Условия, при которых организмы могут давать потомство

Впервые этот вопрос был поставлен В.И. Вернадским в 1926 г. Он выделил

• «поле устойчивости жизни» и

• «поле существования жизни».

• Поле устойчивости жизни – условия, в которых возможно выживание организмов.

• Поле существование жизни –

• Пределы биосферы обусловлены полем существования жизни.

Условия, которые ограничивают существование жизни и определяют границы биосферы:

• Достаточное количество СО2и О2;

• Достаточное количество воды, находящейся в жидкой фазе;

• Благоприятный термический режим;

• Наличие «прожиточного минимума» элементов минерального питания;

• Сверхсолёность водной среды, превышающая концентрацию солей в морской воде менее, чем в 10 раз.

Полю существования жизни соответствует:

• Вся поверхность суши и океан;

• Верхняя граница атмосферы до 15 км, где обитают насекомые и птицы;

• Нижняя водная граница проходит на несколько десятков и сотен метров ниже дна Мирового океана – 11 км (Мариинская впадина);

• Нижняя граница на суше – более 7 тыс м., включая древнюю поверхность планеты, где имеются вещества биогенной природы.

• Функции биосферы

1. Энергетическая,
2. Концентрационная,
3. Деструктивная,
4. Средообразующая,
5. Транспортная.

• Энергетическая – поглощение солнечной энергии автотрофами – продуцентами при фотосинтезе или химической энергии и передача энергии по пищевой цепи.

• Концентрационная – избирательное накопление в ходе жизнедеятельности гетеротрофов определенных видов веществ:

• Используемых для построения тела,

• Удаляемых из него при метаболизме.

• Деструктивная:

• Минерализация не биогенного органического вещества;

• Разложение неживого органического вещества до простых неорганических соединений;

• Вовлечение образовавшихся веществ в биотический круговорот (сапротрофы, некротрофы).

• Средообразующая – преобразование физико-химических параметров среды живыми организмами в процессе жизнедеятельности (выделение кислорода зелеными растениями, изменение pH среды).

• Мощным средообразующим фактором являются леса: 1 га леса за год очищает 18 млн. куб. м. воздуха и обеспечивает кислородом 7 человек.

• Транспортная функция – перенос вещества в горизонтальном направлении и против силы тяжести.

• При образовании 1 г биомассы высшие растения испаряют 100 г воды.

• Стаи морских рыб поднимаются на нерест вверх по рекам.

• Стаи птиц переносят огромную массу вещества и в вертикальном и в горизонтальном направлении.

• 3. Краткая история жизни на Земле.
Эволюция биосферы

• Гипотезы возникновения жизни на Земле

• Творения – всё живое создано богом и существует неизменно.

• Самозарождения – жизнь возникла внезапно из минеральных элементов (опровергнута Л. Пастером).

• Панспермии – жизнь занесена на Землю из космоса (С. Аррениус,1895).

• Эволюционная – возникновение жизни – это результат длительного эволюционного развития материи (А.И. Опарин, 1924 в книге «Происхождение жизни»).

• Установлено, что Земля существует более 4,5-4,6 млрд. лет.

• Жизнь на Земле появилась 3,5-3,8 млрд. лет.

• Около 1 млрд. лет Земля была безжизненна.

• Основные этапы возникновения жизни:

1. Переход неорганических соединений углерода в органические.
2. Образование атмосферы.
3. Образование биополимеров.
4. Образование предбиологических систем – протобионтов.

• 1. Переход неорганических соединений углерода в органические

• Идею образования органического вещества абиогенным путем впервые высказал А.И. Опарин в 1922 г.

• Позднее доказано, что образование органиче-ских веществ происходит повсеместно и сейчас независимо от жизни. Они найдены на всех небесных телах солнечной системы. Гипотезу космического происхождения органических веществ выдвинул Д. Бернал. В настоящее время она не вызывает сомнений.

• 2. Образование атмосферы

• Газы, образующие земную атмосферу имеют биогенной происхождение (В.И. Вернадский,1926).

• В начале в земной атмосфере не было свободного кислорода, поэтому УФ лучи Солнца не задерживаясь достигали Земли. В результате фотохимических реакций под действием УФО происходи-ло разложение воды и выделение О2. Атмосфера стала окислительной (А.И. Опарин, Г. Юри,1952)

• Процессы окисления в атмосфере

Дата добавления: 2013-12-12