Основні положення про біосферу.Матеріал для учнів 11 класу.

  

Учням 11 кл завдання

Презентація
Біосфера, основні положення вчення В. І. Вернадського про біосферу
Розвиток учення про біосферу. Думка про те, що живі істоти Землі взаємодіють із навколишнім середовищем і впливають на нього, вперше трапляється у працях голландських учених Б. Вареніуса (1622-1650) і X. Гюйгенса (1629-1695) (мал. 9), а також у відомого французького натураліста Ж. Бюффона (1707-1788). Французькі хіміки Ж. Б. Дюма (1800- 1884), Ж. Бусенго (1802-1887), німецький хімік Ю. Лібіх (1803-1873) і деякі інші вчені з’ясували роль зелених рослин у газовому обміні земної кулі і роль грунтових розчинів у живленні рослин.
Власне, вчення про біосферу започаткував відомий французький натураліст Ж. Б. Ламарк( 1744-1829), який грунтовно проаналізував взаємодію живих організмів із середовищем їхнього мешкання. Він відзначав “особливу силу природи, могутню і безперервно діючу, наділену властивістю утворювати поєднання, примножувати, урізноманітнювати їх”. Визначення біосфери як особливої оболонки Землі і її назву запропонував австрійський геолог Е. Зюсс у праці з геології Альп (1875).
Видатний німецький натураліст і географ А. Гум – больдт (1769-1858) у своєму п’ятитомному творі “Космос” синтезував тогочасні знання про Землю й космос і розвинув ідею про взаємозв’язок усіх природних процесів і явищ. У подальшому цю ідею поглибив відомий російський учений-натураліст В. В. Докучаєв, який стверджував, що існують закономірні зв’язки між рослинами, тваринами і мінералами (мал. 10).
У 80-х роках XIX ст. німецький фізіолог В. Пфеффер (1845-1920) поділив організми за способом живлення на три групи. Велике значення в галузі географії і екології рослин мали праці А. Енглера і Е. Вармінга.

Мал. 9. X. Гюйгенс

Мал. 10. Колообіг мікроелементів у біосфері
Основні положення вчення про біосферу. Значно ширше і змістовніше сутність поняття “біосфера” розкрив вітчизняний учений В. І. Вернадський (1863-1945). Його вчення про біосферу є однією з найвизначніших праць у галузі природничих наук.
Основні ідеї стосовно біосфери В. І. Вернадський сформулював на початку XX ст. У 1926 р. вони були опубліковані у книзі “Біосфера”. Після її публікації різноманітні напрямки вчення про біосферу вчений розглядав у багатьох статтях і у великій монографії “Хімічна будова біосфери Землі і її оточення”, яку він називав головною книгою свого життя.
В. І. Вернадський розглядав біосферу як простір життя, а її основою вважав взаємодію живої і...
неживої речовини. Учений обгрунтовано стверджував, що біосфера – це організована оболонка Землі, провідна роль у формуванні і підтримці якої належить живим організмам.
Основу вчення В. І. Вернадського про біосферу склали такі положення:
Біосфера не просто одна з оболонок Землі, це організована оболонка;
Бути живим – значить бути організованим (відповідно до ролі і функцій живих організмів у природі їх поділяють на продуцентів, консументів, редуцентів);
Головною формою діяльності живих організмів у біосфері є їхня біогеохімічна робота, яка виявляється у формі незамкнутих і незворотних потоків енергії і речовин між основними компонентами біосферної цілісності;
Такі потоки енергії і речовин В. Вернадський називав біогеохімічними циклами, оскільки до процесів колообігу долучаються все нові й нові організми;
Біогеохімічна циклічність є суттю організованості й еволюції біосфери.
Отже, біосфера – це своєрідна оболонка Землі, що охоплює всю сукупність живих організмів і ту частину речовини планети, яка перебуває в безперервному обміні з цими організмами.

Мал. 11. Просторові межі біосфери
Біосфера охоплює нижню частину атмосфери (до висоти озонового шару), всю гідросферу і верхні шари літосфери (мал. 11). Її максимальна товщина сягає близько 35-40 км, що порівняно з радіусом Землі становить лише 0,55 %. Це зайвий раз свідчить про тендітність і вразливість живої оболонки нашої планети.
Взагалі продукти життєдіяльності живих істот відносять до вельми рухливих речовин, які переміщуються у просторі далеко за межами існування живих організмів. Тому розподіл живих організмів просторово значно обмеженіший, ніж уся біосфера загалом.
Аргументи і факти
Кількісна характеристика біомаси і продуктивності сучасної біосфери
(за Т. Акімовою, В. Хаскіним, 2001)

Показник	Маса, млрд т
Біомаса живої речовини біосфери	6065
Суха речовина біомаси біосфери	2135
Органічна речовина біомаси біосфери	2064
Річна продукція живої речовини	590
Суха речовина продукції	219
Органічна речовина продукції	212
Річне споживання і виділення С02	360
Річний обмін метаболічної води	105
Річне виділення і споживання кисню	255
Річний потік нетто-енергії фотосинтезу (1018 Дж)	11 800

Окрім створення чистої продукції, живий покрив суходолу використовує поглинуту ним енергію Сонця для дихання (30-40 % енергії, що витрачається на створення чистої продукції). Отже, рослинність суходолу перетворює близько 4,2 -1018 кДж за рік сонячної енергії. Однак через будь-які перетворення сонячна енергія вивільнюється у світовий простір у вигляді тепла. І тільки безперервна діяльність Сонця забезпечує життя на Землі.