Круговорот азота и фосфора.
Биосфера, её границы, сущность учения н.И.Вернадского о биосфере.
Автором термина «биосфера» является французский ученный Жан Батист Ламарк, который употребил его в 1803 году. У Ламарка биосфера обозначала совокупность организмов, которые обитают на земном шаре. Впервые в науку представление о биосфере как особой оболочке земной коры, охваченной жизнью в 1914 г ввел Владимир Иванович Вернадский (1863-1945).
В основной работе В.И. Вернадского в этом направлении – «Биосфера», написанной в 1926 году, биосфера определяется как активная оболочка Земли, в которой совокупная деятельность живых организмов (так называемое живое вещество) проявляется как геохимический фактор планетарного масштаба. Теория В.И. Вернадского о биосфере основывается на трех биогеохимических принципах:
биогенная миграция химических элементов в биосфере всегда стремится к максимальному своему проявлению;
эволюция видов в ходе геологического времени, приводящая к созданию устойчивых в биосфере форм жизни, идет в направлении, усиливающем биогенную миграцию атомов;
живое вещество находится в непрерывном химическом обмене с окружающей его средой, создающейся и поддерживающейся на Земле космической энергией Солнца.
Границы биосферы:
Верхняя граница в атмосфере: 15–20 км. Она определяется озоновым слоем, задерживающим коротковолновое ультрафиолетовое излучение, губительное для живых организмов.
Нижняя граница в литосфере: 2–3 км на суше и на 1–2 км ниже дна океана. Она определяется температурой перехода воды в пар и температурой денатурации белков.
Нижняя граница в гидросфере: 10–11 км (Марианская впадина). Определяется дном Мирового океана, включая донные отложения.
Компоненты биосферы по представлению н.И.Вернадского.
По Вернадскому в состав биосферы входят:
живое вещество, т. е. все живые организмы, населяющие Землю;
биогенное вещество — все вещества, созданные в процессе жизнедеятельности живых организмов (известняки, торф, каменный уголь, нефть);
биокосное вещество — продукт взаимодействия живых организмов с неживой (косной) природой (почва, ил).
Этапы развития биосферы, основные идеи развития биосферы.
Согласно источнику, Владимир Иванович Вернадский выделял 3 этапа развития биосферы:
Возникновение жизни и первичной биосферы. Ведущие факторы — геохимические и климатические изменения на Земле.
Усложнение структуры биосферы в результате появления многочисленных и разнообразных эукариотных организмов — как одноклеточных, так и многоклеточных. Движущий фактор — биологическая эволюция.
Возникновение человека, человеческого общества и постепенное превращение биосферы в ноосферу. Ноосфера — это сфера взаимодействия общества и природы, в границах которой разумная человеческая деятельность становится определяющим фактором развития.
Сопряженная эволюция, групповой отбор и их роль в развитии биосферы.
Сопряжённая эволюция (коэволюция) – это тип эволюции сообщества, т. е. эволюционных взаимодействий между организмами, при которых обмен генетической информацией между компонентами отсутствует. Заканчивается обычно взаимными селективными приспособлениями друг к другу (между растениями и растительными животными, крупными организмами и их микроскопическими симбионтами, паразитами и хозяевами). Впервые на сопряжённую эволюцию цветковых растений и насекомых обратил внимание Ч. Дарвин (1859).
Групповой отбор - это естественный отбор в группах организмов, но не обязательно связанных тесными мутуалистическими связями. Это весьма сложное и во многом спорное явление. Но в первом приближении он представляет собой подобие отбора генотипов в популяции, но вымирают не отдельные генотипы, а целые популяции и, с другой стороны, получают развитие новые популяции, для которых эти условия более благоприятны.
Сопряженная эволюция и групповой отбор повышают биоразнообразие экосистем, устанавливают определенные взаимоотношения между ними как между наземными, так и водными, и даже между обоими типами. Все это в целом ведет к повышению устойчивости биосферы как глобальной экосистемы.