Учение о биосфере
Покупка
Новинка
Тематика:
Общая биология
Год издания: 2023
Кол-во страниц: 79
Дополнительно
Вид издания:
Учебно-методическая литература
Уровень образования:
ВО - Магистратура
Артикул: 834816.01.99
Данное учебное пособие содержит основную теоретическую информацию по темам дисциплины «Учение о биосфере», тематический план знакомства с материалом, вопросы для закрепления материала. Задания разработаны на основе рабочей программы учебной дисциплины, на кафедре «Биологии, экологии, гистологии» СПБГУВМ.
Пособие предназначено для обучающийся очной формы обучения факультета биоэкологии, направления 06.04.01 - биология, уровень - магистратура.
Тематика:
ББК:
УДК:
- 001: Наука и знание в целом. Организация умственного труда
- 504: Науки об окружающей среде. Энвиронментология
ОКСО:
- ВО - Магистратура
- 06.04.01: Биология
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ ДЕПАРТАМЕНТ НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ Петрова М.С., Таймусова Э.Н. УЧЕНИЕ О БИОСФЕРЕ Учебное пособие Санкт-Петербург 2023
УДК 001.5:504.7(075.8) Авторы: Петрова М.С. – доцент кафедры биологии, экологии и гистологии ФГБОУ ВО СПбГУВМ, кандидат ветеринарных наук Таймусова Э.Н. – старший преподаватель кафедры биологии, экологии и гистологии ФГБОУ ВО СПбГУВМ, кандидат ветеринарных наук Рецензент: Белова Л.М. – профессор кафедры паразитологии им. В.Л. Якимова ФГБОУ ВО СПбГУВМ, доктор биологических наук Петрова М.С. Учение о биосфере : учебное пособие / М.С. Петрова, Э.Н. Таймусова ; МСХ РФ, СПбГУВМ. – Санкт-Петербург : Изд-во СПбГУВМ, 2023. – 79 с. Данное учебное пособие содержит основную теоретическую инфор мацию по темам дисциплины «Учение о биосфере», тематический план знакомства с материалом, вопросы для закрепления материала. Задания разработаны на основе рабочей программы учебной дисциплины, на кафедре «Биологии, экологии, гистологии» СПБГУВМ. Пособие предназначено для обучающийся очной формы обучения факультета биоэкологии, направления 06.04.01 – биология, уровень – магистратура. Рекомендовано для издания методическим советом ФГБОУ ВО СПбГУВМ Протокол № 8 от 30.10.23г. © ФГБОУ ВО СПбГУВМ, 2023
ВВЕДЕНИЕ Учение о биосфере создавалось трудами выдающегося российского естествоиспытателя и мыслителя В. И. Вернадского на протяжении 20-30-х гг. ХХ в. Его идеи опередили свое время и были должным образом оценены много позже. Учение о биосфере занимает важнейшее место в решении вопросов устойчивости биосферы в эпоху роста антропогенной нагрузки на экосистемы. В. И. Вернадским создано целостное учение о биосфере, более позд ние научные разработки касались преимущественно частных проблем. Для преодоления глубокого цивилизационного экологического кризи са необходимо формирование экологической культуры каждого человека и общества в целом, и на этой основе - переход на экологически чистые, малоотходные (в идеале - безотходные) технологии. Биосфера чрезвычайно разнообразна, ее единство как особой оболоч ки Земли воспринимается не сразу. В последние десятилетия ХХ в. учение о биосфере приобрело особую экологическую значимость. В биосферной и экологической программе РАН, в Международной геосферно-биосферной программе, во многих других краткосрочных и долгосрочных программах экологической безопасности широкое распространение получила стратегия, в основу которой положены переход на тотальную переработку производственных отходов, внедрение безотходных технологий, использование экологически чистых и практически неограниченных источников энергии - таких, как термоядерная энергия или солнечная энергия пустынных районов. Учение о биосфере начинает выступать как общетеоретическая кон цепция стабилизации биосферы в условиях все возрастающей антропогенной нагрузки. Иначе говоря, учение о биосфере оказывается общенаучной основой охраны природы.
ВВЕДЕНИЕ В УЧЕНИЕ О БИОСФЕРЕ Термин «биосфера» появился в науке в XVIII веке. Биосферами име новали «бессмертные органические молекулы», которые, по мнению французских ученых Ж.Л. Бюффона и П.Л. Мопертюи (рис.1) составляют живую основу всех организмов, эти представления существовали в науке до середины XIX века. Рис.1. Ж.Л. Бюффон и П.Л. Мопертюи Термин биосфера введен в 1875 г. ав стрийским геологом Э. Зюссом (рис.2), который рассматривал биосферу главным образом как топологическое образование, т. е. пространство, заполненное жизнью. К биосфере он отнес все то пространство атмосферы, гидросферы и литосферы (твердой оболочки Земли), где встречаются живые организмы. В 1909 году в трехтомном труде «Лик Земли» Э. Зюсс пояснил, что понятие «биосфера» возникло как следствие идей Ж. Ламарка, Ч. Дарвина о единстве органическо го мира (рис. 3). Рис.2. Э. Зюсс
С работ Э. Зюсса возникло использование термина «биосфера» для обозначения совокупности организмов, населяющих Землю, как о живой оболочке планеты. Рис.3. Ж. Ламарк и Ч. Дарвин Это было подхвачено Владимиром Ивановичем Вернадским в 1926 году (рис. 4), Э. Леруа в 1927 г., П. Тейяр де Шарденом и Дж. Берналом. В.И. Вернадский вложил в термин биосфера новое биогеохимическое содержание. У Вернадского биосфера – это область распространения жизни, включающая наряду с организмами и среду их обитания, а также вещества, из которых они состоят. Верхняя граница биосферы по Вернадскому проходит на высоте 15-20 км, охватывая всю тропосферу и нижнюю часть стратосферы: озон находится у полюсов в слое 8-30 км, в тропи ках 15-30 км. Снизу биосфера ограничена отложениями на дне океанов (до глубины свыше 10 км) и глубиной проник Рис.4. В.И. Вернадский
новения в недра Земли организмов и воды в жидком состоянии. Подстилающая литосфера, верхняя стратосфера, ионосфера и космическое пространство служит биосфере средой. Основной энергетический источник, обеспечивающий функционирование биосферы, - лучистая энергия Солнца. Биосфера - это особая термодинамически открытая оболочка Земли, вещество, энергия и организация которой определяется взаимодействием ее биотического и абиотического компонентов. К понятию биосфера близко понятие «Гея» (от греч. «Гея» - богиня земли), которое в 70-х гг. XX века предложил английский учѐный Дж. Лавлок. Вопросы для самоконтроля 1. Что по мнению Ж.Л. Бюффона и П.Л. Мопертюи являлось «живой основной всех организмов»? 2. Какой ученый является создателем термина «биосфера»? Что он рассматривал под этим понятием? 3. Что нового внес в содержание термина «биосфера» В.И. Вернад ский? 4. Дайте определение термину «биосфера»?
ЭВОЛЮЦИЯ БИОСФЕРЫ С появлением живых существ в полной мере вступил в свои права мощнейший фактор органической эволюции - естественный отбор. Значение этого фактора для выживания и приспособления огромно. Масштаб гибели: сохраняется пара - гибнут десятки, сотни, тысячи, миллионы! Американский палеонтолог Д. Симпсон приблизительно подсчитал, что за всю историю Земли существовало примерно 500 млн. видов организмов. Сейчас на нашей планете насчитывается около 3 млн. Совершенство современного органического мира достигнуто ценою вымирания сотен миллионов видов. В ходе органической эволюции с лица Земли стерты не только отдельные виды, но и более крупные систематические единицы: роды, семейства, отряды и даже целые классы живых существ. История развития жизни на Земле охватывает промежуток времени в 4 млрд. лет и подразделяется на 2 эона (Фанерозой и докембрий (или криптозой)), 5 эр (Архей, Протерозой, Палеозой, Мезозой, Кайнозой) и 26 периодов (или систем), специалисты, кроме того, делят каждую систему на эпохи (отделы), а их в свою очередь - на века (слои). Период Условия неживой природы Развитие растительно го мира Развитие животного мира Архейская эра (4,6 - 2,7 млрд. лет) Катархей Эоархей Палеоархей Мезоархей Неоархей Преобладание суши над морем; бассей ны мелководья с пониженной соле ностью; слабое рас членение рельефа; нет климатического обособления; в ат мосфере много уг лекислого газа и мало кислорода Появление многоклеточности полового раз множения и фотосинтеза. Простейшие одно клеточные организмы дали начало бактериям и жгутиковым организмам, от которых обособи лись одноклеточные водоросли (ветвь расти тельного мира) и губки и кишечнополостные (ветвь животного мира) Этапы возникновения жизни: 1 этап - Образование в водах океана из неорга нических веществ органических в результате действия ультрафиолетовой радиации, грозо
вых разрядов и химических реакций 2 этап - Белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты концентрируются – образуют коацер ваты, действующие как открытые системы, способные к росту 3 этап - В результате соединения и взаимо действия коацерватов с нуклеиновыми кис лотами образуются живые существа – про бионты (протоклетки), способные к самовос произведению 4 этап - Прогрессивное усложнение гетеро трофных примитивных организмов, возникно вение автотрофного питания и свободного кис лорода (предъядерные организмы – бактерии, гетеротрофы и фототрофы и синезеленые) Протерозойская эра (2,7 - 0,57 млрд. лет) На суше - каменная пустыня (жизнь только в воде), начи нает формироваться почва, в атмосфере начинается накопле ние кислорода за счет жизнедеятель ности бактерий 1. Ядерные организмы - появление ядерных автотрофных фотосинтезирующих растений (зеленые водоросли) и простейших; обогаще ние воды кислородом – среда обитания жи вотных 2. Многоклеточные организмы - прогрессив ное усложнение животных и растений. Бес позвоночные животные: кишечнополостные, черви, моллюски; различные водоросли. 3. Органные организмы - прогресс. усложне ние тела животных (хордовые бесчерепные) Палеозойская эра (570 млн. лет) Кембрий (530 490млн.лет) Суша бесплодна и пустынна Расцвет водорослей Широкое распро странение морских