Презентація до уроку "Біосфера як цілісна система.Роль живих організмів у біосфері."

Біосфера та її межі. Роль живих організмів у біосфері.

Біосфера Термін "біосфера" (від грец биос -. Життя, sphaira - плівка) був запропонований австралійським ученим Е. Зюсом (1831 - 1914), який розумів під біосферою сукупність живих організмів Землі. біосферу.

Біосфера Вчення про біосферу розроблено вченим, академіком В. І. Вернадським (1863 - 1945). В. І. Вернадський поширив поняття біосфери не тільки на живі організми, а й на геологічні оболонки, заселені ними. У 1926 році вийшла його книга "Біосфера", в якій він показав, що діяльність живих організмів змінює геологічні оболонки Землі і створює біосферу.

Межі біосфери. Біосфера - відкрита система, джерелом енергії для її існування є сонячне світло. Особлива роль у біосфері належить поняттю «жива речовина», під яким мається на увазі сукупність всіх організмів нашої планети.

Роль живої речовини в біосфері Основну увагу у вченні про біосферіу В. І. Вернадський приділяв ролі живої речовини. Вчений писав: «Живі організми є функцією біосфери і найтіснішим чином матеріально й енергетично з нею зв'язані, є величезною геологічною силою,що її визначає ». Завдяки здатності до росту, розмноження і розселення, в результаті обміну речовин і перетворення енергії живі організми сприяють міграції хімічних елементів у біосфері.

В. І. Вернадський порівнював масові міграції тварин, наприклад зграї сарани, за масштабами перенесення хімічних елементів з переміщенням цілого гірського масиву. «У живій природі виявлено близько 90 хімічних елементів, тобто велика частина всіх відомих на сьогоднішній день. Немає жодних спеціальних елементів, характерних тільки для живих організмів, тому за всю історію існування біосфери атоми більшості елементів, що входять до її складу, неодноразово пройшли через тіла живих організмів.»

Основні положення теорії В.І. Вернадського про біосферу1. Сонце - джерело енергії. Найголовнішу роль у житті на Землі грає безперервно надходить потік енергії.   2. Жива речовина відіграє основну роль в біохімічному кругообігу речовин і енергії.                З. Елементарної структурною одиницею біосфери є біогеоценоз.               4. Необхідною умовою існування біосфери є кругообіг речовин.          5. Жива речовина в біосфері розподілено нерівномірно.     6. Біосфера має межі.             7. Під впливом діяльності людини біосфера переходить у ноосферу - «сферу розуму».

Між органічним і неорганічним речовиною на планеті існує нерозривний зв'язок , відбуваються постійний кругообіг речовин і перетворення енергії.

Протягом всієї біологічної історії Землі діяльність організмів визначала склад атмосфери (фотосинтез , дихання), склад і структуру ґрунтів (діяльність редуцентов ), вміст різних речовин у водному середовищі. Продукти метаболізму одних організмів, потрапляючи в навколишнє середовище, використовувалися і перероблялися іншими організмами. Завдяки редуцентам в кругообіг речовин включалися рослинні і тваринні залишки.

Багато організмів здатні вибірково поглинати і накопичувати різні хімічні елементи у вигляді органічних і неорганічних сполук. Хвощі акумулюють з навколишнього середовища кремній. Губки і деякі водорості - йод. В результаті діяльності різних бактерій утворені багато родовищ сірки, залізних і марганцевих руд

З тіл викопних рослин і планктонних організмів сформувалися поклади кам'яного вугілля і запаси нафти. Скелети дрібних планктонних водоростей і раковинок морських найпростіших склалися в гігантські товщі вапнякових порід.

Особливу роль у біосфері відіграють мікроорганізми. Не будь їх, кругообіг речовин і енергії не зміг би здійснюватися і поверхня планети була б покрита товстим шаром рослинних залишків і трупів тварин.

Лишайники, гриби і бактерії активно беруть участь у руйнуванні гірських порід.Їх роботу підтримують рослини, чиї кореневі системи проростають в дрібні тріщини. Завершують цей процес вода і вітер.

Крім діяльності живих організмів на стан нашої планети впливають і інші процеси. Під час вулканічних вивержень в атмосферу викидається величезна кількість різних газів, частинки вулканічного попелу, виливаються потоки розплавлених магматичних порід. В результаті тектонічних процесів утворюються нові острови, змінюють вигляд гірські райони, океан наступає на сушу.

Колообіг води. Особливе значення для існування біосфери має кругообіг води. З поверхні океанів випаровується величезна маса води, яка частково переноситься вітрами у вигляді пари і випадає у вигляді опадів над сушею. Зворотно в океан вода повертається через річки і грунтові води. Найважливішим учасником циркуляції води є жива речовина

У процесі життєдіяльності рослини поглинають з ґрунту і випаровують в атмосферу величезну кількість води. Так, ділянка поля, яка за сезон дає урожай масою в 2 т, споживає близько 200 т води. В екваторіальних районах земної кулі ліси, затримуючи і випаровуючи воду, значно пом'якшують клімат. Скорочення площі цих лісів може привести до зміни клімату та засух в прилеглих районах.

Кругообіг вуглецю. Вуглець входить до складу всіх органічних речовин, тому його кругообіг повністю залежить від життєдіяльності організмів. У процесі фотосинтезу рослини поглинають вуглекислий газ (С02) і включають вуглець до складу синтезованих органічних сполук. У процесі дихання тварини, рослини і мікроорганізми виділяють С02, і вуглець,який раніше входив до складу органічних речовин, знову повертається в атмосферу.

Вуглець, розчинений у морях і океанах у вигляді вугільної кислоти (Н2 С03) та її іонів, використовується організмами для формування скелета, що складається з карбонатів кальцію (губки, молюски, кишковопорожнинні). Причому щороку величезну кількість вуглецю осідає у вигляді карбонатів на дно океанів.

На суші близько 1% вуглецю вилучається з кругообігу, відкладаючись у вигляді торфу. В атмосферу вуглець надходить також у результаті господарської діяльності людини. В даний час щорічно викидається в повітря близько 5 млрд т вуглецю при спалюванні викопного палива (газ, нафта, вугілля) і 1-2 млрд т - при переробці деревини. Щороку кількість вуглецю в атмосфері збільшується приблизно на 3 млрд т, що може призвести до порушення стійкого стану біосфери.

Величезна кількість вуглецю міститься в гірських осадових породах. його повернення в кругообіг залежить від вулканічної діяльності та геохімічних процесів

Ноосфера. Спільна діяльність живих організмів протягом багатьох років створювала, а надалі підтримувала певні умови, необхідні для існування життя, тобто забезпечувала гомеостаз біосфери.«На земній поверхні немає хімічної сили, більш постійно діючої, а тому і більш могутньою по своїм наслідкам, ніж живі організми, взяті в цілому »В.І. Вернадський

Останнім часом у розвитку біосфери все більшого значення поступово набував новий фактор - антропогенний. Ноосфера. Ноосфера - це новий стан біосфери, при якому розумна діяльність людини стає вирішальним фактором її розвитку. У 1927р. французькі вчені Едуард Леруа і П'єр де Шарден ввели поняття «ноосфера». В. І. Вернадський створив вчення про ноосферу як сферу розуму.

Домашнє завдання: опрацювати відповідні параграфи в підручнику