2 Вопрос. Живое вещество биосферы и его функции. Роль в природе планеты.

Живое вещество – вся совокупность тел живых организмов в биосфере, вне зависимости от их систематической принадлежности. Введен термин Вернадским. Живое вещество развивается там, где может существовать жизнь. Живое вещество по массе составляет 0,01—0,02% от косного вещества биосферы, однако играет ведущую роль в биогеохимических процессах благодаря совершающемуся в живых организмах обмену веществ. Так как субстраты и энергию, используемые в обмене веществ, организмы черпают из окружающей среды, они преобразуют ее уже тем, что в процессе своего существования используют ее компоненты. Роль живого вещества в природе планеты велика. В целом живое вещество обеспечивает главную функцию биосферы - круговорот веществ в природе (циклическое перемещение и превращение воды, газов и химических элементов).

Специфика живого вещества:

163. Живое вещество биосферы характеризуется огромной свободной энергией.

164. В живом веществе реакции идут в тысячи и миллионы раз быстрее, чем в неживом.

165. Отличительной особенностью живого вещества является то, что слагающие его индивидуальные химические соединения-белки, ферменты - устойчивы только в живых организмах.

166. Произвольное движение живого вещества, в значительной степени саморегулируемое. Вернадский выделял 2 специфические формы движения:

а)пассивную, которая создается размножением и присуща как живым, так и растительным организмам.

б) активную, которая осуществляется за счет направленного перемещения организмов.

5. Живое вещество предоставлено в биосфере в виде дисперсных тел – индивидуальных.

6. Живое вещество существует в форме непрерывного чередования поколений, благодаря

чему современное живое вещество генетически связано с живым веществом прошлых

эпох.

Функции живого вещества:

167. Энергетическая – поглощение солнечной энергии при хемосинтезе, дальнейшая передача энергии по пищевой цепи.

168. Концентрационная – избирательное накопление определённых химических веществ.

169. Деструктивная - минерализация небиогенного вещества, разложение неживого органического вещества.

170. Транспортная – перенос веществ в вертикальном и горизонтальном направлениях.

171. Средообразующая – преобразование физико-химических параметров среды.

172.  Газовая – способность изменять и поддерживать определенный газовый состав среды обитания и атмосферы в целом.

3 Вопрос. Эволюция биосферы. Ноосфера — высший этап эволюции биосферы.

Эволюция биосферы на Протяжении большей части ее истории осуществлялась под влиянием двух главных факторов: естественных геологических и климатических изменений на планете и изменений видового состава и количества живых существ в процессе биологической эволюции. На современном этапе в третичном периоде к ним присоединился третий фактор — развивающееся человеческое общество.

Этапы возникновения жизни, пути и механизмы ее эволюционного развития рассмотрены выше (см. гл. 1). Жизнь зародилась на Земле свыше 3,5 млрд. лет назад. Первыми живыми существами были анаэробы, которые получали энергию путем брожения. Так как брожение представляет собой относительно малопродуктивный способ энергообеспечения, примитивная жизнь не могла эволюционировать далее одноклеточной формы организации. Питание таких примитивных организмов зависело от опускавшихся на дно водоемов органических веществ, синтезируемых в поверхностных слоях воды абиогенным способом.

Недостаток органических веществ создал давление отбора, приведшее к возникновению фотосинтеза. Прогрессивное увеличение кислорода в воде за счет жизнедеятельности фотосинтезирующих организмов и его диффузии в атмосферу вызвало изменения в химическом составе оболочек Земли, прежде всего атмосферы, что в свою очередь сделало возможным и развитие более сложно организованных живых форм и быстрое распространение Жизни по планете. По мере увеличения содержания кислорода в атмосфере формируется достаточно мощный слой озона, защищающий поверхность Земли от проникновения жесткого ультрафиолетового излучения. В таких условиях жизнь смогла продвинуться к поверхности моря. Развитие механизма аэробного дыхания сделало возможным появление многоклеточных организмов. Примечательно, что первые такие организмы появились после того, как концентрация кислорода в атмосфере планеты достигла примерно 3%, что произошло около 600 млн. лет назад (начало кембрия).

Благодаря способности фотосинтезирующих морских организмов продуцировать такое количество кислорода, которое превышало потребности в нем обитателей планеты, стало возможным возникновение в процессе эволюции организмов более высокого уровня структурно-физиологической организации, их широкое расселение и проникновение Жизни в различные сферы обитания. В течение палеозойской эры живые существа не только заселили все моря, но и вышли на сушу. Развитие зеленых растений обеспечило образование больших количеств кислорода и органических веществ, что создавало благоприятные условия для последующей прогрессивной эволюции.

В середине палеозоя темпы потребления кислорода живыми организмами и расход его в абиотических процессах, а также темпы его образования сравнялись. Содержание кислорода в атмосфере начиная с этого периода истории Земли стабилизировалось на уровне примерно 20%.

С появлением человеческого общества в развитии биосферы намечается переход от биогенеза, обусловленного факторами биологической эволюции, к ноогенезу — развитию под влиянием разумной созидательной деятельности человечества.

Понятие «ноосфера» было введено в науку французским философом Э. Леруа (1927). Ноосферой Леруа назвал оболочку Земли, включающую человеческое общество с его языком, индустрией, культурой и прочими атрибутами разумной деятельности.

Ноосфера, по мнению Э. Леруа, представляет собой «мыслящий пласт», который, зародившись в конце третичного периода, разворачивается с тех пор над миром растений и животных вне биосферы и над ней.

В противоположность приведенной трактовке В.И. Вернадский представляет ноосферу не как нечто внешнее по отношению к биосфере, а как новый этап в развитии биосферы, заключающийся в разумном регулировании отношений человека и природы.

Основное содержание концепции ноосферы в учении Вернадского можно сформулировать в виде следующих посылок: 1) деятельность человека постепенно становится основным фактором эволюции биосферы как космического тела; 2) для дальнейшего развития человечества и биосферы человек должен взять на себя ответственность за характер протекания основных эволюционных процессов планеты. Исходя из этих установок, считается, что лучше говорить об эпохе ноосферы, т.е. такой эпохе в истории человечества, когда развитие цивилизации в целом может и должно быть согласовано с развитием планеты и прежде всего биосферы.

Становление этапа ноосферы Вернадский связывает с действием многих факторов: единством биосферы и человечества, единством человеческого рода, планетарным характером человеческой деятельности и ее соизмеримостью с геологическими процессами, развитием демократических форм человеческого общежития и стремлением к миру народов планеты, небывалым расцветом (“взрывом”) науки и техники. Обобщая данные явления, ставя в неразрывную связь дальнейшую эволюцию биосферы с развитием человечества, Вернадский и вводит понятие ноосферы.

Необходимо иметь в виду, что задача созидания ноосферы - это задача сегодняшнего дня. Ее решение связано с объединением усилий всего человечества, с утверждением новых ценностей сотрудничества и взаимосвязи всех народов мира. В нашей стране идеи ноосферы органично связаны с революционной перестройкой социалистического общества. Народовластие, демократические принципы общественной жизни, возрождение культуры, науки и народной жизни, коренной пересмотр ведомственного подхода к природопользованию и т. п.- все это и есть слагаемые ноосферы. Устремленность в будущее, таким образом, - характерная черта ноосферного учения, которое в современных условиях необходимо развивать со всех его сторон.