22. Биомасса организмов Земли. Аксиомы Вернадского. Классиф. Форм, концентрация форм жизни биосферы.
Общая масса живого вещества = 1021 тонн, затем исправил и остановился на 1015 тонн, но и эта масса Вернадского была завышенной. Наиболее точные данные в 1973 г. Базилевич, Родин и Розов = 2,4232*1012 тонн. (она уменьшается из-за уничтожения тропических лесов, 1,7% в год в Южной Америке и 0,9% в Африке.)
Континенты: Зелёные растения 2,4:1012 тонн (99,2%), Животные и микроорганизмы 0,2*1012 тонн (0,8%), Океаны: Зелёные растения: 0,0002*1012 тонн (6,3%), Животные и микроорганизмы 0,003*1012 тонн (93,7%)
Масса живого вещества континентов в 800 раз превышает биомассу мирового океана. Таким образом, масса живого вещества в биосфере ничтожна мала 28,26*1018.
2 аксиомы Вернадского:
1. Организмы берут все химические элементы строящие их тела из окружающей среды и возвращают их после смерти или при жизни в ту же среду.
2. Без небесных светил в частности Солнца жизнь на Земле не может существовать.
В отличии от Гидросферы в живых организмах велика роль углерода, кальция и азота. В зависимости от количественного содержания и функциональной значимости элементарный набор организмов делят на 3 группы:
1)макро организмы
2) микроорганизмы
3) ультра-микроорганизмы.
Макроэлементы их концентрация изменяется от 60 до 0,001% водород, углерод, азот, кислород, натрий, железо, калий, сера, магний, хлор, кальций. Они необходимы для осуществления жизненного цикла, являются компонентами ферментов, гормонов и т.д. Роль каждого микроэлемента строго специфична и поэтому его нельзя заменить в биохимических процессах. Каждый микроэлемент ( марганец, бром, фтор, кремний, йод, молибден, железо, кобальт, медь, цинк, алюминий) от 0,001 до 0,00001% в организме выполняет свою роль без дублёров. Ультра микроэлементы (Уран, радий, ртуть, золото, бериллий, цезий, селен, титан, ванадий, хром, никель, мышьяк, стронций, литий, олово, барий…) не превышает 0,00001% массы тела. Биофильные: Водород, углерод, кислород и азот. Атомы их создают в живых организмах сложные молекулы в сочетании с водой и минеральными солями.
23. Свойство живого вещества занимать все пространство. Закон Вернадского об интенсивности размножения организмов. Напряженность жизни.
Способность быстро занимать или осваивать всё свободное пространство «всюдность жизни». Закон постоянства биомассы: Во все эпохи геологического времени начиная с архейской эры количество или биомасса живого вещества было примерно постоянным.
Интенсивное размножение. Давление или напряжённость жизни – способность занять пространство путём интенсивного размножения. У бактерий смена поколений до 60-65 поколений в сутки. ПРАВИЛО: скорость размножения организмов в биосфере обратно пропорциональна их массе.
Nn=2n
N – общее число организмов, n – определённое число суток, - число поколений в сутки.
Имеются ПРЕГРАДЫ:
1. Несоответствие термодинамическим условиям
2. Недостаток источников питания
3. Изменение внешней среды в результате деятельности самих организмов.
4. борьба за существование
5. все группы растений и животных находятся в сложных взаимоотношениях, которые выражаются как в конкуренции также взаимном содружестве в различных биоценозов.
24. Биогеохимические функции живого вещества и их значение.
Благодаря способности трансформировать солнечную Е в Е химических связей, живые организмы выполняют ряд фундаментальных биохимических функций планетарного масштаба. Выделяют 9 функций живого вещества:
1.) Энергетическая (поглощение солнечной энергии при фотосинтезе
2.) Геохимическая (вовлечение химических элементов земли в живые организмы и возвращение их путём биогенной миграции в среду. Создание осадочных пород, углей, горных сланцев и т.д.
3.) Концентрационная. Избирательное накопление вещества для построения тела и вовлечение их в биологический круговорот, а также удаляемых веществ при метаболизме.
4.) Газовая. Создание свободного кислорода, перевод его в озон, выделение свободного азота при разложении живого вещества, а также разложение живого вещества.
5.) Деструктивная. Разложение минеральных веществ неживой природы. Минерализация необиогенного органического вещества и воих параметров средывлечение образовавшихся веществ в биологический круговорот.
6.) Средообразующая. Преобразование физико-химических параметров среды, создание среды благоприятной для жизни. (1. Был преобразован газовый состав первичной атмосферы 2. Изменился химический состав вод первичного океана. Не искл. Роль биоты в образовании мирового океана. 3. Образовалась толща горных пород в литосфере. Граниты Вернадский называл следами былых биосфер. 4. На поверхности суши возник почвенный покров, обладающий свойством плодородности. 5. Была создана испарительная поверхность в виде гигантской по площади листовой поверхности, которая по эффективности растворения не уступает поверхности океана. 6. Контролирует значительную часть наносов на земле. Доказано что биологическое выветривание играет основную роль в разложении горных пород. Из монолитной горной породы образуется 80 % мелкозёма. 7. Контролирует глобальные циклы миграции биогенов, т.е веществ концентрация которых во многом зависит от деятельности биоты.
7.) Транспортная. Перенос вещества против силы тяжести в горизонтальном направлении путём растекания.
8.) Историческая. Эволюционное развитие жизни
9.) Самовоспроизводящая. «Живое от живого»
25. Ноосфера — новая эволюционная стадия биосферы. Концепции ноосферы Леруа, Пьера де Шардена, Вернадского. Сходства и различия.
Ноосфера – это гипотетическая стадия развития биосферы, когда в будущем разумная деятельность людей станет главным определяющим фактором её устойчивого развития.
Человечество – сущность, дети биосферы. Все развитие человека связано с биосферой. Все становление проходило с природой, отделить человека от биосферы немыслимо, но биосфера, как и вся планета создавалась не только земными, но и космическими силами поэтому человек – это творение космических и природных сил – это совершенно новый фактор, именно человек внес в биосферу разум, труд, мысль и науку. Он повлиял на течение событий, и становится мощным геологическим фактором. Вернадский писал: деятельность человека превратилась в реальную мощную геологическую силу.
Геологическая сила человека – деятельна, но только не для него самого. Лишь последствия дали возможность понять что человек - мощная сила.
Пристальное внимание роли человека приводит Вернадского к понятию о ноосфере (эволюция биосферы). Термин ноосфера был предложен математиком, философом Эдгаром Леруа в 1927 году, при обсуждении доклада Вернадского о развитии биосферы на семинарах Анри Бернсона: «жизнь такая же вечная составляющая».
Леруа и его последователи (Пьер де Шарден) дели трактовку ноосфере, как «мыслящая планета», зародившаяся в конце неогена около млн лет назад. Они принимали ноосферу, как ступени развития сознания ее учтивая преобразовательная деятельность человека Вернадский в термин ноосфера вложил следующее: он развил роль роста и развития орудия труда, производственных сил, их воздействие на общество. То общество, способное обеспечить свое существование Вернадский назвал «обществом эпохи ноосферы». Он вывел закон ноосферы Вернадского, согласно ему, биосфера превратилась в ноосферу, т.е в сферу, где разум человечества будет играть доминирующую роль в развитии системы «человек - природа».