Переход от восстановительной к окислительной газосфере Земли.

34. Основные функции живых организмов. Живое вещество – это совокупность живых организмов, выраженная в массе, химическом составе и энергии, которую оно приносит в геологические процессы, приводя к образованию новой формы процессов – биохимических.К основным свойствам живого можно отнести:1. Химический состав. Живые существа состоят из тех же химических элементов, что и неживые, но в организмах есть молекулы веществ, характерных только для живого (нуклеиновые кислоты, белки, липиды).2. Дискретность и целостность. Любая биологическая система (клетка, организм, вид и т.д.) состоит из отдельных частей, т.е. дискретна. Взаимодействие этих частей образует целостную систему (например, в состав организма входят отдельные органы, связанные структурно и функционально в единое целое).

^ 3. Структурная организация. Живые системы способны создавать порядок из хаотичного движения молекул, образуя определенные структуры. Для живого характерна упорядоченность в пространстве и времени. Это комплекс сложных саморегулирующихся процессов обмена веществ, протекающих в строго определенном порядке, направленном на поддержание постоянства внутренней среды — гомеостаза. ^ 4. Обмен веществ и энергии. Живые организмы — открытые системы, совершающие постоянный обмен веществом и энергией с окружающей средой. При изменении условий среды происходит саморегуляция жизненных процессов по принципу обратной связи, направленная на восстановление постоянства внутренней среды — гомеостаза. Например, продукты жизнедеятельности могут оказывать сильное и строго специфическое тормозящее воздействие на те ферменты, которые составили начальное звено в длинной цепи реакций. ^ 5. Самовоспроизведение. Самообновление. Время существования любой биологической системы ограничено. Для поддержания жизни происходит процесс самовоспроизведения, связанный с образованием новых молекул и структур, несущих генетическую информацию, находящуюся в молекулах ДНК. 6.Наследственность. Молекула ДНК способна хранить, передавать наследственную информацию, благодаря матричному принципу репликации, обеспечивая материальную преемственность между поколениями. 7. Изменчивость. При передаче наследственной информации иногда возникают различные отклонения, приводящие к изменению признаков и свойств у потомков. Если эти изменения благоприятствуют жизни, они могут закрепиться отбором.^ 8. Рост и развитие. Организмы наследуют определенную генетическую информацию о возможности развития тех или иных признаков. Реализация информации происходит во время индивидуального развития — онтогенеза. На определенном этапе онтогенеза осуществляется рост организма, связанный с репродукцией молекул, клеток и других биологических структур. Рост сопровождается развитием. ^ 9. Раздражимость и движение. Все живое избирательно реагирует на внешние воздействия специфическими реакциями благодаря свойству раздражимости. Организмы отвечают на воздействие движением. Проявление формы движения зависит от структуры организма.

35. Роль влаги и тепла в круговороте вещества. Вода — самое распространенное вещество в биосфере. Основные ее запасы (около 95%) сосредоточены в виде солено-горькой воды морей и океанов. Остальные воды — пресные. Воды ледников и вечных снегов (т.е. вода в твердом состоянии) и подземные воды совместно составляют свыше 97% всех запасов пресной воды. Лишь незначительная часть пресных вод заключена в озерах, реках, болотах и атмосфере (в виде водяного пара).

Вода обладает уникальными свойствами, делающими ее незаменимым фактором, участвующим во всех природных процессах, включая и жизнь. Она обладает довольно большой плотностью, малой вязкостью, хорошей растворяющей способностью, высокой теплоемкостью и теплопроводностью, большой скрытой теплотой парообразования и плавления, молекулы воды имеют малые размеры. Вода является непременным участником фотосинтеза - единственного природного процесса, обеспечивающего жизнь на Земле. Она играет большую термостатирующую роль, являясь высокоподвижной, переносит громадное количество растворенных веществ, в том числе своим током обеспечивает растения элементами питания. Движущей силой глобального круговорота воды служит солнечная энергия, вызывающая испарение с поверхности океанов и суши

*Круговорот веществ – многократное участие вещества в процессах, протекающих в Атмосфере, Гидросфере и Литосфере, в том числе в тех слоях, которые входят в Биосферу планеты.

Круговорот энергии – использование энергии в геосистемах для обеспечения круговоротов вещества

36. Типы питания живых организмов Автотрофы никого не едят, органические вещества делают сами из неорганических.

• Автофототрофы – энергию получают из света (фотосинтез). К фототрофам относятся растения и фотосинтезирующие бактерии.

• Автохемотрофы – энергию получают при окислении неорганических веществ (хемосинтез). Например,

O серобактерии окисляют сероводород до серы,

O железобактерии окисляют двухвалентное железо до трехвалентного,

O нитрифицирующие бактерии окисляют аммиак до азотной кислоты.

Сходство и различие фотосинтеза и хемосинтеза

• Сходства: все это пластический обмен, из неорганических веществ делаются органические (из углекислого газа и воды – глюкоза).

• Различие: энергия для синтеза при фотосинтезе берется из света, а при хемосинтезе - из окислительно-восстановительных реакций.

Гетеротрофы

Гетеротрофы получают органические вещества в готовом виде, с пищей. К гетеротрофам относятся животные, грибы и большинство бактерий.

Способы питания гетеротрофов

1. Хищники – убиваю жертву, а затем съедают (лев, щука, оса).

2. Паразиты – поедают живую жертву (вирус гриппа, туберкулёзная палочка, дизентерийная амеба, аскарида и т.п.)

3. Cапрофиты (сапротрофы) – питаются мертвыми организмами (личинки мясных мух, плесневые грибы, бактерии гниения).

4. Cимбионты – получают питание от другого организма на взаимовыгодной основе. Например:

• Микориза (грибокорень) – симбиоз гриба и растения. Растение дает грибу глюкозу (которую делает при фотосинтезе), а гриб дает растению воду и минеральные соли.

• Лишайник – симбиоз грибов и водорослей. Водоросли дают грибу глюкозу, а гриб водорослям – соли и воду.

Клубеньковые бактерии живут в специальных утолщениях (клубеньках) на корнях растений семейства бобовых. Растения дают бактериям глюкозу, а бактерии дают растениям соли азота, которые они получают при фиксации азота воздуха.

37. Типы и способы распространения живых организмов. Распространение живых организмов обусловлено климатическими условиями, строением почвы и другими факторами. С другой стороны, сами организмы могут менять среду своего обитания и оказывать влияние на климат.Мы не будем обсуждать, как возникла жизнь на Земле. Существует много предположений — и материалистических, и религиозных. Тем не менее, жизнь возникла и продолжает развиваться.Люди старшего возраста, изучавшие на занятиях по философии труды классиков марксизма, помнят изречение Ф. Энгельса: «Жизнь есть способ существования белковых тел в условиях постоянного обмена веществ с окружающей средой». Если учесть современные достижения биологии и генетики, сюда следовало бы добавить слова: «...способных к саморепликации (самовоспроизведению)...» «С прекращением обмена веществ прекращается и жизнь», — заключил Энгельс. Основные свойства жизни — это дискретность и непрерывность. Дискретность проявляется в том, что каждый живой организм существует сам по себе и отделен от окружающих. Непрерывность жизни — в том, что на смену одним организмам приходят другие, развивающиеся из них. Этими свойствами земная жизнь отличаются от той, например, что описана известным писателем-фантастом С. Лемом: живым и мыслящим существом на исследуемой планете был Океан.Нашу планету населяет несколько миллионов видов живых организмов, примерно пятую часть составляют растения, четыре пятых приходится на животных. На Земле почти нет участков, где жизнь отсутствует (обнаружены микроорганизмы, способные выживать даже в реакторах). Более скудная у полюсов, по мере приближения к экватору жизнь отличается все большим многообразием, вновь «беднея» в пустынях. Помимо зависимости от широты и местных условий, природа может меняться и с изменением высоты над, уровнем моря (вертикальная зональность). В горах может быть 4—5 растительных поясов, причем смена их снизу вверх соответствует смене поясов от экватора к полюсам. Буйство зелени у подножья гор сменяется вечными льдами вершин.Ни один вид не существует обособленно от других. Одни из них служат пищей для других, либо, напротив, угрожают их существованию. Иногда существование одного вида невозможно без существования другого. Кроме того, все организмы связаны с окружающей их неживой природой и образуют экосистему.

38. Деятельность человека как фактор эволюции. Когда человек обвиняется в преступлениях против природы, то состав преступления обычно один и тот же: безжалостное уничтожение видов животных, нарушение неприкосновенного природного равновесия, разрушение гармоничных ландшафтов и беззастенчивая эксплуатация генетического богатства экосистем и видов.Вынесение приговора преступнику, самому сознающему свою вину, не заставило себя ждать: ему был закрыт доступ в охраняемые зоны, где природа может сохраняться и развиваться свободно, без вредоносного воздействия человека и где его присутствие допускается лишь под строжайшим контролем.И в то же время влияние человека на эволюцию и сохранение природы проявилось с самого момента его появления в биосфере. Иначе не могло и быть, ибо нельзя остановить ход эволюции, составной частью которой он является, так же как невозможно представить себе природу в застывшем виде, когда животные законсервированы как музейные чучела или заперты по зоопаркам и лишены вследствие этого возможности эволюционировать, что всегда связано с риском вымирания.Подхваченный вихрем демографического взрыва, вовлеченный в стремительный темп современной жизни, не могущий справиться со своей ролью, человек играет все более неблаговидную роль на сцене сохранения природы и эволюции видов. Однако выход не в том, чтобы каяться в ошибках и уйти со сцены, а в оказании еще более активного воздействия с полным сознанием своей ответственности, проявляя динамизм и творческий подход.Вопреки общепринятому мнению еще до появления человека на Земле не существовало ни природного равновесия, ни абсолютно устойчивых экологических систем. Концепции «равновесие» и «устойчивость» — это вообще наиболее спорные и трудно поддающиеся определению понятия в Экологии, ибо они отражают едва уловимые, постоянно меняющиеся явления, порожденные тысячами взаимодействий, конфликтов и приспособлений между видами.

39. Теория дрейфа материков. «Если взглянуть повнимательней на глобус или на любую карту мира, можно заметить одну особенность очертаний многих береговых линий, — пишет Борис Силкин. — Южная Америка и Африка, если их «сдвинуть» вплотную, довольно аккуратно «вложатся» друг в друга, как детали мозаичной картинки. Гренландия выглядит так, будто она только что вырвалась из «объятий», с одной стороны — Северной Америки, а с другой — Северной Европы... Длинный рукав Антарктического полуострова в Западном полушарии смыкается с крайним югом Южной Америки, и так далее: множеству выступов по одну сторону моря соответствуют впадины в очертаниях суши по другую сторону. В 1910—1912 годах немецкий исследователь Вегенер выдвинул гипотезу и подкрепил ее разнообразными геологическими и геофизическими данными. Альфред Лотар Вегенер (1880—1930) родился в семье берлинского священника. Сначала Альфред избрал профессию астронома. Еще в годы учебы он пишет работу о движении планет. Ее высоко оценили специалисты. В 1929 году началась уже третья экспедиция Вегенера в Гренландию. Там он и погиб в 1930 году. В наши дни гипотеза Вегенера хорошо известна, как гипотеза плавающих («дрейфующих») континентов. Единый суперконтинент палеозойской эры, позже расколовшийся и распавшийся, Вегенер назвал «Пангея», что означает «единая земля». Гипотеза опровергала существующие в то время представления. Она стала предметом острых споров в научном мире. Противники ученого считали, что материки движутся только в вертикальном направлении. Таким образом при поднятии земной коры образуется суша, при опускании — моря и океаны. Вегенер же убежденно говорил о горизонтальном движении континентов — они «разъезжаются», «дрейфуют». В результате этого образуются океаны. Увы, гипотеза Вегенера была большинством отвергнута. На несколько десятилетий геологи и геофизики о гипотезе забыли. Одно из слабых мест гипотезы Вегенера — это затруднение в объяснении «механизма» приводящего в движение континенты.В тридцатые—сороковые годы такое объяснение дал шотландский геолог Артур Холмс (1890—1965). Он предположил, что силой, движущей континенты, могли бы стать потоки вещества, существующие в мантии и приводимые в движение разностью температур. При этом теплые потоки поднимаются вверх, а холодные опускаются вниз.Движущийся базальтовый слой он уподобил «бесконечной транспортировочной ленте», передвигающей континенты. Понадобилось еще полвека, чтобы к концу шестидесятых годов двадцатого столетия представления о крупных перемещениях земной коры превратились из гипотезы в развернутую теорию, в учение о тектонике плит.

40. Проблемы «мобилизма» и «фиксизма» с точки зрения биогеографии. Уже давно в теоретической, а затем и практической геологии идет спор о характере движений, определяющих структуры земной коры. Фактические данные свидетельствуют, что существует два типа движений, и более того, они взаимообусловлены но не абсолютны. К настоящему времени сформировались две противостоящие концепции. Одна из них фиксизм, отводит ведущую роль вертикальным движениям земной коры и рассматривает океанические впадины как объект крупных погружений. Фиксисты утверждают, что существует горизонтальные движения определяют сравнительно не большие перемещения отдаленных облаков земной коры по отношению друг к другу. Тектонические движения носят колебательный характер и, в основном, являются локальными. Мобилисты – сторонники крупных горизонтальных перемещений включая раскол и раздвижения целых континентов, и постоянного новообразования вещества Земли.По мнению фиксистов континентальные платформы существовали издавна, всегда занимали стабильные положения относительно друг друга. Конструктивный мобилистский подход исходит из того, что океанская кара первична, она непосредственно выплавляется из мантии в зонах спрединга, но не долговечна. Говоря о палеомагнетизме, фиксисты стараются доказать, что магнитные измерения имеют большой по эпохам, сами палеомагнитные измерения имеют низкую точность с большим числом случайных и систематических ошибок отбраковкой ненужных замеров – всё это не может являться доказательством дрейфа континентов и смещения полюсов. Несмотря на подобную критику, идеи мобинизма на сегодняшний день остаются на ведущих позициях в фундаментальной геологии, объясняя многие положения в развитии Земли, что не возможно сделать с точки зрения фиксизма.

41. Принципы дарвинской эволюции. Изменчивость. Первым звеном дарвиновской триады является одно из важнейших свойств живой природы – изменчивость, т.е. разнообразие признаков и свойств у особей и групп особей любой степени родства. Двух одинаковых особей в природе не найдешь, даже в потомстве одной пары родителей особи всегда будут отличаться. Он установил, что наследственная изменчивость – основа эволюционного процесса. Изменчивость – это любые проявления неопределенности, стохастичности (случайности). Они составляют естественное содержание всех процессов микромира, но имеют место и на макроуровне. Изменчивость лежит в основе функционирования всех механизмов нашего мира на любом уровне его организации. Наследственность. Следующим свойством живых систем после изменчивости является наследственность – свойство родителей передавать свои признаки потомкам, следующему поколению. Это свойство не абсолютно: дети никогда не бывают точными копиями родителей, но кошка приносит на свет всегда только котят, а из семян пшеницы вырастает только пшеница. Естественный отбор. Естественный отбор – единственный направленный эволюционный фактор, необходимый процесс, который управляет изменениями и контролирует их. В основе дарвиновской теории лежит факт весьма интенсивного размножения организмов. Если бы для размножения не было преград, то увеличение численности любого вида живых существ шло в геометрической прогрессии. Даже медленно размножающиеся организмы очень быстро заняли бы поверхность земного шара. Таковыми являются: неблагоприятные влияния физических факторов, истребление врагами и паразитами, болезни, голод и т.д.