Doctrina 1
Nu există nici o îndoială că stabilirea doctrinei biosferei Pământului. semnificația sa enormă în formarea imaginii moderne a planetei noastre face parte din compatriotul nostru remarcabil, unul dintre oamenii de știință cei mai eminenți ai lumii din prima jumătate a secolului XX, Academicianul Vladimiru Ivanovichu Vernadskomu.
După ce a primit în 1922 o invitație de a citi la cursurile la Sorbona pentru geochimie, Vladimir sintetiza înțelegerea lor de migrarea elementelor chimice de pe planeta noastră, și a pus bazele doctrinei biosfera. Întors acasă, V. I. Vernadsky publicat în 1926 monografia „Biosferei“, care trei ani mai târziu, republicată în Paris. Cu toate acestea, lucru pe problemele biosferă nu se oprește în forma sa finală este finalizată abia în ultimii ani de viață a marelui om de știință.
În această lucrare, nu este posibil să se indice în adâncime completă și, aș spune că măreția învățăturilor biosferă, și ne limităm la declarația concisă a celor 12, prevederile cele mai fundamentale cele mai importante ale VI Vernadsky pe biosfera.
I. Definiția științifică a biosferei aparține V. I. Vernadskomu. El este numit foarte figurat biosfera „filmul de viață“, o coajă subțire a planetei, compoziția, structura și mișcarea de energie, care se datorează în principal activități „materiei vii“, în care Vladimir Ivanovich a înțeles totalitatea organismelor vii - bacterii, plante și animale. El a scris că viața poate avea loc numai într-un anumit mediu, oferind respirație și de nutriție organisme. Prin metoda puterii V. I. Vernadsky împarte materia vie în două grupe:
a) organisme autotrofe - în independent de putere de la alte organisme, folosind o substanță anorganică. Aceasta este o planta verde, a cărui viață depinde de intensitatea radiației solare, constituie baza de biomasă vie materie; bacterii care trăiesc expunerea la soare în afara în soluri, nămoluri, apă. jucând un rol enorm în acumularea de energie.
b) Organismele care utilizează substanțe organice create de alte organisme (organisme heterotrofe).
Distribuția materiei vii de pe planetă inegal. „Îngroșarea de viață“ este cea mai mare la suprafață și nu depășește câteva zeci de metri în înălțime, iar orizontală este cea mai mare în pădurile tropicale ecuatoriale și deserturi în cele mai mici zone și poli.
Limita superioară este determinată de durata de viață a ecranului de ozon, absorbind val scurt, razele ultraviolete, omorând toate formele de viață. Se află na altitudine de 15-40 km. Limita inferioară a vieții V. I. Vernadsky definit nu este mai adâncă de 3 km de suprafața pământului. un mediu de apă - hidrosferei Pământului este în întregime o parte din biosfera. În cele mai profunde tranșee oceanice organisme vii găsite. „Îngroșarea“ vieții în oceane este marcată în apele de mică adâncime, de exemplu, în zona Mării Sargaselor de aproximativ 100 000 km 2 în apele marine, de coastă de până la 500 de metri adâncime, în cazul în care există o dezvoltare magnific de viață, în cazul în care pădurile dense de alge, corali, unde diverse fauna piscicolă , moluște, echinoderme și bryozoans, dar viața bogată a teritoriului ocupat de mai puțin de 5% din oceanele lumii. În părțile adânci ale oceanului, „îngroșarea“ a vieții se observă numai în straturile superioare, care sunt unicelulare alge verzi, fotosinteza are loc. viața animalelor este slabă, și este reprezentat de organisme planctonice și specii de pești sunt foarte mici. Date recente indică prezența oceanelor ciudat „deșert“ cu o manifestare slabă a vieții.
În biosferă, și include straturile inferioare ale atmosferei Pământului. și „densitatea“ de viață se ridică la sol-strat și de obicei nu depășește 30-35 m, t. e. vegetația lemnoasă a zonei, și numai în pădurile Sequoia atinge 80-90 metri. Astfel, grosimea Biosferei nu depășește un total de 25 km.
Determinarea biosferă Vernadsky suplimentat și a clarificat un număr de oameni de știință, și, probabil, acum definiția cea mai de succes a biosferei aparține Kovda (1969), care a scris că ar trebui să „înțelegem biosfera Pământului ca un vechi, extrem de complex, multi-planeta sistem termodinamic deschis, auto-reglare a materiei și a materiei anorganice de viață, acumulând structura și dinamica crusta, atmosfera și hidrosfera“. În această definiție, în opinia noastră, nu este suficient rolul factorului antropic, pentru că acum mai mult și mai acumulat dovezi că auto-reglementarea biosfera este perturbată de activitatea umană, iar în viitorul apropiat, prosperitatea sa va depinde în mare măsură de activitățile rezonabile ale societății umane.
II. Rolul materiei vii în formarea vieții și biosfera. Pentru prima dată în istoria științei, V. I. Vernadsky a arătat că formarea imaginii moderne a rolului planetei noastre de lider jucat de organismele vii - plante, animale, microorganisme. Condiții de viață substanță, transformarea radiației solare, implică material anorganic într-un ciclu continuu. Într-adevăr, compoziția chimică a materiei vii este destul de complexă și are mai mult de 80 de elemente diferite. Raportul de greutate dintre cel mai înalt loc aparține oxigen - aproximativ 65% hidrogen - 10%, urmat de carbon siliciu, aluminiu, fier, calciu, bariu, mangan, sulf, fosfor, azot, magneziu, calciu, sodiu, clor, zinc, brom, iod, vanadiu și altele. zeci Instalat, chiar sute de plante și animale care se pot acumula în organism o varietate de vitamine, pesticide și substanțe radioactive în concentrații de sute sau chiar mii de ori mai mari decât concentrațiile acestor substanțe în fluidele corpului. Otmiraya, ele formează depunerea concentrate sau alte substanțe. Acum este clar că creta, marna, calcar, cărbune, turbă, sapropelic sunt produse de activitate vitală a organismelor. Majoritatea dominantă a geologilor considera ca uleiul de origine organică și în fiecare an, acest punct de vedere este consolidarea poziției sale. V. I. Vernadsky la începutul acestui secol, a declarat că cea mai mare parte a depozitelor de minereuri, fier, mangan, fosfor și alte elemente de origine biogene, ei au creat un micro-concentrator (diatomee, bacterii fier, bacterii sulf, etc.).
Pentru prima dată, în ciuda lipsei de date empirice, V. I. Vernadsky a încercat să determine biomasa (greutate) a tuturor organismelor vii de pe planetă, și a concluzionat că este de aproximativ 10 până la 15 de tone, care, în raport cu masa crusta Pământului este neglijabilă și mai puțin de 0 1%. În ciuda acestui fapt, rolul materiei vii în mișcarea elementelor chimice ale planetei, precum și în transformarea materiei neînsuflețite și implicarea sa în ciclul biosferă este enorm.
Un astfel de impact semnificativ asupra tuturor organismelor vii în procesele biosferei, în conformitate cu VI Vernadsky, este, în principal din cauza o capacitate neobișnuit de mare pentru a le reproduce. Folosind datele disponibile în literatura de specialitate, Vladimir Ivanovich a calculat că dacă pui aceste sau alte organisme în condiții extrem de favorabile ale vieții lor, ei sunt capabili de a „capta suprafața planetei“, în următorii termeni:
Bacteriile (de exemplu, holera) - 125 de zile;
pantofi ciliate - 67,3 zile;
planctonul Green (fitoplancton) - 183 de zile;
Mare alge - 79 de ani;
Plante cu flori (de exemplu, trifoi) - 11 ani;
Zboară acasă - 1 an;
Pui - 18 ani;
Porci Acasă - 8 ani;
porc sălbatic (mistreț sălbatic) - 56 ani;
Șobolani (Pasyuk) - 8 ani;
Elefanții - 1000 de ani;
VM Korsunskaya, NM Verzilin (1975) scrie că bacteriile divide la fiecare 23 minute, adică de 64 de ori pe zi, termitelor femele într-un minut 60 stabilește testiculelor sau 86000 pe zi. LI Zenkevich (1970) a determinat rata de reproducere a algelor verzi în ocean, și a fost atât de mare ca o zi recuperat pe deplin toate algele sunt consumate de animale.
Din fericire, în natură, există multe constrângeri privind reproducerea acestora sau a altor organisme, - lipsa de hrană, concurență, prădătorii, condiții nefavorabile de mediu, etc care aproape face puțin probabil ca crearea unor condiții ideale pentru reproducerea unei singure specii ... Cu toate acestea, chiar și acum, în principal pentru insecte dăunătoare culturilor, a creat condiții foarte favorabile pentru dezvoltarea de masă, iar dacă nu se iau măsuri, cultura poate fi distrus complet.
Meritul Vernadsky în definirea rolului materiei vii în formarea și durata de viață a biosferei este enorm. Doar unul care este suficient pentru a vorbi despre măreția meritelor VI Vernadsky științei.
III. V. I. Vernadskomu creditate în afirmarea originii biogene de oxigen, azot și dioxid de carbon în atmosferă.
Prin numărarea cantității de oxigen liber în atmosferă și determină furnizarea anuală de oxigen în atmosferă ca urmare a activității fotosintetice a plantelor verzi și a consumului de oxigen de către animale și microorganisme ar putea vorbi despre momentul formării capacului verde al planetei noastre. Această perioadă coincide aproximativ cu apariția vârstei geologice a rocilor sedimentare pe care Vladimir Ivanovich convins că apariția oxigenului în atmosfera Pământului este rezultatul „materiei vii“.
IV. V. I. Vernadskim definit componentele principale care alcătuiesc biosfera.
La prezentarea, biosfera este compus din șapte părți interdependente.
1. Materia vie - floră, coajă verde a pământului, lumea animală, se consumă în mod activ cultura și microorganisme.
2. Nutrienți - roci sedimentare de origine organică. Ele sunt destul de bine împărțite în origine vegetală, constând în principal din reziduuri de plante, cum ar fi cărbunele, și roci zoogenic compuse din reziduuri de organisme animale, de exemplu, sedimentele cretacice.
3. Apăsați materia - roci, în principal, eruptivă anorganice care formează crusta Pământului.
4. substanța bioinert rezultată din descompunerea și procesarea rocilor montane și organismele animale sedimentare. Un exemplu clasic de material bioinert este măcinat, stratul crusta de suprafață, care sunt proprietăți inerente ale ambelor însuflețite și neînsuflețite. Solul este format din straturi individuale (orizonturi) care rezultă din conversia roca-mamă (litosfera), sub influența aerului. apă și materia vie, în primul rând plante și microorganisme. Cea mai importantă caracteristică este fertilitatea solului, capacitatea de a furniza substanțe nutritive pentru plante și umiditate. Tatăl științei solurilor este un profesor Vernadsky, Vasiliy Vasilevich Dokuchaev, o clasificare a solurilor pe principiul genetic, având în vedere procesele de formare a solului „ca funcția în continuă schimbare“ factorii naturali - clima. vegetație, topografie, populația de animale și așa mai departe. d.
5. Substanța radioactivă. V. I. Vernadsky credea că, ca urmare a reacțiilor nucleare naturale și erupții vulcanice din biosferă primește un număr destul de mare de diferite substanțe radioactive, care migrează în apă. a aerului și a solului, și, bineînțeles, se încadrează în organismele vii. Intensitatea aportul de substanțe radioactive în biosferă, se pare că are unele ciclicitate, care, cu toate acestea, știm foarte puțin.
6. atomi răzlețe. Nu toți atomii ca rezultat al proceselor biosferic ajung rapid legate de anumiți compuși chimici, o parte din ele este împrăștiată în biosferă. În condiții favorabile atomii împrăștiate pot fi implicați în aceste sau alte procese chimice și furnizează grupe chimice neașteptate.
7. Substanțe de origine cosmică - praf cosmic, meteoriți. După cum arată studiile recente, o zi pe teren, picaturi de mai multe zeci de tone de material meteoritic. Această substanță are un impact semnificativ asupra. gaz, aerosoli și compoziția ion a atmosferei superioare. In meteoriti gasit fier, sodiu, magneziu, calciu, siliciu, azot și altele. Spațiu de praf este de aproximativ 1% în greutate de materie interstelară și, fără îndoială, joacă un rol în trecerea razelor solare la pământ.
V. V. I. Vernadskomu este creditat în studiul legilor trecerea proceselor chimice din biosferă și migrarea substanțelor cu participarea directă sau indirectă a organismelor vii. Acum, această tendință a avut ca rezultat o știință independentă majoră - biogeochimiei.
VI. V. I. Vernadsky a arătat că migrația biogene a atomilor elementelor chimice din biosferă întotdeauna caută să maximizeze manifestarea ei. „Pe suprafața pământului nu există forțe chimice, mai puternice în consecințele sale finale decât organismele vii, luate în ansamblu. Și cu cât studiem procesele chimice ale biosferei, cu atât mai mult suntem convinși că nu există cazuri în care acestea ar fi independente de viață ... Odată cu dispariția vieții nu ar fi fost pe forțele terestre, care ar putea da o creștere continuă a noilor compuși chimici. "
VII. V. I. Vernadsky a făcut o poziție foarte interesant faptul că organismele animale și vegetale nu se repetă compoziția mediului și să beneficieze de ea au nevoie de elemente, concentrarea acestora în corpurile lor. Acum s-a acumulat o mulțime de dovezi pentru a susține această poziție. Plante identificate se acumulează azot, animale, concentrate în corpurile de var lor; papura râu capabil să „colecteze“ și de a folosi pelicula de ulei; un număr de plante și animale se acumulează în corpurile lor, substanțe radioactive, și așa mai departe. d., și așa mai departe. n. Confirmarea acestei noi vedem o diferență semnificativă în compoziția chimică a rocilor sedimentare din scoarța terestră, solul și vegetația.
VIII. Distribuția microelementelor pe planeta noastră în mod uniform - a scris V. I. Vernadsky. Studiile ulterioare A. P. Vinogradova (1957, 1959, 1967), A. O. Voynara (1960, 1962), V. A. Kovda (1971, 1972, 1973, etc.), este pe deplin confirmat și a făcut posibilă identificarea unui număr de biogeochimic provincii, regiuni unde majoritatea micronutrient bogate sau sărăcit. De exemplu, în Republica Mari El îi lipsește de iod și de aici a fost anterior boala Graves agresiv, gușă endemică. Acum fortificatie de sare cu iod este posibil pentru a elimina aproape complet boala. Cunoscut exemplu instructiv de lipsa anumitor oligoelemente din Noua Zeelandă, fac dificilă cultivarea grâului și a oilor de reproducție. Odată ajuns în Noua Zeelandă a început să importe mineralele care lipsesc, producția de grâu a crescut brusc, iar moartea oilor sa oprit.
IX. V. I. Vernadsky pentru prima dată în istoria științei, a spus destul de clar: „Omul este acum din ce în ce mai mult și mai puternică forță geologică exercitată asupra impactului tot mai mare a biosferei moderne.“ „Puterea unei persoane care nu este asociată cu materia ei (biomasă), și cu creierul lui, mintea lui, și a regizat această lucrare minte.“
Cum s-ar sintetiza toate gândurile exprimate despre rolul omului în viața modernă a biosferei, în 1926, Vladimir Ivanovich a scris: „În istoria geologică a biosferei a omului deschide un mare viitor dacă înțelege acest lucru și nu folosește mintea și munca sa cu privire la auto-distrugere.“ Din păcate, în prezent, din cauza deșeurilor nerezonabil de energie, materiale și bani cheltuiți pe arme cantitate mare de elemente rare chimice și este înfundarea biosferei. Organizației Națiunilor Unite Secretarul General Kurt Tsaldhaym a spus că, în 1975, planeta a fost cheltuit pe armament mai mult de 300 de miliarde de dolari.
Destul de firesc, utilizarea acestor fonduri pentru a îmbunătăți bunăstarea umanității și utilizarea judicioasă a resurselor naturale, fără a încălca legile care guvernează viața biosferei, ar face omenirea mai fericit.
Suntem pe deplin conștienți de faptul că conturul pe mai multe pagini de pe învățăturile Vernadsky asupra biosferei, unde sintetizate succes trei științe - geologie, chimie si biologie, problema este foarte dificil și practic dificil de realizat, dar sperăm că ideea generală a importanței predării în . Vernadsky privind biosfera in problema de normalizare a relațiilor dintre natură și cititor de societate încă primite.
Pe durata de viață a VI-Vernadsky învățătura despre biosfera nu a primit o larga acceptare si diseminare. Vernadsky considerate mineralogului restante, Cristalograful, generaliste geolog, fondatorul geochimie, biogeochimiei, radiogeology, om de știință, a făcut o mulțime în hidrogeologice și istorie naturală în teoria creație a biosferei. Acum este doctrina biosfera apreciat. Cu fiecare an ce trece devine din ce în ce mai important, este în curs de finalizare, se adâncește și este deosebit de important pentru prognoza pe termen lung a schimbărilor în mediul sub influența activităților omului.