Понятие Биосфера
Биосфера - это область существования живого вещества (В. И. Вернадский), включающий нижнюю часть атмосферы (аэробиосфера), всю гидросферу (гидробиосфера), поверхность суши (террабиосфера) и верхнюю часть литосферы (литобиосфера) (см. рисунок №2.5.1)
Рисунок 2.5.1. Границы биосферы
В буквальном переводе термин “биосфера” обозначает сферу жизни, и в таком смысле он впервые был введен в науку в 1875 г. австрийским геологом и палеонтологом Эдуардом Зюссом (1831 - 1914). Однако задолго до этого под другими названиями, в частности "пространство жизни", "картина природы", "живая оболочка Земли" и т.п., его содержание рассматривалось многими другими естествоиспытателями.
Первоначально под всеми этими терминами подразумевалась только совокупность живых организмов, обитающих на нашей планете, хотя иногда и указывалась их связь с географическими, геологическими и космическими процессами, но при этом скорее обращалось внимание на зависимость живой природы от сил и веществ неорганической природы.
Даже автор самого термина "биосфера" Э. Зюсс, в своей книге "Лик Земли", опубликованной спустя почти тридцать лет после введения термина (1909 г.), не замечал обратного воздействия биосферы и определял ее как "совокупность организмов, ограниченную в пространстве и во времени и обитавшую на поверхности Земли".
Первым из биологов, который ясно указал на огромную роль живых организмов в образовании земной коры, был Ж.Б. Ламарк (1744- 1829). Он подчеркивал, что все вещества, находящиеся на поверхности земного шара и образующие его кору, сформировались благодаря деятельности живых организмов.
Факты и положения о биосфере накапливались постепенно в связи с развитием ботаники, почвоведения, географии растений и других преимущественно биологических наук, а также геологических дисциплин. Те элементы знания, которые стали необходимыми для понимания биосферы в целом, оказались связанными с возникновением экологии, науки, которая изучает взаимоотношения организмов и окружающей среды.
Биосфера является определенной природной системой, а ее существование в первую очередь выражается в круговороте энергии и веществ, при участии живых организмов.
Биосфера располагается на стыке литосферы, гидросферы и атмосферы, уходя вглубь Земли до 10 км и на 33 км над поверхностью Земли. Температурные интервалы, в которых может существовать жизнь, тоже ограничены: от -252 до +180 С. Биосфера улавливает лишь небольшую часть солнечной энергии, поступающей на Землю. Ультрафиолетовая часть солнечного спектра, которая составляет 30% от всей солнечной энергии, доходящей до Земли, практически полностью задерживается атмосферой. Половина поступающей энергии превращается в тепло и затем излучается в космическое пространство, 20% расходуется на испарение воды и образование облаков и только около 0,02% используется биосферой.
Таким образом, Биосфера (в современном понимании) - своеобразная оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в непрерывном обмене с этими организмами
Экология - наука об отношениях растительных и животных организмов, образуемых ими сообществ между собой и окружающей средой (см. рисунок № 2.5.2.)
Как самостоятельная наука экология сформировалась в XX столетии, хотя факты, составляющие ее содержание, привлекали вниманиечеловека с давних времен. В современном виде экология охватывает чрезвычайно широкий круг вопросов и тесно переплетается с целым рядом смежных наук: биологией, геологией, физикой, химией, генетикой и др.
Рисунок 2.5.3. Экология
Термин «экология», образованный из двух греческих слов: ой-кос - дом, жилище, родина и логос - наука, был предложен немецким биологом Э. Геккелем в 1869 г. и обозначает буквально «изучение собственного дома», или «наука о местообитании».
Экология тесно связана с другими биологическими науками -зоологией и ботаникой. В период становления этих наук основное внимание исследователей было сосредоточено на систематике и строении живых организмов. Но уже в первых сочинениях по флоре описание каждого вида растения стало сопровождаться указанием мест его произрастания. В ходе исследований фауны ученые также пришли к выводу, что образ жизни животного и среда его обитания взаимосвязаны. Очевидно то, что большинство сведений из этих областей одновременно является предметом изучения экологии.
Огромное значение экологии было осознано обществом совсем недавно - когда ввиду постоянно усиливающегося антропогенного воздействия на природную среду со всей очевидностью возникла проблема сохранения жизни на нашей планете, сохранения человеческой цивилизации.
Среду обитания организмов характеризуют условия и ресурсы. Понятие «условия среды» в экологии заменяют и определяют понятием «экологические факторы». Экологические факторы оказывают определяющее влияние на жизнедеятельность и географическое распространение живых организмов.
Экологический фактор - это любой нерасчленяемый далее элемент окружающей среды, способный оказывать прямое либо косвенное воздействие на живой организм хотя бы на протяжении одного из этапов его индивидуального развития, или, другими словами, то из условий среды, на воздействие которого организм отвечает приспособительными реакциями. Экологические факторы весьма разнообразны как по своей природе, так и по воздействию на живые организмы. Их можно условно подразделить на три основные группы: абиотические, биотические и антропогенные.
Абиотические факторы - это факторы, связанные
с воздействием на организмы неживой природы, то есть климатические факторы (температура, свет, влажность, давление и др.); физические свойства почвы и воды; орографические факторы (условия рельефа).
Абиотические факторы влияют на организм непосредственно, как, например, свет или тепло, или опосредованно - как рельеф, который обусловливает степень действия прямых факторов: освещенности, влажности, силы ветра и др. Биотические факторы связаны с совокупным влиянием одних организмов на другие. К этой группе относятся особенности питания тех или иных организмов и вытекающие из этого различные формы взаимодействия видов и особей между собой (хищничество, конкуренция, паразитизм и др.).
Биотические взаимоотношения имеют чрезвычайно сложный характер. Они тоже могут оказывать и прямое, и косвенное влияние.
Антропогенные факторы - это все те формы деятельности человека, которые либо опосредованно воздействуют на организмы, изменяя естественную (природную) среда, а значит, и условия обитания живых организмов, либо непосредственно влияют на отдельные виды животных и растений. Антропогенные факторы, по сути дела, тоже являются биотическими, так как своим происхождением они обязаны человеку - существу биологическому. Однако эти факторы стали выделять в особую группу по причине их многообразия и специфичности.
Одни и те же экологические факторы воздействуют на различные живые организмы по-разному, и потому степень их важности для тех или иных видов неодинакова.
Наша планета обладает следующими четырьмя основными средами обитания, освоенными и заселенными организмами: - водная среда;
- - наземно-воздушная среда, почвенная среда;
- - наконец, сами организмы, которые выступают в качестве среды для других видов живых существ.
И каждая из четырех имеет специфические особенности. У организмов, живущих в определенной среде, вырабатывается приспособленность к условиям именно этой среды.
Способность организмов выдерживать изменения
в определенных пределах условий жизни называется толерантностью. Это важное свойство всего живого, позволяющее переносить колебания условий, приспосабливаясь к их изменениям, и позволяет организму существовать в конкретной среде.
Любой вид, будь то животное, растение или микроорганизм, способен нормально обитать, питаться, размножаться только в том месте, где его «прописала» природа за многие тысячелетия эволюция. Иначе говоря, любой вид приспособлен (адаптирован) к строго определенным экологическим факторам. Выход хотя бы одного фактора за пределы толерантности организма приводит к его гибели.
Экологическая безопасность (ЭБ) - совокупность состояний, процессов и действий, обеспечивающая экологический баланс в окружающей среде и не приводящая к жизненно важным ущербам (или угрозам таких ущербов), наносимым природной среде и человеку. Это также процесс обеспечения защищенности жизненно важных интересов личности, общества, природы, государства и всего человечества от реальных или потенциальных угроз, создаваемых антропогенным или естественным воздействием на окружающую среду. Объектами ЭБ являются права, материальные и духовные потребности личности, природные ресурсы и природная среда или материальная основа государственного и общественного развития.
Ноосфера (греч. noos - разум + сфера) (см. рисунок №2.5.4) Это «мыслящая оболочка», сфера разума, высшая стадия развития биосферы, связанная с возникновением и развитием в ней цивилизованного человечества. Это период, когда разумная человеческая деятельность становится главным определяющим фактором развития на Земле. {Понятие ноосферы введено французскими учеными Леруа и Тейяром де Шарденом в 1927 г. В. И. Вернадский развил представление о ноосфере, как качественно новой форме организованности, возникающей при взаимодействии природы и общества)
Рисунок 2.5.4.Учение В.И. Вернадского. Ноосфера
