Курсова робота
Вплив живих організмів на географічну оболонку
Зміст
Вступ
1. Загальні відомості про біосферу
1.1 Поняття про біосферу
1.2 Вчення В. І. Вернадського про біосферу
1.3 Гіпотези походження та еволюція біосфери
1.4 Будова біосфери
2. Роль живої речовини у географічній оболонці
2.1 Жива речовина планети
2.2 Функції живої речовини
2.3 Біологічний кругообіг речовин
Висновок
Список використаних джерел
Вступ
В епоху науково-технічного прогресу особливого значення набувають знання про життєві процеси на Землі в цілому. Важливу роль у цих процесах відіграють живі організми. За мільярди років, які пройшли з моменту виникнення нашої планети, вони наповнили атмосферу киснем й азотом, очистили її від вуглекислого газу, сформували відклади вапняку, нафти, природного газу. В процесі еволюції на планеті утворилась особлива оболонка – біосфера.
Актуальність.Роль живої речовини у географічній оболонці надзвичайно важлива. Більшість оболонок, що входять до складу географічної оболонки більшою або меншою мірою видозмінені життям, а окремі її елементи (грунт, органогенні осадові породи, окремі види корисних копалин та ін.) могли виникнути тільки завдяки живій речовині. Біосфера хоча й є найлегшою оболонкою геосфери, однак її роль постійно збільшується протягом геологічної історії, відповідно, збільшується зростає і її роль у глобальних процесах, що відбуваються на планеті. На земної поверхні немає хімічної сили, що більш постійно діє, а тому й більше могутньої по своїх кінцевих наслідках, ніж живі організми, узяті в цілому.
Вивчення біосфери стає усе більш важливим й актуальним завданням. Це викликано безупинно зростаючим впливом людини на навколишнє середовище. Уже зараз ми повинні вміти ясно передбачати всі можливі наслідки нашого впливу на природу. Можливість і правильність такого прогнозу залежать від глибини наших знань про будову й функціонування біосфери в цілому і її різних ділянок і компонентів. Особливо важливо мати уявлення про роль живих організмів - основної рушійної сили в біосфері. Цим і визначається актуальність нашої теми.
Мета дослідження. Поглибити знання про роль живої речовини на планеті.
Завдання дослідження:
1. Зібрати та опрацювати літературу з даної теми.
2. Ознайомлення з поняттям "біосфера" та її будовою.
3. Проаналізувати вчення В. І. Вернадського про біосферу.
4. Розглянути основні гіпотези походження та еволюції біосфери.
5. Дослідження функцій живої речовини на планеті.
Об’єкт дослідження. Біосфера - область системної взаємодії живої та косної речовини.
Предмет дослідження. Функції живої речовини та їх вплив на географічну оболонку.
Методи дослідження. Аналіз наукової літератури з даної теми.
1. Загальні відомості про біосферу
1.1 Поняття про біосферу
Вперше термін "біосфера" зустрічається в роботах найвидатнішого французького натураліста і мислителя Жака Батіста Ламарка (1744—1829), що вивчав ботаніку, зоологію і геологію. У його наукових працях термін "біосфера" позначав область життя і впливу живих організмів на процеси, що відбуваються на Землі. Проте диференціація наук про природу, яка відбувалася швидкими темпами у XVIIIст., привела до того, що на довгі роки було забуто про дослідження важливих для наук про природу процесів взаємодії співтовариств живих організмів і неживих оболонок Землі. Жива речовина — сукупність всіх організмів, що населяють Землю. Лише в 1875 р. австрійський геолог і палеонтолог Едуард Зюсс (1831—1914) звернув увагу на місце живого в будові та розвитку земної кори і вдруге після Ламарка ввів у науковий обіг термін "біосфера", міркуючи про оболонку Землі в книзі про походження Альп. Потім знову на декілька десятиліть цей термін було забуто.
Нове (вже третє) життя терміну "біосфера" дав видатний український (радянський) вчений-геохімік Володимир Іванович Вернадський (1863—1945), що створив у 20-х роках XX ст. сучасне вчення про біосферу, викладене в монографіях "Біосфера" (1926) і "Декілька слів про ноосферу" (1944). Можливо, тому введення терміна "біосфера" в науковий ужиток часто приписується саме Вернадському. [5]
Біосфера – область активного життя оболонки Землі, яка включає частини атмосфери, гідросфери і літосфери, заселені живими організмами.
В. І. Вернадський визначив біосферу як термодинамічну оболонку з температурами +50…-50°С і тиском приблизно 10000 Па, що відповідає межам життя для більшості організмів. [4]
Вивчаючи історію мінералів і міграцію хімічних елементів у земній корі, В.І. Вернадський виявляє величезну роль живої речовини в геохімічних процесах на нашій планеті. Для вивчення ролі живої речовини в еволюції біосфери йому було потрібно знання біології, геології, хімії, на основі яких сформувалася нова наука — біогеохімія. Про виняткову роль живої речовини в біосфері В.І. Вернадський пише в "Нарисах геохімії", опублікованих у 1924 р. в Парижі і в 1927 р. в Ленінграді. У 1926 р. вийшла його книга "Біосфера", в якій представлення біосфери як "тонкої плівки життя", "живої оболонки" Землі виявилося дуже своєчасним, хоч і дещо випереджало час. Вченню В.І. Вернадського про біосферу спочатку не було приділено належної уваги. Проте вивчення наслідків радіоактивного і хімічного забруднення атмосфери, гідросфери і ґрунтів після Другої світової війни примусило учених і політиків звернутися до вчення Вернадського про біосферу, яке набуло великого поширення в західних країнах, а потім і у всьому світі.
На відміну від сучасників-натуралістів початку XX ст., які вважали, що вічна доля організмів — пристосування до умов, створюваних могутніми силами природи, В.І. Вернадський довів, що жива речовина планети виступає як щонайпотужніший геологічний чинник, здатний змінювати поверхню планети і формувати екосистеми, сприятливі для його розвитку. За В.І. Вернадський, жива речовина має здатність захоплювати енергію Сонця і створювати хімічні сполуки, розпад яких супроводжується виділенням енергії, що здійснює хімічну і фізичну роботу.
Грандіозну роботу на Землі здійснено молекулою хлорофілу, за допомогою якої за наявності сонячної енергії зелені рослини синтезують вуглеводи та інші органічні сполуки. В результаті розкладання Н2О виділяється вільний О2, Щороку рослини виробляють 320 млрд. т 02; за 3700 років була вироблена вся кількість 02, що знаходиться в атмосфері Землі — 1,2 ∙ 1055 т. Жива речовина має здатність швидко розповсюджуватися в просторі, займаючи всі придатні для життя ділянки. Це явище Вернадський назвав "тиском життя", порівнявши його з тиском газу. Швидкість "розтікання" життя дуже велика.
Останніми роками життя Вернадський писав у щоденнику: "Людство, взяте в цілому, постає могутньою геологічною силою. Перед ним, перед його думкою і працею постає питання про перебудову біосфери на користь вільно мислячого людства як єдиного цілого. Цей новий стан біосфери, до якого ми, не помічаючи цього, наближаємося, і є ноосферою".
Поняття ноосфери (від грец. пооз — розум) також має свою історію. Вважається, що його ввів у XIXст. французький учений Е. Леруа (1870—1954), розвивав далі Тейяр де Шарден (1881— 1955). Вони розуміли під цим терміном особливу оболонку Землі, що розглядається як певний "мислячий шар" над біосферою, в який включається індустріальне суспільство з атрибутами цивілізації (мовою, релігією та ін.). Проте В.І. Вернадський розглядав ноосферу як нове геологічне явище на Землі, і людина в ній вперше стає могутньою геологічною силою. Як і все живе на Землі, вона може мислити і діяти тільки в області розповсюдження життя, тобто в біосфері, з якою нерозривно пов'язана і з якої піти не може. Вернадський вважав, що на сучасному етапі еволюції біосфери людина буде вимушена не тільки виправляти виниклі в результаті її діяльності порушення в стані природи, а й запобігати подібним порушенням у майбутньому.
Нині вельми відчутні наслідки науково-технічного прогресу, що поставили під загрозу існування людства на Землі, привели до необхідності передбачення наслідків людської діяльності у всіх країнах з метою збереження біосфери, тобто життя на Землі. Тому охорона біосфери має бути турботою всього людства, що живе на Землі, як керівників держав, так і окремих людей. Для цього кожному треба знати будову біосфери, взаємозв'язки процесів, що відбуваються в ній, і вплив діяльності людського суспільства на зміни, які виникають у біосфері. Видатний учений і мислитель В.І. Вернадський був упевнений, що знання процесів, які відбуваються в біосфері, і розумна організація життя і всієї діяльності людства приведуть до створення на нашій планеті ноосфери. Проте необхідно зазначити, що, крім уявлень про неминучість переходу біосфери в ноосферу, викладених у вченні В.І. Вернадського про біосферу, в науковому світі є й інші погляди на перспективи розвитку біосфери. [5]
Межі біосфери. Біосфера охоплює три геологічні сфери – частини атмосфери, літосфери та всю гідросферу. Межі біосфери визначаються межами поширення й активної роботи живої речовини.
Верхня межа біосфери в атмосфері, на думку одних учених, проходить по висоті Гімалаїв (10 км над рівнем моря), на думку інших, - досягає нижніх шарів стратосфери (30 км), де ще трапляються у досить великій кількості спори й навіть клітини бактерій, грибів і деяких водоростей, що активно вегетують.Іноді верхньою межею біосфери вважають озоновий шар (25—30 км над поверхнею планети), вище від якого живе зазвичай гине під дією космічних випромінювань.
Межа біосфери в літосфері також чітко не окреслена. Починаючи з глибин 0,5—2 м від земної поверхні кількість живої речовини зменшується в логарифмічній послідовності. На глибинах понад 10 м породи, як правило, вже стерильні. Та навіть у товщі стерильної породи іноді трапляються острівці життя. Найбільші глибини, де знайдено живу речовину, — 2—3 км. У нафтових родовищах на цих глибинах виявлено свою, "нафтову", мікрофлору. Нафта залягає також і на значно більших глибинах — до 5—7 км. Припускають, що й у таких глибинних родовищах можна знайти "нафтові" бактерії. Деякі дослідники нижньою межею біосфери вважають глибини, на яких температура літосфери починає перевищувати 100 °С: близько 10 км на рівнинах і 7—8 км у горах.