Биология. Учебное пособие

101

главным образом на поверхности земли, в почве и поверхностном слое Мирового океана.

В.И. Вернадский выделил две формы концентрации живого вещества: жизненные пленки и сгущения жизни.

Жизненные пленки существуют в океане (планктонная и придонная) и на суше (наземная и почвенная). Планктонная пленка лежит на границе атмосферы и гидросферы, а донная – на границе гидросферы и литосферы. Верхняя пленка на суше (наземная) расположена на границе атмосферы и литосферы, а почвенная – в литосфере.

Сгущения жизни в океане различают трех типов: прибрежные, саргассовые и рифовые. Сгущения жизни на суше представлены береговыми, пойменными и тропическими формами.

Вся остальная часть биосферы является зоной разряжения живого вещества. Масса живого вещества очень мала по сравнению с массой неживого вещества и составляет 0,01-0,02% от косного вещества биосферы. В то же время живое вещество играет главенствующую роль в геохимических процессах.

Главная функция биосферы заключается в обеспечении круговорота химических элементов, который выражается в циркуляции веществ между атмосферой, литосферой, гидросферой и живыми организмами. Динамическая гармония биосферы достигается уравновешиванием ее подсистем, которые постоянно взаимодействуют друг с другом, путем взаимного приспособления. Коэволюция, или взаимное приспособление, обеспечивает условия взаимного сосуществования и повышения устойчивости живой системы. В приспособлении друг к другу решающую роль играет не борьба за существование, а взаимопомощь, согласованность и сотрудничество.

В условиях научно-технического прогресса человечество все чаще вступает в конфликт с природой. Активная деятельность человека не только существенно меняет не только облик нашей планеты, но и влияет на характер процессов в биосфере. Деятельность человека приводит к нарушению биотического круговорота веществ, истощению природных ресурсов, нарушению термодинамического равновесия и т. д. Дальнейшее углуб-

102

ление этого конфликта может привести к глобальной катастрофе, которая грозит гибелью всего живого на планете, в том числе и человека. В связи с этим должны быть коренным образом пересмотрены взаимоотношения человека с окружающей его средой, его место в природе. Существование и развитие человечества должны соизмеряться с законами развития биосферы.

Многолетняя работа В.И. Вернадского над проблемами взаимодействия живой материи и геохимических процессов на Земле была завершена созданием учения о биосфере, основными положениями которого являются следующие.

1.Целостность биосферы определяется самосогласованностью всех процессов в биосфере, ограниченных физическими константами, уровнем радиации и пр.

2.Земные законы движения атомов, преобразования энергии являются отражением гармонии космоса, обеспечивая гармонию и организованность биосферы. Солнце как основной источник энергии биосферы регулирует жизненные процессы на Земле.

3.Живое вещество биосферы с древнейших геологических времен активно трансформирует солнечную энергию в энергию химических связей сложных органических веществ. При этом сущность живого постоянна, изменяется лишь форма существования живого вещества. Само живое вещество не является случайным созданием, а есть результат превращения солнечной световой энергии в действительную энергию Земли.

4.Чем мельче организмы, тем с большей скоростью они размножаются. Скорость размножения зависит от плотности живого вещества. Растекание жизни – результат проявления ее геохимической энергии.

5.Автотрофные организмы получают все необходимые для жизни вещества из окружающей косной материи. Для жизни гетеротрофов необходимы готовые органические соединения. Распространение фотосинтезирующих организмов (автотрофов) ограничивается возможностью проникновения солнечной энергии.

6.Активная трансформация живым веществом космической энергии сопровождается стремлением к максимальной экс-

103

пансии, стремлением к заполонению всего возможного пространства. Этот процесс В.И. Вернадский назвал «давлением жизни».

7.Формами нахождения химических элементов являются горные породы, минералы, магма, рассеянные элементы и живое вещество. В земной коре происходят постоянные превращения веществ, круговороты, движение атомов и молекул.

8.Распространение жизни на нашей планете определяется полем устойчивости зеленых растений. Максимальное поле жизни ограничивается крайними пределами выживания организмов, которое зависит от устойчивости химических соединений, составляющих живое вещество, к определенным условиям среды.

9.Количество живого вещества в биосфере постоянно и соответствует количеству газов в атмосфере, прежде всего кислорода.

10.Всякая система достигает устойчивого равновесия, при котором свободная энергия системы приближается к нулю.

Особое место в трудах В.И. Вернадского занимает концепция эволюции биосферы. Он выделяет три этапа развития биосферы. Первый – возникновение первичной биосферы с биотическим круговоротом веществ. Ведущие факторы на этом этапе – геологические и климатические изменения на Земле. Второй этап – усложнение структуры биосферы в результате появления одноклеточных и многоклеточных эукариотных организмов. Движущим фактором выступает биологическая эволюция.

Инаконец, третий этап – возникновение человеческого общества и постепенное превращение биосферы в ноосферу. Ведущим фактором в этом процессе является разумная деятельность человека, характеризующаяся рациональным регулированием взаимоотношений человека и природы.

104

ВОПРОСЫ К ЗАЧЕТУ

1.Объекты, которые изучает биология.

2.Перечислите признаки живой материи.

3.Место биологии среди наук.

4.Уровни организации живой природы.

5.Понятие цитология.

6.Химические элементы клетки.

7.Биологическое значение воды.

8.Строение и биологическое значение углеводов.

9.Строение и биологическое значение липидов.

10.Строение и биологическое значение белков.

11.Строение и классификация ферментов.

12.Строение и функции нуклеиновых кислот и АТФ.

13.Основные различия между прокариотическими и эукариотическими клетками.

14.Эукариотическая клетка: цитоплазма, клеточная оболочка, строение и функции органоидов клетки.

15.Типы питания живых организмов.

16.Понятие о метаболизме, энергетический обмен.

17.Фотосинтез, хемосинтез, биосинтез белка.

18.Жизненный цикл клетки.

19.Способы деления эукариотических клеток.

20.Митоз. Основные стадии и биологическое значение

митоза.

21.Типы бесполого размножения.

22.Основные процессы полового размножения.

23.Понятие онтогенез. Типы онтогенеза.

24.Понятия наследственности и изменчивости организмов.

25.Законы наследственности Г.Менделя.

26.Селекция. Основные методы селекции.

27.Микроэволюция и макроэволюция.

28.Элементарные факторы эволюции.

29.Главные направления эволюции.

30.Основные пути биологического прогресса: ароморфоз, идиоадаптация и общая дегенерация.

31.Систематика существующих на Земле организмов.

105

32.Характеристика Простейших.

33.Характеристика Грибов.

34.Характеристика Растений.

35.Характеристика Животных.

36.Адаптация организмов к условиям среды.

37.Понятие о биоценозе, биогеоценозе, экосистеме.

38.Типы связей и взаимоотношений между организмами: нейтрализм, протокооперация, мутуализм, комменсализм, хищничество, паразитизм, конкуренция, аменсализм.

39.Функциональные группы организмов в экосистеме: продуценты, консументы и редуценты.

40.Природные экосистемы (биомы).

41.Строение, функции и свойства биосферы.

42.Круговорот веществ и энергии в природе.

43.Биосфера и космические циклы. Биологические ритмы.

44.Необратимые изменения экосистем.

45.Воздействие человека на природу и природы на человека.

106

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.Биология [Электронный ресурс]: учебное пособие / Т.А. Андреева. – М.: РИОР, 2008. – 241 с. – Режим доступа: www.znanium.com/catalog.php#none.

2.Просеков, А.Ю. Общая биология и микробиология: учебное пособие для студ. вузов, обуч. по напр. «Биотехнология», спец. 271500 «Пищевая биотехнология», 552401 «Биокаталитические процессы в пищевых технологиях», др. технолог. спец. пищ.

иперерабат. пром-сти / А.Ю. Просеков, Л.С. Солдатова, И.С. Разумникова. – Кемерово: Кузбассвузиздат, 2011. – 380 с.

3.Козлова, О.В. Общая биология и микробиология: метод. указания к выполнению лабораторных работ для студ. вузов, обучающихся по напр. 240700 «Биотехнология», спец. 271500 «Пищевая биотехнология», 552401 «Биокаталитические процессы в пищевых технологиях» дневной и заочной форм обуч. / О.В. Козлова, Л.С. Солдатова, А.В. Позднякова. – Кемерово:

КемТИПП, 2012. – 93 с.

4.Пехов, А.П. Биология с основами экологии / А.П. Пе-

хов. – СПб: Лань, 2002. – 670 с.

107

УЧЕБНОЕ ИЗДАНИЕ

Мышалова Ольга Михайловна

БИОЛОГИЯ

Учебное пособие

Для студентов вузов

Редактор Е.Н. Шуранова

Технический редактор Е.П. Лопатин Художественный редактор Е.П. Лопатин

ЛР № 020524 от 02.06.97 Подписано в печать 24.11.14. Формат 60х841/16

Бумага типографская. Гарнитура Times New Roman Уч.-изд. л. 6,68. Тираж 100 экз.

Заказ № 120

Оригинал-макет изготовлен в лаборатории множительной техники Кемеровского технологического института пищевой промышленности 650056, г. Кемерово, ул. Институтская, 7

ПЛД № 44-09 от 10.10.99 Отпечатано в лаборатории множительной техники

Кемеровского технологического института пищевой промышленности 650002, г. Кемерово, ул. Институтская, 7