ბიოსფერო კოსმოსური ორგანიზაციის ბუნებრივი ნაწილია. ბიოსფეროს ორგანიზაცია და სტაბილურობა

რუსეთის ფედერაციის განათლებისა და მეცნიერების სამინისტრო

ვლადივოსტოკის სახელმწიფო ეკონომიკის უნივერსიტეტი და

სერვისი

ინფორმატიკის ინოვაციისა და ბიზნეს სისტემების ინსტიტუტი

ეკოლოგიისა და ბუნების მართვის დეპარტამენტი

020801.65 "ეკოლოგია"

ვლადივოსტოკი

VSUES გამომცემლობა

აკადემიური დისციპლინის „სწავლება ბიოსფეროს შესახებ“ სამუშაო პროგრამა შედგენილია უმაღლესი პროფესიული განათლების სახელმწიფო საგანმანათლებლო სტანდარტის მოთხოვნების შესაბამისად.

შემდგენელი: ეკოლოგიის კათედრის ასოცირებული პროფესორი

დამტკიცებულია EPP დეპარტამენტის 01.01.2001 წლის სხდომაზე, ოქმი No6, გამოცემა 2014 წ.

© ვლადივოსტოკის გამომცემლობა

Სახელმწიფო უნივერსიტეტი

ეკონომიკა და მომსახურება, 2014 წ

შესავალი

ბიოსფეროს დოქტრინა არის საბუნებისმეტყველო დისციპლინა, რომელიც მიზნად ისახავს ეკოლოგების სტუდენტებში ბიოცენტრული მსოფლმხედველობის ჩამოყალიბებას და პროფესიული საქმიანობის შეფასების უნარს ბუნებრივი რესურსების რაციონალური გამოყენების და გარემოს დაცვის თვალსაზრისით. ბიოსფეროს ბუნებრივი გარემო ადამიანს აძლევს ნედლეულს, ენერგიას და სხვადასხვა მასალას. ბიოსფეროს დოქტრინა გვეხმარება გააცნობიეროს ორგანიზმების, პოპულაციების ურთიერთობა ჰაბიტატებთან, ბუნებრივ და ანთროპოგენურ ეკოსისტემებს შორის ურთიერთობა, ეკოსისტემების სტაბილური მდგომარეობის პირობები, ეკოლოგიური კრიზისის მიზეზები, რაციონალური ბუნების მართვის ეკოლოგიური პრინციპები. უზრუნველყოს კაცობრიობის მდგრადი განვითარება. დისციპლინის „ბიოსფეროს დოქტრინის“ შესწავლისას ეკოლოგების სტუდენტები განიხილავენ ბიოსფეროს, როგორც გლობალურ ეკოსისტემას, მის შემადგენლობას, სტრუქტურას, შინაგან კავშირებს, მისი ფუნქციონირებისა და მდგრადობის უზრუნველყოფას. ისინი აფასებენ დაბინძურების ძირითად წყაროებს, აანალიზებენ ურბანიზებული ტერიტორიების ეკოლოგიურ პრობლემებს. ისინი სწავლობენ ბიოსფეროს ტექნოგენური ზემოქმედებისგან დაცვის გზებს, განიხილავენ ბიომრავალფეროვნების შენარჩუნების პრობლემებსა და გზებს. განსაკუთრებული ყურადღება ეთმობა გლობალურ პროცესებსა და ბიოსფეროს კლიმატზე ადამიანის გავლენის პრობლემებს. ბიოსფეროში სხვადასხვა პროცესების შესწავლა შესაძლებელს ხდის მოსწავლეთა გარემოზე ორიენტირებული ცნობიერების აღზრდას და მათში ქცევის „ეკოლოგიზებული“ სტერეოტიპის ჩამოყალიბებას. დისციპლინა „სწავლება ბიოსფეროს შესახებ“ მიზნად ისახავს ბიოსფეროს სხვადასხვა დონეზე ბუნებრივი სისტემების ფუნქციონირების ძირითადი კანონების შესწავლას, მის სტაბილურობას, პროდუქტიულობას, ენერგიას. ვლინდება ცოცხალი მატერიის როლი ბიოგეოქიმიურ ციკლებში, ნაჩვენებია ლოგიკური კავშირი ბუნება-საზოგადოება-ეკონომიკის ურთიერთქმედების პრობლემების ტრადიციულ კვლევებსა და კაცობრიობის მდგრადი განვითარების კონცეფციას შორის, რომელიც ცდილობს გარემოსდაცვითი პრობლემების კონსტრუქციული გადაწყვეტას. შეფასებულია გლობალური ეკოსისტემის მდგომარეობა და თანამედროვე ბიოსფეროს სტაბილიზაციისა და გაუმჯობესების გზები. ამ კურსის შესწავლა მჭიდროდაა დაკავშირებული ისეთ დისციპლინებთან, როგორიცაა "ბიოლოგია", "ქიმია", "გეოგრაფია", "გეოლოგია", "ნიადაგის მეცნიერება".

დისციპლინის "სწავლება ბიოსფეროს შესახებ" შესწავლის თავისებურებაა გარემოსდაცვითი პრობლემებისადმი ინტეგრირებული მიდგომა, რაც სტუდენტებს შესაძლებლობას აძლევს შეიძინონ ეროდიკოსებისთვის აუცილებელი ერუდიცია, გააცნობიერონ ბიოსოქიმიური პროცესების ურთიერთობა ბიოსფეროში. დისციპლინის დასაუფლებლად საჭიროა გეოგრაფიის, ბიოლოგიის, ქიმიის, გეოლოგიის, ეკოლოგიისა და ნიადაგმცოდნეობის საბაზისო ცოდნა.

1. ორგანიზაციული და მეთოდოლოგიური ინსტრუქციები

1.1. დისციპლინის მიზნები და ამოცანები

დისციპლინის მიზანიარის მოსწავლეთა გაცნობა მეცნიერების ძირითადი ცნებების, პრობლემებისა და მეთოდების „სწავლება ბიოსფეროს შესახებ“. დისციპლინა განკუთვნილია 020801.65 სპეციალობის სტუდენტებისთვის - ეკოლოგია. დისციპლინის ძირითადი მიზნები- უნარებისა და შესაძლებლობების ჩამოყალიბება საქმიანობის შემდეგ სფეროებში:

· „ბიოსფეროს სწავლების“, მისი საზღვრებისა და ევოლუციის საფუძვლების შესწავლა;

· ბიოგენური მიგრაციის მახასიათებლები, ნივთიერებების ბიოგეოქიმიური ციკლები, ქიმიური ელემენტების სივრცე-დროის ციკლურობა;

· ბიოსფეროს პლანეტა-კოსმოსური ორგანიზაციის გაცნობა;

· ბიოსფეროს განვითარების თერმოდინამიკური ორიენტაციის, ცოცხალი ნივთიერების მიერ ენერგიის გარდაქმნის გათვალისწინება;

· ნოოსფერული კონცეფციის შესწავლა, როგორც სამეცნიერო მენეჯმენტის საფუძველი;

პროფესიონალის ფორმირება კომპეტენციები.

1.2. დისციპლინის შესწავლისას შეძენილი კომპეტენციების ჩამონათვალი

დისციპლინა აყალიბებს პროფესიულ შეხედულებას ბიოსფეროს გეოქიმიურ, ბიოგეოქიმიურ და ბიოლოგიურ ასპექტებზე. ბიოსფეროს კონცეფცია მიზნად ისახავს გლობალურ ეკოსისტემაში მიმდინარე პროცესებსა და ფენომენებს, რთულ და დინამიურ გარემოში სხვადასხვა დონის ბიოლოგიური სისტემების მდგრადი არსებობის მექანიზმებისა და კანონზომიერებების ჰოლისტიკური ხედვის ჩამოყალიბებას. დისციპლინის შესწავლის პროცესში მიღებული ცოდნა აყალიბებს მოსწავლის ეკოლოგიურ, ნოოსფერულ მსოფლმხედველობას და ავითარებს ლოგიკურ აზროვნებას ცოცხალი ნივთიერების ორგანიზების ყველა დონეზე (ორგანიზმი, პოპულაცია, ეკოსისტემა, ბიოსფერო).

1.3 კლასების ძირითადი ტიპები და მათი ქცევის თავისებურებები

020801.65 ეკოლოგია სპეციალობის დისციპლინის ჯამური მოცულობა შეადგენს 200 საათს, საიდანაც 68 საათი საკლასო დატვირთვა (34 საათი ლექცია, 34 საათი პრაქტიკული სწავლება) და 132 საათი დამოუკიდებელი მუშაობა. დისციპლინა „სწავლება ბიოსფეროს შესახებ“ მე-5 სემესტრში ისწავლება კვირაში 4 საათი, აქედან 2 საათი ლექცია, 2 საათი პრაქტიკული მეცადინეობა. დისციპლინა მთავრდება გამოცდით. ძირითადი საქმიანობა: - ლექციები, რომლებიც უზრუნველყოფენ ძირითად სისტემატიზებულ მასალას ბიოსფეროს სტრუქტურის, ორგანიზაციის, თვისებებისა და ფუნქციების შესახებ; - პრაქტიკული გაკვეთილები ხელს უწყობს ეკოლოგების სტუდენტებს ორგანიზმების გარემოსთან ურთიერთობის იდეის ჩამოყალიბებას, ბიოსფეროს სტრუქტურას, მის ევოლუციას, გლობალურ ეკოლოგიურ პრობლემებს. სემინარები და პრაქტიკული გაკვეთილები ავითარებს პროფესიული საქმიანობის შედეგების წინასწარმეტყველების უნარს ბიოსფეროზე პირდაპირი და ირიბი შედეგების გათვალისწინებით; - კონსულტაციები მოიცავს დახმარებას მასალის თვითდაუფლებაში; - დამოუკიდებელი მუშაობა მოიცავს: საგანმანათლებლო და სამეცნიერო ლიტერატურასთან მუშაობას პრაქტიკული სემინარებისთვის, ტესტებისთვის და საკურსო ნაშრომის დაწერაში. ამ დისციპლინის შესწავლის პროცესში გარემოსდამცველების სტუდენტები უსმენენ ლექციებს, იძენენ პრაქტიკულ უნარებს პრაქტიკულ გაკვეთილებზე, სწავლობენ დამოუკიდებლად სამეცნიერო ლიტერატურის, ბიბლიოთეკის ელექტრონული ბაზებისა და ინტერნეტის გამოყენებით გამოცდისთვის მომზადებისა და საკურსო მუშაობის დასაცავად.

1.4. კონტროლისა და ანგარიშგების სახეები დისციპლინის მიხედვით

დისციპლინის სწავლა მთავრდება მე-5 სემესტრში გამოცდით. გამოცდაზე სტუდენტმა უნდა აჩვენოს ბიოსფეროს პლანეტა-კოსმოსური ორგანიზაციის ფაქტობრივი ცოდნის ბაზა, მიზეზ-შედეგობრივი კავშირის დამყარებისა და დასკვნების ჩამოყალიბების უნარი. გამოიყენება კონტროლის შემდეგი სახეები: - მიმდინარე სერტიფიცირება, რომელიც მოიცავს სტუდენტის მიერ წერილობითი საკონტროლო ამოცანების შესრულებას, ზეპირ დაკითხვას, სემინარებზე მოხსენებებს, ლექციებზე დასწრებას, ტესტირებას.

1.5 დისციპლინის კონტროლისა და ანგარიშგების სახეები

მოსწავლეთა პროგრესის მონიტორინგი ხორციელდება ცოდნის შეფასების რეიტინგული სისტემის მიხედვით.

პროგრესის მიმდინარე კონტროლი შეიცავს ამოცანებს, რომლებიც ხელს უწყობენ პროფესიული საქმიანობის კომპეტენციების განვითარებას, რისთვისაც სტუდენტი ემზადება და მოიცავს:

ბაკალავრის თვითმომზადების დონის შემოწმება ინდივიდუალური დავალების შესრულებისას, ლექციებისა და პრაქტიკული სამუშაოებისთვის მომზადებისას;

ბაკალავრის მონაწილეობა შესწავლილი თემის ძირითად საკითხებზე დისკუსიებში;

Microsoft Office (Excel, Word, Power Point, Acrobat Reader), Internet Explorer ან მსგავსი.

ბ) ტექნიკური და ლაბორატორიული უზრუნველყოფა

ლექციები და პრაქტიკული სავარჯიშოები ტარდება საკლასო ოთახებში მულტიმედიური აღჭურვილობის გამოყენებით

7. ძირითადი ტერმინების ლექსიკონი

ანთროპოგენეზი არის ადამიანის ფიზიკური ტიპის ისტორიული და ევოლუციური ფორმირების პროცესი, მისი შრომითი საქმიანობის, მეტყველების და ასევე საზოგადოების საწყისი განვითარება.

ბიოსფერო- დედამიწის ერთგვარი გარსი, რომელიც შეიცავს ცოცხალი ორგანიზმების მთლიანობას და პლანეტის ნივთიერების იმ ნაწილს, რომელიც უწყვეტ გაცვლაშია ამ ორგანიზმებთან.

ბიოცენტრიზმი- მეცნიერული მიდგომა გარემოს დაცვაში, რომელიც ყველაფერზე მაღლა აყენებს ველური ბუნების ინტერესებს (როგორც ისინი ადამიანებს ეჩვენებათ).

Მდგრადი განვითარების- ჰარმონიული (სწორი, ერთგვაროვანი, დაბალანსებული) განვითარება არის ცვლილების პროცესი, რომელშიც ბუნებრივი რესურსების ექსპლუატაცია, ინვესტიციების მიმართულება, სამეცნიერო და ტექნოლოგიური განვითარების ორიენტაცია, პიროვნული განვითარება და ინსტიტუციური ცვლილებები კოორდინირებულია ერთმანეთთან და აძლიერებს მიმდინარეობას. და მომავალი პოტენციალი ადამიანის მოთხოვნილებებისა და მისწრაფებების დასაკმაყოფილებლად.

ეკოლოგიური კატასტროფა -ეს არის უეცარი მოვლენა, სწრაფი პროცესი, რომელიც იწვევს მძიმე შედეგებს ეკოსისტემებზე, მათ განადგურებაზე, მსხვერპლზე. ასეთი ცვლილებების მიზეზი შეიძლება იყოს როგორც გარეგანი გავლენა სისტემაზე, ასევე მისი შიდა სტრესების გამონადენი, რაც აღემატებოდა სტრუქტურის სიძლიერეს.

ეკოლოგიური კრიზისი- გარემო პირობების მნიშვნელოვანი რეგიონალური ან ლოკალური დარღვევა, რაც იწვევს ადგილობრივი ეკოლოგიური სისტემების სრულ ან ნაწილობრივ დარღვევას.

ცოცხალი ორგანიზმები ამდიდრებენ გარემოს ჟანგბადით, არეგულირებენ ნახშირორჟანგის რაოდენობას, სხვადასხვა ლითონების მარილებს და რიგ სხვა ნაერთებს - ერთი სიტყვით, ინარჩუნებენ ატმოსფეროს, ჰიდროსფეროსა და სიცოცხლისათვის აუცილებელ ნიადაგს. დიდწილად ცოცხალი ორგანიზმების წყალობით, ბიოსფეროს აქვს თვითრეგულირების თვისება - უნარი შეინარჩუნოს პლანეტაზე შემოქმედის მიერ შექმნილი პირობები.

ცოცხალი ორგანიზმების გარემოს ფორმირების უზარმაზარი როლი მეცნიერებს საშუალებას აძლევდა წამოეყენებინათ ჰიპოთეზა, რომ ატმოსფერული ჰაერი და ნიადაგი თავად ცოცხალი ორგანიზმების მიერ შეიქმნა ევოლუციის ასობით მილიონი წლის განმავლობაში. წმინდა წერილის თანახმად, ნიადაგი და ჰაერი უკვე იყო დედამიწაზე პირველი ცოცხალი არსებების შექმნის დღეს.

აკადემიკოსმა ვერნადსკიმ, კამბრიულზე უფრო ღრმად მდებარე გეოლოგიური ქანების სტრუქტურის მსგავსების საფუძველზე, გვიანდელთან, ვარაუდობს, რომ სიცოცხლე მარტივი ორგანიზმების სახით იყო პლანეტაზე "პრაქტიკულად თავიდანვე". ამ სამეცნიერო კონსტრუქციების სიცრუე მოგვიანებით აშკარა გახდა გეოლოგებისთვის.

VI ვერნადსკის უდავო დამსახურებაა მისი მტკიცე რწმენა, რომ სიცოცხლე მხოლოდ ცოცხალი ორგანიზმებისგან ჩნდება, მაგრამ მეცნიერი, უარყო სამყაროს შექმნის ბიბლიური დოქტრინა, სჯეროდა, რომ "სიცოცხლე მარადიულია, როგორც კოსმოსი მარადიულია" და მივიდა დედამიწა სხვა პლანეტებიდან... ვერნადსკის ფანტასტიკური იდეა არ დადასტურდა. პლანეტის ორგანიზმების უმარტივესი ფორმებიდან ევოლუციური წარმოშობის ჰიპოთეზა დღეს კიდევ უფრო წინააღმდეგობრივია, ვიდრე ვერნადსკის დროს.

დედამიწაზე სიცოცხლის არსებობის ენერგეტიკული საფუძველი არის მზე, ამიტომ ბიოსფერო შეიძლება განისაზღვროს, როგორც სიცოცხლით გაჟღენთილი დედამიწის გარსი, რომლის შემადგენლობა და სტრუქტურა იქმნება ცოცხალი ორგანიზმების ერთობლივი მოქმედებით და განისაზღვრება მზის ენერგიის მუდმივი შემოდინება.

ვერნადსკიმ აღნიშნა მთავარი განსხვავება ბიოსფეროსა და პლანეტის სხვა ჭურვებს შორის - მასში ცოცხალი არსებების გეოლოგიური აქტივობის გამოვლინება. მეცნიერის აზრით, „დედამიწის ქერქის მთელი არსებობა, ყოველ შემთხვევაში მისი ნივთიერების მასის წონით, მისი არსებითი, გეოქიმიური თვალსაზრისით, მახასიათებლებში სიცოცხლით არის განპირობებული“. ვერნადსკი ცოცხალ ორგანიზმებს განიხილავდა, როგორც მზის ენერგიის გეოქიმიური პროცესების ენერგიად გარდაქმნის სისტემას.

ბიოსფეროში განასხვავებენ ცოცხალ და არაცოცხალ მატერიას - ცოცხალ ორგანიზმებსა და ინერტულ ნივთიერებებს შორის. ცოცხალი მატერიის ძირითადი ნაწილი კონცენტრირებულია პლანეტის სამი გეოლოგიური გარსის გადაკვეთის ზონაში: ატმოსფერო, ჰიდროსფერო (ოკეანეები, ზღვები, მდინარეები და ა.შ.) და ლითოსფერო (ქანების ზედაპირული ფენა). ბიოსფეროს უსულო მატერია მოიცავს ამ გარსების კომპონენტს, რომელიც დაკავშირებულია ცოცხალ მატერიასთან მატერიისა და ენერგიის მიმოქცევით.

ბიოსფეროს უსულო შემადგენელი ნაწილი გამოირჩევა: ბიოგენური ნივთიერება, რომელიც ორგანიზმების (ნავთობი, ქვანახშირი, ტორფი, ბუნებრივი აირი, ბიოგენური წარმოშობის კირქვა და სხვ.) სასიცოცხლო აქტივობის შედეგია; ბიოინერტული ნივთიერება, რომელიც წარმოიქმნება ორგანიზმებისა და არაბიოლოგიური პროცესების ერთობლივად (ნიადაგები, სილები, მდინარეების, ტბების ბუნებრივი წყალი და სხვა); ინერტული ნივთიერება, რომელიც არ არის ორგანიზმების სასიცოცხლო აქტივობის პროდუქტი, არამედ შედის ბიოლოგიურ ციკლში (წყალი, ატმოსფერული აზოტი, ლითონის მარილები და სხვ.).

ბიოსფეროს საზღვრები შეიძლება განისაზღვროს მხოლოდ დაახლოებით. მიუხედავად იმისა, რომ ცნობილია 85 კმ სიმაღლეზე ბაქტერიების და სპორების აღმოჩენის ფაქტები, ცოცხალი ნივთიერების კონცენტრაცია მაღალ სიმაღლეზე იმდენად უმნიშვნელოა, რომ ბიოსფერო 20-25 კმ სიმაღლეზე შეზღუდულად ითვლება ოზონის შრის მიერ. იცავს ცოცხალ არსებებს მძიმე რადიაციის დესტრუქციული ზემოქმედებისგან.

ჰიდროსფეროში სიცოცხლე ყველგანაა. მარიანას თხრილში 11 კმ სიღრმეზე, სადაც წნევა 1100 ატმ და ტემპერატურა 2,4°C, ფრანგი მეცნიერი ჯ. პიკარდი ფანჯრიდან აკვირდებოდა ზღვის კიტრებს, სხვა უხერხემლოებს და თევზებსაც კი. ბაქტერიები, დიათომები და ცისფერი მწვანე წყალმცენარეები, ფორამინიფერა, კიბოსნაირები ცხოვრობენ ანტარქტიდის ყინულის სისქის ქვეშ 400 მ-ზე მეტი. ბაქტერიები გვხვდება ზღვის ტალახის 1 კმ ფენის ქვეშ, ნავთობის ჭებში 1,7 კმ სიღრმეზე და მიწისქვეშა წყლებში 3,5 კმ სიღრმეზე. 2-3 კმ სიღრმე ითვლება ბიოსფეროს ქვედა საზღვარად. ბიოსფეროს მთლიანი სისქე, შესაბამისად, პლანეტის სხვადასხვა ნაწილში მერყეობს 12-15-დან 30-35 კმ-მდე.

ატმოსფერო ძირითადად აზოტი და ჟანგბადია. მცირე რაოდენობით შედის არგონი (1%), ნახშირორჟანგი (0.03%) და ოზონი. როგორც ხმელეთის ორგანიზმების, ასევე წყლის არსებების სასიცოცხლო აქტივობა დამოკიდებულია ატმოსფეროს მდგომარეობაზე. ჟანგბადი ძირითადად გამოიყენება მომაკვდავი ორგანული ნივთიერების სუნთქვისა და მინერალიზაციის (დაჟანგვისთვის). ნახშირორჟანგი აუცილებელია ფოტოსინთეზისთვის.

ჰიდროსფერო. წყალი ბიოსფეროს ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი კომპონენტია. წყლის დაახლოებით 90% მსოფლიო ოკეანეშია, რომელიც პლანეტის ზედაპირის 70%-ს იკავებს და შეიცავს 1,3 მილიარდ კმ3 წყალს. მდინარეები და ტბები მოიცავს მხოლოდ 0,2 მლნ კმ3 წყალს, ხოლო ცოცხალ ორგანიზმებს - დაახლოებით 0,001 მლნ კმ3. წყალში ჟანგბადის და ნახშირორჟანგის კონცენტრაცია აუცილებელია ორგანიზმების სიცოცხლისთვის. წყალი შეიცავს 660-ჯერ მეტ ნახშირორჟანგს, ვიდრე ჰაერი. ზღვებსა და ოკეანეებში სიცოცხლის კონდენსაციის ხუთი ტიპი გამოირჩევა:

1. ოფშორული სანაპირო. ეს ზონა მდიდარია ჟანგბადით, ორგანული ნივთიერებებით და მიწის სხვა საკვები ნივთიერებებით (მაგ. მდინარის წყალი). აქ პლანქტონი და მისი ქვედა „პარტნიორი“ ბენთოსი ხარობს 100 მ-მდე სიღრმეზე, ამუშავებს მომაკვდავ პლანქტონურ ორგანიზმებს.

ოკეანის პლანქტონი შედგება ორი საზოგადოებისგან:

ა) ფიტოპლანქტონი - წყალმცენარეები (მათ 70% მიკროსკოპული დიატომებია) და ბაქტერიები;

ბ) ზოოპლანქტონი - ფიტოპლანქტონის (მოლუსკები, კიბოსნაირები, პროტოზოები, ტუნიკები, სხვადასხვა უხერხემლოები) პირველადი მომხმარებლები.

ზოოპლანქტონის სიცოცხლე მუდმივ მოძრაობაშია, ის იზრდება და ეცემა 1 კილომეტრის სიღრმეზე, თავიდან აიცილებს მის მჭამელებს (აქედან მომდინარეობს სახელი: ბერძნული მოხეტიალე პლანქტონი). ზოოპლანქტონი არის ბალე ვეშაპების მთავარი საკვები. ფიტოპლანქტონი ზოოპლანქტონის მასის მხოლოდ 8% -ს შეადგენს, მაგრამ სწრაფად გამრავლებით აწარმოებს 10 -ჯერ მეტ ბიომასას ვიდრე ყველა სხვა ოკეანის სიცოცხლე. ფიტოპლანქტონი უზრუნველყოფს 50% ჟანგბადს (დარჩენილ 50%-ს ტყეები აწარმოებენ).

ბენთოსის ორგანიზმები - კიბორჩხალები, ცეფალოპოდები და ორსარქველები, ჭიები, ვარსკვლავები და ზღარბი, ჰოლოტურიანები ("ზღვის კიტრი" ან სხვა სახელი - ტრეპანგები), ფორამინიფერა (ზღვის რიზოპოდები), წყალმცენარეები და ბაქტერიები ადაპტირებულნი არიან სიცოცხლისთვის სინათლის გარეშე. ორგანული ნივთიერებების გადამუშავებით და მინერალურ ნივთიერებებად გადაქცევით, რომლებიც აღმავალი ნაკადებით მიეწოდება ზედა ფენებს, ბენთოსი კვებავს პლანქტონს. რაც უფრო მდიდარია ბენთოსი, მით უფრო მდიდარია პლანქტონი და პირიქით. თაროზე გარეთ, ორივე რიცხვი მკვეთრად ეცემა.

პლანქტონი და ბენთოსი ქმნიან ოკეანეში კირქვისა და სილიციუმის სილის სქელ ფენას, რომლებიც წარმოქმნიან დანალექ ქანებს. კარბონატული ნალექები შეიძლება გადაიქცეს ქვად რამდენიმე ათწლეულში.

2. ამაღლების სისქეები წარმოიქმნება ბენთოსის პროდუქტების ზედაპირზე აღმავალი დინების ადგილებზე. არსებობს კალიფორნია, სომალი, ბენგალი, კანარი და განსაკუთრებით პერუს აღზევება, რაც თევზის მსოფლიო წარმოების დაახლოებით 20% -ს იძლევა.

3. რიფი - ცნობილი მარჯნის რიფები, უხვად წყალმცენარეებითა და მოლუსკებით, ექინოდერმებით, ლურჯი-მწვანე, მარჯნებითა და თევზებით. რიფები უჩვეულოდ სწრაფად იზრდება (წელიწადში 20-30 სმ-მდე), არა მხოლოდ მარჯნის პოლიპების გამო, არამედ მოლუსკებისა და ექინოდერმების სასიცოცხლო აქტივობის გამო, კალციუმის კონცენტრირება, აგრეთვე მწვანე და წითელი წყალმცენარეები კირქვის ჩონჩხით.

რიფის ეკოსისტემების მთავარი მწარმოებელი არის მიკროსკოპული ფოტოტროფული წყალმცენარეები, ამიტომ რიფები განლაგებულია არაუმეტეს 50 მ სიღრმეზე, მათ სჭირდებათ სუფთა თბილი წყალი გარკვეული მარილიანობით. რიფები ბიოსფეროს ერთ-ერთი ყველაზე პროდუქტიული სისტემაა, რომელიც ყოველწლიურად გამოიმუშავებს 2 ტ/ჰა-მდე ბიომასას.

4. სარგასოს სქელი - ყავისფერი და მეწამული წყალმცენარეების ველები, რომლებიც ზედაპირზე ცურავდნენ მრავალი ჰაერის ბუშტით. გავრცელებულია სარგასოვსა და შავ ზღვებში.

5. უფსკრული ნაპრალის ფსკერის სისქეები წარმოიქმნება 3 კმ-მდე სიღრმეზე ცხელი წყაროების ირგვლივ ოკეანის ქერქის ხარვეზებზე (რიფტები). ამ ადგილებში ამოღებულია წყალბადის სულფიდი, რკინისა და მანგანუმის იონები, აზოტის ნაერთები (ამიაკი, ოქსიდები), მკვებავი ქიმიოტროფული ბაქტერიები - მწარმოებლები, რომლებსაც მოიხმარენ უფრო რთული ორგანიზმები - მოლუსკები, კიბორჩხალები, კიბო, თევზი და უზარმაზარი მჯდომარე ჭიის მსგავსი ცხოველების რიფთიები. დედამიწის შიგნიდან. ამ ორგანიზმებს მზის შუქი არ სჭირდებათ. რიფტის ზონებში არსებები დაახლოებით 500-ჯერ უფრო სწრაფად იზრდებიან და შთამბეჭდავ ზომებს აღწევენ. ორსარქვლოვანი მოლუსკები იზრდება 30 სმ დიამეტრამდე, ბაქტერიები - 0,11 მმ-მდე! ცნობილია გალაპაგოსის განხეთქილების გასქელება, ისევე როგორც აღდგომის კუნძულის მახლობლად.

ზღვაში ჭარბობს ცხოველთა მრავალფეროვნება, ხმელეთზე კი მცენარეები. მხოლოდ ანგიოსპერმები შეადგენენ სახეობების 50%-ს, წყალმცენარეები კი მხოლოდ 5%-ს. ხმელეთზე მთლიანი ბიომასის 92% მწვანე მცენარეებია, ხოლო ოკეანეში 94% ცხოველები და მიკროორგანიზმებია.

პლანეტის ბიომასა საშუალოდ ყოველ 8 წელიწადში ერთხელ განახლდება, ხმელეთის მცენარეები – 14 წელიწადში, ოკეანე – 33 დღეში (ფიტოპლანქტონი – ყოველდღე). მთელი წყალი ცოცხალ ორგანიზმებში გადის 3 ათას წელიწადში, ჟანგბადი - 2-5 ათას წელიწადში, ხოლო ატმოსფერული ნახშირორჟანგი - სულ რაღაც 6 წელიწადში. ნახშირბადის, აზოტის და ფოსფორის ციკლები მნიშვნელოვნად გრძელია. ბიოლოგიური ციკლი არ არის დახურული, ნივთიერების დაახლოებით 10% ტოვებს დანალექი საბადოების სახით და იშლება ლითოსფეროში.

ბიოსფეროს მასა არის დედამიწის მასის მხოლოდ 0,05%, ხოლო მოცულობა დაახლოებით 0,4%. ცოცხალი ნივთიერების საერთო მასა ბიოსფეროს ინერტული ნივთიერების 0,01-0,02%-ია, მაგრამ ცოცხალი ორგანიზმების როლი გეოქიმიურ პროცესებში ძალზე მნიშვნელოვანია. ცოცხალი ნივთიერების წლიური წარმოება დაახლოებით 200 მილიარდი ტონა ორგანული ნივთიერებების მშრალი მასაა; ფოტოსინთეზის პროცესში 70 მილიარდი ტონა წყალი რეაგირებს 170 მილიარდ ტონა ნახშირორჟანგთან. ყოველწლიურად, ორგანიზმების სასიცოცხლო აქტივობა მოიცავს 6 მილიარდ ტონა აზოტს, 2 მილიარდ ტონა ფოსფორს, რკინას, გოგირდს, მაგნიუმს, კალციუმს, კალიუმს და სხვა ელემენტებს ბიოგენურ ციკლში. კაცობრიობა, მრავალრიცხოვანი აღჭურვილობის გამოყენებით, წელიწადში დაახლოებით 100 მილიარდ ტონა მინერალს მოიპოვებს.

ორგანიზმების სასიცოცხლო მოქმედება მნიშვნელოვან წვლილს შეიტანს ნივთიერებების პლანეტარული მიმოქცევაში, მისი რეგულირების განხორციელებით, სიცოცხლე ემსახურება როგორც ძლიერ გეოლოგიურ ფაქტორს, რომელიც ასტაბილურებს და გარდაქმნის ბიოსფეროს.

ცოცხალი ნივთიერება (ცოცხალი ორგანიზმები). ბიომასი

ცოცხალი მატერია - ბიოსფეროში ცოცხალი ორგანიზმების მთლიანობა და ბიომასა.

„ცოცხალი მატერიის“ ცნება მეცნიერებაში შემოიტანეს ვ.ი. ვერნადსკი. ახასიათებს მთლიანი მასა, ქიმიური შემადგენლობა, ენერგიით.

ცოცხალი ორგანიზმები არის ძლიერი გეოლოგიური ფაქტორი, რომელიც გარდაქმნის დედამიწის სახეს. და. ვერნადსკიმ ხაზგასმით აღნიშნა, რომ დედამიწის ზედაპირზე არ არსებობს ძალა უფრო ძლიერი მის საბოლოო შედეგებში, ვიდრე ცოცხალი ორგანიზმები მთლიანობაში. როგორც ატმოსფერო (ჰაერის გარსი), ასევე ჰიდროსფერო (წყლის გარსი) და ლითოსფერო (მყარი გარსი) თავიანთ ამჟამინდელ მდგომარეობას და თანდაყოლილ თვისებებს განაპირობებენ იმ გავლენის გამო, რომელიც ორგანიზმებს ჰქონდათ მათზე არსებობის მილიარდობით წლის განმავლობაში. ელემენტების უწყვეტი ნაკადი ბიოგენურ მეტაბოლიზმში. გარემომცველ სამყაროზე ზემოქმედებით და მის შეცვლაზე, ცოცხალი მატერია მოქმედებს როგორც აქტიური ფაქტორი, რომელიც განსაზღვრავს მის არსებობას.

ცოცხალი მატერიის პლანეტარული გეოქიმიური როლის კონცეფცია არის ერთ-ერთი მთავარი დებულება ბიოსფეროს თეორიაში V.I. ვერნადსკი. მის თეორიაში კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი პოზიციაა ბიოსფეროს იდეა, როგორც ორგანიზებული წარმონაქმნი, ცოცხალი მატერიის მატერიალური, ენერგიისა და გარემოს ინფორმაციული შესაძლებლობების რთული გარდაქმნების პროდუქტი.

თანამედროვე პოზიციების ბიოსფერო განიხილება, როგორც პლანეტის უდიდესი ეკოსისტემა, რომელიც მონაწილეობს ნივთიერებების გლობალურ მიმოქცევაში. ბიოსფერული სისტემების ქვემოთ დაბალი დონის ეკოსისტემებია. ბიოგეოცენოზი არის თანამედროვე ბიოსფეროს აქტიური ნაწილის სტრუქტურული ერთეული.

ბიოსფერო არის ცოცხალი არსებებისა და სხვადასხვა სირთულის ეკოსისტემების გრძელვადიანი ევოლუციის პროდუქტი, რომლებიც ურთიერთქმედებენ და დინამიურად წონასწორობენ ერთმანეთთან და ინერტულ გარემოსთან.

ორგანიზმების ცოცხალი ნივთიერების რაოდენობას ფართობის ან მოცულობის ერთეულზე, გამოხატული მასის ერთეულებში, ეწოდება ბიომასა. ბიომასის შემქმნელ ორგანიზმებს აქვთ გამრავლების უნარი - გამრავლდნენ და გავრცელდნენ პლანეტაზე.

ნებისმიერი ცოცხალი ორგანიზმის და ზოგადად ბიომასის თავისებურებაა ნივთიერებებისა და ენერგიის მუდმივი გაცვლა გარემოსთან.

ამჟამად დედამიწაზე ორ მილიონზე მეტი სახეობის ორგანიზმია. მათგან მცენარეები ითვლის დაახლოებით 500 ათას სახეობას, ხოლო ცხოველები - 1,5 მილიონზე მეტ სახეობას. სახეობების რაოდენობის მიხედვით ყველაზე მრავალრიცხოვანი ჯგუფია მწერები (დაახლოებით 1 მილიონი სახეობა).

ბიოგენური წრე

ბიოქიმიური მიმოქცევა არის ქიმიური ელემენტების მოძრაობა და ტრანსფორმაცია ინერტული და ორგანული ბუნების მეშვეობით ცოცხალი ნივთიერების აქტიური მონაწილეობით. ქიმიური ელემენტები ბიოსფეროში ცირკულირებენ ბიოლოგიური ციკლის სხვადასხვა ბილიკების გასწვრივ: ისინი შეიწოვება ცოცხალი მატერიით და იტენება ენერგიით, შემდეგ ისინი ტოვებენ ცოცხალ მატერიას, აძლევენ დაგროვილ ენერგიას გარე გარემოს. ვერნადსკიმ ასეთ ციკლებს ბიოქიმიური უწოდა. ისინი შეიძლება დაიყოს ორ ძირითად ტიპად:

1) ატმოსფეროში და ჰიდროსფეროში სარეზერვო ფონდის მქონე აირისებრი ნივთიერებების მიმოქცევა;

2) დანალექი ციკლი სარეზერვო ფონდით დედამიწის ქერქში.

ყველა ბიოქიმიურ ციკლში ცოცხალი მატერია აქტიურ როლს ასრულებს. ძირითადი ციკლები მოიცავს ნახშირბადის, ჟანგბადის, აზოტის, ფოსფორის ციკლს.

ბიოსფეროს ფუნქციები

ბიოტური ცირკულაციის გამო, ბიოსფერო ასრულებს გარკვეულ ფუნქციებს.

1. გაზის ფუნქცია - ახორციელებენ მწვანე მცენარეები ფოტოსინთეზის პროცესში და ყველა ცხოველი და მცენარე, მიკროორგანიზმი ნივთიერებების ბიოლოგიური ციკლის შედეგად. გაზების უმეტესობა სიცოცხლედან მოდის. მიწისქვეშა აალებადი აირები არის მცენარეული წარმოშობის ორგანული ნივთიერებების დაშლის პროდუქტები, რომლებიც დამარხულია დანალექ ქანებში.

2. კონცენტრაციის ფუნქცია - დაკავშირებულია ცოცხალ მატერიაში სხვადასხვა ქიმიური ელემენტების დაგროვებასთან.

3. რედოქს ფუნქცია (ნივთიერებების დაჟანგვა სიცოცხლის პროცესში). ნიადაგში წარმოიქმნება ოქსიდები და მარილები. ბაქტერიები ქმნიან კირქვას, მადნებს და ა.შ.

4. ბიოქიმიური ფუნქცია - მეტაბოლიზმი ხორციელდება ცოცხალ ორგანიზმებში (კვება, სუნთქვა, გამოყოფა) და განადგურება, მკვდარი ორგანიზმების დაშლა.

5. კაცობრიობის ბიოქიმიური აქტივობა. იგი მოიცავს დედამიწის ქერქის მატერიის მზარდ რაოდენობას მრეწველობის, ტრანსპორტისა და სოფლის მეურნეობის საჭიროებისთვის.

ბიოსფეროს ორგანიზება და სტაბილურობა

ბიოსფერო არის რთული ორგანიზებული სისტემა, რომელიც ფუნქციონირებს როგორც ერთიანი ერთეული, რომელსაც შეუძლია თვითრეგულირება. მისი სტრუქტურული ერთეულია ბიოგეოცენოზი - ერთ-ერთი ყველაზე რთული ბუნებრივი სისტემა, რომელიც წარმოადგენს ცოცხალ ორგანიზმთა კომპლექსს და ინერტულ გარემოს, რომლებიც ერთმანეთთან მუდმივ ურთიერთქმედებაში არიან და ურთიერთკავშირში არიან ნივთიერებებისა და ენერგიის გაცვლით. ბიოსფეროს სტაბილურობას განსაზღვრავს ბიოგეოცენოზის - ორგანული სამყაროს გრძელვადიანი ბუნებრივ-ისტორიული განვითარების პროდუქტების სტაბილურობა.

ბიოგეოცენოზის მნიშვნელოვანი თვისებაა მისი თვითრეგულირების უნარი, რაც გამოიხატება მის სტაბილურ დინამიურ წონასწორობაში. ეს უკანასკნელი მიიღწევა იმ ურთიერთქმედებების კოორდინირებითა და სირთულით, რომლებიც ვითარდება მის კომპონენტებს - ცოცხალ და უსულო ნაწილებს შორის. შექმნილი ორგანული ნივთიერების მოხმარება ხდება მისი წარმოების პარალელურად და არ უნდა აღემატებოდეს ამ უკანასკნელს მასშტაბით. რაც უფრო მრავალფეროვანია გარემოს ფიზიკური და ქიმიური თვისებები, ბიოტოპში არსებული საცხოვრებელი პირობები, რაც უფრო მრავალფეროვანია ცენოზის სახეობრივი შემადგენლობა, მით უფრო სტაბილურია იგი. არსებობის პირობების გადახრები ოპტიმალურიდან იწვევს მის სპეციფიკურ ამოწურვას. ცენოზის სტაბილურ მდგომარეობას ასევე განსაზღვრავს მთლიანი პროდუქცია, რომელიც უზრუნველყოფს ენერგიის ნაკადს ტროფიკულ დონეზე და ყველა ცოცხალი კომპონენტის შენარჩუნებას, რომლებიც დაკავშირებულია კვებით ჯაჭვში და მონაწილეობს ნივთიერებების ზოგად მიმოქცევაში. სხვადასხვა ტროფიკული დონის ორგანიზმებს შორის დაბალანსებული ურთიერთობა ბიოგეოცენოზის სტაბილურობის ერთ -ერთი პირობაა.

ფიზიკოქიმიური გარემოს არასტაბილურობის პირობებში, ბიოგეოცენოზის საიმედოობა უზრუნველყოფილია ცოცხალი მატერიის მთლიანი გადანაწილებით მის შემადგენელ სახეობებს შორის, რომელთაც შეუძლიათ შეცვალონ ერთმანეთი (ან გაიმეორონ) ეკოლოგიური პირამიდის იმავე დონეზე. გარკვეულ პირობებში, ზოგიერთი სახეობა თავს უფრო კომფორტულად გრძნობს (რასთან დაკავშირებითაც იზრდება მათი პოპულაციების რაოდენობა) და უარესი - სხვები, მათთან ახლოს, მაგრამ ბიოგეოცენოზში დაქვემდებარებული პოზიციის დაკავება. პირობების ცვლილებამ შეიძლება უარყოფითად იმოქმედოს პირველზე და, პირიქით, ხელი შეუწყოს ამ უკანასკნელის კეთილდღეობას. ახალი ბუნებრივი ფაქტორის მოქმედების სიძლიერიდან და ხანგრძლივობიდან გამომდინარე, ბიოგეოცენოზის ფარგლებში ხდება მის ორგანიზაციაში მეტ-ნაკლებად მნიშვნელოვანი ცვლილებები. ბიოცენოზების შენარჩუნების უზრუნველყოფის ერთ -ერთი მექანიზმი გამოიხატება გარე ფაქტორების ზეწოლის ქვეშ განსხვავებული სტრუქტურის შექმნის უნარით, "დუბლირების ელემენტების" ზრდით.

ინდივიდუალური ბიოგეოცენოზები ერთმანეთისგან იზოლირებული არ არის; ისინი ურთიერთდამოკიდებულნი არიან და მუდმივ ურთიერთქმედებაში არიან. ბიოგენური ელემენტების გლობალური მიმოქცევის მაგალითები, რომლებშიც მონაწილეობენ არა მხოლოდ ცალკეული ქვესისტემები, არამედ მთელი ბიოსფერო და დედამიწის სხვა გეოსფეროები, შეიძლება იყოს ამის ნათელი მტკიცებულება. პლანეტაზე ელემენტებისა და ნივთიერებების ციკლების ბალანსი, განსაკუთრებით ბიოგენური ელემენტების ციკლები, რომელთა გარეშე სიცოცხლე შეუძლებელია, უზრუნველყოფილია ცოცხალი მატერიის მთელი მასის მუდმივობით. ელემენტების დიდი რაოდენობა გადის ცოცხალ ორგანიზმებში. ფოტოავტოტროფები განსაზღვრავენ მზის ენერგიის ფიქსაციის სიჩქარეს და მის მიწოდებას პლანეტის სხვა მაცხოვრებლებისთვის. მწვანე მცენარეები ამარაგებენ მოლეკულურ ჟანგბადს, რომელიც საჭიროა დედამიწის თითქმის ყველა ცოცხალი ორგანიზმისთვის; ერთადერთი გამონაკლისი არის ანაერობული ფორმები. მიმოქცევის მდგრადობის უზრუნველსაყოფად, გარდა ცოცხალი ნივთიერების მასის მუდმივობისა, აუცილებელია მუდმივობა მწარმოებლებს, მომხმარებლებსა და რედუქტორებს შორის. ისინი ერთად ქმნიან და სტაბილიზაციას უწევენ პირობებს ბიოსფეროს, როგორც განუყოფელ და ჰარმონიულ ერთეულში არსებობისთვის.

ბიოგეოცენოზის სახეობების დონეზე ეკოლოგიური დუბლირება ბუნებაში ავსებს ეკოლოგიურ დუბლირებას ცენოზის დონეზე, რაც გამოიხატება ერთი ბიოცენოზის მეორის შეცვლით მთელი ბიოსფეროს პირობებში.

ბიოსფეროში ცოცხალი ნივთიერების მთლიანი რაოდენობა შესამჩნევად იცვლება საკმარისად დიდ გეოლოგიურ დროში (ცოცხალი ნივთიერების რაოდენობის მუდმივობის კანონი V.I. ვერნადსკის მიერ). მის რაოდენობრივ მდგრადობას ინარჩუნებს სახეობების რაოდენობის მუდმივობა, რაც განსაზღვრავს ზოგად სახეობათა მრავალფეროვნებას ბიოსფეროში.

ამრიგად, ბიოგეოცენოზი არის გარემო, რომელშიც ხდება სხვადასხვა სასიცოცხლო პროცესები ჩვენს პლანეტაზე, ნივთიერებებისა და ენერგიის ციკლები, რომლებიც გამოწვეულია ორგანიზმების სასიცოცხლო აქტივობით და მთლიანობაში, წარმოადგენს დიდ ბიოსფერულ ციკლს.

ბიოგეოცენოზი არის შედარებით სტაბილური და ღია სისტემა, რომელსაც აქვს მატერიალურ-ენერგეტიკული „შეყვანები“ და „გამომავალი“, რომლებიც აკავშირებს მიმდებარე ბიოცენოზებს.

ნოოსფერო

ნოოსფერო (ბერძნ. noos - გონება + სფერო) არის ბიოსფეროს განვითარების უმაღლესი საფეხური, ადამიანის გონების გავლენის სფერო, ბუნებისა და საზოგადოების ურთიერთქმედების სფერო. დედამიწაზე გამოჩენის შემდეგ, ადამიანი თანდათანობით გახდა ძლიერი გეოლოგიური ძალა, რომელიც გავლენას ახდენს მის გარშემო არსებულ სამყაროზე.

ნოოსფეროს კონცეფცია, როგორც დედამიწის იდეალურად მოაზროვნე გარსი, მეცნიერებაში შემოვიდა მე -20 საუკუნის დასაწყისში. ფრანგი მეცნიერები და ფილოსოფოსები P. Teilhard de Charden და E. Leroy. პ.ტეილჰარდ დე შარდენი ადამიანს განიხილავდა, როგორც ევოლუციის მწვერვალს და მატერიის ტრანსფორმატორს ევოლუციის შემოქმედებაში ჩართვით. მეცნიერი ევოლუციურ კონსტრუქციებში უმთავრეს მნიშვნელობას ანიჭებდა კოლექტიურ და სულიერ ფაქტორს ტექნიკური პროგრესისა და ეკონომიკური განვითარების როლის შემცირების გარეშე.

და. ვერნადსკიმ, საუბრობს ნოოსფეროზე (1944), ხაზი გაუსვა საზოგადოებასა და ბუნებას შორის ურთიერთქმედების გონივრული ორგანიზაციის აუცილებლობას, რომელიც აკმაყოფილებს თითოეული ადამიანის, მთელი კაცობრიობის და მის გარშემო არსებულ სამყაროს ინტერესებს. მეცნიერი წერდა: „კაცობრიობა, მთლიანობაში, ხდება ძლიერი გეოლოგიური ძალა. მის წინაშე, მისი აზროვნებისა და მოღვაწეობის წინ, დაისვა ბიოსფეროს რესტრუქტურიზაციის საკითხი მთლიანად მოაზროვნე კაცობრიობის ინტერესებიდან გამომდინარე. ბიოსფეროს ეს ახალი მდგომარეობა, რომელსაც ჩვენ ვუახლოვდებით, შეუმჩნევლად, არის ნოოსფერო. ”

ბუნება ატარებს ადამიანის საქმიანობის კვალს სხვადასხვა სოციალურ-ეკონომიკური წარმონაქმნების პირობებში, ანაცვლებს ერთმანეთს. გავლენის ფორმები მრავალფეროვანია. მისი შედეგები ბოლო 100-150 (200) წლის განმავლობაში, განსაკუთრებით ევროპისა და ჩრდილოეთ ამერიკის ტერიტორიებზე, აღემატება კაცობრიობის მთელ წინა ისტორიაში არსებულ შედეგებს. მოსახლეობის ზრდასთან და მისი კეთილდღეობის მატებასთან ერთად ბუნებაზე ზეწოლა სულ უფრო და უფრო მატულობდა. ითვლება, რომ ჩვენი ეპოქის დასაწყისში დედამიწაზე დაახლოებით 200 მილიონი ადამიანი იყო. ათასწლეულისთვის ეს მაჩვენებელი 275 მილიონამდე გაიზარდა; XX საუკუნის შუა ხანებისთვის. მსოფლიოს მოსახლეობა თითქმის გაორმაგდა (500 მილიონი). 200 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში, ეს მაჩვენებელი გაიზარდა 1,3 მილიარდამდე, ნახევარი საუკუნის განმავლობაში, დაემატა კიდევ 300 მილიონი (1900 - 1,6 მილიარდი). 1950 წელს დედამიწაზე უკვე 2,5 მილიარდი ადამიანი იყო, 1970 წელს - 3,6 მილიარდი, 2025 წლისთვის ეს მაჩვენებელი იქნება 8,5 მილიარდი. ამ რიცხვიდან, მსოფლიოს მოსახლეობის 83% იცხოვრებს განვითარებად ქვეყნებში - აზიაში, აფრიკაში. სამხრეთ ამერიკა, სადაც მოსახლეობის ზრდა ჯერ კიდევ იგრძნობა. მოსახლეობის აფეთქების კატასტროფული შედეგების თავიდან აცილების მიზნით აუცილებელია წარმოდგენა გქონდეს მოსახლეობის სასიცოცხლო დახმარების შესაძლებლობებზე.

პლანეტის მოსახლეობის სწრაფი ზრდა აჩენს საკითხს დედამიწის ბიოსფეროს ბიოლოგიური პროდუქტიულობის საზღვრების შესახებ. მეცნიერული და ტექნოლოგიური პროგრესის პერიოდში ადამიანის ენერგიული საქმიანობის შედეგად, რომელიც მიზნად ისახავს მთელი კაცობრიობის მატერიალური და სულიერი დონის ამაღლებას, არაგანახლებადი ბუნებრივი რესურსების რეზერვები დიდწილად გამოიფიტა. თვითგანახლების რესურსებმა განიცადა გლობალური შეფერხება უზარმაზარ სფეროებში, ზოგიერთმა მათგანმა დაკარგა თვითგანახლების უნარი. ბევრი შიდა წყლის ობიექტი მკვდარია ან სიცოცხლისა და სიკვდილის ზღვარზეა. ოკეანეები დაბინძურებულია სამრეწველო ნარჩენებით, ნავთობის დაღვრაზე, რადიოაქტიური ნივთიერებებით, დარღვეულია მთელი რიგი სასიცოცხლო საკვები ნივთიერებების ბუნებრივი ციკლი - გლობალური და განსაკუთრებით ადგილობრივი. ხშირად ეკოლოგიურად "ბინძური" საკვები პროდუქტები და უხარისხო სასმელი წყალი აღმოჩნდება მომხმარებლის მაგიდაზე.

გარემოს დაბინძურებამ და მრავალი სახეობის მცენარისა და ცხოველის ბუნებრივი ჰაბიტატების დარღვევამ გამოიწვია პოპულაციების რაოდენობის შემცირება ან მათი გადაშენება და, შესაბამისად, მილიონობით წლის განმავლობაში შექმნილი გენოფონდის დაკარგვა. მუტაგენების გავლენის ქვეშ, რომლებიც აბინძურებენ გარემოს, გამოჩნდა არა მხოლოდ აგროცენოზებისა და ბუნებრივი ბიოცენოზის მავნებლების ახალი ფორმები, არამედ პათოგენები, რომელთაგან დამცავი თვისებები არ არის განვითარებული არც ადამიანებში და არც პლანეტის სხვა მკვიდრებში.

ბუნების უმოწყალო ექსპლუატაცია, რომელიც ექვემდებარება წამიერი მოთხოვნების დაკმაყოფილებას, დღესაც არ წყვეტს აქტუალურ პრობლემებს, ქმნის არასახარბიელო პერსპექტივებს მომავლისთვის. მსოფლიოს მოსახლეობის ნაწილი ცუდად იკვებება და შიმშილით კვდება (მთლიანი მოსავლის 25% ყოველწლიურად იკარგება სოფლის მეურნეობის მავნებლების გამო). ბევრი ადამიანი, რომელთა შორის ჭარბობს ბავშვები, ყოველწლიურად იღუპება უხარისხო წყლის მოხმარებით გამოწვეული დაავადებებით. ადამიანის ჯანმრთელობა განიცდის გაზრდილი გარემოს დაბინძურებას, განსაკუთრებით დიდ ინდუსტრიულ ქალაქებში. ბევრ ადამიანზე უარყოფითად მოქმედებს არა მხოლოდ ეკოლოგიური სისტემების დეგრადაცია, არამედ სიღარიბე, მდიდრებსა და ღარიბებს შორის უთანასწორობის გაზრდა.

ადამიანის ეკონომიკური აქტივობითა და სტიქიური უბედურებებით გამოწვეული ნეგატიური შედეგების თავიდან ასაცილებლად, აუცილებელია გავითვალისწინოთ ჩვენს ირგვლივ ბუნებაში მოქმედი კანონები და მხარი დავუჭიროთ მის თვითგანახლებას. ბუნების დაცვისა და მისი რაციონალური გამოყენების ამოცანა გახდა არა მხოლოდ სახელმწიფო, არამედ საერთაშორისო და მისი გადაწყვეტა უნდა ეფუძნებოდეს ცხოვრების კანონების ცოდნას და ჩვენს ირგვლივ სამყაროს განვითარებას.

არა მხოლოდ ადამიანების კეთილდღეობა, არამედ მათი ცხოვრებაც დამოკიდებულია საზოგადოების ინფორმირებულობის ხარისხზე ბიოსფეროში არსებული კრიზისული სიტუაციის შესახებ და მისი რეაქციის სიჩქარეზე.

ბიოსფეროს დოქტრინა