Vpliv vesolja na biosfero Zemlje: teorije in realnost. Povzetek: Vesolje in biosfera Zemlje Kozmični ritmi in kozmične povezave biosfere na kratko

1. Uvod.

2. Živa snov je sestavni del biosfere.

3. Abiotske (nežive) sestavine biosfere.

4. Tla so edinstvena sestavina biosfere.

5. Biosfera in vesolje.

6. Ekološke interakcije žive snovi: kdo kaj jé.

7. Biogena migracija atomov je ekosistemska lastnost biosfere.

8. Kako se je razvila biosfera: pet okoljskih katastrof.

9. Stabilnost biosfere.

10. Biosfera in človek: nevarnost za okolje.

11. Človek mora ohraniti pestrost biosfere.

12. Zaključek.

1. Uvod

Danes se ljudje soočajo z eno najtežjih težav, ne glede na to, ali živijo v Afriki ali Evropi, v velikih mestih ali v džungli. Zadeva vsakega od nas in nihče ji ne more ubežati. To je problem ohranjanja življenja na planetu, preživetja človeka kot ene edinstvene vrste živih bitij.

Rešitev tega problema je odvisna od tega, kako vsak od nas in vse človeštvo skupaj razume »prepovedano črto«, ki je človeštvo pod nobenim pogojem ne sme prestopiti. Ta »prepovedana lastnost« so zakoni življenja na planetu.

Človek je prebivalec biosfere. Biosfera je lupina Zemlje, znotraj katere poteka življenje človeštva kot celote in vsakega od nas.

Izraz biosfera je skoval avstralski geolog Eduard Suess (1881-1914). Sodobni koncept biosfere je povezan z imenom akademika V.I. Vernadskega.

Biosfera je prostor, kjer živijo živi organizmi; lupina Zemlje, katere sestavo, strukturo in energijo določa celotna aktivnost živih organizmov. Zgornja meja sega do višine ozonskega zaslona (20-25 km), spodnja meja pade 1-2 km pod oceansko dno in v povprečju 2-3 km na kopno. Biosfera zajema spodnji del atmosfere, hidrosfero, pedosfero (tla) in zgornji del litosfere (kamnine). ).

2. Živa snov je sestavni del biosfere

Biosfera vključuje vse dele planeta, kjer živi življenje. To vključuje atmosfero, ocean in vse dele zemeljske površine, kjer se je uveljavilo življenje v vseh svojih oblikah. Glavna sestavina biosfere je njena živa snov.

"... Na zemeljskem površju ni kemične sile, ki je bolj nenehno dejavna in zato močnejša v svojih končnih posledicah kot živi organizmi kot celota" (V.I. Vernadsky).

V kakšni obliki je živa snov predstavljena v biosferi? Živa snov v biosferi je predstavljena v obliki ločenih teles - posameznih organizmov.

Živo snov predstavljajo organizmi različnih velikosti. Največji med njimi so kiti. Dolžina telesa sodobnih kitov je od 1,1 do 33 m, teža od 30 kg do 150 ton, med najvišja drevesa spadajo zimzelene sekvoje, ki dosežejo višino 110-112 m in imajo premer 6-10 m.

Po grobi oceni je v času obstoja življenja na Zemlji v biosferi obstajalo več kot milijarda vrst.

Med živimi bitji prevladujejo žuželke (obstaja jih okoli milijon vrst). Vretenčarji predstavljajo le 2 %. . Svet življenja, ki ga poznamo, je sestavljen iz več kot 70% živali, 225% je rastlin in gliv, 5% je enoceličnih organizmov.

Živa snov je v biosferi porazdeljena neenakomerno, tvori koncentracije na mejah litosfere-hidrosfere-atmosfere: v rezervoarjih blizu površja, na dnu morij in oceanov, na kopnem. Na celinah so opazne obalne, poplavne, jezerske, tropske in subtropske koncentracije življenja. Na kopnem prevladujejo rastline, v oceanu pa živali.

Maso žive snovi imenujemo biomasa. Izražena je v enotah mase suhe ali mokre snovi, deljene z enotami površine ali prostornine habitata Znano je, da ima življenjska doba vsakega posameznega organizma meje, je smrten. Kako se ohranja kontinuiteta življenja v biosferi? Živi organizmi, ki se nenehno razmnožujejo, tvorijo tok izmeničnih generacij: zdi se, da nova bitja nadomestijo tista, ki umrejo. Tako je sodobno živo bitje po izvoru povezano z živo snovjo preteklih geoloških obdobij.

Nešteto živih bitij naseljujejo biosfero in sestavljajo živo snov biosfere. Kemična sestava žive snovi je podobna sestavi zvezd in Sonca, kar potrjuje enotnost narave. Sodobne metode lahko merijo maso žive snovi, količino energije, ki jo vsebuje, in naravo njenega ustreznega prostora. Za sodobno živo snov je značilna velika kemična raznolikost.

3. Abiotske (nežive) sestavine biosfere

Voda, zrak, tla, njihova kemična sestava, fizikalne lastnosti, predvsem temperatura, kozmično sevanje, gravitacija, magnetizem - to so abiotske sestavine biosfere.

Biosfera vključuje predvsem tista področja planeta, kjer obstajajo pogoji ne le za preživetje, ampak tudi za razmnoževanje živih bitij - to je polje obstoja življenja. Zraven mejijo ozemlja, v katerih živa bitja trpijo in le preživijo, ne morejo pa se razmnoževati – polje trajnosti življenja.

Kopenski abiotski pogoji, ki določajo polje obstoja življenja:

- zadostna količina kisika in ogljikovega dioksida,

- zadostna količina tekoče vode, ne ledu ali pare,

- ugodne temperature: ne previsoke, da beljakovine ne koagulirajo, in ne prenizke, da encimi, ki pospešujejo biokemične reakcije, normalno delujejo,

- živo bitje potrebuje eksistenčni minimum mineralov.

4. Tla so edinstvena sestavina biosfere

Ob koncu 19. stol. veliki ruski naravoslovec V. V. Dokuchaev je s svojimi študijami černozema in drugih tal Ruske doline in Kavkaza ugotovil, da so tla naravna telesa in po svoji zunanji značilnosti in lastnosti se zelo razlikujejo od kamnin, na katerih so nastale. Njihova porazdelitev na zemeljskem površju je podvržena strogim geografskim vzorcem.

Raznolikost tal je ogromna. To je posledica različnih kombinacij dejavnikov nastajanja tal: kamnin, starosti površine, populacije rastlin in živali ter reliefa.

Tla so posebno naravno telo in življenjsko okolje, ki nastane kot posledica preoblikovanja kamnin na zemeljski površini s skupnim delovanjem živih organizmov, vode in zraka.

Procesi nastajanja tal na Zemlji so po planetarnem obsegu in trajanju veličastni procesi nastajanja organskih snovi v tleh, njihovega biološkega kopičenja in nastanka rodovitnosti.

5. Biosfera in vesolje

Zemlja je edinstven planet, nahaja se na edini možni razdalji od Sonca, ki določa temperaturo Zemljine površine, pri kateri je lahko voda v tekočem stanju.

Zemlja prejme ogromno energije od sonca in hkrati vzdržuje približno konstantno temperaturo. To pomeni, da naš planet v vesolje oddaja skoraj enako količino energije, kot jo prejme iz vesolja: dotok in odtok morata biti uravnotežena, sicer bo sistem nekega dne izgubil stabilnost. Zemlja se bo segrela ali zmrznila in se spremenila v telo brez življenja.

Biosfera je tesno povezana z vesoljem. Tokovi energije, ki vstopajo v Zemljo, ustvarjajo pogoje, ki podpirajo življenje. Magnetno polje in ozonski ščit ščitita planet pred čezmernim kozmičnim sevanjem in intenzivnim sončnim sevanjem. Kozmično sevanje, ki doseže biosfero, zagotavlja fotosintezo in vpliva na aktivnost živih bitij.

6. Ekološke interakcije žive snovi: kdo kaj jé

Planet Zemlja se od drugih planetov razlikuje po tem, da njegova biosfera vsebuje snov, občutljivo na tok sončnega sevanja - klorofil. Klorofil je tisti, ki zagotavlja pretvorbo elektromagnetne energije sončnega sevanja v kemično energijo, s pomočjo katere pride do procesa redukcije ogljikovih in dušikovih oksidov v reakcijah biosinteze.

V zeleni rastlini se pojavi fotosinteza - proces proizvodnje ogljikovih hidratov iz vode in kisikovega dioksida (ki je v zraku ali vodi). V tem primeru se kot stranski produkt sprosti kisik. Zelene rastline uvrščamo med avtotrofe - organizme, ki vse kemične elemente, ki jih potrebujejo za življenje, črpajo iz inertne snovi, ki jih obdaja, in za izgradnjo svojega telesa ne potrebujejo že pripravljenih organskih spojin drugega organizma. Glavni vir energije, ki ga uporabljajo avtotrofi, je Sonce. Heterotrofi so organizmi, ki za svojo prehrano potrebujejo organske snovi, ki jih tvorijo drugi organizmi. Heterotrofi postopoma preoblikujejo organsko snov, ki jo tvorijo avtotrofi, in jo spravijo v prvotno mineralno stanje.

Destruktivno (destruktivno) funkcijo opravljajo predstavniki vsakega od kraljestev žive snovi. Razpad in razkroj sta sestavni lastnosti presnove vsakega živega organizma. Rastline tvorijo organske snovi in ​​so največji proizvajalci ogljikovih hidratov na Zemlji; vendar sproščajo tudi kisik, potreben za življenje, kot stranski produkt fotosinteze.

Med procesom dihanja se v telesih vseh živih vrst tvori ogljikov dioksid, ki ga rastline ponovno uporabijo za fotosintezo. Obstajajo tudi vrste živih bitij, za katere je uničenje odmrle organske snovi način prehranjevanja. Obstajajo organizmi z mešanim tipom prehrane, imenujemo jih miksotrofi.

V biosferi potekajo procesi, ki pretvarjajo anorgansko inertno snov v organsko snov in obrnejo preureditev organske snovi v mineralno snov. Gibanje in preoblikovanje snovi v biosferi poteka z neposrednim sodelovanjem žive snovi, katere vse vrste so se specializirale za različne načine prehranjevanja.

7. Biogena migracija atomov -ekosistemska lastnost biosfere

Končna količina snovi, ki obstaja v biosferi, je s kroženjem snovi pridobila lastnost neskončnosti.

Podobo kroženja snovi v biosferi ustvarja mlinsko kolo. Da pa se kolo vrti, je potreben stalen pretok vode. Podobno tok sončne energije, ki prihaja iz vesolja, vrti »kolo življenja« na našem planetu. Kako hitro se kolo vrti? V biogeokemičnih ciklih so atomi večine kemičnih elementov neštetokrat šli skozi živo bitje. Ves kisik v ozračju se na primer »obrne« skozi živo snov v 2000 letih, ogljikov dioksid v 200-300 letih in vsa voda v biosferi v 2 milijonih let.

Živa snov je popoln sprejemnik sončne energije.

Energija, absorbirana in uporabljena v reakciji fotosinteze ter nato shranjena kot kemična energija ogljikovih hidratov, je zelo velika, poročajo, da je primerljiva z energijo, ki jo porabi 100 tisoč velikih mest v 100 letih. Heterotrofi uporabljajo organske snovi rastlin kot hrano: organske snovi se oksidirajo s kisikom, ki ga v telo dovajajo dihala, s tvorbo ogljikovega dioksida, reakcija poteka v nasprotni smeri. Torej je tisto, kar dela življenje »večno«, hkratni obstoj avtotrofov in heterotrofov.

Dejstva in razprave o "kolesu življenja" v biosferi dajejo pravico govoriti o zakonu biogene migracije atomov, ki ga je oblikoval V.I. Vernadsky: migracija kemičnih elementov na zemeljski površini in v biosferi kot celoti poteka bodisi z neposredno udeležbo žive snovi bodisi v okolju, katerega geokemične značilnosti določa živa snov, tako tista, ki zdaj naseljuje biosfero in tisto, kar je delovalo na Zemljo v geološki zgodovini.

Ko govorimo o interakciji med človekom in naravo, smo delovali v merilu le enega planeta - Zemlje. Dogajajo pa se tudi različne interakcije med prostorom na eni strani ter živo naravo in človekom na drugi strani.

Zahvaljujoč medsebojni povezanosti vsega, kar obstaja, vesolje aktivno vpliva na različne procese, ki jih povzroča obstoj življenja na Zemlji. V IN. Vernadsky, ko je govoril o dejavnikih, ki vplivajo na razvoj biosfere, je med drugim opozoril na kozmični vpliv. Torej je očitno, da brez kozmičnih teles (zlasti brez Sonca) življenje na Zemlji preprosto ne bi moglo obstajati. Živi organizmi pretvarjajo kozmično sevanje v zemeljsko energijo (toplotno, električno, kemično, mehansko) v obsegu, ki določa meje obstoja biosfere.

Švedski znanstvenik in Nobelov nagrajenec S. je bolj radikalno spregovoril o vlogi vesolja pri nastanku življenja na Zemlji. Arrhenius(1859-1927). Po njegovem mnenju je precej verjetno, da bo življenje na Zemljo prineseno iz vesolja v obliki spor ali bakterij s pomočjo kozmičnega prahu pod vplivom sončnega pritiska. Kozmičnega izvora življenja ni izključil V.I. Vernadskega. V zvezi s tem je zanimivo omeniti eno senzacionalno odkritje znanstvenikov. Leta 1996 so na Antarktiki našli meteorit Murchesson. V sestavi snovi meteorita so znanstveniki odkrili bakterije (analoge modrozelenih alg), katerih starost je 4,6 milijarde let, medtem ko nastanek življenja na Zemlji sega 3,5 milijarde let.

Vpliv vesolja na procese na Zemlji (na primer vpliv Lune na plimovanje morja, vpliv sončnih mrkov) so ljudje opazili že v davnih časih. Vendar sta bila dolga stoletja vpliv vesolja in njegova povezava z Zemljo ocenjena kot nepomembna, na ravni znanstvenih hipotez in ugibanj ali pa na splošno postavljena izven okvirov znanosti. To je bilo v veliki meri posledica omejenih človeških zmožnosti, nezadostne znanstvene baze in instrumentov. V 20. stoletju znanje o vplivu vesolja na Zemljo se je močno povečalo. To je zasluga ruskih znanstvenikov, predvsem predstavnikov ruski kozmizem, kot je N.F. Fedorov, A.L. Čiževski, K.E. Ciolkovski, V.I. Vernadsky et al.

Ruski raziskovalec, izjemen enciklopedist, je v veliki meri uspel razumeti, ovrednotiti in prepoznati obseg vpliva vesolja, predvsem Sonca, na življenje in njegove manifestacije. A.L. Čiževski(1897-1964). Že v mladosti je bil eden prvih, ki je dokazal ogromno vlogo sončnih procesov v življenju Zemlje. O tem zgovorno pričajo naslovi njegovih del: »Fizični dejavniki zgodovinskega procesa«, »Kopenski odmev sončnih neviht« itd.

Leta 1915 je 18-letni A.L. Čiževski, ki je predano študiral astronomijo, kemijo in fiziko, je opozoril na sinhronost podobe. klicanje sončnih peg in sočasno

A.L. Čiževski zaostrovanje sovražnosti na frontah prve svetovne vojne. Zbrano in posplošeno statistično gradivo je omogočilo, da je bila ta študija strogo znanstvena in na dokazih temelječa.

Znanstveniki so že dolgo pozorni na manifestacije sončne aktivnosti (pege, bakle na površini, prominence). Ta aktivnost pa se je izkazala za povezano z elektromagnetnimi in drugimi vibracijami svetovnega prostora. A.L. Chizhevsky, ki je opravil številne znanstvene študije na področju astronomije, biologije in zgodovine, je prišel do zaključka, da ima Sonce (zlasti njegova aktivnost) pomemben vpliv na biološke in družbene procese na Zemlji.

Pomen koncepta A.L Čiževskega, da je z bogatim stvarnim materialom dokazal obstoj naravnih in kozmičnih ritmov, odvisnost biološkega in družbenega življenja na Zemlji od utripa vesolja. K.E. Tsiolkovsky je delo svojega mladega kolega ocenil takole: »Mladi znanstvenik poskuša odkriti funkcionalno razmerje med vedenjem človeštva in nihanji aktivnosti Sonca ter z izračuni določiti ritem, cikle in obdobja te spremembe in nihanja ter tako ustvarjajo novo sfero človeškega znanja. Vse te široke posplošitve in drzne misli Čiževski izrazi prvič, kar jim daje veliko vrednost in vzbuja zanimanje. To delo je primer zlitja različnih ved skupaj na monistični podlagi fizikalne in matematične analize" 1.

Šele mnogo let kasneje so besede A.L. Misli in sklepi Čiževskega o vplivu Sonca na zemeljske procese so bili potrjeni v praksi.

Številna opazovanja so pokazala neizpodbitno odvisnost velikih izbruhov nevropsihičnih in srčno-žilnih bolezni pri ljudeh od periodičnih ciklov sončne aktivnosti. Napovedi tako imenovanih »slabih dni« za zdravje so dandanes običajne. Malokdo pa ve, da je naš rojak A.L. prvi odkril obstoj teh ciklov in dokazal njihov vpliv na ljudi. Čiževski.

Zanimiva je ideja Čiževskega, da lahko magnetne motnje na Soncu zaradi enotnosti človeka in vesolja resno vplivajo na zdravje državnih voditeljev. Navsezadnje vlade mnogih držav vodijo starejši ljudje. Ritmi, ki obstajajo na Zemlji in v vesolju, seveda vplivajo na njihovo zdravje in počutje. To je še posebej nevarno v totalitarnih, diktatorskih režimih. In če državo vodijo nemoralni ali duševno poškodovani posamezniki, potem lahko njihove patološke reakcije na kozmične motnje vodijo do nepredvidljivih in tragičnih posledic tako za narode svojih držav kot za celotno človeštvo, še posebej v razmerah, ko imajo številne države močno orožje množično uničenje uničenje.

Posebno mesto zavzema izjava Čiževskega, da Sonce vpliva ne le na biološke, ampak tudi na družbene procese na Zemlji. Družbeni konflikti, ki se nenehno pojavljajo na Zemlji (vojne, nemiri, revolucije), po A.L. Chizhevsky, v veliki meri določata vedenje in aktivnost našega svetila. Po njegovih izračunih je med minimalno sončno aktivnostjo najmanj množičnih aktivnih družbenih manifestacij v družbi (približno 5%). Na vrhuncu sončne aktivnosti njihovo število doseže 60%.

Številne ideje A.L. Chizhevsky je našel uporabo na področju vesoljskih in bioloških znanosti. Potrjujejo neločljivo enotnost človeka in kozmosa ter nakazujejo njun tesni medsebojni vpliv.

Kozmične ideje prvega predstavnika ruskega kozmizma so bile izvirne. N.F. Fedorov(1829-1903). V prihodnji razvoj znanosti je imel zelo veliko upov. Po besedah ​​misleca je znanost tista, ki bo človeku pomagala, najprej bistveno podaljšati življenje in ga v prihodnosti narediti nesmrtnega. Ponovna naselitev ljudi na druge planete bo zaradi prihodnje prenaseljenosti postala nujna realnost. Za Fedorova je vesolje neskončno polje človekove dejavnosti. N.F. Fedorov sredi 19. stoletja. predlagal svojo različico premikanja ljudi v vesolju. Po mnenju misleca bo za to potrebno obvladati elektromagnetno energijo sveta. To bo omogočilo uravnavanje njegovega gibanja v vesolju in Zemljo spremenilo v vesoljsko ladjo ("zemeljski rover") za polete v vesolje. V prihodnosti bo po načrtih Fedorova človek združil vse svetove in postal "planetarni vodnik". V tem se bo še posebej tesno pokazala enotnost človeka in kozmosa.

Ideje N.F. Fedorovljevo idejo o naselitvi ljudi na drugih planetih je aktivno razvijal briljanten znanstvenik, ustanovitelj teorije raketne znanosti K.E. Ciolkovskega(1857-1935). Ima tudi vrsto izvirnih filozofskih idej. Življenje je po Ciolkovskem večno. »Po vsaki smrti se zgodi isto - razpršitev ... Vedno smo živeli in vedno bomo živeli, vendar vsakič v novi obliki in seveda brez spomina na preteklost ... Košček materije je podvržen nešteto življenj, čeprav ločenih z ogromnimi časovnimi intervali...« 1 . Tu je mislec zelo blizu hindujcu - K.E. Ciolkovskega Kitajski nauki o preseljevanju duš in Demokritove ideje.

Na podlagi te temeljno dialektične ideje o univerzalnosti življenja, ki obstaja povsod in vedno skozi gibljive in vedno živeče atome, Ciolkovski poskuša zgraditi celosten okvir za svojo "kozmično filozofijo".

Znanstvenik je bil prepričan, da življenje in inteligenca na Zemlji nista edina v vesolju. Kot dokaz za to trditev meni, da zadostuje, da je vesolje brezmejno. V nasprotnem primeru, "kakšen pomen bi imelo vesolje, če ne bi bilo napolnjeno z organskim, inteligentnim, čutečim svetom?" Na podlagi relativne mladosti Zemlje v primerjavi z drugimi planeti sklepa, da je na drugih, »starejših planetih, življenje veliko bolj popolno«. Poleg tega aktivno vpliva na druge ravni življenja, vključno z zemeljskim.

V svoji filozofski etiki je K.E. Tsiolkovsky je čisto racionalističen in dosleden. Z dvigovanjem ideje o nenehnem izboljševanju materije v absolut, ta proces vidi na naslednji način. Vesolje, ki nima meja, po mnenju misleca naseljujejo inteligentna bitja različnih stopenj razvoja. Obstajajo planeti, ki so dosegli najvišjo stopnjo v razvoju inteligence in moči in so pred vsemi drugimi planeti. "Popolna" bitja, ki so šla skozi vse muke evolucije, poznajoč svojo žalostno preteklost in pretekle nepopolnosti, imajo moralno pravico urejati življenje na drugih, bolj primitivnih planetih, vključno z reševanjem svojega prebivalstva pred mukami razvoja.

Tsiolkovsky predstavi tehnologijo te "humanitarne" pomoči na naslednji način. »Perfect World« prevzame vse skrbi nase. Na drugih planetih z nižjo stopnjo razvoja podpira in spodbuja »le dobro«. »Vsako odstopanje od zla ali trpljenja skrbno popravljamo. V katero smer? Ja, s selekcijo: slabi, ali tisti, ki skrenejo proti slabemu, ostanejo brez potomstva... Moč popolnih prodira na vse planete, na vse možne kraje življenja in povsod. Ti kraji so poseljeni z lastno zrelo raso. Ali ni to podobno, kot vrtnar na svoji zemlji uniči vse neprimerne rastline in pusti samo najboljšo zelenjavo!.. Če poseg ne pomaga in ni predvideno nič drugega kot trpljenje, potem je neboleče uničen ves živi svet ...« .

Na srečo ljudje s planeta Zemlja po Ciolkovskem sodijo v kategorijo »tistih, ki dajejo upanje« v svojem prihodnjem razvoju, da se približajo popolnim bitjem vesolja. Zato jih ne ogroža selekcijsko delo kozmičnega uma v obliki destrukcije (rešitev iz muk).

K.E. Ciolkovski je med svojimi sodobniki najbolj poglobljeno študiral in osvetlil filozofski problemi raziskovanja vesolja. Menil je, da ima Zemlja posebno vlogo v vesolju. Pripada kasnejšim planetom, ki »dajejo upanje«. Le malo takih planetov bo dobilo pravico do samostojnega razvoja in muk.

V teku evolucije se bo sčasoma oblikovala zveza vseh inteligentnih višjih bitij vesolja: najprej - v obliki zvez, ki naseljujejo najbližja sonca, nato zveza zvez in tako naprej ad infinitum, od samo vesolje je neskončno.

Moralna, kozmična naloga Zemlje je prispevati k izboljšanju Kozmosa. Ljudje bodo svojo visoko usodo pri izboljšanju sveta lahko upravičili le tako, da bodo zapustili Zemljo in odšli v vesolje. Zato Tsiolkovsky vidi svojo osebno nalogo v tem, da pomaga ljudem organizirati preselitev na druge planete in njihovo ponovno naselitev po vsem vesolju. Poudaril je, da je bistvo njegove kozmične filozofije »v preselitvi iz

Zemlja in v poselitvi vesolja." Zato izum rakete za Tsiolkovskega nikakor ni bil sam sebi namen (kot verjamejo nekateri, ki v njem vidijo le raketnega znanstvenika), ampak le način za prodor v globine vesolja.

Znanstvenik je verjel, da bo več milijonov let postopoma izboljšalo človeško naravo in njegovo družbeno organizacijo. Med evolucijo bo človeško telo podvrženo pomembnim spremembam, ki bodo človeka v bistvu spremenile v inteligentno "rastlino-žival", ki je sposobna umetno predelovati sončno energijo. Tako bo dosežen polni obseg njegove volje in neodvisnost od okolja. Na koncu bo človeštvo lahko izkoristilo ves okolisončni prostor in sončno energijo za svoje potrebe in koristi. In sčasoma se bo zemeljsko prebivalstvo razširilo po celotnem sončnem prostoru.

Ideje K.E. Ciolkovskega o enotnosti raznolikih svetov kozmosa, njegovem nenehnem izboljševanju, vključno s samim človekom, ideji o vstopu človeštva v kozmos - vsi imajo pomemben ideološki in humanistični pomen.

Po futurističnih mislih K.E. Ciolkovskega, se danes pojavljajo praktični problemi vpliva življenja in človeka na vesolje. Tako v zvezi z rednimi poleti v vesolje obstaja možnost nenamernega vnosa živih organizmov v vesolje, predvsem na druge planete. Znano je, da so številne kopenske bakterije sposobne dolgo časa vzdržati ekstremne temperature, sevanje in druge življenjske pogoje. Temperaturno območje obstoja pri nekaterih vrstah enoceličnih organizmov doseže 600 ° C. Nemogoče je napovedati, kako bi se lahko obnašali v drugačnem, nezemeljskem okolju in kakšne bodo posledice za vesolje.

Ljudje vedno bolj začenjajo uporabljati vesolje kot sredstvo za reševanje specifičnih tehnoloških problemov, pa naj gre za gojenje redkih kristalov, varjenje itd. Vesoljski sateliti so postali prepoznavni kot sredstvo za zbiranje in prenos različnih informacij.

• Čiževski A.L. Fizični dejavniki zgodovinskega procesa. - Kaluga, 1924 (ponatis, izdaja 1994).
• Tsiolkovsky K.E. Sanje o zemlji in nebu. - Tula: Knjižna založba Priokskoye, 1986. - Str. 380, 381.
• Točno tam. str. 378, 379.
• Tsiolkovsky K.E. Odlok. Op. str. 378, 379.

Ob vprašanju izvora življenja na Zemlji smo na kratko omenili biosfero, živo snov in njene biogeokemične funkcije, ki jih je odkril V.I. Vernadskega. Ta tema vključuje podrobnejšo študijo teh vprašanj.

Več sto človeških generacij interakcija človeka z okoljem ni povzročila opaznih sprememb v biosferi, ves ta čas pa se je kopičilo znanje in moč. Postopoma je človek s svojo intelektualno premočjo nad drugimi predstavniki živalskega sveta s svojimi dejavnostmi zajel celotno zgornjo lupino planeta - celotno biosfero. Ta dejavnost je vodila do udomačitve živali in vzreje kulturnih rastlin. Človek je začel spreminjati svet okoli sebe in si ustvarjati novo živo naravo, ki je na planetu še ni bilo.

Pod vplivom človeškega dela se je od pojava človeštva začel in še naprej odvija proces spreminjanja biosfere in njenega prehoda v novo kakovostno stanje. Naravoslovje pozna zgodnejše prehode biosfere v kvalitativno nova stanja, ki jih spremlja skoraj popolno prestrukturiranje. A ta prehod je nekaj posebnega, neprimerljiv fenomen.

V sistemu sodobnega znanstvenega pogleda na svet zavzema koncept biosfere ključno mesto v številnih znanostih. Razvoj doktrine biosfere je neločljivo povezan z imenom V.I. Vernadskega, čeprav ima precej dolgo zgodovino, začenši s knjigo J.-B. Lamarck "Hidrogeologija" (1802), ki vsebuje eno prvih utemeljitev ideje o vplivu živih organizmov na geološke procese. Potem je bilo veliko večdelno delo A. Humboldta "Cosmos" (prva knjiga je bila objavljena leta 1845), ki je zbrala številna dejstva, ki potrjujejo tezo o interakciji živih organizmov z zemeljskimi lupinami, v katere prodirajo. Sam izraz biosfera je v znanost prvi uvedel nemški geolog in paleontolog Eduard Suess, ki je z njim označeval samostojno sfero, ki se seka z drugimi in v kateri obstaja življenje na Zemlji. Biosfero je opredelil kot zbirko prostorsko in časovno omejenih organizmov, ki živijo na površju Zemlje.

Vendar še ni bilo nič povedanega o geološki vlogi biosfere, o njeni odvisnosti od planetarnih dejavnikov Zemlje. Prvič je idejo o geoloških funkcijah žive snovi, idejo o celoti celotnega organskega sveta v obliki ene same nedeljive celote, izrazil V.I. Vernadskega. Njegov koncept se je razvijal postopoma, od prvega študentskega dela "O spreminjanju tal v stepah s strani glodalcev" (1884) do "Žive snovi" (rokopis na prelomu dvajsetih let), "Biosfera" (1926), "Biogeokemija". Skice« (1940), pa tudi »Kemijska zgradba zemeljske biosfere« in »Filozofske misli naravoslovca«, na katerih je delal v zadnjih desetletjih svojega življenja, so teoretični rezultat dela znanstvenika in mislec.

Predstavitev koncepta živa snov kot celota vseh živih organizmov na planetu, vključno s človekom, je Vernadsky s tem dosegel kakovostno novo raven analize življenja in živih bitij - biosfero. To je omogočilo razumevanje življenja kot močne geološke sile na našem planetu, ki dejansko oblikuje sam videz Zemlje. V funkcionalnem smislu je živa snov postala vez, ki je povezala zgodovino kemijskih elementov z razvojem biosfere. Uvedba tega koncepta je omogočila tudi zastavitev in rešitev vprašanja mehanizmov geološkega delovanja žive snovi in ​​virov energije za to.

Geološka vloga žive snovi temelji na njenih geokemičnih funkcijah, ki jih sodobna znanost razvršča v pet kategorij: energijsko, koncentracijsko, destruktivno, okoljetvorno, transportno. Oni temeljijo na dejstvu, da živi organizmi s svojim dihanjem, prehrano, metabolizmom in nenehno menjavo generacij povzročajo najambicioznejši planetarni pojav - selitev kemičnih elementov v biosferi. To je vnaprej določilo odločilno vlogo žive snovi in ​​biosfere pri oblikovanju sodobnega videza Zemlje - njene atmosfere, hidrosfere in litosfere.

Takšne grandiozne transformacije geosfere zahtevajo velikanske izdatke energije. Njen vir je biogeokemična energija žive snovi biosfere, ki jo je odkril Vernadsky.

Biosfera - to je živa snov planeta in inertna snov, ki jo je preoblikovala (nastala brez sodelovanja življenja). Tako ne gre za biološki, geološki ali geografski koncept. To je temeljni koncept biogeokemije, ena glavnih strukturnih komponent organizacije našega planeta in bližnjega zemeljskega prostora, sfera, v kateri se zaradi življenjskih dejavnosti odvijajo bioenergetski procesi in metabolizem.

Film biosfere, ki ovija Zemljo, je zelo tanek. Danes je splošno sprejeto, da se življenje mikrobov v ozračju pojavlja do približno 20 - 22 km nad zemeljsko površino, prisotnost življenja v globokih oceanskih bazenih pa to mejo zniža na 8 - 11 km pod morsko gladino. Prodor življenja v zemeljsko skorjo je veliko manjši, mikroorganizmi pa so bili odkriti med globokim vrtanjem in v formacijskih vodah največ 2 - 3 km. Toda ta najtanjši film pokriva absolutno celotno Zemljo in ne pušča niti enega mesta na našem planetu (vključno s puščavami in ledenimi območji Arktike in Antarktike), kjer ni življenja. Seveda je količina žive snovi na različnih področjih biosfere različna. Njegova največja količina se nahaja v zgornjih plasteh litosfere (tla), hidrosferi in spodnjih plasteh atmosfere. Ko gremo globlje v zemeljsko skorjo, ocean in višje v atmosfero, se količina žive snovi zmanjšuje, ni pa ostre meje med biosfero in okoliškimi zemeljskimi lupinami. In najprej, v atmosferi ni take meje, da bi bila biosfera zaprta za vsa kozmična sevanja, pa tudi sončno energijo. Tako je biosfera odprta za vesolje, ki se kopa v tokovih kozmične energije. S predelavo te energije živa snov preoblikuje naš planet. Sam nastanek biosfere, vključno z nastankom življenja na Zemlji, je posledica delovanja teh kozmičnih sil, najpomembnejših dejavnikov delovanja biosfere.

Kozmično sevanje in predvsem energija Sonca nenehno vplivata na vse pojave na Zemlji. Ustanovitelj heliobiologije A.L. Čiževski se je posebej ukvarjal s preučevanjem sončno-zemeljskih povezav. Opozoril je, da se najbolj raznoliki in raznoliki pojavi na Zemlji - tako kemične transformacije zemeljske skorje kot dinamika samega planeta in njegovih sestavnih delov, atmosfere, hidro- in litosfere - pojavljajo pod neposrednim vplivom Sonca. Sonce je glavni (poleg kozmičnega sevanja in energije radioaktivnega razpada v zemeljskem drobovju) vir energije, vzrok za vse na Zemlji – od rahlega vetriča in rasti rastlin do tornadov in orkanov ter človekove psihe. dejavnost.

Povezavo med cikli sončne aktivnosti in procesi v biosferi so opazili že v 18. stoletju. Nato je angleški astronom W. Herschel opozoril na povezavo med pridelkom pšenice in številom sončnih peg. Na koncu XIX stoletja, profesor na univerzi v Odesi F.N. Shvedov je pri preučevanju dela debla stoletne akacije ugotovil, da se debelina rastnih obročev spreminja vsakih 11 let, kot da ponavlja cikličnost sončne aktivnosti.

Če povzame izkušnje svojih predhodnikov, A.L. Chizhevsky je zagotovil trdno znanstveno podlago za te empirične podatke. Verjel je, da Sonce narekuje ritem večine bioloških procesov na Zemlji; ko na njej nastanejo številne pege, se pojavijo kromosferski izbruhi in poveča svetlost korone, na našem planetu izbruhnejo epidemije, poveča se rast dreves, še posebej močno se namnožijo kmetijski škodljivci in mikroorganizmi - povzročitelji različnih bolezni.

Posebej zanimiva je izjava Čiževskega, da Sonce pomembno vpliva ne le na biološke, ampak tudi na družbene procese na Zemlji. Družbeni konflikti (vojne, nemiri, revolucije) so po Čiževskem v veliki meri vnaprej določeni z vedenjem in dejavnostjo našega svetila. Po njegovih izračunih je med minimalno sončno aktivnostjo najmanj množičnih aktivnih družbenih manifestacij v družbi (približno 5%). Na vrhuncu sončne aktivnosti njihovo število doseže 60%. Ti zaključki Čiževskega samo potrjujejo neločljivo enotnost človeka in kozmosa ter kažejo na njihov tesen medsebojni vpliv.

V sistemu sodobnega znanstvenega pogleda na svet zavzema koncept biosfere ključno mesto v številnih znanostih. Razvoj doktrine biosfere je neločljivo povezan z imenom V.I. Vernadskega, čeprav ima precej dolgo ozadje, začenši s knjigo J.-B. Lamarck "Hidrogeologija" (1802), ki vsebuje eno prvih utemeljitev ideje o vplivu živih organizmov na geološke procese. Potem je bilo veliko večdelno delo A. Humboldta "Cosmos" (prva knjiga je bila objavljena leta 1845), ki je zbrala številna dejstva, ki potrjujejo tezo o interakciji živih organizmov z zemeljskimi lupinami, v katere prodirajo. Izraz "biosfera" je v znanost prvi uvedel nemški geolog in paleontolog E. Suess, ki je z njim razumel samostojno sfero, ki se seka z drugimi, v katerih obstaja življenje na Zemlji. Biosfero je opredelil kot zbirko prostorsko in časovno omejenih organizmov, ki živijo na površju Zemlje.

Prvič je idejo o geoloških funkcijah žive snovi, idejo o celoti celotnega organskega sveta v obliki ene same nedeljive celote, izrazil V. I. Vernadsky. Njegov koncept se je razvijal postopoma, od prvega študentskega dela "O spreminjanju tal v stepah s strani glodalcev" (1884) do "Žive snovi" (rokopis na prelomu dvajsetih let), "Biosfera" (1926), "Biogeokemija". Skice« (1940), pa tudi »Kemična zgradba zemeljske biosfere« in »Filozofske misli naravoslovca«, na katerih je delal v zadnjih desetletjih svojega življenja.

Z uvedbo koncepta žive snovi kot celote vseh živih organizmov na planetu, vključno s človekom, je Vernadsky s tem dosegel kakovostno novo raven razumevanja življenja - biosfero. To je omogočilo razumevanje življenja kot močne geološke sile na našem planetu, ki oblikuje podobo Zemlje. Uvedba tega koncepta je omogočila tudi zastavitev in rešitev vprašanja mehanizmov geološkega delovanja žive snovi in ​​virov energije za to.

Geološka vloga žive snovi temelji na njenih geokemičnih funkcijah, ki jih sodobna znanost razvršča v pet kategorij:

1...energija,

2...koncentracija,

3...uničujoče,

4...oblikovanje okolja,

5...transport.

Temeljijo na dejstvu, da živi organizmi s svojim dihanjem, prehrano, presnovo in nenehno menjavo generacij povzročajo grandiozen planetarni pojav - selitev kemičnih elementov v biosferi. To je vnaprej določilo odločilno vlogo žive snovi in ​​biosfere pri oblikovanju sodobnega videza Zemlje, njene atmosfere, hidrosfere in litosfere.

Biosfera je živa snov planeta in inertna snov, ki jo je preoblikovala (nastala brez sodelovanja življenja). To je temeljni koncept biogeokemije, ena glavnih strukturnih komponent organizacije našega planeta in bližnjega zemeljskega prostora, sfera, v kateri se zaradi življenjskih dejavnosti odvijajo bioenergetski procesi in metabolizem.

Danes je splošno sprejeto, da so meje biosfere naslednje: v ozračju se mikrobno življenje pojavlja do približno 20 - 22 km nad zemeljsko površino, prisotnost življenja v globokih oceanskih bazenih pa je do 8 - 11 km. pod morsko gladino. Prodor življenja v zemeljsko skorjo je veliko manjši, mikroorganizme pa so odkrili med globokim vrtanjem in v formacijskih vodah največ 2-3 km. Toda ta najtanjši film pokriva absolutno celotno Zemljo in ne pušča niti enega mesta na našem planetu (vključno s puščavami in ledenimi območji Arktike in Antarktike), kjer ni življenja. Količina žive snovi v različnih delih biosfere je različna. Največja vsebnost je v zgornjih plasteh litosfere (tla), hidrosferi in spodnjih plasteh atmosfere. Ko gremo globlje v zemeljsko skorjo, v ocean in višje v ozračje, se količina žive snovi zmanjšuje, ni pa ostre meje med biosfero in okoliškimi zemeljskimi lupinami.

Biosfera je odprta v vesolje in iz njega sprejema tokove kozmične energije. Z njim živa snov preoblikuje naš planet. Sam nastanek biosfere, vključno z nastankom življenja na Zemlji, je posledica delovanja teh kozmičnih sil, najpomembnejših dejavnikov delovanja biosfere.

Kozmično sevanje in predvsem energija Sonca nenehno vplivata na vse pojave na Zemlji. Ustanovitelj heliobiologije A. L. Chizhevsky se je posebej ukvarjal s preučevanjem sončno-zemeljskih povezav. Opozoril je, da se pod neposrednim vplivom Sonca dogajajo najrazličnejši procesi in pojavi na Zemlji. Sonce je glavni (poleg kozmičnega sevanja in energije radioaktivnega razpada v drobovju Zemlje) vir energije, povzročitelj vsega na Zemlji od atmosferskih pojavov, rasti rastlin do človekove miselne dejavnosti.

Povezavo med cikli sončne aktivnosti in procesi v biosferi so opazili že v 18. stoletju. Nato je angleški astronom W. Herschel opozoril na povezavo med pridelkom pšenice in številom sončnih peg. Konec 19. stoletja je profesor univerze v Odesi F. N. Shvedov, ki je preučeval del debla stoletne akacije, ugotovil, da se debelina drevesnih obročev spreminja vsakih 11 let, kot da bi ponavljala cikličnost sončne aktivnosti.

Po povzetku izkušenj svojih predhodnikov je A. L. Chizhevsky tem empiričnim podatkom prinesel znanstveno podlago. Po njegovem mnenju Sonce določa ritem večine bioloških procesov na Zemlji. Ko na njem nastane veliko peg, se pojavijo kromosferski izbruhi in poveča svetlost korone, na našem planetu se razvijejo epidemije, poveča se rast dreves, še posebej močno pa se namnožijo kmetijski škodljivci in mikroorganizmi.

Vsa živa narava se občutljivo odziva na sezonske spremembe temperature okolja, intenzivnost sončnega sevanja - spomladi se drevesa pokrijejo z listi, jeseni listje odpade, presnovni procesi izumrejo, številne živali prezimijo itd. Ljudje niso izjema. V enem letu se spremeni intenzivnost metabolizma, sestava celic in tkiv.

Stanje sončne aktivnosti vpliva na širjenje številnih bolezni. Tako je leta 1957 kljub precepljenosti prebivalstva, tako kot prejšnja leta, nepričakovano naraslo število obolenj za klopnim encefalitisom in tularemijo. V tridesetih letih našega stoletja je Chizhevsky napovedal, da bo v letih 1960 - 1962 prišlo do epidemije kolere, kar se je dejansko zgodilo v državah jugovzhodne Azije. Vsi življenjski cikli: bolezni, množične migracije, obdobja hitrega razmnoževanja sesalcev, žuželk, virusov - potekajo sinhrono z 11-letnimi cikli sončne aktivnosti.

Ljudje smo izpostavljeni tudi kozmični energiji in sončnemu sevanju. Tako se človeško telo, tako kot organizmi drugih živali, prilagaja ritmom biogeosfere, predvsem dnevnim (cirkadianim) in sezonskim, povezanim s spremembo letnih časov.

Človeški metabolizem poteka v cirkadianem ritmu, ki se deduje iz generacije v generacijo. Trenutno se verjame, da je približno štirideset procesov v človeškem telesu podvrženih strogemu cirkadianemu ritmu. Na primer, že leta 1931 je bila ugotovljena cikličnost v delovanju človeških jeter, vsebnosti hemoglobina, kalija, natrija in kalcija v krvi. Tudi avtonomni živčni sistem deluje po dnevnem urniku. Statistika pravi, da se tudi rojstva in umiranja pogosteje zgodijo v temnem delu dneva, okoli polnoči.

Hematologi so prišli do zaključka, da se v letih največje sončne aktivnosti stopnja strjevanja krvi pri zdravih ljudeh podvoji, zato s povečanjem sončnih peg pogostejši srčni infarkti in možganske kapi.

Čiževski je poskušal ugotoviti razmerje med enajstletnimi sončnimi cikli in nasičenostjo zgodovinskih dogodkov v različnih obdobjih človeške zgodovine. Na podlagi svoje analize je ugotovil, da maksimum družbene aktivnosti sovpada z maksimumom sončne aktivnosti. Srednje točke cikla dajejo največjo množično aktivnost človeštva, izraženo v revolucijah, uporih, vojnah, kampanjah, preselitvah in so začetki novih zgodovinskih obdobij v zgodovini človeštva. Na skrajnih točkah cikla je napetost univerzalne človeške dejavnosti vojaške ali politične narave zmanjšana na minimalno mejo, ki se umakne ustvarjalni dejavnosti in spremlja splošni upad političnega in vojaškega navdušenja, miru in umirjenega ustvarjalnega dela v področje državotvornosti, znanosti in umetnosti.

Družbeni konflikti (vojne, nemiri, revolucije) so po Čiževskem v veliki meri vnaprej določeni z vedenjem in aktivnostjo Sonca. Po izračunih znanstvenika je med minimalno sončno aktivnostjo najmanj množičnih aktivnih družbenih manifestacij v družbi (približno 5%). Na vrhuncu sončne aktivnosti njihovo število doseže 60%. Sklepi Čiževskega potrjujejo neločljivo enotnost človeka in prostora ter kažejo na njun tesni medsebojni vpliv.

Te ideje o povezavi med vesoljem, človekom in biosfero, predstavljene s koncepti Vernadskega in Čiževskega, so bile osnova priljubljene hipoteze L.N. Gumiljov o strastnem impulzu, ki rojeva nove etnične skupine. Ključni koncept Gumiljovega koncepta etnogeneze je koncept strastnosti, ki jo definira kot povečano željo po delovanju. Pojav te lastnosti pri posamezniku je mutacija, ki vpliva na energetske mehanizme človeškega telesa. Pasijonar (nosilec strastnosti) postane sposoben vsrkati več energije iz okolja, kot je potrebno za njegovo normalno življenjsko aktivnost. Prejeto presežek energije usmeri na katero koli področje človeške dejavnosti, katerega izbiro določajo posebne zgodovinske razmere in nagnjenja osebe same. Pasijonar lahko postane veliki osvajalec (na primer Aleksander Veliki, Napoleon) ali popotnik (Marco Polo, A. Prževalski), veliki znanstvenik (A. Einstein, I. Goethe) ali verska osebnost (Buda, Kristus) . Pojav lastnosti strastnosti sproži neko specifično redko kozmično sevanje (strastni sunki se zgodijo 2-3 krat na tisočletje). Nosilci strasti se pojavijo v območju sledi tega sevanja - pas širok 200 - 300 km, vendar do polovice oboda planeta. Če se v območju tega sevanja znajde več ljudstev, ki živijo v različnih pokrajinah, lahko postanejo zametek nove etnične skupine. Spreminjanje etničnih skupin je proces svetovne zgodovine, razlog za progresivne spremembe v njej.

Postopoma so ideje o povezavi med biosfero in vesoljem, človekom in prostorom, družbo in prostorom vstopile v znanstveni obtok in postale pomemben del sodobnega znanstvenega pogleda na svet, značilnost sodobne kulture. Te poglede običajno imenujemo kozmizem, proces oblikovanja takšnega pogleda na svet pa kozmizacija znanosti in filozofije. Glavne značilnosti kozmičnega pogleda na svet so:

·...uvajanje idej o povezanosti Zemlje in vesolja v množično zavest;

·...prehod iz antropocentrizma v biosferocentrizem, ki postavlja interese človeka in človeštva v odvisnost od potreb celotnega planeta in vsega življenja na njem.

Del novega kozmičnega pogleda na svet je razširitev predmeta številnih starih klasičnih ved, ki presegajo proučevanje čisto zemeljskih pojavov in procesov, pojav kozmičnega vidika v znanstvenih raziskavah (astrokemija, ekobiologija, radiacijska genetika itd.) . V povezavi s človekovim vstopom v vesolje se je astronavtika pojavila kot odgovor na teoretične in praktične probleme tega koraka. Hkrati ljudje vedno bolj postavljajo v svojo službo naravne sile kozmičnega reda (na primer uporaba jedrske energije).

Nov pogled na svet zahteva uvedbo novega sistema vrednot, novo rešitev »večnih« človeških vprašanj o smislu življenja, smrti in nesmrtnosti, dobrega in zla, ki naj bo usmerjena v človekovo zavedanje kozmičnega pomena njegovega življenja. aktivnosti.

Oblikovanje novega pogleda na svet je še posebej aktivno v zadnjih desetletjih, čeprav so prve ideje o kozmizmu nastale že na zori človeške zgodovine. Lahko ga opredelimo kot edinstveno usmeritev mišljenja, stanje duha, v ozračju katerega se pojavljajo novi pristopi k razvoju celostnega koncepta vesolja, ideje o organski enotnosti celotnega sveta in njegovi najtesnejši povezavi z vesoljem. in nastal je kozmos. Tako razumljen kozmizem je bil sprva neločljivo povezan s kulturno samozavestjo človeštva – mitološka zavest naših prednikov je v celoti temeljila na paradigmi kozmizma. O tem pričajo njihove intuitivne predstave o tesni povezanosti sveta in človeka, revitalizaciji sveta, pa tudi poskusi, da bi za mogočnimi naravnimi elementi odkrili neke univerzalne zakonitosti, ki ta razmerja usklajujejo, kar se odraža v kozmoloških mitih različna ljudstva. Potem je bila Platonova slika sveta, ki temelji na priznanju primata sveta idej, ki so neločljivo povezane z materialnim obstojem. Občasno je kozmizem zaživel tudi v pokristjanjenem platonizmu in v naravoslovnem razvoju renesanse.

Kozmizem je v sodobnem času doživljal resno krizo v povezavi z razvojem znanosti, ki je shematizirala realnost in predala v pozabo ideje o celostnem znanju. In čeprav so v naravoslovju sodobnega časa ideje o enotnosti sveta, človeka in vesolja občasno oživljale (D. Bruno, G. Galileo, N. Kopernik itd.), niso mogle obrniti prevladujočih trendov v razvoj evropske znanosti, njena želja po strogem racionalizmu in analitičnosti.

Šele v drugi polovici 19. stoletja so se v evropski znanosti in filozofiji pojavile težnje po sintezi znanja, čeprav je to evropska kultura zelo težko zaznala.

Rusija je bila v drugi polovici 19. stoletja v povsem drugačnem položaju. Naša država je bila nekoliko izolirana od idej, ki so prevladovale v Evropi. Ruska znanost, rojena v 18. stoletju, in ruska filozofija, ki obstaja od 11. stoletja, sta temeljili na globokih arhetipih ruske zavesti, med katerimi je bil tudi kozmizem. To je posledica dejstva, da v Rusiji krščanstvo ni uničilo poganskega celovitega pogleda na svet. Še več, tudi rusko pravoslavje si je kozmos predstavljalo kot živ organizem v nenehni interakciji s Stvarnikom.

Te ideje, latentno shranjene v ruski zavesti, so se združile z zavestjo o krizi znanstvenega pogleda na svet ob koncu 19. - začetku 20. stoletja in dale svetu fenomen ruskega kozmizma - značilne značilnosti ruske kulture druga polovica 19. stoletja - prva polovica 20. stoletja. V Rusiji je postala celotna plast kulture, predstavljena v delih izjemne galaksije znanstvenikov, filozofov in umetnikov. Ideje kozmizma v Rusiji so našle svoj izraz v delih V. V. Dokuchaeva, V. I. Vernadskega, K. E. Tsiolkovskega, A. L. Čiževskega, L. N. Gumileva, N. G. Kholodnega, S. P. Koroljeva, N. A. Morozova, N. F. Fedorova, V. S. Solovjova, A. Belega, A. V. Suhovo- Kobylin itd.

Danes so še posebej zanimive ideje N. F. Fedorova, ki je bil eden prvih, ki je ustvaril svoj koncept kozmizma. Verjel je, da bo rast prebivalstva na Zemlji povzročila razvoj drugih planetov, kjer bodo ljudje naseljeni. V zvezi s tem je predlagal svojo različico premikanja ljudi v vesolju. Za to bo po njegovem mnenju potrebno obvladati elektromagnetno energijo globusa, ki bo omogočila uravnavanje njegovega gibanja v vesolju in spremenila Zemljo v nekakšno vesoljsko ladjo. V prihodnosti bo človek po Fedorovu združil vse svetove in postal »planetarni vodnik«.

Ideje Fedorova o naselitvi ljudi na druge planete je podprl njegov učenec, eden od utemeljiteljev raketne znanosti in teorije vesoljskih letov, K. E. Ciolkovski. Ciolkovski je na podlagi svoje ideje o univerzalnosti življenja, ki obstaja povsod v obliki večno živih atomov, zgradil svojo »kozmično filozofijo«.

Verjel je, da življenje in inteligenca na zemlji nista edina v vesolju. Vesolje naseljujejo inteligentna bitja različnih stopenj razvoja. V vesolju obstajajo planeti, ki so dosegli najvišjo stopnjo razvoja inteligence in moči ter so pred drugimi. Ti "popolni" planeti imajo moralno pravico urejati življenje na drugih, bolj primitivnih planetih.

Tsiolkovsky je verjel, da ima naš planet posebno vlogo v vesolju. Zemlja spada v kategorijo mladih planetov, »obetavnih planetov«. Le majhno število takih planetov bo dobilo pravico do samostojnega razvoja. Zemlja je ena izmed njih. V evoluciji planetov se bo postopoma oblikovala zveza vseh inteligentnih višjih bitij kozmosa. Naloga Zemlje v tej zvezi je prispevati k izboljšanju vesolja. Da bi to naredili, morajo zemljani začeti vesoljske polete in se začeti naseljevati na drugih planetih vesolja. To je glavna ideja njegove "kozmične filozofije": preselitev z Zemlje in naselitev vesolja.

To je novo razumevanje mesta in vloge človeka v svetu. Odslej so ga začeli razumeti kot vrhunec razvoja snovi na Zemlji, v Osončju in morda v Vesolju. Postane sila, ki je sposobna obvladovati in preoblikovati naravo v prihodnosti v kozmičnem obsegu. Rezultat teh razmišljanj o vlogi človeka je bila formulacija antropičnega principa v sodobni znanosti.

Znanost se je srečala z veliko skupino dejstev, katerih ločeno obravnavanje ustvarja vtis nerazložljivih naključnih naključij, ki mejijo na čudež. Verjetnost vsakega takega naključja je zelo majhna, njun skupni obstoj pa popolnoma neverjeten. Potem se zdi povsem smiselno zastaviti vprašanje o obstoju še neznanih vzorcev, ki so sposobni na določen način organizirati vesolje in s posledicami katerih se soočamo.

V tej situaciji je bilo predstavljeno antropično načelo, o katerem se trenutno veliko razpravlja. V 70. letih ga je v dveh različicah oblikoval angleški znanstvenik Carter. Prvo od teh se imenuje šibko antropično načelo: "To, kar nameravamo opazovati, mora izpolnjevati pogoje, potrebne za prisotnost osebe kot opazovalca." Druga možnost se imenuje močno antropično načelo: "Vesolje mora biti takšno, da bi v njem na neki stopnji evolucije obstajal opazovalec."

Šibko antropično načelo se razlaga tako, da so med razvojem vesolja lahko obstajali različni pogoji, vendar človeški opazovalec vidi svet šele na stopnji, na kateri so bili realizirani pogoji, potrebni za njegov obstoj. Predvsem za nastanek človeka je bilo potrebno, da vesolje med širjenjem materije preide skozi vse potrebne stopnje. Jasno je, da jih človek ni mogel opazovati, saj fizični pogoji takrat niso zagotavljali njegovega videza. Ko človek enkrat obstaja, bo videl svet strukturiran na zelo določen način, ker mu ni dano videti ničesar drugega.

Resnejša vsebina je v močnem antropičnem principu. V bistvu govorimo o naključnem ali naravnem izvoru »fine nastavitve« vesolja. Prepoznavanje naravne strukture vesolja vključuje prepoznavanje principa, ki ga organizira. Če menimo, da je "fina nastavitev" naključna, potem moramo postulirati večkratno rojstvo vesolj, v vsakem od katerih se naključne vrednosti fizičnih konstant naključno realizirajo. V nekaterih od njih se bo naključno pojavila "fina prilagoditev", ki bo zagotovila videz opazovalca na določeni stopnji razvoja, in videl bo popolnoma udoben svet, katerega naključnega pojava sprva ne bo sumil. Res je, da je verjetnost tega zelo majhna.

Če prepoznamo »fino prilagoditev«, ki je bila prvotno lastna vesolju, je linija njegovega nadaljnjega razvoja vnaprej določena in pojav opazovalca na ustrezni stopnji je neizogiben. Iz tega sledi, da je bila v na novo rojenem Vesolju potencialno položena njegova prihodnost, razvojni proces pa ima namenski značaj. Pojav uma ni samo vnaprej "načrtovan", ampak ima tudi določen namen, ki se bo manifestiral v nadaljnjem procesu razvoja.

O Vesolju še vedno vemo premalo, saj je zemeljsko življenje le majhen delček velikanske celote. Lahko pa ugibamo, če niso v nasprotju z znanimi naravnimi zakoni. In povsem možno je, da če bo človeštvo še naprej obstajalo, če bo njegova sposobnost razumevanja samega sebe in sveta okoli sebe, potem bo ena glavnih nalog prihodnjega znanstvenega iskanja človeštva zavedanje njegovega namena v vesolju.

Pošljite svoje dobro delo v bazo znanja je preprosto. Uporabite spodnji obrazec

Študenti, podiplomski študenti, mladi znanstveniki, ki bazo znanja uporabljajo pri študiju in delu, vam bodo zelo hvaležni.

DRŽAVNA UNIVERZA KEMEROVSK

Povzetek na temo: "Vesolje in biosfera Zemlje"

Po disciplinah: “KONCEPT SODOBNEGA NARAVOSLOVJA”

Izpolnil: _________________

____________________________

Preverjeno:___________________

_____________________________

KEMEROVO 2004

1 DO OSMOZA IN ZEMLJINA BIOSFERA

1.1. Splošna temeljna načela in pravo s............ …..stran 3

1.2 Povezava med življenjem na Zemlji in fizikalnimi razmerami. O tem izvor življenja…………………………………………………………. …stran 5

1.3. Vpliv Sonca na ekološke procese Zemlje . … … … stran 8

1.4. Zemlja……………………………………… . …………………… … stran 9

1.5 . Bi Zemljina krogla…………………………………………………………………… ...10 strani

1.6. .Vzroki in narava onesnaženja biosfera.... …………stran 13

Bibliografija …………….. …………………1 7 strani

1 . VESOLJE IN ZEMLJINA BIOSFERA.

1.1. Splošna temeljna načela in zakoni

Da bi razumeli zakone ekologije in si predstavljali možne posledice neuspešnega sobivanja človeka z naravo, je treba razumeti, kaj je življenje, kako je nastalo, kakšen je njegov namen in ali obstajajo splošna načela in zakonitosti kozmosa, predvsem v zvezi z življenjem.

Nekaj ​​besed o splošnih načelih in zakonih vesolja. Fizika pozna veliko število področij: akustično, aerodinamično, gravitacijsko, ionsko, sevalno, temperaturno, elektromagnetno itd. Sodobni podatki kažejo, da imajo vsa fizična polja eno samo elektrodinamično naravo. S splošnejšega, naravoslovnega stališča učenja V.I. Vernadskega, lahko govorimo o enotnosti žive in nežive narave, o enem samem polju, ki povezuje izjemno majhne objekte (mikrosvet), izjemno velike (vesolje) in najbolj kompleksne (življenje) v skupno celoto.

V mikrokozmosu vlogo temeljnih delcev vesolja igrajo: »nevtrino«, elektron, proton, pa tudi biološka celica. V naravi so ohranjene in kvantizirane naslednje količine: energija, gibalna količina, vrtilna količina, električni naboj, življenje.

Za nas so vesolje po rangu planeti Osončja, zvezde, odprte kopice, medgalaktični prostor, galaksije. Procesi v mikrokozmosu se merijo v sekundah, procesi v vesolju (na primer razvoj galaksije) - v desetinah in stotinah milijard let. Toda fizični procesi v teh sistemih so enaki. Obstajajo tri temeljna načela vesolja: prvo kozmološko načelo pravi, da je vesolje prostorsko homogeno in izotropno.

Drugo kozmološko načelo Giordana Bruna pravi: konstante, ki označujejo vesolje (na primer polmer gravitacijske interakcije, povprečna gostota snovi), niso odvisne od časa.

Tretje Lyellovo načelo aktualizma trdi, da se naravni zakoni ne spreminjajo s časom.

Izjavo je treba obravnavati kot določen postulat: vsaka interakcija ima materialni nosilec fizičnih interakcij.

Drugo temeljno načelo vesolja je zakon o ohranitvi energije (prvi zakon termodinamike).

Kot posledica drugega zakona termodinamike je še en pomemben postulat: izolirani sistemi ne obstajajo.

Analogijo med interakcijo v fizičnem svetu in živo naravo (ta delitev je pogojna, vendar, kot bomo videli kasneje, bistveno) je mogoče izslediti na primeru znanih okoljskih zakonov B. Commonerja:

*nič ni dano zastonj (načelo ohranjanja);

*vse mora nekam iti (načelo ohranjanja);

*vse je povezano z vsem (ni izoliranih sistemov);

*narava ve najbolje (nature's primat).

V biologiji opazujemo sposobnost živih sistemov, da se odzivajo na spremembe zunanjih in notranjih pogojev ter dinamično obnavljajo strukturo, elektrokemično sestavo, lastnosti (fenomeni homeostaze). Na merilu prostora in časa obstaja ravnovesje med procesi naraščanja in upadanja življenjskih sil.

Slavni nemški biolog Virchow je utemeljil temeljno stališče biologije: vsaka celica izvira iz celice. Prostorska klasifikacija v biologiji je delitev živih bitij na enocelične in večcelične organizme, vsaka celica se pojavi kot posledica delitve matične celice na dve. Organizmi za svoje vitalno delovanje uporabljajo snov, energijo in informacije (tako dedne kot v življenju prejete).

Življenje v njegovi najbolj poenostavljeni obliki lahko obravnavamo kot proces razmnoževanja celic delcev. Prevladujoče načelo v biologiji je Pasteur-Redijevo načelo – živeti iz živeti. Niti en poskus "samorodja" biološke celice ni bil uspešen.

1.2. Povezava med življenjem na Zemlji in fizikalnimi razmerami. Izvor življenja

Življenje na Zemlji je iste vrste v smislu, da je genetska koda katerega koli organizma, katere koli biološke vrste sestavljena iz podobnih organskih spojin. Kljub tem podobnostim je življenje na Zemlji presenetljivo raznoliko. Znanstveniki danes poznajo približno 2 milijona bioloških vrst, od tega 20% rastlin, 80% živali.

V živih sistemih se izvaja dinamični nadzor, povezan s procesi pridobivanja in uporabe informacij o okolju in notranjem okolju, shranjevanjem in prenosom informacij. To je temeljna razlika med živimi sistemi in kibernetskimi analogi. Prvi imajo genetsko informacijo, ki je prišla iz neskončne preteklosti in je usmerjena v neskončno prihodnost, zasnovano za večno življenje v večnem vesolju. Slednji nimajo ne večnega cilja ne genetske informacije. Življenja na ta način ni mogoče niti razumeti niti opisati v okviru čisto fizičnih pojmov.

Toda glede na univerzalnost genetske kode je raznolikost življenja na Zemlji povezana z raznolikostjo fizičnih pogojev, v katerih obstaja življenje (temperatura, tlak itd.). Na številne procese v živi naravi vplivajo fizikalni pogoji, kot so vrtenje Zemlje okoli svoje osi, vrtenje Zemlje okoli Sonca in cikli sončne aktivnosti. Zadnje odkritje pripada našemu izjemnemu rojaku A.L. Čiževskega: na primer v 20. stol. največja sončna aktivnost je bila opažena v letih 1905, 1917, 1928, 1937, 1989-1991. Dejavniki variabilnosti živih organizmov so mutacije, ki jih povzročajo sevalni, kemični in temperaturni učinki na celice, ki prenašajo genetske informacije. Velika večina mutacij škodljivo vpliva na organizem.

Splošno sprejeto je, da je življenje na Zemlji nastalo kot posledica ugodnega spleta okoliščin. Danes prevladuje stališče, da življenje ni zemeljski, ampak kozmični pojav. Ta ideja nazaj v 17. stol. Slavni nizozemski znanstvenik Christiaan Huygens je rekel: »Življenje je kozmični pojav, ki se na nek način močno razlikuje od inertne snovi.« Ko govorimo o kozmičnem pojavu, ne bi smeli misliti (kot so si pogosto predstavljali), da je bilo življenje v obliki zarodkov prineseno iz vesolja. Vprašanje je veliko globlje. Možno je, da so zametki življenja, njegov potencial, njegovi nosilci, možnosti njegovega nastanka vsebovani v določeni snovi, ki prežema vesolje. V tistem delu vesolja, kjer obstajajo potrebni fizikalni in kemični pogoji, življenje vzplamti kot ogenj iz suhih vej. Toda ta snov, ki vsebuje program življenja, je enaka za celotno vesolje.

Navajeni smo misliti, da se je življenje nekako razvilo od najpreprostejšega do zapletenega. Toda scenarij za nastanek življenja je bil drugačen. Ta ideja je vsebovana v briljantnih delih V.I. Vernadskega. Zapisal je: »Neizogibno je priznati, da je morda manj zapleteno v svojih osnovnih značilnostih od današnjega, a še vedno zelo zapleteno življenjsko okolje, nastalo na našem planetu kot celoti takoj v njegovem predgeološkem obdobju. Ustvaril se je celoten monolit življenja (življenjskega okolja) in ne ločena vrsta živalskih organizmov, do katere nas zmotno vodi ekstrapolacija na podlagi evolucijskega procesa.” Tu doda nekaj zelo pomenljivega: »...vsa živa bitja predstavljajo neločljivo celoto, naravno povezano ne samo med seboj, ampak tudi z okoljem biosfere. Toda naše sodobno znanje ne zadošča za jasno, enotno sliko. To je stvar prihodnosti ...«

Ne smemo iskati začetka življenja v vesolju, tako kot ne iščemo začetka energije ali materije. Skupaj s Pasteur-Redijevim načelom V.I. Vernadsky je dodal zelo pomembno načelo nespremenljivosti življenja: »Življenje ostaja konstantno v svojih glavnih značilnostih ves geološki čas, spreminja se le njegova oblika ... Živa snov sama po sebi ni naključna stvaritev ... V biosferi začenjamo videti ne en sam planetarni ali zemeljski pojav, ampak manifestacija zgradbe atomov in njihovega položaja v vesolju, njihovih sprememb v kozmični zgodovini.«

Tako je V.I. Vernadsky, tako kot mnogi drugi znanstveniki, izraža idejo, da Zemlja ni edino središče življenja v vesolju. Po mnenju slavnega znanstvenika V.I. Shklovsky, ki je svoje raziskave posvetil iskanju življenja v vesolju, je možno število središč življenja v naši galaksiji

n 1 =10 5±5.

Medtem ko se odkrivajo druge civilizacije, drugo življenje ni mogoče. Toda obstoj enega samega vira življenja je v nasprotju s prvim kozmološkim načelom. Obstoj življenja le v določenem časovnem obdobju, »stopnji razvoja« vesolja (na Zemlji), je v nasprotju z drugim kozmološkim načelom. Obstaja možnost srečanja z visoko razvito civilizacijo.

Kaj pa prihodnost človeka, življenje na Zemlji? Človek je le ena od 2 milijonov vrst živalskih organizmov na Zemlji in življenje na Zemlji je samo življenje na enem od milijard naseljenih svetov.

Smrt človeka na Zemlji in celo smrt življenja kot posledica okoljske katastrofe ni v nasprotju z nobenim od prej izraženih globokih znanstvenih načel.

1. 3. Vpliv Sonca na okolje Zemeljski procesi.

Od vseh elementov elektromagnetnega sevanja je ultravijolično sevanje najbolj nevarno za biosfero, saj z delovanjem na živa bitja na Zemlji le-te izpostavlja nevarnosti uničenja. Biološki učinek ultravijoličnega sevanja, ki ga povzročajo kemične spremembe v molekulah nukleinskih kislin in beljakovin, ki ga absorbirajo, se izraža v motnjah delitve, pojavu mutacij in odmiranju celic. Ultravijolično sevanje blokira plast ozona. V stratosferi iz kisika nastane ozon (triatomski kisik). Porazdelitev ozona po površini Zemlje je neenakomerna. Ozon uničujejo dušikovi oksidi, ki nastajajo v zgorevalnih komorah raket na trdo gorivo (SRR), pa tudi freoni, ki v stratosferi sproščajo aktivni klor, ki reagira z ozonom. Odstranitev vsake tone raketnega tovora spremlja izguba 8 milijonov ton ozona.

Poleg valovnega sevanja sprejema Zemlja tudi korpuskularno (korpuskulo – delec) sevanje Sonca. Če je elektromagnetno sevanje stabilno, je korpuskularno sevanje zelo spremenljivo, njegova energija je manjša od elektromagnetnega sevanja. Toda procesi v biosferi so v veliki meri odvisni od korpuskularnega sevanja. Energija teh delcev narašča z večanjem površine sončnih peg. Število sončnih peg se ciklično spreminja, dolžina cikla je 11 let.

Kronike poročajo, da ko so bile na Soncu vidne ogromne pege, so se na Zemlji zgodile ogromne katastrofe: suše, potresi, vulkanski izbruhi in druge nesreče. Spremljale so jih velikanske epidemije in pandemije, ki so zahtevale več sto tisoč življenj. Sončne pege so pojav, ki vpliva na zemeljsko biosfero

Zemljo pred vplivi korpuskularnega sevanja varuje njeno elektromagnetno polje. Če planet nima elektromagnetnega polja, potem obstoj atmosfere in življenja na njem ni mogoč. Magnetno polje ščiti biosfero Zemlje pred tokovi nabitih delcev, t.j. korpuskularno sevanje. Če bi sevanje doseglo površje Zemlje, bi vse atome in molekule ozračja razgradilo na ione in elektrone, t.j. bi jo uničila. V ekološkem smislu je za obstoj biosfere zemeljsko magnetno polje precej stabilno in nespremenljivo.

Najpomembnejši fizikalni in biološki proces na Zemlji, ki podpira živa bitja, je fotosinteza – pretvarjanje sevalne energije Sonca s strani zelenih rastlin in fotosintetskih organizmov v energijo kemičnih vezi organskih snovi. Svetlobna energija, ki jo absorbira zeleni pigment (klorofil) rastlin, podpira proces njihovega prehranjevanja z ogljikom. V procesu fotosinteze rastline absorbirajo ogljikov dioksid in sproščajo kisik ter absorbirajo tudi toploto. Reakcije, pri katerih se svetlobna energija absorbira, imenujemo endotermne (endo - navznoter). Energija sončne svetlobe se akumulira v obliki energije kemičnih vezi. Zahvaljujoč procesu fotosinteze na Zemlji letno nastane 150 milijard ton organske snovi, absorbira se 300 milijard ton ogljikovega dioksida (CO 2) in sprosti približno 200 milijard ton prostega kisika.

Beseda "ekologija" izhaja iz grškega "oikos" - hiša. Ekologija je veda o domu. Naš dom je Zemlja, njene stene pa so v prenesenem pomenu zemeljsko elektromagnetno polje, strop je atmosfera, streha pa ozonska plast.

1. 4. Zemlja

Obstaja ideja, da je Zemlja sestavljena iz jedra, plašča in skorje, za katere so značilne različne debeline, fizikalne lastnosti kamnin, energijski in toplotni režimi, petrokemična sestava snovi itd.

Geofizikalni podatki kažejo, da je jedro Zemlje sestavljeno iz železa ali železa in niklja. Temperatura v središču je približno 10.000 K, gostota 15 g / cm 3, tlak 4-10 5 dynes / cm 2. V takih pogojih bi morale potekati reakcije jedrske fuzije težkih elementov iz železa in niklja. V milijardah let meteoritsko železo potuje od površja Zemlje do jedra, težki elementi in njihovi razpadni produkti pa se premikajo iz jedra na površje Zemlje ter tvorijo trdno, tekočo in plinasto lupino planeta, kar vpliva na značilnosti plašča. . Živa bitja aktivno sodelujejo v procesih nastajanja lupin, ki skupaj z neživo komponento tvorijo biosfero Zemlje. Očitno je del plaščne snovi nastal tudi kot posledica razpada težkih radioaktivnih elementov. Sodobne določitve starosti Zemlje dajejo približno 5 milijard let, vendar se ta vrednost lahko šteje le za minimalno oceno.

1. 5. Biosfera Zemlje

Biosfera, kot jo je opredelil V. I. Vernadsky, je zunanja lupina (krogla) Zemlje, območje porazdelitve življenja ( bios- življenje). Po zadnjih podatkih je debelina biosfere 40...50 km. Vključuje spodnji del atmosfere (do višine 25...30 km, do ozonske plasti), skoraj celotno hidrosfero (reke, morja in oceane) in zgornji del zemeljske skorje - litosfero. (do globine 3 km). Najpomembnejše sestavine biosfere so: živa snov (rastline, živali in mikroorganizmi); biogena snov (organski in organomineralni produkti, ki so jih skozi geološko zgodovino ustvarili živi organizmi - premog, nafta, šota itd.); inertne snovi (kamnine anorganskega izvora in voda); bioinertna snov (produkt sinteze živih in neživih bitij, tj. sedimentne kamnine, prsti, melji).

Posebnost in odločilna značilnost biosfere je njena celovitost in naseljenost življenja. Živa snov Zemlje je najmočnejša sila v biosferi, ki materialno in energijsko določa njene funkcije. Zaradi nenehnega medsebojnega delovanja (izmenjave) med sestavinami biosfere se pod vplivom žive snovi spreminjajo tako organizmi, ki živijo v biosferi, kot okolje, v katerem živijo. Zahvaljujoč živi snovi se ohranjata medsebojna povezanost in soodvisnost vseh sestavin v biosferi. Ta večstranska in raznolika povezanost opredeljuje biosfero kot velikanski ekološki sistem, v katerem je človek na eni strani biološki delček celotnega sistema, na drugi strani pa njegov aktivni transformator.

Nenadzorovano naraščajoči tehnološki in energetski viri človeka negativno vplivajo na ravnovesje procesov v biosferi. Zato je danes globalna naloga človeštva določiti in izvajati dovoljene meje vpliva na biosfero, da bi preprečili okoljsko katastrofo.

Ideja o življenju kot neprekinjenem "filmu" žive snovi, ki pokriva Zemljo, se je oblikovala v 18. stoletju. Lamarck, v dvajsetih letih prejšnjega stoletja pa sovjetski biokemik V.I. Vernadsky je predlagal znanstveno podlago za biosfero. Dokazal je, da so vse tri lupine Zemlje povezane z živo snovjo, ki nenehno vpliva na neživo naravo.

Biosfera- velikanski ekološki sistem, v katerem človek deluje hkrati kot njegov delec in kot njegov transformator. Končni cilj človeka je nadzorovati vse procese v biosferi in jo spremeniti v noosfero - sfero razuma.

Glavna značilnost živega bitja je poleg celične aktivnosti in prenosa informacij način porabe energije. Živa bitja zajemajo energijo prostora v obliki sončne svetlobe, jo zadržujejo v obliki energije kompleksnih organskih spojin (biomasa), jo med seboj prenašajo in pretvarjajo v druge vrste energije (mehansko, električno, toplotno). Nežive snovi predvsem razpršijo energijo.

Živa snov, biosfera, pretvarja energijo Sonca v prosto energijo, ki je sposobna opravljati delo. Delo, ki ga opravi življenje, je prenos in prerazporeditev kemičnih elementov v biosferi.

Vse prsti in površinski minerali (černozem, glina, apnenec, ruda, nahajališča premoga in nafte) so nastali pod vplivom življenja.

Pretvorba energije v organizmih temelji na temperaturnih razlikah in drugih principih. Živa bitja je treba obravnavati kot kemične stroje, kjer se kemična energija pretvarja v druge vrste energije.

Druga značilnost živih organizmov je njihova sposobnost samorazmnoževanja. Značilnosti delovanja živih bitij torej vključujejo:

* sposobnost samoreprodukcije;

* sposobnost oblikovanja polimernih lupin, ki ščitijo živo snov pred inertnim okoljem;

* sposobnost kopičenja in prenosa kemične energije ter izvajanja kemičnih reakcij v normalnih pogojih temperature in tlaka brez tvorbe stranskih produktov. Življenje na Zemlji je idealno okolju prijazno.

Na koncu se osredotočimo na razvoj biosfere - največjega ekosistema na Zemlji. Na prvi stopnji (pred približno 3 milijardami let) je organska snov nastala kot posledica sinteze v abiotskih procesih. Zemljino ozračje je bilo sestavljeno iz vodika, dušika, ogljikovega monoksida, metana; vsebovalo klor, škodljivo za življenje itd., ni vsebovalo kisika. Ultravijolično sevanje (takrat še ni bilo ozona) je povzročilo kemično reakcijo, zaradi katere so se pojavile aminokisline - kompleksne molekule organskih snovi. Nastali so anaerobni organizmi, ki so bili pod vodo.

Zaradi njihovega delovanja se je milijardo let kasneje pojavil kisik, ki se je delno spremenil v ozon in zaščitil Zemljo pred ultravijoličnim sevanjem. Verjetno je življenje, ki je spremenilo samo svojo obliko, ustvarilo potrebne pogoje zase (zlasti prisotnost kisika). Biosfera je en sam organizem. V življenju narave, v kozmosu, ni človek glavni cilj vesolja. Na svetu ni človeka in narave, ni človeka in kozmosa, ni človeka in vesolja. Obstajajo narava, vesolje, vesolje in človek je le majhen del tega, edini način, da človek preživi, ​​je, da upošteva zakone vesolja. Kot je zapisal slavni angleški filozof 17. stoletja. Francis Bacon, "Narave ne moremo upravljati, razen če se ji podredimo." To je namen človeka v 21. stoletju.

1. 6. Vzroki in narava onesnaženja biosfere

Onesnaževanje biosfere je eden najstarejših problemov človeške civilizacije.

Nevarnost za biosfero je naslednja:

* človeška uporaba virov energije, ki so pretežno znotraj biosfere (organsko gorivo);

* uporaba neracionalnih poslovnih ciklov, ki vodijo v odpadke;

* uporaba naravi škodljivih sintetičnih snovi;

* človekovo uničenje strukturne raznolikosti biosfere, ki uničuje ekosisteme.

Pojav novih bolezni je reakcija biosfere na človekovo posredovanje.

Glede na naravo nastanka delimo onesnaženje na naravno in antropogeno. Naravno onesnaženje nastane kot posledica naravnih, praviloma katastrofalnih procesov (na primer močan vulkanski izbruh, blatni tok ipd.), brez človekovega vpliva na te procese, antropogenih- kot posledica človekove gospodarske dejavnosti. Intenzivnost antropogenega onesnaževanja je neposredno povezana z rastjo svetovnega prebivalstva in predvsem z razvojem velikih industrijskih središč.

Antropogeno onesnaženje delimo na industrijsko, kmetijsko in vojaško. Industrijski Onesnaženje povzroča posamezno podjetje ali njihova kombinacija, pa tudi promet. Kmetijsko Onesnaženje povzročajo uporaba pesticidov, defoliantov in drugih sredstev, uporaba gnojil v količinah, ki jih rastline ne absorbirajo, odlaganje živinorejskih odpadkov in druga dejanja, povezana s kmetijsko pridelavo. Vojaški onesnaženje nastane kot posledica delovanja podjetij vojaške industrije, prevoza vojaškega materiala in opreme, testiranja orožja, delovanja vojaških objektov in celotnega kompleksa vojaške opreme v primeru vojaških operacij. Posledice vojne z uporabo atomskega orožja lahko vodijo v apokalipso - "jedrsko zimo".

Onesnaževanje zraka- vnašanje v zrak ali nastajanje v njem kemikalij ali organizmov fizikalnih dejavnikov, ki škodljivo vplivajo na življenjsko okolje ali povzročajo škodo na materialnih vrednotah, ter nastajanje antropogenih fizičnih polj.

Onesnaženje hidrosfere- vnos onesnaževal v vode v količinah in koncentracijah, ki lahko porušijo normalne okoljske razmere v velikih vodnih telesih.

Onesnaženost tal- vnos in pojav v tleh novih, običajno neznačilnih fizikalnih, kemičnih ali bioloških dejavnikov, ki spremenijo potek procesa tvorbe tal (zavirajo), močno zmanjšajo produktivnost, povzročijo kopičenje onesnaževal v rastlinah ( na primer težke kovine), iz katerih ti onesnaževalci neposredno ali posredno (z rastlinsko ali živalsko hrano) pridejo v človeško telo.

Onesnaženost vesolja - splošno onesnaženje bližnje Zemlje in bližnjega vesolja z vesoljskimi objekti. Najnevarnejša je radioaktivna kontaminacija zaradi izstrelitve v orbito in uničenja jedrskih reaktorjev, poleg tega pa "vesoljski odpadki", ki motijo ​​normalno delovanje zemeljske radiotehnike in astronomskih instrumentov. Glede na naravo vpliva delimo onesnaženje na primarno in sekundarno.

Primarno onesnaženje - neposreden vnos onesnaževal v okolje, ki nastanejo med naravnimi, antropogenimi in čisto antropogenimi procesi.

Sekundarno onesnaženje- nastajanje (sinteza) nevarnih onesnaževal med fizikalnimi in kemičnimi procesi, ki potekajo neposredno v okolju. Tako se iz nestrupenih sestavin v nekaterih pogojih tvorijo strupeni plini - fosgen; freoni, kemično inertni na površju Zemlje, vstopajo v fotokemične reakcije v stratosferi, pri čemer proizvajajo klorove ione, ki služijo kot katalizator pri uničevanju ozonske plasti (zaslona) planeta. Nekateri reagenti za takšne interakcije so lahko neškodljivi.

Po mehanizmu vpliva delimo onesnaženje na mehansko, fizikalno (toplotno, svetlobno, zvočno, elektromagnetno), kemično, sevalno, biološko.

Mehansko onesnaženje - zamašitev okolja s sredstvi, ki predvsem neugodno mehansko delujejo na naravne in umetne objekte.

Fizično onesnaženje so povezani s spremembami fizikalnih parametrov okolja: temperatura in energija (toplotna), valovanje (svetlobno, akustično, elektromagnetno), sevanje (sevanje, radioaktivno).

Toplotno (toplotno) onesnaženje nastanejo zaradi povišanja temperature okolja, predvsem zaradi industrijskih izpustov segretega zraka, odpadnih plinov (produkti izgorevanja, ki se izpuščajo v dimnik) in vode. Pojavijo se lahko tudi kot sekundarna posledica sprememb kemične sestave okolja (na primer učinek tople grede - nenehno segrevanje podnebja planeta zaradi kopičenja ogljikovega dioksida in drugih plinov v ozračju (metan, fluor). in kloroogljikovodiki), ki so podobni pokrovu rastlinjaka, ki soncu omogoča prehod skozi žarke, ki preprečujejo, da bi dolgovalovno toplotno sevanje zapustilo zemeljsko površje).

Svetlobno onesnaženje nastanejo zaradi motenj naravne osvetlitve območja zaradi delovanja umetnih virov svetlobe in lahko povzročijo nepravilnosti v življenju rastlin in živali.

Zvočno onesnaženje povezane s prekoračitvijo naravne ravni hrupa in nenormalnimi spremembami zvočnih lastnosti v naseljenih območjih in drugih krajih zaradi delovanja prometa, industrijskih naprav, gospodinjskih aparatov, vedenja ljudi ali drugih razlogov.

Elektromagnetno onesnaženje nastanejo kot posledica sprememb elektromagnetnih lastnosti okolja (od daljnovodov, radia in televizije, delovanja nekaterih industrijskih naprav ipd.), vodijo do sprememb finih celičnih in molekularnih bioloških struktur.

Radioaktivna kontaminacija so posledica presežka naravne ravni radioaktivnih snovi v okolju. Njihova posledica je sevalno onesnaženje, ki nastane zaradi delovanja ionizirajočega sevanja.

Biološki onesnaževalci ki nastanejo zaradi prodiranja (naravnega ali zaradi človekove dejavnosti) v izkoriščane ekosisteme in tehnološke naprave vrst organizmov, ki so tem združbam in napravam tuje in jih tam običajno ni. Obstajajo biotski in mikrobiološki onesnaževalci.

Mikrobiološka (mikrobna) kontaminacija nastanejo zaradi pojava v okolju nenavadno velikega števila mikroorganizmov, povezanih z njihovim množičnim razmnoževanjem v okoljih, spremenjenih med gospodarsko dejavnostjo človeka.

Literatura

1) Inženirska ekologija in ravnanje z okoljem: Učbenik/ur. N.I.Ivanova in I.M. Fadina. M.: "Logos", 2002.

2) Kedrov B.M. "Predmet in odnos naravoslovnih ved." M.: Nauka, 1967.436 str.

3) Mizun Yu G.Ekologija znana in neznana. M.: Znanstveno in praktično. center 1994. 240 s

4) Ekologija: Učbenik za univerze / L.I. Cvetkova, M.I. Aleksejev, B.P. Usanov in drugi; Ed. SI. Cvetkova. Sankt Peterburg: Khimizdat, 1999. 488 str.

Podobni dokumenti

Biosfera je prostor, kjer živijo živi organizmi. Zemljina lupina: sestavo, strukturo in energijo določa skupna aktivnost živih organizmov. Abiotske komponente biosfere. Povezanost biosfere z vesoljem in interakcija s človekom.

povzetek, dodan 13.05.2009


Nauki V.I. Vernadskega o biosferi - lupini Zemlje, naseljeni z živimi organizmi. Meje in inertna snov biosfere. Značilnosti glavnih lupin Zemlje: atmosfera, hidrosfera in litosfera. Analiza vzorcev v razširjenosti živih organizmov.

predstavitev, dodana 20.11.2014


Pristopi k reševanju vprašanja o bistvu življenja: mehanizem in vitalizem. Enotnost kemične sestave in razlika v razmerju elementov v živih in neživih bitjih. Metabolizem kot znak živega organizma. Predstave o nastanku življenja in razvoju zemeljske biosfere.

povzetek, dodan 14.01.2010


Koncept hidrosfere in litosfere. Ozračje je kot zračni ovoj planeta, njegova sestava. Notranja zgradba Zemlje. Porazdelitev vode v hidrosferi. Vloga ozonske plasti v ozračju. Podzemne in podzemne vode. Biosfera kot območje distribucije življenja.

predstavitev, dodana 18.10.2015


Predkambrijska stopnja razvoja Zemlje. Pogoji, potrebni za nastanek in razvoj življenja na Zemlji. Nastanek življenja po hipotezi akademika A.I. Oparina. Prve oblike življenja na planetu. Osnovne teorije o nastanku in razvoju evkariontov.

povzetek, dodan 25.7.2010


Celota vseh živih organizmov na Zemlji. Redukcijske, šibko oksidacijske in oksidativne stopnje v razvoju biosfere. Nastanek življenja na kopnem, izumrtje dinozavrov, nastanek hominidov. Nastanek človeka, obvladovanje ognja in nastanek civilizacije.

povzetek, dodan 01.02.2013


Opredelitev biosfere kot planetarne lupine. Masa biosfere. Zemljepisni ovoj. Nastanek živih snovi in ​​njihov razpad. Kroženje kisika, ogljika, dušika, fosforja in vode. Sklenjen krog soodvisnih in vzajemno prilagojenih organizmov.

povzetek, dodan 3. 9. 2009


Poplava dokazov, ki podpirajo idejo o "živi zemlji". bistvo hipoteze o Gaji – materi Zemlji. Samoregulacija zemlje. "Bolezni" Gaje. Človeštvo kot živčni sistem planeta. Človeška odgovornost za onesnaževanje zemlje. Pogoji za ohranitev življenja.

povzetek, dodan 19.02.2009


Osnova organizacije biosfere. Osnovne funkcije biosfere. Biogeokemične funkcije žive snovi. Neenakomerna porazdelitev celin in oceanov. Doktrina Vernadskega o biosferi. Molekularna zgradba vseh živih bitij. Kompleksnost bioloških struktur.

povzetek, dodan 05.08.2011


Nauki V.N. Vernadskega o biosferi kot aktivni lupini zemlje. Povezava med geološkimi procesi v biosferi in delovanjem žive snovi. Odvisnost obstoja biosfere od pogojev, ki jih ustvarjajo geološki procesi. Problemi biosfere danes.