16 Биосфера и геосфера

Геосфераили географическая оболочка-это глобальный природный комплекс Земли, представляющий тонкий слой (50-60 км) на границе литосферы, гидросферы и атмосферы и включающий биосферу. Это область наиболее интенсивного взаимодействия всех сфер Земли. В геосфере существует и развивается человечество. Благодаря живому веществу и производственной деятельности человека в ней более интенсивно, чем в других оболочках, идут процессы обмена веществом, энергией и информацией. Хрупкое подвижное равновесие геосферы поддерживают естественные круговороты. Но в последние два столетия в них активно встраиваются техногенные циклы, что в значительной мере смещает природное равновесие в сторону неустойчивости.  Геосфера представляет совокупность иерархически связанных подсистем — ландшафтной оболочки, физико-географических стран, зональных областей, местностей и т. д. Взаимодействие абиотических (рельеф, распределение температур, освещенность, влажность, космические излучения) и биотических (растительный и животный мир) факторов определяет разнообразие свойств геосферы. Ее целостность обусловлена слаженным взаимодействием всех подсистем.  Важнейшей подсистемой геосферы и зоной наиболее активной деятельности живого вещества является ландшафтная оболочка. Ее толщина не превышает нескольких сотен метров. Характер солнечно-земных связей, расположение относительно экватора и рельеф поверхности определяют зональность распределения животного и растительного мира, пригодность отдельных ее областей к проживанию и производственной деятельности человека.  При изучении Земли геологи и палеонтологи разделили ее историю на отдельные эры, периоды и эпохи. Это разделение не случайно. Переход от одной эры к другой знаменовался кардинальными изменениями в облике Земли. Эти изменения наблюдаемы, их следы видны в отложениях разного типа. Определяя возраст отложений, и осуществили эту периодизацию.

Понятие биосферы было введено австрийским геологом Э. Зюссом (1831-1914) для обозначения всей совокупности живых организмов Земли. Большой вклад в учение о биосфере внес выдающийся русский ученый В. И. Вернадский. Биосфера является частью геосферы. Это сфера распространения живого вещества, которая включает все экосистемы Земли. Она является сложноорганизованной иерархической системой, между подсистемами которой (организмы, популяции, сообщества, экосистемы) осуществляются взаимодействия благодаря обмену веществом, энергией и информацией. По оценкам ученых время существования биосферы оценивается в ~3,5 млрд. лет. С появлением живого вещества биологические процессы и биотические факторы стали определяющими в становлении состава современных атмосферы, гидросферы и почвенного покрова литосферы. На смену периоду геолого-химической эволюции планеты пришел период геолого-биологический.  Границы биосферы определяются наличием пригодных абиотических условий (определенный состав воздуха, достаточное количество воды, благоприятные температуры, наличие минеральных веществ, определенная соленость и кислотность среды, определенное давление). Живое вещество занимает очень узкий пространственный интервал на границе микро — и макромира. Верхняя граница биосферы определяется высотой полета птиц (около 10 км), хотя микроорганизмы обнаруживаются и на значительно больших высотах. Нижняя граница биосферы простирается до 3 км вглубь литосферы и до 10 км вглубь гидросферы. Распределение живого вещества внутри биосферы неравномерно. Основная его масса сосредоточена в тонком приземном слое — биостроме(до нескольких сотен метров).  Биосфера условно может быть представлена в виде взаимосвязанной совокупности, состоящей из экотопа и биоценоза

Экотоп (или биотоп) представляет совокупность взаимосвязанных участков литосферы, гидросферы и атмосферы, с которыми взаимодействуют организмы и которые являются средой их обитания и источником ресурсов. Структура и функционирование биоценоза (совокупности живых организмов, проживающих на данной территории) определяется множественностью взаимосвязей между организмами и элементами экотопа.  Средний элементный состав живого вещества состоит из наиболее распространенных во Вселенной элементов. От состава экотопа он существенно отличается высоким содержанием биогенных элементов — углерода, водорода, кислорода, азота, фосфора и серы.  В настоящее время на Земле известно около 500 тыс. видов растений и 1,5 млн. видов животных. Соотношение между разными типами организмов можно представить в виде «волчка жизни» (по Н. Ф. Реймерсу). Устойчивое равновесное движение волчка обуславливается пропорциональностью его частей и количеством поступающей от Солнца энергии (рис. 16). Изменение солнечной активности может привести к существенному изменению соотношения видов, что неоднократно наблюдалось в истории развития биосферы

18 самоорганизация и антропогенез

19 биосоциальная природа человека

20 современные научные представления о происхождении и эволюции человека

21 эволюция головного мозга и развитие психики

22 Генетическая программа человека и природа интеллектуальных способностей