Ноосфера - сфера разума

Биосферой называется оболочка Земли, состав, структура и обмен энергии которой определяется деятельностью живых организмов.

Биомасса.При колебаниях от 0,01-0,4 т/га средняя биомасса достигает 0,1 т/га.

Биомасса.При колебаниях от 0 до 0,05 т/га средняя биомасса достигает 0,03 т/га.

Продукция. Средняя величина продукции считается 1,5 т/га в год, варианты колебаний – от 0,02 до 4 т/га в год.

Жизнь в море сконцентрирована возле берега, где благоприятны условия питания. Фитопланктон, зоопланктон, бентос и нектон, немного видов промысловых рыб. Все крупное промысловое рыболовство мира почти полностью сосредоточено на континентальном шельфе..

Продукция. Средняя величина продукции считается 3,6 т/га в год, варианты колебаний – от 2 до 6 т/га в год.

Апвеллинг - ветры постоянно отгоняют поверхностную в оду от берега, в результате поднимается глубинная холодная вода, богатая биогенами. Характерные черты биома апвелинга:

Ò высокая концентрация биогенов и преобладание пелагических видов рыб (не донных);

Ò колоссальные популяции рыб с короткими пищевыми цепями;

Ò отложения осадков на дне с высоким содержанием органики и фосфатов.

Зоны апвеллинга - Калифорнийский, Чилийско-перуанский,

юго-западная Африка, северо-западная Африка.

Ò Биомасса. При колебаниях от 0,4 до 40 т/га средняя биомасса достигает 20 т/га.

Ò Продукция. Средняя величина продукции считается 25 т/га в год, варианты колебаний – от 5 до 40 т/га в год.

Современное понятие введено В.И.Вернадским в 1931 году для обозначения этапа эволюции биосферы, характеризующегося ведущей ролью разумной сознательной деятельностью человеческого общество в его развитии.

Биосфера расположена в пространстве от верхних слоев атмосферы (20-25 км) до 2-3 км ниже уровня суши и 1-2 км ниже дна океана, в исключительных случаях нижняя граница может быть в литосфере может быть около 8 км, в гидросфере 0- 11 км.

Вернадский выделил в биосфере несколько типов вещества:

Ò Вся масса организмов всех видов - живое вещество Земли;

Ò Биогенное вещество - создаваемое и перерабатываемое живыми организмами (уголь, нефть, известняк и др.);

Ò Косное вещество - образуется в процессах, где живые организмы не участвуют (продукты тектонической деятельности, метеориты и др.);

Ò Биокосное вещество - создается одновременно живыми организмами и неорганическими процессами. В почве тесно связаны между собой минеральные компоненты, разлагающиеся органические вещества и многочисленные микро- и макроорганизмы - это особый слой, биокосный.

Согласно Вернадскому, живое вещество выполняет в биосфере три основные функции.

Ò Газовая функция состоит в том, что зеленые растения выделяют при фотосинтезе кислород, а при дыхании углекислый газ. Без деятельности живых организмов состав атмосферы был бы совершенно иным.

Ò Концентрационная функция осуществляется благодаря тому, что живые организмы захватывают необходимые им химические элементы и накапливают их в местах своего обитания.

Ò Окислительно-восстановительная функция проявляется в окислении и восстановлении химических веществ в воде и почве, в результате чего образуются отложения различных руд, бокситов, известняков и др.

На современном этапе добавлено еще 2 функции:

Ò Энергетическая функция живого вещества

- трансформация более 99% энергии, поступающей на поверхность Земли, от Солнца.

Ò Редуцентная функция - за счет жизнедеятельности огромного количества гетеротрофов, в основном грибов, животных и микроорганизмов, происходит работа по разложению органических остатков.

Первые экосистемы, существовавшие 3,5 млрд. лет тому назад, были населены крошечными анаэробными гетеротрофными организмами, существовавших за счет органического вещества, синтезированного в абиотических процессах.

Затем последовали возникновение и популяционный взрыв автотрофных водорослей, которые сыграли одну из главных ролей в превращении восстановительной атмосферы в кислородную.

Когда содержание кислорода в атмосфере достигло 1% его современного уровня, начал сказываться эффект Пастера.

Первый переломный уровень – достижение 1% кислорода в воздухе - ( 1 млрд лет назад, протерозой) сопровождается очень быстрым сопровождением жизни по всем океанам и возникновением многоклеточных организмов. Считается, что первые эукариотные организмы появились около 2 млрд. лет тому назад, многоклеточные же формы – около 1 млрд. лет назад.

Функциональное разнообразие прокариот сложило систему отношений биосферы и геосферы (точнее – литосферы).

Второй переломный уровень связан с моментом, когда содержание кислорода достигло 8-10% от настоящего времени. К этому времени озоновый экран полностью сформировался. Ультрафиолетовые лучи не могли достигать Земли, и живые организмы смогла выйти на сушу. 600 млн.лет назад, палеозой.

По Г. А. Заварзину, развитие биосферы происходит аддитивно - за счет

добавления новых компонентов к уже существующей и работающей системе. История биоты – аддитивная эволюция

с этапами:

I. Прокариоты.

II. Прокариоты + протисты.

III. Прокариоты + протисты + многоклеточные.

На каждом этапе определяющая роль принадлежит первичным продуцентам – оксигенным фотоавтотрофам:

I. Цианобактерии

II. Цианобактерии + водоросли

III. Цианобактерии + водоросли + растения

Протисты – одноклеточные эукариоты. Группа, к которой относят все эукариотические организмы, не входящие в состав животных, растений и грибов.

12-15 млрд. лет назад – возникновение Вселенной

5 млрд. лет назад – «взрыв Солнца», образование планет из газоплылевых облаков.

Протоземля: много газов N2, CO2, NH3, CH3, NО2, NO3, NO в атмосфере, очень теплый климат + ультрафиолет. В этих условиях происходит абиогенный синтез органического вещества (аминокислоты). Восстановительная среда.

4- 3.5 млрд. лет назад – возникновение жизни (анаэробной, гетеротрофной)

3 млрд.лет назад –появляются первичные анаэробные фотосинтетики. Формируется слабоокислительная среда.

2,5 млрд. лет назад – появление аэробных организмов. Содержание кислорода в атмосфере возрастает до 3-4%, формируется окислительная среда.

2 млрд. лет назад – возникновение эукариотов (фотосинтетиков и гетеротрофов)

1 млрд. лет назад – возникновение многоклеточных.

Дата добавления: 2013-12-12