(от др.-греч. βιος - жизнь и σφαῖρα - сфера, шар) - оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности; «плёнка жизни»; глобальная экосистема Земли.
Французский учёный-естествоиспытатель Жан Батист Ламарк в начале XIX в. впервые предложил по сути дела концепцию биосферы, ещё не введя даже самого термина. Термин «биосфера» был предложен австрийским геологом и палеонтологом Эдуардом Зюссом в 1875 году.
Эдуард Зюсс
Целостное учение о биосфере создал биогеохимик и философ В. И. Вернадский . Он впервые отвёл живым организмам роль главнейшей преобразующей силы планеты Земля, учитывая их деятельность не только в настоящее время, но и в прошлом.
В.И.Вернадский
Биосферой В.И. Вернадский назвал ту область нашей планеты, в которой существует или когда-либо существовала жизнь и которая постоянно подвергается или подвергалась воздействию живых организмов (верхняя часть литосферы, гидро- и тропосфера).
Ту часть биосферы, где живые организмы встречаются в настоящее время, обычно называют современной биосферой или необиосферой, а древние биосферы относят к палеобиосферам, или былым биосферам.
Сравнительно молодая оболочка Земли. Ее образование связано с появлением жизни на нашей планете. Вопрос о происхождении жизни издавна интересовал человека. Выдвигались разные предположения. В настоящее время ученые считают, что жизнь зародилась в воде , так как на суше в то время были сильные перепады температур, активная вулканическая деятельность, землетрясения.
Границы биосферы определяются физико-химическими условиями, благоприятными для существования жизни:
Верхняя граница в атмосфере : 15 – 20 км. Она определяется озоновым слоем, задерживающим коротковолновое ультрафиолетовое излучение, губительное для живых организмов.
Граница между атмосферой и литосферой в гидросфере : 10-11 км. Определяется дном Мирового Океана, включая донные отложения.
Нижняя граница в литосфере :
3,5-7,5 км. Она определяется температурой перехода воды в пар и температурой денатурации белков, однако в основном распространение живых организмов ограничивается вглубь несколькими метрами.
Наибольшая концентрация живых организмов наблюдается на границах раздела основных сред:
Места наибольшей концентрации организмов в биосфере - пленки жизни . Это понятие ввел Вернадский.
Оболочка Земли, состав, структура и энергетика которой определяются совокупной деятельностью живых организмов.
(или сфера жизни Земли), не занимает обособленного положения, а располагается в пределах других оболочек – геосфер.
Аэробиосфера . Субстратом для жизни в атмосфере микроорганизмов (аэробионтов) служат водные капельки - атмосферная влага, источником энергии - солнечная энергия и аэрозоли.
Примерно от верхушек деревьев до высоты наиболее частого расположения кучевых облаков простирается тропобиосфера.
Выше простирается слой крайне разреженной микробиоты - альтобиосфера (с альтобионтами).
Выше простирается пространство, куда организмы проникают случайно и не часто и не размножаются - парабиосфера. Выше расположена апобиосфера.
Геобиосферу населяют геобионты, субстратом, а отчасти и средой жизни для которых служит земная твердь.
В глубинах литосферы есть 2 теоретических уровня распространения жизни - изотерма 100 °C, ниже которой вода при нормальном атмосферном давлении кипит, и изотерма 460 °C, где при любом давлении вода превращается в пар, то есть в жидком состоянии быть не может.
Гидробиосфера - весь глобальный слой воды (без подземных вод), населённый гидробионтами - распадается на слой континентальных вод - аквабиосферу (с аквабионтами) и область морей и океанов - маринобиосферу (с маринобионтами). Выделяют 3 слоя - относительно ярко освещённую фотосферу, всегда очень сумеречную дисфотосферу (до 1 % солнечной инсоляции) и слой абсолютной темноты - афотосферу.
Вернадский выделил в биосфере 7 разных составляющих , геологически связанных друг с другом.
Живое вещество – совокупность живых организмов Земли.
Общую массу живых организмов оценивают в 2,43·10 12 т.
Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com
Структура биосферы
В процессе эволюции на Земле образовалась особая оболочка – биосфера (греч. bios «жизнь»). Термин первым ввёл в 1875 году Эдуард Зюсс (геолог) Учение о биосфере было создано в 1926 году В.И. Вернадским. В основе учения Вернадского лежат представления о планетарной геохимической роли живого вещества и о самоорганизованности биосферы. БИОСФЕРА
В.И. Вернадский впервые отвёл живым организмам роль главнейшей преобразующей силы планеты Земля, учитывая их деятельность не только в настоящее время, но и в прошлом. БИОСФЕРА
Биосфера (по Вернадскому) – земная оболочка, область существования живого вещества. Она включает в себя не только живые организмы, но и изменённую ими среду обитания (кислород в атмосфере, горные породы органического происхождения и т.п.). Биосфера - оболочка Земли, заселённая живыми организмами и преобразованная ими. БИОСФЕРА
Живое вещество – совокупность организмов Биогенное вещество – результат жизнедеятельности организмов (газ, уголь, известняки,…) Косное вещество – без участия организмов Биокосное вещество – совместный результат биологических и небиологических процессов. (почвы) Структура биосферы
Фактор – причина процесса, определяющая его основные характеристики. Ограничивающий фактор – причина, сдерживающая проявление процесса. Ограничивающий фактор
Границы биосферы
Состав атмосферы: азот – 78%, кислород – 21% Углекислый газ, водные пары, аргон и др. – 1% О 2 – биологического происхождения Озоновый слой – верхняя граница биосферы. Атмосфера:
Озо́новый слой - часть стратосферы на высоте от 12 до 50 км, в которой под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца молекулярный кислород (О 2) образует озон (О 3). Поглощает опасные ультрафиолетовые лучи и защищает всё живущее на суше от губительного излучения. Если бы не озоновый слой, то жизнь не смогла бы вообще выбраться из океанов. Озоновый слой
Озоновый слой
Сравнительные объемы воды Мировой океан – 1300 млн.км 3; Поверхностные водоемы (реки, озера) – 0,182 млн.км 3 Живые организмы – 0,001 млн.км 3 Ледники – 24 млн.км 3 В мировом океане СО 2 содержится в 60 раз больше, чем в атмосфере. ГИДРОСФЕРА
Основная масса организмов обитает в верхних слоях – почве. Почва образована: Минеральными веществами; Живыми организмами; Продуктами жизнедеятельности. ЛИТОСФЕРА
Ноосфе́ра (греч. νόος - «разум» и σφαῖρα - «шар») - сфера взаимодействия общества и природы, в границах которой разумная человеческая деятельность становится определяющим фактором развития (эта сфера обозначается также терминами « антропосфера », «биотехносфера») Ноосфера
«Биосфера не раз переходила в новое эволюционное состояние… Это переживаем мы и сейчас, за последние 10-20 тысяч лет, когда человек, выработав в социальной среде научную мысль, создаёт в биосфере новую геологическую силу, в ней не бывалую. Биосфера перешла или, вернее, переходит в новое эволюционное состояние - в ноосферу - перерабатывается научной мыслью социального человека» В.И. Вернадский Ноосфера
Урок Механизмы устойчивости биосферы. Человек как житель биосферы. 10 класс
Урок подготовлен для 10 класса. Цель: выяснить за счет каких механизмов биосфера поддерживает свою структуру и характер связей, определить роль человека в биосфере. В урок входит тестовая работа...
Чтобы посмотреть презентацию с картинками, оформлением и слайдами, скачайте ее файл и откройте в PowerPoint
на своем компьютере.
Текстовое содержимое слайдов презентации:
Основные свойства биосферы ст. преподаватель Т. А. Бадьинакафедра геоэкология, УГГУ Владимир Иванович Вернадский (1863-1945) Основные свойства биосферы 1. Биосфера – централизованная система Центральным звеном выступают живые организмы Это свойство всесторонне раскрыто В.И. Вернадским. Владимир Иванович Вернадский (1863-1945) Основные свойства биосферы 2. Биосфера – открытая система Существование биосферы невозможно без поступления энергии извне.Биосфера испытывает воздействие космических сил и прежде всего солнечной активности. Владимир Иванович Вернадский (1863-1945) Основные свойства биосферы 2. Биосфера – открытая система Солнечная активность влияет нарезкое увеличение численности отдельных видов или популяций. многие геологические процессы(катаклизмы, катастрофы).социальную активность человеческого общества Владимир Иванович Вернадский (1863-1945) Основные свойства биосферы 3. Биосфера – саморегулирующая система Характерна организованность.Способна возвращаться в исходное состояние благодаря гомеостатическим механизмам, которые связаны, с живым веществом, его свойствами и функциями.К механизмам саморегуляции относят: круговорот веществ и энергии, видовое разнообразие, эволюция видов и др. Владимир Иванович Вернадский (1863-1945) Основные свойства биосферы 3. Биосфера – саморегулирующая система Благодаря указанным механизмам биосфера способна выдерживать значительные возмущения как извержения вулканов, встречи с астероидами, землетрясения, горообразование… Владимир Иванович Вернадский (1863-1945) Основные свойства биосферы 3. Биосфера – саморегулирующая система В настоящее время человеческая деятельность приводит к нарушению многих механизмов гомеостаза. И как следствие – региональные кризисы…. Владимир Иванович Вернадский (1863-1945) Основные свойства биосферы 4. Биосфера – глобальная экосистема, характеризующая большим видовым разнообразием Биоразнообразие – основное условие любой экосистемы и биосферы в целом. Оно дает возможность подстраховки и замены одних звеньев другими, что обеспечивает степень сложности и прочности пищевых и других связей. Владимир Иванович Вернадский (1863-1945) Основные свойства биосферы 4. Биосфера – глобальная экосистема, характеризующая большим видовым разнообразием Многообразие видов обусловливается: разнообразием жизненных сред и природных зон (с разными климатическими, гидрологическими, почвенными, биотическими и другим свойствам); наличием регионов, различающихся по химическому составу;объединением в рамках биосферы большого количества элементарных экосистем. Владимир Иванович Вернадский (1863-1945) Основные свойства биосферы 5. Биосфера обладает механизмами, которые обеспечивают круговорот веществ и связанную с ним неисчерпаемость отдельных химических элементов и их соединений. Только благодаря круговоротам и наличию неисчерпаемого источника солнечной энергии обеспечивается непрерывность процессов в биосфере и ее потенциальное бессмертие. Владимир Иванович Вернадский (1863-1945) Вывод: Спасибо за внимание!
Приложенные файлы
1 из 7
№ слайда 1
Описание слайда:
№ слайда 2
Описание слайда:
Биосфе ра (от греч. βιος - жизнь и σφαῖρα - сфера, шар) - оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности; «пленка жизни»; глобальная экосистема Земли. Термин «биосфера» был введён в биологии Жаном-Батистом Ламарком в начале XIX в., а в геологии предложен австрийским геологом Эдуардом Зюссом в 1875 году. Целостное учение о биосфере создал русский биогеохимик и философ В. И. Вернадский. Он впервые отвёл живым организмам роль главнейшей преобразующей силы планеты Земля, учитывая их деятельность не только в настоящее время, но и в прошлом.
№ слайда 3
Описание слайда:
Биосфера - область распространения жизни на космическом теле. При том что существование жизни на других космических объектах, помимо Земли пока неизвестно, считается что биосфера может распространяться на них в более скрытых областях, например, в литосферных полостях или в подлёдных океанах. Так, например, рассматривается возможность существования жизни в океане спутника Юпитера Европы. Биосфера - область распространения жизни на космическом теле. При том что существование жизни на других космических объектах, помимо Земли пока неизвестно, считается что биосфера может распространяться на них в более скрытых областях, например, в литосферных полостях или в подлёдных океанах. Так, например, рассматривается возможность существования жизни в океане спутника Юпитера Европы.
№ слайда 4
Описание слайда:
Характеристики биосферы Биосфера располагается на пересечении верхней части литосферы, нижней части атмосферы и занимает всю гидросферу. Границы биосферы: - Верхняя граница в атмосфере: 15-20 км. Она определяется озоновым слоем, задерживающим коротковолновое УФ-излучение, губительное для живых организмов. - Нижняя граница в литосфере: 3,5-7,5 км. Она определяется температурой перехода воды в пар и температурой денатурации белков, однако в основном распространение живых организмов ограничивается вглубь несколькими метрами. - Нижняя граница в гидросфере: 10-11 км. Она определяется дном Мирового Океана, включая донные отложения.
№ слайда 5
Описание слайда:
Характеристики биосферы Состав биосферы Биосферу слагают следующие типы веществ: 1.Живое вещество - вся совокупность тел живых организмов, населяющих Землю, физико-химически едина, вне зависимости от их систематической принадлежности. Масса живого вещества сравнительно мала и оценивается величиной 2,4-3,6·1012 т (в сухом весе) и составляет менее 10−6 массы других оболочек Земли. Но это одна «из самых могущественных геохимических сил нашей планеты», поскольку живое вещество не просто населяет биосферу, а преобразует облик Земли. Живое вещество распределено в пределах биосферы очень неравномерно. 2.Биогенное вещество - вещество, создаваемое и перерабатываемое живым веществом. На протяжении органической эволюции живые организмы тысячекратно пропустили через свои органы, ткани, клетки, кровь всю атмосферу, весь объём мирового океана, огромную массу минеральных веществ. Эту геологическую роль живого вещества можно представить себе по месторождениям угля, нефти, карбонатных пород и т. д.
№ слайда 6
Описание слайда:
Характеристики биосферы 3.Косное вещество - в образовании которого жизнь не участвует; твердое, жидкое и газообразное. 4.Биокосное вещество, которое создается одновременно живыми организмами и косными процессами, представляя динамически равновесные системы тех и других. Таковы почва, ил, кора выветривания и т. д. Организмы в них играют ведущую роль. 5.Вещество, находящееся в радиоактивном распаде. 6.Рассеянные атомы, непрерывно создающиеся из всякого рода земного вещества под влиянием космических излучений. 7.Вещество космического происхождения.
№ слайда 7
Описание слайда:
И ЧЕЛОВЕК
1. Учение В.И. Вернадского о биосфере
2. Границы биосферы
3. Свойства живого вещества
4. Функции живого вещества в биосфере
5. Основные закономерности существования биосферы
Первые представления о биосфере появились в трудах французского натуралиста XVIII в. Ж.-Б. Ламарка
1875 г. (Для него биосфера - то пространство
атмосферы, гидросферы и литосферы, где встречаются живые организмы)
Основные принципы учения о биосфере опубликованы
В. И. Вернадским (1926)
Биосфера - одна из геологических оболочек Земли, развитие которой определяется совместной деятельностью живых организмов
Живые организмы не только приспосабливаются к неорганической природе, но и сами способны преобразовывать среду, приспосабливать ее к своим потребностям
Именно жизнь изменяет и преобразует горные породы, водную среду и атмосферу. («На земной
поверхности нет химической силы, более постоянно действующей, а потому и более могущественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом»)
Биосфера – есть результат деятельности живой материи,
а не только пространство, где обитают живые организмы
необиосферу , где живые организмы обитают в настоящее время
палеобиосферу - пространство, где когда-либо раньше существовала жизнь
Живое вещество – т.е. биомассу всех живых организмов Земли. (Если его равномерно распределить по всей планеты, то получится слой ≤ 3-4 мм)
Биогенное вещество, возникшее из отходов жизненных процессов (уголь, нефть, торф, известняки, сера, H 2 S, N 2 , O 2 , и т.д.)
Косное вещество - т.е. все геологические образования, не входящие в состав организмов и не созданные ими (Многие минералы, лава, вулканический пепел, метеориты, инертные газы)
Биокосное вещество , образовавшееся в результате сложных взаимодействий смесей живого и косного веществ (почва, ил)
Свойства |
1. Очень высокая скорость протекания химических реакций за счет использования биологических катализаторов (= ферментов)
2. Высокая скорость переработки органич. и минеральных веществ
3. Устойчивость при жизни и быстрое разложение после смерти
4. «Всюдность» жизни - способность быстро занимать все свободное пространство
5. Высокая способность адаптироваться к различным условиям
6. Активное движение
производство азотных удобрений из N2
идет при 5000 С и давлении 300-500 атм., а клубеньковые бактерии фиксируют N2 при норм. t и давлении
гусеницы за день съедают пищи, в 100- 200 раз больше своего веса
Биологический круговорот веществ
определяется высоким биотическим потенциалом и способностью расти и увеличивать поверхность своего тела
освоены источники с t до +1400 С, воды атомных реакторов, переносят промораживание до –2730 С
Плавание, ползание, бег, полет
БИОСФЕРЕ
1. Энергетическая - запасание энергии солнца в процессе фотосинтеза и передача ее по цепям питания.
(Организмы связывают в 10 раз больше энергии, чем использует все современное человечество)
2. Газовая – способность изменять и поддерживать определенный газовый состав атмосферы (фотосинтез и дыхание, азотфиксация и денитрификация)
(продолжение)
3. Концентрационная –
концентрирование организмами в своем теле рассеянных химических элементов и повышение их содержания по сравнению с окружающей средой на несколько порядков.
