Ministerstwo Edukacji i Nauki Federacji Rosyjskiej

Vladivostok State University of Economics i

Usługa

Instytut Innowacji Informacje i systemy biznesowe

Departament Ekologii i zarządzania środowiskowego

020801.65 "Ekologia"

Vladivostok.

Publishing House Vgues.

Program pracujący dyscypliny uczenia się "naukę biosfery" jest sporządzony zgodnie z wymaganiami państwowych HPE.

Kompilator: Departament Profesor Ekologii

Zatwierdzony na posiedzeniu Departamentu EPP w dniach 01.01.2001, protokołu nr 6, rewizji 2014

© Vladivostok Wydawca

uniwersytet stanowy

ekonomia i obsługa, 2014

Wprowadzenie

Doktryna biosfery jest naturalnie naukową dyscypliną mającą na celu powstanie eolologów biokentrycznych światopoglądów i zdolności do oceny działalności zawodowej z punktu widzenia racjonalnego wykorzystania zasobów naturalnych i ochrony środowiska. Naturalne medium biosfery zapewnia osobę z surowcami, energią, różnymi materiałami. Nauczanie biosfery pomaga zrozumieć związek między organizmami, populacjami z siedliskiem, związek między ekosystemami naturalnymi i antropogenicznymi, warunki stałego stanu ekosystemów, przyczyn kryzysu środowiskowego, zasady ochrony środowiska racjonalnego zarządzania środowiskowego, które zapewnić zrównoważony rozwój ludzkości. Studiowanie uczniów dyscypliny "nauczania biosfery" rozważają biosfera jako globalny ekosystem, jest to kompozycja, struktura, stosunki wewnętrzne, zapewniając, że funkcjonowanie i stabilność. Oceniają główne źródła zanieczyszczeń, analizują problemy środowiskowe z zdobywania terytoriów. Studiujemy sposoby ochrony biosfery przed oddziałem człowieka, rozważmy problemy i sposoby zachowania różnorodności biologicznej. Szczególną uwagę zwraca się na problemy wpływające na ludzkie procesy i klimat biosfery. Badanie różnych procesów biosfery pozwala wywołać przyjazną dla środowiska świadomość studentów i tworzyć "ekologiczny" stereotyp zachowań. Dyscyplina "Nauczanie na biosferze" ma na celu zbadanie podstawowych przepisów funkcjonowania systemów naturalnych różnych poziomów biosfery, czynniki określające stabilność, wydajność, energię. Objawiana jest rola żywej materii w cyklach biogeochemicznych, logiczny związek między tradycyjnymi badaniami problemów interakcji natury - Spółki - Gospodarka i koncepcja zrównoważonego rozwoju ludzkości, poszukując konstruktywnych rozwiązań problemów środowiskowych. Stan globalnego ekosystemu i ścieżki stabilizacji, poprawia nowoczesną biofera. Badanie tego kursu jest ściśle związane z takimi dyscyplinami jako "biologii", "chemii", "geografii", "geologii", "gleby".

Cechą badania dyscypliny "Nauczanie Biosfery" jest zintegrowanym podejściem do kwestii środowiskowych, co umożliwia zakup niezbędnej erudycji do zakupu studentów, rozumie relację procesów biogeochemicznych w biosferze. Do asymilacji dyscypliny, podstawowej znajomości geografii, biologii, chi-mi, geologii, ekologii, naukę jest potrzebna.

1. Instrukcje organizacyjne i metodyczne

1.1. Cele i cele dyscypliny

Cel dyscyplinyzapoznanie studentów z podstawowymi pojęciami, problemami i metodami nauki "nauczania o biosferze". Dyscyplina jest przeznaczona dla studentów w specjalizacji 020801.65 - Ekologia. Główne zadania dyscypliny- tworzenie umiejętności i umiejętności w następujących obszarach działalności:

· Poznawanie fundamentów "Nauczyków na biosfery", jego granicach i ewolucji;

· Charakterystyka migracji biogenicznej, biogeochemiczna obieg substancji, cykliczność przestrzenna elementów chemicznych;

· Znajomy z organizacjami planetarnymi biosfery;

· Rozważanie termodynamicznego koncentracji rozwoju biosfery, transformacji energetycznej przez żywą substancję;

· Badanie koncepcji noosferycznej jako podstawy zarządzania naukowego;

· Formacja profesjonalistów kompetencja.

1.2. Lista kompetencji zakupionych podczas studiowania dyscypliny

Dyscyplina tworzy profesjonalny spojrzenie na aspekty geochemiczne, biogeochemiczne i biologiczne biosfery. Koncepcja biosfery ma na celu powstanie holistycznej prezentacji procesów i zjawisk w globalnym ekosystemie, na mechanizmach i pomiarach prawa zrównoważonego istnienia systemów biologicznych różnych poziomów w złożonym i dynamicznym środowisku. Wiedza uzyskana w procesie studiowania dyscypliny tworzą środowiskowy, nowy student światopoglądu i rozwijać myślenie logiczne na wszystkich poziomach organizacji materii życia (organizm, ludność, ekosystem, biosfera).

1.3. Główne typy zajęć i cechy ich zachowania

Całkowita objętość dyscypliny dla specjalności 020801.65 Ekologia wynosi 200 godzin, z czego 68 godzin obciążenia audytu (34 godziny wykładu, 34 godziny zajęć praktycznych) i 132 godzin pracy niezależnej. Dyscyplina "nauczanie o biosferze" jest badana w piątym semestrze, 4 godziny tygodniowo, z czego 2 godziny wykładu, 2 godziny ćwiczeń praktycznych. Dyscyplina jest zakończona egzaminem. Główne typy zajęć: - Wykłady, na których główny układ systematyzowany podaje się na strukturze, organizacji, właściwościach i funkcjach biosfery; - Klasy praktyczne przyczyniają się do tworzenia oświadczeń eologistów na temat stosunków między organizmami z siedliskiem, strukturą biosfery, jego ewolucji, globalnych kwestii środowiskowych. Seminarium i klasy praktyczne rozwijają zdolność do przewidywania wyników działalności zawodowej, biorąc pod uwagę bezpośrednie i pośrednie konsekwencje dla biosfery; - konsultacje obejmują pomoc w materiałach samozapierających; - Niezależna praca obejmuje: praca z literaturą edukacyjną i niewinną przy przygotowywaniu się do praktycznych warsztatów, pracy testowej i pracy w kursie pisania. Podczas badania tej dyscypliny ekologici są prowadzone przez wykłady, otrzymują praktyczne umiejętności w zajęciach praktycznych, są angażowane niezależnie za pomocą literatury naukowej, biblioteki elektronicznych baz danych i Internetu w przygotowywaniu się do egzaminu i przy ochronie pracy kursu.

1.4. Rodzaje kontroli i raportowanie na dyscyplinie

Badanie dyscypliny jest ukończone przez 5 semestru. Student powinien na egzaminie pokazać rzeczywistą bazę znajomości organizacji planetarnej przestrzeni biosfery, zdolność do ustalenia relacji przyczynowych, sformułować wnioski. Wykorzystywane są następujące typy sterowania: - bieżący certyfikacja, w tym wykonanie przez studenta kontroli zadań pisemnych, badania doustnego, raportów na sesjach seminarnych, odwiedzając wykłady, testowanie.

1,5 Rodzaje kontroli i raportowanie na dyscyplinie

Kontrola wydajności studentów prowadzona jest zgodnie z systemem oceny wiedzy o rankingu.

Aktualna kontrola wydajności zawiera zadania, które przyczyniają się do rozwoju kompetencji działalności zawodowej, do której jest przygotowywany student i obejmuje:

Sprawdzanie poziomu samopoczucia licencjata podczas wykonywania indywidualnego zadania przy przygotowywaniu się do wykładów i praktycznej pracy;

Bachelor uczestnictwo w dyskusjach dla głównych punktów badanego tematu;

Microsoft Office (Excel, Word, Power Point, Acrobat Reader), Internet Explorer lub inne podobne.

b) Wsparcie techniczne i laboratoryjne

Wykłady i zajęcia praktyczne odbywają się w odbiorców przy użyciu sprzętu multimedialnego

7. Słownik głównych terminów

Antropogeneza jest procesem historycznego i ewolucyjnego tworzenia fizycznego człowieka, początkowego rozwoju swojej działalności, przemówienia, a także społeczeństwa.

Biosfera - rodzaj skorupy ziemi zawierającej cały zestaw żywych organizmów i część istoty planetu, która jest w ciągłej wymianie z tymi organizmami

Biocentryzm. - podejście naukowe w biznesie środowiskowym, który umieścił przede wszystkim interesy dzikiej przyrody (co widzą ludzi).

Zrównoważony rozwój - harmonijny (właściwy, jednolity, zrównoważony) rozwój jest procesem zmian, w którym funkcjonowanie zasobów naturalnych, kierunek inwestycji, orientację rozwoju naukowego i technicznego, rozwój osobowości i zmian instytucjonalnych uzgodnionych ze sobą i wzmacniają Obecny i przyszły potencjał do zaspokojenia ludzkich potrzeb i aspiracji.

Katastrofia ekologiczna - Jest to nagłe wydarzenie, proces szybkiego śledzenia, wstrzyknięty przez poważne konsekwencje dla ekosystemów, ich zniszczenia, ofiar. Przyczyna takich zmian może służyć jako zewnętrzny wpływ na system, a rozładowanie jej naprężeń wewnętrznych przekroczył wytrzymałość struktury.

Kryzys ekologiczny - Znaczące naruszenie warunków środowiskowych regionalnych lub lokalnych, co prowadzi do pełnego lub częściowego naruszenia lokalnych systemów ochrony środowiska.

Żywa substancja (żywe organizmy). Biomasa

Live Substance to całość i biomasa żywych organizmów w biosferze.

Koncepcja "żywej materii" została wprowadzona do nauki V.I. Vernadsky. Charakteryzuje się całkowitą masą, składem chemicznym, energią.

Żywe organizmy są potężnym czynnikiem geologicznym, który konwertuje Lac Ziemi. W I. Vernadsky podkreślił, że nie ma mocy na powierzchni Ziemi, zgodnie z jego ostatecznymi wynikami niż ogólnie żywe organizmy. A atmosfera (powłoka powietrza), a hydrosfeara (powłoka wodna), a litosfera (stała solidna) z jego bieżącym stanem i właściwości nieodłącznie w nich są zobowiązane do skutkującym, że organizmy miały dla nich miliardy lat ich istnienie z powodu ciągłego przepływu elementów w metabolizmie biogennym. Wpływając na świat na całym świecie i zmieniając go, żyjąca rzecz działa jako aktywny czynnik określający i własne istnienie.

Idea planetarnej roli żywej materii jest jednym z głównych postanowień nauczania na Biosfery V.I. Vernadsky. Inną ważną pozycją w swojej teorii jest pomysłem na biosfery jako zorganizowaną formację, produkt złożonych transformacji przez żywą substancję materiałów i energii i możliwości środowiskowych.

Biosfera z nowoczesnymi pozycjami jest uważana za największy ekosystem planety, uczestniczący w globalnym cyklu substancji. W systemach biosfery są ekosystemy niższego poziomu. Biogeokenoza jest jednostką strukturalną aktywnej części nowoczesnej biosfery.

Biosfera jest produktem długotrwałej ewolucji życia i ekosystemów o różnej złożoności, które są w interakcji i dynamicznej równowagi ze sobą i ze środowiskiem ukośnym.

Ilość żywej materii organizmów, na jednostkę powierzchni lub objętość, wyrażona w jednostkach masy, nazywana jest biomasą. Organizmy biomasy mają zdolność do rozmnażania - hodowli i dystrybucji na planecie.

Specyfika każdego żywych organizmu i ogólnie biomasy jest stałym metabolizmem substancji i energii ze środowiskiem.

Obecnie na ziemi jest ponad dwa miliony typów organizmów. Z nich rośliny stanowią około 500 tysięcy gatunków, a udział zwierząt wynosi ponad 1,5 miliona gatunków. Największą grupą to owady (około 1 miliona gatunków).

Cykl biogenny

Krążenie biochemiczne jest ruch i transformacja elementów chemicznych przez ukośną i organiczną naturę w aktywnym udziałem materii życia. Elementy chemiczne są rozpowszechnione w biosferze wzdłuż różnych ścieżek obiegu biologicznego: wchłaniane przez żywą substancję i oskarżony o energię, a następnie pozostawiając agent żywego, dając sumulowaną energię w środowisku zewnętrznym. Takie cykle Vernadsky zwane biochemiką. Można je podzielić na dwa główne typy:

1) cykl substancji gazowych z funduszem rezerwowym w atmosferze i hydrofie;

2) cykl osadowy z funduszem rezerwowym w skorupie Ziemi.

We wszystkich cyklach biochemicznych żywy substancja odgrywa aktywną rolę. Główne cykle obejmują węgiel, tlen, azot, fosfor.

Funkcje biosfery

Ze względu na cykl biosfery biosfera wykonuje pewne funkcje.

1. Funkcja gazu prowadzona jest przez zielone rośliny w procesie fotosyntezy i wszystkich zwierząt i roślin, mikroorganizmy w wyniku cyklu biologicznego substancji. Większość gazów jest generowana przez życie. Podziemne palne gazy - produkty rozkład substancji organicznych pochodzenia roślinnego, pochowany w skałach sedymentacyjnych.

2. Funkcja koncentracji jest związana z nagromadzeniem różnych elementów chemicznych w żywej substancji.

3. Funkcja oksydacyjna i redukcyjna (utlenianie substancji w procesie aktywności życiowej). W glebie powstają tlenki. Bakterie tworzą wapień, rudy itp.

4. Funkcja biochemiczna - metabolizm przeprowadza się w organizmach żywych (odżywianie, oddychanie, wybór) i zniszczenie, rozkład martwych organizmów.

5. Biochemiczne działania ludzkości. Obejmuje coraz większą ilość substancji skorupy ziemskiej na potrzeby przemysłu, transportu, rolnictwa.

Organizacje i stabilność biosfery

Biosfera jest złożonym zorganizowanym systemem, który działa jako pojedyncza formacja zdolna do samoregulacji. Jego jednostka konstrukcyjna jest biogeokenozą - jeden z najbardziej złożonych systemów naturalnych reprezentujących kompleks żywych organizmów i medium kości wewnętrznie w stałej interakcji i połączonym metabolizmie i energii. Stabilność biosfery zależy od stabilności biogeokenozy - produkty długoterminowego rozwoju historycznego świata organicznego.

Ważną własnością biogeokenozy jest jego zdolność do samoregulacji, która przejawia się w jego zrównoważonej równowagi dynamicznej. Ten ostatni osiąga się dzięki koordynacji i złożoności tych interakcji, które rozwijają się między jego częściami - żywymi i nieożywionymi częściami. Zużycie utworzonej materii organicznej występuje równolegle z jego produkcją i nie powinien przekraczać tego ostatniego. Różnorodne cechy fizyko-chemiczne pożywki, warunki życia w biotopie, różnorodnych składu gatunku Cenoe, tym bardziej stabilne. Odchylenie warunków istnienia od optymalnego prowadzenia do wyczerpania gatunków. Stabilny stan cenny jest określony przez produkty brutto, które zapewniają przepływ energii poprzez poziomy troficzne i zachowanie wszystkich składników żywych związanych ze sobą w obwodzie mocy i uczestnicząc w ogólnym cyklu substancji. Zrównoważone stosunki między organizmami różnych poziomów troficznego są jednym z warunków stabilności biogeokenozy.

W warunkach nietrwałych środowiska fizykochemicznych, niezawodność biogeokenozy zapewnia całkowitą redystrybucję czynnika życia między widokami, które są zawarte w kompozycji zdolnej do wymiany siebie (lub duplikatu) w jednym poziomie piramidy ekologicznej . W pewnych warunkach niektóre rodzaje czują się bardziej komfortowo (w związku z którym wzrasta liczba populacji) i gorzej - inni blisko nich, ale w pozycji podrzędnej biogeokenozy. Zmiana warunków może niekorzystnie wpływać na pierwsze i przeciwnie, w celu promowania dobrobytu drugiego. W zależności od siły i czasu trwania nowego naturalnego współczynnika w biogeokenozie, w organizacji występują mniej lub bardziej istotne zmiany. Jednym z mechanizmów zapewniających bezpieczeństwo biocenozy, manifestuje się w zdolności do utworzenia innej struktury pod presją z czynników zewnętrznych ze wzrostem elementów duplikacji.

Oddzielne biogeokenozy nie są odizolowane od siebie; Są współzależne i są w stałej interakcji. Przykłady globalnego cyklu elementów biogennych mogą być jasnymi dowodami, w których biorą udział nie tylko indywidualne podsystemy, ale cały biosfery i inne geofery Ziemi. Zrównoważony cyklami elementów i substancji na planecie, zwłaszcza cyklu elementów biogennych, bez których życie jest niemożliwe, jest zapewniona przez stałość całej masy żywej materii. Dzięki żywym organizmom jest duża liczba elementów. Photo Autototrifes są określane przez szybkość utrwalenia energii słonecznej i zapewniając ją od innych mieszkańców planety. Zielone rośliny dostarczają tlen molekularny niezbędny do istnienia prawie wszystkich żywych organizmów żyjących na ziemi; Wyjątkiem jest tylko formy beztlenowe. Aby zapewnić stabilność cyklu, oprócz stałości masy czynnika żywych, konieczne jest stałość między producentami, konsultacjami i przyczynami. Wszystkie razem tworzą i stabilizują warunki istnienia biosfery jako holistycznej i harmonijnej edukacji.

Powielanie środowiskowe na poziomie typów w biogeokenozie jest uzupełniony charakter z powielaniem środowiskowym na poziomie cenowym, który przejawia się w zmianie jednej biocenienia do innych ze zmieniającymi się warunkami w ramach holistycznej biosferze.

Łączna ilość żywej substancji w biosferze znacząco zmienia się w ramach wystarczająco długi czas geologicznego (prawo stałości liczby żywych substancji V.I. Vernadsky). Jego ilościowa stabilność jest utrzymywana przez spójność liczby gatunków określających różnorodność gatunków ogólnych w biosferze.

W ten sposób biogeokenozy są medium, w którym na naszej planecie występują różnorodne procesy życia i energii spowodowane istotną aktywnością organizmów i ilości składników dużego cyklu biosfery.

Biogeokenoza jest stosunkowo stabilnym i otwartym systemem, który ma substancje "wejścia" i "wyjścia" wiążące sąsiednie bioceny.

Noosfera.

Noosfera (grecka. Noos - umysł + sfera) jest najwyższym etapem rozwoju biosfery, zakres wpływu ludzkiego umysłu, interakcji natury i społeczeństwa. Pojawiając się na ziemi, osoba stopniowo stała się potężną siłą geologiczną wpływającą na wokół niego świat.

Koncepcja Noosfery jako idealna skorupa ziemi wprowadzona do nauki na początku XX wieku. Francuscy naukowcy i filozofowie P. Teyar de Charrad i E. Lerua. P. Teyar de Shaden uważał człowieka jako szczyt ewolucji i konwertera materii poprzez włączenie do pracy ewolucji. Główne znaczenie w konstrukcjach ewolucyjnych naukowiec przywiązany do zespołu i czynnika duchowego, bez zatrzymywania roli postępu technicznego i rozwoju gospodarczego.

W I. Vernadsky, mówiąc o Noosferze (1944), podkreślił potrzebę rozsądnej organizacji interakcji między społeczeństwem a naturą mieszkańców każdej osoby, całej ludzkości i świata wokół niego. Naukowiec napisał: "Ludzkość, podjęta jako całość, staje się potężną siłą geologiczną. A przed nim, przed jego myślą i trudnością, kwestia restrukturyzacji biosfery w interesie swobodnie myślenia ludzkości jako całości. Jest to nowy stan biosfery, do którego my, nie zauważamy tego, zbliżamy się, a tam jest Neosfere. "

Natura przenosi ślady działalności człowieka w warunkach różnych formacji społeczno-gospodarczych, które się zastąpiły. Formy ekspozycji są zróżnicowane. Wyniki przez ostatnie 100-150 lat (200) lat, zwłaszcza na terytoriach Europy i Ameryki Północnej, są lepsze od tych w całej poprzedniej historii ludzkości. Z rosnącą populacją i zwiększa dobre samopoczucie, presja na charakter stała się coraz bardziej. Uważa się, że na początku naszej epoki około 200 milionów ludzi ponumerowanych na Ziemi. Millennium ta liczba wzrosła do 275 mln; Przez środek XX wieku. Populacja planety wzrosła prawie 2 razy (500 milionów). W 200 lat liczba wzrosła do 1,3 mld, kolejne 300 milionów zostało dodane przez pół wieku (1900 - 1,6 mld). W 1950 r. Na Ziemi było już 2,5 miliarda osób, w 1970 r. - 3,6 mld, o 2025 r. Oczekuje się, że rysunek wynosi 8,5 mld. W tym numerze 83% ludności świata będzie żyła w krajach rozwijających się - w Azji, Afryce, Ameryka Południowa, gdzie i teraz doświadcz wzrostu populacji. Konieczne jest posiadanie możliwości wsparcia życia ludności, aby uniknąć katastrofalnych konsekwencji wybuchu demograficznego.

Szybki wzrost populacji świata stanowi ostre pytanie o granice biologicznej produktywności biosfery Ziemi. W wyniku aktywnej działalności człowieka w okresie postępu naukowego i technologicznego, mający na celu poprawę materiału i poziomu duchowego całej ludzkości, rezerwy nieodnawialnych zasobów naturalnych zostały uzasadnione. Globalne naruszenie na ogromnych dziedzinach zostało poddane zasobom samopomodnym, niektórzy z nich stracili zdolność do samodzielnego. Stali się martwymi lub na skraju między życiem a śmiercią, wielu zbiornikami wodnymi. Światowy Ocean jest zanieczyszczony odpadami produkcyjnymi, wycieki ropy, substancje radioaktywne, naruszone naturalne cyrkulację - globalne, a zwłaszcza lokalne - szereg istotnych elementów biogennych. Często, na stole, konsument jest ekologicznie "brudny" żywność i słaba woda pitna.

Zanieczyszczenie medium i naruszenie naturalnych siedlisk wielu roślin i zwierząt doprowadziły do \u200b\u200bzmniejszenia liczby populacji lub ich wymierania, aw konsekwencji, do utraty puli genów stworzonych przez miliony lat. Pod wpływem mutagenów, zanieczyszczającego medium, nie tylko nowe formy szkodników agrocenozy i naturalnych biocenoz, ale także organizmów patogennych, przeciwko którym właściwości ochronne ani w osobie lub innych mieszkańców planety nie są opracowywane.

Bezlitosna eksploatacja natury, podporządkowana zadowolenia chwilowych wniosków, nie rozwiązuje prasowania problemów nawet dzisiaj, tworząc niekorzystne perspektywy na przyszłość. Część populacji Ziemi jest niedożywiona, a umiera z głodu (25% całej uprawy jest podniesiony rocznie ze względu na szkodniki rolne). Wiele osób, wśród których zwycięży dzieci, umrze każdego roku od chorób spowodowanych przez wykorzystanie złej wody. Zdrowie ludzkie cierpi na zwiększone zanieczyszczenie środowiska, zwłaszcza w dużych miastach przemysłowych. Negatywny wpływ na wielu osób nie tylko degradacja systemów ochrony środowiska, ale także ubóstwo, rosnące nierówność między bogatymi i biednymi.

Aby uniknąć negatywnych konsekwencji spowodowanych działalnością gospodarczą klęskami człowieka i klęskami żywiołowymi, konieczne jest uwzględnienie przepisów działających w naturze nas i wspieranie jego samoksiężnika. Zadaniem ochrony przyrody i racjonalnego użytkowania stało się nie tylko państwem, ale także międzynarodowym, a jego decyzja powinna opierać się na wiedzy o prawach życia i rozwoju świata wokół nas.

Dzięki stopniu świadomości społeczeństwa sytuacji kryzysowej w biosfery i na prędkość jego reakcji zależy nie tylko przez samopoczucie ludzi, ale także ich życie.

"... naprawdę radzić sobie z osobliwym
zorganizowana biosfera, z naturalnym korpusem planetarnym,
które nie możemy podzielić bez zniszczenia "
W I. Vernadsky (1977)
Poziomy organizacyjne:
Spatio-Temporal.
Fizyczny, w tym termodynamiczny, agregat,
Energia
chemiczny, w tym biogeochemiczny
Biologiczne (funkcjonalne strukturalnie)
Paragenek

"Planetarna biosfera" to pojedynczy system,
Spośród dostępnych badań jednoczących
nie żywa i żywa materia
własne środowisko wewnętrzne inne niż
Zewnętrzny, termodynamicznie nieagrybowany
Relacja dla środowiska (przestrzeń)
niezależnie wspierając go
nierównowaga wymieniająca się z nim (zewnętrzna
średnia) substancja, energia i informacje,
mieć wyraźną granicę
Niepubliwe media.

Zasady cybernetyczne zorganizowanej biosfery

Systemy cybernetyczne są skomplikowane dynamiczne
Systemy dowolnej natury (techniczne, biologiczne,
Ekonomiczny, społeczny, administracyjny) z odwrotnością
Komunikacja.
Nazywane są złożone dynamiczne systemy
systemy zawierające wiele prostszych,
Interakcja ze sobą systemami i elementami,
Która zmiana, tj. Pod wpływem pewnych
Procesy przechodzą z jednego zrównoważonego stanu
Inny.
Samoorganizacja jest strukturą w działaniu.

Homeostaza. Pragnienie homeostazy jest najpotężniejsze
Współczynnik ewolucji.
SPRZĘŻENIE ZWROTNE. Negatywne informacje zwrotne.
Wsparcie homeostaza, pozytywne - pogorszenie
Stabilność systemu. Jedna z funkcji dowolnego z najważniejszych procesów ewolucyjnych występujących w Live
Świat jest sprzecznością między trendami do stabilności, tj. utrzymywanie homeostazy i wzmocnienie negatywnych informacji zwrotnych, a trendy na poszukiwanie nowych,
Więcej racjonalnych sposobów korzystania z energii zewnętrznej
i substancje, tj. Wzmocnienie dodatnich informacji zwrotnych.
Informacje - Odbite Reprodukcja struktury
Struktura oryginału określa ostrość
Rozwój systemu żywego (wdrażanie genetycznego
Programy, osiągnięcie różnorodności gatunków itp.)

Właściwości systemów samoorganizujących

Oszczędza stan termodynamiczny
równowaga
Non-Geaterey Natura działania
(Wykorzystanie informacji)
ma aktywność funkcjonalną,
wyrażone z przeciwdziałaniem zewnętrznym
siły
ma wybór linii zachowań i
Skupienie działań
ma homeostazę i dostosowanie systemu

Prawo wektora rozwoju. Rozwój jest jednokierunkowy.
Prawo nieodwracalności ewolucji (L. Dolno, 18571931).
Prawo komplikacji organizacji systemu (K.F.
Zasada, 1814-1858).
Prawo nieograniczonego postępu.
Sekwencja prawa fazy
Rozwój systemu.
Prawo systemogenetyczne.
Prawo synchronizacji i podsystemów harmonizacji (J.
Cuvier, 1769-1832)

Wzory wewnętrznego rozwoju systemów

Zasada trudnych podsystemów rozwoju
W dużych systemach (Prawo Allometryczne, D.
Huxley, 1887-1975)
System reguł-dynamiczny
komplementarność

10. Termodynamika systemów żywych

Zasada przewodności energetycznej. Wymiana wody B.
Biologiczne wyrocznia zajmuje godziny, w aerobosfery - 8 dni,
W rzekach - 16 dni, w jeziorach - 17 lat, w wodach gruntowych -
1400 lat, w oceanie - 2500 lat.
Prawo zachowania masy.
Pierwszy górnik termodynamiki.
Drugi początek termodynamiki:
1. Procesy energii mogą być spontanicznie
tylko z zastrzeżeniem przejścia energii z skoncentrowanego
Formy rozproszone;
2. Utrata energii w formie niedostępnych do użytku ciepła
zawsze prowadzi do niemożliwości w okresie procentowym
jeden rodzaj energii (kinetic) do innego (potencjał)
i wzajemnie;

11.

3. W zamkniętym (wyizolowany w termicznych i mechanicznych
relacja) System entropii pozostaje niezmieniony (jeśli
System przebiega odwracalne, procesy równowagi),
albo wzrasta (z procesami nonquilibrium) iw państwie
Równowaga osiąga maksimum.
Entropia - miara niezapomnianego systemu, aspirujący
Zgodnie z drugą zasadą termodynamiki, rosnąco
Stan równowagi fizycznej, która jest nieodwracalnie.
Twierdzenie o ochronie zamawiania (I.r. Prigogin, 1977).
W otwartych systemach Endopy nie zwiększa się - upada
Dopóki minimalna stała zostanie osiągnięta
Wartość jest zawsze duża zero. W tym przypadku w systemie
rozproszone nierówno i jest zorganizowany w ten sposób
że entropii umieszcza się, ale w innych miejscach
Zredukowany. Ogólnie rzecz biorąc, używając strumienia energii, system nie jest
Traci zamawianie.

12.

Zasada Le Chateel-Brown.
Prawo minimalnego rozpraszania energii (L. Onzager,
1903-1976).
Prawo maksymalizacji energii i informacji (Y.
Odum).
Zasada maksymalizacji mocy.
Zasada głównej wymiany

13. Organizacja Spatio-Temporal

Przestrzeń jest rozumiana jako forma istoty,
charakteryzująca jego długość, strukturalność,
współistnienie i interakcja elementów w ogóle
Systemy materiałowe.
Charakterystyka przestrzeni biosfery:
1. Kora gruntu jest bardziej chemicznie różna od wewnętrznych warstw.
planety;
2. Dominowany jest zestaw elementów chemicznych w skorupie Ziemi
Elementy z nawet liczbami sekwencji;
3. Skład chemiczny skorupy słońca i gwiazdy odpowiada
Skład skorupy ziemskiej;
4. Przestrzeń biosfery jest rozpowszechniana i
Chiral.

14.

Abiogenna symetria i asymetria żywych materiałów
1. Hipoteza Olobiozy - podejście metodologiczne na podstawie
Idea prymatu struktur typu komórki, obdarzona
Zdolność do elementarnego metabolizmu z udziałem
Mechanizm enzymatyczny. Pojawienie się kwasów nukleinowych w nim
jest uważany za koniec ewolucji, wynik konkurencji
Protobioti.
2. Hipoteza uogólnienia (hipoteza informacyjna) - pochodzi z
wiara w prymat systemu molekularnego z właściwościami
Pierwotny kod genetyczny.
3. Chiralność molekularna - nieodłączna tylko żywa istota i
Jest to własność integralna (L. Paster, 1860).
Transformacja molekularnych substancji symetrycznych inański
Natura w molekularnej detymetrycznej żywej jest nierozerwalnie
związane z pochodzeniem materii życia. Został przeprowadzony
Poprzez specjalne dymmymetryczne siły powodujące
Dysymetria cząsteczek tej sprawy (potężny elektryczny
Wyładunki, oscylacje geomagnetyczne, obrót ziemi wokół
Słońce, wygląd księżyca).

15.

Czas - charakteryzuje sekwencję zmian państw i
Czas trwania istnienia dowolnych przedmiotów i procesów, komunikacji wewnętrznej
Zmiana i oszczędzanie stanów.
Właściwości geologiczne
Właściwości biologicznego
czasu
czasu
- jednokierunkowy,
- cykliczny,
- liniowo.
- zaokrąglony,
- nieodwracalny, istnieje
- powstaje nieodwracalny,
zawsze,
narodziny
- tło dla wszystkich procesów
- Kurs spowodowany urodzeniem
Zwiększenie, śmierć i zmiana
pokolenia.
Ruch czasowy prowadzi się biologicznie, brane pod uwagę
zmiana pokoleń żywych substancji, która określa "DENIA"
czas. Czas geologiczny jest określany tylko przez
Czas biologiczny. Czas biologiczny jest absolutny
System odniesienia czasu. W biosferze znajduje się "Space-Space" - kategoria, której podstawa jest istnienie Fa.

16.

Organizacja konstrukcyjna i funkcjonalna zorganizowana biosfera
Łańcuch pokarmowy jest szeregiem organizmów związanych ze sobą.
Przekładnia energetyczna z jego źródła - autotropów do
Konsument - Heterotrofam. Linki łańcuchowe żywnościowe,
wykształcony przez rodzaj żywienia przez organizmy,
zwany poziomem troficznym.
Energia
Materiał
dla
funkcjonowanie
troficzny
Poziom
Służyć
biomasa
Organizmy
Poprzedni poziom tropowy lub produkty degradacji
martwe pozostałości.
Dwa podstawowe typy łańcuchów spożywczych: pastwiska lub łańcuchy
środki zaradcze zaczynające się od zielonych roślin i dedykowane,
lub obwód rozkładu.

17.

Bilans energetyczny producentów:
1. Dostawa energii w procesie fotosyntezy (dla każdego molu
Dwutlenek węgla Assymimimymimimimimymimimidów zintensyfikowano 114 kcal energii);
2. Słoneczna energia słoneczna idzie bardzo wygodna
Biologiczne wykorzystanie formularza - w molekularnym, tj. w
wiązania chemiczne cukrów, aminokwasów, białek;
3. Zapasowa energia jest używana przez produkcję
Konstruowanie własnego ciała, część wchodzi
Detrytrytowe łańcuchy i część wchodzi do poziomu troficznego
Konsekwencje.

18.

Bilans energetyczny zużywanych:
1. Zrozumienie żywności nie jest w pełni wchłaniane, 10-20% (saprofozy)
do 75% - gatunki mięsożerne;
2. Większość części energii jest przeznaczona na metabolizm - wydatki na
oddech;
3. Jedna z energii spędza się na procesach plastikowych;
4. Zbadaj energię związków chemicznych w organizmie idzie
utrata ciepła (niska wydajność komórek zwierzęcych);
5. Energia zwraca około 90% dla każdej transmisji
Energia przez poziom troficzny. Zagubiony w odżywianiu
Energia może być pieprzona tylko przez przybycie nowego
Porcje. Dlatego biogeokenoza działa tylko na koszt
strumień energii kierunkowej, stały odbiór z zewnątrz
forma promieniowania słonecznego lub gotowych zapasów organicznych
Substancje.

19.

Splot różnych łańcuchów
Odżywianie w kompozycji
Formularz biogeokenozy
Kompleksowe kombinacje gatunków
Populacje, które dzwonią
Cykle mocy lub.
Sieci spożywcze. Zasada
Networking żywności
Czy to każda
Producent nie ma jednego, ale
Kilka konsumentach. W
skręcić przesłanie
Ciesz się samemu, ale
kilka źródeł
Odżywianie.

20. Paralamentowy poziom organizacji

Paraloga - regularne staw
Znajdowanie w skorupie minerałów Ziemi
Ogólne warunki edukacji. Nauka
Minerały paragnezy ma ogromne znaczenie
Podczas wyszukiwania i oceny depozytów użytecznych
Skamieniałości z podobnym geochemicznym
fabuła.
Biosfera - skorupa paragnetyczna
Odbicie biosferze Paragenezis
są jego typami:

21. Rodzaje substancji biosfery:

Żywa substancja
Substancja biogenna
Substancja kości
Substancja biokosonowa
substancja w procesie
Rozkład radioaktywny
Rozproszone atomy
Substancja pochodzenia przestrzeni

Nauczanie o biosferze

Według poglądów założyciela nowoczesnego nauczania o biosferze akademika V.I. Vernadsky, od czasu pojawienia się życia na Ziemi, proces długoterminowej tworzenia jedności żywych i skośnych istot, to znaczy biosfera (od Gr. BIOS - Życie, Sphaira - Ball). Termin "biosfery" został wprowadzony w 1875 r. Przez austriacki naukowiec, zagranicznego honorowego członka Petersburskiej Akademii Nauk E. Zyuss (1831-1914). Biosfera jest obszar aktywnego życia Ziemi (jego powłoki), której skład, struktura i energia wynikają z głównej aktywności żywych organizmów (żywej materii). Live Substance, w Vernadsky, jest przewoźnikiem wolnej energii w biosfery, gdzie wszystkie główne organizmy są związane z siedliskiem w samodzielnych procesach biologicznych i geochemicznych. Naukowiec wyraźnie zidentyfikował górne i niższe limity rozprzestrzeniania życia. Górna granica jest określona przez promienną energię pochodzącą z kosmosu, destrukcyjne do organizmów żywych. Odnosi się do sztywnego promieniowania ultrafioletowego, które jest opóźnione przez warstwę ozonową (ekran). Jego dolna granica jest na wysokości około 15 km, top znajduje się na rekordowej wysokości lotu ptaków. Niższa granica życia jest związana ze wzrostem temperatury w głębi Ziemi. Na głębokości 3 ... 3,5 km, temperatura osiąga 100 "S. niższa granica życia w oceanie zakresy od 5 cm do 114 m poniżej powierzchni dna morskiego. Całkowita struktura biosfery, która obejmuje niższy Część atmosfery (do taśmy ozonu - na wysokości 20 ... 25 km); wszystkie hydrosfery - oceany, morze, wód powierzchni sushi (do maksymalnych głębokości - 11022 m); powierzchnia sushi; Litosfera - górne horyzonty stałego Skorupa Ziemi, pokazana na rys. 1.1. Na przykład, ozon "Ekran" lub warstwa ozonowa, jest warstwą atmosfery w stratosfery, znajdującym się na różnych wysokości z powierzchni Ziemi i ma największą gęstość ozonu. Wysokość warstwę ozonową w Polakach wynosi 1 ... 8 km, przy równiku 17 ... 18 km, a maksymalna wysokość obecności ozonu 45 ... 50 km nad warstwą ozonową, istnienie Życie jest niemożliwe (ze względu na sztywne promieniowanie ultrafioletowe słońca). Najważniejszymi właściwościami stanu biosfery jest atomem biomasy, ilość węgla i biomasy (na powierzchni iw glebie) energii, Godi . Wzrost wzrostu minerałów biomasy zamkniętych w biomasie. Substancja żywa sushi wynosi 1012 ... 1013 t, biomasę lasu - 1011 ... 12 t, substancje mineralne i azot - 1010 ton. Około 90% biosfery biosafers koncentrowało się w lasach. Roczny wzrost biomasy w tajdze wynosi 4. ..7%, w lasach liściastych 10 ... 15%, wzrost trawy 30 ... 50%.
Figa. 1.1. Struktura biosfery (według gv.stadnitsky, 1997) na FIG. 1.2 przedstawia granice biosfery i dystrybucję żywych organizmów w nim. Organizmy są związane ze środowiskiem biogennym prądem atomów: jego oddychanie i reprodukcja. Migracja elementów chemicznych z pomocą żywych organizmów i stwarza warunki istnienia niezbędne dla nich. Żywe organizmy gromadzą energię słoneczną, przekształcić go w chemikę i tworzą całą różnorodność życia. Migracja pierwiastków chemicznych w biosferze wiąże się z żywą aktywnością żywych organizmów, ich oddychania, odżywiania, reprodukcji, śmierci i rozkładu. Żywe organizmy biorą udział w redystrybucji pierwiastków chemicznych, tworzenia skał i minerałów, wykonują specjalne funkcje geochemiczne: wymiana gazu, koncentracja, redoks, tworzenie i zniszczenie. Życie organizmy w biosfery mogą być badane na poziomie populacji (grupa osób jednego gatunku, wspólnie zamieszkujący terytorium ogólne), społeczności (organizmy związane z medium nieorganicznym) i ekosystemami (połączenie organizmów i elementów nieorganicznych, w których Substancje można przeprowadzić). Ekosystem jest stosunkowo odporny na czas i termodynamicznie w stosunku do napływu i odpływu żywej materii i energii. Figa. 1.2. Dystrybucja żywych organizmów w biosferze: 1 - warstwa ozonowa; 2 - Granica śniegu; 3 - gleba; 4 - zwierzęta żyjące w jaskiniach; 5 - bakterie w wodach olejowych w niektórych rodzajach ekosystemów, odłączenie środków żyjących poza ich limitami jest tak duży, że ich stabilność utrzymuje się głównie z powodu napływu tej samej ilości substancji z zewnątrz, podczas gdy wewnętrzny obieg nie działa . Takie są rzeki przepływowe, strumienie, działki na stromych zboczach gór. Inne ekosystemy, takie jak lasy, łąki, jeziora itp., Mają bardziej pełny cykl substancji i stosunkowo autonomiczny. Liczba żywych substancji niektórych organizmów lub całej społeczności, opadając na jednostkę powierzchni lub objętości, nazywa się biomasą. Biomasa wytwarzana przez ludność lub wspólnotę (na jednostkę) na jednostkę czasu nazywana jest produktywnością biologiczną. Powierzchnia ziemi z pewną kompozycją życia i skośną (warstwy powierzchniowej atmosfery, gleby itp.) Komponentów, połączonego metabolizmu i energii, nazywany jest biogeokenozą, tj., Elementarna jednorodna jednostka biosfery. Główną frakcją biomasy sushi jest zielone rośliny - 99,2%, aw oceanie tylko 6,3%, podczas gdy masa zwierząt i mikroorganizmów sushi wynosi 0,8%, aw oceanie - 93,7%. Masa czynnika żywego na powierzchni kontynentów wynosi 800 razy wyższa niż biomasa oceanu. Biosfera w gatunkach i warunkach morfologicznych jest niezwykle zróżnicowany. Teraz istnieje ponad 2 miliony gatunków organizmów na Ziemi, z których zwierzęta stanowią ponad 1,5 miliona, rośliny mają tylko około 500 tysięcy gatunków. Należy zauważyć, że w swoich poglądach V.I. Vernadsky zbliżył się do biosfery jako medium planetarne, w którym rozłożono żywą substancję. W przeciwieństwie do wielu naukowców, którzy uważali biofery tylko jako zestaw żywych organizmów i ich utrzymania, Vernadsky wierzył, że agent żywego (w rozumieniu biochemicznego) nie może być rozwiedzione z biosfery, funkcji, której jest. Ponadto biosfera jest obszarem transformacji energii kosmicznej, do promieniowania kosmicznego, który pochodzi z ciał niebieskich, przenikają przez całą grubość biosfery. Dlatego w Vernadsky biosfera jest "fenomen planetarny o charakterze kosmicznym", w której żywa istota przeważa jako podstawa biosfery. W organizmach żywych tempo reakcji chemicznych w procesie metabolizmu zwiększa rząd wielkości. Następujące znaki można przypisać unikalne cechy agenta żywego: - zdolność do szybkiego zajmowania lub opanowania całej wolnej przestrzeni. Ta nieruchomość dała podstawę Vernadsky, aby stwierdzić, że dla niektórych okresów geologicznych ilość żywej substancji była w przybliżeniu stała; - zdolność do dostosowania w różnych warunkach i związanych z tym rozwój nie tylko wszystkich środków życia (woda, gleba), ale także niezwykle trudnych warunków dla parametrów fizykochemicznych; - szybka szybkość reakcji. Jest to kilka rzędów wielkości wyższej niż w życiu nie-life. Na przykład niektóre gąsienice owady spożywają liczbę żywności, co jest 100 ... 200 razy większa niż ciężar ciała; - Duża prędkość odnowy życia. Szacuje się, że dla biosfery wynosi średnio 8 lat, podczas gdy dla sushi - 14 lat, a na ocean, gdzie organizmy z krótkim okresem życia przeważają (na przykład plankton), - 33 dni; Opór w życiu i szybkim rozkładu po śmierci, zachowując wysoką aktywność fizykochemiczną. Tak więc w atmosferze zmiana tlenu występuje w 2000 r., Dwutlenek węgla - przez 6,3 lata. Proces całkowitej zmiany wody na ziemi (w hydrofędzie) odbywa się w 2800 lat, a czas wymagany do rozkładu fotosyntetycznego całej masy wody ma 5 ... 6 milionów lat. Dzieła rosyjskie naukowców udowodniły, że głównymi elementami składowymi środka żywych są tlen (65 ... 70%) i wodoru (10%). Pozostałe elementy są reprezentowane przez węgiel, azot, wapń (od 1 do 10%), szary, fosfor, potasu, krzem (od 0,1 do 1%), żelaza, sodu, chloru, aluminium i magnezu. W ten sposób żywa rzecz jest całość i biomasa żywych organizmów w biosferze. Vernadsky napisał: "Nie ma siły chemicznej na powierzchni Ziemi, bardziej trwałe, a zatem potężniejsze w jego ostatecznych konsekwencjach niż łączonych organizmów żywych". Nauki V.I. Vernadsky o biosferze wyprodukowały zamach w geologii, w poglądach na temat przyczyn ewolucji. Do Vernadsky w ewolucji górnych warstw litosfery, głównie skorupy ziemskiej, mistrzostwo przydzielono do procesów fizykochemicznych, głównie wietrzenia. I tylko on pokazał transformacyjną rolę żywych organizmów, mechanizmów do zniszczenia skał, zmian w skorupach wodnych i atmosferycznych Ziemi. Według Vernadsky biosfera dzieli się na departenność i paleobiosferę, nad starożytną biosfery. Jako przykład ostatniego określenia można wywołać nagromadzenia substancji organicznych (depozyty węgli kamiennych, oleju, łupków palnych itp.) Lub rezerw innych związków utworzonych z udziałem organizmów żywych (wapno, kredą, formacje rudy, Związki krzemu). Najważniejszymi cechami biosfery są jego organizacja i zrównoważona równowaga. Na przykład możemy mówić o poziomie termodynamicznym organizacjami biosfery - obecność dwóch powiązanych "warstw" górnej, oświetlonej (fotobiosfery), a dolna, gleba (afotobiosfera). Poziom termodynamiczny zorganizowanej biosfery objawia się w specyfiki gradientów temperatury w hydrofie, atmosferze i litosferze. Wyróżnia się inne poziomy zorganizowości i stabilności biosfery. Nowoczesne koncepcje filozoficzne są zredukowane do faktu, że proces interakcji między społeczeństwem a biosfery powinny być zarządzane w wzajemnych interesach. W przeciwieństwie do biogenezy, ten etap ewolucji biosfery jest uważany za etap rozsądnego rozwoju, tj. Noogeneza (od NOOS - umysłu). W związku z tym istnieje stopniowa transformacja biosfery w nosfie. Koncepcja "Noosphere" została wprowadzona w XIX wieku. Francuski naukowiec i filozof E. Leraa (1870 - 1954) i opracowany przez francuskiego filozofa Teyar de Chain (1881 - 1955) oraz koncepcję Noosfery Uzasadniony V. I. Vernadsky. W tym terminie tworzenie specjalnej skorupy ziemi ze wszystkimi jego atrybutami jest: Towarzystwo ludzi, budynków, języka itp. Nikosier został uznany za pewny "myślący zbiornik nad biosfery". V.I. Vernadsky wierzył, że newoshere jest nowym zjawiskiem geologicznym na Ziemi. Po raz pierwszy osoba staje się potężna siła geologiczna. Ale myśleć i zachowując osobę, jak wszystkie żywe istoty, mogą tylko w biosferze, z którymi jest podłączony, z którego nie może wyjść. Na tym etapie ewolucji życia rozwój pójdzie wzdłuż sposobu negogenezy, który jest etapem rozsądnej regulacji relacji między człowiekiem a naturą, tj. Korekta istniejących zaburzeń w przyrodzie i zapobieganie zaburzeniom i odchyleniach w przyszłości. Według Vernadsky biosfera nieuchronnie obróci się w Nashere, tj. W sferze, gdzie ludzki umysł odgrywa dominującą rolę w rozwoju systemu ludzkiego. Niektórzy naukowcy uważają to prawo za społeczną utopię. Ale jasne jest, że jeśli ludzkość nie zacznie regulować swój własny wpływ na naturę, polegając na jej przepisach, jest skazany na śmierć. Warunkiem stworzenia nosfery akademika Vernadsky uważał stowarzyszenie naukowe i kulturowe całej ludzkości, poprawę środków komunikacji i wymiany, otwarcie nowych źródeł energii, wzrostu dobrostanu, równości wszystkich ludzi i wyłączenia wojen ze społeczeństwa. Najważniejsze postanowienia nauczania biosfery obejmują żywotność funkcje. Obejmują one funkcje energetyczne - rośliny w procesie fotosyntezy gromadzą energię słoneczną w postaci związków organicznych, której energia jest dalsza źródłem energii chemicznej biosfery. Wewnątrz ekosystemu ta energia w formie "żywności" jest dystrybuowana między zwierzętami. Na przykład krowy, owce, kozy i inne zwierzęta używają liści trawy i drzew jako żywności. Częściowo rozprasza się i częściowo gromadzi się w upływie materii organicznej. Ta substancja trafia do stanu kopalnego. Tak utworzył depozyty torfu, kamiennego węgla, oleju i innych minerałów. Inna funkcja jest destrukcyjna, która jest rozkładem, mineralizacja zmarłej materii organicznej i zaangażowanie minerałów utworzonych w cyrkulacji biotycznej, a następnie w rozkładzie (substancji) do prostych związków organicznych (dwutlenku węgla, wody, metanu, amoniaku), które są ponownie używane w cyklu początkowego łącza. Na przykład bakterie, algi, grzyby, porosty mają najsilniejszy efekt chemiczny roztworów całego kompleksu kwasów: węgla, nitryczne, siarki. Dekorowanie ich pomocy, pewne minerały, organizmy są usuwane i obejmują najważniejsze elementy składników odżywczych w cyrkulacji biotycznej: wapń, potasu, sodu, fosforu, krzem. Trzecia funkcja jest koncentracją. Ta funkcja polega na selektywnej akumulacji w organizmach atomów substancji rozproszonych w naturze. Na przykład, w organizmach morskich w porównaniu z naturalnym środowiskiem, pierwiastkami śladowymi, metalami ciężkimi, w tym trującymi pierwiastkami (rtęci, ołowiu, arsenu i innych elementów chemicznych) gromadzą się w dużych ilościach. Ich koncentracja ryb może setki razy przekraczających zawartość w wodzie morskiej. Dzięki temu organizmy morskie są przydatne jako źródło elementów śladowych. Czwarta funkcja żywych substancji jest formowanie mediów, polega na transformacji parametrów siedlisk (litosfery, hydrosfera, atmosfera) w warunkach korzystnych dla życia organizmów, w tym osoby, tj. Ta funkcja wspiera równowagę substancji i energia w biosferze. Jednocześnie żywa substancja może przywrócić warunki siedliskowe zakłócone przez klęski żywiołowe lub efekty antropogeniczne, jeśli wytworzone perturbacje nie przekraczają wartości progowych. Pomimo faktu, że całkowita masa żywych substancji, która obejmuje ziemię, jest znikomy, wyniki istotnej aktywności organizmów wpływają na skład litosfery, hydrosfer i atmosfery. Vernadsky wyjaśnia ten stan ekosystemu przez fakt, że masa organizmów przeprowadza rolę planetarną z powodu szybkiej reprodukcji, tj. Bardzo energiczny cykl substancji związanych z tą reprodukcją. Jedynym źródłem energii dla wszystkich naturalnych procesów rozwijających się w biosferze jest promieniowanie słoneczne. Przepływ promieniowania słonecznego na Ziemi jest w przybliżeniu równe 4190 103 j / (M2- roku). Na urządzeniu przychodzi średnio 1/5 części całkowitej ilości przepływu. Suma strumieni energii słonecznej pochodzącej na powierzchni Ziemi i płynąca z nim nazywana jest "bilansem promieniowania powierzchni Ziemi". Energia bilansu promieniowania jest wydawana na ogrzewanie atmosfery, odparowanie, wymianę ciepła z warstwami hydro lub litosfery oraz szereg innych procesów. Niektóre z tych procesów wpływa na fotosyntezę, tłumacząc w postaci energii chemicznej, a na stworzenie materii organicznej. Organizmy syntetyzujące z związków nieorganicznych substancje organiczne z wykorzystaniem energii słońca są nazywane autotrofami, a ze względu na energię zwolnioną w reakcjach chemicznych - chemotrofa. Organizmy Feed na gotowych substancji organicznych nazywane są heterotrofami. Autotroficzne i chemotrofozy wytwarzające substancję organiczną z związków nieorganicznych nazywane są producentami. Organizmy pasują do substancji organicznych i przekształcają je w nowe formy, nazywane są konsultacjami. Organizmy, przekształcające pozostałości organiczne w substancjach nieorganicznych podczas życia, nazywane są redress. Energia słoneczna na Ziemi powoduje dwa cykl substancji: duże lub geologiczne, najbardziej jasno objawione w cyklu wody i cyrkulacji atmosfery i małych lub biologicznych. Oba cykl są powiązane i reprezentują jeden proces. Krążenie geologiczne występuje podczas setek tysięcy lub milionów lat. Leży w fakcie, że skały rockowe są zniszczone, wiatelowanie i produkty wietrzewowe, w tym rozpuszczalne w wodzie, są wybierane przez przepływy wodne na świecie oceanu. Tutaj tworzą aplikacje morskie i tylko częściowo zwrócone do lądowania z opadami. Biologiczna cyrkulacja jest częścią geologicznego i kłamstwa w fakcie, że składniki odżywcze gleby są wodą, węgiel - nagromadzone w żywe materia roślin, wydane na budowę ciała i wdrażanie procesów życia jako sami i organizmy konsumenckie. Produkty Spree z materii organicznej należą do gleby mezofauny (na przykład z bakterii, grzybów, robaków, mięczaków itp. ) I ponownie rozkłada się do składników mineralnych, ponownie dostępne dla roślin i nowo zaangażowanych w strumień żywych substancji. Mały cykl substancji, rysunek do ich licznych orbitów środowiska kości, zapewnia reprodukcję żywej materii i ma aktywny wpływ na pojawienie się biosfery. Jednym z postanowień nauk na biosfery jest ustanowienie prawa konserwacji biosfery. Znaczenie prawa leży w fakcie, że atomy zawarte w jakiejś formie życia żywego, lub trudne do powrotu, lub nie powrotu powrotu, czyli, możemy rozmawiać o atomach pozostających w materiale żywej w okresach geologicznych.

Biosfera- Najwyższa forma życia na ziemi. Na tym poziomie wszystkie cykle substancji i konwersji energii do jednego cyklu występują. Live jest organizowany przez rodzaj systemów hierarchicznych: Przejście z jednego poziomu do innego wiąże się z zachowaniem mechanizmów funkcjonalnych działających na poprzednim poziomie oraz z pojawieniem się nowych struktur i funkcji, nowe cechy. Poziom jest reprezentowany przez biosfera - obszar aktywnego życia. Ona okładki aerosple.(dno atmosfery), hydrobiosfera(hydrosfera), terrabiosfera.(Powierzchnia sushi) i litobiosphere.(górna część litosfery). Biosfera jest raczej cienką warstwą: Życie mikrobiologiczne jest wspólne dla wysokości 22 km nad powierzchnią, a w oceanach obecność życia jest wykrywana na głębokości do 10-11 km poniżej poziomu morza. W otworze Ziemi życie przenika mniej, mikroorganizmy znajdują się podczas wiercenia do głębokości 2 - 3 km. Losowo żywa materia dostaje się do warstw leżących w pobliżu "powyżej" i "pod", nazywają się para-i metabiosfera.odpowiednio. Ale "film życia" obejmuje całą ziemię, nawet na pustyniach i lodowych śladach życia. Dystrybucja życia jest niezwykle nierówna. W glebie (górne warstwy litosfery), hydrosfer i niższe warstwy atmosfery - największa ilość żywych materiałów.

Rozwój nauk na biosferze ma własną historię. Jeden z pierwszych przyrodników, którzy spojrzeli na Ziemię jako całość M.V. Lomonosov. Napisał w pracy "na warstwach Ziemi", które "czarna gleba nie jest prymitywnym, a nie jest nieskazitelna sprawa, ale nie było czasu od wrażenia zwierząt i rosnących tel w czasie", że węgiel brunatny, kamienny węgiel i chernozem - wyniki wpływu organizmów na ziemię. Lomonosov dał wspólny esej geologii ziemi, argumentował jej starożytność jako planeta. W tym czasie nawet skamieliny są skamieniałymi resztkami organizmów - nie wszystkie postrzegane jako ślady nie było czasu życia. W 1802 r. Lamarc w "Hydrogeologii" wskazywała na rolę żywego organizmów w procesach geologicznych. W książce A. Humboldt "Cosmos" zebrano wiele materiałów o efekcie życia na strukturach geologicznych.

Pochodzenie krajowego agrochemistry.związane z D.I. Inendeyev. Zbadał odżywianie roślin i zwiększenie wydajności

uprawy rolnicze. A.n.engelgardt i D.N. Stranichnikov zaangażowali się w skuteczność nawozów mineralnych i organicznych. Przybycie na początek XX wieku. Geochemia przystąpiła z zasad ewolucji. Formacja lasu glebybył zaangażowany w V. A. Obruchev, wkładając początek niejasnystudiował tektoniczne i geologiczne. V.V. Dokucheev otworzył swoją pracę "Russian Chernozem" gleboznawstwojako dyscyplina naukowa, stojąca na skrzyżowaniu geologii, biologii i chemii. Ma glebę - specjalne naturalne ciało, które ma ogromne znaczenie dla rolnictwa. Dał pierwszą klasyfikację na świecie na świecie, przedstawił doktrynę stref krajobrazowych, rozwiniętych planów kontroli suszy, zapewniając im szereg środków agronomicznych i lasowo-deerecyjnych. Wraz z nim pracował M. M. Sibirters i P. A. Kostichev. Syberians uczestniczyli w wielu wyprawach w południowych stepach Rosji, napisał pierwszy podręcznik "Science Science" (1889). Kostichev wykazał połączenie właściwości gleb z żywotną aktywnością roślin i mikroorganizmów, roli osoby zmieniającej te połączenia. Zainstalował (1886) decydująca rola niższych organizmów w powstawaniu Humusa (Humusa). Niemiecki naukowiec Gelierger pokazał eksperymenty przez symbiozę roślin strączkowych z bakteriami guzków (1888), co okazało się ważne agronomia.

Rosyjski naukowiec V. R. Williamc udowodnił rolę czynników biologicznych (społeczności naturalne wyższych zielonych roślin i mikroorganizmów) w tworzeniu płodności gleby. Najpierw podkreślił wartość cyklu biologicznego elementów w tworzeniu nie tylko organicznych, ale także części mineralnej gleby, opracowały naukowe fundamenty systemu łąkowego (1914). Dokuchaev, który uczył mineralogy, ustalił istotne interesy V. I. Vernadsky wciąż w latach studentów. Vernadsky zbadali ewolucję minerałów skorupy ziemskiej (1908), stworzyło klasyfikację geochemiczną elementów chemicznych, opracowała doktrynę migracji atomów w skorupie Ziemi, położyła fundamenty kierunku genetycznego w mineralogii, a to było wspólne Problemy mineralogii i geologii, które doprowadziły go do koncepcji biośamii (1917). "Biosfera" Vernadsky daje holistyczny obraz mechanizmu tworzenia skorupy ziemi, biorąc pod uwagę decydujący wpływ życia.

Vernadsky stworzył nauczanie biosfery jako aktywnej osłony Ziemi, w której agregują działania żywych organizmów - współczynnik geochemiczny.skala planetarna i wartości. Termin "biosfery", wprowadzony (1875) E.zyuss, był połączeniem organizmów żyjących na powierzchni Ziemi. Koncepcja żywych organizmów Vernadsky obejmowała zarówno osobę. Podświetlony w biosferze kość(energia słoneczna, skały, minerały itp.) I biokosa.(Gleba, wody powierzchniowe i materia organiczna). Chociaż żywą substancję masową i objętością jest niewielką częścią biosfery, odgrywa główną rolę w procesach geologicznych związanych ze zmianą naszej planety.

W Vernadsky biosfera jest żywą materią planetu i transformowanej substancji kości. Koncepcja "biosfery" jest podstawową koncepcją biogeochemii, a nie biologicznej, a nie geologicznej. Biosfera organizuje procesy na ziemi i blisko Ziemi, występuje w procesach bioenergii i metabolizmu z powodu źródeł utrzymania. Organizm na żywo jest integralną częścią skorupy ziemi, która może to zmienić. Live Substance jest zestawem organizmów zaangażowanych w procesy geochemiczne. Organizmy przyjmują elementy chemiczne ze środowiska, budować z nich ciała, zwracają je do tego samego środowiska i w trakcie życia i po ich śmierci. Ponieważ rzecz żywa łączy biosfera razem, jest współczynnikiem formowania systemu. Zmiany w żywej substancji występują znacznie szybciej niż w ukośnym, dlatego używa koncepcji czasu historycznego, a w geologicznym geologicznym. W trakcie czasów geologicznych rośnie moc żywej materii i jego wpływ na substancję kostną, a tylko zmiany jakościowe występują w żywej substancji w tych czasach. A materia życia może mieć swój własny proces ewolucji, niezależnie od zmiany medium.

Jeśli "cykl życia" oddzielnego organizmu jest skończony, a jego istnienie nie jest niemożliwe, a następnie przy życiu może być uważany za nieśmiertelny geologicznie. Życie geologicznie jest wieczne, dlatego, jeśli jest to oddzielna jednostka, z czasem traci możliwość pracy i przestaje istnieć, sam proces życia charakteryzuje się ciągłym wzrostem zdolności do wykonywania prac zewnętrznych. Wyraził ten pomysł w trzech zasadach, które zwane biogeochemiczny:

1 - wolna (biogeochemiczna) energia ma tendencję do biosfery do maksymalnej manifestacji;

2 - Z ewolucją gatunków, organizmy, które zwiększają swoje życie;

3 - Rozliczenie Ziemi powinny być maksymalne możliwe w czasie geologicznym.

Zasady te wyrażają prawo tylko dzikiej przyrody i nie sprzeczne z prawem termodynamiki. Cały strumień żywych środków z najprostszych do najbardziej rozwiniętych form, w tym ludzkiego umysłu i pracy publicznej, jest formą ruchu materii, w którym prawo schodzenia działa entropii, podczas gdy rośnie dla materii nieorganicznej. Te dwa rodzaje materii są związane z całością. Prawo zwiększania entropii Vernadsky z powodzeniem stosowane do wyjaśnienia ujścia kosmicznego Ziemi. A narodziny biosfery uważane za planetarną przestrzeń "specjalny punkt" - wysokiej jakości skok, do którego procesy o nieożywionej natury przeważały na powierzchni naszej planety, a po których procesy życia

jechał. Zgodnie z działaniem energii promieniowanej, życie organiczne rozwija się nieodwracalnie.

Vernadsky wierzył, że życie na Ziemi wstał jednocześnie z tworzeniem planety: "Stwory Ziemi są stworzeniem procesu kosmicznego, niezbędnej i naturalnej części smukła mechanizmu przestrzeni". Wśród wielu wzorów występujących w biologii, geologii, biochemii i geochemii Vernadsky przydzielało główne zasady empiryczne.

1. Zasada uczciwościbiosfera jest zapewniona przez spójność wszystkich procesów w biosferze. Życie jest ograniczone do wąskich limitów - stałych fizycznych, poziomów promieniowania itp. Stała grawitacyjnaokreśla wielkość gwiazd, temperatury i ciśnienia w nich. Jeśli staje się mniejszy, gwiazdy będą miały mniejsze masy, ich temperatura będzie niewystarczająca dla reakcji jądrowych; Jeśli nieco więcej, gwiazdy prowadzą ich "masę krytyczną", wyjść z całkowitego cyklu i zamieni się w czarne dziury. Stała interakcja elektromagnetycznaokreśla transformacje chemiczne, jest odpowiedzialny za powłokę elektronową atomów i wytrzymałością łączy w cząsteczkach. Stała słabej interakcji,odpowiedzialny za transformację cząstek elementarnych, ze zmianą "podważa" cały nasz świat. Stała silna interakcja,ponieważ odpowiedzialny za stabilność jąder atomów, również nie powinna się zmieniać, w przeciwnym razie gwiazdy reakcji pójdą inaczej, węgiel i azot może nie formować. I nie jest jasne, czy życie naszego typu będzie możliwe.

2. Zasada harmonii biosfery i jej organizacjizwiązane z poprzednią. Prawa transformacji energetycznej na Ziemi, prawa atomów atomów są odzwierciedleniem harmonii przestrzeni, rytmu ruchu ciał niebieskich. Podstawą istnienia biosfery jest pozycja Ziemi w przestrzeni, nachylenie osi Ziemi do ekliptyki, określając cykle klimatu i życia wszystkich organizmów. Słońce jest głównym źródłem energii biosfery i kontrolera procesów biologicznych. Jako Yu R. Mayer zauważył: "Życie jest stworzeniem słonecznej belki".

3. Rola przestrzeni biosfery w transformacji energetycznej- Możliwe jest rozważenie tej części dzikiej przyrody jako dalszego rozwoju tego samego procesu przekształcania energii światła słonecznego w skuteczną energię ziemi. Biosfera jest tym samym statkiem kosmicznym z najstarszych czasów geologicznych. Życie przez cały ten czas pozostał stałą, tylko jej forma się zmieniła. Sama rzecz żywa nie jest przypadkowym stworzeniem. Źródła energii zjawisk geologicznych - kosmiczny, głównie słoneczny; planetarny, związany z strukturą i historią przestrzeni Ziemi; Wewnętrzna energia materii - radioaktywność. Substancja żywa aktywnie przekształca energię słoneczną w chemiczny ruch cząsteczkowy i złożoność struktur biologicznych.

4. Rozprzestrzenianie życia- manifestacja jego energii geochemicznej, analogowy Prawo Niewencji Izanice. Małe organizmy mnożą szybciej niż duże. Szybkość transferu życia zależy od gęstości żywej materii.

5. Avtotrofny.organizmy niezbędne do życia biorą od otaczającej skośnej materii i nie wymagają budowy ich organizmu gotowe związki z innego organizmu. Pole istnienia zielonych organizmów autotroficznych jest określany głównie przez obszar penetracji promieni słonecznych.

6. Energia przestrzenipowoduje, że presja życia osiągnięta przez reprodukcję. Reprodukcja organizmów jest zmniejszona, ponieważ ich liczba wzrasta.

7. Formy znalezienia elementów chemicznych:rasy górskie i minerały, magma, rozproszone elementy, live materia. Skorupa Ziemi jest złożonym mechanizmem, w którym atomy i cząsteczki stale się poruszają, stale się poruszają, różnorodność cygos geochemicznych, określonych w dużym stopniu żywej materii. Prawo oparty w stosowaniu żywej materii prostych organów chemicznych: Ponieważ nachylony element przekazuje długą serię państw, a ciało wprowadza tylko wymaganą liczbę elementów.

8. Życie na ziemi jest w pełni określone przez pole zrównoważony rozwój zielonej roślinności.Ograniczenia życia są określane przez właściwości fizykochemiczne związków budujących korpus, ich niezniszczalne w pewnych warunkach medium. Maksymalne pole życia zależy od ekstremalnych granic przetrwania organizmów. Górna granica życia wynika z energii promieniującej, której obecność eliminuje życie, a z którego chroni warstwę ozonową. Dolna granica jest związana z osiągnięciem wysokiej temperatury. Odstęp 432 ° C (z -252 do +180 ° C) jest osłoną ogromną granicą.

9. Zasada stałości liczby żywych materiałóww biosfery. Ilość wolnego tlenu w atmosferze tej samej kolejności co wysokość live materii (1,5-10 18 kg i 10 17 -10 18 kg). Szybkość życia nie może przejść do limitów naruszających właściwości gazów. Istnieje walka o niezbędny gaz.

10. Każdy system osiągnie zrównoważoną konstrukcję
Okiedy jego wolna energia ma zero lub bliżej
do niego, tj. Kiedy praca jest możliwa w warunkach systemu
Kochany. Koncepcja zrównoważonej równowagi jest niezwykle ważna.

Zasada antropicznanominowany przez G.M. Sidlis (1958), wiąże się z pierwszym z zasad wymienionych tutaj i polega na dokładnej korespondencji wartości stałych światowych z możliwościami istnienia życia. Niesamowita spójność wielu wielkości sprawia, że \u200b\u200bwrażenie, że może istnieć ukryta zasada, która nakłada cały wszechświat. Do tego

wiele traktowało fakt. Jest teraz sformułowany w dwóch wersjach - słabych i silnych. Jako słynny amerykański fizyk J. Dyson, "Jeśli spojrzymy na Wszechświat i zobaczymy, ile wypadków służył nam dobrze, wydaje się, że wszechświat wiedział, że pojawi się". Jest to jedno z brzmienia słabej zasady, w literaturze angielskiej - WAP. Ale na przykład nie odpowiada na wiele pytań, dlaczego wszechświat jest taki, że dozwolone narodziny życia. A może nie musisz tworzyć teorii, które nie pozwalają na istnienie obserwatora? Silna zasada - pojawienie się życia jest naturalne we wszechświecie, ale może pojawienie się obserwatora jest celem ewolucji wszechświata?

Rola geologiczna żywego Vernadsky sklasyfikowana w pięciu kategoriach: energia, koncentracja, destrukcyjny, formowanie mediów, transport. Żywe organizmy tworzą migrację elementów chemicznych w biosfery przez ich oddech, odżywianie, metabolizm, ciągła zmiana pokoleń. Biogeochemiczna energia życia jest źródłem energii transformacji geosieru.