Биосфера- глобальный уровень существования живого.

Живые организмы и среда обитания непрерывно взаимодействуют между собой и находятся в тесном, органическом единстве, образуя целостную динамическую систему. Биосфера – совокупность всех живых организмов вместе со средой их обитания, в которую входят вода, нижняя часть атмосферы, верхняя часть земной коры, населенная микроорганизмами. Если говорить языком синергетики, биосфера – это централизованная открытая саморегулирующаяся система. Биосфера выступает в качестве своеобразной кибернетической системы, регулирующей условия окружающей среды на Земле и делающей их пригодными для продолжения и распространения жизни.

Учение в.И. Вернадского о биосфере.

Вернадский обращал внимание на такие особенности живого вещества, как способность быстро занимать все свободное пространство, а также феноменально высокие скорости протекания химических реакций и обновления живого вещества. Он не ограничивал понятие биосферы только термином «живое вещество», под которым понимал совокупность всех живых организмов планеты, а включал в него и все продукты жизнедеятельности, выработанные за время существования жизни.

Всю совокупность живых организмов российский ученый В. И. Вернадский объединял понятием «живое вещество», которое выполняет в биосфере определенные геохимические функции: энергетическую, газовую, окислительно-восстановительную, концентрационную, деструктивную, транспортную, средообразующую, рассеивающую и информационную.

В. И. Вернадский, изучавший взаимодействие живых и неживых систем, выдвинул принцип неразрывной связи живого и неживого, переосмыслив понятие биосферы. Он понимал биосферу как сферу единства живого и неживого. Такое толкование определило взгляд Вернадского на проблему происхождения жизни на Земле. Жизнь, по мнению Вернадского, зародилась вместе с формированием Земли. Вернадский считал, что нет убедительных научных данных о том, что живое когда-либо не существовало на нашей планете. Биосфера была на Земле всегда. Под биосферой Вернадский понимал тонкую оболочку Земли, в которой все процессы протекают под прямым воздействием живых организмов. Биосфера располагается на стыке литосферы, гидросферы и атмосферы, имеет диапазон от 10 км в глубь Земли до 30 км над Землей.

Основные выводы из учения о биосфере В. И. Вернадского:

• принцип целостности биосферы. Для того чтобы существовала жизнь, биосфера должна соответствовать строго определенным условиям. Любое существенное изменение этих условий – гравитации, температуры и др. может привести к уничтожению жизни. Таким образом, жизнь неотъемлема от среды обитания;

• принцип гармонии биосферы и ее организованности. В биосфере все учитывается и все приспосабливается к условиям жизни. Не только жизнь приспосабливается к биосфере, но и биосфера к жизни;

• принцип влияния жизни на биосферу.

Живые организмы, особенно человек, непосредственно влияют на состояние биосферы. Учение о биосфере было важным шагом к созданию одной из самых актуальных наук второй половины XX в. – экологии.

 

третьего этапа эволюции биосферы – ноосферы.

Ноосфера (по В.И.Вернадскому) – высшая стадия развития биосферы, связанная с возникновением и становлением в ней цивилизованного человека, с периодом, когда разумная человеческая деятельность становится главным, определяющим фактором развития на Земле. Центральная мысль теории Вернадского о развитии биосферы – невозможность человечества существовать вне биосферы, неотделимость человечества от биосферы, которая и определяет главную цель построения ноосферы.

В современном понимании ноосфера – это гипотетическая стадия развития биосферы, когда в будущем разумная деятельность людей станет главным определяющим фактором её устойчивого развития.

33.

Основные положения теории Ч. Дарвина о движущих силах эволюции на Земле( Э.Ф.-мутационный процесс, дрейф генов, популяционные волны, изоляция, естественный отбор), главные направления и пути эволюции живого: ароморфоз, идиодоптация, биологический прогресс и регресс, дегенерация.

* Большинство видов живых организмов высоко плодовиты - на свет часто появляются сотни или тысячи потомков одной особи (одной пары);

* Однако лишь часть этих потомков выживает и в свою очередь оставляет после себя потомство;

* Разные особи различаются по своим признакам (индивидуальная, или неопределённая, изменчивость);

* Выживают и размножаются только наиболее приспособленные к условиям существования особи (the fittest).

Мутационный процесс- Как показано выше, мутации — эле­ментарный эволюционный материал. Сам же процесс возникновения мутаций — по­стоянно действующий элементарный эволю­ционный фактор, оказывающий давление на популяции. Значительная часть (от нескольких до нескольких десятков процентов) особей в популяции — носители вновь возникших мутаций. Постоянно идущий в природе му­тационный процесс ведет к изменению в по­пуляции частоты одного аллеля по отноше­нию к другому. Хотя по каждому отдельному гену давление мутационного процесса обыч­но невелико, при наличии же большого чис­ла генов в организме оно оказывает замет­ное действие на генетическую структуру по­пуляции (в сочетании с генетической комби­наторикой).

Дрейф генов- генетико-автоматические процессы, изменение частоты генов в популяции в ряду поколений под действием случайных факторов, приводящее, как пра­вило, к снижению наследственной изменчивости популя­ций.  Наиболее отчетливо проявляется при резком сокращении численности популяции в результате стихий­ных бедствий (лесной пожар, наводнение и др.), массового распространения вредителей. Характерная особенность ди­намики генотипической структуры популяций под дейст­вием дрейфа генов состоит в усилении процесса гомозиготности особей, которая нарастает с уменьшением численности популяций. Это нарастание обусловлено тем, что в популяциях ограниченного размера увеличивается частота близкородственных скрещиваний, и в результате заметных случайных колебаний частот отдельных генов происходит закрепление одних аллелей при одновремен­ной утрате других. Некоторые выщепившиеся гомозигот­ные формы в новых условиях среды могут оказаться приспособительно ценными.

Популяционные волны — одна из частых причин дрейфа генов. Особенно сильно колебания численности выражены у насекомых, хищников, растительноядных животных. Численность популяций зависит от деятельности человека

 ИЗОЛЯЦИЯ — один из факторов генетической динамики популяции, приводящий к изменению ее генотипической структуры. Различают 2 основных типа изоляции: механическую (пространственную) и биологическую. При изоляции возникают репродуктивные барьеры, препятствующие свободному скрещиванию изолированной группы с другой частью популяции или особей двух изолированных популяций между собой.

Естественный отбор– это дифференциальное выживание и размножение особей, которые отличаются друг от друга генетически детерминированными признаками. Более приспособленные к данным условиям среды особи оставляют больше потомков, чем менее приспособленные. Мы можем измерить относительную приспособленность особи долей её потомков среди особей следующего поколения и, следовательно, частотой ее аллелей, которые вошли в генофонд следующего поколения.

Ароморфоз- прогрессивное эволюционное изменение строения, приводящее к общему повышению уровня организации и интенсификации функций живых организмов. В результате ароморфных изменений более или менее принципиально изменяется строение организмов (это, как правило, сопровождается общим повышением уровня организации; возникают новые органы/системы органов либо строение той или иной системы органов кардинально меняется по сравнению с предковым состоянием), что позволяет той или иной группе осваивать новую среду обитания или иначе чем предковые формы использовать уже освоенную.

ИДИОАДАПТАЦИЯ - алломорфоз, частное приспособление организмов к определенному образу жизни в конкретных условиях внешней среды; соответствующее направление эволюционных преобразований называемое аллогенезом. Термин «Идиоадаптация» введён А. Н. Северцовым.

Биологический прогресс- означает победу вида или другой систематической группы в борьбе за существование. Признаками биологического прогресса являются увеличение численности особей данной систематической группы, расширение ее ареала и распадение на подчиненные систематические группы. Все три признака биологического прогресса связаны друг с другом. Увеличение численности особей заставляет вид (или любую другую систематическую группу) расширять границы ареала, заселять новые места обитания, что приводит к образованию новых популяций, подвидов, видов.

 биологический регресс - Он характеризуется обратными признаками: снижением численности особей, сужением ареала, постепенным или быстрым уменьшением популяционного и видового многообразия группы. Биологический регресс может привести вид к вымиранию. Общая причина биологического регресса - отставание в темпах эволюции группы от скорости изменений внешней среды. Быстрое изменение окружающей среды, вызванное деятельностью человека, ведет к увеличению числа видов переходящих в состояние биологического регресса и обреченных на вымирание (если не сохранится приемлемая для них среда).

Дегенерация- процесс резкого упрощения организации, связанного с исчезновением органов и функций, а также целых систем органов. В эволюции- в филогенезе — редукция органов, их систем и прочих структур организма, упрощение организации в процессе эволюции. Во многом она подобна дегенерации на уровне развития отдельных особей.

34.