Биосфера, человек в биосфере

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

Влияние человека на биосферу - процесс, в результате которого в биосфере стремительно ускоряется миграция атомов по сравнению с естественными биогеохимическими процессами. Объем элементов, включающихся в круговорот, увеличивается и усиливает давление на неорганическую среду: создается искусственная оболочка Земли - ноосфера. Познание закономерностей взаимоотношений человека с биосферой, разумное управление процессами, происходящими в природе, регулирование отношений человека с природой - основная цель экологии в мировом масштабе. Человек - раздел биосферы, без которой он существовать не может.

В начале собственной истории человек был органической частью природы, его деятельность вписывалась в биогеохимические циклы. К концу палеолита он исчерпывает собственные пищевые ресурсы, истребляя крупных млекопитающих (мамонтов, шерстистых носорогов, пещерных медведей, торфяных оленей и др.), что приводит к первому экологическому кризису. Численность человечества стремительно сокращается. От полного исчезновения его спасает изменение экологической ниши, то есть образа жизни. В неолите от собирательства и охоты человек перешел к земледелию и животноводству. С данного момента он выделился из другой природы и стал активно вмешиваться в биогенные круговороты в биосфере, вовлекая в него вещества, накопленные выше.

Влияние человека на биосферу определяется такими формами:

- изменение структуры земной поверхности;

- изменение состава биосферы, круговорота и баланса веществ, ее составляющих

- изменение энергетического, особенно теплового, баланса отдельных регионов земного шара и планеты в целом;

- изменения, которые вносятся в биоту в результате уничтожения некоторых видов, разрушения их, естественных мест существования, создания новых пород животных и сортов растений.

Представления о роли человечества в эволюции Земли, к примеру же как и знания о воздействии экологических факторов на жизнь и здоровье отдельного человека, сложились в ключевом во второй половине XX в.Базовым положением современного экологического мировоззрения является общность природы человека со всеми живыми существами Земли и потребность сохранения современной биосферы для продолжения жизни человечества.

Человек - раздел биомассы биосферы - долгое время находился в непосредственной зависимости от окружающей природы. С продвижением мозга человек сам становится сильным фактором в дальнейшей эволюции на Земле. Овладение человеком разными формами энергии - механической, электрической и атомной - способствовало немалому изменению земной коры и биогенной миграции атомов.

Движущим мотивом преобразования природной среды служит стремление человека к экологическому комфорту, представление о котором с продвижением общества претерпевало огромные изменения, так как требования, предъявляемые к окружающему миру, непрерывно возрастали. Продвижение медицины, успехи сельского хозяйства, вызвавшие увеличение численности населения Земли, способствовали тому, что улучшение условий обитания стало серьезной экологической проблемой.

Современная деятельность человека во многом нанесла вред окружающей среде, потому единственное из заданий современной экологии - это изучение регуляторных процессов в биосфере, создание научного подходящего ее использования.

49. о геологических эрах и периодах эры: 1) архей 3,5 млрд лет назад, начало жизни на Земле; 2) протерозой 2,6 млрд лет назад, появление животных; 3) палеозой 570 млн лет назад, появляются рыбы; 4) мезозой 230 млн лет назад, появляются рептилии; 5) кайнозой 66 млн лет назад, появляются млекопитающие.
Некоторые важнейшие ароморфозы: фотосинтез, эукариоты, многоклеточные, скелет.
Основные таксономические группы растений и животных и последовательность их эволюции:
- рыбы
- земноводные (амфибии)
- пресмыкающиеся (рептилии)
- птицы
- млекопитающие
- голосеменные
- покрытосеменные
- цветковые
Прокариоты (клетки без ядра – бактерии и сине-зеленые водоросли)
Филогенез (историческое развитие видов, родов, отрядов, классов, типов)
Онтогенез (индивидуальное развитие организма от момента зарождения до смерти)
Адаптация (приспособление организмов к условиям окружающей среды)
Ароморфоз (приспособление, резко повышающее уровень организации живых организмов, например, появление постоянной температуры тела)
Понятие о флоре, фауне (флора – растительный мир, фауна – животный мир)
Методы исследования эволюции: палеонтология (ископаемые переходные формы, палеонтологические ряды, последовательность ископаемых форм), биогеография (сопоставление видового состава с историей территорий, островные формы, реликты), морфологические методы (установление связи между сходством строения и родством сравниваемых форм, рудиментарные органы, атавизмы), эмбриологические методы (зародышевое сходство, принцип рекапитуляции), генетические, экологические, методы биохимии и молекулярной биологии

50.

Особенностью организации живой материи является ее многоуровневая структура, в которой первый уровень — организменный уровень, занимают живые организмы, одноклеточные и многоклеточные. Этот уровень называется организменным, т.к. рассматриваются отдельные организмы, без учета их связей и взаимодействий с другими. Минимальной живой системой на этом уровне является клетка.

Остальные уровни организации живого являются надорганизменными, т.е. они включают не только организмы, но и связи и взаимодействия между собой и окружающей средой:

1. Первый надорганизменный уровень — популяционный уровень. Этот уровень включает в себя совокупность особей одного вида, которые имеют единый генофонд и занимают единую территорию.2. Второй надорганизменный уровень составляют различные системы популяций, которые называют биоценозами. 3. Третий надорганизменный уровень организации содержит в качестве элементов разные биоценозы и в еще большей степени зависит от многочисленных земных условий.4. Четвертый надорганизменный уровень организации возникает из объединения самых разнообразных биогеоценозов, и называются биосферой.

51.

В развитии биологии выделяют три основных этапа. Первый – систематики (Карл Линней), второй – эволюционный (Чарльз Дарвин), третий – микробиологии (Грегор Мендель).

Современная биология при описании живого идет по пути перечисления основных свойств живых организмов. При этом подчеркивается, что только совокупность данных свойств может дать представление о специфике жизни. Первое. Живые организмы характеризуются сложной, упорядоченной структурой. Второе. Живые организмы получают энергию из окружающей среды, используя ее на поддержание своей высокой упорядоченности. Третье. Живые организмы активно реагируют на окружающую среду. Четвертое. Живые организмы способны не только изменяться, но и усложняться. Они могут создавать новые органы, отличающиеся от породивших их структур. Пятое. Живое способно к самовоспроизведению. Шестое. Живые организмы способны передавать потомкам заложенную в них информацию, содержащуюся в генах – единицах наследственности. Седьмое. Живые организмы способны приспосабливаться к среде обитания и своему образу жизни.

Из совокупности этих признаков вытекает следующее обобщенное определение сущности живого: Жизнь есть форма существования сложных, открытых систем, способных к самоорганизации и самовоспроизведению. Важнейшими функциональными веществами этих систем являются белки и нуклеиновые кислоты.

52.

Интенсивное проникновение эволюционной парадигмы в биологию началось в конце XVIII в. благодаря работам французского биолога Ламарка. Ламарк объяснил изменчивость видов взаимодействием двух факторов: влияния внешней среды и наследственности. Проблемы, поставленные Ламарком, были успешно разрешены Ч. Дарвином в его работе «Происхождение видов путем естественного отбора» (1859), которая заложила основу учения о биологической эволюции. Это наука о причинах, движущих силах и закономерностях изменения и развития живых организмов.

Эволюционное учение является теоретической основой современной биологии. С точки зрения теории эволюции все много-образие живой природы является результатом действия трех взаимосвязанных факторов: на-следственности, изменчивости и естественного отбора. Эти выводы теории эволюции бази-руются на следующих наблюдениях. Во-первых, в любой популяции животных наблюдается изменчивость составляющих ее особей. Во-вторых, некоторые из этих изменений получены от родительских особей, другие являются результатом приспособления к окружающей среде и приобретены в течение жизни. В-третьих, рождается, как правило, гораздо большее число организмов, чем доживает до стадии размножения.

Комплекс представлений о макро- и микроэволюции, сложившийся к середине ХХ в., стали называть синтетической теорией эволюции. Генетика - это биологическая наука о наследственности и изменчивости организмов и методах управления ими.

53.

Насле́дственность — способность организмов передавать свои признаки и особенности развития потомству. Ненаследственные изменения не связаны с изменениями генов и хромосом, не передаются по наследству, возникают под влиянием факторов внешней среды, исчезают со временем. Наследственные изменения обусловлены изменениями генов и хромосом, передаются по наследству, различаются у особей в пределах одного вида, сохраняются в течение всей жизни особи.

Изменчивость — разнообразие признаков среди представителей данного вида, а также свойство потомков приобретать отличия от родительских форм.Виды изменчивости: ненаследственная (мо-дификационная) и наследственная (комбинативная, мутационная).

Естественный отбор — основной эволюционный процесс, в результате действия которого в популяции увеличивается число особей, обладающих максимальной приспособленностью (наиболее благоприятными признаками), в то время, как количество особей с неблагоприятными признаками уменьшается.

Комбинативная изменчивость. Проявление комбинативной изменчивости при скрещивании, ее обусловленность появлением новых комбинаций (сочетаний) генов у потомства.

Мутации — внезапно возникающие стойкие изменения генов или хромосом.

54.

Биосфе́ра — оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности; «плёнка жизни»; глобальная экосистема Земли.

Ход исторических изменений взаимосвязей между природой и человеком приводил как к изменениям в природе, так и к изменениям в формах хозяйствования. Формы хозяйствования изменялись вследствие тех затруднений, которые возникали от перемен в природе. В свою очередь перемены в хозяйстве вызывали цепные реакции в природе. Эта постоянная взаимосвязь получила название закона бумеранга, или закона обратной связи взаимодействия человек – биосфера.Неизбежность расплаты за вытеснение естественных живых сообществ подчеркивается законом незаменимости биосферы, который каждый по-своему формулировали многие известные ученые.

Сейчас падение энергетической эффективности сельскохозяйственного производства стало общеизвестным. В настоящее время, в отличие от первичной биосферы, выделяется также и некое новое состояние природы – биотехносфера. Согласно этой концепции, человек будущего должен проектировать и формировать новую природно-техническую среду, поэтому его деятельность следует рассматривать как интегральную часть биосферы.

Современные цивилизации, основанные на представлении о неисчерпаемости природных ресурсов, ведут человечество к катастрофе. Активная работа во всех областях человеческой деятельности по формированию нового отношения к природе, разработка рационального природопользования, природосберегающей технологии будущего смогут решить экологические проблемы сегодняшнего дня и перейти к гармоничному сотрудничеству с природой.

55.

Наиболее тесно человек связан с такими составляющими природы и биосферы, как географическая и окружающая среда. Географическая среда есть та часть природы, которая вовлечена в сферу жизни человека, в первую очередь в производственный процесс. Многообразие свойств природы явилось естественной основой разделения труда (охота, рыбная ловля, земледелие и т.д.) От особенностей географической среды зависят конкретные направления человеческой деятельности. Степень воздействия природы и зависимость человека от нее столь велики, что осознание этого послужило основой для появления целого направления в науке – географического детерминизма. Его сторонники полагали, что развитие человеческого общества решающим образом определяется влиянием на него различных географических (природных) факторов.

Экологическая проблема — это изменение природной среды, в результате, ведущее к нарушению структуры и функционирования природы.

1.Вырубка леса. 2.Истощение почвы. 3.Опустынивание земель. 4. Истребление животных. 5. Формирование твердых отходов. 6. Вода. 7. Загрязнения воздуха.

56. Сходство элементарного химического состава клеток разных организмов доказывает единство живой природы. Вместе с тем нет ни одного химического элемента, содержащегося в живых организмах, который не был бы найден в телах неживой природы. Это указывает на общность живой и неживой природы.Важнейшим научным доказательством единства всего живого послужила клеточная теория Т. Шваннаи М. Шлейдена (1839). Открытие клеточного строения растительных и животных организмов, уяснение того, что все клетки (несмотря на имеющиеся различия в форме, размерах, некоторых деталях химической организации) построены и функционируют в целом одинаковым образом, дали толчок исключительно плодотворному изучению закономерностей, лежащих в основе морфологии, физиологии, индивидуального развития живых существ.

57.

Возникновение Земли

С точки зрения современной науки Солнце и планеты возникли одновременно из межзвездного вещества - частиц пыли и газа. Это холодное вещество постепенно уплотнялось, сжималось, а затем распалось на несколько неравных сгустков. Один из них, самый большой, дал начало Солнцу. Его вещество, продолжая сжиматься, разогрелось, вокруг него образовалось вращающееся газопылевое облако, которое имело форму диска. Из плотных сгустков этого облака возникли планеты. Земля образовалась примерно 4,5 млрд. лет назад. Ученые определили это по возрасту самых древних горных пород.

Теория стационарного (постоянного) состояния

Как гласит теория стационарного состояния, Земля никогда не возникала, а существовала вечно; условия окружающей среды, были всегда возможны для того чтобы поддерживать жизнь, а если и изменялись, то не на много. Согласно этой версии, виды живых существ также никогда не образовывались, они существовали всегда, и у каждого вида имеются всего лишь две возможной реальности - либо изменение численности, либо вымирание. Но гипотеза стационарного состояния в корне противоречит данным современной науки, в частности астрономии, эти данные, указывают на конечное существование времени жизни любых звёзд и, соответственно, планетарных систем вокруг этих светил. По современным оценкам, основанным на учете скоростей радиоактивного распада, возраст Земли, Солнца и Солнечной системы исчисляется ~4,6 млрд. лет. Поэтому эта гипотеза обычно не рассматривается академической наукой.

Сторонники этой теории отказываются признавать, что наличие или отсутствие определенных ископаемых остатков (останков) может направленно акцентировать внимание на время возникновения или вымирания отдельных, разных видов, и приводит в качестве примера представителя кистеперых рыб - латимерию (целаканта).

Теория самозарождения жизни

Теория спонтанного зарождения возникла в древнем Китае, Вавилоне и Греции в качестве альтернативы креационизму, с которым она сосуществовала. Приверженцем этой теории был и Аристотель. Её последователи считали, что определённые вещества содержат “активное начало”, которое при подходящих условиях может создать живой организм.

Среди мореплавателей были известны взгляды на появление бернакельского гуся. Этот гусь вырастает на обломках сосны, носящихся по морским пучинам. Вначале он имеет вид капельки смолы. Он прикрепляется клювом к дереву и выделяет для безопасности твердую скорлупу, в которой живет спокойно и беззаботно. Через некоторое время у гуся вырастают перья, и тогда он сходит с куска коры в воду и начинает плавать. А в один прекрасный день взмахивает крыльями и улетает.

В течение долгих веков, свято веря в акт Божественного творения, люди, кроме того, были твёрдо убеждены, что жизнь постоянно зарождается самопроизвольно. Ещё древнегреческий философ Аристотель писал, что не только растения, черви, насекомые, но даже рыбы, лягушки и мыши могут рождаться из влажной почвы или гниющего ила. Голландский учёный Ян Ван Гельмонта в XVII в. описал свой опыт, утверждая, что живые мыши якобы зарождались у него из грязного белья и горсти пшеницы, запертых в шкафу. Другой натуралист, Гриндель фон Ах, так рассказывал о якобы наблюдавшемся им самозарождении живой лягушки: “Хочу описать появление на свет лягушки, которое мне удалось наблюдать при помощи микроскопа. Однажды я взял каплю майской росы и, тщательно наблюдая за ней под микроскопом, заметил, что у меня сформировывается какое-то существо. Прилежно наблюдая на второй день, я заметил, что появилось уже туловище, но голова ещё казалась не ясно сформированной; продолжая свои наблюдения на третий день, я убедился, что наблюдаемое мною существо есть не что иное, как лягушка с головой и ногами. Прилагаемый рисунок всё поясняет”.

“Таковы факты, - писал в своем труде Аристотель, - живое может возникать в результате не только спаривания организмов, но и в результате разложения почвы, самозарождаясь под действием сил природы из разлагающейся земли.”

58. В 1924 г. русский ученый Александр Иванович Опарин впервые сформулировал основные положения концепции предбиологической эволюции.

Появление жизни он рассматривал как единый естественный процесс, который состоял из протекавшей в условиях ранней Земли первоначальной химической эволюции, перешедшей постепенно на качественно новый уровень — биохимическую эволюцию. Суть гипотезы сводилась к следующему: зарождение жизни на Земле — длительный эволюционный процесс становления живой материи в недрах неживой. И произошло это путем химической эволюции, в результате которой простейшие органические вещества образовались из неорганических под влиянием сильнодействующих физико-химических факторов.

Рассматривая проблему возникновения жизни путем биохимической эволюции, Опарин выделяет три этапа перехода от неживой материи к живой:

· этап синтеза исходных органических соединений из неорганических веществ в условиях первичной атмосферы ранней Земли;

· этап формирования в первичных водоемах Земли из накопившихся органических соединений биополимеров, липидов, углеводородов;

· этап самоорганизации сложных органических соединений, возникновение на их основе и эволюционное совершенствование процессов обмена веществом и воспроизводства органических структур, завершающееся образованием простейшей клетки.

59.Экосистемы (многообразие живых организмов – основа организации и устойчивости живых систем)

Экосистема – стабильная совокупность живых и неживых элементов, между которыми идет обмен веществом и энергией. Любой организм способен развиваться только в экосистеме, как необходимой форме существования жизни. Общая система жизни – биосфера – глобальный биогеоценоз.- совокупности биотипа и биоценоза.

Биотип – территория с присущими ей абиотическими факторами, занятая биоценозом. Биоценоз - сообщество взаимодействующих живых организмов:

продуцентов – производителей растений, создающих органику из неорганики;

консументов – потребителей животных, питающихся растениями и другими животными;

редуцентов – восстановителей, представленных простейшими организмами, разлагающими остатки органики..

Динамическое равновесие системы – гомеостаз.

Земля состоит из литосферы (земной коры) – 10–80 км, мантии и ядра. В атмосфере Земли преобладают азот и кислород.

Она разделяется на тропосферу (9 –17 км) – “ фабрику погоды”, стратосферу (до 55 км) –“кладовую погоды”, ионосферу из заря­женных частиц и зону рассеивания на высоте 800–1000 км. Пояса радиации из частиц высоких энергий защищают от жес­токих кос­мических излучений, губительных для всего живого.

60.Экологический кризис - это нарушение естественных природных процессов в биосфере в результате, которого происходят быстрые изменения окружающей среды. Возникает напряжение во взаимоотношениях между человечеством и природой, связанное с несоответствием объема потребления природных компонентов человеческим обществом и ограниченными ресурсно-экологическими возможностями биосферы. При этом важно обратить внимание на различия в масштабах между глобальным, общим для биосферы экологическим кризисом и локальными или региональными экологическими нарушениями и локальными экологическими катастрофами.

Учащение локальных экологических катастроф свидетельствует о приближении глобального экологического кризиса и возможности глобальной экологической катастрофы

Бороться с глобальным экологическим кризисом гораздо труднее, чем с локальным. Решение этой проблемы можно достигнуть только минимизацией загрязнений, произведенных человечеством до уровня, с которым экосистемы будут в состоянии справиться самостоятельно. В настоящее время глобальный экологический кризис включает четыре основных компонента: кислотные дожди, парниковый эффект, загрязнение планеты суперэкотоксикантами и так называемые озоновые дыры.

Нынешний кризис самый глубокий. Он начался в середине 20 века и его начало совпало с химизацией производства промышленно развитых стран. В результате хозяйственной деятельности человечества урон, наносимый биосфере в 10 раз, превосходит ее возможности по самовосстановлению, так как люди потребляют более 100% производимой биосферой продукции.

Пути выхода

Первый путь. Это то, что предлагает Запад в рамках прежней природопокорительной Библейской концепции

Второй путь вывода нашей страны и всего человечества из надвигающейся второй волны глобального экологического кризиса - это смена концепции управления человеческим обществом с сатанинской природопокорительной потребительской на природоохранительную Божескую.

Дата добавления: 2015-05-09