Учение Вернадского о биосфере

Жизнь – закономерный этап развития материи.

Жизнь – катализатор процессов развития Земли, многократно ускоряет процессы эволюции Земли за счет способности «поглощать и утилизировать энергию космоса и преобразовывать с ее помощью неживое вещество».

Типы вещества в биосфере по Вернадскому:

1. Живое – совокупность всех живых организмов (3.5*10^12 т.).

2. Биогенное – создано и переработано жизнью (каменный уголь, нефть, известняк).

3. Косное – неживое вещество, которое образуется без участия живых организмов (лава).

4. Биокосное – создается одновременно живыми организмами и неживой материей (почва, кора выветривания).

5. Вещество, находящееся в радиоактивном распаде.

6. Вещество космического происхождения.

7. Рассеянные атомы.

3 биогеохимических принципа, свойственных живому веществу, по Вернадскому:

1. Биогенная миграция атомов химических элементов в биосфере всегда стремится к наибольшему своему проявлению (жизнь существует везде, где только это возможно).

Динамическое равновесие – сколько создается живого вещества, столько и разрушается.

2. Эволюция видов в ходе геологического времени, приводящая к созданию форм устойчивых в биосфере, идет в направлении увеличивающем биогенную миграцию атомов в биосфере. Основа этого процесса – борьба за существование.

3. В течение всего геологического времени, с Криптозоя, население планеты должно быть максимально возможное для всего живого вещества, которое тогда существовало.

Основные функции живого вещества биосферы (по А.В. Лаппо 1987г.):

1. Энергетическая

2. Концентрационная

3. Деструктивная

4. Средообразующая (бабье лето)

5. Транспортная, например, растения переносят вещества в вертикальном направлении.

Основные функции живого вещества биосферы (по ведущим х.э.):

1. Кислородно-углеродная

2. Углекислотная

3. Озонная и перекисьводородная

4. Азотная

5. Углеводородная

6. Сероводородная

7. Водородная

Важнейшие закономерности биосферы:

1. Целостность (непрерывный обмен вещества и энергии)

2. Зональность и азональность

3. Полярность (полярная асимметрия Земли – север. полушарие теплее, больше суши)

4. Симметрия (билатеральная и радиальная)

Решающие отличия живого вещества от косного:

1. Живое вещество характеризуется огромной свободной энергией

2. Скорость хим реакций в млн. раз выше

3. Живое вещество состоит из органических соединений, которые устойчивы только в живых организмах

4. Давление жизни (живое вещество стремится заполнить все свободное пространство)

5. Большое морфологическое и химическое разнообразие

6. Представлено в виде дисперсных тел или индивидуальных организмов

7. Никогда не находится в морфологически чистой форме (биоценозы)

8. Способность использовать энергию

9. Со временем увеличивает мощь воздействия на косное вещество

10.Количество живого вещества на данный момент времени не дает представления о его работе в течение всего геологического времени

Эволюция биосферы, с возникновения жизни. Концепции происхождения жизни:

По Опарину. Солнечная система возникла 5 млрд. л.н. Солнце зажглось 4,8 млрд. л.н. Земля образовалась 4,6 млрд. л.н. Химическая эволюция длились 1 млрд. лет. 3,6 млрд. л.н. появилась жизнь на Земле (образовались коацерватные капли – биохимическая эволюция, потом сформировались вокруг них липидные оболочки – биологическая эволюция).

Идеи Вернадского в дополнение к Опарину:

Жизнь зародилась на Земле практически одновременно с возникновением самой планеты. Химическая эволюция протекала очень быстро. Одновременно происходило формирование разных организмов, способных выполнять все биохимические функции биосферы.

Гипотеза Войткевича. Химический синтез органических соединений в космосе и попадание их с космической пылью на Землю. (орг соединения найдены в углистых хондритах – метеориты).

Гипотеза химической эволюции в современном видении. На последних стадиях остывания солнечной туманности хим вещества конденсировались в виде пылевых частиц. В этих частицах происходил синтез простейших органических соединений, которые вошли в состав протоземелей. Далее 2 пути развития: 1 – продолжение хим эволюции на Земле в короткие сроки, 2 – формирование первых нуклеотидов еще в космосе, которые уже на Земле сформировали ДНК.

Первые живые организмы – гетеротрофы.

№7

№8