Sistemi i biosferës është i rëndësishëm në kulturën materiale. Funksionet e biosferës

1 Vetitë e përgjithshme të biosferës

Biosfera është guaska e katërt e Tokës, që përmban të gjithë organizmat e gjallë dhe atë pjesë të substancës së planetit që është në shkëmbim të vazhdueshëm me këta organizma. Biosfera është zona e ekzistencës së organizmave të gjallë në Tokë. Idetë e para për biosferën si zonë e jetës i përkisnin natyralistit francez J.B. Lamarku. Fjalë për fjalë, biosfera është sfera e jetës, pasi "bios" është jeta, dhe "sphaira" është një top, sferë. Ky term u prezantua për herë të parë nga gjeologu austriak Eduard Suess në 1875.

Idetë moderne për biosferën u formuluan nga shkencëtari ukrainas V.I. Vernadsky, fillimisht në artikuj të veçantë, dhe më pas në leksione të mbajtura në Universitetin e Charles (Pragë) dhe në Sorbonë (Paris). Parimet që zhvilloi Vernadsky u përmblodhën në librin "Biosfera", botuar në 1926.

Thelbi i mësimit të Vernadskit qëndron në njohjen e rolit të jashtëzakonshëm të materies së gjallë, duke transformuar pamjen e planetit. Vernadsky e konsideroi sipërfaqen e Tokës si një lloj guaskë, zhvillimi i së cilës përcaktohet kryesisht nga aktiviteti i organizmave të gjallë. Vernadsky vërtetoi se organizmat e gjallë kanë një ndikim vendimtar në të gjitha proceset gjeologjike që formojnë pamjen e Tokës. Aktiviteti jetësor i organizmave të gjallë përcakton përbërjen kimike të atmosferës, përqendrimin e kripërave në hidrosferë, formimin e dherave dhe procese të tjera. Organizmat e gjallë jo vetëm që përshtaten me vetë kushtet mjedisore, por edhe i ndryshojnë ato në mënyrë aktive. Janë organizmat e gjallë që kapin dhe transformojnë energjinë rrezatuese të Diellit dhe krijojnë diversitetin e pafund të botës sonë.

Tipari më domethënës i biosferës është migrimi biogjen i atomeve të elementeve kimike, i shkaktuar nga energjia rrezatuese e Diellit dhe manifestohet në procesin e metabolizmit, rritjes dhe riprodhimit të organizmave. (Me fjalë të tjera, mund të themi se lënda e gjallë e shndërron energjinë e rrezeve diellore në potencial, dhe më pas në energjinë kinetike të proceseve biokimike.) Migrimi biogjen i atomeve në biosferë bazohet në 2 parime biokimike: dëshira për maksimumin manifestimi (“gjithëpranija”) e jetës (aftësia e substancave të gjalla zhvillojnë shpejt hapësirën e lirë) dhe sigurojnë mbijetesën e organizmave, gjë që siguron vetë migrimin biogjen.

Një aspekt tjetër kryesor i mësimit të Vernadskit është ideja që ai zhvilloi për organizimin e biosferës, e cila manifestohet në bashkëveprimin e koordinuar të materies së gjallë dhe jo të gjallë, në përshtatshmërinë e ndërsjellë të organizmave dhe mjedisit.

Biosfera përfshin pjesën e poshtme të atmosferës (deri në shtresën e ozonit - në një lartësi prej 20-25 km), të gjithë hidrosferën dhe pjesën e sipërme të litosferës, domethënë zonën ku ekziston jeta dhe organizmat e gjallë. Aktualisht, përgjithësisht pranohet se kufiri i sipërm i biosferës ndodhet në një lartësi prej rreth 85 km mbi sipërfaqen e Tokës, pasi është në këtë lartësi (në stratosferë) që sporet e mikroorganizmave gjenden në një latente (të fshehur, në gjumë) gjendje. Kufiri i poshtëm i biosferës ndodhet në thellësi të litosferës, ku temperatura arrin 100 0 C dhe ndodhet në një thellësi 1,5-2 km dhe 7-8 km (në varësi të llojit të shkëmbit). Dëshmitë e fundit sugjerojnë se disa baktere mund të ekzistojnë në temperatura nga zero absolute në +180 0 C, në një vakum, në reaktorët bërthamorë.

Masa totale e lëndës së gjallë në biosferë është 2.42 trilion ton (2.42∙10 12 ton; masa e biosferës 10 19 ton), që është 2 mijë herë më pak se masa e guaskës më të lehtë të Tokës - atmosferës (5.15 * 10 15 ton), 10 milion herë më pak se masa e kores së tokës, një miliard herë më pak se masa e Tokës (6 * 10 21 ton). Biomasa bimore (fitomasa) është 2,4 * 10 12 ton, biomasa e kafshëve dhe mikroorganizmave (zoomasa dhe bakteriomasa) është 0,02 * 10 12 ton (për sa i përket lëndës së thatë). Në të njëjtën kohë, diferencimi i specieve të kafshëve është 5 herë më i madh se diferencimi i specieve të bimëve (1,5-1,7 milion specie shtazore dhe 300 mijë (sipas Belyavsky) -500 mijë (sipas Kucheryavoy) bimë).

Një tipar karakteristik i materies së gjallë në krahasim me lëndën jo të gjallë është aktiviteti i saj shumë i lartë, shpejtësia e lartë e reagimit (qindra deri në mijëra herë më e madhe se ajo e lëndës jo të gjallë), për shembull, metabolizmi shumë i shpejtë. E gjithë lënda e gjallë në biosferë rinovohet mesatarisht çdo 8 vjet. Biomasa e Oqeanit Botëror rinovohet në 33 ditë, dhe fitomasa e saj çdo ditë, fitomasa e tokës - në rreth 14 vjet për shkak të jetëgjatësisë më të gjatë të bimëve tokësore. Vemjet e disa insekteve përpunojnë 100-200 herë peshën e tyre në ushqim, krimbat e tokës kalojnë nëpër trupat e tyre të gjithë shtresën 1 metër të tokës në 200 vjet.

Organizmat e gjallë karakterizohen jo vetëm nga lëvizja pasive (nën ndikimin e gravitetit), por edhe nga lëvizja aktive (kundër rrjedhës së ujit, lëvizjes së masave ajrore).

Falë organizmave të gjallë, biosfera kryen funksionet e mëposhtme:

energjia (akumulimi dhe transformimi i energjisë);

gaz (aftësia për të ndryshuar dhe ruajtur përbërjen e gazit të habitatit);

redoks (intensifikimi i këtyre proceseve në hapësirë ​​nën ndikimin e lëndës së gjallë);

përqendrimi (aftësia për të mbledhur atomet e elementeve kimike të shpërndara në hapësirë ​​në trupin e dikujt);

shkatërrues (dekompozimi i mbetjeve organike dhe i lëndës inerte);

transporti (transferimi i materies dhe energjisë si rezultat i lëvizjes aktive të organizmave);

mjedis-formues (ndryshimi i parametrave fizikë dhe kimikë të mjedisit);

informative (akumulimi, konsolidimi në strukturat trashëgimore, transmetimi i informacionit) etj.

Për herë të parë, V.I dha një vlerësim të substancës së biosferës. Vernadsky. Ai konsideroi llojet e mëposhtme të materies (7 në total) si përbërësit kryesorë të biosferës:

a) lënda e gjallë (bimë, kafshë, mikroorganizma);

b) substancë biogjenike - produkte organike dhe organominerale të krijuara nga organizmat e gjallë gjatë historisë gjeologjike (thëngjilli, argjili i naftës, torfe, nafta, gazet e biosferës - oksigjeni, dioksidi i karbonit, uji, amoniaku, sulfidi i hidrogjenit dhe të tjerët), të cilat janë burim jashtëzakonisht i energji e fuqishme potenciale;

c) substanca inerte (gravituese drejt të përhershme, të palëvizshme) - shkëmbinj me origjinë inorganike (d.m.th., të formuar nga procese në të cilat lënda e gjallë nuk ka marrë pjesë) dhe ujë; kjo substancë është një substrat ose mjedis për të jetuar organizmat e gjallë;

d) substancë bioinerte - rezultat i bashkëveprimit të substancave të gjalla dhe jo të gjalla (shkëmbinj sedimentarë, dhera, llum - tokë nënujore, ujëra natyrore) dhe ato përfaqësojnë energji të konsiderueshme biogjeokimike në biosferë; raporti i lëndës së gjallë dhe jo të gjallë në lëndën bioinerte luhatet, për shembull, toka përbëhet mesatarisht nga 93% lëndë minerale dhe 7% lëndë organike;

Përveç llojeve të listuara të substancave, ekzistojnë edhe substanca në zbërthimin radioaktiv (poloniumi, radiumi, radoni, uraniumi, neptuni, plutoniumi, etj.), substancat e atomeve të shpërndara (rubidiumi, ceziumi, niobiumi, tantalit formojnë komponime në thellësi të mëdha. në koren e tokës, jodi dhe bromi reagojnë vetëm në sipërfaqen e Tokës) dhe një substancë me origjinë kozmike.

2 Përbërja dhe funksionimi i biosferës

Përbërësi kryesor i biosferës është lënda e gjallë, e cila i referohet të gjithë organizmave të gjallë. Një organizëm është një qenie e gjallë e një niveli të caktuar organizimi biologjik (gjen-qelizë-organ-organizëm-popullatë-bashkësi). Organizmat ndryshojnë nga natyra e pajetë nga një grup i caktuar vetive: organizimi qelizor (përveç viruseve dhe fagëve, organizmave paraqelizor); metabolizmi (metabolizmi), me ndihmën e të cilit ruhet homeostaza e trupit (vetë-rinovimi, qëndrueshmëria e mjedisit të brendshëm, etj.); lëvizja, nervozizmi, rritja, zhvillimi, riprodhimi, përshtatja etj.

Lënda e gjallë e biosferës përbëhet nga organizma të 3 llojeve kryesore:

prodhuesit ose autotrofët janë organizma që përdorin burime inorganike për ekzistencën e tyre, d.m.th. krijojnë lëndë organike duke shfrytëzuar energjinë diellore, ujin, dioksidin e karbonit dhe kripërat minerale; Ky lloj përfshin bimë të gjelbra të tokës dhe mjediseve ujore, algat blu-jeshile dhe disa baktere kimiosintetike;

dekompozues ose destruktorë (ato janë gjithashtu heterotrofë, pasi nuk krijojnë lëndë organike, por konsumojnë ato të gatshme) - organizma që zbërthejnë produktet organike të organizmave të vdekur (si prodhuesit ashtu edhe konsumatorët) në përbërje të thjeshta - ujë, dioksid karboni, azot. dioksidi, kripërat minerale (d.m.th., shndërrimi i lëndës organike në lëndë inorganike); këto janë bakteret, kërpudhat e poshtme; numri i specieve në këtë grup është më i vogli - ka 75 mijë lloje me një peshë totale prej 1.8 * 10 8 ton.

Faktori kryesor shtytës në zhvillimin e proceseve në biosferë është energjia biokimike e lëndës së gjallë. Le të shqyrtojmë skemën e përgjithshme të ciklit biologjik të materies në biosferë.

Skema e transferimit të materies dhe energjisë në ekosistemet natyrore

Substanca SUN

energji

PRODHUESIT KONSUMATORËT KONSUMATORËT

Rendi i 1-rë Rendi i 2-të

REDUCENTON

SUBSTANCAT KIMIKE

Prodhuesit (bimët) prodhojnë lëndë organike përmes fotosintezës, duke konsumuar dioksid karboni, ujë dhe energji

6CO 2 + 6H 2 O  C 6 H 12 O 6 + 6O 2;

kimioprodhuesit përdorin energjinë e reaksioneve kimike (për shembull, prodhuesit e squfurit - bakteret e purpurta marrin substancat e nevojshme jo nga uji, por nga sulfuri i hidrogjenit dhe prodhojnë lëndë organike; ka edhe baktere nitrate, nitrite);

Konsumatorët e rendit të parë (kafshët barngrënëse) konsumojnë masën organike të bimëve; konsumatorët e rendit të dytë (mishngrënësit), të tretë (bimë mishngrënëse, kërpudha) hanë konsumatorë të tjerë;

dekompozuesit marrin energji duke konsumuar lëndën organike të prodhuesve dhe konsumatorëve, duke zbërthyer trupat e vdekur të bimëve dhe kafshëve në kimikate të thjeshta (CO 2 , H 2 O, minerale), duke mbyllur ciklin e substancave në biosferë.

Në përgjithësi, biosfera është shumë e ngjashme me një superorganizëm gjigant, në të cilin qëndrueshmëria dinamike e vetive fiziko-kimike dhe biologjike të mjedisit të brendshëm dhe funksioneve themelore ruhet automatikisht. Kështu, biosfera është një sistem i organizmave ndërveprues dhe përbërësve të pajetë të natyrës, dhe jo vetëm tërësia e tyre.

Në këndvështrimin modern, biosfera është një ekosistem global, një sistem i hapur me "inputin" dhe "outputin" e vet. "Input" është një rrymë e energjisë diellore që vjen nga hapësira. "Output" janë substanca të krijuara gjatë jetës së organizmave që, për arsye të ndryshme, "kanë rënë" nga cikli biologjik. Kjo është e ashtuquajtura "dalje në gjeologji" - naftë, qymyr, shkëmbinj sedimentarë, etj.

Kur studiohet ndërveprimi i organizmave me njëri-tjetrin dhe me mjedisin, përdoret koncepti "ekosistem". Një ekosistem është një koleksion i llojeve të ndryshme të organizmave që jetojnë së bashku dhe kushtet e ekzistencës së tyre, të cilat janë në një lidhje të natyrshme me njëri-tjetrin. Termi u propozua nga anglishtja. shkencëtari A. Tansley (1935). Ekzistojnë 4 nivele të ekosistemeve:

mikroekosistemet (trungu i pemës së kalbur; jastëku i likenit: algat, kërpudhat, artropodët e vegjël);

mezoekosistemet (pyll, pellg, stepë, liqen, etj.);

makroekosistemet (kontinenti, oqeani);

ekosistemi global (biosfera e Tokës).

Një sinonim për konceptin "ekosistem" është termi "biogjeocenozë", i propozuar nga ekologu sovjetik Sukachev (Vlad. Nik.). Sipas përkufizimit, biogjeocenoza është një zonë e sipërfaqes së tokës me bimësi, faunë, kushte klimatike dhe tokësore relativisht homogjene, të cilat së bashku përfaqësojnë përbërës të një organizmi të vetëm, të ndërlidhur nga metabolizmi dhe energjia. Koncepti i biogjeocenozës korrespondon me një mezoekosistem.

Marrëdhëniet e qenieve të gjalla me njëra-tjetrën dhe me lëndën jo të gjallë janë shumë komplekse. Numri i lidhjeve të mundshme midis anëtarëve të ekosistemit përcaktohet nga formula:

A= --------------

ku A është numri i lidhjeve, N është numri i specieve në ekosistem. Për shembull, N = 1 mijë, A = 1000 * 999/2  500 mijë Midis këtyre lidhjeve të shumta ka lidhje jashtëzakonisht të rëndësishme, të pazëvendësueshme. (Ndërhyrja e njerëzve në lidhjet e biosferës, rëndësia e së cilës ata kanë një ide të përafërt, shpesh çon në pasoja të padëshirueshme. Për shembull, në vitet '30 në Norvegji ata vendosën të shkatërrojnë zogjtë grabitqarë (bufat e borës, skifterët), gjë që reduktoi numrin thëllëzave polare u dhanë shpërblime, përfitime për shkatërrimin e zogjve grabitqarë, shpërtheu një epidemi, e cila pothuajse e shkatërroi plotësisht këtë specie, kukuvajkat dhe skifterët;

Lidhjet më të rëndësishme janë ushqim, energji.

Përveç energjisë, ushqimit dhe lidhjeve kimike, ato luajnë një rol të madh në biosferë. informative komunikimet. Krijesat e gjalla në Tokë kanë zotëruar lloje të ndryshme informacioni: vizual, zanor, kimik, elektromagnetik.

Fatkeqësisht, sistemi i lidhjeve në biosferë deri më tani është deshifruar në terma të përgjithshëm. Nga pikëpamja e kibernetikës, biosfera është një sistem gjigant, i cili, si pjesët përbërëse të tij - biogjeocenozat, përshkruhet si një "kuti e zezë". Proceset që ndodhin brenda tij janë të koduara nga natyra. Mund të thuhet me siguri se ekosistemi në tiparet e tij kryesore është vetërregullues, i vetëorganizuar(shih më lart - organizimi i biosferës është një nga karakteristikat e saj më të rëndësishme, sipas Vernadsky). Ekologët shpjegojnë vetëorganizimin e sistemit me informacione që degradojnë ekosistemin. Përmbahet në organizmat e gjallë, në kodin e tyre gjenetik dhe aftësinë për t'u përshtatur me ndryshimin e kushteve mjedisore.

Veçoritë e sipërpërmendura të biosferës (aftësia për shfaqjen maksimale të jetës, aktiviteti i lartë i materies së gjallë, aftësia për vetërregullim etj.) e bëjnë atë. të qëndrueshme sistemi. Duke përmbledhur rezultatet e kërkimeve në fushën e gjeologjisë, paleontologjisë, biologjisë dhe shkencave të tjera natyrore, Vernadsky arrin në përfundimin se "biosfera është një sistem dinamik i qëndrueshëm, ekuilibri në të cilin është vendosur në tiparet e tij kryesore që nga arkeozoiku dhe ka qenë vazhdimisht aktiv. për 1.5-2 miliardë vjet”. Vernadsky vërtetoi se stabiliteti i biosferës gjatë kësaj kohe u shfaq në qëndrueshmërinë e masës së saj totale (10 19 ton), masën e lëndës së gjallë, energjinë e lidhur me lëndën e gjallë (4.21 * 10 18 kJ), si dhe në qëndrueshmëria e përbërjes mesatare kimike të substancave të lëndës së gjallë.

Vernadsky e lidh stabilitetin e biosferës me diversitetin e saj. Të gjitha funksionet e organizmave të gjallë në biosferë (formimi i gazrave, proceset e oksidimit dhe reduktimit, përqendrimi i elementeve kimike, etj.) nuk mund të kryhen nga organizmat e asnjë lloji, por vetëm nga kompleksi i tyre. Kjo nënkupton një pikë jashtëzakonisht të rëndësishme të zhvilluar nga Vernadsky: biosfera e Tokës u formua që në fillim si një sistem kompleks me një numër të madh të llojeve të organizmave, secila prej të cilave luajti rolin e vet në sistemin e përgjithshëm. Pa këtë, biosfera nuk mund të ekzistonte fare, domethënë qëndrueshmëria e ekzistencës së saj u përcaktua menjëherë nga kompleksiteti i saj.

Në përputhje me ligjin Winner-Shannon-Ashby të diversitetit të nevojshëm, i cili konsiderohet ligji bazë kibernetik, një sistem ka rezistencën për të bllokuar ndikimet e jashtme dhe të brendshme vetëm kur ka diversitet të mjaftueshëm të brendshëm. Kështu, diversiteti(larmia e specieve të organizmave të gjallë, diversiteti i zonave natyrore, kushtet klimatike të ekzistencës, diversiteti i habitatit, etj.) është një tjetër veçori e rëndësishme e biosferës. Bazuar në konceptet e ekosistemit, diversiteti i specieve nuk është vetëm një vlerë aritmetike nën të cilën bota e gjallë nuk duhet të bjerë. Kjo është nevoja reale e çdo specie që ekziston në planet në zinxhirët trofikë të biogjeocenozave dhe biosferës në tërësi. Diversiteti i specieve duhet të ruhet për funksionimin normal të biosferës.

3 Origjina dhe evolucioni i biosferës

Teoritë e para shkencore në lidhje me origjinën e organizmave të gjallë në Tokë ishin teoritë e A. Oparin dhe J. Haldane. (Oparin, një biokimist rus, parashtroi një hipotezë në vitin 1923 në lidhje me mundësinë e shfaqjes së përbërjeve organike pa pjesëmarrjen e lëndës së gjallë.) Sipas këtyre teorive, në agimin e historisë gjeologjike, ndodhi sinteza abiogjenike, domethënë në oqeanet e para tokësore, të ngopura me komponime të ndryshme kimike të thjeshta, nën ndikimin e nxehtësisë së vullkaneve, goditjeve të rrufesë dhe faktorëve të tjerë mjedisorë filluan sintezën e substancave organike më komplekse dhe biopolimereve. Molekulat komplekse të aminoacideve u kombinuan rastësisht në polipeptide, të cilat nga ana e tyre krijuan krijesat e para të gjalla me përmasa mikroskopike.

Kjo hipotezë ka një pengesë të rëndësishme. Nuk ka asnjë fakt të vetëm që do të konfirmonte mundësinë e sintezës abiogjenike në Tokë të të paktën disa organizmave të gjallë të thjeshtë nga komponime jo të gjalla. Mijëra eksperimente mbi sinteza të tilla janë kryer në shumë laboratorë në mbarë botën. Amerikani S. Miller (1953), bazuar në përbërjen e mundshme të atmosferës parësore të Tokës (azoti, amoniaku, hidrogjeni, uji, metani), kaloi një shkarkesë elektrike përmes një përzierje gazesh në një pajisje të veçantë. Ai arriti të marrë molekula të disa aminoacideve (baza e proteinave). Këto eksperimente u përsëritën shumë herë, dhe disa shkencëtarë arritën të merrnin zinxhirë mjaft të gjatë të proteinave të thjeshta. Kjo eshte e gjitha! Askush nuk pati fatin të merrte një organizëm të vetëm të gjallë. Edhe nëse përdorni pajisje komplekse dhe kushte të caktuara, të cilat në fakt nuk kanë ndodhur në Tokë.

Kohët e fundit, matematikanët kanë llogaritur se probabiliteti i shfaqjes së një organizmi të gjallë nga blloqe jo të gjalla është praktikisht zero. L. Blumenfeld vërtetoi se probabiliteti i formimit të rastësishëm të të paktën një molekule të ADN-së (acidi deoksiribonukleik) gjatë gjithë ekzistencës së Tokës është 10 -800.

Teoritë e sintezës abiogjenike dhe të dhënave gjeologjike kundërshtojnë. Sado që të depërtojmë në thellësitë e historisë gjeologjike, në Tokë nuk janë gjetur asnjë gjurmë të një periudhe kur jeta nuk ekzistonte në të. Paleontologët kanë gjetur mbetje fosile të krijesave mjaft të organizuara komplekse - baktere, alga blu-jeshile, kërpudha të thjeshta në shkëmbinj që janë 3.8 miliardë vjet të vjetër (formimi i Tokës ishte 4-4.5 miliardë vjet më parë).

Megjithatë, teoritë e sintezës abiogjenike janë të përhapura dhe të njohura në ditët e sotme. Këto teori bazohen në disa parime të përgjithshme: 1) grumbullimi në oqean i substancave organike të sintetizuara në mënyrë abiogjenike; 2) në zonat e përqendrimit të substancave organike, u shfaqën molekula të afta për vetë-kopjim (përsëritje); 3) në bazë të replikuesve, u formuan mekanizmat e sintezës së matricës (përfshirë biosintezën e proteinave) dhe një kod gjenetik, i cili siguroi shfaqjen e qelizave të materies së gjallë.

Feja e sheh shfaqjen e jetës në Tokë si një akt krijimi nga Zoti.

Disa shkencëtarë, përfshirë Vernadsky, besojnë se organizmat e gjallë u sollën në Tokë nga hapësira me meteorë ose qytetërime hapësinore.

Vernadsky ishte i sigurt se jeta është gjeologjikisht e përjetshme, domethënë, nuk kishte epokë në historinë gjeologjike kur planeti ynë ishte i pajetë. Ai gjithashtu besonte se jeta është e njëjta bazë e përjetshme e Kozmosit siç janë materia dhe energjia. Bazuar në idenë e biosferës si një mekanizëm tokësor, por në të njëjtën kohë një mekanizëm kozmik, Vernadsky e lidhi formimin dhe evolucionin e saj me organizimin e kozmosit. "Na bëhet e qartë se jeta është një fenomen kozmik dhe jo thjesht tokësor." “... Nuk kishte fillim të jetës në Kozmos që ne vëzhgojmë, pasi nuk kishte fillim të këtij Kozmosi. Jeta është e përjetshme, ashtu si Kozmosi është i përjetshëm.” (Kjo konfirmohet nga aftësia e organizmave për të perceptuar informacionin nga hapësira, ndjeshmëria e organizmave ndaj veprimit të fushave elektromagnetike, etj.)

Të gjitha teoritë evolucionare, duke filluar me Çarls Darvinin, bazohen në pozicionin që zhvillimi vazhdon nga i thjeshtë në kompleks, se informacioni gjenetik kontrollohet nga mjedisi përmes përzgjedhjes natyrore të individëve më të fortë. Megjithatë, kjo nuk merr fare parasysh se janë krijesat më të thjeshta - prokariotët - ato që përshtaten më së miri me kushte të ndryshme tokësore. Ata ekzistuan në Tokë pa ndryshime të dukshme në strukturën e tyre për 3 miliardë vjet dhe gjatë gjithë ekzistencës së tyre ata ndryshuan aq ndjeshëm mjedisin dhe biosferën në tërësi sa që me ardhjen e organizmave të rinj, të organizuar kompleksisht ata u detyruan të zbeheshin në sfond. Aktualisht ato lulëzojnë në vende ku asgjë tjetër nuk mund të ekzistojë: në ujërat e kripura të përqendruara të disa liqeneve, ndenjat hidrotermale me temperaturë të lartë, madje edhe në reaktorët bërthamorë. Kështu, ekziston një qorrsokak evolucionar.

Krijuesi i teorisë së seleksionimit natyror, vetë Darvini, nuk mund të shpjegonte fenomenin kur, në procesin e evolucionit, format jo më progresive shpesh kanë përparësi. Sipas Darvinit, një tipar fiksohet në brezat pasardhës nëse, falë tij, organizmi përshtatet më mirë me kushtet e jetesës. Vetë mjedisi natyror kryen përzgjedhje - prandaj quhet natyral. Një individ i përshtatur më mirë ka një shans më të madh për të mbijetuar dhe për të prodhuar pasardhës. Jeta tregon shumë përjashtime nga ky rregull, edhe në evolucionin e vetë njeriut. Një person më i zhvilluar intelektualisht, me përvojë, më i arsimuar duhet të përshtatet më mirë me jetën, pasi di më mirë të lundrojë në rrethana të caktuara, por të dhënat statistikore tregojnë se janë pikërisht njerëzit e profesioneve që kërkojnë inteligjencë më të lartë ata që kanë më pak pasardhës.

Në Origjinën e Llojeve, Darvini shkroi se çdo organ kompleks u ngrit si rezultat i shumë ndryshimeve të vogla të njëpasnjëshme. Megjithatë, tani janë zbuluar mijëra organe të tilla që nuk përputhen me këtë rregull, domethënë nuk ka analog të organit në speciet e tjera, për shembull, gjëndra që sekreton helm në një gjarpër ose "kondensator" në një ngjala që shkakton goditje elektrike.

Darvini besonte se çdo specie duhet të paraprihet nga një specie mëmë pothuajse identike. Sidoqoftë, gjetjet e gjeologëve konfirmojnë se të gjitha speciet zëvendësuan njëra-tjetrën papritur papritur, pothuajse të pandryshuara gjatë ekzistencës së tyre, dhe gjithashtu u zhdukën papritur.

Nëse evolucioni ka ndodhur me të vërtetë përmes një ndryshimi gradual në disa tipare të specieve me konsolidimin e tyre të mëvonshëm, atëherë midis mbetjeve fosile të organizmave duhet të kishte një numër të madh të formave të ndërmjetme, por në një shtresë të caktuar shkëmbinjsh gjejmë mbetjet e vetëm një specie, dhe në shtresën ngjitur - të një lloji të ndryshëm. Kjo nuk mund të shpjegohet me një pamje jo të plotë paleontologjike - pse u zhdukën format e ndërmjetme të organizmave?

Le të shqyrtojmë fazat kryesore të evolucionit të biosferës.

Organizmat e parë të gjallë në Tokë ishin prokaritët (~ 3 miliardë vjet më parë) - organizmat më të thjeshtë, qelizave të të cilëve u mungon një bërthamë: bakteret, algat blu-jeshile; ato u ngritën në hidrosferë). Prokariotët ishin anaerobë, d.m.th. ekzistonte në një mjedis pa oksigjen (jetoi thellë në dete). Ata morën substancat dhe energjinë e nevojshme për jetën, kryesisht duke përdorur substancat organike të "supës së parë". Por në të njëjtën kohë ose pak më vonë, disa organizma mund të marrin energjinë e nevojshme përmes reaksioneve kimike (në procesin e kemosintezës) ose (më vonë) si rezultat i përthithjes dhe shndërrimit të energjisë diellore (në procesin e fotosintezës). Organizmat e parë kimiosintetikë oksiduan squfurin në sulfur hidrogjeni në squfur molekular ose hekur (+2) në hekur (+3). Bakteret e para fotosintetike janë cianobakteret (algat blu-jeshile). Ata krijuan molekula të sheqernave të thjeshta nga dioksidi i karbonit dhe uji me ndihmën e dritës së diellit, duke çliruar oksigjen. Oksigjeni u grumbullua në atmosferë, duke zëvendësuar gradualisht metanin dhe amoniakun. Në oqean u shfaqën organizma aerobikë që përdorën oksigjen për të oksiduar glukozën (për shpërbërjen e oksigjenit të sheqernave të thjeshta). Lënda e gjallë popullonte të gjithë hidrosulfurin, duke përfshirë shtresat sipërfaqësore të oqeanit dhe ujërat e tij të cekëta. Prokariotët patën një ndikim të madh në përbërjen e atmosferës, hidrosferës dhe litosferës (rritja e përmbajtjes së oksigjenit në atmosferë, përshpejtimi i proceseve të shkatërrimit të shkëmbinjve, formimi i tokës, etj.).

Pas prokariotëve, eukariotët u shfaqën në Tokë - organizma qelizat e të cilëve përmbajnë një bërthamë (~ 1.5-2 miliardë vjet më parë). Në fillim ata ishin njëqelizorë, dhe më pas u shfaqën organizmat shumëqelizorë (~ 700 milion vjet më parë). Besohet se rreth 600 milion vjet më parë, procesi më i rëndësishëm evolucionar filloi në biosferë - vendosja e kontinenteve nga organizmat e gjallë. E para prej tyre ishin bimë autotrofike më të ulëta. Rreth 500 milionë vjet më parë, u shfaqën bimët vaskulare dhe insektet. Gymnosperms u shfaqën rreth 350 milion vjet më parë, dhe bimët lulëzuar (angiosperms) dhe gjitarët u shfaqën në fund të periudhës Jurassic - rreth 100 milion vjet më parë (në epokën Mesozoic). Në epokën kenozoike: ~ 50 milion vjet më parë u shfaqën drithërat, ~ 20 milion vjet më parë diversiteti i specieve të gjitarëve u rrit, përmbajtja e oksigjenit në atmosferë u bë afër niveleve moderne.

Kështu, biosfera u formua në fazat e hershme të zhvillimit të jetës në Tokë, dhe shumë shpejt dhe në një formë mjaft komplekse. K. Tsiolkovsky besonte se lloje të shumta të organizmave të thjeshtë u ngritën në Tokë në të njëjtën kohë. Vernadsky gjithashtu theksoi të njëjtën ide.

Çfarë e shkakton ndryshueshmërinë e qenieve të gjalla në përgjithësi? Cila është forca lëvizëse e evolucionit? Zbulimi i kodit gjenetik na ka sjellë më pranë zgjidhjes së këtij misteri. Doli se spiralen e dyfishtë e ADN-së kodon të gjithë informacionin rreth organizmit dhe sipas këtij programi ndodh zhvillimi individual i tij. (Struktura e gjenomit* (*gjenoma është një grup gjenesh që përmbahen në një grup të vetëm kromozomesh të një organizmi të caktuar) të organizmave shumë të organizuar është shumë komplekse - ka 3 milionë çifte nukleotide në ADN-në e njeriut** (**nukleotide është një përbërje komplekse, pjesë përbërëse e acideve nukleike, përbërjeve organike me molekulare të lartë dhe përbërjeve të tjera biologjikisht aktive).) Për rrjedhojë, ndryshueshmëria e organizmave, shfaqja e specieve të reja në procesin e evolucionit, shoqërohen me një ndryshim në shënimet në kodin gjenetik. Është vërtetuar se informacioni gjenetik prishet nën ndikimin e faktorëve mutagjenë - rrezatimi, kimikatet aktive si pesticidet, temperatura etj. Mjedisi ndotet gjithnjë e më shumë nga këta faktorë për shkak të aktiviteteve teknologjike njerëzore. Lind pyetja: a po përgatitemi për një katastrofë “gjenetike”?

Bazuar në arritjet e gjenetikës, mund të supozohet se evolucioni i botës organike ndodh për shkak të shfaqjes së mutacioneve, domethënë devijimeve të rastësishme në të dhënat gjenetike nën ndikimin e faktorëve mjedisorë mutagjenë. Nëse vetitë e reja janë të dobishme për organizmin, ato fiksohen nga seleksionimi natyror.

Por: rezultatet e hulumtimeve gjenetike tregojnë se shumica e mutacioneve janë të dëmshme për trupin. Individët që lindin pas ndikimit mutagjen të rrezatimit ose kimikateve janë infertilë dhe të paqëndrueshëm. Dihet gjithashtu se speciet e reja të edukuara artificialisht përmes hibridizimit priren të "ndahen" në paraardhësit e tyre me kalimin e kohës (një hibrid i një ujku dhe një qeni ndahet në një ujk dhe një qen pas disa brezash). Kjo tregon se trupi i reziston akumulimit të gabimeve (mutacioneve) në kodin gjenetik – përfshirë mekanizmin e riparimit të kodit. Përfundimi vijon: shfaqja e një specie të re organizmash për shkak të mutacioneve nuk ka gjasa.

Nëse krahasoni strukturën e një qelize në trupin e njeriut dhe një qelizë të një kafshe të thjeshtë (për shembull, një ciliate), nuk mund të gjeni ndonjë ndryshim thelbësor. Megjithatë, secila nga qelizat e qenieve shumë të organizuara, përveç funksioneve normale (frymëmarrje, metabolizëm), kryen edhe disa funksione të veçanta që lidhen me jetën e organizmit. Në një gjendje të izoluar, një qelizë e një organizmi shumë të organizuar nuk mund të jetojë, ajo funksionon vetëm në bashkëpunim dhe në bashkëpunim me qelizat e tjera.

Programi për funksionimin e një qelize është shkruar që në fillim në strukturën e saj kromozomale, të përfshirë në gjene.

Studimi i evolucionit të biosferës na lejon të konkludojmë se çdo krijesë e gjallë lind, zhvillohet dhe përmbush programin e saj jetësor si pjesë përbërëse e një superorganizmi të madh - biosferës. Ai, nga ana tjetër, është një produkt i superorganizmit kozmik - Galaxy. Dhe të gjitha galaktikat janë, si të thuash, qeliza të një super-superorganizmi - Kozmosi.

K. Tsiolkovsky përmblodhi mendimet e tij për ne dhe vendin tonë në Kozmos: “Gjithçka krijohet nga Universi. Ajo është fillimi i të gjitha gjërave, gjithçka varet nga ajo. Njeriu dhe vullneti i tij janë vetëm një manifestim i vullnetit të Universit... asnjë atom i vetëm i Universit nuk i shpëton ndjesisë së një jete më të lartë inteligjente. Është e mundur që pyetja "Çfarë lindi Universin?" Nuk mund të vësh bast fare.” Tsiolkovsky besonte se mund të merret me mend vetëm shkaku i Kozmosit.

Ne e dimë vetëm në terma të përgjithshëm se si kryhet programi i evolucionit të biosferës. Në veçanti, u përcaktua se në përgjithësi, procesi i evolucionit mund të konsiderohet si një rritje në vëllimin e informacionit gjenetik. Për shembull, sasia e informacionit tek gjitarët është 100 mijë herë më e madhe se tek bakteret. Për më tepër, jo vetëm madhësia e zinxhirit gjenetik, por edhe struktura e tij kanë një rëndësi të madhe. Evolucioni i biosferës tregon gjithashtu se me çdo ndikim në biosferë (natyrore ose antropogjene), homeostaza e saj sigurohet duke ruajtur diversitetin biologjik.

Mund të themi një veçori tjetër të evolucionit të biosferës - ritmin e saj në rritje. Pra, nëse e marrim në mënyrë konvencionale moshën e Tokës (4.5 miliardë vjet) si një ditë (24 orë), atëherë në njësi të tilla jeta në Tokë ekziston përafërsisht 20 orë, organizmat e parë të gjallë dolën nga deti në tokë për 6 orë. 35 minuta më parë, gjitarët ekzistojnë për 3 orë 46 minuta, njeriu - për 10 sekondat e fundit. Dhe ndryshimet më të mëdha në përbërjen dhe karakteristikat e biosferës ndodhën pikërisht në këto 10 sekonda.

4 Evolucioni i njeriut. Noosferë

Shfaqja në Tokë e Arsyes, bartës i së cilës është njeriu, ndryshoi rrënjësisht rrjedhën e evolucionit të biosferës. Sipas disa shkencëtarëve, përfshirë biologun e famshëm dhe shkrimtarin e trillimeve shkencore I. Efremov, vetëm një person në kushte tokësore mund të bëhej bartës i arsyes. (Shkrimtarët fantastiko-shkencor: Simak - lule inteligjente, Strugatsky - qen, Lem - një oqean mendimtar i protoplazmës. Biologu amerikan Bilinsky beson se në kushte të caktuara zvarranikët dhe oktapodët inteligjentë mund të shfaqen në Tokë.) Për këtë, një person ka gjithçka të nevojshme: organe të fuqishme shqisore dhe, mbi të gjitha, vizion, të cilat mund të mbulojnë një hapësirë ​​të madhe dhe të regjistrojnë me saktësi objektet; gjymtyrë të zhvilluara të afta për të kryer punë; Forma e një personi, tiparet e tij si një kafshë që mendon nuk janë të rastësishme, ato korrespondojnë më së shumti me një organizëm që ka një tru të madh mendues. Çfarë do të thotë "tru i madh"? Shumica e antropologëve sot besojnë se ekziston një nivel i caktuar minimal i trurit nën të cilin pronari i tij nuk mund të bëhet inteligjent. Kjo është 700-750 cm 3. Megjithatë, nga ana tjetër, masa e trurit nuk është kushti i vetëm që një kafshë të bëhet inteligjente. Edhe më e rëndësishme është struktura e saj, në veçanti struktura e brendshme e korteksit cerebral.

Tek njerëzit modernë, vëllimi i trurit varion nga 1200-2000 cm3. Shkencëtarët kanë zbuluar se aftësitë e mundshme të trurit të njeriut tejkalojnë nevojat fiziologjike me shumë shkallë. Zhvillimi i trurit të homonoidëve të parë ndodhi shumë më shpejt sesa kërkoheshin ndryshimet mjedisore. Truri i njeriut arriti nivelin e tij modern të kompleksitetit shumë kohë përpara se të lindte kultura dhe qytetërimi. Sipas disa vlerësimeve, truri modern i njeriut përdoret në jo më shumë se 2-3% të potencialit të tij. Duket se evolucioni njerëzor parashikoi paraprakisht nevojat e ardhshme të njeriut dhe e pajisi atë me një "kompjuter" të tillë, nyjet kryesore të të cilit janë bllokuar dhe do të përdoren një ditë më vonë.

Nga pikëpamja gjenetike, të afërmit më të afërt të njerëzve në mbretërinë e kafshëve janë majmunët. Struktura e molekulave të ADN-së së njerëzve dhe shimpanzeve ndryshon me vetëm 2%. Sipas gjenetistëve, njerëzit u ndanë nga majmunët e mëdhenj rreth 5 milionë vjet më parë. Por paraardhësit e njerëzve - Australopithecus, dhe më pas Neandertalët dhe Sinanthropus - nuk janë paraardhësit tanë. Shkencëtarët tani besojnë se evolucioni i njerëzve modern filloi shumë më afër kohës së tanishme sesa mendohej më parë. Rreth 200 mijë vjet më parë, për çfarë arsye nuk dihet ende, në Afrikën Jugore u shfaq një grup i vogël njerëzish të tipit modern (Cro-Magnons), pasardhësit e të cilëve 100 mijë vjet më vonë u vendosën në Afrikë, dhe më pas u vendosën në të gjithë botën (përmes Isthmusi i Suezit, duke arritur në Euroazi). Ata ndryshonin nga Neandertalët në shtatin e tyre të gjatë, trupin e hollë, ballin e lartë, por më pak forcën fizike. Për ca kohë, Neandertalët jetuan pranë Homosapiens, por ata nuk mund të përballonin konkurrencën me krijesat inteligjente. Me kalimin e kohës, Neandertalët nuk u zhvilluan, por u degraduan, pasi Neandertalët e mëvonshëm qëndrojnë më larg nga njerëzit modernë sesa ata të mëparshëm. Kjo është një degë pa rrugëdalje (ashtu si sinantropet dhe format e tjera të homonoideve të lashta).

Shtëpia stërgjyshore e njeriut u krijua në bazë të studimit të ADN-së së grupeve të ndryshme racore. Shumica e ADN-së është e përqendruar në bërthamat e qelizave. Në çdo brez, ADN-ja bërthamore ndryshon ndërsa linjat stërgjyshore të babait dhe nënës ndërrohen. Por qelizat përmbajnë ADN nga metakondria (formacione të veçanta që i japin qelizës energji). ADN-ja e metakondrisë trashëgohet vetëm përmes linjës amtare, d.m.th. kjo ADN mund të ndryshojë vetëm nëpërmjet mutacioneve të rastësishme. Biologët amerikanë, bazuar në një analizë të ADN-së së metakondrive, kanë vërtetuar se të gjithë njerëzit modernë nga rajone të ndryshme kanë të njëjtin paraardhës, dhe, përveç kësaj, një orë "gjenetike" ra në duart e specialistëve - për shkak të mutacioneve, ADN-së ndryshon strukturën e saj me 3% gjatë 1 milion viteve. Kështu, u zbulua se ADN-ja më e vjetër është tek gratë afrikane (200 mijë vjet), më e reja është tek gratë aziatike (100 mijë vjet), dhe më e reja është tek gratë evropiane (50 mijë vjet). Rrjedhimisht, migrimi njerëzor shkoi nga Afrika në Azi dhe më pas në Evropë; Dallimet racore midis njerëzve u shfaqën relativisht kohët e fundit.

Evolucioni i njeriut është i pazakontë. Ndryshe nga të gjithë organizmat e tjerë, njerëzit përdorin zjarrin, mjetet, strehimin, veshjet dhe mjetet dhe teknikat e tjera për të krijuar mjedisin e tyre të qëndrueshëm. Një person nuk ka nevojë të ndryshojë organizatën e tij nën ndikimin e ndryshimeve në mjedis. Prandaj, evolucioni i tij fizik praktikisht u ndal. Duke ruajtur mjedisin e tij të brendshëm, njeriu vazhdon të ndryshojë mjedisin në një shkallë gjithnjë e më të madhe. Duke marrë parasysh aftësitë e mundshme të trurit të njeriut, mund të imagjinohen aftësitë e një personi për vetë-përmirësim dhe zhvillim intelektual.

Njeriu është një faktor i ri në biosferën e Tokës. Njeriu jo vetëm që ndikon në mjedis, por gjithashtu ndryshon me shpejtësi të madhe strukturën e vetë themeleve të biosferës. Në këtë drejtim, lind koncepti i noosferës. Koncepti i "noosferës" u shfaq në lidhje me vlerësimin e rolit të njeriut në evolucionin e biosferës.

Koncepti i "noosferës" lidhet me paraqitjen e njeriut në biosferë dhe evolucionin e tij.

Termi noosferë u propozua për herë të parë në vitet '30 nga filozofët dhe natyralistë francezë (Teilhard de Chardin, Le Roy). Fjalë për fjalë, termi do të thotë "sferë e mendjes" (noos - mendje).

Noosfera është faza më e lartë e zhvillimit të biosferës, e lidhur me shfaqjen dhe krijimin e një shoqërie të qytetëruar në të, me periudhën kur veprimtaria inteligjente njerëzore bëhet faktori kryesor përcaktues i zhvillimit. Mendimi shkencor dhe veprimtaria njerëzore kanë ndryshuar strukturën e biosferës, duke shkaktuar ndryshime fizike dhe kimike në të gjitha lëvozhgat e saj (atmosferë, litosferë, hidrosferë).

Koncepti i "noosferës" u mbush me kuptim dhe u zhvillua nga Vernadsky, në veçanti, në 1944, në artikullin "Disa fjalë për noosferën", botuar para vdekjes së tij, shkencëtari jep mendimet e tij për zhvillimin e mëtejshëm të biosferës. dhe kalimi i tij në një cilësi të re - noosfera. Vernadsky theksoi rolin e veçantë të materies së gjallë në proceset planetare, në krijimin dhe zhvillimin e biosferës. Ndër të gjitha qeniet e gjalla, ai veçoi njeriun si një forcë të fuqishme gjeologjike të aftë për të ndikuar në rrjedhën e proceseve të ndryshme në mjedisin e Tokës dhe hapësirën afër Tokës të mbuluar nga ndikimi i tij. Një person është në gjendje ta rindërtojë këtë mjedis sipas ideve dhe nevojave të tij (në sajë të punës dhe inteligjencës njerëzore).

Në të vërtetë, gjatë 500 viteve të fundit, njerëzimi ka zotëruar forma të reja të energjisë - avull, elektrike, bërthamore; mësuar të përdorë pothuajse të gjithë elementët kimikë. Njeriu depërtoi thellë në tokë dhe u ngrit dhjetëra kilometra mbi sipërfaqen e saj, shkoi në hapësirën e jashtme dhe ndërtoi stacione hapësinore.

Njerëzimi ka zotëruar të gjithë biosferën dhe ka fituar pavarësi shumë më të madhe nga mjedisi sesa organizmat e tjerë. Sipas Vernadsky, noosfera është mjedisi që rrethon njerëzit, në të cilin proceset natyrore të metabolizmit dhe energjisë kontrollohen nga shoqëria. Njeriu, sipas Vernadsky, është pjesë e biosferës, funksioni i saj specifik. Në të njëjtën kohë, ndikimi i njeriut në natyrë është dukshëm i ndryshëm në natyrë nga format e tjera të materies së gjallë. Meqenëse disa ndryshime në biosferë që kanë ndodhur nën ndikimin e veprimtarisë njerëzore janë të padëshirueshme për njerëzit, Vernadsky beson se ata duhet të bëjnë përpjekje të caktuara për të shpëtuar, për shembull, disa lloje bimësh dhe kafshësh. Për më tepër, vetëm ajo që është e dobishme dhe e dobishme për njerëzit duhet të ruhet në biosferë. Në përgjithësi, mjedisi është i huaj për një person dhe kulturën e tij dhe i bën presion një personi. Biosfera konsiderohet si një material ndërtimor për krijimin e noosferës. Mendja njerëzore në të ardhmen do të jetë forca kryesore udhëzuese në zhvillimin e noosferës.

Qasja e Vernadskit ndaj këtij problemi është në thelb racionaliste. Noosfera në këndvështrimin e Vernadsky është në të vërtetë sinonim i teknosferës që po krijohet sot në Tokë. Tani brenda noosferës ekzistojnë: teknosfera - një grup objektesh artificiale të krijuara nga aktiviteti antropogjen, dhe objekte natyrore të ndryshuara nga ky aktivitet; antroposferë - tërësia e njerëzve si organizma; sociosferë - sfera e veprimtarisë së prodhimit shoqëror, marrëdhëniet shoqërore.

Vernadsky besonte se njeriu, me ndihmën e arsyes, mund të kontrollojë proceset në biosferë. "Në një fazë të caktuar të zhvillimit të tij, një person detyrohet të marrë përgjegjësinë për evolucionin e mëtejshëm të planetit, përndryshe ai nuk do të ketë të ardhme." Në të vërtetë, njeriu ka arritur arritje të mëdha: ai shkoi në hapësirë, zotëroi sekretet e energjisë termonukleare dhe mësoi të klononte kafshët. Sidoqoftë, 50 vjet pas botimit të veprave të Vernadsky, doli se zhvillimi i teknosferës kontribuon në shkatërrimin e biosferës, në veçanti zonat e saj kryesore jetike për ekzistencën njerëzore. Dhe tani është e qartë se evolucioni i shoqërisë njerëzore nuk duhet të synojë pushtimin e mjedisit natyror, por harmonizimin e tij. (Girusov: ndërprerja e zhvillimit të veprimtarisë njerëzore nuk duhet të shkojë kundër, por në unison me organizimin e biosferës, sepse njerëzimi, duke formuar noosferën, është i lidhur me të gjitha rrënjët e tij në biosferë.)

Sipas ideve moderne, noosfera është një sferë e ndërveprimit harmonik midis natyrës dhe shoqërisë. Kjo është një e ardhme ideale. Faktori përcaktues në funksionimin e noosferës nuk është zhvillimi spontan natyror, por inteligjenca, arsyeja dhe mençuria e lartë njerëzore. Baza e procesit noosferik duhet të jetë kalimi i njerëzimit në autotrofi shoqërore (sigurimi i burimeve energjetike dhe lëndëve të para bazuar në integritetin e prodhimit shoqëror dhe bioteknologjisë - ripërdorim i përsëritur i substancave dhe materialeve natyrore dhe të sintetizuara). Për të kaluar në noosferë, është e nevojshme të kapërcehet konflikti midis natyrës ciklike dhe jo-mbeturinave të proceseve biogjene të metabolizmit dhe energjisë. Është e nevojshme të kapërcehet qasja konsumatore ndaj natyrës, konservatorizmi i të menduarit, të krijohen teknologji më të avancuara të prodhimit dhe të kalohet në menaxhim të arsyeshëm dhe racional.

Noosfera nënkupton gjithashtu jetën e njerëzve në një botë pa luftëra dhe fatkeqësi sociale, në një botë me pasuri materiale, produkte miqësore me mjedisin dhe një mjedis të pandotur.

Sot, ideja e Vernadsky, sipas së cilës mendja njerëzore mund të kontrollojë të gjitha proceset në biosferë, duket absolutisht joreale. Yu. Odum beson (1986) se megjithë aftësitë dhe aftësitë e mendjes njerëzore për të kontrolluar proceset natyrore, megjithatë është shumë herët të flasim për noosferën, pasi një person nuk mund të parashikojë të gjitha pasojat e veprimeve të tij. Këtë e dëshmojnë problemet e shumta mjedisore që kanë lindur në planetin tonë.

Një numër shkencëtarësh (Kurazhkovsky, 1992) besojnë se është e saktë të flitet në kohën e tanishme për ekzistencën e fazave fillestare të zhvillimit të noosferës, të cilat kanë dallime thelbësore nga gjendja e saj e ardhshme. Filozofi modern rus V. Kutirev beson se noosfera si harmoni është një shembull tipik i utopisë.

Përcaktoni shkencën e ekologjisë.

Emërtoni seksionet kryesore të ekologjisë tradicionale.

Kush dhe kur e prezantoi termin "ekologji"?

Kur u shfaq ekologjia si një disiplinë e pavarur?

Në cilat periudha mund të ndahet historia e zhvillimit të mjedisit?

Çfarë studion ekologjia moderne?

Çfarë është një "krizë globale mjedisore"?

Cilat janë dukuritë kryesore që shënojnë krizën aktuale globale mjedisore?

Çfarë përfshin koncepti i "mjedisit natyror"?

Nga cilat sfera përbëhet atmosfera?

Emërtoni veçoritë karakteristike të troposferës dhe stratosferës.

Në cilën zonë ndodhet shtresa e ozonit?

Cila është përbërja kimike e atmosferës?

Cilat janë funksionet kryesore ekologjike të atmosferës?

Çfarë është "litosfera"?

Si formohet toka?

Nga çfarë përbërësish përbëhet toka?

Cilat janë funksionet kryesore ekologjike të litosferës në përgjithësi dhe tokës në veçanti?

Çfarë përfshin "hidrosfera"?

Cilat janë rezervat e ujit të freskët në Tokë?

Emërtoni funksionet kryesore ekologjike të hidrosferës.

Jepni konceptin e "biosferës".

Cilat janë tiparet kryesore të biosferës (sipas Vernadsky)?

Emërtoni karakteristikat kryesore sasiore të biosferës.

Cili është përbërësi kryesor i biosferës?

Cilat janë karakteristikat e materies së gjallë?

Emërtoni llojet kryesore të materies në biosferë, jepni shembuj.

Cilët janë kufijtë e biosferës?

Përcaktoni konceptet "prodhues", "konsumator", "dekompozues".

Cila është skema e përgjithshme e transferimit të materies dhe energjisë në biosferë?

Jepni karakteristikat kryesore të prodhuesve, konsumatorëve, dekompozuesve.

Cilat hipoteza ekzistojnë për origjinën e jetës në Tokë?

Jepni një përshkrim të shkurtër të fazave kryesore të evolucionit të biosferës.

Si ndryshon evolucioni i njeriut nga evolucioni i organizmave të tjerë të gjallë?

Çfarë është "noosfera"?

Kush dhe kur prezantoi konceptin e "noosferës"?

Biosfera e Tokës është një kompleks kompleks global që bashkon të gjithë organizmat e gjallë dhe atë pjesë të natyrës së pajetë që shkëmben energji me materien e gjallë, ndikon në të dhe ndikohet vetë prej saj. Termi "biosferë" u shfaq në shkencë falë J. Lamarck dhe E. Suess në shekullin e 19-të. Sidoqoftë, doktrina e biosferës u krijua vetëm në fillim të shekullit të 20-të, dhe një kontribut i madh në zhvillimin e saj i takoi shkencëtarit të shquar sovjetik V.I. Ai ishte i pari që e konsideroi funksionimin e të gjitha gjallesave dhe ndërveprimin e tyre me planetin si një proces dinamik kompleks.

Vernadsky gjithashtu i kushtoi vëmendje epokës kur lindi biosfera, domethënë fazat më të hershme të historisë së Tokës.

Kufijtë e shpërndarjes së jetës në Tokë

Kufijtë e biosferës përcaktohen nga përshtatshmëria e kushteve fizike dhe kimike për ekzistencën e organizmave të gjallë. Kufiri i poshtëm i shpërndarjes së jetës konsiderohet të jetë izotermia 100 °C në litosferë, e vendosur në një thellësi prej rreth 6 km, ose fundi i oqeanit (rreth 11 km). Megjithatë, këto vlerësime mund të nënvlerësohen, pasi ka organizma ekstremofile në det të thellë që mund të tolerojnë temperatura mbi 200 °C (uji nuk zien atje në presion të lartë). Pra, litosfera teorikisht mund të banohet shumë më thellë, por në përgjithësi, jeta aktive vështirë se është e mundur nën 3-4 km.

Kufijtë e sipërm të biosferës përcaktohen nga lartësia e shtresës së ozonit dhe nuk ngrihen mbi 15-20 km. Në fakt, organizmat e gjallë mund të jenë aktivë në lartësi deri në 8-9 km. Në përgjithësi, jeta është shumë e larmishme dhe mund të përshtatet me një shumëllojshmëri kushtesh. Por kur dhe si lindi gjithë kjo pasuri?

Laborator në një planet të ri

Sinteza primare organike mund të ketë ndodhur në një re protoplanetare gaz-pluhur në fazat e hershme të formimit të Sistemit Diellor. Pra, Toka e porsalindur ndoshta tashmë përmbante një sasi të mjaftueshme të lëndës organike të thjeshtë.

Ekzistojnë gjithashtu prova gjeologjike që regjimi i temperaturës së Tokës që në fillim (mosha e planetit tonë është 4,5-4,6 miliardë vjet) lejoi ekzistencën e ujit në fazën e lëngshme. Degazimi i nëntokës duhet të ketë ndodhur mjaft aktivisht, pasi planeti nuk kishte ende një kore të trashë. Vullkanet krijuan atmosferën kryesore dhe hidrosferën dhe furnizuan substanca kimikisht aktive. Meteoritët dhe kometat ranë në sipërfaqe. Cikli gjeokimik përfshinte shumë substanca që vazhdimisht hynin në reaksione, shndërroheshin në komponime të reja dhe ato, nga ana tjetër, reagonin me njëra-tjetrën.

Autokataliza - motori i përparimit

Por si mund të dilte edhe sistemi më primitiv i jetesës nga një përzierje e tillë përbërësish? Për një kohë të gjatë, shumë shkencëtarë e konsideruan të kotë kërkimin për një përgjigje për këtë pyetje. Problemi u ngrit vetëm në fillim të viteve 1980, kur teoria e sistemeve të vetëorganizimit u përfshi në zgjidhjen e tij.

Lërini disa reagime të ndodhin në një substrat. Pastaj ato më të ngadalta do të fillojnë të zbehen dhe të ndalojnë, domethënë do të zëvendësohen nga ato që rrjedhin shpejt. Kështu, tashmë në fazat e hershme të evolucionit prebiologjik, seleksionimi natyror fillon të veprojë. Reaksionet zinxhir (autokatalitike) të përshpejtuara nga produktet e tyre kanë një avantazh. Në nivelet e ardhshme të organizimit - ciklet autokatalitike dhe hiperciklet - proceset zgjidhen gjithashtu për efikasitet dhe kompleksitet, pasi pas arritjes së një niveli të caktuar kompleksiteti i sistemit bëhet i vetëqëndrueshëm dhe mund të rritet.

Duhet të theksohet se termodinamika klasike është e pafuqishme për të ndihmuar në pyetjen se si dhe kur u ngrit biosfera, dhe të gjitha këto përfundime u bënë nga shkencëtarët brenda kornizës së joekuilibrit, termodinamikës Prigogine. Në këtë kontekst, jeta përkufizohet si një proces i vetëorganizimit kimik të bazuar në autokatalizën e komponimeve të karbonit me peshë të lartë molekulare në kushte jo ekuilibër, dhe mund të konsiderohet një mjedis i gjallë primitiv - një pellg në të cilin zhvillohen reaksionet e përmendura. Është fjalë për fjalë materie e gjallë - pa krijesa. Një biosferë e tillë primare është praktikisht e së njëjtës moshë me Tokën. Në çdo rast, nëse është më i ri se planeti ynë, atëherë jo shumë.

Bota e ARN-së dhe qeniet e para të gjalla

Sipas një teorie shumë premtuese që është zhvilluar me sukses kohët e fundit, organizmat e parë, të izoluar nga mjedisi i jashtëm, u shfaqën në bazë të cikleve të ARN-së. Ata ende nuk kishin as ADN dhe as proteina.

ADN-ja në organizmat modernë ruan informacionin trashëgues, proteinat kryejnë punë aktive në qelizë, ARN në përgjithësi shërben si një lloj ndërmjetësi - lexon informacionin dhe siguron sintezën e proteinave. Si ADN-ja ashtu edhe proteina janë të pafuqishme pa njëra-tjetrën dhe pa ARN, por ajo mund të bëjë gjithçka - pa dyshim, më keq se "specialistët e ngushtë", por në fillim kjo mund të mos ketë qenë një pengesë kritike. Përndryshe, ne do të duhet të pranojmë se në një fazë evolucioni kimik krijoi menjëherë ADN, ARN, proteina, i mbylli ato në qelizat e para dhe funksionet e shpërndara në mënyrë rigoroze - probabiliteti për këtë është me të vërtetë shumë i vogël.

ARN-të e para primitive, në çdo rast, u sintetizuan në mënyrë shumë më efikase nga lëndë organike me peshë të ulët molekulare sesa një "spirale e dyfishtë" komplekse. Paralelisht, pati një proces të formimit të koacervateve - pika uji-lipidike, prekursorë të membranës qelizore. Dhe sapo "zgjidhja e gjallë" e ARN-së u mbështjellë në një guaskë të bashkuar, u ngrit organizmi i parë autonom. Filmi i membranës mbajti një gradient kimik midis zgavrës së brendshme dhe mjedisit, duke parandaluar që materiet e gjalla të shpërndaheshin - kjo u bë një avantazh i madh.

Në rrjedhën e zhvillimit të mëtejshëm të biosferës, stafetën në ruajtjen e informacionit trashëgues e mori ADN-ja, e cila siguron saktësi më të madhe, aktivitetin katalitik e morën proteinat e stampuara me të njëjtën ARN, por kjo e fundit nuk mbeti boshe. Në fund të fundit, pa të qeliza është e vdekur.

Gjurmët e jetës së lashtë në gurë dhe gjene

Shkencëtarët janë të detyruar të kërkojnë përgjigje për pyetjet se si dhe kur u ngrit biosfera dhe cila është historia e saj e hershme në modelet teorike dhe eksperimentet laboratorike, pasi sipërfaqja parësore e Tokës është shkatërruar prej kohësh nga proceset e mëvonshme gjeologjike.

Gjurmët më të vjetra të jetës deri më sot janë gjetur në Grenlandë, Kanada dhe Australi. Më të besueshmet prej tyre datojnë 3.7 miliardë vjet më parë dhe tregojnë se edhe atëherë kishte bashkësi komplekse mikroorganizmash, disa prej tyre fotosintetikë (cianobakteret ose paraardhësit e tyre).

Një drejtim tjetër i kërkimit qëndron në fushën e biologjisë molekulare. Meqenëse të gjitha speciet e gjalla janë të afërm, është e mundur, duke ndërtuar një pemë filogjenetike të specieve, të përcaktohet afërsisht koha kur ekzistonte "Paraardhësi i Fundit i Përbashkët Universal" (LUCA). Ky nuk është organizmi i parë në Tokë, por ai ka jetuar shumë kohë më parë - sipas shkencëtarëve, rreth 4 miliardë vjet më parë. Për këtë organizëm u përcaktua grupi i saktë i gjeneve që kishte, por nuk dihet nëse "Luka" ishte një specie e veçantë mikroorganizmash apo një bashkësi speciesh që shkëmbenin materiale trashëgimore.

Jeta po transformon planetin

Edhe në fazat e hershme të ekzistencës së saj, biosfera mori pjesë aktive në evolucionin e Tokës. Merita më e rëndësishme e organizmave njëqelizorë të lashtë Prekambrian është, natyrisht, krijimi i një atmosfere të qëndrueshme oksiduese. Por jeta gjithashtu pati një ndikim të madh në natyrën e sedimentimit dhe formimit të xeheve. Për shembull, depozitat më të rëndësishme të mineralit të hekurit, siç është anomalia magnetike e Kurskut, u formuan për shkak të aktivitetit të baktereve fotosintetike në oqeanet e epokës Paleoproterozoike 2.5-2 miliardë vjet më parë.

Pasi arriti në tokë, jeta filloi të punojë në peizazhe. Në fakt, ishte biosfera që krijoi tokën si të tillë. Në fund të fundit, derisa u ngritën tokat dhe u përhapën bimët më të larta, nuk kishte një kufi të qartë "tokë-rezervuar", rrjedhja e ujit në oqeane ishte e bazuar në zonë dhe nuk kishte shtretër të qëndrueshëm lumenjsh.

Të gjithë e dinë për naftën dhe qymyrin. Por vargmalet malore të Himalajeve, Alpeve dhe Kaukazit përbëhen nga gurë gëlqerorë dhe shumica e këtij shkëmbi është me origjinë biogjene. Këto male dikur ishin kafshë deti. Predhat e tyre, nga më i vogli tek më i madhi, formuan disa nga shkëmbinjtë sedimentarë më të zakonshëm.

Funksionet e biosferës

Ne shikuam disa shembuj se si jeta po ndryshon fytyrën e planetit. Le të përmbledhim atë që dihet për funksionet e biosferës.

Së pari, ai është i përfshirë në ndryshimin dhe ruajtjen e përbërjes së atmosferës dhe ujërave natyrore. Së dyti, ai transporton, si dhe grumbullon ose shpërndan, domethënë rishpërndan substanca të ndryshme. Së treti, ai kryen një funksion të formimit të mjedisit. E gjithë kjo mund të përmblidhet si një proces i renditjes dhe stabilizimit të cikleve gjeokimike të Tokës. Ajo kryhet për shkak të përthithjes, transformimit, akumulimit dhe lëshimit të energjisë diellore nga përbërësit strukturorë të identifikuar nga Vernadsky në doktrinën e tij të biosferës: një grup organizmash të gjallë, biogjene, bioinerte dhe lëndë inerte.

E pandashme nga Toka

Që nga momenti kur u ngrit biosfera (megjithëse me shumë mundësi nuk kishte asnjë moment të saktë), të gjithë përbërësit e saj ndërveprojnë ngushtë me njëri-tjetrin dhe me pjesën tjetër të predhave gjeologjike të planetit - atmosferën, hidrosferën, litosferën. Sistemi Tokë-biosferë mbulohet nga shumë reagime pozitive dhe negative në një sërë nivelesh - nga biogjeocenozat individuale deri tek proceset globale në shkallët kohore gjeologjike.

Biosfera kuptohet si tërësia e të gjithë organizmave të gjallë në planet. Ata banojnë në çdo cep të Tokës: nga thellësitë e oqeaneve, zorrët e planetit deri në hapësirën ajrore, kjo është arsyeja pse shumë shkencëtarë e quajnë këtë guaskë sfera e jetës. Vetë raca njerëzore jeton në të.

Përbërja e biosferës

Biosfera konsiderohet ekosistemi më global në planetin tonë. Ai përbëhet nga disa sfera. Ai përfshin, domethënë, të gjitha burimet ujore dhe rezervuarët e Tokës. Këto janë Oqeani Botëror, ujërat nëntokësore dhe sipërfaqësore. Uji është edhe hapësira e jetesës së shumë qenieve të gjalla dhe një substancë e nevojshme për jetën. Siguron rrjedhën e shumë proceseve.

Biosfera përmban një atmosferë. Ka organizma të ndryshëm në të, dhe ai vetë është i ngopur me gazra të ndryshëm. Me vlerë të veçantë është oksigjeni, i cili është i nevojshëm për jetën e të gjithë organizmave. Atmosfera gjithashtu luan një rol jetik në natyrë, duke ndikuar në motin dhe klimën.

Litosfera, përkatësisht shtresa e sipërme e kores së tokës, është pjesë e biosferës. Ajo është e banuar nga organizma të gjallë. Kështu, insektet, brejtësit dhe kafshët e tjera jetojnë në thellësi të Tokës, bimët rriten dhe njerëzit jetojnë në sipërfaqe.

Bota dhe janë banorët më të rëndësishëm të biosferës. Ata zënë një hapësirë ​​të madhe jo vetëm në tokë, por edhe cekët në nëntokë, banojnë në trupa ujorë dhe gjenden në atmosferë. Format e bimëve ndryshojnë: nga myshqet, likenet dhe barishtet deri te shkurret dhe pemët. Sa i përket kafshëve, përfaqësuesit më të vegjël janë mikrobet dhe bakteret njëqelizore, dhe më të mëdhenjtë janë krijesat tokësore dhe detare (elefantët, arinjtë, rinocerontët, balenat). Ata të gjithë kanë një shumëllojshmëri të gjerë, dhe secila specie është e rëndësishme për planetin tonë.

Rëndësia e biosferës

Biosfera është studiuar nga shkencëtarë të ndryshëm në të gjitha epokat historike. V.I i kushtoi shumë vëmendje kësaj guacke. Vernadsky. Ai besonte se biosfera përcaktohet nga kufijtë brenda të cilëve jeton materia e gjallë. Vlen të përmendet se të gjithë përbërësit e tij janë të ndërlidhur, dhe ndryshimet në një zonë do të çojnë në ndryshime në të gjitha predha. Biosfera luan një rol jetik në shpërndarjen e rrjedhave të energjisë në planet.

Kështu, biosfera është hapësira e jetesës së njerëzve, kafshëve dhe bimëve. Ai përmban substanca thelbësore dhe burime natyrore si uji, oksigjeni, toka dhe të tjera. Njerëzit kanë një ndikim të rëndësishëm tek ajo. Në biosferë ka një cikël elementësh në natyrë, jeta është në ecje të plotë dhe kryhen proceset më të rëndësishme.

Ndikimi i njeriut në biosferë

Ndikimi i njeriut në biosferë është i paqartë. Me çdo shekull, aktiviteti antropogjen bëhet më intensiv, shkatërrues dhe në shkallë të gjerë, kështu që njerëzit kontribuojnë në shfaqjen jo vetëm të problemeve mjedisore lokale, por edhe globale.

Një nga rezultatet e ndikimit njerëzor në biosferë është zvogëlimi i numrit të florës dhe faunës në planet, si dhe zhdukja e shumë specieve nga faqja e dheut. Për shembull, vargjet e bimëve po zvogëlohen për shkak të aktiviteteve bujqësore dhe shpyllëzimit. Shumë pemë, shkurre dhe barëra janë dytësore, domethënë, specie të reja u mbollën në vend të mbulesës parësore bimore. Nga ana tjetër, popullatat e kafshëve shkatërrohen nga gjuetarët jo vetëm për ushqim, por edhe për të shitur në tregun e zi lëkurat e vlefshme, kockat, pendët e peshkaqenëve, tufat e elefantit, brirët e rinocerontit dhe pjesë të ndryshme të trupit.

Aktiviteti antropogjen ndikon mjaft fuqishëm në procesin e formimit të tokës. Kështu, lërimi i fushave çon në erozionin e erës dhe ujit. Një ndryshim në përbërjen e mbulesës bimore çon në faktin se speciet e tjera marrin pjesë në procesin e formimit të tokës, dhe, për rrjedhojë, formohet një lloj tjetër i tokës. Për shkak të përdorimit të plehrave të ndryshme në bujqësi dhe shkarkimit të mbetjeve të ngurta dhe të lëngshme në tokë, përbërja fizike dhe kimike e tokës ndryshon.

Proceset demografike kanë një ndikim negativ në biosferë:

• Popullsia e planetit po rritet, duke konsumuar gjithnjë e më shumë burime natyrore;
• shkalla e prodhimit industrial po rritet;
• ka më shumë mbeturina;
• Sipërfaqja e tokës bujqësore po rritet.

Vlen të përmendet se njerëzit kontribuojnë në ndotjen e të gjitha shtresave të biosferës. Sot ka një shumëllojshmëri të madhe të burimeve të ndotjes:

• gazrat e shkarkimit të automjeteve;
• grimcat e lëshuara gjatë djegies së karburantit;
• substanca radioaktive;
• produktet e naftës;
• çlirimet e komponimeve kimike në ajër;
• mbeturinat e ngurta komunale;
• pesticide, plehra minerale dhe agrokimike;
• ujërat e zeza të pista si nga ndërmarrjet industriale ashtu edhe ato komunale;
• pajisje elektromagnetike;
• karburant bërthamor;
• viruset, bakteret dhe mikroorganizmat e huaj.

E gjithë kjo çon jo vetëm në ndryshime në ekosistemet dhe një reduktim të biodiversitetit në tokë, por edhe në ndryshime klimatike. Për shkak të ndikimit të racës njerëzore në biosferë, ndodh shkrirja e akullnajave dhe ndryshimet në nivelin e oqeaneve dhe deteve, reshjet acidike etj.

Me kalimin e kohës, biosfera bëhet gjithnjë e më e paqëndrueshme, gjë që çon në shkatërrimin e shumë ekosistemeve në planet. Shumë shkencëtarë dhe figura publike mbrojnë zvogëlimin e ndikimit të komunitetit njerëzor në natyrë, në mënyrë që të ruhet biosfera e Tokës nga shkatërrimi.

Përbërja materiale e biosferës

Përbërja e biosferës mund të shihet nga këndvështrime të ndryshme. Nëse flasim për përbërjen e materialit, atëherë ai përfshin shtatë pjesë të ndryshme:

• Lënda e gjallë është tërësia e qenieve të gjalla që banojnë në planetin tonë. Ata kanë një përbërje elementare, dhe në krahasim me predha të tjera kanë një masë të vogël, ushqehen me energji diellore, duke e shpërndarë atë në mjedisin e tyre. Të gjithë organizmat përbëjnë një forcë të fuqishme gjeokimike, të shpërndarë në mënyrë të pabarabartë në të gjithë sipërfaqen e tokës.
• Substanca biogjene. Këto janë ato përbërës mineralo-organik dhe thjesht organikë që janë krijuar nga qeniet e gjalla, përkatësisht lëndët djegëse fosile.
• Substanca inerte. Këto janë burime inorganike që formohen pa pjesëmarrjen e qenieve të gjalla, më vete, domethënë rërë kuarci, argjila të ndryshme, si dhe burime ujore.
• Substanca bioinerte e përftuar nga bashkëveprimi i përbërësve të gjallë dhe inertë. Këto janë toka dhe shkëmbinjtë me origjinë sedimentare, atmosfera, lumenjtë, liqenet dhe ujërat e tjera sipërfaqësore.
• Substancat radioaktive si elementet uranium, radium, torium.
• Atomet e shpërndara. Ato formohen nga substanca me origjinë tokësore kur ndikohen nga rrezatimi kozmik.
• Materie kozmike. Trupat dhe substancat e formuara në hapësirën e jashtme bien në tokë. Këto mund të jenë ose meteorite ose fragmente të pluhurit kozmik.

Shtresat e biosferës

Vlen të përmendet se të gjitha predhat e biosferës janë në ndërveprim të vazhdueshëm, kështu që ndonjëherë është e vështirë të dallohen kufijtë e një shtrese të veçantë. Një nga predhat më të rëndësishme është aerosfera. Ai arrin një nivel afërsisht 22 km mbi tokë, ku ka ende qenie të gjalla. Në përgjithësi, kjo është hapësira ajrore ku jetojnë të gjithë organizmat e gjallë. Kjo guaskë përmban lagështi, energji diellore dhe gazra atmosferikë:

• oksigjen;
• ozoni;
• argon;
• nitrogjen;
• avujt e ujit

Numri i gazeve atmosferike dhe përbërja e tyre varet nga ndikimi i qenieve të gjalla.

Gjeosfera është një pjesë integrale e biosferës, ajo përfshin tërësinë e qenieve të gjalla që banojnë në sipërfaqen e tokës. Kjo sferë përfshin litosferën, botën e florës dhe faunës, ujërat nëntokësore dhe mbështjellësin e gazit të tokës.

Një shtresë e rëndësishme e biosferës është hidrosfera, domethënë të gjitha trupat ujore pa ujëra nëntokësore. Kjo guaskë përfshin Oqeanin Botëror, ujërat sipërfaqësore, lagështinë atmosferike dhe akullnajat. E gjithë sfera ujore është e banuar nga qenie të gjalla - nga mikroorganizmat te algat, peshqit dhe kafshët.

Nëse flasim më në detaje për guaskën e ngurtë të Tokës, ajo përbëhet nga toka, shkëmbinjtë dhe mineralet. Në varësi të mjedisit të vendndodhjes, ekzistojnë lloje të ndryshme toke, të cilat ndryshojnë në përbërjen kimike dhe organike dhe varen nga faktorët mjedisorë (bimësia, trupat ujorë, kafshët e egra, ndikimi antropogjen). Litosfera përbëhet nga një numër i madh i mineraleve dhe shkëmbinjve, të cilët janë të pranishëm në sasi të pabarabarta në tokë. Për momentin, janë zbuluar më shumë se 6 mijë minerale, por vetëm 100-150 specie janë më të zakonshmet në planet:

• kuarc;
• feldspat;
• olivina;
• apatitet;
• gips;
• karnalit;
• kalcit;
• fosforite;
• sylvinite etj.

Në varësi të sasisë së shkëmbinjve dhe përdorimit të tyre ekonomik, disa prej tyre janë me vlerë, veçanërisht lëndët djegëse fosile, xehet e metaleve dhe gurët e çmuar.

Sa i përket botës së florës dhe faunës, kjo është një guaskë që përfshin, sipas burimeve të ndryshme, nga 7 deri në 10 milionë specie. Me sa duket, rreth 2.2 milion specie jetojnë në ujërat e Oqeanit Botëror dhe rreth 6.5 milion jetojnë në tokë. Ka afërsisht 7.8 milion përfaqësues të botës shtazore në planet dhe rreth 1 milion bimë nga të gjitha speciet e njohura të qenieve të gjalla, jo më shumë se 15% janë përshkruar, kështu që njerëzimit do t'i duhen qindra vjet për të eksploruar dhe përshkruar të gjitha. specie ekzistuese në planet.

Lidhja e biosferës me predha të tjera të Tokës

Të gjithë përbërësit e biosferës janë në marrëdhënie të ngushtë me predha të tjera të Tokës. Ky manifestim mund të shihet në ciklin biologjik, kur kafshët dhe njerëzit lëshojnë dioksid karboni, ai absorbohet nga bimët, të cilat lëshojnë oksigjen gjatë fotosintezës. Kështu, këto dy gaze rregullohen vazhdimisht në atmosferë për shkak të marrëdhënieve të ndërsjella të sferave të ndryshme.

Një shembull është toka - rezultat i ndërveprimit të biosferës me predha të tjera. Në këtë proces marrin pjesë qeniet e gjalla (insektet, brejtësit, zvarranikët, mikroorganizmat), bimët, uji (ujërat nëntokësore, reshjet, rezervuarët), masa ajrore (era), shkëmbinjtë formues të tokës, energjia diellore, klima. Të gjithë këta përbërës ndërveprojnë ngadalë me njëri-tjetrin, gjë që kontribuon në formimin e tokës me një normë mesatare prej 2 milimetra në vit.

Kur përbërësit e biosferës ndërveprojnë me predha të gjalla, formohen shkëmbinj. Si rezultat i ndikimit të qenieve të gjalla në litosferë, formohen depozita të qymyrit, shkumës, torfe dhe gur gëlqeror. Gjatë ndikimit të ndërsjellë të qenieve të gjalla, hidrosferës, kripërave dhe mineraleve dhe një temperaturë të caktuar, formohen koralet dhe prej tyre, nga ana tjetër, shfaqen shkëmbinj nënujorë koralorë dhe ishuj. Kjo gjithashtu bën të mundur rregullimin e përbërjes së kripës së ujërave të Oqeanit Botëror.

Llojet e ndryshme të relievit janë rezultat i drejtpërdrejtë i lidhjes së biosferës me shtresat e tjera të tokës: atmosferën, hidrosferën dhe litosferën. Kjo ose ajo formë e relievit ndikohet nga regjimi ujor i zonës dhe reshjet, natyra e masave ajrore, rrezatimi diellor, temperatura e ajrit, çfarë lloje të florës rriten këtu, cilat kafshë banojnë në këtë territor.

Rëndësia e biosferës në natyrë

Rëndësia e biosferës si një ekosistem global i planetit nuk mund të mbivlerësohet. Bazuar në funksionet e guaskës së të gjitha gjallesave, mund të kuptohet rëndësia e saj:

• Energjisë. Bimët janë ndërmjetës midis Diellit dhe Tokës, dhe, duke marrë energji, një pjesë e saj shpërndahet midis të gjithë elementëve të biosferës, dhe një pjesë përdoret për të formuar lëndë ushqyese.
• Gazi. Rregullon sasinë e gazeve të ndryshme në biosferë, shpërndarjen, transformimin dhe migrimin e tyre.
• Përqendrimi. Të gjitha krijesat nxjerrin në mënyrë selektive përbërës biogjenikë, kështu që ato mund të jenë të dobishme dhe të rrezikshme.
• Shkatërrues. Ky është shkatërrimi i mineraleve dhe shkëmbinjve, substancave organike, që kontribuon në një qarkullim të ri të elementeve në natyrë, gjatë të cilit shfaqen substanca të reja të gjalla dhe jo të gjalla.
• Mjedis-formues. Ndikon në kushtet mjedisore, përbërjen e gazeve atmosferike, shkëmbinjtë me origjinë sedimentare dhe shtresën e tokës, cilësinë e mjedisit ujor, si dhe ekuilibrin e substancave në planet.

Për një kohë të gjatë, roli i biosferës ishte nënvlerësuar, pasi në krahasim me sferat e tjera masa e materies së gjallë në planet është shumë e vogël. Pavarësisht kësaj, qeniet e gjalla janë një forcë e fuqishme e natyrës, pa të cilën shumë procese, si dhe vetë jeta, do të ishin të pamundura. Në procesin e veprimtarisë së qenieve të gjalla, ndërveprimet e tyre me njëri-tjetrin dhe ndikimi i tyre në lëndën e pajetë, formohet vetë bota natyrore dhe pamja e planetit.

Roli i Vernadsky në studimin e biosferës

Teoria e biosferës u zhvillua për herë të parë nga Vladimir Ivanovich Vernadsky. Ai e izoloi këtë guaskë nga sferat e tjera tokësore, përditësoi kuptimin e saj dhe paraqiti se është një sferë shumë aktive që ndryshon dhe ndikon në të gjitha ekosistemet. Shkencëtari u bë themeluesi i një disipline të re - biogjeokimia, në bazë të së cilës u vërtetua doktrina e biosferës.

Duke studiuar lëndën e gjallë, Vernadsky arriti në përfundimin se të gjitha format e relievit, klima, atmosfera, shkëmbinjtë me origjinë sedimentare janë rezultat i veprimtarisë së të gjithë organizmave të gjallë. Një nga rolet kryesore në këtë u jepet njerëzve që kanë një ndikim të madh në rrjedhën e shumë proceseve tokësore, duke qenë një element i caktuar që zotëron një forcë të caktuar që mund të ndryshojë fytyrën e planetit.

Vladimir Ivanovich prezantoi teorinë e të gjitha gjallesave në veprën e tij "Biosfera" (1926), e cila kontribuoi në shfaqjen e një dege të re shkencore. Në punën e tij, akademiku prezantoi biosferën si një sistem integral, tregoi përbërësit e saj dhe marrëdhëniet e tyre, si dhe rolin e njerëzve. Kur lënda e gjallë ndërvepron me lëndën inerte, ndikohen një sërë procesesh:

• gjeokimike;
• biologjike;
• biogjenike;
• gjeologjike;
• migrimi i atomeve.

Vernadsky nënvizoi se kufijtë e biosferës janë fusha e ekzistencës së jetës. Zhvillimi i tij ndikohet nga oksigjeni dhe temperatura e ajrit, uji dhe elementet minerale, toka dhe energjia diellore. Shkencëtari gjithashtu identifikoi përbërësit kryesorë të biosferës, të diskutuar më lart, dhe identifikoi atë kryesor - materien e gjallë. Ai gjithashtu formuloi të gjitha funksionet e biosferës.

Ndër dispozitat kryesore të mësimit të Vernadsky mbi mjedisin e jetesës, mund të dallohen tezat e mëposhtme:

• biosfera mbulon të gjithë mjedisin ujor deri në thellësitë e oqeanit, përfshin shtresën sipërfaqësore të tokës deri në 3 kilometra dhe hapësirën ajrore deri në kufirin e troposferës;
• tregoi ndryshimin midis biosferës dhe predhave të tjera në dinamizmin e saj dhe aktivitetin e vazhdueshëm të të gjithë organizmave të gjallë;
• Specifikimi i kësaj guaske qëndron në qarkullimin e vazhdueshëm të elementeve të natyrës së gjallë dhe të pajetë;
• aktiviteti i materies së gjallë ka çuar në ndryshime të rëndësishme në të gjithë planetin;
• ekzistenca e biosferës përcaktohet nga pozicioni astronomik i Tokës (distanca nga Dielli, pjerrësia e boshtit të planetit), e cila përcakton klimën dhe rrjedhën e cikleve të jetës në planet;
• Energjia diellore është burimi i jetës për të gjitha krijesat në biosferë.

Ndoshta këto janë konceptet kryesore për mjedisin jetësor që Vernadsky parashtroi në mësimin e tij, megjithëse veprat e tij janë globale dhe kërkojnë kuptim të mëtejshëm, ato janë ende të rëndësishme deri në ditët e sotme. Ata u bënë bazë për kërkimet e shkencëtarëve të tjerë.

konkluzioni

Për ta përmbledhur, vlen të përmendet se jeta në biosferë shpërndahet ndryshe dhe në mënyrë të pabarabartë. Një numër i madh i organizmave të gjallë jetojnë në sipërfaqen e tokës, qofshin ato ujore apo tokësore. Të gjitha qeniet vijnë në kontakt me ujin, mineralet dhe atmosferën, duke qenë në komunikim të vazhdueshëm me ta. Kjo është ajo që siguron kushte optimale për jetën (oksigjen, ujë, dritë, nxehtësi, lëndë ushqyese). Sa më thellë në ujërat e oqeanit ose nëntokësore, aq më monotone është jeta. Lënda e gjallë përhapet gjithashtu në një zonë dhe vlen të përmendet diversiteti i formave të jetës në të gjithë sipërfaqen e tokës. Për të kuptuar këtë jetë, do të na duhen më shumë se një duzinë vjet, apo edhe qindra, por duhet të vlerësojmë biosferën dhe ta mbrojmë atë nga ndikimi ynë i dëmshëm njerëzor sot.

Njerëzit zakonisht e quajnë hapësirën përreth natyrë ose habitat. Shumica prej nesh morën njohuri themelore për këtë koncept në mësimet e shkollës: historia natyrore (klasa 3), gjeografia dhe biologjia (4), anatomia dhe kimia (6). Por pak e kuptojnë se si janë bashkuar këto shkenca, përveç se të gjitha i përkasin fushës së shkencës natyrore. Për të përmbledhur të gjitha njohuritë njerëzore për botën përreth nesh, u krijua një emër i madh - biosfera. Pavarësisht shumë viteve të kërkimit dhe studimit të kujdesshëm, planeti Tokë ende u jep shkencëtarëve arsye për të menduar për proceset që ndodhin në të.

Përkufizimi

Çfarë quhet biosferë? Shumë interpretime të këtij termi mund të gjenden në literaturë, dhe të gjitha ndryshojnë në përmbajtje, por janë pothuajse identike në kuptim. Më shpesh, biosfera është emri që i jepet ekosistemit global të planetit, i cili përfshin njerëzit si një nga speciet e pakta. Nëse e përkthejmë emrin "biosferë" fjalë për fjalë nga gjuha e lashtë greke, atëherë ai ka dy rrënjë. "Sferë" do të thotë "rajon, sferë, top", dhe rrënja "bios" përkthehet si "jetë". Rezultati është një emër mjaft i gjerë dhe i saktë, i cili, në thelb, përcakton një shkencë komplekse dhe të shumëanshme. V.I. Vernadsky jep një përgjigje të zgjeruar për pyetjen se çfarë quhet biosferë. Ai e përkufizon këtë koncept si një kompleks njohurish shkencore për Tokën, i cili përfshin gjeografinë, gjeokiminë, biologjinë dhe gjeologjinë. Biosfera është një koleksion që është i bashkuar sipas parimit të pranisë së qenieve të gjalla dhe habitatit të tyre. Të gjitha sferat janë të ndryshme në përbërje, funksione dhe veti, por secila prej tyre luan një rol të rëndësishëm në ekzistencën dhe evolucionin e botës përreth nesh.

Doktrina e biosferës

Filozofi, shkencëtari, gjeologu dhe biokimisti V.I. Vernadsky krijoi një sistem integral të njohurive. Para fillimit të shekullit të 20-të, ka pasur shumë punë kërkimore për studimin e Tokës dhe proceset që ndodhin në të, por shkencëtari i madh rus arriti të thellojë dhe përgjithësojë këtë material. Në fillim të shekullit të 19-të, natyralisti francez Lamarck përcaktoi konceptin fillestar të shkencës së ardhshme, por nuk i dha një emër. Paleontologu dhe gjeologu austriak Eduard Suess shpiku termin "biosferë" në 1875, i cili përdoret edhe sot. Ai do ta përkufizojë këtë shkencë si njohuri për të gjitha gjallesat në planetin tonë. Vetëm 50 vjet më vonë Vernadsky do të provojë ndërlidhjen e organizmave të gjallë dhe qarkullimin e tyre. Çfarë quhet biosferë në fazën e tanishme? Kjo është një nga guaskat e planetit në të cilën ndërveprojnë elementë natyrorë me origjinë të ndryshme, është kombinimi i tyre që krijon një sistem unik, të ekuilibruar.

Atmosferë

Predha e jashtme ajrore e planetit Tokë. Pjesa më e madhe e masës së saj është e përqendruar afër sipërfaqes, dhe në lartësi shtrihet për tre mijë kilometra. Atmosfera është më e lehta nga të gjitha predhat, ajo nuk largohet nga sipërfaqja vetëm për shkak të forcës gravitacionale të planetit, por me rritjen e lartësisë shtresat e saj shkarkohen gradualisht. siguron mbrojtje nga rrezatimi diellor radioaktiv duke ulur nivelin e rrezatimit ultravjollcë që arrin në tokë. Atmosfera përmban gazra: dioksid karboni, azot, oksigjen, argon, të cilët sigurojnë ekzistencën e organizmave të gjallë.

Hidrosfera

Biosfera e Tokës përfshin një pjesë të guaskës ujore të planetit. Përbërja e tij ndryshon sipas gjendjes së grumbullimit të substancës. Hidrosfera bashkon të gjitha burimet ujore në planet, të cilat mund të jenë në formë të lëngshme, të gaztë dhe të ngurtë. Shtresat sipërfaqësore të Oqeanit Botëror shërbejnë për rishpërndarjen e nxehtësisë që vjen nga Dielli përmes atmosferës. Uji ka një rëndësi të veçantë në procesin e ciklit të substancave në natyrë, pasi është fraksioni më i lëvizshëm. Organizmat e biosferës kanë zotëruar plotësisht elementin e ujit, ato mund të gjenden në depresionet më të thella të Oqeanit Botëror dhe në akullnajat Arktike. Përbërja kimike e hidrosferës përfshin këto elemente kryesore: magnez, natrium, klor, squfur, karbon, kalcium, etj.

Litosferë

Në sistemin tonë diellor, jo të gjithë planetët kanë një guaskë të fortë, Toka është një përjashtim në këtë rast. Litosfera është një masë e madhe shkëmbi (të ngurtë) që përbëjnë një pjesë të tokës dhe shërbejnë si shtrati i Oqeanit Botëror. Trashësia e kësaj guaskë të Tokës varion nga 70 deri në 250 kilometra, përbërja e saj është më e larmishme në sasinë e aluminit, hekurit, oksigjenit, magnezit, kaliumit, natriumit etj.), të cilat janë të nevojshme për ekzistencën e të gjithë organizmave të gjallë. . Kjo gjeosferë karakterizohet nga gjerësia më e vogël e shtresës së shpërndarjes së jetës. Më e zhvilluara është shtresa e sipërme e litosferës, e cila është disa metra e gjatë. Ndërsa shkoni më thellë, temperatura dhe dendësia e guaskës së fortë rritet, e cila, së bashku me mungesën e dritës, nuk lejon që organizmat e gjallë të ekzistojnë.

Biosfera

Kjo gjeosferë bashkon të gjitha guaskat e Tokës (hidrosfera, atmosfera dhe litosfera) nga prania e lëndës së gjallë në to. Për të gjithë njerëzimin, roli i biosferës është i vështirë të mbivlerësohet, ai është mjedisi dhe burimi i origjinës. Ky është një sistem kompleks i marrëdhënieve që përcaktojnë mundësinë e ekzistencës së çdo organizmi për shkak të shkëmbimit të materies dhe energjisë. Më shumë se 40 elementë kimikë janë të përfshirë në procesin e çiklizmit që ndodh vazhdimisht midis përbërjeve organike dhe inorganike. Burimi kryesor i energjisë është Dielli. Toka ndodhet në distancën optimale nga ylli dhe është e pajisur me një pengesë mbrojtëse në formën e një atmosfere. Prandaj, së bashku me lëndën e gjallë, energjia diellore është faktori më i rëndësishëm biokimik në ekzistencën e biosferës. Për shkak të ndikimit të një sërë faktorësh, proceset që ndodhin kanë një formë të plotë ciklike, ato sigurojnë qarkullimin e materies midis atmosferës, litosferës, hidrosferës dhe organizmave të gjallë.

Kufijtë e biosferës

Kur analizohet shtrirja e guaskës së biosferës, mund të shihet shpërndarja e saj e pabarabartë. Kufiri i poshtëm ndodhet në shtresat e litosferës, ai nuk bie nën 4 km. Shtresa e sipërme e kores së tokës - toka - është shtresa më e ngopur e biosferës për sa i përket densitetit të lëndës së gjallë. Hidrosfera, e cila përfshin hapësirat e Oqeanit Botëror, lumenjtë, liqenet, kënetat dhe akullnajat, përfshihet plotësisht në "guaskën e gjallë". Përqendrimet më të larta të organizmave vërehen në shtresat sipërfaqësore dhe bregdetare të rezervuarëve, por jeta ekziston edhe në depresionet e detit të thellë, në një thellësi maksimale prej më shumë se 11 km dhe në sedimentet e poshtme. Kufiri i sipërm i biosferës ndodhet në një distancë prej 20 km nga sipërfaqja. Atmosfera kufizon "shtresën e gjallë" në mburojën e ozonit, mbi të cilën organizmat do të shkatërrohen nga rrezatimi ultravjollcë me valë të shkurtër. Kështu, përqendrimi maksimal i lëndës së gjallë është në kufijtë e litosferës dhe atmosferës.

Kompleksi

Doktrina e biosferës u krijua nga V.I. Vernadsky, i cili gjithashtu përcaktoi rolin kryesor të organizmave në formimin dhe funksionimin e "guaskës së gjallë" të Tokës. Më parë, shkencëtarë të tjerë dolën në përfundime të ngjashme, por natyralisti rus ishte në gjendje të provonte domosdoshmërinë e pranisë në strukturën e përbërjeve inorganike, të cilat gjithashtu marrin pjesë në ciklin e përgjithshëm. Sipas mendimit të tij, biosfera ka përbërjen e mëposhtme:

1. Organizmat e gjallë (masa biologjike, tërësia e të gjitha llojeve).
2. Substanca biogjene (krijohet gjatë jetës së organizmave të gjallë dhe është produkt i përpunimit të tyre).
3. (komponime inorganike që krijohen pa pjesëmarrjen e organizmave të gjallë).
4. Substanca bioinerte (e formuar së bashku nga organizmat e gjallë dhe lënda inerte).
5. Substanca me origjinë kozmike.
6. Atomet e shpërndara.

Historia e origjinës

Miliarda vjet më parë, u formua guaska e fortë e Tokës - litosfera. Faza e mëtejshme e formimit të asaj që quhet biosferë ndodhi për shkak të proceseve gjeologjike që lëvizën pllakat tektonike, shkaktuan shpërthime vullkanike, tërmete etj. Pas formimit të formave të qëndrueshme gjeologjike, radha e shfaqjes së organizmave të gjallë. Ata ishin në gjendje të zhvillohen për shkak të emetimeve aktive të elementeve të ndryshëm biokimikë që ndodhën gjatë formimit të litosferës. Lënda e gjallë ka krijuar kushte të pranueshme për jetën për disa miliona vjet. Për shkak të evolucionit të tij gradual, u formua përbërja e gazit të atmosferës. Ndërveprimi i vazhdueshëm i përbërjeve organike dhe inorganike nën ndikimin e energjisë së Diellit bëri të mundur që materia e gjallë të përhapet në të gjithë territorin e planetit dhe të ndryshojë ndjeshëm pamjen e saj.

Evolucioni

Organizmat e parë të gjallë në Tokë u shfaqën në hidrosferë, shfaqja e tyre graduale në tokë zgjati për një periudhë mjaft të gjatë. Zhvillimi i një guaskë tjetër të biosferës - litosferës, shkaktoi formimin e shtresës së ozonit. Nëpërmjet procesit të fotosintezës, një masë e madhe biologjike thithi dioksid karboni nga atmosfera dhe lëshoi ​​oksigjen. Në këtë rast, materia e gjallë përdor praktikisht energji - Dielli. Organizmat aerobikë, të cilëve u mungonte lënda organike në trashësinë e hidrosferës, dolën në sipërfaqen e tokës dhe përshpejtuan ndjeshëm procesin e evolucionit për shkak të ciklit të energjisë. Aktualisht, "guaska e gjallë" e Tokës është në një gjendje ekuilibri të qëndrueshëm, por njerëzimi po ka një ndikim gjithnjë e më negativ në të. Po krijohet një sferë e re e tokës - noosfera, ajo nënkupton një bashkëpunim më harmonik midis njeriut dhe natyrës, por kjo është një temë e veçantë dhe shumë interesante për studim. Biosfera vazhdon të funksionojë, pavarësisht nga një rënie e konsiderueshme e biomasës, "guaska e gjallë" kërkon të kompensojë dëmin e shkaktuar nga aktiviteti njerëzor. Historia tregon se ky proces mund të marrë një periudhë të konsiderueshme kohore.

Funksionet biokimike

Komponenti kryesor në strukturën e biosferës është biomasa. Kryen të gjitha funksionet biokimike të "guaskës së gjallë", ruan përbërjen e saj në një gjendje ekuilibri dhe siguron procesin e qarkullimit të substancave dhe energjisë. Funksioni i gazit ruan përbërjen optimale të atmosferës. Ajo kryhet nëpërmjet fotosintezës së bimëve, të cilat çlirojnë oksigjen dhe thithin dioksidin e karbonit. Organizmat e gjallë lëshojnë CO 2 kur nxirren dhe gjatë dekompozimit. Shkëmbimi i gazit ndodh vazhdimisht në të gjatë reaksioneve kimike. Funksioni i energjisë konsiston në thithjen dhe transformimin nga biomasa (bimët) e një burimi të jashtëm - rrezet e diellit. Funksioni i përqendrimit siguron akumulimin e të gjithë organizmave në procesin e jetës akumulojnë nivelin e kërkuar të elementeve biokimike, të cilat pas vdekjes së tyre kthehen në biosferë në formën e përbërjeve organike dhe inorganike. Funksioni redoks është një reaksion biokimik. Ndodh gjatë jetës së një organizmi të gjallë dhe është një lidhje e nevojshme në ciklin e substancave.

Biomasa

Të gjithë organizmat e gjallë shpërndahen në mënyrë të pabarabartë nëpër sferat e tokës. Përqendrimi më i lartë i biomasës vërehet në kryqëzimet e gjeosferave të planetit. Kjo ndodh për shkak të formimit të kushteve optimale të jetesës (temperatura, lagështia, presioni, prania e përbërjeve biokimike). Përbërja e biomasës gjithashtu nuk është uniforme. Në tokë, bimët kanë përparësi në hidrosferë, baza e materies së gjallë janë kafshët. Dendësia e biomasës varet nga vendndodhja gjeografike, thellësia e habitatit në litosferë dhe lartësia në atmosferë. Numri i llojeve të bimëve dhe kafshëve është shumë i madh, por habitati i të gjithë organizmave është biosfera. Biologjia, si shkencë më vete, shpjegon në masë të madhe të gjitha proceset që ndodhin në të. Kjo është origjina, riprodhimi, migrimi i të gjitha llojeve të biomasës.

Karakteristikat e biosferës

Rëndësia dhe shkalla e "guaskës së gjallë" të Tokës do të sigurojë studimin e saj të vazhdueshëm nga gjeneratat e reja të shkencëtarëve të natyrës. Sistemi është unik në integritetin, zhvillimin dinamik dhe ekuilibrin e tij. Karakteristika e tij kryesore dhe më befasuese është stabiliteti dhe aftësia e tij për t'u rikuperuar. Numri i fatkeqësive gjatë ekzistencës së biosferës si film i gjallë i planetit është i madh. Ato çuan në zhdukjen e pjesës më të madhe të biomasës, ndryshuan ndjeshëm pamjen e planetit dhe korrigjuan proceset që ndodhin në sipërfaqen e tij dhe në bërthamë. Por pas çdo goditjeje, biosfera rikthehej në një formë të modifikuar, duke iu përshtatur ndikimit negativ ose duke e shtypur atë. Kjo është arsyeja pse biosfera e tokës është një organizëm i gjallë që mund të rregullojë në mënyrë të pavarur të gjitha proceset që ndodhin në natyrë.

Perspektivat e zhvillimit

Çdo fëmijë modern në shkollën fillore studion një lëndë si historia natyrore (klasa e tretë). Në këto mësime, ata i shpjegojnë vogëlushit me çfarë rregullash jeton. Ndoshta ia vlen të ndryshosh pak programin dhe t'i mësosh fëmijët të respektojnë dhe duan natyrën, atëherë njerëzimi do të jetë në gjendje të krijojë një gjeosferë të re. Të gjitha njohuritë për biosferën e grumbulluar ndër shekuj duhet të zbatohen për zhvillimin e mëtejshëm të saj, gjë që do të nënkuptojë bashkimin e natyrës dhe njeriut. Para se të jetë tepër vonë për të korrigjuar dëmet e shkaktuara në mjedis, njerëzit duhet të mendojnë për faktin se "guaska e gjallë" e Tokës mund të rikuperohet, por në të njëjtën kohë mund të eliminojë një objekt që shkakton dëme të vazhdueshme në integritetin e tij. dhe harmoni.

Shkenca Politike: Fjalor-Libër referencë

Biosfera

(nga greke jeta dhe sfera e bios)

rajoni i jetës aktive, që mbulon atmosferën e poshtme, hidrosferën dhe litosferën e sipërme. Në biosferë, organizmat e gjallë (materia e gjallë) dhe habitati i tyre janë të lidhur organikisht dhe ndërveprojnë me njëri-tjetrin, duke formuar një sistem integral dinamik. Termi "biosferë" u prezantua në 1875 nga E. Suess. Doktrina e biosferës si guaska aktive e Tokës, në të cilën aktiviteti i përgjithshëm i organizmave të gjallë (përfshirë njerëzit) manifestohet si një faktor gjeokimik i shkallës dhe rëndësisë planetare, u krijua nga V. I. Vernadsky (1926).

Fillimet e shkencës moderne natyrore. Thesaurus

Biosfera

zona e ekzistencës dhe shpërndarjes së jetës në Tokë. Përfshin pjesën e poshtme të atmosferës (në këtë kuptim të quajtur aerobiosferë), hidrosferën (hidrobiosferën), sipërfaqen e tokës (terrabiosferën) dhe litosferën (litobiosferën), të banuara nga organizma të gjallë që variojnë nga 5-6 km thellësi në Tokë deri në 12-17 km mbi Tokë. Termi "biosferë" u fut në shkencë nga gjeologu austriak Eduard Suess (1875), dhe doktrina e tij si guaska aktive e Tokës, në të cilën tërësia e aktiviteteve të të gjithë organizmave të gjallë, përfshirë njerëzit, që nga antropogjeni. manifestohet si një faktor gjeokimik i shkallës dhe rëndësisë planetare, u krijua nga mendimtari i madh rus V.I. Njësia elementare strukturore dhe funksionale e biosferës është një biogjeocenozë, domethënë një bashkësi organizmash që ndërveprojnë me njëri-tjetrin (biocenozë) dhe me habitatin inorganik (biotopi). Në biogjeocenozë, organizmat dhe mjedisi formojnë një sistem të vetëm dinamik dhe, falë kësaj, janë në gjendje të kryejnë ciklin biologjik të materies - bazën për pafundësinë e jetës në planet. Qarkullimi i substancave në formën e cikleve biogjeokimike është një kusht i domosdoshëm për ekzistencën në rruzullin tokësor të një sistemi ekologjik të shkallës planetare - biosferës. Sipas V.I. Vernadsky, lënda e biosferës përbëhet nga 7 pjesë të ndërlidhura: 1) materie e gjallë, 2) lëndë biogjene (lëndë djegëse fosile, gurë gëlqerorë, etj.), 3) lëndë inerte (për shembull, shkëmbinj magmatikë), 4) bioinerte. materie materie (në veçanti toka), 5) lëndë radioaktive, 6) atome të shpërndara dhe 7) lëndë me origjinë kozmike (për shembull meteoritët). Biosfera përmban pjesën më të madhe të burimeve natyrore; Lëndët djegëse fosile dhe shkëmbinjtë sedimentarë në thelb krijohen nga materia e gjallë e planetit. Aktiviteti i mikroorganizmave është i lidhur me reshjet e sulfideve të metaleve, formimin e xeheve të bakrit, uraniumit, selenit, etj. I gjithë cikli i substancave që ndodhin në shkallën e biosferës, rrjedha e energjisë që kalon nëpër të, është për shkak të një burim - Dielli. Është krijuar një marrëdhënie e ngushtë (sasiore) midis sasive të energjisë diellore hyrëse dhe sasisë së lëndës së gjallë të formuar, e shprehur në formën e ligjit të ruajtjes së biomasës në Tokë, të zbuluar nga Vernadsky.

Fjalor i termave dhe përkufizimeve mjedisore

Biosfera

habitati i organizmave të gjallë në planetin Tokë, ekosistemi më i madh. Termi B. u propozua nga gjeologu austriak E. Suess (1875), por një doktrinë e plotë e B. u krijua nga shkencëtari rus V. I. Vernadsky (1926), i cili vërtetoi rolin transformues gjeologjik të organizmave të gjallë. Ishin organizmat e gjallë që formuan depozita gëlqerore, depozita qymyri dhe nafte dhe grumbulluan oksigjen të lirë në atmosferë. B. mbulon pjesën e poshtme të atmosferës (troposferën), të gjithë hidrosferën (ujërat e freskëta dhe të detit) dhe pjesën e sipërme të litosferës së Tokës. Kufiri i sipërm i B. ndodhet në një lartësi prej 6 km mbi nivelin e detit, më i ulëti - në një thellësi prej 15 km në trashësinë e kores së tokës (në këtë thellësi bakteret jetojnë në ujërat e naftës) dhe 11 km në oqean . Krahasuar me diametrin e Tokës (13,000 km), B. është një shtresë e hollë në sipërfaqen e saj. Megjithatë, jeta kryesore në B. është e përqendruar brenda kufijve shumë më të ngushtë, duke mbuluar vetëm disa dhjetëra metra. B. është një ekosistem vetërregullues në të cilin ruhet ekuilibri ekologjik. Jeta në Bullgari kryhet për shkak të rrjedhës së vazhdueshme të energjisë diellore miqësore me mjedisin dhe të pashtershme dhe cikleve të elementeve kimike-biogjene (shih Cikli i ujit, Cikli i karbonit, cikli i oksigjenit, cikli i azotit, cikli i fosforit). Me ndërhyrje të moderuar të njeriut, B. është në gjendje t'i mbajë këto cikle, por me intensifikimin e saj, ciklet mund të prishen. Aktualisht, ciklet e karbonit dhe ujit, si dhe squfuri, janë të ndërprera, megjithëse jo aq sa të shpërthejë një krizë mjedisore në vitet e ardhshme. Megjithatë, efekti serë po shfaqet tashmë në zona të gjera; Shkatërrimi i shtresës së ozonit përbën një rrezik të madh për B.. Çrregullimi teknogjen i litosferës (gjatë minierave, ndërtimit të qyteteve, rrugëve, strukturave hidraulike etj.) ka marrë përmasa të rrezikshme. Toka krahasohet me një anije kozmike që udhëton në hapësirë ​​dhe nuk ka asnjë mënyrë për të bërë riparime në bazë ose për të hequr qafe mbeturinat. Prandaj, fati i "anijes", pra B., është në duart e ekuipazhit të saj. Kjo shpjegon rritjen e bashkëpunimit ndërkombëtar në fushën e mbrojtjes së mjedisit në vitet e fundit. Afër konceptit të B. është koncepti "gaia" (Gaia është perëndeshë e tokës në mitologjinë greke), e cila në vitet '70. Shekulli i njëzetë u propozua nga shkencëtari anglez J. Lovelock.

Fjalorth i termave të Ministrisë së Situatave Emergjente

Biosfera

rajoni i ekzistencës dhe funksionimit të organizmave të gjallë, që mbulon pjesën e poshtme të atmosferës (aerobiosfera), të gjithë hidrosferën (hidrosferën), sipërfaqen e tokës (terrabiosferën) dhe shtresat e sipërme të litosferës (litobiosfera). B. është guaska aktive e Tokës, në të cilën aktiviteti i kombinuar i organizmave të gjallë shfaqet si një faktor gjeokimik në shkallë planetare. Termi dhe koncepti "B." përfshin si organizmat e gjallë (materien e gjallë) ashtu edhe habitatin e tyre. Në të njëjtën kohë, organizmat ndërveprojnë me njëri-tjetrin në mënyra komplekse dhe përfaqësojnë një sistem organikisht integral dhe dinamik që formon një tërësi të vetme me sferat abiotike (atmosferë, litosferë, hidrosferë). B. është një strukturë funksionale komplekse. Mbi dhe nën shtresat e duhura B. (eubiosfera) në të cilat gjallesat bien vetëm rastësisht (parabiosfera dhe metabiosfera përtej kufijve të tyre, jeta është e pamundur). Trashësia totale e eubiosferës, sipas të dhënave më të fundit, vlerësohet në 12-17 km (nganjëherë pak më shumë ose më pak): maksimumi deri në 5-6 (zakonisht 2-3) km thellë në litosferë, deri në fund të Oqeani Botëror dhe deri në 6-7 km mbi sipërfaqen e Tokës. B. është ekosistemi më i madh në botë; përveç strukturave morfologjike, ai ndahet në nënsisteme të një niveli më të ulët hierarkik: ekosistemet e tokës, oqeanit, shtresa e sipërme e litosferës dhe shtresa e poshtme e atmosferës. Ekosistemi tokësor ndahet nga ana e tij në rajone biografike, ato në zona natyrore, ato në biome, etj. B. karakterizohet nga një gamë e madhe e metabolizmit biotik. Termi "B". prezantuar nga gjeologu austriak E. Suess (1831-1914) në 1875. Doktrina e tokës si një guaskë aktive e Tokës u krijua nga V.I. Vernadsky (1926).

Enciklopedia "Biologji"

Biosfera

Predha e Tokës, përbërja, struktura dhe energjia e së cilës përcaktohen dhe transformohen nga aktivitetet e kombinuara të organizmave të gjallë, përfshirë njerëzit. Me fjalë të tjera, biosfera është mbulesa biogjeocenotike e Tokës (shih). Përfshin pjesën e poshtme të atmosferës (deri në lartësinë e ekranit të ozonit - 20–25 km mbi nivelin e detit), të gjithë hidrosferën dhe pjesën e sipërme të litosferës (deri në një thellësi prej 3–4 km në tokë dhe 1 – 2 km nën dyshemenë e oqeanit). Të gjithë organizmat e gjallë të biosferës së bashku formojnë biomasën e planetit. Doktrina e biosferës u krijua nga V.I. Vernadsky, i cili e zhvilloi atë që nga viti 1926. Ai i quajti organizmat e gjallë të biosferës në tërësinë e tyre materie të gjalla. Përveç kësaj, ai identifikoi një lëndë ushqyese të krijuar dhe të përpunuar nga organizmat e gjallë (p.sh. lëndët djegëse fosile); lënda inerte e formuar pa pjesëmarrjen e organizmave të gjallë (për shembull, llavë vullkanike); substancë bioinerte e krijuar nga organizma të gjallë dhe procese të natyrës inorganike (për shembull, dheu); substanca radioaktive dhe kozmike (meteorite etj.). Vernadsky e konsideronte materien e gjallë si forcën kryesore të zhvillimit planetar. Ai vërtetoi se ndërveprimi i vazhdueshëm i organizmave të gjallë me njëri-tjetrin dhe me mjedisin e tyre siguron kushtet mjedisore të nevojshme për ekzistencën e jetës, d.m.th. homeostazën në nivelin e biosferës. Shkencëtari e karakterizoi biosferën si një sistem kompleks, shumë të organizuar, dinamik që kap, grumbullon dhe transferon energji përmes shkëmbimit të substancave midis materies së gjallë dhe mjedisit, d.m.th., si një ekosistem i vetëm i globit. Më vonë (1944), Vernadsky prezantoi konceptin e noosferës, që do të thotë një gjendje e re e biosferës, në të cilën mendja njerëzore bëhet faktori përcaktues në zhvillimin e saj. Ky pozicion bëhet veçanërisht i rëndësishëm në lidhje me intensitetin gjithnjë në rritje të aktivitetit ekonomik njerëzor, i cili në shek. është bërë globale në natyrë dhe shoqërohet me ndotje të ajrit dhe ujërave, erozioni të tokës, si dhe pasoja të tjera negative për biosferën. Për të ruajtur biogjeocenozat individuale që përbëjnë biosferën, krijohen rezerva të biosferës dhe miratohen gjithashtu programe kombëtare dhe ndërkombëtare që synojnë reduktimin e ndikimit negativ antropogjenik në biosferë.