Слайд 2
План
1. Биосфера – глобальная экосистема
2. Структура биосферы
3. Границы
жизни
Слайд 4
Атмосфера
Атмосфера – наиболее легкая оболочка Земли, граничащая с
космическим пространством; через атмосферу осуществляется обмен веществами 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 – до 100км, здесь на высоте 22–25 км находится озоновый экран из молекулярного кислорода (продукта фотосинтеза);
- ионосфера – разряженный газ из ионизированных атомов. Преобладающими элементами химического состава атмосферы являются азот (78%), кислород (ок. 21%), углекислый газ (0,03%).
Слайд 5
Гидросфера
Гидросфера – водная оболочка Земли, покрывающая 70-80% ее
поверхности. 1 млрд. 300 млн. м3 воды – океан,
24 млн. км2 – ледники. 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, C1–, S, С.
Концентрация того или иного элемента в воде еще ни о чем не говорит, важно, насколько необходим он для растительных и животных организмов, обитающих в ней. В этом отношении ведущая рель принадлежит азоту, фосфору и кремнию, которые усваиваются живыми организмами.
Главной особенностью океанической воды является постоянное соотношение основных ионов во всем объеме мирового океана.
Слайд 6
Литосфера
Литосфера – внешняя твердая оболочка Земли, состоящая из
осадочных и магматических пород, Поверхностный слой биосферы, в котором
осуществляется взаимодействие живой материи с минеральной (неорганической), представляет собой почву. Остатки организмов после разложения переходят в гумус (плодородную часть почвы). Составными веществами почвы служат минералы, органические вещества, живые организмы, вода, газы.
Преобладающими элементами химического состава литосферы являются: О, Si, Ac, Fe, Ca, Mg, Na, К.
Ведущую роль здесь выполняет кислород, на долю которого приходится половина массы земной коры и 92% ее объема, однако кислород прочно связан с другими элементами в главных породообразующих минералах.
Слайд 7
Границы биосферы определяются пределами распространения живых организмов –
биотических компонентов экосистем.
Слайд 8
Нижняя часть атмосферы, толща океана, донная пленка жизни,
тонкий наземный и мощный подземный слои являются средой, где
возможна жизнь – ее называют "полем существования жизни". Главными условиями ее существования являются достаточное количество кислорода, жидкой воды, необходимый для жизни диапазон температур, набор минеральных веществ и соленость среды.
Атмосфера – только "поле устойчивости жизни". 12,5 км (рекордная высота полета птиц) – верхняя граница жизни. Нижняя на суше – это интервал от 500 м до 3 км вглубь (t° до 100°С), до нижней границы которого живут бактерии.
В океане нижняя граница жизни – от 5 см до 114 м ниже уровня дна, где в донных отложениях и прилегающих породах также есть живые организмы.
Слайд 9
Биосфера – это глобальная экосистема, сфера распространения жизни,
границы которой определяются наличием необходимых условий.
Современное состояние биосферы предопределено
условиями развития Вселенной. В большей степени жизнь – явление космическое, чем земное. Своим существованием она обязана Солнцу. Его энергия на Земле распределяется следующим образом:
отражение 30%
превращение в тепло 46% - эта энергия формирует погоду
испарение, осадки 23%
ветер, волны, течения 0,2%
фотосинтез 0,8% - только эта энергия переводится в энергию биомассы
Слайд 10
Земля постоянно подвергается воздействию космоса. Каждую секунду на
площадку в 1 м2 через атмосферу влетает более 10000
заряженных частиц – космические лучи как результат взрывов сверхновых звезд в Галактике.
Земля защищена от космической радиации магнитным полем, но только от лучей с малыми энергиями.
Из-за прорыва сквозь атмосферу порций солнечной плазмы на Земле возникают магнитные бури. В ответ на них у человека меняется порог возбудимости и торможения, ЧСС, уровень АД, состав крови, понижается внимание, меняются биотоки.
Защищает живое от них озоновый экран, он же защищает живое и от губительного действия УФ-лучей.
Т.е., существование живого на Земле обусловлено и планетарными, и космическими факторами.
Слайд 11
Совокупность живых организмов по весу, химическому составу и
энергии – живое вещество (В.И.Вернадский).
Слайд 12
Живое вещество классифицируется по систематическому положению, способам питания,
степени воспроизводимости и т.д.
Классификация живого вещества
однородное
репродуктивное автотрофное
неоднородное соматическое гетеротрофное
Однородное – особи одного рода, вида и т.д.
Неоднородное – организмы разных видов в экосистеме.
Соматическое – совокупность всех клеток тела, обеспечивает повсеместность жизни.
Репродуктивное – вещество воспроизведения, обеспечивает непрерывность жизни.
Автотрофы – фото- (зеленые растения) и гетеротрофы (животные, грибы, бактерии).
Слайд 13
Функции живого вещества
Газовая – миграция газов и их
превращения между живым веществом и атмосферой (фотосинтез, дыхание, деятельность
азотфиксирующих бактерий).
Концентрационная – способность живых организмов аккумулировать (накапливать) в себе химические элементы из внешней среды (из почвы, воды, атмосферы). Организмы могут аккумулировать марганец, серу, йод, железо. Это приводит к образованию месторождений полезных ископаемых (известняки, мел), привело к накоплению кислорода.
Окислительно-восстановительная – осуществление многих химических превращений при помощи живых организмов (например, восстановление СО2 до углеводов и окисление их до СО2 при клеточном дыхании).
Энергетическая – аккумуляция солнечной энергии и ее перераспределение между компонентами биосферы.
Деструктивная – связана с разрушениями и гниением продуктов жизнедеятельности организмов и погибших организмов. Возвращает органические вещества в почву, минерализуя их затем при участии микроорганизмов.
Все функции живого вещества проявляются в биогенной миграции элементов при постоянном притоке энергии (солнечной и энергии радиоактивного распада).
Слайд 14
Свойства живого
Одним из важнейших свойств вещества глобальной экосистемы
является наличие свободной энергии.
Свойством живого является и большое
химическое разнообразие. Известно свыше 2 млн. органических соединений в составе живого вещества, тогда как количество природных минеральных соединений неживого вещества насчитывает лишь около 2 тысяч.
Следующим свойством живого является высокая упорядоченность химических реакций в нем, протекающих в менее жестких условиях, чем при получении веществ чисто химическими методами.
Живое вещество стремится заполнить все пространство – "давление жизни" (В.И.Вернадский)
Современное вещество является потомством былых биосфер благодаря его эволюции – необратимому процессу исторического изменения живого, его особого свойства.
Слайд 15
Устойчивость биосферы создают круговороты веществ и потоки космической
энергии. Круговороты происходят при участии живого вещества.
Т.о., закон биогенной
миграции атомов свидетельствует о перемещении химических элементов на земной поверхности и в биосфере при непосредственном участии живого вещества современной и былых биосфер.
СО2
СО2 глюкоза ткани
энергия
Неживое вещество движется по Земле сверху вниз к морю (ледники, реки, лавины, осыпи), животные, почва, пески – лишь средства, замедляющие их движение.
Живое вещество – единственный фактор, перемещающий вещества снизу вверх – из океана на континенты. Животные побережий съедают столько морской пищи, что восполняют химические элементы, выносимые реками в моря. По масштабам этой работы живое вещество выполняет на Земле геологические функции.
Слайд 16
На планете идут преобразования вещества и энергии, перемещения
огромных масс химических элементов, перераспределение энергии.
Биогенная миграция атомов обеспечивает
непрерывность жизни при конечном количестве вещества и постоянном притоке солнечной энергии. Исходя из значимости живого в круговороте веществ, становится понятной опасность обеднения его. К середине следующего века биосфера может лишиться половины ныне живущих видов. Сохранить биологическое разнообразие могут только специальные и экстренные меры.