Биосфера

Автономная  некоммерческая организация высшего  профессионального образования

«ВОСТОЧНО-ЕВРОПЕЙСКИЙ  ИНСТИТУТ ЭКОНОМИКИ, УПРАВЛЕНИЯ И ПРАВА»

 

 

 

 

 

 

 

Контрольно-курсовая работа

 

На тему: « Биосфера»

По дисциплине: «Концепция современного естествознания»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил студентка группы ФК 101с

Юдина Н.Е.

 

 

Проверил:        Жарков В.М.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тула, 2010 год

 

 

Содержание.

1.Введение.

2.Главная часть: биосфера

       2.1 структура биосферы

       2.2 формы и виды биосферы

       2.3 возникновение и эволюция биосферы

       2.4 биосфера и космические циклы.

3. заключение 

 

Введение: 1. Естествознание и научная картина мира

 

Понятие научная картина мира активно  используется в естествознании и  философии с конца XIX века. Специальный анализ его содержания стал проводиться более или менее с 60-х годов XX века, но до сих пор однозначное его понимание не достигнуто. Вероятно, это связано с объективной размытостью, неопределенностью самого понятия, занимающего промежуточное положение между собственно философским и естественнонаучным уровнями обобщения и отражения результатов, методов и тенденций развития научного познания.  Существуют общенаучные картины мира и картины мира с точки зрения каких-то господствующих, просто авторитетных в тот или иной период времени методов, стилей мышления, представлений – вероятностно-статистическая, эволюционистская, системная, информационно-кибернетическая, синергетическая и т.п. картины мира. В мировоззренческом и методологическом отношении научные картины мира выполняют функции связующего звена между философией и отдельными науками, специальными научными теориями.

Научная картина включает в себя важнейшие  достижения науки, создающие определенное понимание мира и места человека в нем. В нее не входят более  частные сведения о свойствах  различных природных систем, о  деталях самого познавательного  процесса. При этом научная картина  мира не является совокупностью общих  знаний, она представляет целостную  систему представлений об общих  сферах, свойствах, уровнях и закономерностях  природы. Научная картина мира в  отличие от строгих теорий обладает необходимой наглядностью, характеризуется  сочетание абстрактно-теоритических  знаний и образов, создаваемых с  помощью моделей. Наиболее показательные особенности различных картин мира выражаются в присущем им парадигмах (определенных стереотипах в понимании объективных процессов и способов их познания, интерпретации), стилях мышления и т.п. Таким образом научная картина мира – это особая система систематизации знаний, преимущественно качественное обобщение и мировоззренческо-методологический синтез различных научных теорий.

В существующей исторической и методологической литературе наиболее подробно проанализирована историческая эволюция физических картин мира. В XVI – XVII веках вместо натурфилософской утвердилась механическая картина мира, распространившая на все явления в мире законы механики Галилея – Ньютона, которые принимались за основу других законов природы. Господствующее положение в научном познании в духе этой картины мира занял односторонний анализ, разделивший мир на группы обособленных и неизменных самих по себе явлений. В XIX веке в рамках механистической картины сложилась термодинамическая картина мира, основанная на молекулярно- кинетической концепции и вероятно-статистических законов. Окончательное крушение механистической картины мира вызвала теория электромагнитного поля, созданная М. Фарадеем и Дж. К. Максвеллом во второй половине XIX века. Если до Максвелла физическая реальность мыслилась в виде материальных точек, то после него физическая реальность предстала в виде непрерывных полей, не поддающихся механистическому объяснению. Наступила эра принципиально новой физической картины мира, трансформировавшейся в XX веке в релятивистскую и квантово- механическую картины мира. Соотношение, конкретное взаимодействие эмпирического базиса и собственно физических теорий друг с другом, а также научной картиной мира и философией детально рассмотрена в книге М.В. Мостепаненко.

Научная картина мира служит промежуточным  звеном между философией и теорией  конкретной науки. Научная картина  мира, с одной стороны основывается на идеях, представлениях философии; с  другой стороны – опирается на эмпирический базис соответствующей  науки. Из взаимодействия этих источников и рождаются новые теоритические  принципы и категории конкретной науки.

В XX веке на роль лидера научного познания наряду с физикой претендует и биология, к которой относятся такие мощные направления как эволюционное учение, генетика и экология, ставшая наукой о биосфере в целом. Биологическая картина мира соседствует с аналогичным построением, основанным на системных исследованиях, кибернетики и теории информации.

 

2.Главная  часть: биосфера

2.1 Структура биосферы.

 

Согласно современным представлениям, биосфера – это своеобразная оболочка Земли, содержащая совокупность живых  организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в непрерывном  обмене с этими организмами.

Биосфера охватывает нижнюю часть  атмосферы, гидросферу и верхние  горизонты литосферы. Продукты жизнедеятельности  живых существ относятся к  весьма подвижным веществам, которые  перемещаются в пространстве далеко за пределы обитания организмов. Поэтому, естественно, что распределение  живых организмов более ограничено в пространстве, чем вся биосфера в целом.

Географический подход.

Истоки учения о биосфере относятся  к периоду выделения структуры  оболочек Земли по времени их образования  и связаны с космогоническим  учением Дарвина. На формирование представлений  о биосфере существенное влияние оказали Бюффон, Кант и ряд других ученых. Установление сложности строения земного шара, выделения в нем ряда специфических оболочек, возникших в результате эволюционных преобразований, позволили вычленить основные структурные компоненты биосферы и сформулировать представления о ней, как о целостном образовании, находящемся в движении и развитии.

В настоящее время в рамках геохимического и географического подходов к  интерпретации основных компонентов  биосферы внимание исследователей акцентируется, прежде всего, на роли предбиологических  процессов и структур в обеспечении  нормальных условий существования  и воспроизводства жизни.

С позиции географического подхода  в структуре земной поверхности  выделяются геосистема, ландшафтная  сфера, экосистема и другие.

Понятие «геосистема» отражает совокупность целостных природных образований  различных уровней – литосферы, гидросферы, биосферы и атмосферы, связанных  между собой потоками вещества и  энергии, влагооборотом, биогенной  миграцией химических элементов, процессами гравитационного перемещения веществ.

Ландшафтная сфера представляет собой  конкретную форму проявления геосистемы, объединяющей ряд взаимосвязанных  самостоятельных подсистем. В состав ландшафта входят абиотические компоненты, геосистемы почвенной среды, биотические  геосистемы, входящие в состав биосферы, социально – экономические геосистемы, возникающие в процессе человеческой деятельности. Ландшафты планетной биосферы состоят из разнообразных природных сообществ растений и животных, постоянно взаимодействующих с почвой, атмосферой и водой. Эти сообщества, выступающие структурными единицами биосферы, получили название биогеоценозов. Объединяясь в крупные совокупности, они образуют формации – наземные, морские и пресноводные. Свойства формаций зависят от макроклимата определяемого географической широтой местности. Крупные формации занимают обширные пространства и сохраняют значительное постоянство во времени. Они обладают общими признаками с биографическими областями, хотя и не совпадают с ними. Вся суша земного шара разделена на семь крупных биогеографических областей: голарктическую, неотропическую, эфиопскую, индомалайскую, австралийскую, полинезийскую и южную.

В морях и океанах выделяю  четыре больших биогеографических  области: околополярные бореальные моря, околополярные южные моря, атлантическая и индийско – тихоокеанская  области.

По характеру развития и условиям жизнедеятельности в рамках географического  подхода рассматриваются два  основных типа биосферы: континентальный  и океанический.

В континентальной биосфере наиболее существенную роль составляют ландшафтные  особенности земной поверхности, обусловленные  высотой и широтой зональностью природных факторов. Эти особенности  проявляются в различиях между  типами растительности, рельефа, качественных параметров почвенного покрова, грунтовых  вод и так далее. Разная мощность земной коры в области континентов и океанов связана в различием состава слагающих их горных пород. Океаническая кора сложена в основном базальтовым материалом, континентальная – материалом, близким по составу к гранитам. Гранитные породы содержат больше кремниевой кислоты и меньше магния и железа, чем базальтовые породы.

Океаническая биосфера характеризуется  определенным солевым, газовым, минеральным  и органическим составом воды, глубиной и рельефом дна, широтной зональностью. Она является преобладающим типом  биосферы на земном шаре и занимает около 70,8% его площади.

Организация биосферы по Вернадскому.  

В современной естественнонаучной литературе представлены и другие подходы  к исследованию содержательных особенностей и структурных компонентов биосферы. Однако наиболее полное и системное  описание биосферной организации содержится в трудах В.И. Вернадского. Учение о  биосфере является одним из крупнейших и интересных его обобщений в  области естественных наук.

В.И. Вернадский рассматривал биосферу как область жизни, основа которой - взаимодействие живого и косного вещества. Он писал: «живые организмы являются функцией биосферы и теснейшим образом материально и энергетически с ней связаны, являются огромной геологической силой, ее определяющей... организмы представляют собой живое вещество, то есть совокупность всех живых организмов, в данный момент существующих, численно выраженное в элементарном химическом составе, в весе, в энергии. Оно связано с окружающей средой биогенным током атомов: своим дыханием, питанием и размножением». Таким образом, по В.И. Вернадскому, самая существенная особенность биосферы – это биогенная миграция атомов химических элементов, вызываемая лучистой энергией Солнца и проявляющаяся в процессе обмена веществ, росте и размножении организмов.

Эта биогенная миграция атомов подчиняется  двум биогеохимическим процессам:

• Стремиться к максимальному проявления: возникает «всюдность» жизни
• Приводит к выживанию организмов, увеличивающих биогенную миграцию атомов.

Живое вещество биосферы:

Биосфера  – это не только оболочка земли, где существует жизнь, но и оболочка, созданная жизнью и организованная ею в определенную систему. Биосфера как оболочка планеты, непрерывна и  не одна из составных частей ее не может  быть от нее отделена без уничтожения  единого целого.

Основополагающие идеи В.И. Вернадского о влиянии живого вещества на формирование биосферы, об условиях и неравномерности распространения жизни, о вещественно – энергетическом составе биосферы послужили тем теоретическим фундаментом, на основе которого была развита концепция биосферы, как много комплексной целостной системы. Обладающей высоким потенциалом самоорганизации и способностью к эволюционным изменениям. Согласно представлениям В.И. Вернадского, вещество, входящее в состав этой сферы жизни нашей планеты состоит из семи компонентов:

• Живого вещества представляющего интегральную совокупность организмов;
• Биогенного вещества, создаваемого и перерабатываемого жизнью (газы, уголь, нефть и так далее)
• Косного вещества, образующегося без участия живых существ и влияющего на их функционирование и эволюционные изменения (космическое излучение, продукты геологической деятельности и прочее)
• Биокосного вещества, представляющего собой результат совместного слияния организмов и абиогенных процессов при ведущей роли живого (вода, почва)
• Вещества, находящегося в радиоактивном распаде
•   Рассеянных атомов, непрерывно создающихся под влиянием различных космических излучений
• Вещества космического происхождения, состоящего из отдельных атомов и молекул

В этой весьма пространной и наиболее полной классификации элементов  биосферы В.И. Вернадский особое внимание обратил на биокосное и биогенное вещество. В ряде случаев он всю область распространения жизни на планете определяет как биокосное естественное тело, подчеркивая, что большинство скоплений живых организмов совместно с ареалами их обитания обладает отчетливо выраженной системной природой, систематизирующей в себе характерные особенности органической и неорганической материи.

В.И. Вернадский писал, что на земной поверхности нет химической силы, более постоянно действующей, а потому и более могущественной по своим космическим последствиям, чем живые организмы, связанные в целом, то есть в биосфере.

Биосфера – это единственная область планеты, где полностью  представлены во взаимодействии все  известные формы движения материи  и структуры: физические, химические и биологические. Постоянное взаимодействие всех структур биосферы и определяет ее организованность как устойчивой, равновесной, динамичной системы.