WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаБезпека життєдіяльності (БЖД), Охорона праці → Природне середовище і його основні компоненти. Кругообіг речовини і енергії в біосфері - Реферат

Природне середовище і його основні компоненти. Кругообіг речовини і енергії в біосфері - Реферат

жири, вуглеводи в будь-яких середовищах, відіграючи тим самим значну роль у природі.
Мінеральні речовини, які утворюються під час розкладу живими організмами органічних решток, недовго затримуються в ґрунті, воді тощо. Інші мікроорганізми та вищі рослини і тварини перетворюють їх на органічні сполуки. Саме так у природі відбувається біологічний кругообіг речовини і енергії, коли живі організми, використовуючи сонячну енергію, перетворюють її в енергію геохімічних процесів, зумовлюючи цим особливості руху хімічних речовин у певних природних умовах і визначаючи характер взаємозв'язку літосфери, гідросфери та атмосфери. У біологічному кругообігу бере участь величезна кількість хімічних елементів, особливо вуглець, кисень, азот, фосфор та сірка.
Рис. Кругообіг фосфору (згідно з Ф Рамад, 1981)
Біологічний кругообіг речовин і енергії відбувається в більшості існуючих ландшафтів, але його інтенсивність для кожного ландшафту різна. В одних може нагромаджуватися велика кількість живих організмів, а кругообіг відбуватиметься повільно, в інших, навпаки, швидко. Біологічний кругообіг речовин і енергії впливає на формування грунтів і на всі геохімічні процеси, які відбуваються в грунті, воді, повітрі та глибинних (до 2-3 км) шарах земної кори.
Поняття про еволюцію біосфери
Як зазначалося, вік Землі як планети становить 4-5 млрд років, проте поки що сліди життя відомі лише з геологічних відкладів віком близько 3 млрд років.
У геохронологічному літописі Землі налічують п'ять ер і груп періодів:
o архейська ера - 3-2 млрд років тому;
o протерозойська ера - близько 1,5 млрд років тому;
o палеозойська ера - близько 365 млн років тому;
o мезозойська ера - близько 115 млн років тому;
o кайнозойська ера - від 70 млн років тому дотепер.
Усередині кожної ери виокремлюють певні періоди різної тривалості, а їх визначення базується на наявності в геологічних відкладах тих чи інших викопних решток живих організмів. За даними геохронології, рештки багатоклітинних живих організмів на Землі достовірно відомі з шарів віком близько 700-550 млн років тому. Проте цей вік не може претендувати на остаточність, тому що викопні рештки з таких відкладів зберігаються дуже погано і трапляються надто рідко. Не є винятком знахідки викопних організмів, які жили в найдавніші часи. Водночас відомі людству викопні свідчення про склад живих організмів у прадавні часи дають змогу уявити основні компоненти біосфери в кожній ері.
Так, для протерозойської ери найхарактернішими були водорості і тварини, що перебували у водяному середовищі, - губки, радіолярії, членистоногі.
Характерною для палеозойської ери була поява живих організмів на суходолі. Спочатку, у кембрійському періоді, це були рослини, а пізніше - в ордовицькому періоді - і наземні тварини.
У мезозойську еру на суходолі панували голонасінні рослини (предки наших голчастих - ялини, модрини, сосни, смереки та інших
рослин) і поступово завойовували його перші покритонасінні рослини. Мезозойську еру ще називають ерою гігантських рептилій. Саме на цей час припадає розквіт відомої групи наземних тварин, різноманіття видів яких сприяло завоюванню не лише суходолу, а й повітря і водного середовища.
Найзначнішою подією в кайнозойську еру була поява первісної людини. Тоді ж досягли максимального розвитку покритонасінні рослини, а серед тварин - птахи і ссавці. Саме наприкінці кайнозойської ери (в антропогеновому періоді) - близько 2 млн років тому - з'явилася пралюдина в тому вигляді, який характерний для всього роду Ното.
Зазначимо, що наведена схема розвитку біосфери є найзагальнішою, а над її деталізацією працюють тисячі науковців в усьому світі.
З'явившись ще в архейську еру, живі організми безперервно змінювалися: одні з них зникали, поступаючись місцем іншим групам рослин і тварин, інші видозмінювалися відповідно до змін навколишнього середовища. Усі ці зміни в біосфері відбувалися на тлі безперервних змін умов довкілля, яке, за панівною нині думкою, і було першопричиною всіх відомих перетворень у рослинному і тваринному світі планети Земля. Було б неправильно стверджувати, що живі організми не впливали на навколишнє середовище, а лише існували в ньому. Живі організми справляли і справляють такий істотний вплив на умови свого існування, що науковці вирізняють нині навіть окремий розділ екологічної науки - значення живих організмів в утворенні навколишнього середовища.
Саме цей взаємовплив має назву еволюція - незворотний процес історичних змін усього живого на Землі. З численних спонтанних мутацій шляхом природного відбору формувались і формуються нині такі комбінації ознак і властивостей, які сприяють адаптації організмів до умов навколишнього середовища, що постійно змінюється за рахунок як абіотичних, так і біотичних факторів. Насамперед еволюційні процеси виявляються на рівні популяцій рослин, тварин, мікроорганізмів, грибів тощо у вигляді адаптивних змін їх генотипного складу, що сприяє найбільш адекватному пристосуванню живих організмів до існування. Крім мутаційного процесу елементарними факторами еволюції є коливання чисельності особин у популяції та ізоляція популяції (географічна, генетична, етологічна, фізіологічна тощо), а також, можливо, так званий мейотичний драйв - порушення випадковості у співвідношенні частот при розщепленні гетерозигот.
Еволюційні перетворення в популяціях спричинюються до відособлення нових видів живих організмів або до набування певним видом властивостей, що дають йому можливість функціонувати в нових абіотичних або біотичних умовах.
Існування біосфери, включаючи й еволюційні перетворення, було б неможливе без взаємопов'язаних фізичних, хімічних та біологічних процесів перетворення і переміщення речовини й енергії у природі. Тривалий час у науці панувала думка про замкнуті цикли кругообігу речовини і енергії в біосфері, які й забезпечують рівновагу в навколишньому середовищі. Лише на початку XX ст. видатний учений В. Вернадськийдовів розімкненість кругообігів окремих хімічних елементів і енергії в біосфері. Саме ці положення стали основою вчення В. Вернадського про біогеохімічні цикли і біосферу. Згідно з цим вченням, обмін речовини і енергії між різними компонентами біосфери зумовлюється життєдіяльністю організмів і має циклічний характер. Рушійними силами біогеохімічних циклів є потоки енергії Сонця і діяльність живої речовини, які спричинюються до переміщення величезних мас хімічних елементів, концентрування і перерозподілу акумульованої у процесі фотосинтезу енергії. Завдяки цим процесам виникає стійка організованість біосфери Землі, здійснюється її нормальне функціонування. Нормальні (не порушені) біогеохімічні цикли, на думку В. Вернадського, не є замкнутими, хоча оборотність річних циклів найважливіших біогенних елементів у них сягає 95-98 %. Наслідком цього стало те, що та невелика частка речовини, яка виходить з біогеохімічного циклу, за всю історію розвитку біосфери і зумовила біогенне нагромадження кисню і азоту в атмосфері, різних елементів і сполук у земній корі. Так, за 600 млн років за рахунок неповної оборотності вуглецю у викопних осадках накопичились величезні запаси речовин, які містять вуглець (вапняки, бітуми, вугілля, нафта та ін.), вони становлять 1017 т.
Список використаної літератури:
1. Будыко М И Глобальная экология. - М.. Мысль, 1977.
2. Величковский Б Т, Кирпичев В И, Суравегина И Т Здоровье человека и окружающая среда. - М.. Новая шк., 1997.
3. Єлісєєв А Т" Охорона праці. - К., 1995.
4. Корсак К В, Плахоттк О В Основи екологи. - 2-ге вид. - К.. МАУП, 2000.
5. Лапт В М Безпека життєдіяльності людини. - К.. Знання, Л.. Вид-во ЛБК НБУ, 1999.
6. Малишко М І Основи екологічного права України. - К.. МАУП, 1998.
7. Моисеев Н Н Еще раз о проблеме коэволюции // Экология и жизнь. - 1998. - № 2.
8. Окружающая среда (споры о будущем) / А. М. Рябчиков, И. И. Альт-шулер, С. П. Горшков и др. - М.. Мысль, 1983.
Loading...

 
 

Цікаве