Розділ 2. Класификації визначень біосфери за різними авторами.

КУРСОВА РОБОТА

з «Екології»

 

на тему: Розвиток поняття «біосфера» від В.І. Вернадського дотепер

 

Студента (ки) _____ курсу ______ групи

напряму підготовки 6. 040103 «Геологія»

спеціальності

______________________________

(прізвище та ініціали)

Керівник ___________________________

___________________________

(посада, вчене звання, науковий

ступінь, прізвище та ініціали)

 

Національна шкала ________________

Кількість балів: __________Оцінка: ECTS _____

 

Члени комісії

________________ __________________________________

(підпис) (прізвище та ініціали)

________________ _______________________

(підпис) (прізвище та ініціали)

________________ _______________________

(підпис) (прізвище та ініціали)

 

м. Харків - 2013 рік

 

ЗМІСТ

Стр.

 

ВСТУП 3

РОЗДІЛ 1. ТЕРМИНОЛОГИЧНО-ПОНЯТЕВИЙ АПАРАТ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ. 6

1.1. Терміни та поняття. 6 1.2. Методи дослідження. 8

РОЗДІЛ 2. КЛАСИФИКАЦІЇ ВИЗНАЧЕНЬ БІОСФЕРИ ЗА РІЗНИМИ АВТОРАМИ. 10

2.1. Еволюція становлення поняття «біосфери». 10

2.2. Визначення та поняття біосфери за Ж.Б.Ламарком. 10

2.3. Визначення та поняття біосфери за Е.Зюсом. 13

2.4. Визначення та поняття біосфери за В.И.Вернацьким. 14

2.5. Визначення та поняття біосфери за І.Г.Черваньовим. 20

2.6. Визначення та поняття біосфери за Л.А.Потіш. 22

РОЗДІЛ 3.ПОРІВНЯЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РІЗНИХ КЛАСИФІКАЦІЙ ВИЗНАЧЕНЬ БІОСФЕРИ 24

3.1. Подібність та відмінність класифікацій поняття біосфери за різними підходами. 24

ВИСНОВКИ 26

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 27

ДОДАТКИ 28

 

 

ВСТУП

Актуальність:

На всіх стадіях свого розвитку людина була тісно пов'язаний з навколишнім світом. Але з тих пір як з'явилося високоіндустріальное суспільство, небезпечне втручання людини в природу різко посилилося, розширився обсяг цього втручання, вона стала різноманітніше і він загрожує стати глобальною небезпекою для людства. Витрата невідновних видів сировини підвищується, все більше орних земель вибуває з економіки, так як на них будуються міста і заводи. Людині доводиться все більше втручатися в господарство біосфери - тієї частини нашої планети, в якій існує життя. Біосфера Землі в даний час піддається наростаючого антропогенного впливу, людському фактору. При цьому можна виділити декілька найбільш істотних процесів, кожний з яких не поліпшує екологічну ситуацію на планеті.

Найбільш масштабним і значним є хімічне забруднення середовища невластивими їй речовинами хімічної природи. Серед них - газоподібні і аерозольні забруднювачі промислово-побутового походження. Прогресує і накопичення вуглекислого газу в атмосфері. Подальший розвиток цього процесу буде підсилювати небажану тенденцію убік підвищення середньорічної температури на планеті. Викликає тривогу у екологів і забруднення Світового океану нафтою і нафтопродуктами, що досягло вже 1/5 його загальної поверхні. Нафтове забруднення таких розмірів може викликати істотні порушення газо-і водообміну між гідросферою і атмосферою. Не викликає сумнівів і значення хімічного забруднення ґрунту і її підвищена кислотність, що веде до розпаду екосистеми. В цілому всі розглянуті фактори, яким можна приписати забруднює ефект, роблять помітний вплив на процеси, що відбуваються в біосфері.

Мета:

Дослідити різні точки зору про біосферу від В.І.Вернадського і до сучасності.

Завдання:

Сконкретизувати поняття та терміни і описати методи. Навести методи, поняття та методи дослідження. Пояснити думку вчених (В.И.Вернацького, Е.Зюса, І.Г.Черваньова, Л.А.Потіш) про біосферу. Охарактеризувати подібність та відмінності класифікацій поняття біосфери за різними підходами.

Об’єкт:

Об’єктом моєї курсової є думки різних вчених, від першого поняття яке представлене французьким вченим Ж.Б.Ламарком до наших часів.

Джерела:

Джерелами моєї курсової науково публікаційні матеріали, вітчизняна та зарубіжна література (монографії, наукові збірки), матеріали мережі Internet, дисертації та автореферати.

 

РОЗДІЛ 1. ТЕРМИНОЛОГИЧНО-ПОНЯТЕВИЙ АПАРАТ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ.

1.1. Терміни та поняття.

У буквальному перекладі термін «біосфера» означає сферу життя й у

Такому змісті він уперше був введений у науку в 1875 р. австрійським геологом і палеонтологом Едуардом Зюссом (1831 - 1914). Однак задовго до цього під іншими назвами, зокрема «простір життя», «картина природи»,

"жива оболонка Землі" і т.п., його зміст розглядався багатьма іншими натуралістами.

Спочатку під усіма цими термінами малася на увазі тільки

сукупність живих організмів, що живуть на нашій планеті, хоча іноді і

вказувалося їх зв'язку з географічними, геологічними і космічними

процесами, але при цьому скоріше зверталася увага на залежність живої природи від сил і речовин неорганічної природи. Навіть автор самого терміна

«біосфера» Е. Зюсс у своїй книзі «Лик Землі», опублікованої майже

тридцять років після введення терміна (1909 р.), не зауважував зворотного

впливу біосфери і визначав її як «сукупність організмів,

обмежену в просторі і в часі й на поверхні Землі».

Першим з біологів, що ясно вказав на величезну роль живих

організмів в утворенні земної кори, був Ж. Б. Ламарк (1744 - 1829), він

підкреслював, що всі речовини, що знаходяться на поверхні земної кулі і

утворюють його кору, сформувалися завдяки діяльності живих

організмів.

Факти і положення про біосферу накопичувалися поступово в зв'язку з

розвитком ботаніки, грунтознавства, географії рослин і інших

переважно біологічних наук, а також геологічних дисциплін, ті

елементи знання, що стали необхідними для розуміння біосфери в цілому,

виявилися зв'язаними з виникненням екології, науки, яка вивчає

взаємини організмів і навколишнього середовища, біосфера є

визначеною природною системою, а її існування в першу чергу

виражається в круговороті енергії і речовин при участі живих організмів.

Дуже важливим для розуміння біосфери було встановлення німецьким

фізіологом Пфефером (1845 - 1920) трьох способів харчування живих організмів:

автотрофне - побудова організму за рахунок використання речовин

неорганічної природи;

гетеротрофне - будівля організму за рахунок використання низькомолекулярних

органічних сполук;

миксотрофное - змішаний тип побудови організму (автотрофно -

гетеротрофних).

Біосфера (у сучасному розумінні) - своєрідна оболонка Землі,

містить усю сукупність живих організмів і ту частину речовини планети,

яка знаходиться в безупинному обміні з цими організмами.

Біосфера охоплює нижню частину атмосфери, гідросферу і верхню

частину літосфери.

Атмосфера - найбільш легка оболонка Землі, яка межує з космічним

простором; через атмосферу здійснюється обмін речовини й енергії з

космосом.

Атмосфера має кілька шарів:

тропосфера - нижній шар, що примикає до поверхні Землі (висота 9-17 км).

У ньому близько 80 % газового складу атмосфери і уся водяна

пара;

стратосфера;

ноносфера - там «жива речовина» відсутня.

Переважаючі елементи хімічного складу атмосфери: N2 (78 %), O2 (21 %),

CO2 (0,03 %).

Гідросфера - водна оболонка Землі. У наслідок високої рухливості вода

проникає повсюдно в різні природні утворення, навіть найбільш

чисті атмосферні води містять від 10 до 50 мгр / л розчинних речовин.

Переважаючі елементи хімічного складу гідросфери: Na +, Mg2 +, Ca2 +,

Cl -, S, C. Концентрація того чи іншого елемента у воді ще нічого не

говорить про те, наскільки він важливий для рослинних і тваринних організмів,

живуть у ній. У цьому відношенні ведуча роль належить N, P, Si,

що засвоюються живими організмами. Головною особливістю океанічної

води є те, що основні іони характеризуються постійним співвідношенням

у всьому обсязі світового океану.

Літосфера - зовнішня тверда оболонка Землі, що складає з осадових і

магматичних порід. В даний час земною корою прийнято вважати верхній

шар твердого тіла планети, розташований вище сейсмічної границі

Мохоровичича. Поверхневий шар літосфери, в якому здійснюється

взаємодія живої матерії з мінеральної (неорганічної), являє

собою грунт. Залишки організмів після розкладання переходять у гумус

(родючу частину грунту). Складовими частинами грунту служать мінерали,

органічні речовини, живі організми, вода, гази.

Переважаючі елементи хімічного складу літосфери: O, Si, Al, Fe, Ca,

Mg, Na, K.

Провідну роль виконує кисень, на частку якого припадає половина

маси земної кори і 92 % її обсягу, однак кисень міцно пов'язаний з іншими

елементами в головних породоутворюючих мінералах. Т.ч. в кількісному

відношенні земна кора - це " царство" кисню, хімічно зв'язаного в

ході геологічного розвитку земної кори.

1.2. Методи дослідження.

Зміна глобального клімату приведе до істотних змін всіх основних компонентів біосфери, включаючи гідросферу, кріосферу, грунти, рослинний покрив і тваринний світ. У зв'язку з цим виникає завдання розробки прогнозів можливих змін біосфери під впливом діяльності людини при різних варіантах господарського розвитку. Оскільки від цього прогнозу буде істотне залежати довгострокове господарське планування, пов'язане з крупними капіталовкладеннями, очевидно, що він повинен володіти високою достовірністю.
Необхідну надійність прогнозів змін біосфери можна забезпечити в результаті подальшого розвитку глобальної екології, що вимагає розробки наступних основних напрямів досліджень:
Вивчення компонент біосфери з метою складання їх докладного кількісного опису, що відноситься до всіх районів земної кулі.
Вивчення круговоротів енергії і головних видів мінерального і органічного вещеситва в біосфері для різних географічних областей.
Побудова чисельних моделей для кожної компоненти біосфери, що дозволяють досліджувати процеси, що розвиваються в значній по масштабах районах. В результаті цих досліджень повинна бути побудована комплексна чисельна модель для біосфери в цілому, що враховує взаємодію всіх компонент біосфери.
Отримання емпіричних матеріалів тих, що характеризують стан біосфери в геологічному минулому, з метою з'ясування можливості використання чисельних моделей при розробці прогнозів зміни біосфери в майбутньому.
Застосування чисельних моделей для розрахунків змін біосфери у минулому, що розширить можливість пояснення механізму еволюції.

 

РОЗДІЛ 2. КЛАСИФИКАЦІЇ ВИЗНАЧЕНЬ БІОСФЕРИ ЗА РІЗНИМИ АВТОРАМИ.

2.1. Еволюція становлення поняття «біосфери»

Перші уявлення про біосферу як «область життя» та зовнішню оболонку Землі належать Ж.Б. Ламарку. Термін «біосфера» вперше застосував австрійський геолог Е.Зюсс (1875), називаючи ним окрему оболонку Землі, наповнену життям. Детально вчення про біосферу розробив В. І. Вернадський. У його наукових працях термін «біосфера» вперше з'явився у1911 році. У 1926 році він видав книгу «Біосфера», в якій виклав вчення про біосферу як особливу сферу Землі, що включає сферу поширення живої речовини.

Олександр Гумбольдт в 1845 р. у своїй фундаментальній праці «Космос» одноразово використав поняття «життєсфера». Зауважимо також, що впритул до поняття «біосфера» підійшов французький географ Е. Реклю (Elise Reclus). Одна з основних його робіт - 12-томна «Земля. Опис життя земної кулі» (1868–1872 рр.). В томі Х цієї роботи, який називається “Життя на Землі „, зустрічаємо такі слова: “Вся сукупність живих істот на поверхні планети утворює як би свого роду тонку оболонку або покрив; … ми повинні визнати, що життя на Землі єдине. Як би далеко рослини, тварини і люди не розходилися один від одного, як би вони не розрізнялися своїм виглядом і будовою, всі вони все-таки, перш за все, діти Землі. Їх створив один і той же грунт, вони дихають одним і тим же повітрям; … царства рослин і тварин не стоять одне від одного окремо, а перебувають у тісній взаємної залежності, утворюючи один загальний світ органічних істот, які є прямим продовженням неорганічного світу».

2.2. Визначення та поняття біосфери за Ж.Б.Ламарком

Визнання Ламарк отримав завдяки своєму першій друкованій праці «Флора Франції» в 3 -х томах, опублікованою в 1778 за підтримки Бюффона. Це був практичний визначник рослин, простий і зручний у користуванні. У 1779 король стверджує Ламарка ад'юнктом - ботаніком Академії наук. У 1880-1881 Ламарк як гувернер сина Бюффона подорожує Європою, вивчає ботанічні, палеонтологічні та зоологічні колекції, спускається в рудники, проводить польові дослідження. У 1783 Ламарк приступив до багаторічній роботі по складанню ботанічного словника в рамках «Методичної енциклопедії». Перший випуск вийшов в 1785, а всього він описав 2000 родів рослин. У 1791 - 1800 для цієї ж енциклопедії Ламарк складає «Ілюстрації пологів рослин» (два томи тексту і 900 таблиць в трьох томах). Одночасно Ламарк, спираючись на принципи класифікації ботаніка Б. Жюсье, розробляє природну систему рослин, в якій їх ієрархія визначається ступенем удосконалення квітки та плоду. Використовуючи ідею субординації органів, Ламарк запропонував шість ступенів досконалості (градації) рослин: одно лопатеві, неповні, складноцвіти, однопелюсткові, багатопелюсткові. З 1792 він бере участь у виданні журналу «Природні історії», в якій викладає методи і принципи своєї системи.

Поняття про біосферу

Ламарк першим розділив все створене природою на 2 гілки:

1. Тіла організовані, живі.

2. Тіла неорганізовані, неживі.

До нього всі поділяли на три царства: тварини, рослини і мінеральні речовини.

Також у своїх працях він зіставив ознаки живих і неживих тіл. Ключові з них:

1. Індивідуальність неживого тіла полягає в його молекулі і не залежить від інших неживих тіл, а індивідуальність живого тіла залежить від усього обсягу живої маси і від взаємодії її клітин.

2. Органічність або неорганічність тіла не визначається однорідністю його маси. Органічне тіло може складатися з різнорідної маси і організовується «невідомими» силами. Неорганічне тіло також може мати різнорідну масу, але при цьому не буде органічним.

3. Неорганічні тіла можуть мати рідку, тверду або газоподібну масу, а органічні можуть існувати, тільки поєднуючи в собі масу всіх трьох станів.

4. Жодне неорганічне тіло не має потребу в харчуванні для свого збереження на відміну від органічних тіл.

Намальована Ламарком узагальнена картина взаємодії живих і неживих компонентів природи, звичайно, виражена в дусі свого часу. Вона - суто умоглядна і багато в чому представляється з сучасних позицій наївною, але щось в ній нас приваблює, щось не залишає байдужим, а щось змушує бачити в ній ескіз тієї концепції біосфери, яка набула поширення вже в столітті двадцятому.

Згідно з Ламарком, вся поверхня Землі, водні маси і атмосфера - це величезне поле діяльності Природи, а один з найбільш очевидних результатів цієї діяльності - постійно відбувається руйнування різноманітних складних речовин. У рамках розвиненої концепції таке руйнування саме по собі не потребує будь-яких додаткових поясненнях, оскільки відбувається в силу «внутрішніх» (або «природних») причин. Правда, додає Ламарк, різні "зовнішні" фактори наприклад, тепло, вологість і наявність солей, впливають на швидкість розкладання речовин і призводять до того, що в кожному конкретному місці ми знаходимо суміш сполук різного ступеня складності.

Відповідно до даної теорії, вік Землі надзвичайно великий, і тому всі складні речовини земної кори рано чи пізно повинні були б уже давно розкластися до простих складових її елементів. Проте складні речовини зустрічаються на поверхні Землі досить часто, і це змушує Ламарка припустити, що існує якась сила, постійно діюча в напрямку, протилежному природному процесу розпаду. Сила ця, ​​охарактеризована ним як "особливо потужна і постійно діюча", є не що інше, як життєдіяльність організмів, або попросту " сила життя". Ламарк вважає, що всі живі істоти здатні створювати складні з'єднання, але якщо для рослин в якості вихідного матеріалу придатні знаходяться в " вільному стані" основні елементи, то тварини можуть використовувати тільки з'єднання, спочатку освічені рослинами. При цьому всі споживані живими організмами речовини піддаються істотній переробці, і якщо це складні сполуки, то в них змінюються кількісні співвідношення первинних елементів.

Рослини, з точки зору Ламарка, поглинають необхідні компоненти харчування тільки з водою, і навіть використовувані добрива (наприклад гній) важливі остільки, оскільки вони добре утримують вологу. Повітря, тепло і світло впливають на цей процес, але не можуть самі служити джерелами живлення. Речовини, що утворять тіла рослин, або речовини які ними виділяються (наприклад смола) завжди не ті, які містяться безпосередньо в грунті. Навіть вуглець, згідно з цими уявленнями, не споживається рослинами з середовища, а утворюється ними самими. Діяльність рослин призводить до створення величезних кількостей горючих речовин, які потім з водою проникають всередину земної кори, переносяться підземними водами і постачають вулкани. Вуглець, освічений рослинами зрештою руйнується вогнем (переходить у тепло) або використовується в процесі бродіння.

Таким чином, відповідно до даної теорії всі складні речовини що зустрічаються в природі у вільному стані являють собою залишки рослин і тварин або продукти їх виділення. Безперервна ж активність живих організмів весь час змінює вигляд поверхні Землі і, як зазначає Ламарк, залишається тільки дивуватися, що ця істина визнається ще далеко не всіма натуралістами.

2.3. Визначеня та поняття біосфери за Е.Зюсом

Термін «біосфера» з'явився у науковій літературі у 1875 році. Його автором був Едуард Зюсс, де вчений у межах Земної Кулі виділив декілька структурних частин оболонок, які назвав геосферами. Одна з геосфер отримала назву біосфера.

Струнке вчення про біосферу було розроблене у 1926 році B.I. Вернадським і цим же роком датована його книга «Біосфера», яка вийшла у Ленінграді, де він дав таке визначення біосфери - це оболонка Землі, склад, структура і енергетика якої значною мірою обумовлені життєдіяльністю живих організмів. За теорією В.І.Вернадського біосфера - це глобальна єдина система Землі, де існує або коли-небудь існувало життя і весь основний хід геохімічних та енергетичних перетворень визначається життям.

В класичних дослідженнях академіка В.І Вернадського переосмислені, конкретизовані і збагачені новим змістом первинні уявлення про біосферу, ним розроблене цілісне і відносно довершене вчення про біосферу.

В.І.Вернадський показав все значення біосфери в геохімічних процесах Землі. В працях вченого визначені місце і роль біосфери відносно геосфер і виявлені її якісні особливості.

2.4. Визначення та поняття біосфери за В.И.Вернадським

Одне з найбільших досягнень природознавства XX ст. – навчання Вернадського про біосферу, область життя, що поєднує в єдиній взаємодії живі організми (жива речовина) і відстала речовина. Першим почав розробляти цю тему вчитель Вернадського В. В. Докучаєв. Він же звернув увагу на єдність матеріальної й духовної культури людей з навколишнім природним середовищем. Але якщо Докучаєва хвилювали в першу чергу практичні аспекти цієї проблеми, те Вернадський постарався створити теоретично струнку концепцію переходу біосфери в ноосферу в результаті розумних перетворень людиною – на основі науки середовища життя.

 

 

Вчення про біосферу

За сучасними уявленнями, біосфера - це особлива оболонка Землі, що містить усю сукупність живих організмів і ту частину речовини планети, що знаходиться в безупинному обміні з цими організмами.

Ці уявлення базуються на вченні В.І. Вернадського про біосферу, що є найбільшим з узагальнень в області природознавства у ХХ столітті. Виняткова значимість його вчення на весь зріст проявилася лише в другій половині минулого століття. Цьому сприяв розвиток екології, і перш за все глобальної екології, де біосфера є основоположним поняттям.

Вчення В.І. Вернадського про біосферу - це цілісне фундаментальне вчення, органічно пов'язане з найважливішими проблемами збереження і розвитку життя на Землі, що знаменує собою принципово новий підхід до вивчення планети як розвивається саморегульованої системи в минулому, сьогоденні і майбутньому.

За уявленнями В.І. Вернадського, біосфера містить живу речовину (тобто всі живі організми), біогенне, (вугілля, вапняки, нафту та ін.), відстале (у його утворенні живе не березі, наприклад магматичні гірські породи), біокосне (створюється за допомогою живих організмів), а також радіоактивна речовина, речовина космічного походження (метеорити тощо) і розсіяні атоми. Всі ці сім різних типів речовин геологічно пов'язані між собою.

Сутність вчення В.І. Вернадського укладена у визнанні виняткової ролі «живої речовини», що перетворює вигляд планети.

Другим найголовнішим аспектом вчення є розроблене ним подання про організованості біосфери, яка проявляється в узгоджені взаємодії живого і неживого, взаємної пристосовності організму і середовища. «Організм, - писав Вернадський, - має справу з середовищем, до якої він не тільки пристосований, але яка пристосована і до нього» (В.І. Вернадський, 1934).

В.І. Вернадський обґрунтував також найважливіші уявлення про форми перетворення речовини, шляхах біогенної міграції атомів, тобто міграції хімічних елементів за участю живої речовини, накопиченні хімічних елементів, про рушійні фактори розвитку біосфери та ін.

Найважливішою частиною вчення про біосферу В.І. Вернадського є уявлення про її виникнення та розвитку. Сучасна біосфера виникла не відразу, а в результаті тривалої еволюції в процесі постійної взаємодії абіотичних і біотичних факторів. Перші форми життя, мабуть, були представлені анаеробними бактеріями. Однак творча і перетворююча роль живої речовини стала здійснюватися лише з появою в біосфері фото синтезуючих автотрофів- ціанобактерій і синьо-зелених водоростей (прокаріотів), а потім і справжніх водоростей і наземних рослин (еукаріотів), що мало вирішальне значення для формування сучасної біосфери. Діяльність цих організмів призвела до накопичення в біосфері вільного кисню, що розглядається як один з найважливіших етапів еволюції.

Паралельно розвивалися і гетеротрофи, і перш за все - тварини. Головними датами їх розвитку є вихід на сушу і заселення материків (до початку третинного періоду) і нарешті, поява людини.

У стислому вигляді ідеї В.І. Вернадського про еволюцію біосфери можуть бути сформульовані наступним чином:

1. Спочатку сформувалася літосфера - провісник навколишнього середовища, а потім після появи життя на суші - біосфера.

2. Протягом усієї геологічної історії Землі ніколи не спостерігалися азойні геологічні епохи (тобто позбавлені життя). Отже, сучасна жива речовина генетично пов'язана з живою речовиною минулих геологічних епох.

3. Живі організми - головний фактор міграції хімічних елементів у земній корі, «принані, 90% за вагою маси речовини в своїх істотних рисах обумовлено життям» (В.І. Вернадський, 1934).

4. Грандіозний геологічний ефект діяльності організмів обумовлений тим, що їх кількість нескінченно велике і діють вони практично протягом нескінченно великого проміжку часу.

5. Основним рушійним чинником розвитку процесів у біосфері є біохімічна енергія живої речовини.

 

 

Вчення про ноосферу

Вінцем творчості В.І. Вернадського стало вчення про ноосферу, тобто сферу розуму.

Оцінивши масштаби втручання людини в хід біосферних процесів, В.І. Вернадський дійшов висновку, що людський розум вже став на Землі фактором геологічного значення. Ще в 1927 р. французькі вчені Леруа і Тейяр де Шарден ввели поняття ноосфера - сфера розуму. Вважаючи розум абстрактною субстанцією, вони розглядали ноосферу як якусь «надбіосферну» оболонку Землі, область матеріального прояву його діяльності. Інший сенс надав цьому терміну Вернадський. Обговорюючи роль людського розуму як геологічного фактора, в 30-і - 40-і роки в ряді робіт він розвинув уявлення про ноосферу як такий стан біосфери, в якому проходять процеси, в ній будуть не тільки осмислюватися, але і керуватись розумом.

І до наших днів зберігаються два розуміння ноосфери. Частина вчених вважає, що сам факт сильного впливу розумної діяльності людини на біосферні процеси дозволяє говорити про те, що біосфера вже перейшла в стан ноосфери. Інші, послідовно розвиваючи концепцію Вернадського, вказують на те, що до тих пір, поки вся міць людського розуму спрямована переважно на досягнення «одномиттєвого» благополуччя ціною руйнування майбутньої біосфери, і розум грає головним чином деструктивну роль в біосферних процесах, можна говорити про технобіосферу, про стадії ноогенеза, тобто зародження ноосфери, але ще не про існування ноосфери.

Реалізація будь-якого проекту глобального масштабу вимагає об'єднання зусиль всього людства. Хоча в більшості випадків практичне вирішення проблем грунтується на принципі «мислити глобально, діяти локально», будь-які локальні дії можуть призвести до глобального ефекту з найбільшим успіхом лише в тому випадку, якщо вони будуть узгодженими. Вирішення тих проблем, які вже зараз усвідомлені як глобальні, визначить перехід людства і біосфери в стан ноосфери і тим самим створить основу для нового етапу його розвитку. Нездатність людей об'єднатися для вирішення цих важливих завдань буде, мабуть, означати настання епохи біосферних катастроф антропогенного походження, що супроводжуються грандіозними і небувалими за масовістю людськими трагедіями.

Накопичивши величезний науковий багаж про еволюцію біосфери протягом геологічних періодів, узагальнений з біогеохімічних, а також з соціальних і філософських позицій, вчений незадовго до своєї кончини пише теоретичну роботу «Кілька слів про ноосферу» (1944), якій судилося зіграти важливу роль у прогнозі та екологічної оцінки наслідків існуючих і, головним чином, потенційних техногенних трансформацій у структурі та функціонуванні біосфери.

Під ноосферою натураліст розумів «такого роду стан біосфери, в якому повинні проявлятися розум і направляється їм, людини як нова небувала на планеті геологічна сила». Через ноосферу встановлюється зв'язок між геологічними процесами та історією людства.

У новітній літературі запропоновані й інші назви для сучасного етапу розвитку біосфери - нообіосфера, технобіосфера, антропобіосфера та ін. Всі вони відображають якісно новий стан біосфери, що утворилася в результаті техногенного впливу людини. М.А. Голубець ввів в екологічну літературу нове поняття - інтеллектосфера.

Початок розвитку ноосфери Вернадський пов'язував з періодом формування потужних античних держав, з відносно розвиненим землеробством і великими містами. Ця економічна основа сприяла швидкому розмноженню людини і зростанню «культурної біогеохімічної енергії людства», а отже, зростання і прояву в суспільному житті наукової думки.

В.І. Вернадський як натураліст - гуманіст, що включав у сферу свого пізнання і людини, завжди вірив у силу наукових знань. Він стверджував, що наука є прояв в людському суспільстві дії сукупності людської думки. Закономірний розвиток цієї думки, хоча і різними темпами, супроводжувало людство всю його складну історію. У нашому столітті, висловлюючись словами вченого, спостерігається «вибух наукової творчості», який був підготовлений усім геологічним минулим біосфери. Двадцяте століття Вернадський вважав переломним і винятково важливим у ролі людства, новою епохою в його історії, так як вперше людина охопила своїм техногенним впливом всю верхню оболонку планети.

Наукова думка як геологічна сила, проявляється в біосфері не тільки в трансформації її в ноосферу, але і в тих можливостях, якими вона володіє зараз, при регулюванні техногенного впливу на життєве середовище. «Перед вченими, - писав з цього приводу Вернадський, - стоять для найближчого майбутнього небувалі для них завдання свідомого напрямки організованості ноосфери, відійти від якого вони не можуть, так як до цього направляє їх стихійний хід росту наукового знання».

Вирішення цих завдань стало життєво необхідним у наш час, коли негативні геохімічні наслідки індустріально - промислового потенціалу, відчутні в глобальному масштабі і передбачувані певною мірою Вернадським, з'явилися причиною виникнення незворотних процесів у функціонуванні біосфери. Екологами встановлено, що існує загроза руйнування озонового горизонту, що захищає органічний світ від ультрафіолетового опромінення. Обумовлене глобальним «парниковим ефектом» підвищення температурного режиму планети може призвести до зміщення кордонів природно- кліматичних зон і підвищенню рівня вод Світового океану з усіма непередбаченими екологічними наслідками. Забруднення біосфери мутагенними речовинами створює загрозу для процесу еволюції органічного світу та генетичної структури самої людини. Тому настільки актуальні ідеї Вернадського про роль наукової думки у свідомому напрямку організованості біосфери і ноосфери і створенні системи глобального екологічного контролю.

Вчення Вернадського про біосферу, його думки про свідоме напрямку організованості ноосфери і необхідності створення наукового апарату фактів, в якому була б зосереджена наукова пам'ять людства про природу, надзвичайно актуальні у наш час у справі організації міжнародної мережі біосферних заповідників, що є своєрідним «науковим екологічним апаратом» стеження за природними та антропогенними змінами в біосферу і ноосферу.

Ідея створення глобальної мережі заповідників зародилася в 1973 році в координаційному комітеті ЮНЕСКО «Людина і біосфера» і була підтримана Організацією з охорони навколишнього середовища ООН, ФАО, МСОП та іншими міжнародними організаціями.

У світлі вчення Вернадського про роль живої речовини в еволюції біосфери конструктивні інтегральні природоохоронні заходи повинні бути спрямовані в першу чергу на підтримку біогеохімічних функцій живої речовини і тим самим на підтримку організованості всієї біосфери, що сформувалася протягом геологічних періодів і що є екологічної основою її динамічної стабільності.

Класичні праці Вернадського про біосферу і трансформації її в якісно новий стан (ноосферу) видатне узагальнення наукових знань у галузі природничих, соціальних і філософських наук і переконливий приклад далекоглядності вченого, логічно пов'язані загальні закономірності природних явищ з соціальними процесами в прагненні втілити теоретичні розробки в суспільно корисну сферу оптимізації життєвого середовища людства. Саме тому вони є науковою платформою для розвитку геосозологічних наук, які вивчають складні процеси взаємодії суспільства і природи. Своїм вченням Вернадський підтвердив сили можливості розуму в гармонізації відносин суспільства і природи. Тобто необхідно оптимізувати взаємовідносини суспільства і природи в такому напрямку, щоб життєве середовище задовольняла всі зростаючі потреби сучасного і майбутніх поколінь.

Класичне вчення Вернадського про біосферу і ноосферу завжди служитиме екологічної основою такої оптимізації.

Вчення великого натураліста - мислителя, що піклується про екологічну долю всього людства, свідчить не тільки про його науковому таланті і передбачливості, а й про наукове гуманізм і високому громадянському обов'язку.

 

2.5. Визначеня та поняття біосфери за І.Г.Черваньовим

Ми розглянули думки вчених, які зробили великий внесок в науку, зокрема вони вивчали біосферу. Але треба звернути увагу на думку наших сучасників. Викладач ХНУ ім. Каразіна Черваньов І.Г. у підручнику «Землезнавство» писав про біосферу.

Термін біосфера має декілька значень. Переважно до біосфери відносять зовнішьню оболонку Землі, в якій існує життя, та всі частини інших сфер, більш – менш видозмінені життям. Часто біосферою називають зону активного життя організмів, яка охоплює нижній шар атмосфери, гідросферу та верхній шар літосфери, тобто зону активної взаємодії геосфер. У суто біологічному розумінні біосфера – це сукупність живих організмів, які населяють земну поверхню.

Життя сконцентроване переважно у вузькому приповерхневому шарі, що його потужність становить ледве кілька десятків метрів. У роспорошеній формі (переважно у вигляді бактерій) вона проникає до 3 км завглибшки в земну кору й захоплює тропосферу в цілому. Така просторова локалізація життя пов’язана з тим, що живі організми можуть існувати в порівняно вузькому інтервалі фізичних і хімічних умов.

Деякі вчені плівку «життя називають» біостром, що дае змогу уникнути плутанини з терміном «біосфера», але требя в той час переглянути багато інших понять, похідних від біосфери. Безперервність еволюції органічного світу землі протягом 3 млрд. років каже про тривалу стабільність умов на земній поверхні.

У сучасних класифікаціях органічний світ Землі поділяється дроб’янки, або прокаріоти та еукаріоти. Поділ засновано на закономірностях еволюційного розвитку та клітинної будови організмів. Живі організми можна класифікувати також за функціями, що виконуються ними в обміні речовиною та енергією. З цього погляду слід розрізняти автотрофні та гетеротрофні організми. До автотрофних організмів належать зелені рослини, а також деякі прокаріоти. Вони створюють органічну речовину з неорганічної, використовуючи як джерело енергії сонячну радіацію. Деякі бактерії здійснюють хемосинтез - утворюють органічну речовину за рахунок енергії хімічних реакцій.

Гетеротрофні організми – тварини, гриби, більшість бактерій – харчуються готовою органічною речовиною, причому гриби і бактерії використовують органічні залишки та продукти життєдіяльності інших організмів. Важлива особливість живих організмів – їхня здатність пристосовуватись до різноманітних умов існування. Екологічні умови існування організмів пов’язані зі світлом, теплом, вологою, ґрунтом, рівнем забрудненості води, повітря, тощо.

Крім абіотичних екологічних факторів (тобто неживої природи), суттєве значення для формування умов існування мають стосунки саме організмів: конкуренція, хижацтво, симбіоз, паразитування тощо. Різноманітність рослин оцінюють у 350 тис., а тварин у 1,5 млн. видів. Організми утворюють на земній поверхні закономірні просторові угрупування, в яких вони функціонально пов’язані між собою – біоценози.

На суходолі панують рослини: ці останні утворюють у процесі фотосинтезу органічну речовину та вільний кисень атмосфери. Однак, хоча тварини, гриби і бактерії тут мають набагато меншу масу – роль їх у функціонуванні біоценозів так ж визначальна, як і в рослин.

Кожному з видів організмів відповідає певна «екологічна ніша», яка виконує специфічну роль, що її нездатні виконати інші.

Живі організми океану за типом місце населення та способом життя об’єднують у три групи:

1) Планктон – пасивно рухомі одноклітинні водорості та деякі види тварин; вони пов’язують ланцюги харчування поверхневих та глибинних шарів;

2) Нектон – активно рухливі тварини;

3) Бентос – організми, що мешкають на дні.

Рослинні організми розвиваються переважно в шарі до 400 м завглибшки. На цю глибину проникає світло, отже, можливим є фотосинтез. Усього налічують близько 10 тис. видів морських організмів.

2.6. Визначення та поняття біосфери за Л.А.Потіш

І.Г.Черваньов це не єдиний сучасник, який вивчав біосферу. Думка з приводу біосфери Л.А.Потіша дещо відрізняється від попередніх.

Використовуючи попередній принцип визначення рівнів живого, можна спробувати дати визначення біосфери як сукупності екосистем планети Земля. Таке, спрощене, визначення буде доцільним, оскільки включає в себе визначення всіх попередніх рівнів. Біосфера — оболонка Землі, яка включає частини атмосфери, гідросфери і літосфери, населені живими організмами. Верхня межа біосфери має озоновий екран, що затримує більшу частину згубних для живих істот ультрафіолетових променів, а нижня — тепловий бар'єр. Сучасну екологію прийнято умовно ділити на п'ять великих підрозділів: аутекологію (екологію організмів), демекологію (екологію популяцій), синекологію (екологію угруповань), біогеоценологію та біосферологію (глобальну екологію). Аутекологія (термін введений у 1896 р. Шретером) вивчає взаємозв'язки представників виду з оточуючим їх середовищем. Цей розділ екології займається головним чином визначенням меж стійкості виду і його співвіднесеністю з різними екологічними факторами. Аутекологія вивчає також вплив середовища на морфологію, фізіологію та поведінку організмів. Демекологія (термін введений у 1908 р. Йогансеном) описує коливання чисельності різних видів і встановлює їх причини. Цей розділ ще називають динамікою популяцій, або популяційною екологією. Синекологія (Шретер, 1902) аналізує стосунки між особинами, що належать до різних видів даного угруповання організмів, а також між ними і оточуючим середовищем. Термін біоценологія, введений у 1918 р. Гамсом, є практично синонімом синекології. В синекології дослідження проводять у двох напрямах: статичному і динамічному. Статичний напрям (описова синекологія) займається становленням видового складу угруповань, чисельністю, частотою виявлення виду, видовим представництвом і просторовим розміщенням. Динамічний напрям (функціональна синекологія) охоплює два аспекти. Перший стосується розвитку угруповань і дослідження причин, які привели до їх зміни. Другий займається вивченням обміну речовин та енергії між різними компонентами екосистеми, а також вивчає кормові ланцюги, біомасу і енергію, продуктивність біоценозів. Цей напрям ще називають кількісною синекологією. Біогеоценологія, або еко-системологія, вивчає біогеоценотичний шар Земної кулі і, зокрема, конкретні екосистеми (суходільні, водні), в яких взаємодіють живі істоти і абіотичне середовище. Біосферологія (Глобальна екологія) вивчає біосферу як єдине планетарне ціле, з'ясовує закономірності еволюції біосфери.