Реферат: Биосфера

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">План.

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">I.

<span Times New Roman",«serif»">Характеристика и состав биосферы.

<span Times New Roman",«serif»">стр.2

<span Times New Roman",«serif»">II.

<span Times New Roman",«serif»">В.И.Вернадский о биосфере и “живом веществе”.

<span Times New Roman",«serif»">стр.4

<span Times New Roman",«serif»">III.

<span Times New Roman",«serif»">Биогенная миграция химических элементов и биогеохимические принципы.

<span Times New Roman",«serif»">стр.7

<span Times New Roman",«serif»">IV.

<span Times New Roman",«serif»">Биосфера и человек. Ноосфера.

<span Times New Roman",«serif»">стр.11

<span Times New Roman",«serif»">V.

<span Times New Roman",«serif»">Роль человеческого фактора в развитии биосферы.

<span Times New Roman",«serif»">стр.15

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">таблица

<span Times New Roman",«serif»">стр.12

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">Использованная литература

<span Times New Roman",«serif»">стр.17

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">I.Характеристика и состав биосферы.       

<span Times New Roman",«serif»">           

<span Times New Roman",«serif»">            В буквальном переводе термин“биосфера” обозначет сферу жизни и в таком смысле он впервые был введен в наукув 1875 г. австрийским геологом и палеонтологом Эдуардом Зюссом (1831 – 1914).Однако задолго до этого под другими названиями, в частности «пространствожизни», «картина природы», «живая оболочка Земли» ит.п., его содержание рассматривалось многими другими естествоиспытателями.

<span Times New Roman",«serif»">            Первоначально под всеми этимитерминами подразумевалась только совокупность живых организмов, обитающих нанашей планете, хотя иногда и указывалась их связь с географическими,геологическими и космическими процессами, но при этом скорее обращалосьвнимание на зависимость живой природы от сил и веществ неорганической природы.Даже автор самого термина «биосфера» Э.Зюсс в своей книге «ЛикЗемли», 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 иобитаюшую на поверхности Земли».

<span Times New Roman",«serif»">            Первым из биологов, который ясноуказал на огромную роль живых организмов в образовании земной коры, былЖ.Б.Ламарк (1744 – 1829). Он подчеркивал, что все вещества, находящиеся наповерхности земного шара и образующие его кору, сформировались благодарядеятельности живых организмов.

<span Times New Roman",«serif»">            Факты и положения о биосференакапливались постепенно в связи с развитием ботаники, почвоведения, географиирастений и других преимущественно биологических наук, а также геологическихдисциплин. Те элементы знания, которые стали необходимыми для пониманиябиосферы в целом, оказались связанными с возникновением экологии, науки,которая изучает взаимоотношения организмов и окружающей среды. Биосфераявляется определенной природной системой, а ее существование в первую очередьвыражается в круговороте энергии и веществ при участии живых организмов.

<span Times New Roman",«serif»">            Очень важным для понимания биосферыбыло установление немецким физиологом Пфефером (1845 – 1920) трех способовпитания живых организмов:

*<span Times New Roman"">       

<span Times New Roman",«serif»">автотрофное – построениеорганизма за счет использования веществ неорганической природы;

*<span Times New Roman"">       

<span Times New Roman",«serif»">гетеротрофное – строениеорганизма за счет использования низкомолекулярных органических соединений;

*<span Times New Roman"">       

<span Times New Roman",«serif»">миксотрофное – смешанный типпостроения организма (автотрофно-гетеротрофный).

<span Times New Roman",«serif»">            Биосфера (в современном понимании) –своеобразная оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых организмов и тучасть вещества планеты, которая находится в непрерывном обмене с этимиорганизмами.

<span Times New Roman",«serif»">            Биосфера охватывает нижнюю частьатмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы.

·<span Times New Roman"">       

<span Times New Roman",«serif»">Атмосфера – наиболее легкаяоболочка Земли, которая граничит с космическим пространством; через атмосферуосуществляется обмен вещества и энергии с космосом.

<span Times New Roman",«serif»">Атмосфераимеет несколько слоев:

*<span Times New Roman"">       

<span Times New Roman",«serif»">тропосфера – нижний слой,примыкающий к поверхности Земли (высота 9–17 км). В нем состредоточено около80% газового состава атмосферы и весь водяной пар;

*<span Times New Roman"">       

<span Times New Roman",«serif»">стратосфера;

*<span Times New Roman"">       

<span Times New Roman",«serif»">ноносфера – там “живое вещество”отсутствует.

<span Times New Roman",«serif»">Преобладающиеэлементы химического состава атмосферы: N

<span Times New Roman",«serif»">2<span Times New Roman",«serif»">(78%), O<span Times New Roman",«serif»">2<span Times New Roman",«serif»">(21%), CO<span Times New Roman",«serif»">2<span Times New Roman",«serif»">(0,03%).

·<span Times New Roman"">       

<span Times New Roman",«serif»">Гидросфера – водная оболочкаЗемли. В следствие высокой подвижности вода проникает повсеместно в различныеприродные образования, даже наиболее чистые атмосферные воды содержат от 10 до50 мгр/л растворимых веществ.

<span Times New Roman",«serif»">Преобладающиеэлементы химического состава гидросферы: Na

<span Times New Roman",«serif»;position:relative; top:-3.0pt;mso-text-raise:3.0pt">+<span Times New Roman",«serif»">, Mg<span Times New Roman",«serif»; position:relative;top:-3.0pt;mso-text-raise:3.0pt">2+<span Times New Roman",«serif»">,Ca<span Times New Roman",«serif»;position:relative;top:-3.0pt;mso-text-raise:3.0pt">2+<span Times New Roman",«serif»">,Cl<span Times New Roman",«serif»;position:relative;top:-3.0pt;mso-text-raise:3.0pt">–<span Times New Roman",«serif»">,S, C.     Концентрация того или иногоэлемента в воде еще ничего не говорит о том, насколько он важен длярастительных и животных организмов, обитающих в ней. В этом отношении ведущаяроль принадлежит N, P, Si, которые усваиваются живыми организмами. Главнойособенностью океанической воды является то, что основные ионы характеризуютсяпостоянным соотношением во всем объеме мирового океана.

·<span Times New Roman"">       

<span Times New Roman",«serif»">Литосфера – внешняя твердаяоболочка Земли, состоящая из осадочных и магматических пород. В настоящее времяземной корой принято считать верхний слой твердого тела планеты, расположенныйвыше сейсмической границы Мохоровичича. Поверхностный слой литосферы, в которомосуществляется 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.

<span Times New Roman",«serif»">Преобладающиеэлементы химического состава литосферы: O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K. 

<span Times New Roman",«serif»">            Ведущую роль выполняет кислород, надолю которого приходится половина массы земной коры и 92% ее объема, однакокислород прочно связан с другими элементами в главных породообразующихминералах. Т.о. в количественном отношении земная кора – это “царство”кислорода, химически связанного в ходе геологического развития земной коры.

<span Times New Roman",«serif»">            Постепенно идея о тесной взаимосвязимежду живой и неживой природой, об обратном воздействии живых организмов и ихсистем на окружающие их физические, химические и геологические факторы всенастойчивее проникала в сознание ученых и находила реализацию в их конкретных исследованиях.Этому способствовали и перемены, произошедшие в общем подходеестествоиспытателей к изучению природы. Они все больше убеждались в том, чтообособленное исследование явлений и процессов природы с позиций отдельныхнаучных дисциплин оказывается неадекватным. Поэтому на рубеже ХIХ – ХХ вв. внауку все шире проникают идеи холистического, или целостного, подхода кизучению природы, которые в наше время сформировались в системный метод ееизучения.

<span Times New Roman",«serif»">            Результаты такого подходанезамедлительно сказались при исследовании общих проблем воздействиябиотических, или живых, факторов на абиотические, или физические, условия. Так,оказалось, например, что состав морской воды во многом определяется активностьюморских организмов. Растения, живущие на песчаной почве, значительно изменяютее структуру. Живые организмы контролируют даже состав нашей атмосферы. Числоподобных примеров легко увеличить, и все они свидетельствуют о наличии обратнойсвязи между живой и неживой природой, в результате которой живое вещество взначительной мере меняет лик нашей Земли. Таким образом, биосферу нельзярассматривать в отрыве от неживой природы, от которой она, с одной сторонызависит, а с другой – сама воздействует на нее. Поэтому передестествоиспытателями возникает задача – конкретно исследовать, каким образом ив какой мере живое вещество влияет на физико-химические и геологическиепроцессы, происходящие на поверхности Земли и в земной коре. Только подобныйподход может дать ясное и глубокое представление о концепции биосферы. Такуюзадачу как раз и поставил перед собой выдающийся российский ученый ВладимирИванович Вернадский (1863 – 1945).

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">II.В.И.Вернадский о биосфере и “живом веществе”.

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">            Центральным в этой концепцииявляется понятие о живом веществе, которое В.И.Вернадский определяет каксовокупность живых организмов. Кроме растений и животных, В.И.Вернадскийвключает сюда и человечество, влияние которого на геохимические процессыотличается от воздействия остальных живых существ, во-первых, своейинтенсивностью, увеличивающейся с ходом геологического времени; во-вторых, темвоздействием, какое деятельность людей оказывает на остальное живое вещество.

<span Times New Roman",«serif»">            Это воздействие сказывается преждевсего в создании многочисленных новых видов культурных растений и домашнихживотных. Такие виды не существовали раньше и без помощи человека либопогибают, либо превращаются в дикие породы. Поэтому Вернадский рассматриваетгеохимическую работу живого вещества в неразрывной связи животного,растительного царства и культурного человечества как работу единого целого.

<span Times New Roman",«serif»">            По мнению В.И.Вернадского, в прошломне придавали значения двум важным факторам, которые характеризуют живые тела ипродукты их жизнедеятельности:

*<span Times New Roman"">       

<span Times New Roman",«serif»">открытию Пастера о преобладанииоптически активных соединений, связанных с дисимметричностью пространственнойструктуры молекул, как отличительной особенности живых тел;

*<span Times New Roman"">       

<span Times New Roman",«serif»">явно недооценивался вклад живыхорганизмов в энергетику биосферы и их влияние на неживые тела. Ведь в составбиосферы входит не только живое вещество, но и разнообразные неживые тела,которые В.И.Вернадский называет косными (атмосфера, горные породы, минералы ит. д.), а также и биокосные тела, образованные из разнородных живых и косныхтел (почвы, поверхностные воды и т. п.). Хотя живое вещество по объему и весу составляетнезначительную часть биосферы, но оно играет основную роль в геологическихпроцессах, связанных с изменением облика нашей планеты.

<span Times New Roman",«serif»">            Поскольку живое вещество являетсяопределяющим компонентом биосферы, постольку можно утверждать, что оно можетсуществовать и развиваться только в рамках целостной системы биосферы. Неслучайно поэтому В.И.Вернадский считает, что живые организмы являются функциейбиосферы и теснейшим образом материально и энергетически с ней связаны,являются огромной геологической силой, ее определяющей.<span Times New Roman",«serif»;mso-fareast-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language:AR-SA">[1]

<span Times New Roman",«serif»">            Исходной основой существованиябиосферы и происходящих в ней биогеохимических процессов являетсяастрономическое положение нашей планеты и в первую очередь ее расстояние отСолнца и наклон земной оси к эклиптике, или к плоскости земной орбиты. Этопространственное расположение Земли определяет в основном климат на планете, апоследний в свою очередь – жизненные циклы всех существующих на ней организмов.Солнце является основным источником энергии биосферы и регулятором всехгеологических, химических и биологических процессов на нашей планете. Эту еероль образно выразил один из авторов закона сохранения и превращения энергииЮлиус Майер (1814 – 1878), отметивший, что жизнь есть создание солнечного луча.

<span Times New Roman",«serif»">            Решающее отличие живого вещества откосного заключается в следующем:

*<span Times New Roman"">       

<span Times New Roman",«serif»">изменения и процессы в живомвеществе происходят значительно быстрее, чем в косных телах. Поэтому дляхарактеристики изменений в живом веществе используется понятие исторического, ав косных телах – геологического времени. Для сравнения отметим, что секундагеологического времени соответствует примерно ста тысячам лет исторического;

*<span Times New Roman"">       

<span Times New Roman",«serif»">в ходе геологического временивозрастают мощь живого вещества и его воздействие на косное вещество биосферы.Это воздействие, указывает В.И. Вернадский, проявляется прежде всего «внепрерывном биогенном токе атомов из живого вещества в косное вещество биосферыи обратно»;

*<span Times New Roman"">       

<span Times New Roman",«serif»">только в живом веществепроисходят качественные изменения организмов в ходе геологического времени.Процесс и механизмы этих изменений впервые нашли объяснение в теориипроисхождения видов путем естественного отбора Ч.Дарвина (1859 г.);

*<span Times New Roman"">       

<span Times New Roman",«serif»">живые организмы изменяются взависимости от изменения окружающей среды, адаптируются к ней и, согласнотеории Дарвина, именно постепенное накопление таких изменений служит источникомэволюции.

<span Times New Roman",«serif»">            В.И.Вернадский высказываетпредположение, что живое вещество, возможно, имеет и свой процесс эволюции,проявляющийся в изменении с ходом геологического времени, вне зависимости отизменения среды.<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">[2]

<span Times New Roman",«serif»">            Для подтверждения своей мысли онссылается на непрерывный рост центральной нервной системы животных и еезначение в биосфере, а также на особую организованность самой биосферы. По егомнению, в упрощенной модели эту организованность можно выразить так, что ни однаиз точек биосферы «не попадает в то же место, в ту же точку биосферы, вкакой когда-нибудь была раньше” <span Times New Roman»,«serif»;mso-fareast-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language:AR-SA">[3]

.В современных терминах это явление можно описать как необратимость изменений,которые присущи любому процессу эволюции и развития.

<span Times New Roman",«serif»">            Непрерывный процесс эволюции,сопровождающийся появлением новых видов организмов, оказывает воздействие навсю биосферу в целом, в том числе и на природные биокосные тела, например,почвы, наземные и подземные воды и т. д. Это подтверждается тем, что почвы иреки девона совсем другие, чем третичной и тем более нашей эпохи. Такимобразом, эволюция видов постепенно распространяется и переходит на всюбиосферу.

<span Times New Roman",«serif»">            Поскольку эволюция и возникновениеновых видов предполагают существование своего начала, постольку закономерно возникаетвопрос: а есть ли такое начало у жизни? Если есть, то где его искать – на Землеили в Космосе? Может ли возникнуть живое из неживого?

<span Times New Roman",«serif»">            Над этими вопросами на протяжениистолетий задумывались многие религиозные деятели, представители искусства, философыи ученые. В.И.Вернадский подробно рассматривает наиболее интересные точкизрения, которые выдвигались выдающимися мыслителями разных эпох, и приходит квыводу, что никакого убедительного ответа на эти вопросы пока не существует.Сам он как ученый вначале придерживался эмпирического подхода к решениюуказанных вопросов, когда утверждал, что многочисленные попытки обнаружить вдревних геологических слоях Земли следы присутствия каких-либо переходных формжизни не увенчались успехом. Во всяком случае некоторые останки жизни былиобнаружены даже в докембрийских слоях, насчитывающих 600 миллионов лет. Этиотрицательные результаты, по мнению В.И.Вернадского, дают возможность высказатьпредположение, что жизнь как материя и энергия существует во Вселенной вечно ипоэтому не имеет своего начала. Но такое предположение есть не больше, чемэмпирическое обобщение, основанное на том, что следы живого вещества до сих порне обнаружены в земных слоях. Чтобы стать научной гипотезой, оно должно бытьсогласовано с другими результатами научного познания, в том числе и с болееширокими концепциями естествознания и философии. Во всяком случае нельзя несчитаться со взглядами тех натуралистов и философов, которые защищали тезис овозникновении живой материи из неживой, а в настоящее время даже выдвигаютдостаточно обоснованные гипотезы и модели происхождения жизни.

<span Times New Roman",«serif»">            Предположения относительноабиогенного, или неорганического, происхождении жизни делались неоднократно ещев античную эпоху, например, Аристотелем, который допускал возможностьвозникновения мелких организмов из неорганического вещества. С возникновениемэкспериментального естествознания и появлением таких наук, как геология,палеонтология и биология, такая точка зрения подверглась критике как необоснованная эмпирическими фактами. Еще во второй половине XVII в. широкоераспространение получил принцип, провозглашенный известным флорентийским врачоми натуралистом Ф.Реди, что все живое возникает из живого. Утверждению этогопринципа содействовали исследования знаменитого английского физиолога УильямаГарвея (1578 – 1657), который считал, что всякое животное происходит из яйца,хотя он и допускал возможность возникновения жизни абиогенным путем.

<span Times New Roman",«serif»">            В дальнейшем, по мере проникновенияфизико-химических методов в биологические исследования снова и все настойчивеестали выдвигаться гипотезы об абиогенном происхождении жизни. Выше мы ужеговорили о химической эволюции как предпосылке возникновения предбиотической,или предбиологической, стадии возникновения жизни. С указанными результатами немог не считаться В.И. Вернадский, и поэтому его взгляды по этим вопросам неоставались неизменными, но, опираясь на почву точно установленных фактов, он недопускал ни божественного вмешательства, ни земного происхождения жизни. Он перенесвозникновение жизни за пределы Земли, а также допускал возможность ее появлениив биосфере при определенных условиях. Он писал: “Принцип Реди… не указываетна невозможность абиогенеза вне биосферы или при установлении наличия вбиосфере (теперь или раньше) физико-химических явлений, не принятых при научномопределении этой формы организованности земной оболочки.” <span Times New Roman",«serif»;mso-fareast-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language:AR-SA">[4]

<span Times New Roman",«serif»">            Несмотря на некоторые противоречия,учение Вернадского о биосфере представляет собой новый крупный шаг в пониманиине только живой природы, но и ее неразрывной связи с исторической деятельностьючеловечества.

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">III.Биогенная миграция химических элементов и биогеохимические принципы.

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">            По Вернадскому, работа живоговещества в биосфере может проявляться в двух основных формах:

*<span Times New Roman"">       

<span Times New Roman",«serif»">химической (биохимической) – Iрод геологической деятельности;

*<span Times New Roman"">       

<span Times New Roman",«serif»">механической – II род такойдеятельности.

<span Times New Roman",«serif»">            Геологическая деятельность I рода –построение тела организмов и переваривание пищи, – конечно, является болеезначительной. Классическим стало функциональное определение жизни, данноеФридрихом Энгельсом: “жизнь есть способ существования белковых тел,существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающейих внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прокращается ижизнь” <span Times New Roman",«serif»;mso-fareast-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language:AR-SA">[5]

.

<span Times New Roman",«serif»">            Сейчас появилась возможностьвычислить скорость этого обмена. Так, по данным Л.Н.Тюрюканова, в пшенице,например, полная смена атомов происходит для фосфора за 15 суток, а для кальция– в 10 раз быстрее: за 1,5 суток! Собственно говоря, постоянный обмен веществмежду живым организмом и внешней средой и обусловливает проявление большинствафункций живого вещества в биосфере, которые мы рассмотрим и этой части книги.По подсчетам биолога П.Б.Гофмана-Кадошникова, в течение жизни человека черезего тело проходит 75 т воды, 17 т углеродов, 2,5 т белков, 1,3 т жиров. Междутем по геохимическому эффекту своей физиологической деятельности человек отнюдьне самый важный вид разнородного живого вещества биосферы. Геохимический эффектфизиологической деятельности организмов обратно пропорционален их размерам, инаиболее значимой оказывается деятельность прокариотов – бактерий ицианобактерий.

<span Times New Roman",«serif»">            Большое значение имеет такжеколичество пропускаемого через организм вещества. В этом отношении максимальныйгеохимический эффект на суше имеют грунтоеды, а в океане – илоеды ифильтраторы. Еще Чарлз Дарвин подсчитал, что слой экскрементов, выделяемыхдождевыми червями на плодородных почвах Англии, составляет около 5 мм в год!Таким образом, почвенный пласт мощностью в 1 м дождевые черви полностьюпропускют через свой кишечник за 200 лет. В океане с дождевыми червями по“пропускной способности” могут конкурировать их близкие родственники,представители того же типа кольчатых червей – полихеты, а также ракообразные.Достаточно 40 экземпляров полихет на 1 м

<span Times New Roman",«serif»;position:relative; top:-3.0pt;mso-text-raise:3.0pt">2<span Times New Roman",«serif»">, чтобыповерхностный слой донных осадков мощностью в 20 – 30 см ежегодно проходилчерез их кишечник. Субстрат при этом существенно обогащается кальцием, железом,магнием, калием и фосфором по сравнению с исходными илами.

<span Times New Roman",«serif»">            Копролиты (ископаемые остаткиэкскрементов) известны в геологических отложениях, начиная с ордовика, однакобесспорно, что большинство их при геологических описаниях не учитывается.Происходит это из-за слабой изученности вопроса и из-за отсутствиядиагностических признаков для определения копролитов.

<span Times New Roman",«serif»">            Между тем в донных отложенияксовременных водоемов фекальные комочки беспозвоночных распространены оченьшироко и нередко являются основной частью осадка. В южной Атлантике, например,илы почти нацело слагаются фекалиями планктонных ракообразных, а по берегамСеверного моря донные осадки, образованные фекалиями мидий, имеют мощность до 8м.

<span Times New Roman",«serif»">            Биогенная миграция атомов II рода –механическая – отчетливо проявляется в наземных экосистемах с хорошо развитымпочвенным покровом, позволяющим животным создавать глубокие укрытия (гнездовыекамеры термитов, например, расположены на глубине 2 – 4 м от поверхности).Благодаря выбросам землероев, в верхние слои почвы попадают первичныеневыветрившиеся минералы, которые, разлагаясь, вовлекаются в биологическийкруговорот. Недаром известный геолог Г.Ф.Мирчинк (1889 – 1942) называлсурка-тарбагана “лучшим геологом Забайкалья” – его норы окружены “коллекциями”горных пород, добытых с глубины нескольких метров!

<span Times New Roman",«serif»">            Понятие “нора” и “гнездо” обычноассоциируются у нас с грызунами и птицами. Между тем биогенная миграция атомовII рода распространена не только в наземных, но и в морских экосистемах, издесь ее роль, может быть, еще более значительна. И на дне моря организмыстроят себе укрытия, причем не только в мягком, но и в скальном грунте.Олигохеты и полихеты углубляются в грунт на 40 см и более. Двустворчатыемоллюски зарываются обычно неглубоко, но некоторые из них – солениды и миа –роют норы, которым позавидует и сурок: они достигают глубины нескольких метров.В зоне прибоя и на перемываемом волнами песке – вот беда! – норы не выроешь игнездо не совьешь. Приходится сверлить скальные породы. И сверлят. Сверлятводоросли и губки, бактерии и моллюски, полихеты, морские ежи, рачки...

<span Times New Roman",«serif»">            Сверлильщики появились в далекомгеологическом прошлом. Источенные ими породы находят даже в докембрийскихотложениях; и поныне они продолжают свою разрушительную работу. Сверлящаядеятельность моллюсков фолад вызывает иногда катастрофические последствия.Когда в районе Сочи в результате непродуманного строительства берег обнажилсяот гальки, он начал отступать со скоростью до 4 м в год. Главным виновникомразрушения были фолады, которые заселили каждый метр скального берега,сложенного глинистыми сланцами, и принялись дружно сверлить себе подводныенорки. К счастью, был найден выход: берег стали укреплять поперечными стенками,а между ними засыпать гальку. В результате сверлильщики были уничтожены,движущаяся под ударами волн галька перемолола их. А в Западной Европе не менееопасную деятельность проводит случайно завезенный из Китая мохнаторукий краб –он проник во многие реки, и, строя свои норы, подрывает берега и разрушаетплотины.

<span Times New Roman",«serif»">            К биогенной миграции II рода можноотнести и перемещение самого живого вещества. Сюда относятся сезонные перелетыптиц, перемещения животных в поисках корма, массовые миграции животных.Естественно, что все эти разнообразные формы движения живого вызывают итранспортировку небиогенного вещества.

<span Times New Roman",«serif»">            Вернадский, как мы видели,подразделял процессы, осуществляемые в биосфере живым веществом, по характерусамих процессов. Несколько иначе подошел к зтому вопросу современник ВладимираИвановича Н.А.Андрусов. “Химическая деятельность организма вообще, имеющаягеологическое значение ,– писал Андрусов,– может быть сведена к двумкатегориям: во-первых, к образованию на наружной поверхности или внутри твердыхвыделений, способных сохраняться; во-вторых, к образованию жидких игазообразных выделений, способных вступать в различные химические реакции сокружающим неорганическим миром”. По существу, эту же мысль развивала насовременном материале микробиолог Т.В.Аристовская. Она указала, что миграцияатомов химических элементов может быть как прямым, так и косвенным результатомжизнедеятельности организмов (в первую очередь бактерий). В таблице совмещеныклассификационные подходы Вернадского (горизонтальные ряды) и Андрусова –Аристовской ( вертикальные столбцы). Для понимания той работы, которуюсовершает живое вещество в биосфере, очень важными являются три основныхположения, которые Владимир Иванович называл “биогеохимическими принципами”.

<span Times New Roman",«serif»">            В формулировке В.И.Вернадского <span Times New Roman",«serif»;mso-fareast-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language:AR-SA">[6]

они звучат следующим образом:

*<span Times New Roman"">       

<span Times New Roman",«serif»">I принцип:”Биогенная миграцияатомов химических элементов в биосфере всегда стремится к максимальному своемупроявлению”.

*<span Times New Roman"">       

<span Times New Roman",«serif»">II принцип: “Эволюция видов входе геологического времени, приводящая к созданию форм жизни устойчивых вбиосфере, идет в направлении, увеличивающем биогенную миграцию атомов биосферы”(или в другой формулировке: “При эволюции видов выживают те организмы, которыесвоею жизнью увеличивают биогенную геохимическую энергию”).

*<span Times New Roman"">       

<span Times New Roman",«serif»">III принцип: “В течение всегогеологического времени, с криптозоя, заселение планеты должно было бытьмаксимально возможное для всего живого вещества, которое тогда существовало”.

<span Times New Roman",«serif»">            Для Вернадского I биогеохимическийпринцип был тесно связан со способностью живого вещества неограниченноразмножаться в оптимальных условиях. “Вихрь атомов”, который представляет собойжизнь, по определению Жоржа Кювье, стремится к безграничной зкспансии.Следствием этого и является максимальное проявление биогенной миграции атомов вбиосфере.

<span Times New Roman",«serif»">            II биогеохимический принцип, посуществу, затрагивает кардинальную проблему современной биологической теории –вопрос о направленности эволюции организмов. По мысли Вернадского, преимуществав ходе эволюции получают те организмы, которые приобрели способность усваиватьновые формы энергии или “научились” полнее использовать химическую энергию,запасенную в других организмах. В ходе биологической эволюции, таким образом,увеличивается “КПД” биосферы в целом. Чисто математически это показалВ.В.Алексеев, который на основе расчетов пришел к следующим выводам: “Эволюциядолжна идти в направлении увеличения скорости обмена веществом в системе”. Идалее: “Становится понятным, почему образовались ферменты, роль которыхзаключается в резком увеличении скоростей реакций, идущих при обычных условияхисключительно медленно”.

<span Times New Roman",«serif»">            II биохимический принцип Вернадскогополучает подтверждения на самом разнообразном эмпирическом материале. Так, в1956 году почвовед В.Л.Ковда изложил результаты химического исследования более1300 образцов золы современных высших растений. На этом обширнейшем фактическомматериале автор пришел к выводу, что (за несколькими исключениями) зольностьрастений возрастает от представителей древних таксонов к более молодым. Этазакономерность – одно из частных проявлений II биогеохимического принципа.Вообще же его проявления в биосфере очень многообразны и довольно неожиданны.Возьмем другой пример из области ботаники.

<span Times New Roman",«serif»">            Магаданский ботаник А.П.Хохряковнедавно установил своеобразную направленность эволюции высших растений –интенсификацию смен органов в ходе индивидуального развития организма. “Так, помнению Хохрякова, у древних древовидных плаунов – лепидодендронов – смене былаподвержена только часть листьев. У более продвинутых в эволюционном отношениирастений – папоротникообразных – опадают также только листья, но у них вединицу времени по отношению к массе всего тела сменяется большая часть, чем улепидодендронов. У наиболее примитивных голосеменных – саговников – сменамтакже подвержены только листья, да и то за исключением оснований. У хвойныхпериодически сменяются ветви и кора. Наконец, на примере цветковых мы наиболеечетко видим переход от многолетних форм (деревья и кустарники) к однолетним(травы). Этот же переход наблюдается и у других таксонов высших растений: средидревних хвощей и плаунов господствовали древовидные формы, а современные намовощи и плауны – травы; среди папоротников в геологическом прошлом было многодревовидных, а сейчас древовидные папоротники вымирают. Такая интенсификациясмен, естественно, приводит к усилению биогенной миграции атомов в биосфере. Издесь “работает” II принцип…

<span Times New Roman",«serif»">            III биогеохимический принцип такжесвязан со “всюдностью” или “давлением” жизни. Этот фактор обеспечиваетбезостановочный захват живым веществом любой территории, где возможнонормальное функционирование живых организмов.

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

еще рефераты
Еще работы по охране природы, экологии, природопользованию