития и самоочищения биосферы.
В.И. Вернадский считал, что с появлением человеческого общества происходит вмешательство в биосферу, прежде всего за счёт того, что человек становится важной геологической силой. Масштабы антропогенных изменений повлияли на формирование концепции ноосферы – геосферы, находящейся под управлением разума.
В. И. Вернадский, оценивая роль человеческого разума и важность научной мысли, делает ряд следующих выводов.
1. Ход научного творчества является той силой, которой человек меняет биосферу, в которой он живет.
2. Это проявление изменения биосферы есть неизбежное явление, сопутствующее росту научной мысли.
3. Это изменение биосферы происходит независимо от человеской воли, стихийно, как природный естественный процесс.