Контрольная работа по "Концепции современного естествознания"

1.

Биосфе́ра (от др.-греч. βιος — жизнь и σφαῖρα — сфера, шар) — оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности; «пленка жизни»; глобальная экосистема Земли.

Биосфера —  оболочка Земли, заселённая живыми организмами и преобразованная ими. Биосфера начала формироваться не позднее, чем 3,8 млрд. лет назад, когда на нашей планете стали зарождаться первые организмы. Она проникает во всю гидросферу, верхнюю часть литосферы и нижнюю часть атмосферы, то есть населяет экосферу. Биосфера представляет собой совокупность всех живых организмов. В ней обитает более 3 000 000 видов растений, животных, грибов и бактерий. Человек тоже является частью биосферы, его деятельность превосходит многие природные процессы и, как сказал В. И. Вернадский: «Человек становится могучей геологической силой».

Французский учёный-естествоиспытатель Жан Батист Ламарк в начале XIX в. впервые  предложил по сути дела концепцию  биосферы, ещё не введя даже самого термина. Термин «биосфера» был предложен австрийским геологом и палеонтологом Эдуардом Зюссом в 1875 году[1].

Целостное учение о биосфере создал биогеохимик и  философ В. И. Вернадский. Он впервые  отвёл живым организмам роль главнейшей преобразующей силы планеты Земля, учитывая их деятельность не только в настоящее время, но и в прошлом.

Существует  и другое, более широкое определение: Биосфера — область распространения жизни на космическом теле. При том, что существование жизни на других космических объектах, помимо Земли пока неизвестно, считается, что биосфера может распространяться на них в более скрытых областях, например, в литосферных полостях или в подлёдных океанах. Так, например, рассматривается возможность существования жизни в океане спутника Юпитера Европы.

1. Характеристика и состав биосферы.   4

2.В.И.Вернадский  о биосфере и “живом веществе”.   7

3. Биогенная  миграция химических элементов  и биогеохимические принципы. 11

4. Биосфера и  человек. Ноосфера.  15

5. Роль человеческого  фактора в развитии биосферы.      21

Заключение  24

Список литературы      25

                                  Введение

        История  науки  знает   немало  великих  имён,  с   которыми   связаны

фундаментальные открытия в области естественных и общественных наук,  однако

в  подавляющем  большинстве  случаев  это  -  учёные,  работавшие  в   одном

направлении развития наших знаний. Значительно  реже  появлялись  мыслители,

которые охватывали своим мудрым взором всю совокупность знаний  своей  эпохи

и на  столетия  определяли  характер научного  мировоззрения.  Такими  были

Аристотель, влияние  идей которого закончилось только  в  эпоху  возрождения,

Абу Али Ибн  Сина, известный на средневековом  Западе под именем  Авиценны.  В

эпоху  возрождения  к  этой  когорте  мыслителей  правильнее  всего  отнести

Леонардо  да  Винчи.  В  XVIII  в.  в  России  выделилась   могучая   фигура

М.В.Ломоносова, который внёс крупный вклад в  развитие  астрономии,  физики,

химии, геологии, минералогии, был создателем нового русского языка,  поэтом,

мастером мозаики и своими трудами определил мировоззрение многих поколений.

       В XX в. такой же по значению  величиной в  области  естественных  наук

стал Владимир Иванович Вернадский.  На  его  принадлежность  к  своей  сфере

могут претендовать  и  естествоиспытатели  самых  различных  направлений,  и

приверженцы точного  экспериментально проверяемого знания, и  историки  науки

и  человеческой  мысли,  и  науковеды,   и,   конечно,   философы-гуманисты,

социологи. Он, несомненно, принадлежал к тем  немногим в  истории  не  только

своего народа, но и человечества, кому было по силам  охватить  могучим  умом

целостность всей картины мира и стать провидцем.

       Труды В.И.Вернадского не только  внесли  огромный  вклад  в   развитие

многих  разделов  естествознания,  но  и принципиально   изменили   научное

мировоззрение XX века, определили положение человека и его научной  мысли  в

эволюции биосферы, позволили по-новому взглянуть на окружающую  нас  природу

как среду обитания человека, поставили много актуальных проблем  и  наметили

пути их решения  в будущем.

        Одно  из  величайших  достижений  естествознания  XX  в.  –   учение

Вернадского о  биосфере, области жизни, объединяющей в едином  взаимодействии

живые организмы (живое вещество) и косное вещество.

      Первым начал разрабатывать эту тему учитель Вернадского  В.В.Докучаев.

Он же обратил  внимание на единство материальной и  духовной культуры людей  с

окружающей  природной средой. Но если Докучаева  волновали  в  первую  очередь

практические  аспекты  этой  проблемы,  то  Вернадский  постарался   создать

теоретически  стройную концепцию перехода биосферы в  ноосферу  в  результате

разумных преобразований человеком - на основе науки - среды  жизни.

                    1. Характеристика и состав биосферы.

      В буквальном переводе термин “биосфера” обозначает  сферу  жизни  и  в

таком смысле он впервые был введен в науку  в 1875 г. австрийским геологом  и

палеонтологом Эдуардом Зюссом (1831 – 1914). Однако  задолго  до  этого  под

другими названиями, в частности  "пространство  жизни",  "картина  природы",

"живая оболочка  Земли"  и  т.п.,  его   содержание  рассматривалось   многими

другими естествоиспытателями.

       Первоначально  под  всеми   этими  терминами  подразумевалась   только

совокупность  живых организмов, обитающих на нашей  планете,  хотя  иногда  и

указывалась  их  связь  с  географическими,  геологическими  и  космическими

процессами, но при этом скорее  обращалось  внимание  на  зависимость  живой

природы от сил  и веществ неорганической природы. Даже автор  самого  термина

"биосфера" Э.Зюсс в своей книге "Лик   Земли",  опубликованной  спустя  почти

тридцать  лет  после  введения  термина  (1909  г.),  не  замечал  обратного

воздействия  биосферы  и  определял   ее   как   "совокупность   организмов,

ограниченную в пространстве и во времени и обитаюшую на поверхности Земли".

      Первым из  биологов,  который   ясно  указал  на  огромную  роль  живых

организмов  в образовании земной коры,  был  Ж.Б.Ламарк  (1744  –  1829).  Он

подчеркивал, что  все вещества, находящиеся на  поверхности земного шара  и

образующие   его   кору,   сформировались   благодаря   деятельности   живых

организмов.

      Факты и положения  о   биосфере  накапливались  постепенно  в  связи  с

развитием   ботаники,   почвоведения,   географии    растений    и    других

преимущественно биологических наук,  а  также  геологических  дисциплин.  Те

элементы знания, которые стали необходимыми для  понимания биосферы в  целом,

оказались связанными  с  возникновением  экологии,  науки,  которая  изучает

взаимоотношения   организмов   и   окружающей   среды.   Биосфера   является

определенной  природной  системой,  а  ее  существование  в  первую  очередь

выражается  в круговороте энергии и веществ  при участии живых организмов.

       Очень  важным  для понимания биосферы  было  установление  немецким

физиологом  Пфефером (1845 – 1920) трех способов питания  живых организмов:

автотрофное  –  построение   организма   за   счет   использования   веществ

неорганической  природы;

гетеротрофное – строение организма за счет  использования низкомолекулярных

органических  соединений;

миксотрофное   –   смешанный   тип   построения    организма    (автотрофно-

гетеротрофный).

      Биосфера (в современном  понимании)  –  своеобразная  оболочка  Земли,

содержащая всю совокупность живых организмов и ту  часть  вещества  планеты,

которая находится  в непрерывном обмене с этими  организмами.

      Биосфера охватывает  нижнюю  часть  атмосферы,  гидросферу  и  верхнюю

часть литосферы.

Атмосфера –  наиболее легкая оболочка Земли, которая граничит  с  космическим

пространством; через атмосферу осуществляется обмен  вещества  и  энергии  с

космосом.

Атмосфера имеет  несколько слоев:

тропосфера  – нижний слой, примыкающий к  поверхности Земли (высота 9–17  км).

В нем сосредоточено около 80% газового  состава  атмосферы  и  весь  водяной

пар;

стратосфера;

ноносфера –  там “живое вещество” отсутствует.

Преобладающие элементы химического состава атмосферы: N2  (78%),  O2  (21%),

CO2 (0,03%).

Гидросфера  – водная оболочка Земли. В  следствие  высокой  подвижности  вода

проникает повсеместно  в  различные  природные  образования,  даже  наиболее

чистые атмосферные  воды содержат от 10 до 50 мгр/л растворимых  веществ.

Преобладающие элементы химического  состава  гидросферы:  Na+,  Mg2+, Ca2+,

Cl–, S, C.  Концентрация  того или  иного  элемента  в  воде  еще  ничего  не

говорит о том, насколько он важен для растительных  и  животных  организмов,

обитающих в  ней. В  этом  отношении  ведущая  роль  принадлежит  N,  P,  Si,

которые усваиваются живыми организмами.  Главной  особенностью  океанической

воды является то, что основные ионы характеризуются  постоянным  соотношением

во всем объеме мирового океана.

Литосфера –  внешняя  твердая  оболочка  Земли,  состоящая  из  осадочных  и

магматических пород. В настоящее время земной корой принято считать  верхний

слой  твердого  тела  планеты,  расположенный  выше   сейсмической   границы

Мохоровичича.  Поверхностный  слой  литосферы,  в   котором   осуществляется

взаимодействие  живой материи с  минеральной  (неорганической),  представляет

собой  почву.  Остатки  организмов  после  разложения  переходят   в   гумус

(плодородную   часть  почвы).  Составными  частями  почвы  служат   минералы,

органические  вещества, живые организмы, вода, газы.

Преобладающие элементы химического состава литосферы: O,  Si,  Al,  Fe,  Ca,

Mg, Na, K.

      Ведущую роль выполняет кислород, на долю которого приходится  половина

массы земной коры и 92% ее объема, однако кислород прочно связан  с  другими

элементами  в  главных  породообразующих  минералах.  Т.о.  в  количественном

отношении земная кора – это  “царство”  кислорода,  химически  связанного  в

ходе геологического развития земной коры.

      Постепенно идея о тесной взаимосвязи  между живой и  неживой   природой,

об обратном воздействии живых  организмов  и  их  систем  на  окружающие  их

физические, химические и геологические факторы все  настойчивее  проникала  в

сознание ученых и находила реализацию в их конкретных  исследованиях.  Этому

способствовали  и перемены, произошедшие в общем подходе  естествоиспытателей

к изучению природы. Они  все  больше  убеждались  в  том,  что  обособленное

исследование  явлений  и  процессов  природы  с  позиций  отдельных  научных

дисциплин оказывается  неадекватным. Поэтому на рубеже ХIХ – ХХ вв.  в  науку

все шире проникают  идеи холистического, или целостного, подхода  к  изучению

природы, которые  в наше время сформировались в  системный метод ее изучения.

      Результаты такого подхода незамедлительно  сказались  при  исследовании

общих проблем воздействия биотических, или живых, факторов на  абиотические,