1. Функции и свойства биосферы, ее границы

2. В.И.Вернадский – основоположник учения о биосфере

3. Строение и эволюция геосфер планеты

4. Структура живого вещества биосферы

5. Обзор геохронологической шкалы развития органического мира биосферы

6. Обзор гипотез происхождения жизни на планете Земля

7. Доказательства эволюционного процесса в биосфере в различных отраслях биологической науки

8. Основные события в биосфере в архейской и протерозойской эрах

9. Основные события в биосфере в палеозойской эре

10. Основные события в биосфере в мезозойской эре

11. Основные события в биосфере в кайнозойской эре

12. Ранняя эволюция рода Homo: австралопитеки и архантропы

13. Неандертальцы как одна из ветвей эволюции Hominidae

14. Кроманьонский человек в палеолите

15. Разновидности специализаций как направлений морфо-физиологического прогресса в эволюции

16. Алломорфоз и ароморфоз: различия понятий, примеры

17. Обзор крупнейших ароморфозов геологических эр

18. Понятие о микро- и макроэлементах; биофильность элемента

19. Процессы азотфиксации в цикле азота

20. Аммонификация в цикле азота

21. Денитрификация в цикле азота

22. Нитрификация в цикле азота

23. Цикл серы в биосфере

24. Цикл углерода в биосфере

25. Цикл водорода и кислорода в биосфере

26. Кислотные дожди

27. Проблема «озоновых дыр»

28. Экологические последствия милитаризации

29. Проблема отходов производства и потребления

30. Стихийные природные бедствия в атмосфере и их экологические последствия

31. Стихийные природные бедствия в гидросфере и их экологические последствия

32. Стихийные природные бедствия в литосфере и их экологические последствия

33. Продовольственная проблема и пути ее решения

34. Загрязнение почв

35. Обезлесение планеты

36. Опустынивание планеты

37. «Демографический взрыв»

38. Международное сотрудничество в области охраны окружающей среды

39. Загрязнение окружающей среды: общие положения

40. Проблемы сохранения биоразнообразия биосферы

41. Загрязнение атмосферного воздуха

42. Энергетические проблемы и пути их решения

43. Загрязнение гидросферы

44. Альтернативная энергетика

1 энергетическая (накопление свободной энергии - связывание и запасание солнечной энергии);

концентрационная (накапливание химических элементов в телах живых организмов в масштабах биосферы (формирование атмосферы, залежей органических и неорганических веществ);

транспортная (закон биоигенной миграции атомов, биогеохимические круговороты);

деструктивная (разложение органики и замыкание круговоротов, выветривание √ разрушение земной коры, формирование почвы);

средообразующая

1. Централизованность. Центральным звеном биосферы являются живые организмы, что всесторонне раскрыто В. И. Вернадским. К сожалению, ныне это свойство биосферы недооценивается, так как многие исследователи ставят в центр биосферы только один вид – человека. Антропоцентризм при изучении биосферы недопустим.

2. Открытость. Существование биосферы обеспечивается только за счет поступления энергии, прежде всего солнечной радиации.

3. Саморегулируемость и организованность. Способность биосферы гасить возникающие возмущения с помощью ряда механизмов, способность возвращаться в исходное состояние называется гомеостазом.

4. Разнообразие. Это разные среды жизни, входящие в состав биосферы (водная, почвенная, наземно-воздушная и т.д.), разнообразие природных зон, наличие различных геохимических областей и самое главное – большое число элементарных экосистем со свойственным им видовым разнообразием. Предполагают, что в настоящее время на Земле обитает до 10 млн видов животных и более 1 млн видов растений и грибов. Разнообразие в целом рассматривают как основное условие устойчивости любой экосистемы и биосферы в целом.

5. Наличие механизмов, обеспечивающих круговорот веществ и связанную с ним неисчерпаемость отдельных химических элементов и их соединений.

Эволюция биосферы шла по пути усложнения структуры биологических сообществ, умножая число видов и совершенствуя их приспособляемость.

Эволюционный процесс сопровождался увеличением эффективности преобразования энергии и вещества биологическими системами: организмами, популяциями, сообществами.

Вершиной эволюции живого на Земле явился человек, который как биологический вид на основе многочисленных эволюционных изменений приобрел не только сознание (совершенную форму отражения окружающего мира), но и способность изготавливать и использовать в своей жизни орудия труда.

Посредством орудий труда человечество стало создавать искусственную среду своего обитания (поселения, жилища, одежда, продукты питания, машины и многое другое). С этих пор эволюция биосферы вступила в новую фазу, в которой человеческий фактор стал мощной движущей силой.

биосфера в атмосфере простирается примерно до озонового экрана (у полюсов - 8-10 км, у экватора - 17-18 км, над остальными территориями - 20-25 км).

Гидросфера практически вся, в том числе и самая глубокая впадина (Марианская) Мирового океана (11022 м) занята жизнью. К необиосфере следует относить также и донные отложения, где возможно существование живых организмов.

2 Академик Владимир Иванович Вернадский - основоположник учения о биосфере

В.И. Вернадский (1863-1945) - крупнейший русский ученый XX века. В круг его интересов входили геология и кристаллография, минералогия и геохимия, организаторская деятельность в науке и общественная деятельность, радиогеология и биология, биогеохимия и философия. Деятельность Вернадского оказала огромное влияние на развитие наук о Земле, на становление и рост Академии наук СССР, на мировоззрение многих людей, познакомившихся с его трудами, насчитывающими более 700 наименований. "Процессы, подготовлявшиеся много миллиардов лет, не могут быть преходящими, не могут остановиться. Отсюда следует, что биосфера неизбежно перейдет в ноосферу, т.е. в жизни народов, ее населяющих, произойдут события, нужные для этого, а не этому процессу противоречащие

Учение о биосфере и ноосфере

В структуре биосферы Вернадский выделял семь видов вещества:

живое;

биогенное (возникшее из живого или подвергшееся переработке);

косное (абиотическое, образованное вне жизни);

биокосное (возникшее на стыке живого и неживого; к биокосному, по Вернадскому, относится почва);

вещество в стадии радиоактивного распада;

рассеянные атомы;

вещество космического происхождения.

Вернадский был сторонником гипотезы панспермии. Методы и подходы кристаллографии Вернадский распространял на вещество живых организмов. Живое вещество развивается в реальном пространстве, которое обладает определённой структурой, симметрией и дисимметрией. Строение вещества соответствует некоему пространству, а их разнообразие свидетельствует о разнообразии пространств. Таким образом, живое и косное не могут иметь общее происхождение, они происходят из разных пространств, извечно находящихся рядом в Космосе. Некоторое время Вернадский связывал особенности пространства живого вещества с его предполагаемым неевклидовым характером, но по неясным причинам отказался от этой трактовки и стал объяснять пространство живого как единство пространства-времени.

Важным этапом необратимой эволюции биосферы Вернадский считал её переход в стадию ноосферы.

Основные предпосылки возникновения ноосферы:

расселение Homo sapiens по всей поверхности планеты и его победа в соревновании с другими биологическими видами;

развитие всепланетных систем связи, создание единой для человечества информационной системы;

открытие таких новых источников энергии как атомная, после чего деятельность человека становится важной геологической силой;

победа демократий и доступ к управлению широких народных масс;

всё более широкое вовлечение людей в занятия наукой, что также делает человечество геологической силой.

3 Выделяются следующие геосферы: атмосфера, гидросфера, литосфера, земная кора, мантия и ядро Земли.

Строение атмосферы

Тропосфера

Стратосфера

Мезосфера

Термосфера

Экзосфера (сфера рассеяния)

!Эволюция атмосферы :

атмосфера пребывала в трёх различных составах. Первоначально она состояла из лёгких газов (водорода и гелия), захваченных из межпланетного пространства. Это так называемая первичная атмосфера (около четырех миллиардов лет назад). На следующем этапе активная вулканическая деятельность привела к насыщению атмосферы и другими газами, кроме водорода (углекислым газом, аммиаком, водяным паром). Так образовалась вторичная атмосфера (около трех миллиардов лет до наших дней). Эта атмосфера была восстановительной. Далее процесс образования атмосферы определялся следующими факторами:

утечка легких газов (водорода и гелия) в межпланетное пространство;

химические реакции, происходящие в атмосфере под влиянием ультрафиолетового излучения, грозовых разрядов и некоторых других факторов.

Постепенно эти факторы привели к образованию третичной атмосферы, характеризующейся гораздо меньшим содержанием водорода и гораздо большим — азота и углекислого газа (образованы в результате химических реакций из аммиака и углеводородов).

Литосфе́ра — твёрдая оболочка Земли. Состоит из земной коры и верхней части мантии

!Эволюция литосферы:

Пангея (палеозойская эра), Гигантский океан, омывавший Пангею, носит название Панталасса.

Пангея образовалась в пермском периоде, и раскололась в конце триаса, примерно 200 - 210 миллионов лет назад, на два континента. Северный континент Лавразия позже раскололся на Евразию и Северную Америку, в то время как из южного континента Гондвана позже образовались Африка, Южная Америка, Индия, Австралия и Антарктида.

Считается что до Пангеи существовал материк Родиния

Окончательно все современные материки выделились из Гондваны только в конце мелового периода, 70—80 миллионов лет назад, как и с Лавразией.

4

Живое вещество биосферы

Химический состав живых организмов во многом отличается от состава атмосферы и литосферы. Он ближе к химическому составу гидросферы по абсолютному преобладанию атомов водорода и кислорода. Но в отличие от гидросферы в организмах относительно велика доля углерода, кальция и азота.

Живое вещество в основном состоит из элементов, являющихся водными и воздушными мигрантами, т.е. образующих газообразные и растворимые соединения. Заслуживает внимания то обстоятельство, что 99,9% массы живых организмов приходится на те элементы, которые преобладают и в земной коре, составляя в них 98,8%, хотя и в других соотношениях (табл. 1). Таким образом, жизнь есть химическое производное земной коры. В организмах обнаружены почти все элементы таблицы Д.И.Менделеева, т.е. они характеризуются теми же химическим особенностями, что и неживая природа.

К макроэлементам относят кислород (65—75 %), углерод (15—18 %), водород (8—10 %), азот (2,0—3,0 %), калий (0,15—0,4 %), сера (0,15—0,2 %), фосфор (0,2—1,0 %), хлор (0,05—0,1 %), магний (0,02—0,03 %), натрий (0,02—0,03 %), кальций (0,04—2,00 %), железо (0,01—0,015 %). Такие элементы, как C, O, H, N, S, P входят в состав органических соединений

К микроэлементам, составляющим от 0,001 % до 0,000001 % массы тела живых существ, относят ванадий, германий, йод, кобальт , марганец, никель, рутений, селен, фтор, медь, хром, цинк

Ультрамикроэлементы составляют менее 0,0000001 % в организмах живых существ, к ним относят золото, серебро платину и цезий.

5

Эон (эонотема)		Эра (эратема)	Период (система)	Эпоха (отдел)	Начало, лет назад[2]	Основные события
Фанерозой		Кайнозой	Четвертичный (антропогеновый)	Голоцен	11,7 тыс.	Конец Ледникового Периода. Возникновение цивилизаций
				Плейстоцен	2,588 млн	Вымирание многих крупных млекопитающих. Появление современного человека
			Неогеновый	Плиоцен	5,33 млн
				Миоцен	23,0 млн
			Палеогеновый	Олигоцен	33,9 ± 0,1 млн	Появление первых человекообразных обезьян.
				Эоцен	55,8 ± 0,2 млн	Появление первых «современных» млекопитающих.
				Палеоцен	65,5 ± 0,3 млн
		Мезозой	Меловой		145,5 ± 0,4 млн	Первые плацентарные млекопитающие. Вымирание динозавров.
			Юрский		199,6 ± 0,6 млн	Появление сумчатых млекопитающих и первых птиц. Расцвет динозавров.
			Триасовый		251,0 ± 0,4 млн	Первые динозавры и яйцекладущие млекопитающие.
		Палеозой	Пермский		299,0 ± 0,8 млн	Вымерло около 95 % всех существовавших видов (Массовое пермское вымирание).
			Каменноугольный		359,2 ± 2,8 млн	Появление деревьев и пресмыкающихся.
			Девонский		416,0 ± 2,5 млн	Появление земноводных и споровых растений.
			Силурийский		443,7 ± 1,5 млн	Выход жизни на сушу: скорпионы; появление челюстноротых
			Ордовикский		488,3 ± 1,7 млн	Ракоскорпионы, первые сосудистые растения.
			Кембрийский		542,0 ± 1,0 млн	Появление большого количества новых групп организмов («Кембрийский взрыв»).
Докембрий	Протерозой	Неопротерозой	Эдиакарий		~635 млн	Первые многоклеточные животные.
			Криогений		850 млн	Одно из самых масштабных оледенений Земли
			Тоний		1,0 млрд	Начало распада суперконтинента Родиния
		Мезопротерозой	Стений		1,2 млрд	Суперконтинент Родиния, суперокеан Мировия
			Эктазий		1,4 млрд	Первые многоклеточные растения (красные водоросли)
			Калимий		1,6 млрд
		Палеопротерозой	Статерий		1,8 млрд
			Орозирий		2,05 млрд
			Риасий		2,3 млрд
			Сидерий		2,5 млрд	Кислородная катастрофа
	Архей	Неоархей			2,8 млрд
		Мезоархей			3,2 млрд
		Палеоархей			3,6 млрд
		Эоархей			4 млрд	Появление примитивных одноклеточных организмов
	Катархей				~4,6 млрд	~4,6 млрд лет назад — формирование Земли.