Автор: Пользователь скрыл имя, 11 Марта 2012 в 11:51, реферат
В соответствии с поставленной целью необходимо решить следующие задачи:
- изучить понятие биосферы;
- проанализировать структурные особенности биосферы;
- рассмотреть основные этапы эволюции биосферы;
- подвести итоги эволюции биосферы.
Введение
Понятие биосферы, ее структурные особенности…………………………...5
Основные этапы эволюции биосферы…………………………………...……8
Итоги эволюции биосферы……………………………………………………17
Заключение
Список использованных источников
Содержание:
стр.
Введение
Заключение
Список использованных источников
Введение
Целью данной работы является изучение темы «Эволюция биосферы».
В соответствии с поставленной целью необходимо решить следующие задачи:
- изучить понятие биосферы;
- проанализировать структурные особенности биосферы;
- рассмотреть основные этапы эволюции биосферы;
- подвести итоги эволюции биосферы.
Знания о биосфере сегодня актуальны и необходимы. Человек вышел за пределы возможностей биосферы и активно преобразовывает ее. В большинстве случае подобные преобразования крайне негативно сказываются на самой биосфере.
Таким образом, данная тема довольно актуальна в настоящее время.
Человек связан с природой неразрывными узами. Начиная с первобытного периода своего существования он пытался ее познать в целях использования.
Постепенно из наблюдений
и опыта использования
С развитием отдельных
наук о природе все настоятельнее
проявляется потребность в
Биосфера тесно связана с деятельностью человека, и сохранность равновесия ее состава зависит от него.
В настоящее время в связи с весьма ощутимыми последствиями научно-технического прогресса, ставящим под угрозу дальнейшее существования человека, во всех странах мира испытывается настоятельная потребность в охране биосферы. А чтобы устранить опасности, нависшие над Землей, необходимо знать историю биосферы, знать, как она существовала до возникновения человека. Знание процессов, происходящих в биосфере, и соответственно разумная организация всей деятельности и жизни человечества может помочь восстановить былую красоту природы.
Биосферой называется та часть
литосферы, гидросферы и атмосферы
Земли, в которой существуют и
развиваются растительные и живые
организмы. В ее состав входят не только
растительный покров и животное население
планеты, все реки и озера, водная
масса океанов, но и почвенный
слой, значительная часть тропосферы
и самый верхний слой земной коры
- зоны выветривания. На земной поверхности
практически нет площадей, где
отсутствует жизнь. Даже в жарких
и безводных тропических
Термин «биосфера» впервые был использован в 1875 г. австрийским геологом Эдуардом Зюссом. Под биосферой понимается совокупность всех живых организмов вместе со средой их обитания, в которую входят: вода, нижняя часть атмосферы и верхняя часть земной коры, населенная микроорганизмами.
Два главных компонента биосферы - живые организмы и среда их обитания -непрерывно взаимодействуют между собой и находятся в тесном, органическом единстве, образуя целостную динамическую систему. Биосфера как глобальная суперсистема в свою очередь состоит из ряда подсистем.
Отдельные живые организмы
не существуют изолированно. В процессе
своей жизнедеятельности они
соединяются в различные
Эволюция жизни постепенно приводит к росту и углублению дифференциации внутри биосферы. В совокупности с окружающей средой обитания, обмениваясь с ней веществом и энергией, биоценозы образуют новые системы - биогеоценозы или, как их еще называют, экосистемы. Они могут быть разного масштаба: море, озеро, лес, роща и т. д. Биогеоценоз представляет собой естественную модель биосферы в миниатюре, включающую все звенья биотического круговорота: от зеленых растений, создающих органическое вещество, до их потребителей, в итоге превращающих его вновь в минеральные элементы. Иначе говоря, биогеоценоз является элементарной ячейкой биосферы. Таким образом, в совокупности все живые организмы и экосистемы образуют суперсистему - биосферу.
В состав биосферы входят верхние слои литосферы, нижний слой атмосферы (тропосфера) и вся гидросфера, связанные между собой сложными круговоротами веществ и энергии.
Атмосфера - наиболее легкая оболочка Земли, которая граничит с космическим пространством; через атмосферу осуществляется обмен вещества и энергии с космосом.
Гидросфера - водная оболочка Земли. В следствие высокой подвижности вода проникает повсеместно в различные природные образования, даже наиболее чистые атмосферные воды содержат от 10 до 50 мгр/л растворимых веществ.
Литосфера - внешняя твердая оболочка Земли, состоящая из осадочных и магматических пород. В настоящее время земной корой принято считать верхний слой твердого тела планеты, расположенный выше сейсмической границы Мохоровичича (нижняя граница земной коры, на которой происходит резкий скачок скорости сейсмических волн (от 7 до 8—8,2 км/с). Находится эта граница на глубине от 7 (под океанами) до 70 километров (под складчатыми поясами).). Поверхностный слой литосферы, в котором осуществляется взаимодействие живой материи с минеральной (неорганической), представляет собой почву. Остатки организмов после разложения переходят в гумус (плодородную часть почвы). Составными частями почвы служат минералы, органические вещества, живые организмы, вода, газы.
Нижний предел жизни на Земле (до глубины 3 км) ограничен высокой температурой земных недр, верхний предел (20 км) - жёстким излучением ультрафиолетовых лучей (всё, что находится на высоте ниже 20 км, защищено от губительного излучения двадцатикилометровым озоновым слоем). Тем не менее, на границах биосферы можно найти, в основном, лишь микроорганизмы (обычно в виде спор); наибольшая же концентрация биомассы наблюдается у поверхности суши и океана, в местах соприкосновения оболочек. Организмы, составляющие биосферу, обладают поразительной способностью к размножению и распространению по планете. Совокупная биомасса Земли составляет примерно около 0,01% массы всей биосферы.97% из этого количества занимают растения, 3% - животные. В настоящее время на Земле известно несколько миллионов видов живых организмов.
Живое вещество - главная биогеохимическая сила в биосфере. Живое вещество - совокупность всех живых организмов планеты, численно выраженная в элементарном химическом составе, массе, энергии. Это вещество геохимически чрезвычайно активно, так как при осуществлении процессов питания, дыхания, выделения, размножения оно тесно связано с окружающей средой, благодаря чему почти все химические элементы проходят в общей цепи превращений через биогеохимическое звено. Таким образом, жизнедеятельность организмов - глубокий и мощный геологический процесс планетарного характера. Миграция химических элементов из организма в среду и обратно не прекращается ни на секунду.
В пределах биосферы живое вещество встречается везде, либо следы его биогеохимической деятельности. Газы атмосферы (кислород, азот, углекислота), природные воды, равно как и каустобиолиты (нефти, угли), известняки, глины и их метаморфические производные (сланцы, мраморы, граниты и др.) в своей основе созданы живым веществом планеты. Слои земной коры, лишённые в настоящее время живого вещества, но переработанные им в геологическом прошлом, Вернадский относил к области «былых биосфер». Биосфера мозаична по структуре и составу, отражая геохимическую и геофизическую неоднородность лика Земли (океаны, озёра, горы, ущелья, равнины и т.д.) и неравномерность в распределении живого вещества по планете, как в прошлые эпохи, так и в наше время. Максимальное содержание живого вещества гидросферы приурочено к мелководьям, минимальное - к глубинным акваториям (абиссаль); на суше эта неравномерность проявляется в мозаике биогеоценотического покрова (леса, болота, степи, пустыни и др.) с минимумом плотности живого вещества в высокогорьях, пустынях и полярных областях. Элементарная структура активной части современной биосферы - биогеоценоз.
Земля появилась около 4,5 миллиардов лет назад, жизнь на ней возникла около 3,8 млрд. лет назад. Австралийскими учеными в древних породах были обнаружены минералы, изотопный возраст которых превышает 4 млрд лет. Следовательно, возраст Земли - более 4 млрд лет. Во время своего образования Земля, вероятно представляла холодное тело, близкое по составу к метеоритам. Материал, из которого она образовалась, содержал радиоактивные элементы. Вещество Земли первоначально характеризовалась однородностью состава.
Вследствие выделения тепла при гравитационном сжатии и особенно при радиоактивном распаде недра Земли стали постепенно разогреваться. Однако из-за постоянной потери тепла через поверхность и недостаточности радиогенного тепла полного расплавления Земли не произошло.
В начальные моменты плавки вещества Земли процессы выплавления и дегазации, очевидно, охватывали всю поверхность, которая была относительно ровной и слагалась лишь материалом излившихся базальтов и первичным веществом планеты. Однообразие и монотонность ландшафтов нарушалось лишь бесчисленным количеством вулканов да беспрепятственно достигавшими земной коры солнечными лучами.
С течением миллионов лет постепенно менялся облик планеты: формировались гидросфера и атмосфера. В результате процессов плавления Земли, на ее поверхность выносилась вода и разнообразные газы. За счет этой воды и начала формироваться гидросфера, масса которой постепенно росла, а соответственно увеличивалась и площадь ее поверхности.
С увеличением площадей, покрытых водой, меньше становилось наземных вулканов, и увеличивалось число подводных извержений или вулканических построек в виде очень пологих островов, поднимающихся над водой.
Помимо воды, выделявшейся в виде паров и жидком состоянии, из недр Земли одновременно поступали газы и дымы: метан (CH4), кобальт (CO), сера (S), хлороводород (HCl), бромоводород (HBr) и др. Одни из них растворялись в водах гидросферы и участвовали тем самым в формировании ее солевого состава; другие же, которые практически не растворялись в воде, образовывали атмосферу.
Одновременно с образованием гидросферы происходило формирование атмосферы. Основными компонентами ее были водяные пары, метан, окись углерода, аммиак, азот, углекислый газ. Состав атмосферы примерно отвечал составу современных вулканических газов. С увеличением объема гидросферы происходило возрастание содержания газов в атмосфере.
С какого-то момента, когда содержание паров воды и газов в атмосфере достигло существенного уровня стали существовать условия, благоприятствующие возникновению жизни.
Науке известны две основные гипотезы возникновения атмосферы и гидросферы. Одна из них была описана выше. На основании этого можно сравнить ее с другой гипотезой. Если Земля была однажды полностью расплавлена, большая часть воды и многих других веществ одновременно улетучилась тогда в горячую древнюю атмосферу. Позже, когда Земля застыла, водяной пар сконденсировался и образовался первичный океан. Согласно этой гипотезе, современная атмосфера и океан являются простым остатком горячей древней атмосферы. Вторая гипотеза основывается на толковании сложного и сравнительно малоизученного процесса «дегазации» пород в глубоких недрах Земли. Можно наметить два варианта второй гипотезы:
а) вода и
другие летучие вещества
б) эти летучие
вещества выделялись из глубин
Земли постепенно и примерно
с одной и той же скоростью
в течение значительного
В итоге молодая Земля была окружена плотной оболочкой паров и газов — праатмосферой, которая существенно отличалась от современной атмосферы не только температурой и давлением, но и прежде всего химическим составом. В нее входили такие же газы, которые выделяются действующими вулканами современной геологической эпохи. Она состояла, по-видимому, из двуокиси углерода, азота, водяного пара, различных углеводородов, аммиака и других газообразных соединений, а также благородных газов. Эта праатмосфера обладала собственно восстановительными свойствами. Облака горячего газа, возможно, полностью окутывали Землю в течение длительного времени.