Wiadomość do człowieka jako część biosfery. Człowiek jako mieszkaniec biosfery i jego wpływ na przyrodę ziemi. Relacja „człowiek-biosfera” jako problem globalny

Biosfera obejmuje:

- żywa materia - całość wszystkich żywych organizmów;

-substancja biogenna - produkty mineralne lub organiczne wytworzone przez żywą materię;

- substancja bioobojętna- substancja wytworzona przez organizmy żywe wraz z przyrodą nieożywioną (obojętną).

Biosfera- skorupa Ziemi, zamieszkana przez organizmy żywe i przez nie przekształcona. Biosfera zaczęła się formować około czterech miliardów lat temu, kiedy na naszej planecie zaczęły pojawiać się pierwsze organizmy. Jest w stanie ciągłej nierównowagi, jest ogromną maszyną wykorzystującą do swojej pracy energię promieni słonecznych. Ciągle się rozwija, więc dwa i pół miliona lat temu pojawili się pierwsi ludzie, byli myśliwymi i zbieraczami. Człowieka często nazywa się szczytem ewolucji żywych, ale relacji ewolucyjnych żywych nie da się przedstawić w prostej linii od mniej doskonałego do doskonalszego. Dlatego ewolucja nie może mieć jednego wierzchołka. Nie tylko człowiek posługuje się narzędziami, niektóre ptaki i ssaki też z nich korzystają, ale człowiek robi to tak sprawnie i perfekcyjnie, jak to tylko możliwe. Człowieka charakteryzuje świadomość - doskonała forma odbicia otaczającego świata, rozwijająca się, doskonaląca się, mowy, pisania, czynności uczenia się, wymiany informacji - doprowadziło to do zmiany otoczenia. Stale ulepszano broń ludzką, eksterminował wiele kopytnych i mamutów, które stanowiły podstawę ówczesnej diety. Około dziesięć tysięcy lat temu znaleziono alternatywę - ludzkość przeszła od łowiectwa i zbieractwa do rolnictwa i hodowli bydła, chociaż łowiectwo i zbieractwo pozostały ważnymi źródłami pożywienia. Był to pierwszy kryzys ekologiczny, który powstał w wyniku działalności człowieka w eksterminacji dużych zwierząt.

Za pomocą narzędzi produkcyjnych ludzkość tworzy sztuczne siedlisko - osady, mieszkania, odzież, żywność, różne maszyny i akcesoria (ryc. 2).

Ryż. 2. Sztuczne siedlisko człowieka ()

Ewolucja biosfery weszła w nową fazę, w której działalność człowieka stała się poważną siłą. W I. Vernadsky powiedział o tym: „Człowiek nigdy nie miał takiego wpływu na otaczającą go przyrodę jak teraz, nigdy ten wpływ nie był tak różnorodny i tak silny. Człowiek współczesności to siła geologiczna…”.

Wraz z nadejściem rolnictwa, hodowli bydła, górnictwa, rozwoju rolnictwa człowiek zaczął zmieniać cykl substancji w przyrodzie. Stosowanie różnych nawozów w rolnictwie, ropa, gaz, węgiel jako nośniki energii oraz górnictwo prowadzi do wyczerpywania się nieodnawialnych zasobów naturalnych.

Wraz z nadejściem rewolucji przemysłowej pod koniec XVI wieku i przejściem od pracy fizycznej do pracy maszynowej skala działalności człowieka wzrosła. Wraz z pojawieniem się nowoczesnego przemysłu zwiększyła się presja na środowisko, wzrosła proporcja ludności miejskiej i liczba ludzi na planecie (ryc. 3).

Ryż. 3. Rozwój ludzkości i jej infrastruktury ()

Aby wyżywić rosnącą liczbę ludzi, potrzebne były dodatkowe obszary pod rolnictwo, dla którego produktywności potrzebna była nowa wiedza naukowa. Rewolucja naukowo-technologiczna poprawiła sytuację – stało się możliwe poprawienie efektywności rolnictwa i produkcji przyjaznej środowisku. Ale wraz z rozwojem postępu pojawiły się również substancje obce żywej naturze - ksenobiotyki. Te substancje i materiały zasadniczo nie wchodzą w biologiczny cykl substancji, żadna z żywych istot nie może rozkładać odpadów wielu rodzajów tworzyw sztucznych, pestycydów i składników, które są używane w detergentach (ryc. 4).

Ryż. 4. Ksenobiotyki ()

Wzrost populacji na planecie prowadzi do wzrostu intensywności ich działalności, co z kolei zanieczyszcza środowisko, prowadzi do zmiany jego właściwości fizycznych i chemicznych, co niekorzystnie wpływa na organizmy i prowadzi do utraty niezastąpionych zasobów naturalnych . W rezultacie pojawia się problem braku zasobów mineralnych i kryzysu energetycznego z powodu wyczerpywania się światowych rezerw ropy i gazu. W celu zachowania niezastąpionych zasobów udoskonala się metody ich wydobycia, pełniej wydobywa się z rud wszystkie zawarte w nich pierwiastki, do rozwiązania problemu energetycznego coraz szerzej wykorzystuje się alternatywne źródła – wiatr, energię słoneczną, energię pływów.

Różnorodność żywych organizmów jest podstawą istnienia biosfery. Dlatego zachowując wszystkie współczesne gatunki organizmów, człowiek zapewnia warunki do życia na Ziemi. W ostatnich dziesięcioleciach aktywnie poszukuje się najlepszych sposobów prowadzenia działalności gospodarczej w celu wyrządzenia minimalnych szkód w przyrodzie.

Według V.I. Vernadsky, biosfera zostanie przez człowieka przekształcona w noosferę, sferę rozsądnie kontrolowaną przez człowieka. Noosfera jest najwyższym etapem rozwoju biosfery, związanym z powstaniem i kształtowaniem się w niej cywilizowanego społeczeństwa, z okresem, w którym inteligentna działalność człowieka staje się głównym czynnikiem rozwoju na Ziemi. Vernadsky napisał: „Ludzkość jako całość staje się potężną siłą geologiczną. A przed nim, przed jego myślą i dziełem, pojawia się kwestia restrukturyzacji biosfery w interesie wolnomyślącej ludzkości jako całości. Ten nowy stan biosfery, do którego zbliżamy się, nie zauważając tego, to Noosfera”.

Biosfera istniała jeszcze przed pojawieniem się człowieka, może istnieć bez niego, dlatego warto pomyśleć o tym, jak prowadzić swoją działalność, aby nie szkodzić środowisku, bo bez biosfery człowiek nie może istnieć, jest jego naturalnym składnikiem. Człowiek podlega prawom ochrony środowiska, jak wszystkie żywe istoty na planecie, i podlega działaniu pewnych czynników środowiskowych. Dlatego bezmyślna ingerencja w biosferę ma charakter ekosystemowy, każdy wymarły gatunek rośliny zabiera ze sobą co najmniej pięć gatunków bezkręgowców, których istnienie jest związane z tym gatunkiem. Każda żywa istota na naszej planecie modyfikuje nasze środowisko, w którym zachodzą naturalne procesy, ale rola człowieka w tym procesie nie jest do końca jasna.

Relacja człowieka ze światem zewnętrznym to jedno z najtrudniejszych zagadnień bioetyki, które wymaga uważnego przestudiowania i szerokiej dyskusji wśród naukowców i opinii publicznej o skutkach dokonanych przez człowieka zmian środowiskowych, rozwiązaniu problemu unieszkodliwiania odpadów, biologicznych ścieków leczenie z uwzględnieniem wzorców występujących w biosferze. Substancje wydobywane z natury na potrzeby człowieka muszą być zwrócone do biosfery w postaci nadającej się do włączenia w cykl biologiczny, czyli przemysł musi zostać włączony w naturalny obieg substancji w biosferze.

Omówiliśmy z Wami bioetyczny problem interakcji człowieka z biosferą, stwierdziliśmy, że zachowanie wzorców środowiskowych jest jednym z warunków przetrwania, zachowania i rozwoju społeczeństwa ludzkiego.

Bibliografia

Mamontov S.G., Zakharov V.B., Agafonova I.B., Sonin N.I. Biologia. Ogólne wzorce. - Drop, 2009.
Ponomareva I.N., Kornilova O.A., Chernova N.M. Podstawy biologii ogólnej. Klasa 9: Podręcznik dla uczniów klas 9 instytucji edukacyjnych / wyd. prof. W. Ponomariewa. - wyd. 2, poprawione. - M.: Ventana-Graf, 2005.
Pasechnik V.V., Kamensky A.A., Kriksunov E.A. Biologia. Wprowadzenie do biologii ogólnej i ekologii: podręcznik do dziewiątej klasy, wyd. 3, stereotyp. - M.: Drop, 2002.

Geographyofrussia.com ().
Rpp.nashaucheba.ru ().
Pandia.ru ().
Grandars.ru ().

Praca domowa

Co obejmuje biosfera?
Jak zmienia się cykl substancji w przyrodzie wraz z nadejściem nowoczesnego przemysłu?
Jakie środki należy podjąć, aby zachować niezastąpione zasoby?

Biosfera- część skorupy ziemskiej zamieszkana przez żywe organizmy. Obejmuje górną litosferę, hydrosferę, troposferę i dolną stratosferę. Doktryna biosfery została opracowana przez Acada. V. I. Vernadsky.

Noosfera(z łac. „noo” - umysł, „rozsądna skorupa” Ziemi) - część biosfery, w której manifestuje się działalność ludzka, zarówno pozytywna, jak i negatywna.

Biomasa Ziemi- całość wszystkich żywych organizmów (żywej materii) planety. Wyrażone w jednostkach masy lub energii na jednostkę powierzchni lub objętości. Biomasa Ziemi wynosi 2 423 1012 ton, z czego 97% to rośliny, 3% to zwierzęta.

Biomasa powierzchniowa ziemia - całość wszystkich żywych organizmów - roślin, zwierząt, mikroorganizmów zamieszkujących ziemię.

Zbieranie biomasy z glebyżywe organizmy, które żyją w glebie i odgrywają wiodącą rolę w procesie jej tworzenia. Organizmy glebowe obejmują najważniejsze związki chemiczne w obiegu substancji w biosferze.

Humus(z łac. „humus” - humus) - materia organiczna gleby, powstająca w wyniku rozkładu pozostałości roślinnych i zwierzęcych oraz produktów ich przemiany materii. Ilość próchnicy służy jako wskaźnik żyzności gleby, ponieważ zawiera wszystkie główne składniki odżywcze roślin (poziom próchnicy gleb czarnoziemów zawiera do 30% próchnicy).

Biomasa oceanów.- całość wszystkich żywych organizmów zamieszkujących główną część hydrosfery Ziemi. Jego biomasa jest 1000 razy mniejsza niż biomasa lądowa. ponieważ wykorzystanie energii słonecznej w wodzie wynosi 0,04%, na lądzie - 0<1-0,3%.

Wydajność biologiczna-ilość materia organiczna Wytwarzana przez pewien czas przez organizmy wchodzące w skład określonej biogeocenozy (łąki, lasy, pola, zbiorniki wodne). Jest mierzony w jednostkach masy, czasu i powierzchni.

żywa materia - całość organizmów żywych (biomasa) biosfery. Jest to system otwarty, który charakteryzuje się wzrostem. reprodukcja, dystrybucja, wymiana substancji i energii ze środowiskiem zewnętrznym.

Funkcje żywej materii: a) gaz - stała wymiana gazowa z otoczeniem w procesie oddychania roślin i zwierząt oraz fotosyntezy roślin; b) koncentracyjno-biogeniczna migracja atomów, które najpierw są skoncentrowane w organizmach żywych, a następnie po ich śmierci i mineralizacji przechodzą do przyrody nieożywionej; c) redoks - wymiana materii i energii ze środowiskiem zewnętrznym: podczas dysymilacji substancje organiczne są utleniane, uwalniana jest energia cieplna i energia wiązań chemicznych gromadzona w ATP, podczas asymilacji powstają chemikalia niezbędne dla organizmu z powodu przyswajanie i przekształcanie składników pokarmowych u zwierząt fotosynteza w roślinach zielonych z wykorzystaniem energii ATP.

Biochemia - nauka badająca skład chemiczny organizmów oraz przemiany chemiczne substancji i energii, które stanowią podstawę żywotnej aktywności organizmów.

Geochemia- nauka badająca skład chemiczny Ziemi, zawarte w niej pierwiastki chemiczne i ich stabilne izotopy, wzorce rozmieszczenia pierwiastków chemicznych w różnych geosferach, prawa ich zachowania, łączenia i migracji (koncentracji i rozpraszania) w procesach naturalnych.

Biogeochemia - dział geochemii zajmujący się badaniem procesów geochemicznych zachodzących w biosferze z udziałem organizmów. Uwzględnia rolę organizmów w procesie migracji, dystrybucji, dyspersji i koncentracji pierwiastków chemicznych w skorupie ziemskiej.

Wpływ człowieka na biosferę - proces, w którym migracja atomów w biosferze jest znacznie przyspieszona w porównaniu z naturalnymi procesami biogeochemicznymi. Ilość pierwiastków wchodzących w skład cyklu wzrasta i zwiększa presję na środowisko nieorganiczne: powstaje sztuczna powłoka Ziemi - noosfera. Znajomość wzorców relacji między człowiekiem a biosferą, rozsądne zarządzanie procesami zachodzącymi w przyrodzie, regulacja relacji człowieka z przyrodą to główne zadanie ekologii w skali globalnej. Człowiek jest częścią biosfery, bez której nie może istnieć.

Obieg substancji - naturalne cykliczne procesy przemiany i ruchu pierwiastków chemicznych. 98,3% substancji znajduje się w obiegu powietrza, 1,7% w obiegu wody. O2, H2, N, C itd. przechodzą przez fazę gazową, Na, Mg, F, S, Cl przechodzą przez fazę wodną. K i inni.

Cykl biologiczny - biogenna migracja atomów, obieg substancji to dwa przeciwstawne procesy - akumulacja pierwiastków w organizmach żywych i mineralizacja w wyniku rozkładu organizmów martwych. Na powierzchni lądu, w górnych warstwach mórz dominuje tworzenie się żywej materii, jej mineralizacja - w glebie i głębinach mórz.

Cykl azotowy - proces biogeochemiczny w biosferze, w którym uczestniczą organizmy redukujące, bakterie nitryfikacyjne i brodawkowe.

Amonifikacja - rozkład (gnicie) białek z powstawaniem amoniaku (mineralizacja materii organicznej). Przeprowadzany jest przez reduktory.

Nitryfikacja - proces utleniania soli amonowych do soli kwasu azotowego (etap I - konwersja amoniaku do azotynów, etap II - konwersja azotynów do azotanów). Dokonują go bakterie nitryfikujące glebę (nitrosomonas, nitrosobacter).

Denitryfikacja - rozkład soli kwasu azotowego do powstania gazowego azotu. Wykonywane przez bakterie denitryfikujące glebę.

Wiązanie azotu - tworzenie związków azotowych poprzez wiązanie azotu atmosferycznego przez wolno żyjące bakterie glebowe (azotobacter) lub bakterie żyjące w symbiozie z korzeniami roślin strączkowych (bakterie brodawkowe rhizobium).

Transformacja energetyczna - przekształcenie energii promieniowania słonecznego docierającego do Ziemi w energię wiązań chemicznych. Wykonywane przez rośliny zielone w procesie fotosyntezy. Jest wydawany na procesy życiowe wszystkich żywych organizmów lub jest uwalniany w postaci ciepła lub jest przechowywany w skorupie ziemskiej w postaci złóż węgla, ropy naftowej, torfu.

Biosfera i człowiek

Biosfera (z greki. bios-życie, sphair- film) - żywa skorupa Ziemi. Termin ten pojawia się po raz pierwszy w pracy austriackiego naukowca E. Suesa (1831-1914) „Oblicze Ziemi” (1875). Później termin „biosfera” był używany przez innych badaczy, ale doktryna biosfery we współczesnym znaczeniu została sformułowana przez V.I. Vernadsky (1863-1945) w swojej pracy Biosfera (1926). Według V.I. Vernadsky, procesy geochemiczne na Ziemi i kształtowanie się powierzchni Ziemi są związane z żywymi istotami, a biosfera obejmuje rzeczywistą żywą powłokę Ziemi (żywy materiał w postaci żywych organizmów zamieszkujących Ziemię w danym momencie) i dawne żywe muszle (dawny materiał), których granice są określone przez rozmieszczenie biogenicznych skał osadowych.

W I. Vernadsky podzielił biosferę na troposferę, litosferę i hydrosferę. Troposfera - jest to dolna część atmosfery o wysokości do 20 km. Następuje w nim migracja i wymiana gazów biogennych. Litosfera - jest to twarda powierzchnia Ziemi, reprezentowana przez jej górne przepuszczalne warstwy o głębokości do 2-5 km, pod którymi leżą skały osadowe, a jeszcze niżej - przetopione skały skorupy granitu. Hydrosfera - Jest to wodna część biosfery, reprezentowana przez rzeki, morza i oceany. Głębokość części wodnej sięga 10 km lub więcej.

Uważa się, że od czasu pojawienia się życia na Ziemi żywe istoty przetworzyły substancję litosfery, troposfery i hydrosfery. Dlatego o sile biosfery decyduje biomasa organizmów żyjących jednocześnie na Ziemi. Szacuje się, że biomasa istot żywych wynosi 2,423x10 12 ton, z czego 2,42x10 12 ton przypada na udział organizmów lądowych, 0,003x10 12 ton wody. Tlen w żywej materii wynosi 65-70%, wodór - 10%, pozostałe ponad 60 pierwiastków - 20-25%.

Biosfera charakteryzuje się zróżnicowaną i nieograniczoną zależnością między jej częścią biotyczną i abiotyczną (materia ożywiona i nieożywiona), między roślinami a zwierzętami. Żywe organizmy łączy nie tylko pochodzenie, ale także związek między nimi a przyrodą nieożywioną, tj. ekologicznie.

Życie i działalność człowieka związane są z dolnymi warstwami troposfery (kilka metrów), górnymi warstwami litosfery (pokrywa biogeocenotyczna z glebą i podglebem, gdzie skoncentrowane są systemy korzeniowe roślin) oraz hydrosferą.

SYSTEMY EKOLOGICZNE

Elementarną jednostką biosfery jest system ekologiczny (A. Tensley, 1935) lub biogeocenoza(V.N. Sukachev, 1944), która jest kombinacją elementów żywych i nieożywionych na pewnym obszarze. Ekosystemy składają się z żywych organizmów (biocenoz) i siedlisk - obojętnych (atmosfera) i bio-obojętnych (gleba, zbiornik itp.). Czasami są od siebie oddzielone, ale często występują między nimi przejścia.

Będąc elementarnym podziałem strukturalnym biosfery, ekosystem jest jednocześnie elementarną jednostką aktywności biogeochemicznej występującej w biosferze. Przykładami ekosystemu są jezioro, obszar leśny itp. Biomy należy odróżnić od ekosystemów, przez które rozumie się zbiorowiska organizmów ograniczone do określonych obszarów geograficznych wraz ze strefami klimatycznymi i glebowymi. Główne biomy to lasy (iglaste, liściaste, tropikalne), lasostep (sawanna), step, chaparral, pustynia, tajga.

System ekologiczny ma wkład energetyczny, przez który wnika do niego energia światła słonecznego, i składa się z części biotycznej i abiotycznej (ryc. 122). Energia świetlna wchodząca do ekosystemu przez wejście utrzymuje porządek w tym systemie, zapobiegając wzrostowi entropii.

Część biotyczną (żywą) reprezentują organizmy producenckie, konsumenckie i niszczące. Organizmami produkującymi są autotrofy - duże rośliny, aw zbiornikach wodnych występują również wodne wielokomórkowe i jednokomórkowe rośliny pływające (fitoplankton), żyjące na głębokościach, gdzie wciąż przenika światło. Ze względu na energię płynącą z wkładu organizmy produkujące syntetyzują materię organiczną. Organizmy-konsumenci materii organicznej to heterotrofy, wśród których wyróżnia się konsumentów I i II rzędu. Podstawowymi konsumentami są roślinożercy, wtórni - mięsożercy, którzy żywią się podstawowymi

naszych konsumentów. Organizmy niszczące to bakterie i grzyby, które rozkładają martwą protoplazmę (związki organiczne) komórek organizmów producenckich i konsumenckich na związki organiczne i nieorganiczne o niskiej masie cząsteczkowej. Związki organiczne są wykorzystywane przez same organizmy niszczące, natomiast związki nieorganiczne są wykorzystywane przez rośliny zielone.

Ryż. 122.system ekologiczny

Część nieożywioną (składnik abiotyczny) ekosystemu to powietrze, gleba, woda, tlen rozpuszczony w wodzie, dwutlenek węgla, sole nieorganiczne (fosforany i chlorki sodu, potasu i wapnia) oraz związki organiczne, a także temperatura, światło , wiatr i grawitacja, które mają wpływ na część żywą.

Wszystkie elementy systemu ekologicznego tworzą jeden zestaw, a to wynika z faktu, że są one połączone łańcuchami pokarmowymi, rozumianymi jako transfer energii zawartej w pożywieniu pierwotnego źródła (słońce) od producenta organizmy poprzez organizmy konsumpcyjne (w wielu łańcuchach pokarmowych ostatecznym ogniwem jest człowiek) do organizmów destrukcyjnych. Łańcuchy pokarmowe również utrzymują trwałość ekosystemów. To dzięki łańcuchom pokarmowym ekosystemy są stabilne, co zapewnia:

Wszelka homeostaza ekologiczna w przyrodzie i stabilność ekosystemów ma charakter historyczny.

Najważniejszą cechą łańcuchów pokarmowych jest to, że ich liczba w każdym ekosystemie jest ograniczona, ponieważ w każdym ogniwie każdego łańcucha pokarmowego dochodzi do utraty energii podczas jej przenoszenia. W rezultacie produkcja substancji spada na każdym ogniwie łańcucha. Np. 10 000 kg glonów wystarcza do akumulacji materii w ilości 1000 kg wodnych stawonogów, a 10 kg masy ryb wystarcza na akumulację 1 kg ludzkiej materii. Tak więc łańcuch pokarmowy jest reprezentowany jako piramida składająca się z kilku poziomów troficznych (ryc. 123). U podstawy znajdują się bakterie fotosyntetyczne, które są pokarmem dla organizmów następnego poziomu, a te organizmy służą jako pokarm dla następnego poziomu i tak dalej.

Ryż. 123.piramida biomasy

Mechanizmy chemiczne leżące u podstaw łańcuchów pokarmowych działają w formie obiegów (cykli) substancji. Cykl węgla (ryc. 124), który jest częścią wszystkich związków organicznych, rozpoczyna się od konwersji dwutlenku węgla i wody w materię organiczną (pożywienie). Część tej substancji jest wykorzystywana przez organizmy żywe podczas oddychania, w wyniku czego dwutlenek węgla jest zwracany

jest uwalniany do atmosfery, podczas gdy druga część jest magazynowana w protoplazmie. Po śmierci organizmów następuje rozkład ich protoplazmy, w wyniku czego do atmosfery uwalniany jest również dwutlenek węgla. W systemach ekologicznych, w których uczestniczą ludzie, dwutlenek węgla przedostaje się do atmosfery w wyniku spalania roślin jako paliwa. Cykl tlenowy polega na tym, że tlen atmosferyczny jest wykorzystywany przez rośliny i zwierzęta podczas oddychania (spalania pokarmu), w wyniku czego uwalniana jest energia, woda i dwutlenek węgla. Rośliny zielone wykorzystują następnie wodę i dwutlenek węgla w fotosyntezie, która uwalnia tlen, po czym cykl zaczyna się od nowa.

Ryż. 124.Cykl węgla

Bardziej złożony jest cykl azotowy (ryc. 125), którego największym rezerwuarem jest atmosfera (około 80%). Ponieważ większość roślin i zwierząt nie może używać azotu atmosferycznego (N2), jest on przekształcany przez bakterie glebowe wiążące azot, system korzeniowy roślin strączkowych i sinic w azotyny (NO 2 -), a następnie w azotany (NO 3 -). . Rośliny przywracają azotany i syntetyzują białka. Bogactwo związków zawierających azot jest charakterystyczne dla produktów przemiany materii (mocz, NH2) zwierząt oraz materiałów martwych pochodzenia organicznego.

Ryż. 125. Cykl azotowy

Obieg azotu ma miejsce, gdy mikroorganizmy glebowe rozkładają odchody zwierzęce i martwe organizmy, uwalniając amon, który jest przekształcany przez bakterie nitryfikacyjne w rozpuszczalne sole azotanowe wykorzystywane w produkcji białek roślinnych. W wyniku zjadania roślin przez roślinożerców białka roślinne w ich organizmach zamieniają się w zwierzęta. W procesie rozpadu

zwłoki roślin i zwierząt, bakterie denitryfikacyjne przekształcają azotany w wolny azot, który trafia do atmosfery, natomiast bakterie wiążące azot przekształcają azot atmosferyczny w związki organiczne dostępne do przyswajania przez rośliny. Wolny azot jest również przekształcany w azotany przez wyładowania elektryczne (błyskawice). Sztuczny dodatek związków azotowych do gleby związany jest ze stosowaniem nawozów chemicznych.

Wraz ze stabilnością systemów ekologicznych charakteryzują się one tzw. sukcesją ekologiczną, polegającą na zastępowaniu jednych zbiorowisk w systemie innymi. Rozwój systemów ekologicznych zaczyna się od społeczności pierwotnej, zastępowanej przez społeczności bardziej zaawansowane. W końcu powstaje trwała społeczność, którą niszczy tylko mocne fakty.

WSPÓŁDZIAŁANIE ORGANIZMÓW W EKOSYSTEMACH

Składniki biologicznych części ekosystemów pozostają ze sobą w stałej interakcji zarówno na poziomie wewnątrzgatunkowym, jak i międzygatunkowym.

Interakcje wewnątrzgatunkowe przejawiają się w rywalizacji organizmów o pokarm, światło i inne czynniki życiowe, w krzyżowaniu organizmów, opiece nad potomstwem, reakcjach społecznych, behawioralnych i innych. Wręcz przeciwnie, interakcje międzygatunkowe charakteryzują się komplikacją leżących u ich podstaw cech biologicznych i przejawiają się w postaci konkurencji, antybiozy i różnych form symbiozy (z greki). symbioza- współżycie).

Konkurencja międzygatunkowa, podobnie jak konkurencja międzygatunkowa, występuje również w przypadku żywności, światła i innych czynników, które są podobne dla organizmów różnych gatunków. Co do antybiotyków (z greki. anty- przeciwko, bios-życie), to przejawia się w tłumieniu przez organizmy jednego rodzaju wzrostu i rozwoju organizmów innego gatunku. Typowym przykładem tego zjawiska jest hamowanie rozwoju bakterii przez substancje antybiotyczne wytwarzane przez inne mikroorganizmy. W praktyce substancje te nazywane są antybiotykami.

WPŁYW CZŁOWIEKA NA BIOSFERĘ

Początek wpływu człowieka na biosferę sięga neolitu. We wczesnych stadiach historii ludzkości wpływy te były nieznaczne, ale później zaczęły narastać. Zwracając na to uwagę, V.I. Vernadsky nazwał tę część biosfery, na którą szczególnie wpływa działalność człowieka, Noosferą. Szczególnie postępujący charakter oddziaływań na biosferę odnotowano w ostatnich czasach, kiedy działalność człowieka w biosferze zaczęła przebiegać wielokierunkowo (ryc. 126).

Ryż. 126.Historyczny wzrost liczby ludności na świecie

Jednym z obszarów działalności człowieka w biosferze jest produkcja energii. Zapewnia to wydobycie i wykorzystanie nośników energii. W szczególności od połowy XIX wieku. rozpoczęło się szybkie zużycie węgla, a później ropy. Jednak podczas spalania nośników energii powstaje wiele zanieczyszczeń, które są szeroko rozpowszechnione w biosferze, przekraczając granice krajów i kontynentów. Np. rocznie w wyniku spalania paliw płynnych i stałych tylko w elektrowniach, elektrociepłowniach i przydomowych kotłowniach emituje się ok. 200 mln ton dwutlenku węgla, 146 mln ton dwutlenku siarki, 53 mln ton tlenków azotu do atmosfery. Jednocześnie zmniejsza się ilość tlenu w atmosferze, a wzrasta udział dwutlenku węgla. Szacuje się, że w ciągu ostatnich 100 lat stężenie dwutlenku węgla w atmosferze wzrosło o 12%. W wyniku produkcji energii do atmosfery dostaje się również ogromna ilość cząstek popiołu, które zawierają substancje rakotwórcze (piren, perylen itp.). Już do 2000 r. ponad 50% energii

produkowane w elektrowniach jądrowych. Odpady z tych elektrowni zanieczyszczają również atmosferę.

Następny kierunek to produkcja materiałów przemysłowych, Towarzyszy temu nie tylko wykorzystanie niezastąpionych zasobów minerałów i wody, w tym wody pitnej, ale także powstawanie ogromnych ilości różnorodnych odpadów. Na przykład masa rocznych odpadów przemysłowych, w tym związków chemicznych, w Stanach Zjednoczonych już w latach 60-tych. XX wiek było około 18x10 8 ton. We wszystkich krajach uprzemysłowionych dziennie na jedną osobę wyrzuca się ponad 2,5 kg śmieci domowych, budowlanych, ulicznych i innych. Co roku na świecie jedna osoba wrzuca średnio kilkadziesiąt puszek i szklanych butelek, 10 kg papieru.

Co roku w krajach z bazą laboratoriów chemicznych i przemysłem chemicznym syntetyzowanych jest około 25 000 nowych związków chemicznych, z których tylko 500 trafia na rynek do zastosowania w rolnictwie, przemyśle, medycynie i innych dziedzinach.

Tej gigantycznej syntezie towarzyszy uwalnianie do środowiska produktów chemicznych w ogromnych ilościach. Produkcji różnych materiałów towarzyszy również pylenie atmosfery. Na przykład pył cementowy zawiera tlenki wapnia i magnezu. Szeroko rozpowszechniła się produkcja aerozoli, środków czyszczących i detergentów, a także związków chemicznych nadających materiałom wodoodporność i inne właściwości. Ich stosowanie prowadzi do zanieczyszczenia środowiska.

DDT zsyntetyzowano po raz pierwszy już w 1874 r., ale od 1930 r. jest stosowany jako pestycyd i lek przeciwko komarom malarii. Jednak już w latach 60-tych. XX wiek zauważono, że doprowadziło to do spadku liczebności ptaków w Europie iw latach 70. XX wieku. XX wiek stwierdzono, że ma „feminizujący” wpływ na zwierzęta. W szczególności pod wpływem tego związku u aligatorów zmniejsza się wielkość narządu kopulacyjnego, a działaniu metabolitów tego związku na mężczyzn towarzyszy spadek stężenia plemników w ich ejakulacjach, a także rozwój wnętrostwa . Szczegółowe badanie mechanizmów działania DDT i innych podobnych związków chemicznych zanieczyszczających środowisko wykazało, że w organizmie związki te i produkty ich rozpadu różnią się budową chemiczną

na naturalnych estrogenach, ale działają jak estrogeny lub blokery androgenów. Ponadto, nie powodując zmian strukturalnych w genach, powodują zmiany w ekspresji genów.

DES (dietylostilbestrol) został zsyntetyzowany w 1938 roku i od dawna jest stosowany w hodowli zwierząt do stymulowania wzrostu bydła oraz w praktyce medycznej do zapobiegania poronieniom. Jednak w latach 70-tych. w ubiegłym stuleciu stwierdzono, że u dziewcząt urodzonych przez matki, które przyjmowały ten lek, rozwija się rak pochwy. Ponadto DES ma działanie estrogenne z niekorzystnymi skutkami u ludzi.

Oprócz tych związków chemicznych znane są również inne związki syntetyczne, które są niebezpieczne nie tylko dlatego, że zanieczyszczają środowisko, ale także ze względu na mechanizm działania na ludzi i zwierzęta. Chociaż chemicznie różnią się od hormonów, naśladują jednak działanie sygnalizacyjne naturalnych hormonów. W rezultacie takie chemiczne związki zanieczyszczające nazywane są hormonami środowiskowymi. Mówiąc obrazowo, toksyczność niektórych środowiskowych zanieczyszczeń chemicznych jest wynikiem „naturalnego” sygnału wysyłanego przez „nienaturalną” cząsteczkę.

Na szczególną uwagę zasługuje kwestia związków chemicznych stosowanych jako dodatki do żywności, gdyż w ostatnich latach pojawiło się przekonanie, że stosowanie dodatków do żywności jest jednym z warunków masowej produkcji żywności.

Dodatki do żywności dzielą się na kilka grup:

1. Barwniki. Te związki chemiczne służą do poprawy prezentacji mięsa, warzyw i owoców.

2. Konserwanty, przeciwutleniacze, stabilizatory i emulgatory. Te związki chemiczne służą zapewnieniu przechowywania żywności przez długi czas w różnych warunkach przechowywania. Przetwarzają produkty zarówno pochodzenia zwierzęcego, jak i roślinnego.

3. Wzmacniacze smaku i aromatu. Te związki chemiczne znajdują szerokie zastosowanie w produkcji zarówno produktów pochodzenia zwierzęcego, jak i roślinnego.

4. Aktywności. Dodatki te to związki chemiczne, które zapobiegają tworzeniu się piany podczas nalewania soków,

a także wypiekanie cukru, soli, mąki i innych produktów spożywczych luzem. Chociaż biologiczna skuteczność wielu dodatków jest nieznana, to jednak produktów z suplementami diety nie można uznać za przyjazne dla środowiska.

Wreszcie syntezie chemicznej towarzyszy niekontrolowane uwalnianie do środowiska chemicznych produktów ubocznych w ogromnych ilościach, z których część ma właściwości mutagenne (rakotwórcze). Niektóre chemikalia wydają się nieszkodliwe w normalnych warunkach. Jednak po dostaniu się do organizmu są tam hydrolizowane i zamieniają się w mutageny.

Tradycyjnym kierunkiem działalności człowieka w biosferze jest: produkcja jedzenia. W pierwszych tysiącleciach swojej historii człowiek był drapieżnikiem i roślinożercą, a ziemia w początkowym okresie rolnictwa mogła wyżywić zaledwie 10 milionów ludzi. Obecnie świat produkuje tylko tyle białka, by zaspokoić potrzeby ludności o połowę. Tymczasem według ONZ populacja Ziemi w 2000 roku liczyła 6 miliardów ludzi, a za kolejne 10 lat przekroczy 7 miliardów. Z tego powodu niezbędne jest posiadanie pożywienia co najmniej dwa razy więcej niż obecnie. Jednak produkcja żywności ma również negatywny wpływ na środowisko.

Jednym z tradycyjnych kierunków produkcji żywności jest orka nowych gruntów, wycinka drzew. Grunty orne zajmują już 1,3 miliarda hektarów (10% powierzchni Ziemi). Jednak oranie gleby prowadzi do jej erozji. Aby osiągnąć wysokie plony, stosują obfite nawadnianie i nawozy chemiczne, z których około 60 miliardów ton rocznie trafia do gleby na świecie. Do ochrony roślin w rolnictwie szeroko stosuje się różne pestycydy, herbicydy i defolianty, które obecnie na świecie produkuje się około 2 mln ton rocznie. Te chemikalia zanieczyszczają środowisko. Substancje chemiczne, które dostają się do organizmu człowieka, służą również do utrwalania i poprawy prezentacji produktów spożywczych. Do tego należy dodać, że działalności gospodarczej człowieka w przyrodzie zawsze towarzyszyła zmiana liczebności gatunków zwierząt i roślin. Na przykład w okresie od 1600 do 1974 z powierzchni Ziemi zniknęły 63 gatunki i 55 podgatunków ssaków. Trwające niszczenie siedlisk zwierząt zagroziło dodatkowym 449 gatunkom kręgowców. Prywatnie

121 gatunków ssaków, 53 gatunki ptaków, 19 gatunków ryb, 47 gatunków gadów jest zagrożonych przełowieniem i przełowieniem.

Taki kierunek działalności człowieka jak przewóz osób, przemysłu i surowców, towarzyszą też dramatyczne zmiany w biosferze. Na przykład samolot pasażerski podczas lotu z Moskwy do Nowego Jorku zużywa ponad 50 ton tlenu. Transportowi różnych surowców towarzyszą często ich straty, zanieczyszczające grunty i zbiorniki wodne. Na przykład w ostatnich latach około 0,2% transportowanej ropy trafiło do mórz i oceanów.

Te i inne obszary działalności człowieka doprowadziły do drastycznych zmian w biosferze, do zachwiania równowagi w wielu systemach ekologicznych, co stworzyło nowe środowisko fizyczne, chemiczne i biologiczne dla człowieka. Dialektyka działalności przemieniającej człowieka polega na tym, że pojawiły się nowe sprzeczności między biologicznymi cechami człowieka a czynnikami środowiskowymi przez niego stworzonymi w wyniku przeobrażonej działalności, z których wiele jest niebezpiecznych dla jego zdrowia, będąc mutagenami i czynnikami rakotwórczymi, jak również inne czynniki patogenetyczne.

Ale jeszcze większe zagrożenie dla ludzkości powstało w związku z perspektywą wojny nuklearnej. Według ekspertów Światowej Federacji Naukowców, jeśli dojdzie do wybuchu dwóch bomb atomowych o mocy ok. 5-10 tys. Mt, to tylko w wyniku fali uderzeniowej natychmiast umrze 750 mln ludzi, a jako W wyniku połączonego działania fali uderzeniowej, promieniowania świetlnego i promieniowania przenikliwego, około 1,1 miliarda ludzi zostanie zniszczonych, a około 1,1 miliarda więcej ludzi zostanie rannych i będzie potrzebować pomocy medycznej. Zatem 30-50% światowej populacji będzie bezpośrednimi ofiarami wojny.

Jednak w przypadku konfliktu nuklearnego mogą wystąpić długoterminowe konsekwencje biologiczne, które są nie mniej poważne niż te natychmiastowe. Powstały w wyniku wybuchu pył i sadza będą pochłaniać i rozpraszać światło słoneczne, obniżając temperaturę. Na półkuli północnej natężenie światła może spaść do 1% normy, a temperatura do -40? Dawka promieniowania na obszarze stanowiącym 30% terenu wzrośnie do 500 rad. W ciągu najbliższych kilku tygodni, na ponad połowie półkuli północnej średnich szerokości geograficznych, opad radioaktywny wytworzy dawkę promieniowania zewnętrznego przekraczającą

100 rad. Substancje radioaktywne odkładają się w tarczycy, kościach, przewodzie pokarmowym i mleku matki. Po opadnięciu pyłu warstwa ozonowa jest częściowo niszczona przez tlenek azotu, który powstaje podczas wybuchu jądrowego. Na półkuli południowej minimalny poziom oświetlenia wyniesie 10% normy, temperatura powierzchni Ziemi osiągnie -18 ° C, a promieniowanie ultrafioletowe przez kilka lat będzie o kilkadziesiąt procent wyższe niż norma. Ciemnienie doprowadzi do ustania fotosyntezy, wiele roślin umrze z powodu braku światła, co spowoduje zakłócenia w łańcuchach pokarmowych. Spadek temperatury odbije się niekorzystnie na zbiorach zbóż, bo np. latem pszenica ginie już przy -5°C, a ryż i sorgo nie tworzą nasion przy +15°C. Kukurydza jest bardzo wrażliwa na temperatury poniżej 10°C.

Ponieważ 30% powierzchni lądu na średnich szerokościach geograficznych otrzyma dawkę przenikliwego promieniowania wynoszącą co najmniej 500 radów, to przy śmiertelnej dawce dla ludzi 350-500 rad śmiertelność wyniesie około 1 miliarda ludzi w ciągu 48 godzin. Ponieważ sadza i kurz pochłaniają promieniowanie UV, uszkadzają układ odpornościowy, rogówkę oka i powodują zaćmę u ocalałych.

Wpływowi niskich temperatur, pożarów, promieniowania, silnych wiatrów towarzyszyć będzie rozkład ekosystemów, rozmnażanie się szkodników. Zwierzęta umrą z głodu, mrozu i braku wody. W wyniku migracji zwierząt rozpocznie się rozprzestrzenianie się chorób. Ostatecznie spływ substancji toksycznych i wypłukiwanie przez deszcz substancji radioaktywnych doprowadzą do śmierci świata zwierząt. Lasy tropikalne będą szczególnie wrażliwe, ponieważ rośliny tropików i subtropików nie mają uśpionego mechanizmu, który pozwala im wytrzymać temperatury nawet powyżej zera.

Jasne zrozumienie konsekwencji wojny nuklearnej jest potężnym czynnikiem dalszej aktywizacji ruchów antywojennych.

KWESTIE OCHRONY PRZYRODY I SIEDLISK

Związek społeczeństwa ze środowiskiem jest jednym z najbardziej globalnych problemów współczesnej nauki przyrodniczej. Koncepcje „ochrony przyrody” i „ochrony środowiska” są złożone i rozległe. Ochrona przyrody to zespół działań państwowych, publicznych i naukowych, mających na celu racjonalne

zarządzanie środowiskiem naturalnym, odtwarzanie i pomnażanie zasobów naturalnych. Ochrona środowiska człowieka to ochrona wszystkiego, co otacza człowieka, co składa się na system ekologiczny, którego jest członkiem. Sensem tych wydarzeń jest znalezienie sposobów na uregulowanie relacji między społeczeństwem ludzkim a naturą (żywą i nieożywioną).

Ochrona przyrody nie oznacza utrzymania jej w stanie nienaruszonym, bo człowiek będzie nadal eksploatował naturę, a tym bardziej. Mówimy o ochronie, która zapewni równowagę między użytkowaniem a odbudową, ciągłe utrzymywanie mocy biosfery. Głównymi zadaniami środków ochrony środowiska jest nienaruszanie ilościowych i jakościowych cech obrotu substancjami lub przemiany energii, tj. nie zmieniać bioproduktywności biosfery. Wręcz przeciwnie, konieczne jest wypracowanie systemu działań mających na celu intensyfikację cykli biologicznych w ekosystemach naturalnych i sztucznych, tj. do dramatycznego wzrostu produktywności Ziemi. Wreszcie nie da się stworzyć siedlisk dla szkodliwych zwierząt, wypełnić środowiska zanieczyszczeniami radiacyjnymi i chemicznymi.

Polityczna niepodzielność biosfery wymusza rozwiązanie wielu problemów ochrony przyrody i wykorzystania jej zasobów oraz ochrony środowiska człowieka, zarówno w skali krajowej, jak i międzynarodowej.

Będąc integralnym składnikiem biosfery, człowiek przystosował się do swojego środowiska nie biologicznie, ale społecznie za pomocą środków technicznych i kulturowych. Jednak jako istota żywa człowiek jest otwarty na działanie zanieczyszczeń środowiska. Utrzymanie higieny środowiska oznacza utrzymanie równowagi ekologicznej między człowiekiem a jego otoczeniem w celu zapewnienia dobrego samopoczucia człowieka, jego zdrowia. Dlatego w naszych czasach pojawiły się pytania nie tylko o określenie szkód już wyrządzonych w ludzkiej puli genów, ale także o określenie sposobów ochrony materiału dziedzicznego osoby przed faktami generowanymi przez jego działalność w biosferze. Rozwiązanie tych problemów przebiega w kilku kierunkach, z których głównym jest tworzenie czułych systemów testowych do oceny aktywności mutagennej zanieczyszczeń środowiska oraz poszukiwanie podejść do skutecznego monitorowania procesów genetycznych w populacjach ludzkich.

(opracowanie podstaw monitoringu genetycznego populacji). Sens i konieczność tych prac tkwi w integralnej analizie dynamiki obciążenia genetycznego, tj. w badaniu i ocenie częstości mutacji genów i chromosomów indukowanych przez zanieczyszczenia w odniesieniu do mutacji historycznie nagromadzonych w procesie ewolucji, ewolucyjnie ustalonych systemów zrównoważonego polimorfizmu genetycznego.

Obecnie istnieje kilka podejść do rejestracji zmian w strukturze genetycznej populacji. Jeden z nich dotyczy uwzględniania cech populacji. Jako wskaźnik oceny obciążenia genetycznego u ludzi stosuje się wskaźniki medyczne i statystyczne (częstotliwość samoistnych poronień, martwych urodzeń, masa urodzeniowa, prawdopodobieństwo przeżycia, stosunek płci, częstość występowania chorób wrodzonych i nabytych, wskaźniki wzrostu i rozwoju dzieci). Inne podejście wiąże się z rozważeniem fenotypów „watchdog”, tj. z definicją fenotypów, które powstają w wyniku pewnych mutacji dziedziczonych dominująco. W wybranej populacji monitorowana jest dynamika częstości występowania wybranych fenotypów wśród noworodków, np. dynamika częstości zwichnięć stawu biodrowego. Inne podejście wynika z zastosowania elektroforezy białek surowicy krwi i erytrocytów do identyfikacji zmutowanych białek na podstawie ich ruchliwości w polu elektrycznym. Przyczyną zmiany ładunku cząsteczki białka może być zastąpienie lub insercja jednej lub więcej par zasad w genie. Wreszcie, stosuje się podejście związane z badaniem cytogenetycznym zarodków poronionych spontanicznie, urodzeń martwych, urodzeń żywych i dzieci z wadami wrodzonymi.

Wiele krajów posiada narodowe programy ochrony przyrody i środowiska, które opierają się na uwzględnieniu specyfiki lokalnych warunków. Jednak bez względu na to, jakie działania zostaną podjęte w poszczególnych krajach, nie są one w stanie rozwiązać całego szeregu problemów związanych z zanieczyszczeniem atmosfery, otwartymi morzami i Oceanem Światowym. Zanieczyszczenie środowiska człowieka ma konsekwencje globalne, dlatego współpraca międzynarodowa w tym obszarze ma ogromne znaczenie. Polityczna niepodzielność biosfery wymaga współpracy międzynarodowej.

Pierwszym ważnym doświadczeniem współpracy międzynarodowej w badaniach biosfery jest Międzynarodowy Program Biologiczny,

która została założona przez Międzynarodową Unię Nauk Biologicznych i działała od 1964 do 1972. Około 60 krajów wzięło udział w opracowaniu tematu „Kompleksowe globalne badanie podstaw produktywności biologicznej i dobrobytu ludzkości”. Decyzją Konferencji Generalnej UNESCO powołano międzynarodowy program międzyrządowy „Człowiek i Biosfera”, który jest wieloletnim programem naukowo-badawczym, w którym uczestniczy 80 krajów. Celem programu jest rozwijanie naukowych podstaw racjonalnego użytkowania i ochrony zasobów naturalnych, systematyczny monitoring zmian zachodzących w biosferze, opracowywanie działań na rzecz poprawy relacji między człowiekiem a jego środowiskiem, przewidywanie skutków działalności gospodarczej człowieka dla różnych systemów ekologicznych, promowanie edukacji w zakresie ochrony środowiska, wymiana informacji naukowej na temat badanej problematyki. Składa się z szeregu projektów związanych z badaniem ekosystemów leśnych, wpływu działalności człowieka na zasoby rzek, jezior, bagien, delt, obszarów przybrzeżnych.

Program rozwija badania nad ekologią człowieka, w tym badania przystosowania społecznego i fizycznego do różnych warunków, a także chorób związanych ze zmianami środowiska. Ponadto prowadzone są badania mające na celu zbadanie genetyki populacji ludzi, zwierząt i roślin w odniesieniu do niekorzystnych oddziaływań na środowisko. Ogromne znaczenie ma umowa dwustronna o ochronie środowiska między Rosją a Stanami Zjednoczonymi, a także z innymi krajami.

5 czerwca - Światowy Dzień Ochrony Środowiska. WHO przyjęła Globalną Strategię Poprawy Zdrowia dla Wszystkich. Zgodnie z tą strategią niezbędnym warunkiem realizacji postawionych zadań jest zachowanie i umocnienie pokoju na Ziemi. Dziś mówimy o zachowaniu życia na Ziemi.

ZAGADNIENIA DO DYSKUSJI

1. Sformułuj definicję biosfery i nazwij jej poddziały.

2. Jaka jest podstawowa jednostka biosfery?

3. Czym jest system ekologiczny?

4. Wyjaśnij relacje między producentami, konsumentami i niszczycielami w ekosystemach.

5. Co zapewnia stałość w utrzymaniu ekosystemu?

6. Czym jest łańcuch pokarmowy? Ile z tych łańcuchów znajduje się w ekosystemach?

7. Wyjaśnij związek między energią, porządkiem i entropią.

8. Porozmawiaj o przepływie energii przez łańcuch pokarmowy.

9. Czym jest piramida ekologiczna?

10. Wyjaśnij znaczenie pierwszej i drugiej zasady termodynamiki dla świata istot żywych.

11. Wymień główne formy wewnątrzgatunkowych relacji organizmów.

12. Wymień główne formy międzygatunkowych relacji organizmów, pokaż medyczne aspekty tych relacji.

14. Wymień główne kierunki działalności człowieka w przyrodzie i negatywne konsekwencje tej działalności.

Biosfera- skorupa Ziemi, której skład, struktura i energia są determinowane przez aktywność żywej materii planety, „film życia”, globalny ekosystem Ziemi.

Granice biosfery

To ogromny system ekologiczny, w którym życie występujące w litosferze osiąga głębokość 7500 m, a w atmosferze jest to możliwe na wysokości do 25 000 m (troposfera).

Rosyjski naukowiec ubiegłego wieku, akademik Władimir Iwanowicz Wernadski, poświęcił swoje życie rozwojowi tej doktryny. W książce „Biosfera” pokazał, że żywa materia, jako jeden uniwersalny czynnik, włącza w cykl obojętną materię przyrody, zmienia geologiczne powłoki Ziemi i tworzy biosferę. A jeszcze później stworzył teorię o Noosferze, tak wyprzedzając swoje czasy, że tylko naukowcy - nasi współcześni zaczynają rozumieć to, o czym mówiono - o uduchowionej, a może informacyjnej przestrzeni wzbogaconej myślami, jako zjawisku geologicznym.

Biosfera – środowisko życia

Biosfera jest jak tort warstwowy, składa się z następujących elementów:

Litosfera - kamienny firmament planety;
Hydrosfera - wody oceanów;
dolna część atmosfery.

Te powłoki geologiczne są połączone cyrkulacją materii i przepływów energii w procesie biogeocenoz. (Biogeocenoza- elementarna jednostka strukturalna biosfery).

Istnieją 4 rodzaje substancji:

Tak więc główną siłą planety jest żywa materia, tylko ona jest w stanie przekształcić siebie i świat. Gromadząc i przekształcając energię Słońca, żywa materia wpływa na chemiczny skład geologiczny wszystkich warstw biosfery.

Człowiek jest produktem biosfery

Od momentu pojawienia się człowieka w ewolucji biosfery zaczęło działać czynnik antropogeniczny(proces historycznego rozwoju człowieka i jego wpływ na biocenozę).

Kiedy to się stało? Nauka nie potrafi jeszcze dokładnie odpowiedzieć na to pytanie. Im więcej dowiadujemy się o sobie, tym wydajemy się starsi. Do niedawna wierzono, że wiek ludzkości nie przekracza 30 tysięcy lat. W ostatnich latach dokonano niesamowitych odkryć, odkryto artefakty i ślady starożytnych (przedpotopowych) cywilizacji, które każą przypuszczać, że mamy setki tysięcy, a nawet miliony lat.

Historycznie, większość wiarygodnych informacji ze starożytności dotarła do nas o życiu, począwszy od czasów Paleolityczny- Starożytna epoka kamienia.

Na tym etapie dominował odpowiedni typ gospodarki - myślistwo, zbieractwo ( dostawać jedzenie?). Ulepszanie narzędzi i rosnące zapotrzebowanie na żywność wraz z gwałtowną zmianą klimatu doprowadziły do niedoboru żywności i zniknięcia dużych roślinożerców.

W epoce neolityczny (nowa epoka kamienia) uruchamiany jest proces udomowienia zwierząt i produkcji roślinnej. Ludzie nauczyli się używać ognia. Są bardziej zaawansowane narzędzia i broń dystansowa - łuk i strzały.

Wpływ człowieka na biosferę

Szybkość wpływu antropogenicznego rośnie bardzo szybko. Wzrost liczby ludności, skok w rozwoju nowych zasobożernych i nie zawsze bezpiecznych technologii sprawiły, że ten czynnik stał się zjawiskiem definiującym na skalę planety.

A biosfera nie ma czasu na przystosowanie się do nowych warunków, stąd jej niestabilność. Obserwatorami i uczestnikami tego zjawiska jesteś ty i ja – żyjący obecnie na planecie.

Ludzkość intensywnie zużywa wszystkie zasoby naturalne. Rozwijając miasta, ulepszając technologie i ulepszając życie w głównych metropoliach cywilizowanego świata, człowiek sprawia, że biosfera staje się coraz bardziej wrażliwa.

Nie mamy wielkiego wyboru.

nieuchronność racjonalnego zarządzania przyrodą;
ekologia przyrody i człowieka;
technologie oszczędzające zasoby;
recykling.

Problemy te można rozwiązać jedynie opierając się na solidnych ramach prawnych, które pozwalają na racjonalne użytkowanie i ochronę przyrody, zapewniając reprodukcję zasobów odnawialnych i środowiska człowieka.

Człowiek od dawna zamieszkuje prawie całą Ziemię. Życie w różnych warunkach naturalnych odcisnęło swoje piętno na wyglądzie ludzi, dlatego ludzie z różnych regionów Ziemi różnią się wyglądem.

Rozmieszczenie ludzi na Ziemi

Przodkowie współczesnego człowieka zaczęli wyróżniać się ze społeczności małp człekokształtnych około 3 miliony lat temu. Naukowcy uważają, że prymitywni ludzie najpierw zamieszkiwali równikowe i tropikalne szerokości geograficzne Afryki. Świadczą o tym najstarsze znalezione tam skamieniałe szczątki humanoidów. Stopniowo przenieśli się do Europy. Część starożytnych ludzi przedostała się do Australii przez liczne wyspy. W okresie lodowcowym, kiedy połączono go z Ameryką Północną, ludzie dotarli na Alaskę, a następnie rozprzestrzenili się po obu Amerykach.

Przesiedlenie człowieka, podobnie jak inne żywe organizmy, zależy od warunków naturalnych, a przede wszystkim klimatu. Większość ludzi żyje między 72° N. CII. i 54 ° S CII. Jednocześnie większość z nich zamieszkuje równiny w odległości do 200 kilometrów od brzegów oceanów. Ponad 2/3 ludności koncentruje się na zaledwie 8% powierzchni gruntów o korzystnych warunkach przyrodniczych. W północnych regionach Eurazji i Ameryki Północnej, w północnej części Afryki, w centrum Australii i Azji, gdzie klimat jest niekorzystny ze względu na silne mrozy lub upały i susze, żyje niewielka część populacji Ziemi. Najzimniejszy kontynent nie ma w ogóle stałej populacji. Tylko 1% mieszka na wyżynach (na wysokości powyżej 2000 metrów).

rasy ludzkie

Adaptacja poszczególnych grup ludzi do specyfiki warunków przyrodniczych prowadziła do różnicy w ich wyglądzie zewnętrznym. Te różnice, przekazywane z pokolenia na pokolenie, nazywane są cechami rasowymi. Rasy - grupy ludzi zjednoczonych wspólnym pochodzeniem i podobieństwem znaków zewnętrznych, które rozwinęły się pod wpływem klimatu i innych cech środowiska naturalnego. Istnieją trzy główne rasy ludzkie: równikowa (Negroid), Kaukaz, Mongoloid. Istnieje również czwarta rasa, która pod wieloma względami jest zbliżona do rasy równikowej.

Przedstawiciele rasy kaukaskiej stanowią 42% światowej populacji, 9% osób należy do przedstawicieli rasy równikowej, a stanowią 35%. Ponadto 14% światowej populacji to przedstawiciele ras mieszanych i przejściowych. Metysowie to potomkowie urodzeni z małżeństw między Europejczykami i Hindusami. Mulaci to potomkowie małżeństw Europejczyków i Murzynów. Są też sambosy – potomkowie małżeństw Indian z Murzynami lub Mulatami. Pomimo różnic zewnętrznych zdolności ludzi wszystkich ras do każdej aktywności są takie same.

Rola biosfery w życiu człowieka

Wartość biosfery i życia człowieka, którego jest częścią, jest ogromna. Człowiek zużywa energię do życia poprzez pokarm pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego. Organizmy biosfery dostarczają ludziom tlenu do oddychania, a także odzieży, leków, paliw, materiałów budowlanych, surowców dla przemysłu. Negatywny wpływ biosfery polega na tym, że człowiek jest podatny na choroby wywoływane przez wirusy i bakterie.