Биосферный уровень организации живой природы.

Термин биосфера впервые появляется в конце 18 века в научной среде Жоржа Бюффона. Под биосферой понимали совокупность маленьких, бессмертных глобул (частичек) жизни.

Формирование представления о биосфере была научная школа Ж. Б. Ламарка. В рамках этой школе было сформулировано представление о биосфере как геологической оболочке земли.

2 половина 19 века, Э. Зюсс. Биосфера – это совокупность всех живых организмов, находящихся на Земле.

В. И. Вернадский в начале 20 века дает следующее понятие биосферы: это геологическая оболочка, представляющая собой совокупность живых организмов и среды их обитания. Биосфера – это одна из внешних оболочек Земли. С точки зрения естествознания может быть представлена как глобальная геологическая оболочка представляет собой совокупность биотической и абиотической составляющей.

Абиотическая составляющая включает в себя атмосферный воздух до высоты 20-25 км (до озонового слоя).

Озоновый слой – это верхний лимитирующий фактор, ограничивающий биосферу.

Вторая составляющая – это вся гидросфера Земли. Под гидросферой понимаем, кроме воды, морей, озер, мерзлота, капиллярные воды и т.д. Капиллярные воды пронизывают земли до 10 км Земли. Нижние границы литосферы являются минимум границей существования капиллярных вод.

Третья – часть литосферы до глубины 3-3,5 км. Нижним лимитирующим фактором является температурный фактор.

Биотическая часть представляет собой совокупность живых организмов, осуществляющих важнейшую функцию биосферы, питание, дыхание, размножение живых организмов.

В основе биогенной миграции лежат 2 основных биохимических принципа:

1) Стремление жизни к максимальному своему проявлению. Всюдность жизни.

2) Обеспечение выживания организмов, следствием которой является увеличение биогенной миграции атомов.

Основные концепции биосферы:

1) Географическая концепция биосферы. Автор В. В. Докучаев. Суть: Структура биосферы представлена физико-географическими поясами, которые, в свою очередь, состоят из зон, областей, отличающейся по температурному балансу.

2) Биогеохимическая концепция биосферы. Автором является В. И. Вернадский.

Биосфера выполняет следующие функции:

1) Газовая.

2) Кислородная.

3) Окислительная.

4) Кальциевая.

5) Восстановительная.

6) Концентрационная.

7) Разрушения органических соединений.

8) Метаболизм и дыхание биосферы.

Современная наука о биосфере выделяет 5 основных функций биосферы:

1) Энергетическая. Реализуется как совокупность азотных, кислородных и др. функций. Является аналогом газовой.

2) Концентрационная. Реализуется в способности живых организмов собирать определенные химические элементы. Элементы органогены, из которых состоят живые вещества. Существуют концентрационные функции первого и второго порядка.

3) Деструктивная.

4) Средообразующая.

5) Транспортная. Это способность живых организмов осваивать все новые и новые территории в процессе своего размножения.

В настоящее время, с точки зрения современного естествознания, направляется ветви развития энергетической концепции биосферы:

Основная школа, которая возглавляет её – является Санкт-Петербургский Технический университет.

Суть: По мере усложнения живых организмов, увеличивается их чувствительность к электромагнитным полям. Влияние электромагнитных полей на живые организмы, было замечено еще в древности. Заложена была в псевдонауке – астрологии. В основу астрологии была положена идея космических ритмов. Считалось, что эти самые космические ритмы влияют на судьбы людей.

В начале 20 века, А. Л. Чижевский «Земное эхо солнечных бурь», влияние космических ритмов на живые организмы. Существуют ритмы короткой периодические и крайне медленные ритмы.

Космические ритмы:

Ритм.	Период.	Явление.	Причина.
1) Приливный. 2) Суточный. 3) Месячный. 4) Годичный. 5) Солнечная активность. 6) Сарус. 7) Глобальный климатический ритм. 8) Инверсия магнитного поля Земли. 9) Галактический год.	1) 0,5 сутки. 2) Сутки. 3) 0,5-1 месяц. 4) Год. 5) 11 лет. 6) 18 лет. 7) Период 50-10 тыс. лет. 8) До 1 млн. Лет. 9) 250 млн. лет.	1) Проявляется в морских и атмосферных приливах. 2) Чередования дня и ночи. 3) Вариации силы приливов и отливов, фазы луны. 4) Смена времен года. 5) Различные физиологически и биохимические явления внутри организмов. 6) Цикл 70 лунных и солнечных затмений. 7) Глобальное потепление и глобальное похолодание на Земле. 8) Смена полярности магнитного поля Земли. 9) -	1) Осевое вращение Земли. 2) Осевое вращение Земли. 3) Обращение Луны вокруг Земли. 4) Обращение Земли вокруг Солнца. Прецессия Земли (наклон оси вращения Земли в плоскости Земли). 5) Дифференциальное вращение Солнца и магнитное поле Солнца. 6) Орбитальное вращение Земли и Луны. 7) Прецессия Земной оси. Изменение формы и наклона земной оси. 8) Асинхронное вращение внутреннего ядра Земли. 9) Обращение Солнца вокруг центра галактики.

Экологический кризис. Оценки устойчивости биосферы.

Существуют 2 понятия:

1) Экологическая проблема – это отражение противоречий, отражающих систему взаимодействия природа – человек.

Сильная прямая, положительная связь, оказываемая природой на человека, разбалансирована обратной отрицательной связью, которая оказывает человек на природу. Гомеостатическая система – саморегулирующаяся.

2) Экологический кризис – это экологические неблагополучия, которые характеризуются устойчивыми отрицательными изменениями окружающей среды. Причем, эти устойчивые изменения угрожают здоровью человека.

В истории человечества выделяют 3 антропогенных кризиса:

1) Кризис консументов.

Консументы – это представители животного мира. И связан с массовым уничтожением животных. Произошел 10-50 тыс. лет назад. Исчезли мамонты, тигры и т.д.

2) Кризис продуцентов. Это представители растительного мира. Произошел 150-350 лет назад. Привел в общему истощению растительности.

3) Современный экологический кризис. Кризис редуцентов. Связан с увеличением числа отходов своей деятельности человека. Организмов – редуцентов, которые бы их перерабатывали – нет. Поэтому кризис.

Основные причины современного экологического кризиса:

1) Биосоциальные причины. 1) Природо покровительская идеология. В процессе освоения природы, происходит подчинение природе. 2) Природосозерцательные. Наблюдение за природой. Экспоненциальный рост численности населения – безудержный, быстрый.

В 1830 году численность людей достигла 1 млрд.

В 1930 году достигло 2 млрд.

В 1950 до 3 млрд.

В 1965 до 4.млрд.

В 1977 до 5 млрд.

В 1999 до 6 млрд.

3) Экспоненциальный рост социально-экономической дифференциации общества. Деление общества на бедных и богатых.

4) Рост масштабов военной промышленности.

2) Техногенные параметры. Причины: 1) Вытеснение естественного искусственным. 2) Геохимическое загрязнение окружающей среды. Имеется в виду загрязнение воздуха, воды и прочего.

Загрязнение – это привнесение новых, нехарактерных для неё, физических, химических и др. агентов или повышения естественного уровня этих агентов в среде.

Объект загрязнения: Биогеоценоз.

Отсюда происходит нарушение обмена веществ внутри биоценоза. Загрязнение делится на:

1) Химическое (ингредиентное). Относятся бытовые стоки, ядохимикаты, удобрения, продукты сгорания.

2) Физическое (параметрическое). Относится: Шумовое загрязнение, тепловое загрязнение, световое, электромагнитное и радиационное.

3) Биологическое. Воздействие на состав и структуру популяции, отдельных представителей. Бактериологическое оружие, патогенные микроорганизмы, интродукция видов.

Основные химические загрязнители:

1) Монооксид углерода, оксид азота и серы, озон, свинец, ртуть, мышьяк, нитраты, формальдегиды, безопорен, пестициды и диоксиды, винилхлорид.

Шумовое загрязнение:

Человеком воспринимается 16-20 тыс. герц. Все, что выше, действует и вызывает депрессию и р расстройство у человека.

Электромагнитное загрязнение: Вызывает расстройство сердечно-сосудистые расстройства. Источники: СВЧ печь, ЛЭП, телефоны, компьютерные экраны

Ионизирующее излучение: Источники: радиоактивное загрязнение.

Тепловое: повышение температурного фона Земли. Причины: парниковые газы. Источники: газы, фреон.

Биологические загрязнения: вирусы (холера, оспа, чума), разновидности гриппа. Гепатит, лекарственные загрязнения (антибиотики).

Последствия экологического загрязнения окружающей среды:

Кислотные осадки, разрушение озонового слоя, парниковый эффект, смог – уметь дать понятие им.

Смог представляет собой ядовитую смесь пыли, тумана и пыли. Выделяют Лос-Анджелесский и Лондонский. Образуется зимой в крупных промышленных районах в Лондоне. Летний фотохимический смог, при отсутствии ветра и температурной инверсии в первом городе.

Воздействие смога на организм: острые респираторные заболевания, летальный исход в некоторых случаях.

Тотальная экологическая катастрофа. Кризисное явление: напряженное отношение природы и человека: необратимое явление.

Примеры: землетрясения, цунами, пожары, наводнения.

Антропогенные катастрофы: Чернобыльская катастрофа.

Глобальная экологическая катастрофа реализуется в 4 параметрах:

1) Переход возобновимых в незобновимые. К невозобновимым ресурсам относятся: металлы, соли этих металлов.

Относительно-возобновимые ресурсы: вода, почва, биотобиосфера.

Биоты и атмосферы, по расчетам ученых, хватит еще на 20-30 лет.

2) Эндоэкологическое. Имеется в виду на клеточном уровне. Отравление высших организмов токсинами. Речь идет о токсинах тяжелых металлов и радионуклиды.

Ответ: мутация генома высших организмов.

Пример: Мутация генома человека – СПИД. Сегодня 25% людей от 18-25 заряжены СПИДом.

3) Синдром Леминга. Самоубийство: : 1) Реализуется в процессе сознательного самоубийства живых организмов. 2) У человека: зависимость от табака, наркомании, алкоголизма.

4) Рост масштабов глобальных военных конфликтов и рост запасов.