18Билет
В.И. Вернадский дал следующую классификацию веществ, входящих в биосферу, по их функциональной роли. 1) Живое вещество – это совокупность всех живых существ, населяю- щих нашу планету (от простейших вирусов до человека). Живое вещество чрезвычайно разнообразно по форме, постоянно появляются новые виды взамен отмирающих старых. Живое вещество распространено на планете неравномерно и в основном состоит из воды и легких элементов. Масса живого вещества по сравнению с массой всей биосферы ничтожно мала. 2) Вещество биогенного происхождения – это чаще всего трупы, отмершие части растений, каменный уголь, нефть, торф, сланцы – в основном горючие вещества, слабо реагирующие с остальными веществами. 3) Косное вещество – это неживое и не связанное с жизнью вещество, к которому относятся горные породы, выбрасываемые вулканами в процессе горообразования, газы и т. д. При контакте с живым оно постепенно превращается в биокосное вещество. 4) Биокосное вещество – это вещество, имеющее минеральную основу, которая коренным образом преобразована жизнедеятельностью организмов. К нему относится почвенный покров, плодородие которого обусловлено наличием органических веществ, а также воздух и вода. По определению Вернадского: «Это вещество, которое создается одновременно живыми организмами и косными процессами и является закономерной частью живого и косного вещества». 5) Радиоактивные вещества – это вещества имеющие «естественную» радиоактивность (радий, уран, торий и т.д.). Вернадский считал, что радиоактивность способствовала эволюции и являлась той энергетической силой, благодаря которой неживое вещество превратилось в живое. 6) Рассеянные атомы – это атомы веществ, преобразованные «жестким» космическим излучением. 7) Космическое вещество – это вещество, поступающее из открытого космоса в виде космической пыли, реже в виде метеоритов, и еще реже в виде болидов. Космическое вещество легко усваивается биосферой.
загрузка...
19Билет
На поверхности Земли в настоящее время полностью лишены живых существ лишь области обширных оледенений и кратеры действующих вулканов. В. И. Вернадский указывал на «всюдность» жизни в биосфере. Об этом свидетельствует история нашей планеты. Жизнь появилась локально в водоемах и затем распространялась все шире и шире, заняв все материки. Постепенно она захватила всю биосферу, и захват этот, по мнению В. И. Вернадского, еще не закончился. Об этих потенциальных возможностях свидетельствуют масштабы приспособляемости живых организмов.Крайние пределы температур, которые выносят некоторые формы жизни (в латентном состоянии), – от практически абсолютного нуля до +180 °C. Давление, при котором существует жизнь, – от долей атмосферы на большой высоте до тысячи и более атмосфер на больших глубинах. Для ряда бактерий верхние критические точки давления лежат в области 12 · 108 Па (12 тыс. атм). С другой стороны, семена и споры растений, мелкие животные в анабиозе сохраняют жизнеспособность в полном вакууме.Живые организмы могут существовать в широком диапазоне химических условий среды. Первые живые существа Земли жили в бескислородной атмосфере. Анаэробный обмен свойствен и многим современным организмам, в том числе многоклеточным.Уксусные угрицы (нематоды) обитают в чанах с бродящим уксусом. Ряд микроорганизмов живет в концентрированных растворах солей, в том числе медного купороса, фторида натрия, в насыщенном растворе поваренной соли. Серные бактерии выдерживают децимолярные растворы серной кислоты.Некоторые особо устойчивые формы могут существовать даже при действии ионизирующей радиации. Например, ряд инфузорий выдерживает излучение, по дозе в 3 млн раз превышающее естественный радиоактивный фон на поверхности Земли, а некоторые бактерии обнаружены даже в котлах ядерных реакторов.
Выносливость жизни в целом к отдельным факторам среды шире диапазонов тех условий, которые существуют в современной биосфере. Жизнь, таким образом, обладает значительным «запасом прочности», устойчивости к воздействию среды и потенциальной способностью к еще большему распространению.Наряду с этим распределение жизни в биосфере отличается крайней неравномерностью. Она слабо развита в пустынях, тундрах, глубинах океана, высоко в горах, тогда как в других участках биосферы чрезвычайно обильна и разнообразна. Наиболее высока концентрация живого вещества на границах раздела основных сред – в почве, т. е. пограничном слое между литосферой и атмосферой, в поверхностных слоях океана, на дне водоемов и особенно на литорали, в лиманах и эстуариях рек, где все три среды – почва, вода и воздух – близко соседствуют друг с другом. Места наибольшей концентрации организмов в биосфере В. И. Вернадский назвал «пленками жизни».
20Билет
1. Энергетическая функция - связана с запасанием солнечной энергии, ее передачей по цепям питания, рассеиванием. За счет наскопленной солнечной энергии протекают все жизненные явления на Земле.
2. Газовая функция - способность изменять и поддерживать определенный газовый состав среды обитания и атмосферы в целом.3. Окислительно-восстановительная функция - связана с интенсификацией процессов окисления (благодаря выделению кислорода) и восстановления (H2S4CH4), протекающих под действием живого вещества.4. Концентрационная функция - способность организмов извлекать из окружающей среды и накапливать в своем теле как биогенные, так и рассеянные элементы (результат действия такой функции - залежи полезных ископаемых).5. Деструктивная функция - разрушение организмами и продуктами их жизнедеятельности как самих остатков органического вещества, так и косных веществ.6. Транспортная функция - перенос вещества и энергии в результате активного движения живых организмов.7. Средообразующая функция - преобразование физико-химических параметров среды в результате процессов жизнедеятельности. Эта функция - интегративная, то есть является результатом совместного выполнения других функций.8. Рассеивающая функция - противоположна концентрационной функции и проявляется через трофическую и транспортную деятельность организмов.9. Информационная функция - живые организмы и их сообщества накапливают определенную информацию, закрепляют ее в наследственных структурах, передают последующим поколениям. 1. Живые организмы являются аккумуляторами и трансформаторами солнечной энергии и создают запасы свободной энергии в биосфере.2. Живые организмы содержат вещества, которые устойчивы только в живых организмах, после их смерти быстро разлагаются и в минеральном царстве не встречаются.3. Живые организмы отличаются разнообразием, что выражается в существовании их многочисленных видов.4. Живые организмы характеризуются клеточным строением.5. Для живых организмов характерна высокая скорость протекания биохимических реакций.6. Живые организмы способны к размножению, причем скорость размножения организмов обратно пропорциональна их массе.7. Живое вещество существует в форме непрерывного чередования поколений. Все многообразие генетической информации закодировано в нуклеиновых кислотах, поэтому современное живое вещество генетически связано с живым веществом всех прошлых геологических эпох.8. Способность быстро занимать все свободное пространство ("всюдность жизни" по Вернадскому): на основании этого свойства сформулирован Закон Константности - количество живого вещества биосферы для каждого геологического периода есть величина постоянная.9. Высокая скорость обновления живого вещества. Для биосферы в целом примерно 8 лет. Для суши этот период примерно 14 лет, для океана - примерно 33 дня.10. Высокая приспособительная способность к различным условиям жизни.11. Живые организмы способны к изменчивости.12. Различают пассивные и активные движения живого вещества.
21Билет
Биосфера представляет собой достаточно сложную систему, которая характеризуется рядом свойств, определяющих ее специфику. К их числу относятся:1. Централизованность. Центральным звеном биосферы являются живые организмы, что всесторонне раскрыто В. И. Вернадским. К сожалению, ныне это свойство биосферы недооценивается, так как многие исследователи ставят в центр биосферы только один вид – человека. Антропоцентризм при изучении биосферы недопустим.2. Открытость. Существование биосферы обеспечивается только за счет поступления энергии, прежде всего солнечной радиации.3. Саморегулируемость и организованность. Способность биосферы гасить возникающие возмущения с помощью ряда механизмов, способность возвращаться в исходное состояние называется гомеостазом.4. Разнообразие. Это разные среды жизни, входящие в состав биосферы (водная, почвенная, наземно-воздушная и т.д.), разнообразие природных зон, наличие различных геохимических областей и самое главное – большое число элементарных экосистем со свойственным им видовым разнообразием. Предполагают, что в настоящее время на Земле обитает до 10 млн видов животных и более 1 млн видов растений и грибов. Разнообразие в целом рассматривают как основное условие устойчивости любой экосистемы и биосферы в целом.5. Наличие механизмов, обеспечивающих круговорот веществ и связанную с ним неисчерпаемость отдельных химических элементов и их соединений.