Параграф 24, ГДЗ к учебнику по биологии 11 класс Пасечник с ответом на вопросы (Линия жизни)

Экосистема - это система, состоящая из сообщества живых организмов (биоценоз) и их среды обитания (биотоп), которые взаимодействуют друг с другом и с окружающей средой.

В экосистеме происходит обмен веществом и энергией, что обеспечивает жизнедеятельность всех ее компонентов.

Да, биосферу можно считать глобальной экосистемой, поскольку она включает все экосистемы Земли и представляет собой сложную сеть взаимодействий между живыми организмами и неживой природой на планетарном уровне.

Масса живого вещества в биосфере составляет примерно 0,0001% от массы земной коры, потому что большая часть вещества на Земле находится в форме минералов и горных пород, а не в виде живых организмов.

Хотя ежегодно производится около 0,1% от существующей массы живого вещества, это не приводит к значительному накоплению, так как живые организмы постоянно умирают и разлагаются, возвращая вещества в круговорот.

Биосфера называется глобальной экосистемой, потому что она охватывает все экосистемы на планете и включает в себя все живые организмы, взаимодействующие друг с другом и с окружающей средой, что делает ее единой системой.

В состав биосферы входят:

• Живое вещество (растения, животные, микроорганизмы).

• Биогенное вещество (органические и минеральные продукты, созданные живыми организмами).

• Биокосное вещество (взаимодействие живых организмов с неживой природой, например, почва, вода, атмосфера).

• Косное (мёртвое) вещество, образованное в результате абиогенных процессов.

Границы биосферы определяются верхней границей жизни в атмосфере (озоновый экран на высоте 16-20 км), нижней границей жизни в океанах (до 11 км в Марианской впадине) и верхними горизонтами литосферы, где жизнь сосредоточена в почвенном слое.

Учение Вернадского о биосфере подчеркивает, что:

• Биосфера является планетарной оболочкой, где существует жизнь.

• Живое вещество играет ключевую роль в геохимических процессах и изменении облика Земли.

• Эволюция биосферы происходит под влиянием как биотических, так и абиотических факторов.

Живое вещество активно участвует в преобразовании окружающей среды, влияя на состав атмосферы, формирование почвы и круговорот химических элементов, что, в свою очередь, способствует эволюции как живых организмов, так и самой биосферы.

Ноосфера - это стадия развития биосферы, когда деятельность человека становится основным фактором, влияющим на ее развитие.

Понятие возникло для обозначения нового состояния биосферы, в котором разумная деятельность человека направляет эволюционные процессы.

Учение о биосфере, созданное выдающимся русским ученым Владимиром Ивановичем Вернадским, является одним из фундаментальных достижений естествознания XX века. Оно рассматривает Землю как единую систему, где живое и неживое находятся в тесной взаимосвязи и взаимодействии. Однако формирование этого учения было обусловлено многовековой эволюцией научной мысли, вклад в которую внесли многие ученые.

Предшественники Вернадского:

• Жан Батист Ламарк (1744-1829) - французский натуралист, один из основателей эволюционной теории. В своих трудах он подчеркивал важность взаимодействия живых организмов с окружающей средой и их способность адаптироваться к изменяющимся условиям. Ламарк также отмечал влияние живых организмов на формирование геологических процессов, что является ключевой идеей в учении о биосфере.

• Чарльз Дарвин (1809-1882) - английский натуралист, создатель теории естественного отбора. Он раскрыл механизмы эволюционного процесса, продемонстрировав влияние среды на живые организмы и их взаимодействие в экосистемах. Эти идеи стали фундаментом для понимания роли живого вещества в биосфере.

• Александр Гумбольдт (1769-1859) - немецкий естествоиспытатель, один из основоположников географии и биогеографии. Он провел масштабные исследования природных комплексов и взаимосвязей между ними, в частности, обращая внимание на влияние живых организмов на ландшафты. Гумбольдт впервые высказал идею о единстве жизненных форм на планете, что стало важным шагом на пути к формированию учения о биосфере.

• Эдуард Леруа (1871-1954) - французский философ, один из первых ученых, который использовал термин "биосфера" в современном значении. Он рассматривал ее как сложную систему, состоящую из живого вещества, земной коры и атмосферы, подчеркивая тесную связь между ними. Леруа также отмечал роль жизни в формировании ландшафтов и окружающей среды.

• Пьер Тейяр де Шарден (1881-1955) - французский палеонтолог и философ, исследовавший эволюцию человечества и его место в биосфере. Он рассматривал биосферу как динамическую систему, развивающуюся в направлении сложности и сознания. Шарден признавал влияние живого вещества на формирование геологических процессов и подчеркивал важность сохранения биосферы как основы для развития человечества.

Вклад Вернадского

Вернадский, обобщая и развивая идеи своих предшественников, сформировал учение о биосфере, которое отличалось системным подходом и опиралось на данные различных наук - геологии, биологии, химии, физики. Ключевые идеи Вернадского:

1. Биосфера - это глобальная оболочка Земли, определяющая ее состояние и эволюцию. Живое вещество - главный фактор, влияющий на химический состав и геологические процессы на планете.

2. Биосфера - это динамическая система, в которой происходит постоянный обмен вещества и энергии между живым и неживым. Это объединяет биосферу в единое целое и обеспечивает ее устойчивость.

3. Человек - часть биосферы, оказывающая влияние на ее состояние. С развитием цивилизации возрастает антропогенное влияние, которое может привести к изменению биогеохимических циклов и нарушению устойчивости биосферы.

Современные исследования

Учение Вернадского продолжает развиваться и обогащаться в современных исследованиях, особенно в связи с глобальными проблемами окружающей среды и климатическими изменениями. Современные ученые исследуют влияние человека на биосферу, разрабатывают стратегии устойчивого развития и сохранения биоразнообразия.

Учение о биосфере сегодня играет ключевую роль в экологических науках, помогая нам осознать важность сохранения баланса в отношениях между живыми организмами и окружающей средой. Углубление наших знаний о биосфере является необходимым шагом для обеспечения устойчивого будущего планеты.

* Презентация доступна для скачивания по ссылке внизу страницы.

1. Неравномерное распределение биомассы:

Зеленые растения составляют 99,2% биомассы суши, что говорит о ключевой роли фотосинтеза в поддержании жизни на Земле.

В океане животные и микроорганизмы составляют 93,7% биомассы. Это связано с более сложной пищевой цепью и большим количеством трофических уровней в океане.

Океан занимает большую часть поверхности Земли, его биомасса составляет всего 0,13% от общей биомассы. Это объясняется ограниченностью ресурсов и сложностью условий жизни в океане.

2. Различия в видовом разнообразии:

96% всех видов животных - беспозвоночные. Это свидетельствует о высокой адаптивности и разнообразии жизни в разных условиях, от почвы до водных экосистем.

Млекопитающие, составляющие всего 1% от общего количества животных, занимают значительную нишу в биосфере, что подтверждает их важную роль в экосистемах.

Несмотря на меньшее количество видов по сравнению с животными, растения составляют подавляющую часть общей биомассы. Это связано с их способностью к фотосинтезу и производству органических веществ.

3. Значимость биомассы:

Биомасса живых организмов составляет всего 0,01-0,02% от косного вещества биосферы. Это говорит о том, что жизнь, несмотря на свое разнообразие, нужно беречь и охранять.

4. Взаимосвязь между организмами и средой:

Распределение биомассы по экосистемам отражает специфические условия среды, к которым адаптировались живые организмы. Например, преобладание растений на суше связано с наличием солнечного света и углекислого газа.

Деятельность человека оказывает значительное влияние на биосферу и ее биомассу. Загрязнение, вырубка лесов, изменение климата и другие факторы угрожают устойчивости экосистем.

Человечество стало силой геологического масштаба, потому что его деятельность оказывает значительное влияние на природные процессы:

1. Изменение климата: возникновение парниковых газов в результате сжигания ископаемого топлива ведет к глобальному потеплению.

2. Масштабная вырубка лесов под сельскохозяйственные удобрения и другие цели уменьшает биоразнообразие, ухудшает качество воздуха.

3. Загрязнение воды, воздуха и почвы токсичными веществами угрожает жизни на планете.

Да, люди могут усовершенствовать биосферу, но это требует осознанного и ответственного подхода к природопользованию, направленного на сохранение экосистем и устойчивое развитие, чтобы минимизировать негативное воздействие на окружающую среду.

➢ Разработка экологически чистых технологий, переход на возобновляемые источники энергии, борьба с пластиковым загрязнением - все это может улучшить состояние планеты.

➢ Создание заповедников, восстановление исчезающих видов, ограничение незаконной охоты и вырубки лесов - важные шаги в этом направлении.

➢ Улучшение сельского хозяйства.