Учение о биосфере В.И. Вернадского. Иерархическое строение биосферы и трофические уровни

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Нижегородский институт менеджмента и бизнеса

Реферат

по предмету: Концепции современного естествознания

на тему: Учение о биосфере В.И. Вернадского. Иерархическое строение биосферы и трофические уровни

Выполнила:

Дрозд Евгения Викторовна

Нижний Новгород - 2015

• Содержание
• Введение
• 1. Понятие биосферы
• 2. «Живое вещество» и его функции
• 3. Структура биосферы. Трофические уровни
• 4. Этапы развития биосферы. Ноосфера
• Заключение
• Список использованной литературы

Введение

В области естественных наук под биосферой подразумевают тончайшую оболочку Земли, где все процессы протекают под прямым воздействием живых организмов. Эта оболочка находится на стыке атмосферы, литосферы и гидросферы, располагаясь в диапазоне от 11 км вглубь поверхности Земли до 33 км над ее поверхностью в атмосфере. Вся биологическая масса, охватывающая практически все известные химические элементы, в процессе своей жизнедеятельности осуществляет превращение энергии. Все живые организмы делятся на пять царств: бактерии, водоросли, грибы, растения и животные. Биосфера - открытая система. Человек не может существовать вне биосферы, однако стремится исследовать космическое пространство. Ещё К. Э. Циолковский связывал освоение космоса с созданием искусственной биосферы. В настоящее время идея её создания вновь становится актуальной в связи с планами освоения Луны и Марса. Однако на данный момент попытка создания полностью автономной искусственной биосферы не увенчалась успехом.

Быть может самым выдающимся из естествоиспытателей, посвятивших себя изучению процессов, протекающих в биосфере, был академик Владимир Иванович Вернадский (1864-1945). Он является основоположником научного направления, названного им биогеохимией, которое легло в основу современного учения о биосфере. Вернадский был несомненно самым крупным отечественным ученым в области естествознания конца прошлого и первой половины нашего века. Он родился в 1863 году, если по новому стилю, то 12 марта. Он умер в Москве в своей квартире 6 января 1945 года, не дождавшись четырех месяцев до окончания Великой Отечественной войны.

Академик Вернадский при жизни был очень интересным человеком, очень разносторонним исследователем, сильнейшим ученым и глубоким оригинальным мыслителем. Он обладал необычайно широким кругом интересов и его научная деятельность оказала влияние не только на развитие различных направлений мировой науки, но и на формирование современного научного миропонимания. Представители разных областей естествознания по-разному видят и воспринимают творчество Вернадского, а, называя его своим учителем, совсем не одинаковый смысл вкладывают в содержание этого слова каждый из них учился у Вернадского чему-то определенному. Современность содержащихся в его работах мыслей продолжает поражать даже современных читателей, которые открывают для себя в этих работах все новые и новые пути познания мира. Интерес к его работам в области биогеохимии просто огромен, направлению, которое он сам основал, и которое легло в основу учения о биосфере.

Именно учению Вернадского о биосфере, ее структуре, функциям и значению (а также попытке более глубоко оценить саму его концепцию о роли научной мысли в эволюции биосферы) и посвящена данная работа.

1. Понятие биосферы

Одним из первых к понятию «биосфера» еще в начале 19 в. подошел Ламарк. Уже потом в 1863 г. французский исследователь Реют применил термин «биосфера» для обозначения области распространения жизни на земной поверхности. В 1875 г. австрийский геолог Зюсс назвал биосферой особую оболочку Земли, включающую совокупность всех организмов, противопоставив ее другим земным оболочкам. Начиная с работ Зюсса, биосфера трактуется как совокупность населяющих Землю организмов.

Биосфера -- это совокупность частей земных оболочек (литосферы, гидросферы и атмосферы), которая заселена живыми организмами, находится под их воздействием и занята продуктами их жизнедеятельности. Биосфера -- глобальная экосистема. Она не образует сплошного слоя с четкими границами, а как бы «пропитывает» другие геосферы планеты, охватывая всю гидросферу, верхнюю часть литосферы и нижнюю часть атмосферы.

Имеет место и иное, более расширенное определение данного понятия. Биосфера -- область распространения жизни на космическом теле. Притом, что существование жизни на других космических объектах, помимо Земли пока неизвестно, считается, что биосфера может распространяться на них в более скрытых областях, например, в литосферных полостях или в подлёдных океанах. Так, в частности, некоторые ученые рассматривают возможность существования жизни в океане спутника Юпитера Европы.

Однако свое теоретическое завершение учение о биосфере получило в работах нашего соотечественника - академика Владимира Ивановича Вернадского. Главные идеи В. И. Вернадского в учении о биосфере сложились в начале 20-го века. Впервые он обозначил их в лекциях в Париже. В 1926 г. его идеи о биосфере были сформулированы в книге «Биосфера», состоящей из двух очерков: «Биосфера и космос» и «Область жизни». Через несколько лет эти же идеи были развиты в большой монографии «Химическое строение биосферы Земли и ее окружения», которая, к сожалению, была опубликована только через 20 лет после его смерти.

Биосфера, по В. И. Вернадскому -- это организованная, определенная оболочка земной коры, сопряженная с жизнью.

Пределы биосферы обусловлены прежде всего полем существования жизни.

Биосфера -- не просто одна из существующих оболочек Земли, подобно литосфере, гидросфере или атмосфере. Основное отличие биосферы состоит в том, что она -- организованная оболочка. Быть живым -- значит быть организованным, отмечал В. И. Вернадский, и в этом состоит суть понятия биосферы как организованной оболочки Земли. Казначеев В.П. Учение В. И. Вернадского о биосфере и ноосфере / В. П. Казначеев; отв. ред. В. К. Шумный. - Изд. 2-е. - Москва: Либроком, 2010. - 245 с.

Первоначально В.И. Вернадский определил пространство, которое охватывает биосфера Земли, -- вся гидросфера до максимальных глубин океанов, верхняя часть литосферы материков до глубины около 3 км и нижняя часть атмосферы до верхней границы тропосферы. Он ввел в науку интегральное понятие живое вещество и стал называть биосферой область существования на Земле «живого вещества», представляющего собой сложную совокупность микроорганизмов, водорослей, грибов, растений и животных. биосфера вернадский трофический ноосфера

В целом, речь идет о единой термодинамической оболочке, в которой сосредоточена жизнь и осуществляется постоянное взаимодействие всего живого с неорганическими условиями среды.

Он доказывал, что биосфера отличается от других сфер Земли тем, что внутри нее происходит геологическая деятельность всех живых организмов. Живые организмы, преобразуя солнечную энергию, являются мошной силой, влияющей на геологические процессы.

Характерная особенность биосферы как особой оболочки Земли -- непрерывно происходящий в ней кругооборот веществ, регулируемый деятельностью живых организмов. По мнению В.И. Вернадского, в прошлом явно недооценивали вклад живых организмов в энергетику биосферы и их влияние на неживые тела.

Хотя живое вещество по объему и массе составляет незначительную часть биосферы, но оно играет основную роль в геологических процессах, связанных с изменением облика нашей планеты.

Отправной базой существования биосферы и происходящих в ней биохимических процессов является астрономическое положение нашей планеты и, в первую очередь, ее расстояние от Солнца и наклон земной оси к плоскости земной орбиты. Такое пространственное расположение Земли определяет в основном климат Земли, а последний, в свою очередь, -- жизненные циклы всех существующих на ней организмов. Солнце является основным источником энергии биосферы и регулятором всех геологических, химических и биологических процессов на Земле.

Абсолютно все существующие экосистемы, а также самая крупная -- биосфера, являются открытыми системами: они должны получать и отдавать энергию. Разумеется, экосистемы, входящие в биосферу, также в разной степени открыты для потоков веществ, для иммиграции и эмиграции организмов.

Поэтому концепция экосистемы должна учитывать существование связанных между собой и необходимых для функционирования и самоподдержания экосистемы среды на входе и среды на выходе. Функционирующая реальная экосистема должна иметь вход и в большинстве случаев пути оттока переработанной энергии и веществ.

Основополагающее различие между потоками вещества и энергии в экосистеме заключается в том, что биогенные элементы, составляющие органическое вещество, могут многократно участвовать в круговороте веществ, тогда как поток энергии однонаправлен и необратим.

Каждая порция энергии используется только однократно. В соответствии со вторым законом термодинамики на каждом этапе трансформации энергии значительная ее часть неизбежно теряется, рассеивается в виде теплоты. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. - М.: ЮНИТИ, 2009. - 287 с.

2. «Живое вещество» и его функции

Ключевой идеей В.И. Вернадского является тезис о том, что наивысшая стадия развития материи на Земле -- жизнь -- определяет и подчиняет себе другие планетарные процессы. В своих работах по этому поводу он указывал, что можно без преувеличения утверждать, что химическое состояние наружной коры нашей планеты, биосферы, всецело находится под влиянием жизни и определяется живыми организмами. Интересен факт, что если равномерно распределить все живые организмы на поверхности Земли, то они образуют пленку толщиной 5 мм. Невзирая на такую тончайшую оболочку, роль живого вещества в истории Земли не меньше роли геологических процессов. Вся масса живого вещества, которое было на Земле, к примеру, в течение одного миллиарда лет, уже превосходит массу всей земной коры.

Значительное место в работах В.И. Вернадского по биосфере отведено зеленому живому веществу растений, поскольку только оно автотрофно и способно аккумулировать лучистую энергию Солнца, образуя с ее помощью первичные органические соединения.

Значительная часть энергии живого вещества идет на образование в биосфере новых неизвестных вне ее минералов, а часть откладывается в виде органического вещества, образуя, в конечном счете, залежи бурого и каменного угля, горючих сланцев, нефти и газа. «Мы имеем здесь дело, -- писал В.И. Вернадский, -- с новым процессом, с медленным проникновением внутрь планеты лучистой энергии Солнца, достигшей поверхности Земли. Этим путем живое вещество меняет биосферу и земную кору. Оно непрерывно оставляет в ней часть прошедших через него химических элементов, создавая огромные толщи неведомых, помимо него, неизвестных минералов или пронизывая тончайшей пылью своих остатков косную материю биосферы». Вернадский В.И. Биосфера и ноосфера / Вернадский В. И. - М. : Айрис-Пресс, 2008. - 575 с.

По мнению ученого, земная кора представляет собой в основном остатки былых биосфер. Даже гранитно-гнейсовый ее слой образовался в результате метаморфизма и переплавки пород, возникших когда-то под воздействием живого вещества. Только базальты и другие основные магматические породы он считал глубинными и по своему генезису не связанными с биосферой.

В учении о биосфере понятие «живое вещество» является основополагающим. Живые организмы превращают космическую лучистую энергию в земную, химическую и создают бесконечное разнообразие нашего мира. Своим дыханием, питанием, метаболизмом, смертью и разложением, длящимся сотни миллионов лет, непрерывной сменой поколений они порождают существующий только в биосфере грандиозный планетарный процесс -- миграцию химических элементов.

Живое вещество, согласно теории В. И. Вернадского, -- биогеохимический фактор планетарного масштаба, под воздействием которого преобразуется как окружающая абиотическая среда, так и сами живые организмы. Во всем пространстве биосферы происходит порожденное жизнью непрестанное перемещение молекул. Жизнь решающим образом воздействует на распределение, миграцию и рассеяние химических элементов, определяя судьбу азота, калия, кальция, кислорода, магния, стронция, углерода и других элементов.

Живое вещество изменялось в течение всех геологических эпох и периодов. Следовательно, как отмечал В.И. Вернадский, современное живое вещество генетически связано с живым веществом всех прошлых геологических эпох. В то же время в рамках значительных геологических отрезков времени количество живого вещества не подвержено заметным изменениям. Эта закономерность была сформулирована ученым как константное количество живого вещества биосферы.

Различают следующие функции живого вещества: Горбачев, В.В. Концепции современного естествознания: учебник / В.В. Горбачев. - М.: Оникс, 2008. - 592 с

1. Энергетическая функция заключается в осуществлении связи биосферно-планетарных явлений с излучением Космоса. Ядром данной функции является фотосинтез, в процессе которого происходит аккумуляция энергии Солнца и ее последующее перераспределение между компонентами биосферы. Накопленная солнечная энергия обеспечивает протекание всех жизненных процессов.

2. Концентрационная функция проявляется в извлечении и накоплении живыми организмами биогенных элементов из окружающей среды, которые используются для построения тела. Концентрация этих элементов в теле живых организмов в сотни и тысячи раз выше, чем во внешней среде.

3. Газовая функция - обеспечивает миграцию газов, их превращение, формирует газовый состав биосферы.

4. Окислительно-восстановительная функция заключается в химическом превращении веществ, которые содержат атомы с переменной степенью окисления (железо).

5. Деструктивная функция, при которой протекают процессы, связанные с разложением остатков мертвых организмов. При этом происходит минерализация органического вещества, т.е. превращение живого вещества в косное.

6. Биогеохимическая функция - это прежде всего размножение, рост и перемещение в пространстве живого вещества.

7. Информационная функция - представляет собой способность накапливать определенную информацию, закреплять ее в наследственных структурах и затем передавать последующим поколениям.

8. Средообразующая функция является в значительной мере интегративной (результат совместного действия других функций). Так например, растительный покров существенно определяет водный баланс, распределение влаги и климатические особенности больших пространств. Жизнедеятельность организмов определила современный состав атмосферы, от которого зависят радиационный и тепловой режимы на планете, спектральный состав достигающего поверхности Земли солнечного света. Живые организмы играют ведущую роль в самоочищении воздуха, рек и озер, от них во многом зависит солевой состав природных вод и распределение многих химических веществ между сушей и океаном. Благодаря растениям, животным и микроорганизмам создается почва и поддерживается плодородие. Наконец, биота одарила человека пищей, одеждой, множеством других вещей, создав уникальное сообщество разнообразных организмов - главное богатство планеты и окружающей человека среды.

3. Структура биосферы. Трофические уровни

Биосфера -- это глобальная экологическая система, состоящая из множества экосистем более низкого ранга, биогеоценозов, взаимодействием которых друг с другом и обусловлена ее целостность. Действительно, биогеоценозы существуют не изолированно -- между ними существуют непосредственные связи и отношения. Например, в водные биогеоценозы ветром, дождями, талыми водами выносятся из наземных экосистем минеральные и органические вещества. Может происходить перемещение организмов из одного биогеоценоза в другой (например, сезонные миграции животных). И наконец, всех объединяет атмосфера Земли, служащая общим резервуаром для живых существ. В нее поступают кислород (выделяемый растениями в процессе фотосинтеза) и углекислый газ (образуемый в процессе дыхания аэробных организмов). Из атмосферы же растения всех экосистем черпают углекислый газ, необходимый им в процессе фотосинтеза, а все дышащие организмы получают кислород.

Структура биосферы состоит из трех основных частей:

- литобиосфера - верхние области литосферы;

- гидробиосфера - вся гидросферу;

- аэробиосфера - нижняя часть атмосферы. Концепции современного естествознания. - Под ред. В.Н. Лавриненко: М.ЮНИТИ, 2008. - 303 с.

Современная жизнь распространена в верхней части земной коры (литосфере), в нижних слоях воздушной оболочки (атмосфере) и в водной оболочке Земли (гидросфере). Литосфера - твердая оболочка Земли, сложенная горными породами и их производными вулканического происхождения, осадочными соединениями, продуктами выветривания. Гидросфера - водная оболочка Земли, покрывает 2/3 поверхности планеты. Под гидросферой понимают основные воды на земной поверхности в жидком и твердом агрегатном состояниях. Объем воды гидросферы не исчерпывается тем ее количеством, которое сосредоточено в океанах и морях. Более 40 % воды заключено в недрах литосферы, небольшая часть находится в атмосфере. Атмосфера - воздушная оболочка Земли. В вертикальном направлении атмосферу разделяют на несколько основных слоев: тропосфера (до 9-17 км.); стратосфера (до 50-55 км); мезосфера (до 80-85 км); термосфера (до 100 км). На высоте 15-20 км располагается озоновый слой, защищающий живые организмы от жесткого ультрафиолетового излучения.

Концентрация и активность жизни особенно велика у поверхности Земли. Водоемы заселены по всей толще, со сгущениями у поверхности и у дна. На суше более 99 % живого вещества сосредоточено в слое на несколько метров вглубь и на несколько десятков метров (высокие деревья) вверх от поверхности. Крайние пределы температуры, которые выносят некоторые формы жизни - от малых долей атмосферы на небольшой высоте до тысячи и более атмосфер на больших глубинах.

Вглубь земной коры живые организмы проникают на небольшое расстояние. В литосфере жизнь ограничивает прежде всего температура горных пород и подземных вод, которая постепенно возрастает с глубиной и на уровне 1,5 -15 км превышает 1000 С. Наибольшая глубина, на которой в породах земной коры были обнаружены живые бактерии, составляет 4 км. В океане жизнь распространена до более значительных глубин и встречается даже на дне океанических впадин в 10-11 км от поверхности.

В атмосфере предельная граница жизни определяется уровнем УФ-радиации. На высоте 25-30 км большая часть УФ-излучения Солнца поглощает находящийся здесь озоновый слой. Если живые организмы поднимаются выше этого слоя, они погибают. Споры грибов и бактерий обнаруживают до высоты 20-22 км, но основная часть аэропланктонка сосредоточена в слое 1-1,5 км. В горах граница распространения наземной жизни - около 6 км над уровнем моря.

Таким образом, жизнь наблюдается в тончайшей пленке планеты, где и протекают главные процессы взаимодействия живой и неживой природы.

Согласно В.В. Вернадскому структурными компонентами биосферы являются:

1. Живое вещество -- вся совокупность тел живых организмов, населяющих Землю, физико-химически едина, вне зависимости от их систематической принадлежности. Масса живого вещества сравнительно мала и оценивается величиной 2,4…3,6·1012 т (в сухом весе) и составляет менее одной миллионной части всей биосферы (ок. 3·1018 т), которая, в свою очередь, представляет собой менее одной тысячной массы Земли. Но это одна «из самых могущественных геохимических сил нашей планеты», поскольку живые организмы не просто населяют земную кору, а преобразуют облик Земли. Живые организмы населяют земную поверхность очень неравномерно. Их распространение зависит от географической широты.

2. Биогенное вещество -- вещество, создаваемое и перерабатываемое живым организмом. На протяжении органической эволюции живые организмы тысячекратно пропустили через свои органы, ткани, клетки, кровь большую часть атмосферы, весь объём мирового океана, огромную массу минеральных веществ. Эту геологическую роль живого вещества можно представить себе по месторождениям угля, нефти, карбонатных пород и т. д.

3. Косное вещество -- продукты, образующиеся без участия живых организмов.

4. Биокосное вещество -- вещество, которое создается одновременно живыми организмами и косными процессами, представляя динамически равновесные системы тех и других. Таковы почва, ил, кора выветривания и т. д. Организмы в них играют ведущую роль.

5. Вещество, находящееся в радиоактивном распаде.

6. Рассеянные атомы, непрерывно создающиеся из всякого рода земного вещества под влиянием космических излучений.

7. Вещество космического происхождения.

Элементарной структурной и функциональной единицей биосферы является биогеоценоз. Именно в биогеоценозе организмы и среда их обитания тесно взаимно приспособлены друг к другу и благодаря этому осуществляется биологический круговорот веществ - основа бесконечности жизни на планете. В ходе осуществления биологического круговорота ограниченные запасы химических веществ приобретают свойство бесконечных, так как находятся в непрерывном круговом обращении. Поэтому круговорот веществ в виде биогеохимических циклов является необходимым условием существования биосферы.

Взаимодействие организмов, занимающих определенное место в биологическом круговороте, называется трофической структурой биоценоза. Устойчивые биогеохимические циклы вещества и энергии в биосфере нашей планеты формируются вследствие биологического разнообразия потребляемого организмами набора веществ и выделяемых в природную среду продуктов жизнедеятельности. Базу биологического круговорота веществ составляют трофические уровни, которые представлены конкретными видами живых организмов, делящимися на три основные группы: продуценты, консументы и редуценты. Трофический уровень составляют популяции организмов, выполняющих в экосистеме одинаковые трофические функции и имеющих различный видовой состав.

Первый трофический уровень - Уровень первичной продукции - образуют продуценты (автотрофы). Это организмы, синтезирующие из неорганических веществ (главным образом воды и двуокиси углерода) все необходимые для жизни органические вещества, используя солнечную энергию (зеленые растения, цианобактерии и некоторые другие бактерии) или энергию окисления неорганических веществ (серобактерии, железобактерии и др.). Первичная продукция - это биомасса растительных тканей. Первичные продуценты - растения, фотоавтотрофные бактерии и хемосинтезирующие бактерии (хемотрофы). Хемотрофы - микроорганизмы, синтезирующие органическое вещество за счет энергии окисления аммиака, сероводорода и других веществ, имеющихся в воде и почве. Поэтому только растительности планета Земля обязана существованию на ней жизни. Именно зеленые растения создали необходимые условия для появления и существования вначале разнообразных доисторических животных, а затем и человека. Погибая, растения аккумулировали энергию в отложениях каменного угля, торфе и лаже нефти. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. - М.: ЮНИТИ, 2009. - 287 с.

Второй трофический уровень представляют консументы (гетеротрофы):

1) первого порядка - фитофаги - используют в качестве пищи растения;

2) второго порядка - питаются животной пищей.

Консументы - животные, бактерии, грибы, паразитические и насекомоядные растения - накапливают в тканях своего тела энергию, которая используется в пищу консументами высших порядков. Эта энергия составляет вторичную продукцию экосистемы. Консументы сами не могут строить органическое вещество из неорганического и получают его в готовом виде, питаясь другими организмами. Консументы также участвуют в минерализации органических веществ. В своих организмах они преобразуют органику в специфические формы белков и других веществ, а в окружающую среду выделяют образующиеся в процессе их жизнедеятельности отходы.

К консументам (потребителям) относятся животные и человек, а также растения-паразиты, которые в своих клетках не имеют хлорофилла и не могут самостоятельно образовывать органические вещества. Концепции современного естествознания. - Под ред. В.Н. Лавриненко: М.ЮНИТИ, 2008. - 303 с.

Третий трофический уровень - это редуценты. Это организмы, разлагающие до минеральных веществ, диоксида углерода и воды отходы жизнедеятельности и отмершие организмы. Основными редуцентами являются бактерии, грибы, простейшие, т.е. находящиеся в почве гетеротрофные микроорганизмы. Если снижается их активность (например, при использовании человеком пестицидов), ухудшаются условия для продукционного процесса растений и консументов.

Мертвые органические остатки, будь то древесный пень или труп какого-либо животного, не исчезают в никуда. Они подвергаются гниению. Но мертвая органика не может перегнить сама по себе. В качестве «могильщиков» выступают редуценты (деструкторы, разрушители). Они окисляют мертвые органические остатки до С02, Н20 и простых солей, т.е. до неорганических составляющих, которые снова могут быть вовлечены в круговорот веществ, тем самым замыкая его.

Между видами разных трофических уровней существуют взаимоотношения, образующие систему трофических цепей (цепей питания). Использование ресурсов на каждом трофическом уровне зависит от видового разнообразия экосистемы. Все организмы используют в пищу биомассу предыдущих трофических уровней, теряя энергию с потерями на дыхание, обогрев тела, на различные формы деятельности, на выделение экскрементов. Там же

4. Этапы развития биосферы. Ноосфера

Таким образом, биосфера, с одной стороны, и среда жизни, с другой, - результат жизнедеятельности организмов. Главной особенностью биосферы является то, что в ней постоянно циркулирует относящийся к деятельности живых существ круговорот веществ и четко устремленные потоки энергии. Это есть на планете Земля, и этого пока не обнаружено ни на каких других планетах.

Возникновение жизни на планете Земля обусловлена круговоротом органического вещества, и связано со взаимодействием процессов его синтеза и разрушения. Жизнь зародилась именно вследствие того, что из всего геологического круговорота веществ отделился биотический круговорот. Живое вещество, образовавшись на Земле, вовлекло в грандиозный круговорот все ее элементы. Так начался процесс формирования биосферы, продолжающийся до настоящего времени. Вначале биосфера функционировала как взаимодействие одноклеточных организмов. Впоследствии возникли различные многоклеточные организмы, которые и эволюционировали до современных форм.

С момента своего появления биосфера всегда претерпевает непрерывные изменения, которые влекут увеличение разнообразия видов, усложнение их организации, росте биомассы. В процессе жизнедеятельности организмов коренным образом преобразовалась и неживая часть биосферы. В атмосфере появился свободный кислород, а в ее верхних слоях - озоновый экран. Углекислота, извлеченная организмами из воды и воздуха, законсервировалась в отложениях угля и карбоната кальция, некоторые вещества надолго выключились из круговорота веществ (залежи полезных ископаемых). Вместе с этим происходило выветривание горных пород, в котором живые организмы также принимали активное участие. Выделяя углекислоту, органические и минеральные кислоты, они способствовали постоянной миграции химических элементов.

В конечном итоге получается, что суммарная жизнедеятельность развивающихся организмов определяет особенности биосферы, которая вместе с тем обусловливает возможность выживания и направление эволюционных преобразований отдельных видов. Ключевые стадии эволюции биосферы как глобальной среды жизни на Земле нужно рассматривать с точки зрения формирования основных сред жизни.

Можно выделить пять основных исторических стадий эволюции биосферы:

I - возникновение и развитие жизни в воде;

II - появление у гидробионтов симбионтов (паразиты, мутуалисты и др.), т.е. формирование новой среды жизни - организмов-хозяев;

III - заселение организмами суши и формирование новых сред жизни: наземно-воздушной и почвенной;

IV - появление человека и превращение его из обычного биологического вида в биосоциальное существо;

V - переход биосферы под влиянием разумной деятельности в новое качественное состояние - в ноосферу.

Ноосфера - это целостная планетная оболочка Земли, населенная людьми и рационально преобразованная ими в соответствии с законами сохранения и поддержания жизни для гармоничного сосуществования общества с окружающими природными условиями. Ноосфера («мыслящая оболочка», сфера разума) - высшая стадия развития биосферы. Это «сфера взаимодействия природы и общества, в пределах корой разумная человеческая деятельность становится главным, определяющим фактором развития». Это предположительно новая, высшая стадия эволюции биосферы, становление которой связано с развитием общества, оказывающего глубокое воздействие на природные процессы. Согласно В. И. Вернадскому, «в биосфере существует великая геологическая, быть может, космическая сила, планетное действие которой обычно не принимается во внимание в представлениях о космосе… Эта сила есть разум человека, устремленная и организованная воля его как существа общественного». Вернадский B. И. Автотрофность человечества: - статья 1925 г. Интернет-ресурс.

Понятие «ноосфера» было предложено профессором математики Сорбонны Эдуардом Леруа (1870--1954), который трактовал её как «мыслящую» оболочку, формирующуюся человеческим сознанием.

По мнению Вернадского, основными предпосылками создания ноосферы являются:

- расселение человечества по всей поверхности Земли и физическое уничтожение видов, «конкурирующих с человеком»,

- радикальное усовершенствование средств связи и создания единой информационной системы и единой системы контроля над людьми,

- создание и разработка новых источников энергии (атомной, геотермической, «лунной», «ганглиевой»),

- «подъём благосостояния трудящихся» и «победа демократии»,

- установление «равенства всех людей», причём не только равенства перед законом, но и других его форм,

- учреждение единого планетарного марксистско-ленинского государства,

- вовлечение «широких народных масс» в занятие наукой,

- превращение человечества в «геологическую силу».

Вернадский утверждал, что человечество в ходе своего развития превращается в новую мощную «геологическую силу», своей мыслью и трудом преобразующую лик планеты. Соответственно, оно в целях своего сохранения должно будет взять на себя ответственность за развитие биосферы, превращающейся в ноосферу, а это потребует от него определённой социальной организации и новой, экологической и одновременно гуманистической этики. Иногда Вернадский писал о «ноосфере» как о состоявшейся реальности, иногда -- как о неотвратимом будущем. «Биосфера не раз переходила в новое эволюционное состояние… Это переживаем мы и сейчас, за последние 10--20 тысяч лет, когда человек, выработав в социальной среде научную мысль, создаёт в биосфере новую геологическую силу, в ней не бывалую. Биосфера перешла или, вернее, переходит в новое эволюционное состояние -- в ноосферу -- перерабатывается научной мыслью социального человека». Вернадский В.И. «Научная мысль как планетное явление»: статья 1936 г. Интернет-ресурс. Следовательно, понятие «ноосфера» предстаёт в двух аспектах:

- ноосфера в стадии становления, развивающаяся стихийно с момента появления человека;

- ноосфера развитая, сознательно формируемая совместными усилиями людей в интересах всестороннего развития всего человечества и каждого отдельного человека.

Великие открытия Вернадского в области биосферы имели огромное значение для развития науки XX века и для осмысления основных процессов жизни на земле. Его учение о ноосфере принималось в основном его современниками как некоторое приложение к более близким для понимания проблемам геохимии, минералогии, биологии и оставалось до некоторой степени в тени философского дискурса. Современному веку ноосфера открывается как одно из наиболее перспективных направлений исследований -- и теоретических, и методологических, и эмпирических.

Однако нельзя не видеть, что ноосфера может быть подвержена серьезным испытаниям в условиях, когда силы человечества оказываются бесконтрольными и столь значительными, что могут привести к его самоуничтожению. В своих попытках изменить мир и даже саму человеческую природу - человек становится опасным для себя самого. Луков В.А. Ноосфера, понимаемая как тезаурус // Информационный гуманитарный портал «Знание. Понимание. Умение». -- 2014. -- № 2. Интернет-ресурс.

Заключение

Итак, учение Владимира Ивановича Вернадского о биосфере бесспорно является одним из крупнейших обобщений естествознания XX века. Оно заложило основы современных представлений о взаимодействии живой и неживой природы. Никто из естествоиспытателей XIX века, рассуждавших о «сфере жизни», даже в отдаленной мере не мог предвидеть фундаментального значения современного представления о биосфере для изучения целого ряда научных направлений. Понятие «биосфера» неизмеримо шире таких расплывчатых понятий, как «окружающая среда», «географическая оболочка» и прочих. Биосфера представляет собой не закрытую самоуправляемую систему, а открытую систему, существующую, по всей вероятности, так же долго, как и сама Земля. Биосфера функционирует как таковая только в силу своей неразрывной связи с другими геосферами нашей планеты, образуя вместе с ними единую суперсистему.

Существующая на нашей планете жизнь, весь ее животный и растительный мир, и вместе с этим -- вся среда жизни -- все эти изумительные, уникальные творения природы, все это и есть - биосфера. В ближайшем обозримом космическом пространстве - ничего подобного нет.

Практическое значение учения о биосфере огромно. В наши дни оно служит естественнонаучной основой рационального природопользования и охраны окружающей природной среды. Венцом творчества В.И. Вернадского стало учение о ноосфере, т. е. сфере разума. Великие открытия Вернадского в области биосферы имели огромное значение для развития науки XX века и для осмысления основных процессов жизни на земле. После принятия им эволюционной концепции, он стал считать воздействие человека на биосферу закономерным этапом ее эволюции, и этот новый этап, к которому мы приближаемся, назвал «ноосферой». Этот термин был предложен французским ученым Леруа, который слушал лекции Вернадского в Париже.

Сегодня уже заключение о единственности существовании биосферы на планете Земля в результате нашего исследования ближайших окрестностей Земли стал неоспорим. Но вместе с тем, идея об уникальности Земли, кроме глубоких и высоких эмоциональных переживаний человека о своем месте в мире, рождает и величайшую тревогу, становится нашей трудной повседневной заботой: нет ничего дороже ее сохранения.

Список использованной литературы

1. Вернадский В.И. Биосфера и ноосфера / Вернадский В. И. - М. : Айрис-Пресс, 2008. - 575 с.

2. Горбачев, В.В. Концепции современного естествознания: учебник / В.В. Горбачев. - М.: Оникс, 2008. - 592 с.

3. Казначеев В.П. Учение В. И. Вернадского о биосфере и ноосфере / В. П. Казначеев; отв. ред. В. К. Шумный. - Изд. 2-е. - Москва: Либроком, 2010. - 245 с.

4. Концепции современного естествознания. - Под ред. В.Н. Лавриненко: М.ЮНИТИ, 2008. - 303 с.

5. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. - М.: ЮНИТИ, 2009. - 287 с.

Размещено на Allbest.ru