Учение Вернадского о биосфере

Содержание 

Введение…………………………………………………………………………...3

1. Характеристика и состав биосферы…………………………………………...4

2.В.И.Вернадский  о биосфере и “живом веществе”……………………………7  

3. Биогенная  миграция химических элементов  и биогеохимические принципы…………………………………………………………………………10

4. Биосфера  и человек. Ноосфера………………………………………………14

5. Роль  человеческого фактора в развитии  биосферы………………………...19

Заключение……………………………………………………………………….22

Список  литературы………………………………………………………………23 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

                                    Биосфера – это  среда нашей жизни, это та 

                                    природа, которая  нас окружает, о которой

                                    мы говорим  в  разговорном языке.                                                   

                                    Человек – прежде всего – своим дыханием,

                          проявлением своих функций,

                                        непрерывно связан с этой «природой»,

                                             хотя бы он жил в городе  или в уединенном домике.

                                                                                                              В.И. Вернадский                                                         

                                                                                                                            

                                                                                                

      История  науки  знает  немало  великих  имён,  с  которыми   связаны фундаментальные открытия в области естественных и общественных наук,  однако в  подавляющем  большинстве  случаев  это  -  учёные,  работавшие  в   одном направлении развития наших знаний. Значительно реже  появлялись  мыслители, которые охватывали своим мудрым взором всю совокупность знаний  своей  эпохи и на  столетия  определяли  характер  научного  мировоззрения.  Такими  были Аристотель, влияние идей которого закончилось только  в  эпоху  Возрождения, Абу Али Ибн Сина, известный на средневековом Западе под именем  Авиценны.  В эпоху  возрождения  к  этой  когорте  мыслителей  правильнее  всего  отнести Леонардо  да  Винчи.  В  XVIII  в.  в России  выделилась фигура М.В.Ломоносова, который внёс крупный вклад в  развитие  астрономии,  физики, химии, геологии, минералогии, был создателем нового русского языка,  поэтом, мастером мозаики и своими трудами определил мировоззрение многих поколений.

      В XX в. такой же по значению величиной  в  области  естественных  наук стал Владимир Иванович Вернадский. Естествоиспытатель, основоположник геохимии, биогеохимии и учения о биосфере, минеролог, кристаллограф, радиогеолог, автор трудов по философии естествознания, науковедению. По словам его ученика, выдающегося геохимика А. П. Саукова, «минералогию он реформировал, биогеохимию и радиологию создал». В.И. Вернадский создал также учение о природных водах, внес крупный вклад в почвоведение.

      Для страны и для отрезка истории, в которых ему пришлось жить, островком смысла и логики среди политических катаклизмов и бездумных социальных метаний стала наука. В.И. Вернадский принадлежал к тонкому слою наиболее образованных русских людей. Его часто и справедливо называют ученым-энциклопедистом. Действительно, зная основные европейские языки и общаясь с выдающимися учеными своей эпохи, он был в курсе всех открытий в области естественных наук, глубоко продумывал и философски обобщал      эти  открытия  в своих многочисленных трудах.

             В.И.Вернадский как  ученый формировался в атмосфере русской научной мысли о единстве Человека и Природы, о Человеке как об активном природном факторе. Однако мир неживой материи и живого вещества не был в сознании ученых связан с миром человека и общества, им созданного. Научные дисциплины в этих трех сферах еще долгое время жили самостоятельной жизнью, а эмпирического материала было недостаточно, чтобы воспроизвести единую цельную картину мира. Эту гигантскую работу и проделал в начале XX столетия В.И.Вернадский, создав учение о биосфере и ноосфере.

      В своей книге «Биосфера» В.И. Вернадский впервые показал, что биосфера –  закономерный результат развития нашей  планеты, ее верхней области земной коры. Живые организмы в биосфере – не случайные гости, а часть  закономерной организованности. В последние годы жизни ученый пришел к другому философскому открытию – идее перехода биосферы в ноосферу, или сферу разума, которая будет удовлетворять все материальные и духовные потребности численно возрастающего человечества.

      Учение  В.И. Вернадского о биосфере и ноосфере в наше время стало основой экологической стратегии человечества, от которой зависит его будущее. 
 

1. Характеристика и состав биосферы 

     Биосфера (греч. bios – жизнь, sphaira – шар, сфера) – сложная  наружная оболочка Земли, населенная организмами, составляющими в  совокупности  живое вещество планеты. Это одна из важнейших геосфер Земли,  являющаяся  основным компонентом природной среды, окружающей человека.

      Первым  из  биологов,  который  ясно  указал  на  огромную  роль  живых организмов в образовании земной коры,  был  Ж.Б.Ламарк  (1744  –  1829).  Он подчеркивал, что все вещества, находящиеся на  поверхности  земного  шара  и образующие   его   кору,   сформировались   благодаря   деятельности   живых организмов.

   Впервые термин «биосфера»  был  введен  в  науку австрийским  геологом и палеонтологом Эдуардом Зюссом в 1875 г. Он понимал под биосферой тонкую  пленку  жизни  на земной поверхности. Однако  задолго  до  этого  под   другими   названиями,   в   частности "пространство жизни", "картина природы",  "живая  оболочка  Земли"  и  т.п., содержание    термина    биосфера    рассматривалось     многими     другими естествоиспытателями.

    Первоначально  под  всеми  этими   терминами   подразумевалась   только совокупность живых организмов, обитающих на нашей  планете,  хотя  иногда  и указывалась  их  связь  с  географическими,  геологическими  и  космическими процессами, но при этом скорее  обращалось  внимание  на  зависимость  живой природы от сил и веществ неорганической природы. Даже автор  самого  термина "биосфера" Э. Зюсс в своей книге "Лик Земли",  опубликованной  спустя  почти тридцать  лет  после  введения  термина  (1909  г.),  не  замечал  обратного воздействия  биосферы  и  определял   ее   как   "совокупность   организмов, ограниченную в пространстве и во времени и обитающую на поверхности Земли". 

      Факты и положения  о  биосфере  накапливались  постепенно  в  связи  с развитием   ботаники,   почвоведения,   географии    растений    и    других

преимущественно биологических наук,  а  также  геологических  дисциплин.  Те элементы знания, которые стали необходимыми для понимания биосферы в  целом, оказались связанными  с  возникновением  экологии,  науки,  которая  изучает взаимоотношения   организмов   и   окружающей   среды.   Биосфера   является определенной  природной  системой,  а  ее  существование  в  первую  очередь выражается в круговороте энергии и веществ при участии живых организмов.

      За  последние два десятилетия это  слово все чаще встречается в  биологической, геологической, философской литературе. Научное понятие 
«биосфера» становится одним из самых популярных в современном естествознании. По-видимому, и впредь биосфере будут посвящаться многочисленные и разнообразные научные, философские, научно-популярные труды. Что такое биосфера? Каковы ее особенности и закономерности существования? Какое значение имеет учение о биосфере и какие у него перспективы? 

      На  эти вопросы ответить непросто. Не только потому, что они частично не разработаны до конца. Обилие научных исследований и разработок, посвященных биосфере, создает значительные трудности из-за разноголосицы авторов, произвольных толкований некоторых терминов и понятий, ошибок и упущений.

      Наиболее  полная и глубокая концепция биосферы принадлежит В.И. Вернадскому. Несмотря на большое количество ученых, изучающих биосферу, учение В.И. Вернадского об этой оболочке продолжает оставаться наиболее цельным, завершенным, основополагающим. Хотя не все ученые и не во всем с ним согласны. В учении о биосфере речь идет о той части нашей планеты, которая пронизана солнечными лучами и жизнью. Биосфера определяет изменчивый и прекрасный облик Земли, соединяет в своем лоне все живое и освещается изнутри светом человеческого разума. Мы всецело принадлежим биосфере – и телом, и духовной жизнью, прошлым и будущим, став органом ее самопознания и преобразования.

      Очень  важным  для  понимания  биосферы  было  установление  немецким физиологом Пфефером (1845 – 1920) трех способов питания живых организмов:

автотрофное  –  построение   организма   за   счет   использования   веществ

неорганической  природы;

гетеротрофное – строение организма за счет  использования  низкомолекулярных

органических  соединений;

миксотрофное   –   смешанный   тип   построения    организма    (автотрофно-

гетеротрофный).

      Биосфера (в современном  понимании)  –  своеобразная  оболочка  Земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту  часть  вещества  планеты, которая находится в непрерывном обмене с этими организмами.

       Биосфера охватывает  нижнюю  часть  атмосферы,  гидросферу  и  верхнюю часть литосферы.

      Атмосфера – наиболее легкая оболочка Земли, которая граничит  с  космическим пространством; через атмосферу осуществляется обмен  вещества  и  энергии  с космосом.

      Атмосфера имеет несколько слоев:

тропосфера  – нижний слой, примыкающий к  поверхности Земли (высота 9–17  км). В нем сосредоточено около 80% газового  состава  атмосферы  и  весь  водяной пар;

стратосфера;

ноносфера – там “живое вещество” отсутствует. Преобладающие элементы химического состава атмосферы: N2  (78%),  O2  (21%), CO2 (0,03%).

      Гидросфера – водная оболочка Земли. Вследствие  высокой  подвижности  вода проникает повсеместно  в  различные  природные  образования,  даже  наиболее чистые атмосферные воды содержат от 10 до 50 мгр/л растворимых веществ. Преобладающие элементы химического  состава  гидросферы:  Na+,  Mg2+,  Ca2+, Cl–, S, C.  Концентрация того или иного элемента  в воде  еще ничего  не говорит о том, насколько он важен для растительных  и  животных  организмов, обитающих в ней. В  этом  отношении  ведущая  роль  принадлежит  N,  P,  Si, которые усваиваются живыми организмами.  Главной  особенностью  океанической воды является то, что основные ионы характеризуются постоянным  соотношением во всем объеме мирового океана.

      Литосфера –  внешняя  твердая  оболочка  Земли,  состоящая  из  осадочных  и магматических пород. В настоящее время земной корой принято считать  верхний слой  твердого  тела  планеты,  расположенный  выше   сейсмической   границы Мохоровичича.  Поверхностный слой  литосферы,  в   котором   осуществляется взаимодействие живой материи с  минеральной  (неорганической),  представляет собой  почву.  Остатки  организмов  после  разложения  переходят   в   гумус (плодородную часть почвы).  Составными  частями  почвы  служат   минералы, органические вещества, живые организмы, вода, газы. Преобладающие элементы химического состава литосферы: O,  Si,  Al,  Fe,  Ca, Mg, Na, K.