План.

1. Строение и эволюция биосферы.

2. В.И. Вернадский о биосфере. История понятия «ноосфера».

3. Единство биосферы и человека. Ноосфера.

4. Переход биосферы в ноосферу.

5. Прогнозы ноосферы в конце XX века.

6. Заключение

7. Список используемой литературы.

Строение и эволюция 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.

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.

Под биосферой (в современном понимании) необходимо понимать специфическую оболочку небесного тела, в пределах которой существует жизнь, т.е. обитают и размножаются живые существа.

Что же характерно для биосферы как особой оболочки земного шара? Во-первых, это область, в которой в значительном количестве имеется жидкая вода, во-вторых, на нее падает мощный поток энергии Солнца, в-третьих, в биосфере существуют поверхности раздела между веществами, находящимися в жидком, твердом и газообразным состоянии. И, наконец, в биосфере жизнь защищена озоновым экраном от жесткого ультрафиолетового излучения.

Биосфера включает твердую оболочку Земли (литосфера), водную (гидросфера) и газовую (тропосфера) оболочки.

Литосфера – верхний каменный твердый слой Земли – составляет нижнюю сферу географической оболочки. Она состоит из слоя осадочных пород, ниже которых лежат гранитный и базальтовый слои. Поверхностный слой литосферы, в котором осуществляется взаимодействие живой материи с минеральной (неорганической), представляет собой почву. Преобладающие элементы химического состава литосферы: О, Si, Аl, Fe, Са, Mg, Na, K.

Атмосфера – наиболее легкая оболочка Земли, которая граничит с космическим пространством; через атмосферу осуществляется обмен вещества и энергии космосом. Она состоит из пяти слоев. Сфера жизни охватывает первый слой атмосферы – тропосферу – и частично заходит в стратосферу. Тропосфера – нижний слой, примыкающий к поверхности Земли (высота 9-17 км). В нем сосредоточено около 80 % газового состава атмосферы и весь водяной пар. Преобладающие элементы химического состава атмосферы: N2 (78%), O2 (21%), CO2 (0,03%). В пределах тропосферы ограничивающими факторами служат излучение, недостаток влаги, кислорода и низкое парциальное давление.

Гидросфера – водная оболочка Земли. Вследствие 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.

Между земной корой, гидросферой и атмосферой происходит взаимообмен веществом и энергией, который находит свое выражение, например, в тектонических движениях (землетрясение, вулканизм).

Самой активной формой материи во Вселенной является живое вещество. По сравнению с массой Земли масса живого вещества незначительна. Несмотря на малую массу, живое вещество, выполняя наиболее существенные функции, является самой важной энергетической частью биосферы.

Приблизительно половина кислорода на Земле образуется в процессе фотосинтеза растениями суши (главным образом влажных тропических лесов), вторая половина – мельчайшими растениями гидросферы (фитопланктоном), хотя биомасса тех и других несопоставима между собой. В этом проявляется одна их общих биологических закономерностей: интенсивность процессов жизнедеятельности (питания, роста, обмена) выше у более мелких организмов.

Под живым веществом понимают совокупность массы всех организмов, населявших в тот или иной момент нашу планету.

Живые организмы участвуют в круговороте многих химических элементов. Проявление жизни коренным образом изменяет течение всех химических реакций в земной коре. Таким образом, жизнедеятельность организмов – это глубокий и мощный геологический процесс. Масштабы работы живого вещества таковы, что в течение короткого промежутка времени через живые организмы может пройти все вещество биосферы.

Мощь геологического и геохимического воздействия живого вещества на поверхностные оболочки планеты целиком и полностью определяются его особыми специфическими функциями.

Живое вещество в биосфере выполняет следующие основные функции: газовую, концентрационную и окислительно-восстановительную.

Одной из важнейших функций живого вещества является газовая, заключающаяся в динамике и трансформации газов в биосфере. Известно, что в процессе фотосинтеза выделяется кислород, который обогащает нашу планету. В настоящее время кислород в свободном и связанном состоянии биогенного происхождения. В процессе дыхания и брожения происходит поглощение кислорода и выделение углекислого газа как конечного продукта окислительного процесса, присущего живой системе. В большом количестве выдыхаются азот и пары воды.

Концентрационная функция – это эволюционно выработавшееся приспособление, обеспечивающее выживание организмов в существующих условиях обитания. Результат этой функции в масштабах биосферы – накопление залежей полезных ископаемых, например, известняка, мергеля, туфа, торфа, каменного угля и других.

Окислительно-восстановительные функции и реакции лежат в основе всякого биологического метаболизма.

Жизнь и прокариот, и эукариот – это непрекращающийся синтез и распад органических веществ, объединяющие все живые организмы на Земле. На разных этапах развития биосферы соотношение этих процессов менялось.

Для того чтобы биосфера существовала, и на Земле не прекращалось развитие жизни, в природе должен происходить непрерывный круговорот органического вещества и химических элементов.

В биотическом круговороте особенно велика роль микроорганизмов, которые, минерализуя органические вещества отмерших животных и растений, превращают их в минеральные соли и простейшие органические соединения.