Вопрос №40: Функции и свойства живого вещества в биосфере

Вопрос №39: Основные этапы становления взаимоотношений природы и общества в историческом аспекте. Неолитическая, промышленная и экологическая революции, - их влияние на развитие социума и состояние природной среды.

Основываясь на представлении о хозяйственно-культурном типе как системообразующем факторе во взаимоотношениях природы и общества, мы сочли возможным выделить четыре эпохи (этапа) становления отношений между ними.

1. Эпоха охотничье-собирательской культуры.

2. Эпоха аграрной культуры.

3. Эпоха индустриального общества.

4. Постиндустриальная эпоха.

Неолити́ческая револю́ция — Создание человеком искусственных агроэкосистем, основу которых составляют культурные растения и животные, сопутствовало приручение ограниченного числа животных; часть из них использовалась как тягловая сила. В результате значительно увеличилась масса пищи, производимой на единице поверхности, и количество механической энергии, поступающей в распоряжение человека.

Возникновение сельского хозяйства позволило вести оседлый образ жизни, способствовало увеличению плотности населения и образованию первых поселений. В то время как охотнику палеолита для поддержания жизни была необходима площадь около 20 км2, что требовало сильного рассредоточения населения, земледельцу было достаточно нескольких гектаров земли. К тому же люди научились сохранять запасы зерна, и это способствовало переходу от кочевого образа жизни к оседлому.. Распространение сельскохозяйственных культур оказало катастрофическое воздействие на большое число наземных экосистем и вызвало первое серьезное антропогенное потрясение биосферы: ускорилось изменение состава животного мира, сопровождавшееся вымиранием крупных представителей фауны (которых пастухи считали конкурентами домашних животных), а также изменился первоначальный растительный покров на обширных площадях. Лесные экосистемы сменялись сначала пастбищами, а затем полями сельскохозяйственных культур. Массовое уничтожение лесов и нерациональное использование земель умеренных и тропических зон безвозвратно разрушили сложившиеся экосистемы на огромных территориях. Боязнь лесов, свойственная человеку в средние века, вылилась в уничтожение их различными цивилизациями во всех частях света. Например, в Китае в настоящее время только 5 % площади покрыто лесами, тогда как в начале неолита леса занимали не менее 90 % его территории.

промышленная революция

Человек начинает активно изменять окружающую природу, приспосабливая ее под свои нужды. революция способствовала укреплению социальных отношений в племенах, возникновению торговых отношений между племенами и поселениями. Были заложены основы разделения труда – земледельцы обрабатывали землю, скотоводы выращивали животных, ремесленники изготавливали орудия труда и т.д. Однако в то же время было заложено социальное расслоение общества на богатых и бедных – человек, имевший большие наделы земли получал больше урожая, который он мог обменивать или продавать, чем человек с меньшим наделом или менее плодородной почвой. Вместе с развитием технологий производства растет общий уровень жизни, снижается стоимость товаров массового потребления. Повышается уровень образованности населения, происходит взаимное проникновение различных культур благодаря возможности информационного обмена.

экологическая революции

в настоящее время ведущей проблемой глобального развития является противоречие между биосферой, как естественной средообразующей системой и созданной людьми искусственной средой обитания – техносферой. Это противоречие разрешится путем цивилизационной экологической революции, в ходе которой человечеству придется отказаться от антропоцентризма в отношениях с природой, заменив его экоцентризмом. Такая революция начнется с проведения национальными государствами политики радикальной экологической трансформации, то есть перестройки общества, индустрии и жилой среды на основе требований экологии. экологическими проблемами, среди них: изменение климата, загрязнение воздуха, воды и почвы, дыры в озоновом слое атмосферы, кислотные осадки, засоление пресных водных объектов, исчезновение лесов, опустынивание земель, вымирание биологических видов и многое другое. Острота и повсеместная распространенность экологических проблем, дает основания говорить о мировом экологическом кризисе. Результатом кризиса может стать коренное изменение условий жизни на Земле, при которых существование человечества будет принципиально невозможно.

Функции живого вещества. Всю деятельность живого вещества в биосфере можно, с определённой долей условности, свести к нескольким основополагающим функциям, которые позволяют значительно дополнить представление о его преобразующей биосферно-геологической деятельности.

1. Энергетическая. Эта одна из важнейших функций связана с запасанием энергии в процессе фотосинтеза, передачей её по цепям питания и рассеиванием в окружающем пространстве.

2. Газовая – связана со способностью изменять и поддерживать определённый газовый состав среды обитания и атмосферы в целом.

3. Окислительно-восстановительная – связана с ростом под влиянием живого вещества интенсивности процессов как окисления и восстановления.

4. Концентрационная – способность организмов концентрировать в своём теле рассеянные химические элементы, повышая их содержание на несколько порядков, по сравнению с окружающей средой, а в теле отдельных организмов – в миллионы раз. Результат концентрационной деятельности – залежи горючих ископаемых, известняки, рудные месторождения и т.п.

5. Деструктивная – разрушение организмами и продуктами их жизнедеятельности, в том числе и после их смерти, как самих остатков органического вещества, так и косных веществ. Основной механизм этой функции связан с круговоротом веществ. Наиболее существенную роль в этом отношении выполняют низшие формы жизни – грибы, бактерии (деструкторы, редуценты).

6. Транспортная – перенос вещества и энергии в результате активной формы движения организмов. Часто такой перенос осуществляется на колоссальные расстояния, например, при миграциях и кочевках животных.

7. Средообразующая. Эта функция в значительной мере представляет результат совместного действия других функций. С ней, в конечном счете, связано преобразование физико-химических параметров среды. Эту функцию можно, рассматривать в широком и более узком планах. В широком понимании результатом данной функции является вся природная среда. Она создана живыми организмами, они же и поддерживают в относительно стабильном состоянии её параметры практически во всех геосферах. В более узком плане средообразующая функция живого вещества проявляется, например, в образовании и сохранение почв от разрушения (эрозии), в очистке воздуха и вод от загрязнений, в усилении питания источников грунтовых вод и т. п.

8. Рассеивающая функция, противоположная концентрационной. Она проявляется через трофическую (питательную) и транспортную деятельность организмов. Например, рассеивание вещества при выделении организмами экскрементов, гибели организмов при разного рода перемещениях в пространстве, смене покровов.

9. Информационная функция живого вещества выражается в том, что живые организмы и их сообщества накапливают информацию, закрепляют её в наследственных структурах и передают последующим поколениям. Это одно из проявлений адаптационных механизмов.

Несмотря на огромное разнообразие форм, всё живое вещество физико-химически едино. И в этом состоит один из основных законов всего органического мира – закон физико-химического единства живого вещества. Из него следует, что нет такого физического или химического агента, который был бы гибелен для одних организмов и абсолютно безвреден для других. Разница лишь количественная – одни организмы более чувствительны, другие менее, одни приспосабливаются быстрее, другие медленнее. При этом приспособление идёт в ходе естественного отбора, т.е. за счёт гибели тех индивидов, которые не смогли адаптироваться к новым условиям.

Свойства живого вещества. К основным уникальным особенностям живого вещества, обусловливающим его крайне высокую средообразующую деятельность, можно отнести следующие:

1. Способность быстро занимать (осваивать) все свободное пространство. В. И. Вернадский назвал это всюдностью жизни. Данное свойство дало основание В. И. Вернадскому сделать вывод, что для определенных геологических периодов количество живого вещества было примерно постоянным (константой). Способность быстрого освоения пространства связана как с интенсивным размножением (некоторые простейшие формы организмов могли бы освоить весь земной шар за несколько часов или дней, если бы не было факторов, сдерживающих их потенциальные возможности размножения), так и со способностью организмов интенсивно увеличивать поверхность своего тела или образуемых ими сообществ. Например, площадь листьев растений, произрастающих на 1 га, составляет 8-10 га и более. То же относится к корневым системам.

2. Движение не только пассивное (под действием силы тяжести, гравитационных сил и т. п.), но и активное. Например, против течения воды, силы тяжести, движения воздушных потоков и т. п.

3. Устойчивость при жизни и быстрое разложение после смерти (включение в круговороты), сохраняя при этом высокую физико-химическую активность.

4. Высокая приспособительная способность (адаптация) к различным условиям и в связи с этим освоение не только всех сред жизни (водной, наземно-воздушной, почвенной, организменной), но и крайне трудных по физико-химическим параметрам условий. Например, некоторые организмы выносят температуры, близкие к значениям абсолютного нуля - 273°С, микроорганизмы встречаются в термальных источниках с температурами до 140°С, в водах атомных реакторов, в бескислородной среде, в ледовых панцирях и т. п.

5. Феноменально высокая скорость протекания реакций. Она на несколько порядков (в сотни, тысячи раз) значительнее, чем в неживом веществе. Об этом свойстве можно судить по скорости переработки вещества организмами в процессе жизнедеятельности. Например, гусеницы некоторых насекомых потребляют за день количество пищи, которое в 100-200 раз больше веса их тела. Особенно активны организмы-грунтоеды. Дождевые черви (масса их тел примерно в 10 раз больше биомассы всего человечества) за 150-200 лет пропускают через свои организмы весь однометровый слой почвы. Такие же явления имеют место в донных отложениях океана. Слой донных отложений здесь может быть представлен продуктами жизнедеятельности кольчатых червей (полихет) и достигать нескольких метров. Колоссальную роль по преобразованию вещества выполняют организмы, для которых характерен фильтрационный тип питания. Они освобождают водные массы от взвесей, склеивая их в небольшие агрегаты и осаждая на дно.

Дата добавления: 2015-04-24