ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ

По курсу «Учение о биосфере»

1. Предпосылки и истоки учения В.И. Вернадского о биосфере и ноосфере.

Появление учения о биосфере и ноосфере связано с именем Вернандского (1865 – 1945). Биосферные и ноосферные идеи непрерывно вторгались в жизнь людей (творчество, интуиция, воображение). Элементы знаний которые стали отправными для формирования понятии я о биосфере постепенно накапливались другими естественными науками (геогр, экология, биология). Истоки учения нужно искать в первых религ-филосовских обозрениях на природу и место человека в мире. Понимание природы бытия начало складываться в 1 тыс до н.э. в серде индийских жильцов Брахмы. Конфуцианство – проповедовала гармонию человека и космоса (китай 6 в до н.э.) Буддизм – проповедовал тоже самое ( Индия 6 в до н.э.). Большое внимание к происхождению вселенной и природы вещей уделяла Др. греч философия, которая заимствовала знания по астрономии, физике и др у более древних народов.

Все философы являлись естествоиспытателями. Пифагорийская школа (основатель Пифагор). Он ввел термин космос. Он говорил, что земля имеет сферич форму и вращается вокруг своей оси, тем самым он объяснял смену дня и ночи. Звездное небо назвал космос.Считал что луна освещается солнцем, но сама не греет и не светит.

В Ср века наука пришла в упадок. 15-16 вв произошли великие геогр открытия. Появилось много геогр и биологич инф полученной во время экспедиций.

2. Традиции русского космизма в становлении учения о биосфере.

Огромную роль сыграла русская философия. Русский космизм делится:

1. Естественно-научное течение. Н.А. Умов, Н.Г, Холодный, А.П. Чижевский, Вернандский, Циолковский.

В этом направление при решении проблемы взаимосвязи человека особое влияние уделялось осмыслению научных достижений. В трудах Циолковского особо сильно звучала связь человека и космоса «космич философия». Более подробно влияние на жизнь ближнего и дальнего космоса стал Чижевский. Он стал основателем гелиобиологии.

2. Религиозно-философское течение. Фёдоров, Флоренский, Рерих, Бердяев.

3. Поэтически-художественное течение. Смирнов-Русевский (художн), Рерих, Сухово-Кобылин. Свое название это философское учение получено, потому что его создатели развивали идею о том, что жизнь на Земле не есть обособленный процесс на одной планете, но он связан с космосом и Землей. Часть космоса и все процессы на Земле зависят от того, что происходит в космосе.

Русский космизм возникал как антитеза классической физилоколистической порадигме мышления. Основанной на жестоком разграничение человека и природы.

В науке нет до сих пор ясного сознания. Что явление жизни и явление мертвой природы явл-ся проявлением единого процесса. Вернандский пытался док-ть, что жизнь – составляющая бытия, как материя и энергия.он всегда подчеркивал, что все живое явление космическое, присуще всей вселенной. Он считал, что эволюция жизни – это процесс не случайный, а закономерное следствие, вызванное всем космическим целым. Вернандский рассматривал человечество, как неотъемлемую часть биосферы, которая оказывает активное возд на биосферу. Возникающее в процессе эволюции человеч сознание, становится особым фактором эволюции, значение которой возр с течением времени. Логическим этапом эволюции материи врнандский считал переход биосферы в ноосферу. Человек не отделим от природы.

3. Проблема происхождения жизни на Земле

Существует несколько теорий появления жизни на Земле и все эти:

1. Панспермии. Жизнь в виде зародышев существует везде. Жизнь прилетела из космоса и начала развиваться.

+ Обнаружение орг. Соед. В межзвездной среде, а так же в остатках комет и метеоритов. Исследования первичного метеорного вещества выявляло в них сложные углеводородные соединения.В метеоритах найдены остатки орг.соед.

+Объясняет как появилась жизнь на З.

- Не решает ? происхождения жизни как таковой.

- Существует ряд аргументов в пользу земного происхождения жизни. Земная биорганика обладает оптической ассиметрией.

-Вся биорганика З. имеет единый генетический код.

2. Теория креационизма: жизнь была создана высшим существом.

+ объясняет природу целесообразности устройства вселенной;

+Вписывается в принцип роста энтропии.

-трудно доказать существование высших существ.

3. Теория абиогенного синтеза: Опарина и Холдейна. Жизнь зародилась в рез-те естеств законов усложения форм организации жизни. В соотв с представлениями Опарина на рассвете геологич истории состоялся абиогенный синтез, т.е. в первых океанах, которые были насыщены простыми хим соед – первичный бульон – под влиянием тепла, разрядов молний и др факторов среды, начался синтез более сложных орг соед. Сложные молек амин кислоты стали объед в пептиды =» образ белки. Первые клетки возникли в рез-те эволюции коацерватных капель. Коацерватные капли – мельчайшие коллоидные частицы, облад осмотич св-ми. Образ-ся в слабых растворах вследствии взаимод противоположных разрядов. Крупные молекулы могут иметь довольно сложную форму и им выгодно энергетич объед в капли. Они способны впитывать в себя опр вещ-ва.

+ объясняет происх жизни именно земным способом;

+Не требуется вмешательства высшей силы.

- в объяснении возник матричного синтеза белка. Переход к матричному синтезу стал кач скачком в эволюции материи, механизм этого не понятен. Трудность – для удвоения нукл кислот нужны спец фермент белки, а для созд этих белков нужны нукл кислоты.

Принцип Реди: все живое происх только от живого. а) синтез сложных орг соед из простых противоречит 2 началу термодинамики – который запрещает переход мат систем от состояния большей вероятности к состоянию с меньшей вероятностью. б) математики стали подсчитывать самозарождение простых организмов из живых белков =» вероятность = 0. в) совр геологич данные показывают, мы не можем найти следы азойской эры, когда не было жизни на земле. Вернандский считал, что жизнь на земле возникла с самого основания планеты. Проблема абиогенеза остается бесплодной. Он считал, что жизнь не возникала, а явл вечной основой космоса, так же как материя и энергия. Возникновение жизни на земле Вернандский связывал с образ и эволюцией космоса.

4. Эволюция биосферы.

Биосфера — не только сфера распространения жизни, но и результат ее деятельности. Эволюция биосферы протекает параллельно с историческим развитием органической жизни.

Вернадский определил ее как наружную оболочку Земли, населенную живыми организмами.

Биосфера включает в себя:

— живое вещество, т. е. совокупность всех живых организмов (растения, животные, грибы, микроорганизмы);

— биогенное вещество, органоминеральные или органические продукты, созданные живым веществом (торф, каменный уголь, нефть);

— биокосное вещество, созданное живыми организмами вместе с неживой (косной) природой (водой, атмосферой, горными породами), почвенный покров;

— косное (мертвое) вещество, образованное процессами, в которых живые организмы не участвуют (изверженные горные породы, космическая пыль и т. п.).

Биосфера находится в постоянном динамическом равновесии и развитии.

На начальном этапе развития биосферы живые организмы использовали органические соединения первичного океана. Углекислый газ, как побочный продукт обмена веществ, выделялся в атмосферу.

Живые организмы довольно быстро использовали запасы органических веществ первичного океана. Преимущества получили и широко размножились микроорганизмы.

Необходимо было найти источник получения энергии. Им стал фотосинтез. У первых фотосинтезирующих микроорганизмов, как и у современных цианобактерий, фотосинтез протекал без выделения кислорода.

На следующем этапе эволюции появились организмы с более совершенным механизмом фотосинтеза, в результате которого в качестве побочного продукта в атмосферу стал выделяться кислород. Это вело к изменению состава атмосферы Земли. Теперь в ней становилось все больше кислорода.

Кислород — сильный окислитель и губителен для анаэробных организмов.. Живые организмы должны были погибнуть или приспособиться к новым условиям среды. У них стали появляться различные механизмы обезвреживания ядов. Живые организмы уже не боролись против кислорода, а использовали его для получения энергии. Появился процесс дыхания.

Фотосинтез сыграл огромную роль в развитии органического мира и эволюции биосферы.

Первые живые организмы развивались в воде, которая защищала их от губительного воздействия ультрафиолетовых лучей. Кислород, выделявшийся в процессе фотосинтеза, в верхних слоях атмосферы под действием ультрафиолетовых лучей превращался в озон. По мере накопления озона произошло образование озонового слоя.. Это позволило живым организмам выйти на сушу и заселить ее.

Для поддержания жизнедеятельности одной клетке требуется сравнительно мало энергии. Но чем сложнее организм, тем больше энергии ему необходимо. С появлением дыхания эта проблема была решена. Процесс дыхания обеспечил организмы энергией, что дало толчок к возникновению многоклеточных организмов, их дальнейшему развитию и усложнению.

Постепенно между фотосинтезирующими организмами и гетеротрофами установилось равновесие, которое привело к стабилизации нового состава атмосферы. Сформировались современные круговороты углерода и кислорода. Таким образом, благодаря жизнедеятельности организмов в биосфере непрерывно протекают процессы синтеза и распада органических веществ и происходят круговороты веществ, обеспечивающие стабильность функционирования биосферы. На разных этапах развития биосферы соотношение процессов синтеза и распада менялось. В начальный период развития биосферы процессы синтеза преобладали над разрушением. В конце мезозоя — начале кайнозоя между этими процессами в биосфере установилось относительное равновесие.

Первые люди были охотниками и собирателями. Однако в связи с усовершенствованием орудий охоты человечество весьма быстро истребило крупных копытных, пещерных медведей и мамонтов. Охота не могла уже обеспечить пропитание людей. Человек оказался на грани голодной смерти и был обречен на вымирание.

Он перешел к земледелию, а несколько позднее и скотоводству, т. е. человек преодолел экологический кризис, создав искусственный круговорот веществ в природе.

Человечество стало создавать фактически искусственную среду своего обитания. С этих пор эволюция биосферы вступила в новую фазу, где человеческий фактор стал мощной движущей силой.

С появлением промышленности процессы разрушения в атмосфере стали преобладать над процессами созидания, причем эти тенденции становятся все более выраженными. Биосфера находится на грани нового экологического кризиса. Его последствия могут быть катастрофическими для человечества. Чтобы предотвратить беду, необходимо не только изменить промышленные технологии, но и — в первую очередь — перестроить собственное сознание.