Живое в-во биосферы. Основные ф-ции.
Происхождение жизни и эволюция биосферы
1861г англ. физик Томсон вычислил время остывания Земли и оценил ее возраст в 24 млн. лет. На этом основании он выступил против эволюционной теор. Дарвина, отметив, что за столь короткий срок не мог свершиться длительный процесс биологич.эволюции путем естественного отбора. Позже в связи с открытием радиоактивности оказалось - расчеты Томпсона были ошибочны. Возраст Земли по современ. оценкам около 4,55 млрд. лет, а возраст древнейших, сохранившихся остатков земной коры приближается к 4 млрд. лет.
По оценкам, в геологич. летописи сохранилось всего лишь около 0,01% от числа видов, населявших поверхность Земли в течение ее истории. Самые древние ископаемые останки жив. сущ. имеют возраст 3,5 млрд. лет (Австралия - цианобактерии). Так следует вывод о раннем зарождении жизни в пределах СС. По данным космохимии, наиб. обильный газ первичной атмосферы был СО2. Но этот газ не способен самопроизвольно превращаться в органич. соединения. Так же мало Н2.
Сущ. две возможности развития событий: хим. эволюция, начавшись в космических условиях, продолжалась в условиях Земли и в относительно короткие сроки привела к образованию первых жив. орг.; образование первых сложных молекул ДНК, произошло в космических условиях, а полная реализация возможностей ДНК наступила в первых водоемах нашей планеты, содержащих растворенные орг. в-ва. Первые жив. орг., начали развиваться, но их сдерживала ограниченность мин. ресурсов. Они вынуждены были овладеть новыми источниками в-ва и энерг., и приобрели новые качества, разделившись на растения и животные (переломный этап в эволюции биосферы – переход от гетеротрофного режима питания к автотрофному, основанному на процессе фотосинтеза). Началось образование свободного О2, что стало предпосылкой для создания в атмосфере О3 экрана и появления дыхания - процесса обратного фотосинтезу. В результате дыхания выделяется СО2
Ключевые этапы эволюции биосферы:
1)возникновение и развитие жив. орг. в водной среде
2)разделение жив. орг. на растения и животных, а также появление биотических отношений (паразитизма, мутуализма, конкуренции и др.), т.е. формирование новой среды жизни – самих жив. орг.
3)освоение жив. орг. суши и формир. наземно-воздушной среды и почвы
4)появление человека и превращение его из вида биологического в биосоциальный. Возникновение человеческого общества.
5)возможный переход биосферы в новое состояние под воздействием человеческого общева.
Живое в-во биосферы. Основные ф-ции.
В основу учения В.И.Вернадского о биосфере положено представление о планетарной геохимич. роли жив. в-ва. По Вернадскому, жив. в-во – совокупность существующих жив. орг., являющихся мощным геологическим фактором.
Жив. в-во обладает специфическими характеристиками:
■жив. в-во обладает «огромной свободной энергией». В процессе эволюции она увелич. во много раз и растет, ибо жив. в-во эффективно перерабатывает энергию солнечных излучений, атомную энергию радиоактивного распада и энергию рассеянных элементов, приходящих из космоса.
■жив. в-ву присуща высокая v протекания хим. реакций в тыс. и милн. раз быстрее по сравнению с нежив. в-вом.
■слагающие жив. в-во орг. соединения (белки, ферменты) устойчивы только в живых организмах.
■жив. в-во характеризуется значительно большим разнообразием орг. форм и хим. соединений, чем нежив.
■ жив. в-во представлено в биосфере. в виде дискретных тел
■жив. в-во существует в виде непрерывного чередования поколений (современное жив. в-во генетически связано с жив. в-вом прошлых геологич. эпох).
■для жив. в-ва характерен эволюционный процесс.
Различают 5 функций жив. в-ва на нашей планете.
-Энергетическая– основная. Деятельность зеленых растений, в процессе, которой происходит аккумуляция солнечной энергии и ее перераспределение между жив. орг. биосферы.
-Газовая. Образование, миграция газов и их превращение, обеспечивая постоянство газового состава биосферы. В процессе функционирования жив. в-ва появляются основные газы:О2,О3,СО2,Н2S, метан и др.
-Концентрационная. Извлечение, накопление жив. орг. в своих телах биогенных элементов из окружающей среды.
-Окислительно-восстановительная. Хим. превращения в-в в процессе жизнедеятельности орг. Образуются соли, оксиды, формировались железные, марганцевые руды, известняки и т.п.
-Деструкционная. Процессы, связанные с разложением организмов после их смерти, вследствие которой происходит минерализация орг. в-ва, т.е. превращение жив. в-ва в косное и вовлечение его в биогеохимический круговорот (редуценты).
В 30-е гг. 20в. В.И.Вернадский выделяет человечество как особую часть жив. в-ва. По трем причинам:
1)человечество является не производителем, а потребителем биогеохимической энергии.
2)масса человечества не является величиной постоянной, а непрерывно увеличивается.
3)его геохимич. ф-ции характеризуются не массой, а производственной деятельностью. Характер усвоения человечеством биогеохимической энергии определяется разумом человека.