თავის შესახებ

1. შესავალი

2. ანალიტიკური ნაწილი

2.1. ბიოსფეროს სტრუქტურა ...................................................... .......................................... 4

2.2. ბიოსფეროს ევოლუცია ..................................................... ................................... 6

2.3. ბუნებრივი რესურსები და მათი გამოყენება................................................ ..................... 8

2.4. ბიოსფეროს სტაბილურობა ..................................................... ................................... 10

2.5. ეკოსისტემების ბიოპროდუქტიულობა ..................................................... ............. 12

2.6. ბიოსფერო და ადამიანი. ნოოსფერო...................................................... ............. 15

2.7. ადამიანური ფაქტორის როლი ბიოსფეროს განვითარებაში................................... 16

2.8. ბიოსფეროს ეკოლოგიური პრობლემები ..................................................... ...................... 17

2.9. ბუნების დაცვა და რაციონალური გარემოს მართვის პერსპექტივები. 17

3. დასკვნა

შესავალი

სიტყვასიტყვით თარგმნილი, ტერმინი „ბიოსფერო“ ნიშნავს სიცოცხლის სფეროს და ამ გაგებით იგი პირველად შემოიტანა მეცნიერებაში 1875 წელს ავსტრიელმა გეოლოგმა და პალეონტოლოგმა ედუარდ სუესმა (1831 - 1914). თუმცა, მანამდე დიდი ხნით ადრე, სხვა სახელებით, კერძოდ "სიცოცხლის სივრცე", "ბუნების სურათი", "დედამიწის ცოცხალი გარსი" და ა.შ., მის შინაარსს მრავალი სხვა ბუნებისმეტყველი თვლიდა.

თავდაპირველად, ყველა ეს ტერმინი გულისხმობდა მხოლოდ ჩვენს პლანეტაზე მცხოვრები ცოცხალი ორგანიზმების მთლიანობას, თუმცა ხანდახან მათი კავშირი გეოგრაფიულ, გეოლოგიურ და კოსმიურ პროცესებთან იყო მითითებული, მაგრამ ამავე დროს, ყურადღება მიიპყრო ცოცხალი ბუნების ძალებზე დამოკიდებულებაზე. და არაორგანული ბუნების ნივთიერებები. თვით ტერმინის „ბიოსფეროს“ ავტორმა, ე. სუესმაც კი, თავის წიგნში „დედამიწის სახე“, რომელიც გამოქვეყნდა ტერმინის შემოღებიდან თითქმის ოცდაათი წლის შემდეგ (1909), ვერ შეამჩნია ბიოსფეროს საპირისპირო ეფექტი და. იგი განმარტა, როგორც „ორგანიზმების ერთობლიობა, რომლებიც შეზღუდულია სივრცეში და დროში და ცხოვრობენ დედამიწის ზედაპირზე“.

პირველი ბიოლოგი, რომელმაც ნათლად მიუთითა ცოცხალი ორგანიზმების უზარმაზარ როლზე დედამიწის ქერქის ფორმირებაში, იყო J.B. Lamarck (1744 - 1829). მან ხაზი გაუსვა, რომ ყველა ნივთიერება, რომელიც მდებარეობს დედამიწის ზედაპირზე და ქმნის მის ქერქს, წარმოიქმნება ცოცხალი ორგანიზმების აქტივობის გამო.

ბიოსფერო (თანამედროვე გაგებით) არის დედამიწის ერთგვარი გარსი, რომელიც შეიცავს ცოცხალი ორგანიზმების მთელ მთლიანობას და პლანეტის ნივთიერების იმ ნაწილს, რომელიც უწყვეტ გაცვლაშია ამ ორგანიზმებთან.

ბიოსფერო მოიცავს ატმოსფეროს ქვედა ნაწილს, ჰიდროსფეროს და ლითოსფეროს ზედა ნაწილს.

ყველა ცოცხალი ორგანიზმი, რომელიც ბინადრობს ჩვენს პლანეტაზე, თავისთავად არ არსებობს, ისინი დამოკიდებულნი არიან გარემოზე და განიცდიან მის გავლენას. ეს არის მრავალი გარემო ფაქტორის ზუსტად კოორდინირებული კომპლექსი და ცოცხალი ორგანიზმების მათთან ადაპტაცია განსაზღვრავს ორგანიზმების ყველა სახის ფორმის არსებობის შესაძლებლობას და მათი ცხოვრების ყველაზე მრავალფეროვან ფორმირებას.

ცოცხალი ბუნება კომპლექსურად ორგანიზებული, იერარქიული სისტემაა. ცოცხალი მატერიის ორგანიზების რამდენიმე დონე არსებობს.

1.მოლეკულური. ნებისმიერი ცოცხალი სისტემა ვლინდება ბიოლოგიური მაკრომოლეკულების: ნუკლეინის მჟავების, პოლისაქარიდების და სხვა მნიშვნელოვანი ორგანული ნივთიერებების ურთიერთქმედების დონეზე.

2. ფიჭური.უჯრედი არის დედამიწაზე მცხოვრები ყველა ცოცხალი ორგანიზმის რეპროდუქციისა და განვითარების სტრუქტურული და ფუნქციური ერთეული. არ არსებობს სიცოცხლის არაუჯრედული ფორმები და ვირუსების არსებობა მხოლოდ ამ წესს ადასტურებს, რადგან მათ შეუძლიათ აჩვენონ ცოცხალი სისტემების თვისებები მხოლოდ უჯრედებში.

3. ორგანული.ორგანიზმი არის განუყოფელი უჯრედული ან მრავალუჯრედიანი ცოცხალი სისტემა, რომელსაც შეუძლია დამოუკიდებელი არსებობა. მრავალუჯრედული ორგანიზმი იქმნება ქსოვილებისა და ორგანოების კრებულით, რომლებიც სპეციალიზირებულია სხვადასხვა ფუნქციების შესასრულებლად.

4. პოპულაცია-სახეობა.სახეობა გაგებულია, როგორც ინდივიდების ერთობლიობა, რომლებიც მსგავსია სტრუქტურული და ფუნქციური ორგანიზაციით, აქვთ ერთი და იგივე კარიოტიპი და ერთი წარმოშობა და იკავებს გარკვეულ ჰაბიტატს, თავისუფლად ერწყმის ერთმანეთს და აწარმოებს ნაყოფიერ შთამომავლობას, რომელიც ხასიათდება მსგავსი ქცევით და გარკვეული ურთიერთობებით. სხვა სახეობები და უსულო ბუნების ფაქტორები.

ერთი და იგივე სახეობის ორგანიზმების ერთობლიობა, გაერთიანებული საერთო ჰაბიტატით, ქმნის პოპულაციას, როგორც ზეორგანიზმული წესრიგის სისტემას. ამ სისტემაში ხორციელდება უმარტივესი, ელემენტარული ევოლუციური გარდაქმნები.

5. ბიოგეოცენოტიკური.ბიოგეოცენოზი არის საზოგადოება, სხვადასხვა სახეობის ორგანიზმების ერთობლიობა და ორგანიზაციის განსხვავებული სირთულის ყველა ფაქტორი მათი სპეციფიკური ჰაბიტატის - ატმოსფეროს, ჰიდროსფეროს და ლითოსფეროს კომპონენტები.

6.ბიოსფერო.ბიოსფერო არის სიცოცხლის ორგანიზების უმაღლესი დონე ჩვენს პლანეტაზე. შეიცავს ცოცხალ მატერიას - ყველა ცოცხალი ორგანიზმის მთლიანობას, არაცოცხალ ან ინერტულ და ბიოინერტულ ნივთიერებას (ნიადაგს).

ანალიტიკური ნაწილი.

1. ბიოსფეროს სტრუქტურა.

ბიოსფერო მოიცავს: ცოცხალი მატერია, წარმოიქმნება ორგანიზმების კრებულით; მკვებავი, რომელიც იქმნება ორგანიზმების სასიცოცხლო აქტივობის პროცესში (ატმოსფერული აირები, ქვანახშირი, ზეთი, ტორფი, კირქვა და სხვ.); ინერტული ნივთიერება, რომელიც წარმოიქმნება ცოცხალი ორგანიზმების მონაწილეობის გარეშე; ბიოინერტული ნივთიერება, რომელიც არის ორგანიზმების სასიცოცხლო აქტივობისა და არაბიოლოგიური პროცესების ერთობლივი შედეგი (მაგალითად, ნიადაგი).

ბიოსფეროს ინერტული მატერია.

ბიოსფეროს საზღვრები განისაზღვრება გარემო ფაქტორებით, რომლებიც შეუძლებელს ხდის ცოცხალი ორგანიზმების არსებობას. ზედა საზღვარი გადის პლანეტის ზედაპირიდან დაახლოებით 20 კმ სიმაღლეზე და შემოიფარგლება ოზონის ფენით, რომელიც ბლოკავს მზის სიცოცხლის დამღუპველ მოკლე ტალღის სიგრძის ულტრაიისფერ გამოსხივებას. ამრიგად, ცოცხალი ორგანიზმები შეიძლება არსებობდნენ ტროპოსფეროში და ქვედა სტრატოსფეროში. დედამიწის ქერქის ჰიდროსფეროში ორგანიზმები შეაღწევენ მსოფლიო ოკეანის მთელ სიღრმეს - 10-11 კმ-მდე. ლითოსფეროში სიცოცხლე გვხვდება 3,5-7,5 კმ სიღრმეზე, რაც განისაზღვრება დედამიწის შიდა ტემპერატურით და თხევადი წყლის შეღწევის მდგომარეობით.

ატმოსფერო.

ატმოსფეროს ქიმიური შემადგენლობის უპირატესი ელემენტები: N 2 (78%), O 2 (21%), CO 2 (0,03%). ატმოსფეროს მდგომარეობა დიდ გავლენას ახდენს ფიზიკურ, ქიმიურ და ბიოლოგიურ პროცესებზე დედამიწის ზედაპირზე და წყლის გარემოში. ბიოლოგიური პროცესებისთვის ყველაზე მნიშვნელოვანია: ჟანგბადი, რომელიც გამოიყენება მკვდარი ორგანული ნივთიერებების სუნთქვისა და მინერალიზაციისთვის, ნახშირორჟანგი, რომელიც მონაწილეობს ფოტოსინთეზში და ოზონი, რომელიც იცავს დედამიწის ზედაპირს მყარი ულტრაიისფერი გამოსხივებისგან. აზოტი, ნახშირორჟანგი და წყლის ორთქლი წარმოიქმნა ძირითადად ვულკანური აქტივობის გამო, ხოლო ჟანგბადი ფოტოსინთეზის შედეგად.

ჰიდროსფერო.

ჰიდროსფეროს ქიმიური შემადგენლობის უპირატესი ელემენტები: Na +, Mg 2+, Ca 2+, Cl -, S, C. წყალი ბიოსფეროს უმნიშვნელოვანესი კომპონენტი და ცოცხალი ორგანიზმების არსებობის ერთ-ერთი აუცილებელი ფაქტორია. . მისი ძირითადი ნაწილი (95%) მდებარეობს მსოფლიო ოკეანეში, რომელიც იკავებს დედამიწის ზედაპირის დაახლოებით 70%-ს და შეიცავს 1300 მილიონ კმ 3. ზედაპირული წყლები (ტბები, მდინარეები) მოიცავს მხოლოდ 0,182 მილიონი კმ 3, ხოლო ცოცხალ ორგანიზმებში წყლის რაოდენობა მხოლოდ 0,001 მილიონი კმ 3. მყინვარები შეიცავს წყლის მნიშვნელოვან მარაგს (24 მილიონი კმ 3). დიდი მნიშვნელობა აქვს წყალში გახსნილ გაზებს: ჟანგბადს და ნახშირორჟანგს. მათი რაოდენობა მნიშვნელოვნად განსხვავდება ტემპერატურისა და ცოცხალი ორგანიზმების არსებობის მიხედვით. წყალში 60-ჯერ მეტი ნახშირორჟანგია, ვიდრე ატმოსფეროში. ჰიდროსფერო ჩამოყალიბდა ლითოსფეროს განვითარებასთან დაკავშირებით, რომელმაც დედამიწის გეოლოგიური ისტორიის განმავლობაში გამოუშვა დიდი რაოდენობით წყლის ორთქლი.

ლითოსფერო.

ჰიდროსფეროს ქიმიური შემადგენლობის უპირატესი ელემენტები: O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K. ლითოსფეროს შიგნით მცხოვრები ორგანიზმების ძირითადი ნაწილი განლაგებულია ნიადაგის ფენაში, რომლის სიღრმე არ აღემატება რამდენიმეს. მეტრი. ნიადაგი მოიცავს ქანების განადგურების დროს წარმოქმნილ მინერალებს, ხოლო ორგანულ ნივთიერებებს - ორგანიზმების ნარჩენ პროდუქტებს.

ცოცხალი ორგანიზმები (ცოცხალი მატერია).

მიუხედავად იმისა, რომ ბიოსფეროს საზღვრები საკმაოდ ვიწროა, მათში ცოცხალი ორგანიზმები ძალიან არათანაბრად არის განაწილებული. მაღალ სიმაღლეებზე და ჰიდროსფეროსა და ლითოსფეროს სიღრმეებში ორგანიზმები შედარებით იშვიათია. სიცოცხლე კონცენტრირებულია ძირითადად დედამიწის ზედაპირზე, ნიადაგში და ოკეანის ზედაპირულ ფენაში. ცოცხალი ორგანიზმების საერთო მასა შეფასებულია 2,43x10 12 ტონაზე, ხმელეთზე მცხოვრები ორგანიზმების ბიომასია 99,2% წარმოდგენილია მწვანე მცენარეებით და 0,8% ცხოველებითა და მიკროორგანიზმებით. ამის საპირისპიროდ, ოკეანეში მცენარეები შეადგენს 6,3%-ს, ხოლო ცხოველებსა და მიკროორგანიზმებს მთლიანი ბიომასის 93,7%. ცხოვრება ძირითადად მიწაზეა ორიენტირებული. ოკეანის მთლიანი ბიომასა მხოლოდ 0,03x10 12 ტონაა, ანუ დედამიწაზე მცხოვრები ყველა არსების ბიომასის 0,13%.

მნიშვნელოვანი ნიმუში შეინიშნება ცოცხალი ორგანიზმების განაწილებაში სახეობრივი შემადგენლობის მიხედვით. სახეობების მთლიანი რაოდენობის 21% მცენარეებია, მაგრამ მათი წვლილი მთლიან ბიომასაში 99%-ია. ცხოველებს შორის სახეობების 96% არის უხერხემლოები და მხოლოდ 4% ხერხემლიანები, რომელთაგან მეათედი ძუძუმწოვარია. ცოცხალი ნივთიერების მასა ბიოსფეროს ინერტული ნივთიერების მხოლოდ 0,01-0,02%-ია, მაგრამ ის წამყვან როლს ასრულებს გეოქიმიურ პროცესებში. ორგანიზმები მეტაბოლიზმისთვის აუცილებელ ნივთიერებებს და ენერგიას გარემოდან იღებენ. ცოცხალი მატერიის შეზღუდული რაოდენობა ხელახლა იქმნება, გარდაიქმნება და იშლება. ყოველწლიურად, მცენარეებისა და ცხოველების სასიცოცხლო აქტივობის წყალობით, ბიომასის დაახლოებით 10% რეპროდუცირებულია.

2. ბიოსფეროს ევოლუცია.

ბიოსფეროს ყველა კომპონენტი მჭიდროდ ურთიერთქმედებს ერთმანეთთან, ქმნის ინტეგრალურ, კომპლექსურად ორგანიზებულ სისტემას, ვითარდება საკუთარი შინაგანი კანონების შესაბამისად და გარე ძალების გავლენის ქვეშ, მათ შორის კოსმოსური (მზის გამოსხივება, გრავიტაციული ძალები, მზის მაგნიტური ველები, მთვარე და სხვა ციური სხეულები)

თანამედროვე იდეების მიხედვით, უსიცოცხლო გეოსფეროს განვითარება, ე.ი. დედამიწის ნივთიერებით წარმოქმნილი გარსი წარმოიშვა ჩვენი პლანეტის არსებობის ადრეულ ეტაპებზე, მილიარდობით წლის წინ. დედამიწის გარეგნობის ცვლილებები დაკავშირებული იყო დედამიწის ქერქში, ზედაპირზე და პლანეტის ღრმა ფენებში მიმდინარე გეოლოგიურ პროცესებთან და გამოიხატებოდა ვულკანური ამოფრქვევებით, მიწისძვრებით, ქერქის მოძრაობებითა და მთის აგებულებით. ასეთი პროცესები ჯერ კიდევ მიმდინარეობს მზის სისტემის უსიცოცხლო პლანეტებსა და მათ თანამგზავრებზე - მარსზე, ვენერასა და მთვარეზე.

სიცოცხლის გაჩენით (თვითგანვითარებადი სტაბილური ფორმები), ჯერ ნელა და სუსტად, შემდეგ უფრო სწრაფად და მნიშვნელოვნად, ცოცხალი მატერიის გავლენა დედამიწის გეოლოგიურ პროცესებზე დაიწყო.

ცოცხალი მატერიის აქტივობამ, რომელმაც შეაღწია პლანეტის ყველა კუთხეში, განაპირობა ახალი წარმონაქმნის - ბიოსფეროს - გეოლოგიური და ბიოლოგიური სხეულების მჭიდროდ დაკავშირებული ერთიანი სისტემის გაჩენა და ენერგიისა და მატერიის ტრანსფორმაციის პროცესები. ცოცხალი მატერიის მიერ განხორციელებულმა გარდაქმნებმა მიაღწია პლანეტურ პროპორციებს, რაც მნიშვნელოვნად ცვლის დედამიწის გარეგნობას და ევოლუციას.

ასე, მაგალითად, ფოტოსინთეზის პროცესის შედეგად - მწვანე მცენარეების აქტივობა, ჩამოყალიბდა ატმოსფეროს თანამედროვე აირის შემადგენლობა, მასში გაჩნდა ჟანგბადი. თავის მხრივ, ფოტოსინთეზის აქტივობაზე მნიშვნელოვნად მოქმედებს ატმოსფეროში ნახშირორჟანგის კონცენტრაცია, ტენიანობის და სითბოს არსებობა.

ნიადაგი მთლიანად ცოცხალი ნივთიერების აქტივობის შედეგია ინერტულ (არაცოცხალ) გარემოში. ამ პროცესში გადამწყვეტი როლი ეკუთვნის კლიმატს, ტოპოგრაფიას, მიკროორგანიზმებისა და მცენარეების აქტივობას და დედა ქანებს. ბიოსფერო, რომელიც გაჩნდა და ჩამოყალიბდა 1-2 მილიარდი წლის წინ (ცოცხალი ორგანიზმების პირველი აღმოჩენილი ნაშთები ამ დროით თარიღდება), მუდმივ დინამიურ წონასწორობაში და განვითარებაშია.

ბიოსფეროში, ისევე როგორც ნებისმიერ ეკოსისტემაში, არის წყლის ციკლი, ჰაერის მასების პლანეტარული მოძრაობა, ასევე ბიოლოგიური ციკლი, რომელიც ხასიათდება სიმძლავრით - ქიმიური ელემენტების რაოდენობა, რომლებიც ერთდროულად არიან მოცემულ ეკოსისტემაში ცოცხალი მატერიის ნაწილი და სიჩქარე - ცოცხალი ნივთიერების რაოდენობა, რომელიც წარმოიქმნება და იშლება დროის ერთეულში. შედეგად, დედამიწაზე შენარჩუნებულია ნივთიერებების დიდი გეოლოგიური ციკლი, სადაც თითოეულ ელემენტს ახასიათებს თავისი მიგრაციის სიჩქარე დიდ და მცირე ციკლებში. ბიოსფეროში ცალკეული ელემენტების ყველა ციკლის სიჩქარე მჭიდრო კავშირშია ერთმანეთთან.

ბიოსფეროში მრავალი მილიონი წლის განმავლობაში დამყარებული ენერგიისა და მატერიის ციკლები გლობალური მასშტაბით თვითშენარჩუნებულია, თუმცა ბიოსფეროს შემადგენელი ცალკეული ეკოსისტემების სტრუქტურასა და მახასიათებლებში ადგილობრივი ცვლილებები შეიძლება იყოს მნიშვნელოვანი.

ევოლუციის ადრეულ ეტაპებზეც კი, ცოცხალი მატერია გავრცელდა პლანეტის უსიცოცხლო სივრცეებში, იკავებს სიცოცხლისთვის პოტენციურად მისაწვდომ ადგილს, ცვლის მათ და აქცევს მათ ჰაბიტატებად. და უკვე ძველ დროში, მცენარეების, ცხოველების, მიკროორგანიზმების და სოკოების სიცოცხლის სხვადასხვა ფორმებმა და სახეობებმა დაიკავეს მთელი პლანეტა. ცოცხალი ორგანული ნივთიერებები გვხვდება ოკეანის სიღრმეში, უმაღლესი მთების მწვერვალებზე და პოლარული რეგიონის მარადიულ თოვლებში და ვულკანურ რეგიონებში წყაროების ცხელ წყლებში.

ვერნადსკიმ ცოცხალი მატერიის განაწილების უნარს უწოდა "სიცოცხლის ყველგანმყოფობა".

ბიოსფეროს ევოლუცია მიჰყვა ბიოლოგიური თემების სტრუქტურის გართულების, სახეობების რაოდენობის გამრავლებისა და მათი ადაპტაციის გაუმჯობესების გზას. ევოლუციურ პროცესს თან ახლდა ბიოლოგიური სისტემების: ორგანიზმების, პოპულაციების, თემების მიერ ენერგიისა და მატერიის გარდაქმნის ეფექტურობის მატება.

დედამიწაზე სიცოცხლის ევოლუციის მწვერვალი იყო ადამიანი, რომელმაც, როგორც ბიოლოგიურმა სახეობამ, მრავალრიცხოვან ცვლილებებზე დაყრდნობით, შეიძინა არა მხოლოდ ცნობიერება (მიმდებარე სამყაროს ჩვენების შესანიშნავი ფორმა), არამედ იარაღების დამზადებისა და გამოყენების უნარი. ცხოვრება.

შრომის ხელსაწყოების საშუალებით კაცობრიობამ დაიწყო პრაქტიკულად ხელოვნური გარემოს შექმნა თავისი ჰაბიტატისთვის (დასახლებები, სახლები, ტანსაცმელი, საკვები, მანქანები და მრავალი სხვა). მას შემდეგ ბიოსფეროს ევოლუცია ახალ ფაზაში შევიდა, სადაც ადამიანის ფაქტორი ძლიერ ბუნებრივ მამოძრავებელ ძალად იქცა.

3. ბუნებრივი რესურსები და მათი გამოყენება.

პლანეტის ბიოლოგიური, საკვების ჩათვლით, რესურსები განსაზღვრავენ დედამიწაზე ადამიანის სიცოცხლის შესაძლებლობებს, ხოლო მინერალური და ენერგეტიკული რესურსები ემსახურება ადამიანის საზოგადოების მატერიალური წარმოების საფუძველს. პლანეტის ბუნებრივ რესურსებს შორის არის ამომწურავიდა ამოუწურავირესურსები.

ამოუწურავი რესურსები.

ამოუწურავი რესურსები იყოფა კოსმოსად, კლიმატად და წყალად. ეს არის მზის რადიაციის, ზღვის ტალღების და ქარის ენერგია. პლანეტაზე ჰაერისა და წყლის უზარმაზარი მასის გათვალისწინებით, ატმოსფერული ჰაერი და წყალი ამოუწურავად ითვლება. შერჩევა შედარებითია. მაგალითად, მტკნარი წყალი უკვე შეიძლება ჩაითვალოს სასრულ რესურსად, რადგან წყლის მწვავე დეფიციტი წარმოიშვა მსოფლიოს ბევრ რეგიონში. შეიძლება ვისაუბროთ მისი განაწილების არათანაბარობაზე და დაბინძურების გამო გამოყენების შეუძლებლობაზე. ატმოსფერული ჟანგბადი ასევე პირობითად ითვლება ამოუწურავ რესურსად.

თანამედროვე გარემოსდაცვითი მეცნიერები თვლიან, რომ ატმოსფერული ჰაერისა და წყლის გამოყენების ტექნოლოგიის ამჟამინდელი დონით, ეს რესურსები ამოუწურავად შეიძლება ჩაითვალოს მხოლოდ მათი ხარისხის აღდგენისკენ მიმართული ფართომასშტაბიანი პროგრამების შემუშავებისა და განხორციელებისას.

ამოწურული რესურსები.

ამოწურვადი რესურსები იყოფა განახლებად და არაგანახლებად.

განახლებადი რესურსები მოიცავს ფლორასა და ფაუნას და ნიადაგის ნაყოფიერებას. განახლებად ბუნებრივ რესურსებს შორის ტყეები დიდ როლს თამაშობენ ადამიანის ცხოვრებაში. ტყეს არცთუ მცირე მნიშვნელობა აქვს როგორც გეოგრაფიულ და გარემოსდაცვით ფაქტორს. ტყეები ხელს უშლის ნიადაგის ეროზიას და ინარჩუნებს ზედაპირულ წყალს, ე.ი. ემსახურება როგორც ტენიანობის აკუმულატორების და ხელს უწყობს მიწისქვეშა წყლების დონის შენარჩუნებას. ტყეებში ცხოვრობენ ადამიანებისთვის მატერიალური და ესთეტიკური ღირებულების მქონე ცხოველები: ჩლიქოსნები, ბეწვიანი ცხოველები და ნადირი. ჩვენს ქვეყანაში ტყეებს უჭირავს მისი მთლიანი მიწის მასის დაახლოებით 30% და წარმოადგენს ერთ-ერთ ბუნებრივ რესურსს.

არაგანახლებადი რესურსები მოიცავს მინერალებს. ადამიანების მიერ მათი გამოყენება ნეოლითის ეპოქაში დაიწყო. პირველი ლითონები, რომლებიც გამოიყენეს, იყო ოქრო და სპილენძი. მათ შეძლეს სპილენძის, კალის, ვერცხლის და ტყვიის შემცველი მადნების მოპოვება უკვე 4000 წ. ამჟამად ადამიანმა თავისი სამრეწველო საქმიანობის სფეროში შემოიტანა ცნობილი მინერალური რესურსების უპირატესი ნაწილი. თუ ცივილიზაციის გარიჟრაჟზე ადამიანი იყენებდა მხოლოდ 20-მდე ქიმიურ ელემენტს თავისი საჭიროებისთვის, მე-20 საუკუნის დასაწყისში - დაახლოებით 60, მაგრამ ახლა 100-ზე მეტი - თითქმის მთელი პერიოდული ცხრილი. ყოველწლიურად მოიპოვება დაახლოებით 100 მილიარდი ტონა მადანი, საწვავი და მინერალური სასუქი (მოპოვებული გეოსფეროდან), რაც იწვევს ამ რესურსების ამოწურვას. უფრო და უფრო მეტი სხვადასხვა საბადო, ქვანახშირი, ნავთობი და გაზი მოიპოვება დედამიწის ნაწლავებიდან. თანამედროვე პირობებში დედამიწის ზედაპირის მნიშვნელოვანი ნაწილი გუთანია ან წარმოადგენს შინაური ცხოველების სრულად ან ნაწილობრივ გაშენებულ საძოვრებს. მრეწველობისა და სოფლის მეურნეობის განვითარება დიდ ფართობებს მოითხოვდა ქალაქების, სამრეწველო საწარმოების, მინერალური რესურსების განვითარებისა და კომუნიკაციების მშენებლობისთვის. ამრიგად, დღეისათვის მიწის დაახლოებით 20% გარდაქმნილია ადამიანთა მიერ.

მიწის ზედაპირის მნიშვნელოვანი ტერიტორიები გამორიცხულია ადამიანის ეკონომიკური აქტივობიდან მასზე სამრეწველო ნარჩენების დაგროვებისა და ტერიტორიების გამოყენების შეუძლებლობის გამო, სადაც ხდება სამთო და მინერალური რესურსების მოპოვება.

ადამიანი ყოველთვის იყენებდა გარემოს ძირითადად რესურსების წყაროდ, თუმცა, ძალიან დიდი ხნის განმავლობაში, მის საქმიანობას ბიოსფეროზე შესამჩნევი გავლენა არ მოუხდენია. მხოლოდ გასული საუკუნის ბოლოს, ეკონომიკური საქმიანობის გავლენით ბიოსფეროში ცვლილებებმა მიიპყრო მეცნიერთა ყურადღება. ეს ცვლილებები სულ უფრო მატულობს და ახლა ადამიანურ ცივილიზაციას შეეხო. ცხოვრების პირობების გაუმჯობესების მცდელობისას კაცობრიობა მუდმივად ზრდის მატერიალური წარმოების ტემპს, შედეგებზე ფიქრის გარეშე. ამ მიდგომით, ბუნებიდან აღებული რესურსების უმეტესი ნაწილი მას უბრუნდება ნარჩენების სახით, ხშირად ტოქსიკური ან უვარგისი გასატანად. ეს საფრთხეს უქმნის როგორც ბიოსფეროს არსებობას, ასევე თავად ადამიანს.

4. ბიოსფეროს სტაბილურობა.

როგორია ბიოსფეროს სტაბილურობა, ანუ მისი უნარი, დაუბრუნდეს პირვანდელ მდგომარეობას ნებისმიერი შემაშფოთებელი გავლენის შემდეგ? ძალიან დიდია. ბიოსფერო არსებობს დაახლოებით 3,8 მილიარდი წლის განმავლობაში (მზე და პლანეტები დაახლოებით 4,6 მილიარდი) და ამ ხნის განმავლობაში მისი ევოლუცია არ შეწყვეტილა: ეს გამომდინარეობს იქიდან, რომ ყველა ცოცხალ ორგანიზმს, ვირუსებიდან დაწყებული ადამიანებამდე, აქვს იგივე გენეტიკური ა. კოდი ჩაწერილია დნმ-ის მოლეკულაში და მათი ცილები აგებულია 20 ამინომჟავისგან, იგივე ყველა ორგანიზმში. და რაც არ უნდა დიდი იყო შემაშფოთებელი გავლენა და ზოგიერთი მათგანი შეიძლება კლასიფიცირდეს როგორც გლობალური კატასტროფა, რამაც მრავალი სახეობის გადაშენება გამოიწვია, ბიოსფეროში ყოველთვის იყო შიდა რეზერვები აღდგენისა და განვითარებისთვის.

მხოლოდ ბოლო 570 მილიონი წლის განმავლობაში ექვსი დიდი კატასტროფა მოხდა. ერთ-ერთი მათგანის შედეგად 40%-ზე მეტით შემცირდა ზღვის ცხოველების ოჯახების რაოდენობა. უდიდესმა კატასტროფამ პერმისა და ტრიასული პერიოდის საზღვარზე (240 მილიონი წლის წინ) გამოიწვია სახეობების დაახლოებით 70% -ის გადაშენება, ხოლო ცარცული და მესამეული პერიოდის საზღვარზე მომხდარმა კატასტროფამ (67 მილიონი წლის წინ) გამოიწვია სახეობების თითქმის ნახევრის გადაშენება (მაშინ გადაშენდნენ დინოზავრებიც).

ასეთი კატაკლიზმების მიზეზები შეიძლება განსხვავებული იყოს: კლიმატის გაციება, დიდი ვულკანური ამოფრქვევები ლავის ფართო გამოფრქვევით, ოკეანის უკანდახევა, დიდი მეტეორიტების ზემოქმედება - ბიოტა ჯერ კიდევ განვითარებულია, ერგება გარემოს და ამავე დროს ახდენს ძლიერ გარდამქმნელ გავლენას. უკანასკნელი. ატმოსფერული ჟანგბადის წარმოქმნა და მისი კონცენტრაციის მატება, სხვათა შორის, ასევე კატასტროფული აღმოჩნდა ზოგიერთი სახეობისთვის - ისინი გადაშენდნენ, ამავე დროს დაჩქარდა სხვების განვითარება. შესაბამისად შემცირდა ნახშირორჟანგის შემცველობა ატმოსფეროში. ნახშირბადმა დაიწყო დაგროვება ბიოტაში და დეტრიტებში (მკვდარი ორგანული ნივთიერებები: ფოთლების ნაგავი, გამხმარი ხეები, ტორფი, ქვანახშირი, ზეთი) და გადაკეთდა ნახშირად, ზეთად და გაზად. ოკეანეებში, ზღვის ორგანიზმების ჭურვიდან და ჩონჩხებიდან წარმოიქმნა კარბონატების (კირქვა, ცარცი, მარმარილო) და სილიკატების სქელი საზღვაო საბადოები. ზოლიანი რკინის საბადოები, რომლებიც ქმნიან რკინის მთავარ სამრეწველო მარაგს, მათ შორის კურსკის მაგნიტური ანომალიის მარაგებს, წარმოიქმნა დაახლოებით 2 მილიარდი წლის წინ ფოტოსინთეზური ბაქტერიების მიერ გამოთავისუფლებული ჟანგბადის გავლენის ქვეშ (მხოლოდ ამის შემდეგ დაიწყო ჟანგბადის დაგროვება ატმოსფეროში. ). რიგი ორგანიზმები, რომლებიც აგროვებენ გარკვეულ ელემენტებს, მონაწილეობდნენ სხვა მინერალების საბადოების შექმნაში.

ბიოტამ გაიარა უზარმაზარი ევოლუციური გზა უმარტივესი ორგანიზმებიდან ცხოველებამდე და მცენარეებამდე და მიაღწია სახეობათა მრავალფეროვნებას, რომელსაც მკვლევარები აფასებენ 2-10 მილიონი სახეობის ცხოველს, მცენარეს და მიკროორგანიზმს, რომელთაგან თითოეულმა დაიკავა საკუთარი ეკოლოგიური ნიშა.

ბიოტას მდგომარეობა განისაზღვრება ძირითადად გარემოს ფიზიკოქიმიური მახასიათებლებით. ჩვენ ვუწოდებთ ატმოსფეროს, ჰიდროსფეროს და მიწის კლიმატის საშუალო გრძელვადიან მახასიათებლებს. ძირითადი კლიმატური მახასიათებელი - ტემპერატურა დედამიწის ზედაპირზე - შედარებით ცოტა შეიცვალა ბიოტას ევოლუციის დროს (საშუალო გლობალური ტემპერატურის ამჟამინდელი მნიშვნელობით 288 0 K (კელვინის შკალა ითვლის გრადუსებს აბსოლუტური ნულიდან, 288 0 = 15 0) იცვლება. ყინულის ხანების გათვალისწინებით, არ აღემატებოდა 10-20 0-ს).

მიუხედავად იმისა, რომ გარემოში მიმდინარე ფიზიკურ და ქიმიურ პროცესებს გარკვეული გავლენა აქვს ეკოსისტემების მდგომარეობაზე და მთლიანად ბიოსფეროზე, ბიოტას საპირისპირო გავლენა გარემოზეც ძლიერია. უფრო მეტიც, ის გავლენას ახდენს როგორც დადებით, ასევე უარყოფით გამოხმაურებებზე, ამიტომ მისი განვითარება ხან აჩქარდება და ხან ნელდება.

მაგრამ ეს ციკლი არ არის დახურული, არა სტაციონარული, როგორც ნაჩვენებია გეოლოგიური მონაცემებით და თეორიული მოდელებით, რომლებიც შეიცავს CO 2 ატმოსფეროში (და ასოცირებული O 2 შემცველობა) ბოლო 570 მილიონი წლის განმავლობაში განმეორებით მერყეობდა და CO 2-ის რაოდენობა ყოველ ჯერზე. შემცირდა ან გაიზარდა რამდენჯერმე ერთხელ. ზოგიერთ შემთხვევაში ეს ხელს უწყობდა ბიოტას განვითარებას, ზოგიერთში კი ხელს უშლიდა.

ნელი გეოქიმიური ციკლი ასევე არ არის დახურული: CO 2 ატმოსფეროში ვულკანების მეშვეობით შედის და იხარჯება ქანების გამოფიტვაზე და ბიოტას წარმოქმნაზე. ატმოსფერული ნახშირბადის ნაწილი დიდი ხნის განმავლობაში დეპონირდება და იმარხება, რაც ქმნის წიაღისეული საწვავის მარაგს, გამოთავისუფლებული ჟანგბადი კი ატმოსფეროში შედის. შედეგად, 4 მილიარდ წელზე მეტი ხნის განმავლობაში, CO 2-ის კონცენტრაცია ატმოსფეროში 100-1000-ჯერ შემცირდა (ვულკანიზმის შესუსტების გამო, დედამიწის ნაწლავებში რადიოაქტიური ელემენტების მოხმარების შედეგად), რაც უარყოფითად მოქმედებს დაზარალდა მცენარის კვება. ამავდროულად, ატმოსფეროში ჟანგბადის დაგროვებამ მკვეთრად დააჩქარა ბიოტას განვითარება, მაგრამ არ იყო სასარგებლო ყველაზე ანაერობული (ჟანგბადის გარეშე) ორგანიზმებისთვის, რომელთა სასიცოცხლო აქტივობის შედეგად ჟანგბადი გამოჩნდა. ისინი თითქმის მთლიანად შეიცვალა ახლად წარმოქმნილი აერობული ორგანიზმებით.

ბიოტას დიდმა გავლენამ გარემოზე მიიყვანა ზოგიერთი მკვლევარი იმ დასკვნამდე, რომ ბიოტას შეეძლო შეენარჩუნებინა გარემოში პირობები, რომლებიც ხელსაყრელი იყო მისი სიცოცხლისთვის. მაგრამ ეს ჰიპოთეზა ეწინააღმდეგება რიგ ფაქტორებს (მასობრივი გადაშენება, მილიარდობით სახეობის გაქრობა), ისევე როგორც დარვინის ევოლუციის თეორიას. ბიოტა არ ინარჩუნებდა ოპტიმალურ გარემო პირობებს ცოცხალი ორგანიზმებისთვის, ამიტომ ბევრი ორგანიზმი და სახეობა ვერ გადარჩებოდა გეოგრაფიული და კლიმატური პირობების ცვლილებას. არსებობს შეფასებები, რომ ბიოსფეროს არსებობის განმავლობაში რამდენიმე მილიარდი სახეობა გაქრა, მაშინ როცა რამდენიმე მილიონი ახლა არსებობს. მაგრამ ორგანიზმებმა, რომლებმაც მოახერხეს გადარჩენა ცვალებად პირობებში, წარმოშვა ახალი სახეობები. ეს იყო გარემო პირობების ცვალებად ადაპტაციამ, რამაც შექმნა მრავალი და ადაპტირებული სახეობა, ანუ ევოლუცია განაპირობა, როგორც დარვინმა პირველად აჩვენა. თუ სწორი იქნებოდა ვარაუდი, რომ გარკვეულ მომენტში არსებულ ბიოტას შეეძლო ეკოლოგიური პარამეტრების შენარჩუნება მათ ოპტიმალურ საზღვრებში, მაშინ ნახშირბადის პერიოდის კლიმატი და მდიდარი მცენარეულობა ახლა შეიძლებოდა არსებობდეს, მაგრამ ბიოტას ევოლუცია შეწყდებოდა.

არსებობს მტკიცებულება, რომ ადამიანების სახეობად გაჩენას ხელი შეუწყო რთულმა გარემო პირობებმა, რომელშიც ჩვენი წინაპრები ცხოვრობდნენ. როდესაც მან ისწავლა მისი არსებობისთვის ხელსაყრელი პირობების შენარჩუნება, მისი, როგორც ბიოლოგიური სახეობის ევოლუცია შეწყდა, რომელიც შეიცვალა საზოგადოების ევოლუციით.

ასე რომ, ბიოტას განვითარების პროცესში იყო მდგრადი განვითარების პერიოდები და კატასტროფების პერიოდები.

5. ეკოსისტემების ბიოპროდუქტიულობა.

სიჩქარე, რომლითაც ეკოსისტემის მწარმოებლები აფიქსირებენ მზის ენერგიას სინთეზირებული ორგანული ნივთიერების ქიმიურ ობლიგაციებში, განსაზღვრავს პროდუქტიულობათემები. მცენარეების მიერ დროის ერთეულზე შექმნილ ორგანულ მასას ე.წ საზოგადოების პირველადი წარმოება. პროდუქტები რაოდენობრივად გამოიხატება მცენარეების სველ ან მშრალ მასაში ან ენერგეტიკულ ერთეულებში - ჯოულების ექვივალენტური რაოდენობა.

მთლიანი პირველადი წარმოება- მცენარეების მიერ შექმნილი ნივთიერების რაოდენობა დროის ერთეულზე ფოტოსინთეზის მოცემული სიჩქარით. ამ წარმოების ნაწილი მიდის თავად მცენარეების სასიცოცხლო აქტივობის შენარჩუნებაზე (სუნთქვაზე დახარჯვა). ეს ნაწილი შეიძლება იყოს საკმაოდ დიდი; იგი მერყეობს მთლიანი პროდუქციის 40-დან 70%-მდე. შექმნილი ორგანული მასის დარჩენილი ნაწილი ახასიათებს წმინდა პირველადი წარმოებას, რომელიც წარმოადგენს მცენარის ზრდის რაოდენობას, ენერგიის რეზერვს მომხმარებლისთვის და დამშლელისთვის. მუშავდება კვებით ჯაჭვებში, გამოიყენება ჰეტეროტროფული ორგანიზმების მასის შესავსებად. მომხმარებელთა მასის ზრდა ერთეულ დროში არის საზოგადოების მეორადი პროდუქტები. იგი გამოითვლება ცალ-ცალკე თითოეული ტროფიკული დონისთვის, რადგან თითოეულ მათგანზე მასის ზრდა ხდება წინადან მომდინარე ენერგიის გამო. ჰეტეროტროფები, რომლებიც შედის ტროფიკულ ჯაჭვებში, საბოლოოდ ცხოვრობენ საზოგადოების წმინდა პირველადი წარმოებით. სხვადასხვა ეკოსისტემებში ისინი სხვადასხვა სისრულით მოიხმარენ მას. თუ პირველადი წარმოების მაჩვენებელი კვების ჯაჭვებში ჩამორჩება მცენარის ზრდის ტემპს, ეს იწვევს მწარმოებლების მთლიანი ბიომასის თანდათანობით ზრდას. ბიომასა გაგებულია, როგორც ორგანიზმების მთლიანი მასა მოცემულ ჯგუფში ან მთლიან საზოგადოებაში.ბიომასა ხშირად გამოიხატება ეკვივალენტური ენერგიის ერთეულებში.

ნაგვის პროდუქტების არასაკმარისი გამოყენება დაშლის ჯაჭვებში იწვევს ორგანული ნივთიერებების დაგროვებას, რაც ხდება, მაგალითად, როდესაც ჭაობები ხდება ტორფიანი და ზედაპირული წყლის ობიექტები გადაჭარბებული. ნივთიერებების დაბალანსებული ციკლის მქონე საზოგადოების ბიომასა შედარებით მუდმივი რჩება, რადგან თითქმის მთელი პირველადი წარმოება იხარჯება კვებისა და რეპროდუქციისთვის.

ეკოსისტემების შესწავლის ენერგეტიკული მიდგომის ყველაზე მნიშვნელოვანი პრაქტიკული შედეგი იყო კვლევის განხორციელება საერთაშორისო ბიოლოგიური პროგრამის ფარგლებში, რომელსაც ატარებდნენ მეცნიერები მთელი მსოფლიოდან 1969 წლიდან დედამიწის პოტენციური ბიოლოგიური პროდუქტიულობის შესასწავლად.

პირველადი ბიოლოგიური პროდუქტების გლობალური განაწილება უკიდურესად არათანაბარია. მცენარეთა სიცოცხლის ყველაზე დიდი აბსოლუტური ზრდა აღწევს საშუალოდ 25 გ დღეში ძალიან ხელსაყრელ პირობებში. დიდ ტერიტორიებზე პროდუქტიულობა არ აღემატება 0,1 გ/მ-ს (ცხელი უდაბნოები და პოლარული უდაბნოები). დედამიწაზე მშრალი ორგანული ნივთიერების მთლიანი წლიური წარმოება 150-200 მილიარდი ტონაა. მისი დაახლოებით მესამედი წარმოიქმნება ოკეანეებში, დაახლოებით ორი მესამედი ხმელეთზე. დედამიწის თითქმის მთელი წმინდა პირველადი წარმოება ემსახურება ყველა ჰეტეროტროფული ორგანიზმის სიცოცხლეს. ენერგია, რომელიც არასაკმარისად არის გამოყენებული მომხმარებლების მიერ, ინახება მათ სხეულებში, წყლის ობიექტების ორგანულ ნალექებში და ნიადაგის ჰუმოსში.

მზის რადიაციის შებოჭვის ეფექტურობა მცენარეულობით მცირდება სითბოს და ტენიანობის ნაკლებობით, ნიადაგის არახელსაყრელი ფიზიკური და ქიმიური თვისებებით და ა.შ. მცენარეულობის პროდუქტიულობა იცვლება არა მხოლოდ ერთი კლიმატური ზონიდან მეორეზე გადასვლისას, არამედ თითოეულ ზონაში.

მსოფლიოს ხუთი კონტინენტისთვის საშუალო პროდუქტიულობა შედარებით მცირეა. გამონაკლისი არის სამხრეთ ამერიკა, რომლის უმეტესობაში მცენარეულობის განვითარების პირობები ძალიან ხელსაყრელია.

ხალხის კვებით უზრუნველყოფილია ძირითადად სასოფლო-სამეურნეო კულტურებით, რომლებსაც უჭირავთ მიწის ფართობის დაახლოებით 10% (დაახლოებით 1,4 მილიარდი ჰექტარი). კულტივირებული მცენარეების მთლიანი წლიური ზრდა შეადგენს მიწის მთლიანი პროდუქტიულობის დაახლოებით 16%-ს, რომელთა უმეტესობა ტყეებშია. მოსავლის დაახლოებით 1/2 მიდის უშუალოდ ადამიანის კვებაზე, დანარჩენი გამოიყენება შინაური ცხოველების გამოსაკვებად, გამოიყენება მრეწველობაში და იკარგება ნარჩენებში. მთლიანობაში ადამიანები მოიხმარენ დედამიწის პირველადი წარმოების დაახლოებით 0,2%-ს.

მცენარეული საკვები ადამიანებისთვის ენერგიულად უფრო იაფია, ვიდრე ცხოველური საკვები. სასოფლო-სამეურნეო ტერიტორიები, პროდუქციის რაციონალური გამოყენებით და განაწილებით, შეიძლება შეენარჩუნებინათ დედამიწის ამჟამინდელი მოსახლეობის დაახლოებით ორჯერ მეტი. მაგრამ ეს მოითხოვს დიდ შრომას და კაპიტალს. განსაკუთრებით რთულია მოსახლეობის მეორადი პროდუქტებით უზრუნველყოფა. ადამიანის დიეტა უნდა შეიცავდეს მინიმუმ 30 გ ცილას დღეში. დედამიწაზე არსებული რესურსები, მათ შორის მეცხოველეობის პროდუქტები და ხმელეთზე და ოკეანეში თევზაობის შედეგები, ყოველწლიურად შეუძლია უზრუნველყოს დედამიწის თანამედროვე მოსახლეობის მოთხოვნილების დაახლოებით 50%. ამრიგად, მსოფლიოს მოსახლეობის უმეტესი ნაწილი ცილის შიმშილის მდგომარეობაშია და ადამიანების მნიშვნელოვანი ნაწილი ასევე განიცდის ზოგადი არასრულფასოვნებას.

ამრიგად, ეკოსისტემების და განსაკუთრებით მეორადი პროდუქტების ბიოპროდუქტიულობის გაზრდა კაცობრიობის ერთ-ერთი მთავარი გამოწვევაა.

6. ბიოსფერო და ადამიანი. ნოოსფერო.

ვერნადსკი, აანალიზებს დედამიწის გეოლოგიურ ისტორიას, ამტკიცებს, რომ ხდება ბიოსფეროს გადასვლა ახალ მდგომარეობაში - ნოოსფეროში ახალი გეოლოგიური ძალის, კაცობრიობის სამეცნიერო აზროვნების გავლენის ქვეშ. ამასთან, ვერნადსკის შემოქმედებაში არ არსებობს მატერიალური ნოოსფეროს არსის, როგორც ტრანსფორმირებული ბიოსფეროს სრული და თანმიმდევრული ინტერპრეტაცია. ზოგ შემთხვევაში ნოოსფეროს შესახებ წერდა მომავალ დროში (ჯერ არ მოსულა), ზოგში აწმყოში (შევდივართ მასში), ზოგჯერ კი ნოოსფეროს ფორმირებას უკავშირებდა ჰომო საპიენსის გამოჩენას ან სამრეწველო წარმოების გაჩენა. უნდა აღინიშნოს, რომ როდესაც, როგორც მინერალოგი, ვერნადსკი წერდა ადამიანის გეოლოგიურ აქტივობაზე, მას ჯერ არ გამოუყენებია "ნოოსფეროს" და თუნდაც "ბიოსფეროს" ცნებები. მან ყველაზე დეტალურად დაწერა დედამიწაზე ნოოსფეროს ფორმირების შესახებ თავის დაუმთავრებელ ნაშრომში "მეცნიერული აზროვნება, როგორც პლანეტარული ფენომენი", მაგრამ ძირითადად მეცნიერების ისტორიის თვალსაზრისით.

მაშ, რა არის ნოოსფერო: უტოპია თუ რეალური გადარჩენის სტრატეგია? ვერნადსკის ნამუშევრები შესაძლებელს ხდის უფრო არსებითი პასუხის გაცემას დასმულ კითხვაზე, რადგან ისინი მიუთითებენ ნოოსფეროს ფორმირებისა და არსებობისთვის აუცილებელ უამრავ სპეციფიკურ პირობაზე. ჩვენ ჩამოვთვლით ამ პირობებს:

1. მთელი პლანეტის ადამიანთა დასახლება;

2. ქვეყნებს შორის კომუნიკაციისა და გაცვლის საშუალებების დრამატული ტრანსფორმაცია;

3. კავშირების გაძლიერება, მათ შორის პოლიტიკური, დედამიწის ყველა ქვეყანას შორის;

4. ადამიანის გეოლოგიური როლის უპირატესობის დასაწყისი ბიოსფეროში მიმდინარე სხვა გეოლოგიურ პროცესებზე;

5. ბიოსფეროს საზღვრების გაფართოება და სივრცეში წვდომა;

6. ენერგიის ახალი წყაროების აღმოჩენა;

7. ყველა რასისა და რელიგიის ადამიანთა თანასწორობა;

8. ხალხის როლის გაზრდა საგარეო და საშინაო პოლიტიკის საკითხების გადაწყვეტაში;

9. სამეცნიერო აზროვნებისა და სამეცნიერო კვლევის თავისუფლება რელიგიური, ფილოსოფიური და პოლიტიკური კონსტრუქციების ზეწოლისაგან და სახელმწიფო სისტემაში თავისუფალი სამეცნიერო აზროვნებისათვის ხელსაყრელი პირობების შექმნა;

10. სახალხო განათლების კარგად გააზრებული სისტემა და მუშათა კეთილდღეობის ზრდა. არასრულფასოვანი კვების და შიმშილის, სიღარიბის პრევენციისა და დაავადების მნიშვნელოვნად შემცირების რეალური შესაძლებლობის შექმნა;

11. დედამიწის პირველადი ბუნების გონივრული ტრანსფორმაცია, რათა მას შეეძლოს დააკმაყოფილოს რიცხობრივად მზარდი მოსახლეობის ყველა მატერიალური, ესთეტიკური და სულიერი მოთხოვნილება;

12.ომების გამორიცხვა საზოგადოების ცხოვრებიდან.

7. ადამიანური ფაქტორის როლი ბიოსფეროს განვითარებაში.

ნოოსფეროს დოქტრინის ცენტრალური თემაა ბიოსფეროსა და კაცობრიობის ერთიანობა. ვერნადსკი თავის ნაშრომებში ავლენს ამ ერთიანობის ფესვებს, ბიოსფეროს ორგანიზაციის მნიშვნელობას კაცობრიობის განვითარებაში. ეს საშუალებას გვაძლევს გავიგოთ კაცობრიობის ისტორიული განვითარების ადგილი და როლი ბიოსფეროს ევოლუციაში, ნოოსფეროში მისი გადასვლის ნიმუშები.

ვერნადსკის ნოოსფეროს თეორიის საფუძვლად ერთ-ერთი მთავარი იდეა არის ის, რომ ადამიანი არ არის თვითკმარი ცოცხალი არსება, ცხოვრობს ცალ-ცალკე საკუთარი კანონების მიხედვით, ის თანაარსებობს ბუნებაში და არის მისი ნაწილი. ეს ერთიანობა, უპირველეს ყოვლისა, განპირობებულია გარემოსა და ადამიანის ფუნქციური უწყვეტობით, რომლის ჩვენებასაც ვერნადსკი ცდილობდა, როგორც ბიოგეოქიმიკოსი. თავად კაცობრიობა ბუნებრივი მოვლენაა და ბუნებრივია, რომ ბიოსფეროს გავლენა გავლენას ახდენს არა მხოლოდ ცხოვრების გარემოზე, არამედ აზროვნებაზეც.

მაგრამ არა მხოლოდ ბუნება ახდენს გავლენას ადამიანებზე, არის უკუკავშირიც. უფრო მეტიც, ეს არ არის ზედაპირული, ასახავს ადამიანის ფიზიკურ გავლენას გარემოზე, ის ბევრად უფრო ღრმაა. ამას მოწმობს ის ფაქტი, რომ პლანეტარული გეოლოგიური ძალები ბოლო დროს შესამჩნევად გააქტიურდნენ. „...ჩვენ ირგვლივ არსებულ გეოლოგიურ ძალებს უფრო და უფრო ნათლად ვხედავთ მოქმედებაში. ეს დაემთხვა, ძნელად შემთხვევით, ჰომო საპიენსის გეოლოგიური მნიშვნელობის შესახებ რწმენის მეცნიერულ ცნობიერებაში შეღწევას, ბიოსფეროს ახალი მდგომარეობის - ნოოსფეროს - იდენტიფიცირებას და მისი გამოხატვის ერთ-ერთი ფორმაა. ეს, რა თქმა უნდა, უპირველეს ყოვლისა, დაკავშირებულია ბიოსფეროში ბუნებრივი მეცნიერული შრომისა და აზროვნების გარკვევასთან, სადაც ცოცხალი მატერია მთავარ როლს ასრულებს.“ ამრიგად, ბოლო დროს ცოცხალი არსებების ასახვა გარემომცველ ბუნებაზე მკვეთრად შეიცვალა. ამის წყალობით, ევოლუციის პროცესი გადადის მინერალების სფეროში. ნიადაგი, წყალი და ჰაერი მკვეთრად იცვლება. ანუ სახეობების ევოლუცია თავად გადაიქცა გეოლოგიურ პროცესად, ვინაიდან ევოლუციის პროცესში გამოჩნდა ახალი გეოლოგიური ძალა. ვერნადსკი წერდა: „სახეობათა ევოლუცია გადადის ბიოსფეროს ევოლუციაში“.

ვერნადსკიმ დაინახა ნოოსფეროს გარდაუვალობა, რომელიც მომზადებულია როგორც ბიოსფეროს ევოლუციით, ასევე კაცობრიობის ისტორიული განვითარებით. ნოოსფერული მიდგომის თვალსაზრისით, თანამედროვე ტკივილის წერტილები მსოფლიო ცივილიზაციის განვითარებაში განსხვავებულად ჩანს. ბარბაროსულ დამოკიდებულებას ბიოსფეროს მიმართ, გლობალური ეკოლოგიური კატასტროფის საფრთხე, მასობრივი განადგურების საშუალებების წარმოება - ამ ყველაფერს უნდა ჰქონდეს წარმავალი მნიშვნელობა. სიცოცხლის წარმოშობისკენ, ბიოსფეროს ორგანიზების თანამედროვე პირობებში რადიკალური შემობრუნების საკითხი უნდა ჟღერდეს როგორც განგაშის ზარი, ბიოსფეროში ფიქრისა და მოქმედების მოწოდება - პლანეტარული ასპექტი.

8. ბიოსფეროს ეკოლოგიური პრობლემები.

ბიოსფეროს გარემოსდაცვითი პრობლემებია სათბურის ეფექტი, ოზონის შრის გაფუჭება, ტყეების მასიური განადგურება, რაც არღვევს ბიოსფეროში ჟანგბადის და ნახშირბადის ციკლის პროცესს, წარმოების ნარჩენები, სოფლის მეურნეობა, ენერგიის წარმოება (ჰიდროელექტროსადგურები ზიანს აყენებს ბუნებას და ადამიანებს. - წყალსაცავებისთვის დიდი ტერიტორიების დატბორვა, გადაულახავი დაბრკოლებები ანადრომური და ნახევრად ანადრომური თევზის მიგრაციულ მარშრუტებზე, რომლებიც ქვირითად ამოდიან მდინარეების ზედა დინებაში, არის წყლის სტაგნაცია, დინების შენელება, რაც გავლენას ახდენს ყველა ცოცხალის ცხოვრებაზე. მდინარეში და მდინარის მახლობლად მცხოვრები არსებები; წყლის ადგილობრივი მატება გავლენას ახდენს წყალსაცავის ნიადაგზე, რაც იწვევს დატბორვას, დაჭაობებას, სანაპირო ეროზიას და მეწყერს; მაღალი სეისმურობის მქონე რაიონებში არის კაშხლების საშიშროება). ყოველივე ეს იწვევს გლობალურ გარემოსდაცვით კრიზისს და მოითხოვს დაუყოვნებლივ გადასვლას რაციონალურ გარემოსდაცვით მენეჯმენტზე.

9. ბუნების დაცვა და რაციონალური გარემოს მართვის პერსპექტივები.

ბუნებრივი რესურსების რაციონალური გამოყენება სიტუაციიდან ერთადერთი გამოსავალია.

ბუნებრივი რესურსების მართვის საერთო მიზანია იპოვოთ საუკეთესო ან ოპტიმალური გზები ბუნებრივი და ხელოვნური (მაგ., სასოფლო-სამეურნეო) ეკოსისტემების გამოსაყენებლად. ექსპლუატაცია გულისხმობს მოსავლის აღებას და გარკვეული ტიპის ეკონომიკური საქმიანობის გავლენას ბიოგეოცენოზების არსებობის პირობებზე.

ბუნებრივი რესურსების მართვის ოპტიმალური სისტემის შექმნის პრობლემის გადაჭრა მნიშვნელოვნად ართულებს არა ერთი, არამედ მრავალი ოპტიმიზაციის კრიტერიუმის არსებობით. ესენია: მაქსიმალური მოსავლის მიღება, წარმოების ხარჯების შემცირება, ბუნებრივი ლანდშაფტების შენარჩუნება, თემების სახეობრივი მრავალფეროვნების შენარჩუნება, სუფთა გარემოს უზრუნველყოფა, ეკოსისტემებისა და მათი კომპლექსების ნორმალური ფუნქციონირების შენარჩუნება.

გარემოს დაცვა და ბუნებრივი რესურსების აღდგენა უნდა მოიცავდეს:

მავნებლების კონტროლის რაციონალური სტრატეგია, აგროტექნიკური ტექნიკის ცოდნა და შესაბამისობა, მინერალური სასუქების დოზირება, ეკოლოგიური აგროცენოზებისა და მათში მიმდინარე პროცესების, აგრეთვე ბუნებრივ სისტემებთან მათ საზღვრებში კარგად ცოდნა;

n ტექნოლოგიების გაუმჯობესება და ბუნებრივი რესურსების მოპოვება;

n საბადოდან ყველა სასარგებლო კომპონენტის ყველაზე სრულყოფილი და ყოვლისმომცველი ამოღება;

n მელიორაცია საბადოების გამოყენების შემდეგ;

n წარმოებაში ნედლეულის ეკონომიური და უნაყოფო გამოყენება;

n ღრმა გაწმენდა და წარმოების ნარჩენების გამოყენების ტექნოლოგიები;

n მასალების გადამუშავება მას შემდეგ, რაც პროდუქტები აღარ გამოიყენება;

n ტექნოლოგიების გამოყენება, რომლებიც იძლევა დისპერსიული მინერალების მოპოვების საშუალებას;

n მწირი მინერალური ნაერთების ბუნებრივი და ნამარხი შემცვლელების გამოყენება;

n დახურული წარმოების ციკლები (შემუშავება და გამოყენება);

n ენერგიის დაზოგვის ტექნოლოგიების გამოყენება;

n ეკოლოგიურად სუფთა ენერგიის ახალი წყაროების შემუშავება და გამოყენება.

ზოგადად, გარემოს დაცვისა და ბუნებრივი რესურსების აღდგენის მიზნები უნდა მოიცავდეს:

n ლოკალური და გლობალური ლოგიკური მონიტორინგი, ე.ი. გარემოს უმნიშვნელოვანესი მახასიათებლების მდგომარეობის გაზომვა და კონტროლი, მავნე ნივთიერებების კონცენტრაცია ატმოსფეროში, წყალში, ნიადაგში;

n ტყეების ხანძრის, მავნებლების, დაავადებებისგან აღდგენა და დაცვა;

n რეზერვების, საცნობარო ეკოსისტემების ზონების, უნიკალური ბუნებრივი კომპლექსების გაფართოება და გაზრდა;

n მცენარეთა და ცხოველთა იშვიათი სახეობების დაცვა და მოშენება;

n მოსახლეობის ფართო განათლება და გარემოსდაცვითი განათლება;

n საერთაშორისო თანამშრომლობა გარემოს დაცვაში.

ასეთი აქტიური მუშაობა ადამიანის საქმიანობის ყველა სფეროში ბუნებისადმი დამოკიდებულების ჩამოყალიბების, ბუნებრივი რესურსების რაციონალური გამოყენების და მომავლის ეკოლოგიურად სუფთა ტექნოლოგიების განვითარების მიზნით, შეძლებს გადაჭრას დღევანდელი გარემოსდაცვითი პრობლემები და გადავიდეს ბუნებასთან ჰარმონიულ თანამშრომლობაზე. .

დღესდღეობით, სამომხმარებლო დამოკიდებულება ბუნების მიმართ, მისი რესურსების ამოღება მათ აღდგენის ზომების მიღების გარეშე, წარსულს ჩაბარდა. ბუნებრივი რესურსების რაციონალური გამოყენებისა და ადამიანის ეკონომიკური საქმიანობის დამღუპველი შედეგებისგან ბუნების დაცვის პრობლემა ეროვნულ მნიშვნელობას იძენს.

ბუნების დაცვა და გარემოს რაციონალური მენეჯმენტი კომპლექსური პრობლემაა და მისი გადაწყვეტა დამოკიდებულია როგორც ეკოსისტემების შენარჩუნებაზე მიმართული სამთავრობო ღონისძიებების თანმიმდევრულ განხორციელებაზე, ასევე მეცნიერული ცოდნის გაფართოებაზე, რაც ეკონომიური და მომგებიანია საზოგადოებისთვის საკუთარი დაფინანსებისთვის. კეთილდღეობა.

ატმოსფეროში მავნე ნივთიერებებისთვის კანონით დადგენილია მაქსიმალური დასაშვები კონცენტრაციები, რომლებიც არ იწვევს შესამჩნევ შედეგებს ადამიანისთვის. ჰაერის დაბინძურების თავიდან აცილების მიზნით შემუშავდა ზომები საწვავის სათანადო წვის, გაზიფიცირებული ცენტრალურ გათბობაზე გადასვლასა და სამრეწველო საწარმოებში გამწმენდი ნაგებობების დამონტაჟების უზრუნველსაყოფად. ჰაერის დაბინძურებისგან დაცვის გარდა, გამწმენდი საშუალებები საშუალებას გაძლევთ დაზოგოთ ნედლეული და დააბრუნოთ მრავალი ღირებული პროდუქტი წარმოებაში. მაგალითად, გამოთავისუფლებული აირებიდან გოგირდის დაჭერა შესაძლებელს ხდის გაზარდოს გოგირდმჟავას წარმოება; ცემენტის დაჭერა დაზოგავს წარმოებას რამდენიმე ქარხნის პროდუქტიულობის ტოლფასი. ალუმინის ქარხნებში ფილტრების დაყენება მილებზე ხელს უშლის ატმოსფეროში ფტორის გამოყოფას. გამწმენდი ნაგებობების მშენებლობის გარდა, მიმდინარეობს ტექნოლოგიის ძიება, რომლითაც ნარჩენების წარმოქმნა მინიმუმამდე იქნება შემცირებული. იმავე მიზანს ემსახურება ავტომობილების დიზაინის გაუმჯობესება და სხვა ტიპის საწვავზე (თხევადი გაზი, ეთილის სპირტი) გადართვა, რომლის წვის შედეგად წარმოიქმნება ნაკლები მავნე ნივთიერებები. ქალაქში გადაადგილებისთვის მუშავდება მანქანა ელექტროძრავით. დიდი მნიშვნელობა აქვს ქალაქისა და მწვანე სივრცეების სწორ განლაგებას. ხეები ასუფთავებენ ჰაერს მასში შეჩერებული თხევადი და მყარი ნაწილაკებისგან (აეროზოლები) და შთანთქავენ მავნე აირებს. მაგალითად, გოგირდის დიოქსიდს კარგად შთანთქავს ვერხვი, ცაცხვი, ნეკერჩხალი, ცხენის წაბლი, ფენოლები - იასამნისფერი, თუთა და ბაბუა.

საყოფაცხოვრებო და სამრეწველო ჩამდინარე წყლები ექვემდებარება მექანიკურ, ფიზიკურ და ბიოლოგიურ გაწმენდას. ბიოლოგიური მკურნალობა გულისხმობს მიკროორგანიზმების მიერ გახსნილი ორგანული ნივთიერებების განადგურებას. წყალი გადადის სპეციალურ ავზებში, რომლებიც შეიცავს მხოლოდ ე.წ.

ჩამდინარე წყლების დამუშავება არ წყვეტს ყველა პრობლემას. ამიტომ სულ უფრო მეტი საწარმო გადადის ახალ ტექნოლოგიაზე - დახურულ ციკლზე, რომლის დროსაც გაწმენდილი წყალი ხელახლა შედის წარმოებაში. ახალი ტექნოლოგიური პროცესები შესაძლებელს ხდის სამრეწველო მიზნებისთვის საჭირო წყლის რაოდენობის ათჯერ შემცირებას.

წიაღის დაცვა, უპირველეს ყოვლისა, შედგება ორგანული რესურსების არაპროდუქტიული ნარჩენების თავიდან აცილებაში მათი ინტეგრირებული გამოყენებისას. მაგალითად, მიწისქვეშა ხანძრის დროს ბევრი ნახშირი იკარგება, ხოლო ნავთობის საბადოებში აალებადი გაზი იწვის. მადნებიდან ლითონების კომპლექსური მოპოვების ტექნოლოგიის განვითარება შესაძლებელს ხდის დამატებითი ღირებული ელემენტების მიღებას, როგორიცაა ტიტანი, კობალტი, ვოლფრამი, მოლიბდენი და ა.შ.

სოფლის მეურნეობის პროდუქტიულობის ასამაღლებლად დიდი მნიშვნელობა აქვს სწორ სასოფლო-სამეურნეო ტექნოლოგიას და ნიადაგდაცვითი სპეციალური ღონისძიებების განხორციელებას. მაგალითად, ხევებთან ბრძოლა წარმატებით მიმდინარეობს მცენარეების - ხეების, ბუჩქების, ბალახების დარგვით. მცენარეები იცავს ნიადაგს ჩამორეცხვისგან და ამცირებს წყლის ნაკადის სიჩქარეს. ხევების გაშენება იძლევა მათი ეკონომიკური მიზნებისთვის გამოყენების საშუალებას. ამერიკიდან ჩამოტანილი ამორფის თესვა, რომელსაც აქვს ძლიერი ფესვთა სისტემა, არა მხოლოდ ეფექტურად აფერხებს ნიადაგის დაკარგვას: მცენარე თავად აწარმოებს მაღალი საკვების ღირებულების ლობიოს. ხევის გასწვრივ ნარგავებისა და კულტურების მრავალფეროვნება ხელს უწყობს მდგრადი ბიოცენოზის წარმოქმნას. ჩიტები სახლდებიან სქელებში, რაც არანაკლებ მნიშვნელოვანია მავნებლების კონტროლისთვის. სტეპებში დაცული ტყის პლანტაციები ხელს უშლის მინდვრების წყლისა და ქარის ეროზიას. მავნებლების კონტროლის ბიოლოგიური მეთოდების შემუშავება შესაძლებელს ხდის შემცირდეს პესტიციდების გამოყენება სოფლის მეურნეობაში. ამჟამად დაცვას საჭიროებს 2000 სახეობის მცენარე, 236 ძუძუმწოვარი და 287 ფრინველის სახეობა. ბუნების დაცვის საერთაშორისო კავშირმა დააწესა სპეციალური წითელი წიგნი, რომელშიც მოცემულია ინფორმაცია გადაშენების პირას მყოფი სახეობების შესახებ და მოცემულია რეკომენდაციები მათი კონსერვაციის შესახებ. გადაშენების პირას მყოფი ცხოველების ბევრმა სახეობამ უკვე აღადგინა მათი რიცხვი. ეს ეხება ელკას, საიგას, ეგრესა და ეიდერს.

ფლორისა და ფაუნის კონსერვაციას ხელს უწყობს ნაკრძალებისა და ნაკრძალების ორგანიზება. იშვიათი და გადაშენების პირას მყოფი სახეობების დაცვის გარდა, ნაკრძალები ემსახურება ღირებული ეკონომიკური თვისებების მქონე ველური ცხოველების მოშინაურებას. ნაკრძალები ასევე არის ცენტრები ამ ტერიტორიაზე გაუჩინარებული ცხოველების განსახლებისთვის და ხელს უწყობს ადგილობრივი ფაუნის გამდიდრებას. ჩრდილოეთ ამერიკის მუშკრატმა წარმატებით გაიდგა ფესვები რუსეთში, რაც უზრუნველყოფს ძვირფას ბეწვს. არქტიკის მძიმე პირობებში კანადიდან და ალასკიდან შემოტანილი მუშკის ხარი წარმატებით მრავლდება. თახვების რაოდენობა, რომელიც საუკუნის დასაწყისში თითქმის გაქრა, აღდგენილია.

მსგავსი მაგალითები უამრავია. ისინი აჩვენებენ, რომ ბუნებაზე ზრუნვა, მცენარეთა და ცხოველთა ბიოლოგიის ღრმა ცოდნაზე დაყრდნობით, არა მხოლოდ ინარჩუნებს მას, არამედ მნიშვნელოვან ეკონომიკურ ეფექტსაც იძლევა.

ბევრს სჯერა, რომ ბუნება უნდა იყოს დაცული მხოლოდ ადამიანებისთვის მისი რეალური ან პოტენციური სარგებლობის გამო, მიდგომას, რომელსაც ეწოდება სამყაროს ანთროპოცენტრული (ადამიანზე ორიენტირებული) ხედვა. ზოგიერთი ადამიანი ემორჩილება ბიოცენტრულ მსოფლმხედველობას და დარწმუნებულია, რომ ადამიანისათვის უღირსია რაიმე სახეობის გადაშენების დაჩქარება, რადგან ადამიანი არ არის უფრო მნიშვნელოვანი ვიდრე სხვა სახეობები დედამიწაზე. "ადამიანს არ აქვს უპირატესობა სხვა სახეობებზე, რადგან ყველაფერი ამაოებაა", - თვლიან მათ. სხვები ეკოცენტრულ (ცენტრ-ეკოსისტემის) შეხედულებას იღებენ და თვლიან, რომ გამართლებულია მხოლოდ ის ქმედებები, რომლებიც მიზნად ისახავს დედამიწის სიცოცხლის მხარდაჭერის სისტემების შენარჩუნებას.

დასკვნა.

ამრიგად, ჩვენ ვხედავთ, რომ არსებობს ყველა ის სპეციფიკური ნიშანი, ყველა ან თითქმის ყველა პირობა, რომელიც V.I. ვერნადსკიმ მიუთითა, რათა განასხვავოს ნოოსფერო ბიოსფეროს ადრე არსებული მდგომარეობებისგან. მისი ფორმირების პროცესი ეტაპობრივია და, ალბათ, ვერასოდეს იქნება შესაძლებელი ზუსტად მიუთითოთ წელი ან თუნდაც ათწლეული, საიდანაც ბიოსფეროს გადასვლა ნოოსფეროზე დასრულებულად შეიძლება ჩაითვალოს. რა თქმა უნდა, ამ საკითხზე მოსაზრებები შეიძლება განსხვავებული იყოს. F.T. Yanshina წერს: ”აკადემიკოს V.I. ვერნადსკის სწავლება ბიოსფეროს ნოოსფეროში გადასვლის შესახებ არ არის უტოპია, არამედ რეალური სტრატეგია გადარჩენისა და მთელი კაცობრიობისთვის გონივრული მომავლის მისაღწევად”. R.K. Balandin-ის აზრი გარკვეულწილად განსხვავებულია: ”ბიოსფერო არ გადადის სირთულის უფრო მაღალ დონეზე, სრულყოფილებაში, არამედ გამარტივებულია, დაბინძურებულია, დეგრადირებულია (სახეობათა გადაშენების უპრეცედენტო ტემპი, ტყის ზონების განადგურება, მიწის საშინელი ეროზია...) ის გადადის უფრო დაბალ დონეზე, ანუ მასში ყველაზე აქტიური გარდამქმნელი და მარეგულირებელი ძალა ხდება ტექნოსუბსტანცია, ტექნიკური სისტემების ერთობლიობა, რომლის მეშვეობითაც ადამიანი - უმეტესად უნებურად - ცვლის ცხოვრების მთელ არეალს. თავად ვერნადსკიმ, როდესაც შეამჩნია დედამიწაზე ადამიანის მართვის არასასურველი, დესტრუქციული შედეგები, მათ გარკვეულ ხარჯებად მიიჩნია. მას სჯეროდა ადამიანის გონების, მეცნიერული საქმიანობის ჰუმანიზმის, სიკეთისა და სილამაზის ტრიუმფის. მან ბრწყინვალედ იწინასწარმეტყველა რაღაცეები, მაგრამ შესაძლოა ცდებოდა სხვებზე. ნოოსფერო უნდა იქნას მიღებული, როგორც რწმენის სიმბოლო, როგორც გონივრული ადამიანის ჩარევის იდეალი ბიოსფერულ პროცესებში სამეცნიერო მიღწევების გავლენის ქვეშ. უნდა გვჯეროდეს, მისი მოსვლის იმედი ვიქონიოთ და შესაბამისი ზომები მივიღოთ.

ბიბლიოგრაფია:

1. ჩერნოვა ნ.მ., ბილოვა ა.მ., ეკოლოგია. სახელმძღვანელო პედაგოგიური ინსტიტუტებისთვის, მ., პროსვეშჩენიე, 1988;

2. Kriksunov E.A., Pasechnik V.V., Sidorin A.P., Ecology, M., Bustard Publishing House, 1995;

3. ზოგადი ბიოლოგია. საცნობარო მასალები, შედგენილი V.V. Zakharov, M., Bustard Publishing House, 1995 წ.

4. „ვერნადსკი V.I.: ბიოსფეროს ცოცხალ და ინერტულ სხეულებს შორის ფუნდამენტური მატერიალური და ენერგეტიკული განსხვავების შესახებ“ // „ვლადიმერ ვერნადსკი: ბიოგრაფია. შერჩეული ნამუშევრები. თანამედროვეთა მოგონებები. შთამომავლების განაჩენი“. კომპ. გ.პ.აქსენოვი. - მ.: Sovremennik, 1993 წ.

5. V.I. ვერნადსკი "ნატურალისტის ანარეკლები. - სამეცნიერო აზროვნება, როგორც პლანეტარული ფენომენი". მ., ნაუკა, 1977 წ. „სიცოცხლის ფენომენების შესწავლა და ახალი ფიზიკა“, 1931; ბიოგეოქიმიური ნარკვევები. მ.-ლ., სსრკ მეცნიერებათა აკადემიის გამომცემლობა, 1940 წ

6. სატ. "ბიოსფერო" ხელოვნება. „რამდენიმე სიტყვა ნოოსფეროს შესახებ“ M., Mysl, 1967 წ.

7. "V.I. Vernadsky. მასალები ბიოგრაფიისთვის" მ., გამომცემლობა "ახალგაზრდა გვარდია", 1988 წ.

8. ლაპო ა.ვ. წარსული ბიოსფეროს კვალი. - მოსკოვი, 1979 წ.

თავი 1. შესავალი 2. ანალიტიკური ნაწილი 2.1. ბიოსფეროს სტრუქტურა ...................................................... ........................................... 4 2.2. ბიოსფეროს ევოლუცია ..................................................... .........

პოპულაციების ურთიერთქმედება განსაზღვრავს ცოცხალი არსებების ორგანიზაციის შემდეგი, უფრო მაღალი დონის ფუნქციონირების ბუნებას - ბიოტური საზოგადოების, ანუ ბიოცენოზის. ქვეშ ბიოცენოზიეხება ბიოლოგიურ სისტემას, რომელიც წარმოადგენს სივრცესა და დროს თანაარსებობს სხვადასხვა სახეობის პოპულაციების კრებულს. თემების შესწავლა მიზნად ისახავს გაარკვიოს, თუ როგორ შენარჩუნებულია მათი მდგრადი არსებობა და რა გავლენას ახდენს ბიოტური ურთიერთქმედება და გარემო პირობები თემების ცვლილებებზე.

საზოგადოება, ეკოსისტემა, ბიოგეოცენოზი, ბიოსფერო

საზოგადოება (ბიოცენოზი) არის სხვადასხვა სახეობის ორგანიზმების ერთობლიობა, რომლებიც დიდი ხნის განმავლობაში თანაარსებობენ გარკვეულ სივრცეში და წარმოადგენს ეკოლოგიურ ერთობას. როგორც მოსახლეობას, საზოგადოებას აქვს თავისი თვისებები (და ინდიკატორები), რომლებიც თან ახლავს მას მთლიანობაში. საზოგადოების თვისებებია სტაბილურობა (გარე ზემოქმედების გაძლების უნარი), პროდუქტიულობა (ცოცხალი ნივთიერების წარმოქმნის უნარი). საზოგადოების მაჩვენებლებია მისი შემადგენლობის მახასიათებლები (სახეობათა მრავალფეროვნება, კვების ქსელის სტრუქტურა), ორგანიზმების ცალკეული ჯგუფების თანაფარდობა. ეკოლოგიის ერთ-ერთი მთავარი ამოცანაა გარკვევა თემის თვისებებსა და შემადგენლობას შორის ურთიერთობების გარკვევა, რომლებიც ჩნდება იმისდა მიუხედავად, თუ რა სახეობები შედის მასში.

ეკოსისტემა კიდევ ერთი ეკოლოგიური კატეგორიაა; ეს არის ცოცხალ არსებათა ნებისმიერი საზოგადოება, თავის ფიზიკურ ჰაბიტატთან ერთად, რომელიც ფუნქციონირებს როგორც ერთი მთლიანობა. ეკოსისტემის მაგალითია აუზი, რომელიც მოიცავს ჰიდრობიონტების ერთობლიობას, წყლის ფიზიკურ თვისებებსა და ქიმიურ შემადგენლობას, ქვედა ტოპოგრაფიის თავისებურებებს, ნიადაგის შემადგენლობას და სტრუქტურას, ატმოსფერულ ჰაერს, რომელიც ურთიერთქმედებს წყლის ზედაპირთან და მზისგან. რადიაცია. ეკოსისტემებში ხდება ენერგიისა და მატერიის მუდმივი გაცვლა ცოცხალ და უსულო ბუნებას შორის. ეს გაცვლა მდგრადია. ცოცხალი და უსულო ბუნების ელემენტები მუდმივ ურთიერთქმედებაშია.

ეკოსისტემა ძალიან ფართო ცნებაა და ვრცელდება როგორც ბუნებრივ კომპლექსებზე (მაგალითად, ტუნდრა, ოკეანე), ასევე ხელოვნურ კომპლექსებზე (მაგალითად, აკვარიუმზე). ამიტომ, ეკოლოგიაში ელემენტარული ბუნებრივი ეკოსისტემის დასანიშნად გამოიყენება ტერმინი „ბიოგეოცენოზი“.

ბიოგეოცენოზი არის ცოცხალი ორგანიზმების ისტორიულად ჩამოყალიბებული ერთობლიობა (ბიოცენოზი) და აბიოტური გარემო, დედამიწის ზედაპირის ფართობთან ერთად, რომელსაც ისინი უკავია. ბიოგეოცენოზის საზღვარი დადგენილია მცენარეთა საზოგადოების საზღვრებთან (ფიტოცენოზი) - ნებისმიერი ბიოგეოცენოზის უმნიშვნელოვანესი კომპონენტი. თითოეული ბიოგეოცენოზი ხასიათდება მასალისა და ენერგიის გაცვლის საკუთარი ტიპით.

ბიოგეოცენოზი არის ბუნებრივი ლანდშაფტის განუყოფელი ნაწილი და ბიოსფეროს ელემენტარული ბიოტერიტორიული ერთეული. ხშირად, ბუნებრივი ეკოსისტემების კლასიფიკაცია ემყარება ჰაბიტატების დამახასიათებელ ეკოლოგიურ მახასიათებლებს, ხაზს უსვამს ზღვის სანაპიროების ან თაროების, ტბების ან აუზების, ჭალის ან მაღალმთიანი მდელოების, კლდოვან ან ქვიშიან უდაბნოებს, მთის ტყეებს, ესტუარებს (დიდი მდინარეების პირას), ყველა ბუნებრივი ეკოსისტემა (ბიოგეოცენოზი) ურთიერთდაკავშირებულია და ერთად ქმნის დედამიწის ცოცხალ გარსს, რომელიც შეიძლება ჩაითვალოს უდიდეს ეკოსისტემად - ბიოსფერო.

ეკოსისტემის ფუნქციონირება

ენერგია ეკოსისტემებში.ეკოსისტემა არის ცოცხალი ორგანიზმების ერთობლიობა, რომელიც მუდმივად ცვლის ენერგიას, მატერიას და ინფორმაციას ერთმანეთთან და გარემოსთან. ჯერ განვიხილოთ ენერგიის გაცვლის პროცესი. ენერგია განისაზღვრება, როგორც სამუშაოს წარმოების უნარი. ენერგიის თვისებები აღწერილია თერმოდინამიკის კანონებით.

თერმოდინამიკის პირველი კანონი (კანონი) ან ენერგიის შენარჩუნების კანონი ამბობს, რომ ენერგია შეიძლება შეიცვალოს ერთი ფორმიდან მეორეში, მაგრამ ის არ ქრება და არ იქმნება თავიდან. თერმოდინამიკის მეორე კანონი (კანონი) ან ენტროპიის კანონი ამბობს, რომ დახურულ სისტემაში ენტროპია შეიძლება მხოლოდ გაიზარდოს. ეკოსისტემებში ენერგიასთან დაკავშირებით მოსახერხებელია შემდეგი ფორმულირება: ენერგეტიკულ გარდაქმნებთან დაკავშირებული პროცესები შეიძლება მოხდეს სპონტანურად მხოლოდ იმ პირობით, რომ ენერგია გადადის კონცენტრირებული ფორმიდან დისპერსიულში, ანუ ის იშლება.

ენერგიის ოდენობის საზომი, რომელიც გამოუყენებელი ხდება გამოსაყენებლად, ან სხვაგვარად იმ ცვლილების საზომი, რომელიც ხდება ენერგიის დეგრადაციის დროს, არის ენტროპია. რაც უფრო მაღალია სისტემის რიგი, მით უფრო დაბალია მისი ენტროპია. ამრიგად, ნებისმიერი ცოცხალი სისტემა, მათ შორის ეკოსისტემა, ინარჩუნებს თავის სასიცოცხლო აქტივობას, პირველ რიგში, გარემოში ჭარბი თავისუფალი ენერგიის (მზის ენერგია) არსებობის წყალობით; მეორეც, მისი კომპონენტების დიზაინის გამო, ამ ენერგიის დაჭერისა და კონცენტრირების უნარი, ხოლო გამოყენებისას მისი გარემოში გაფანტვა. ამრიგად, ენერგიის ჯერ დაჭერა და შემდეგ კონცენტრაცია ერთი ტროფიკული დონიდან მეორეზე გადასვლისას უზრუნველყოფს ცოცხალი სისტემის მოწესრიგებისა და ორგანიზების ზრდას, ანუ მისი ენტროპიის შემცირებას.

ეკოსისტემების ენერგია და პროდუქტიულობა.ასე რომ, ეკოსისტემაში სიცოცხლე შენარჩუნებულია ცოცხალ მატერიაში ენერგიის უწყვეტი გავლის გამო, რომელიც გადადის ერთი ტროფიკული დონიდან მეორეზე; ამავე დროს, ხდება ენერგიის მუდმივი ტრანსფორმაცია ერთი ფორმიდან მეორეში. გარდა ამისა, ენერგეტიკული გარდაქმნების დროს მისი ნაწილი იკარგება სითბოს სახით. მაშინ ჩნდება კითხვა: რა რაოდენობრივ ურთიერთობაში და პროპორციებში უნდა იყვნენ ეკოსისტემაში სხვადასხვა ტროფიკული დონის საზოგადოების წევრები, რათა დააკმაყოფილონ თავიანთი ენერგეტიკული მოთხოვნილებები?

მთელი ენერგიის მიწოდება კონცენტრირებულია ორგანული ნივთიერებების მასაში - ბიომასაში, ამიტომ ორგანული ნივთიერებების წარმოქმნისა და განადგურების ინტენსივობა თითოეულ დონეზე განისაზღვრება ეკოსისტემაში ენერგიის გავლის გზით (ბიომასა ყოველთვის შეიძლება გამოიხატოს ენერგიის ერთეულებში). ორგანული ნივთიერებების წარმოქმნის სიჩქარეს პროდუქტიულობა ეწოდება. არსებობს პირველადი და მეორადი პროდუქტიულობა. ნებისმიერ ეკოსისტემაში ბიომასა წარმოიქმნება და ნადგურდება და ამ პროცესებს მთლიანად განსაზღვრავს ქვედა ტროფიკული დონის სიცოცხლე - მწარმოებლები. ყველა სხვა ორგანიზმი მოიხმარს მხოლოდ მცენარეების მიერ უკვე შექმნილ ორგანულ ნივთიერებებს და, შესაბამისად, ეკოსისტემის მთლიანი პროდუქტიულობა მათზე არ არის დამოკიდებული. ბიომასის წარმოების მაღალი მაჩვენებლები შეინიშნება ბუნებრივ და ხელოვნურ ეკოსისტემებში, სადაც ხელსაყრელია აბიოტური ფაქტორები და განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც დამატებითი ენერგია მიეწოდება გარედან, რაც ამცირებს სისტემის სიცოცხლის შენარჩუნების ხარჯებს.

ეს დამატებითი ენერგია შეიძლება იყოს სხვადასხვა ფორმით: მაგალითად, კულტივირებულ მინდორში - წიაღისეული საწვავის ენერგიისა და ადამიანების ან ცხოველების მიერ შესრულებული სამუშაოს სახით. ამრიგად, ეკოსისტემაში ცოცხალი ორგანიზმების საზოგადოების ყველა ინდივიდისთვის ენერგიის უზრუნველსაყოფად, აუცილებელია გარკვეული რაოდენობრივი ურთიერთობა მწარმოებლებს, სხვადასხვა რიგის მომხმარებლებს, დამღუპველებსა და რღვევებს შორის. ამასთან, ნებისმიერი ორგანიზმის სასიცოცხლო აქტივობისთვის და, შესაბამისად, მთლიანად სისტემისთვის, მხოლოდ ენერგია არ არის საკმარისი; მათ უნდა მიიღონ სხვადასხვა მინერალური კომპონენტები, კვალი ელემენტები და ორგანული ნივთიერებები, რომლებიც აუცილებელია ცოცხალი ნივთიერების მოლეკულების ასაშენებლად.

ელემენტების ციკლი ეკოსისტემაში

საიდან მოდის ორგანიზმის ასაშენებლად აუცილებელი კომპონენტები ცოცხალ მატერიაში? მათ კვების ჯაჭვს ერთი და იგივე მწარმოებლები აწვდიან. ისინი ნიადაგიდან ამოიღებენ არაორგანულ მინერალებს და წყალს, ჰაერიდან CO2-ს და ფოტოსინთეზის დროს წარმოქმნილი გლუკოზიდან, საკვები ნივთიერებების დახმარებით, შემდგომში აგებენ რთულ ორგანულ მოლეკულებს - ნახშირწყლებს, ცილებს, ლიპიდებს, ნუკლეინის მჟავებს, ვიტამინებს და ა.შ. იმისათვის, რომ აუცილებელი ელემენტები ხელმისაწვდომი იყოს ცოცხალი ორგანიზმებისთვის, ისინი ყოველთვის ხელმისაწვდომი უნდა იყოს. ამ ურთიერთობაში რეალიზდება მატერიის კონსერვაციის კანონი. მოსახერხებელია მისი ჩამოყალიბება შემდეგნაირად: ატომები ქიმიურ რეაქციებში არასოდეს ქრება, არ წარმოიქმნება და არ გარდაიქმნება ერთმანეთში; ისინი მხოლოდ გადააწყობენ სხვადასხვა მოლეკულებს და ნაერთებს (ამავდროულად, ენერგია შეიწოვება ან გამოთავისუფლდება).

ამის გამო, ატომები შეიძლება გამოყენებულ იქნას ნაერთების მრავალფეროვნებაში და მათი მარაგი არასოდეს ამოიწურება. ეს არის ზუსტად ის, რაც ხდება ბუნებრივ ეკოსისტემებში ელემენტების ციკლების სახით. ამ შემთხვევაში გამოიყოფა ორი ციკლი: დიდი (გეოლოგიური) და პატარა (ბიოტიკური). წყლის ციკლი ერთ-ერთი უდიდესი პროცესია დედამიწის ზედაპირზე. ის დიდ როლს ასრულებს გეოლოგიური და ბიოტური ციკლების დაკავშირებაში. ბიოსფეროში წყალი, რომელიც განუწყვეტლივ მოძრაობს ერთი მდგომარეობიდან მეორეში, აკეთებს მცირე და დიდ ციკლებს. ოკეანის ზედაპირიდან წყლის აორთქლება, ატმოსფეროში წყლის ორთქლის კონდენსაცია და ოკეანის ზედაპირზე ნალექი მცირე ციკლს ქმნის. თუ წყლის ორთქლი ჰაერის ნაკადებით მიწამდე მიდის, ციკლი ბევრად უფრო რთული ხდება. ამ შემთხვევაში, ნალექის ნაწილი აორთქლდება და ბრუნდება ატმოსფეროში, მეორე კვებავს მდინარეებსა და წყალსაცავებს, მაგრამ საბოლოოდ ისევ უბრუნდება ოკეანეში მდინარითა და მიწისქვეშა ჩამონადენით, რითაც სრულდება დიდი ციკლი.

წყლის ციკლის მნიშვნელოვანი თვისებაა ის, რომ ლითოსფეროსთან, ატმოსფეროსა და ცოცხალ მატერიასთან ურთიერთქმედებით, იგი აკავშირებს ჰიდროსფეროს ყველა ნაწილს: ოკეანეს, მდინარეებს, ნიადაგის ტენიანობას, მიწისქვეშა წყლებს და ატმოსფერულ ტენიანობას. წყალი ყველა ცოცხალი არსების ყველაზე მნიშვნელოვანი კომპონენტია. მიწისქვეშა წყლები, რომლებიც შეაღწევენ მცენარეთა ქსოვილში ტრანსპირაციის პროცესში, შეჰყავთ მინერალური მარილები, რომლებიც აუცილებელია თავად მცენარეების სიცოცხლისთვის. ეკოსისტემის ფუნქციონირების კანონების შეჯამებით, კიდევ ერთხელ ჩამოვაყალიბოთ მათი ძირითადი დებულებები: 1) ბუნებრივი ეკოსისტემები არსებობს მზის თავისუფალი ენერგიის გამო, რომელიც არ აბინძურებს გარემოს, რომლის რაოდენობაც გადაჭარბებული და შედარებით მუდმივია;
2) ენერგიისა და მატერიის გადაცემა ეკოსისტემაში ცოცხალი ორგანიზმების საზოგადოების მეშვეობით ხდება კვების ჯაჭვის გასწვრივ; ეკოსისტემაში ცოცხალი არსების ყველა სახეობა იყოფა იმ ფუნქციების მიხედვით, რომლებსაც ისინი ასრულებენ ამ ჯაჭვში მწარმოებლებად, მომხმარებლებად, დამღუპველებად და რღვევებად - ეს არის საზოგადოების ბიოტური სტრუქტურა; ცოცხალი ორგანიზმების რაოდენობის რაოდენობრივი თანაფარდობა ტროფიკულ დონეებს შორის ასახავს საზოგადოების ტროფიკულ სტრუქტურას, რომელიც განსაზღვრავს ენერგიისა და მატერიის გავლის სიჩქარეს საზოგადოებაში, ანუ ეკოსისტემის პროდუქტიულობას; 3) ბუნებრივი ეკოსისტემები, ბიოტური სტრუქტურის გამო, ინარჩუნებენ სტაბილურ მდგომარეობას განუსაზღვრელი ვადით, რესურსების ამოწურვისა და საკუთარი ნარჩენებით დაბინძურების გარეშე; რესურსების მოპოვება და ნარჩენებისგან თავის დაღწევა ხდება ყველა ელემენტის ციკლში.

ადამიანის გავლენა ეკოსისტემაზე

ადამიანის გავლენა ბუნებრივ გარემოზე შეიძლება განიხილებოდეს სხვადასხვა ასპექტში, რაც დამოკიდებულია ამ საკითხის შესწავლის მიზნებზე. ეკოლოგიური თვალსაზრისით საინტერესოა ადამიანის ზემოქმედება ეკოლოგიურ სისტემებზე ბუნებრივი ეკოსისტემების ფუნქციონირების ობიექტურ კანონებთან ადამიანის ქმედებების შესაბამისობის ან წინააღმდეგობის თვალსაზრისით. ბიოსფეროს, როგორც გლობალურ ეკოსისტემის შეხედულებაზე დაყრდნობით, ბიოსფეროში ადამიანის საქმიანობის მთელი მრავალფეროვნება იწვევს ცვლილებებს: ბიოსფეროს შემადგენლობაში, ციკლებში და მისი შემადგენელი ნივთიერებების ბალანსში; ბიოსფეროს ენერგეტიკული ბალანსი; ბიოტა. ამ ცვლილებების მიმართულება და მასშტაბები ისეთია, რომ ადამიანმა თავად დაარქვა მათ ეკოლოგიური კრიზისის სახელი.

თანამედროვე ეკოლოგიურ კრიზისს ახასიათებს შემდეგი გამოვლინებები: პლანეტის კლიმატის თანდათანობითი ცვლილება ატმოსფეროში აირების ბალანსის ცვლილების გამო, ზოგადი და ადგილობრივი (პოლუსებზე, ცალკეულ ხმელეთზე); ბიოსფეროს ოზონის ეკრანის განადგურება; დაბინძურება. მსოფლიო ოკეანე მძიმე ლითონებით, რთული ორგანული ნაერთებით, ნავთობპროდუქტებით, რადიოაქტიური ნივთიერებებით; წყლების გაჯერება ნახშირორჟანგით, ბუნებრივი ეკოლოგიური კავშირების დარღვევა ოკეანესა და ხმელეთის წყლებს შორის მდინარეებზე კაშხლების აგების შედეგად, რაც იწვევს ცვლილებებს. მყარი ჩამონადენის, ქვირითობის მარშრუტებში და ა.შ. ატმოსფეროს დაბინძურება მჟავა ნალექის წარმოქმნით, ქიმიური და ფოტოქიმიური რეაქციების შედეგად მაღალტოქსიკური ნივთიერებები; სახმელეთო წყლების, მათ შორის მდინარის წყლების დაბინძურება, რომლებიც გამოიყენება სასმელი წყლის მიწოდებისთვის, მაღალი ტოქსიკური ნივთიერებებით, მათ შორის დიოქსინები, მძიმე ლითონები, ფენოლები; გაუდაბნოება. პლანეტის; ნიადაგის ფენის დეგრადაცია; ნაყოფიერი მიწების ფართობის შემცირება; სოფლის მეურნეობისთვის შესაფერისი; გარკვეული ტერიტორიების რადიოაქტიური დაბინძურება რადიოაქტიური ნარჩენების განადგურების გამო, ტექნოგენური უბედური შემთხვევები და ა.შ. საყოფაცხოვრებო ნარჩენების და სამრეწველო ნარჩენების დაგროვება მიწის ზედაპირზე, განსაკუთრებით პრაქტიკულად არადეგრადირებადი პლასტმასის; ტროპიკული და ჩრდილოეთ ტყეების არეალის შემცირება, რაც იწვევს ატმოსფერული აირების დისბალანსს, მათ შორის ჟანგბადის კონცენტრაციის შემცირებას პლანეტაზე. ატმოსფერო; მიწისქვეშა სივრცის დაბინძურება, მიწისქვეშა წყლების ჩათვლით, რაც მათ უვარგისს ხდის წყალმომარაგებისთვის და საფრთხეს უქმნის ლითოსფეროში ჯერ კიდევ ცოტა შესწავლილ სიცოცხლეს; ცოცხალი ნივთიერების სახეობების მასიური და სწრაფი, ზვავის მსგავსი გაქრობა; დასახლებულ ადგილებში საცხოვრებელი გარემოს გაუარესება. განსაკუთრებით ურბანიზებული ტერიტორიები; კაცობრიობის განვითარებისთვის ბუნებრივი რესურსების ზოგადი გაფუჭება და ნაკლებობა; ორგანიზმების ზომის, ენერგეტიკული და ბიოგეოქიმიური როლის ცვლილება; კვების ჯაჭვების რეორგანიზაცია, ცალკეული სახეობების ორგანიზმების მასობრივი გამრავლება, ეკოსისტემების იერარქიის დარღვევა, იზრდება სისტემური ერთგვაროვნება პლანეტაზე.



ბიოსფერო (ბერძნულიდან bios - სიცოცხლე, sphaira - სფერო)- პლანეტა დედამიწის გარსი, რომელშიც სიცოცხლეა. ტერმინის "ბიოსფეროს" განვითარება დაკავშირებულია ინგლისელ გეოლოგთან ედუარდ სუესთან და რუს მეცნიერ V.I. ვერნადსკისთან. ბიოსფერო, ლითოსფეროს, ჰიდროსფეროსა და ატმოსფეროსთან ერთად, ქმნის დედამიწის ოთხ მთავარ გარსს.

ტერმინის "ბიოსფეროს" წარმოშობა

ტერმინი „ბიოსფერო“ პირველად გამოიგონა გეოლოგმა ედუარდ სუესმა 1875 წელს დედამიწის ზედაპირზე არსებულ სივრცეზე, სადაც სიცოცხლე არსებობს. ცნების "ბიოსფეროს" უფრო სრულყოფილი განმარტება შემოგვთავაზა V.I. ვერნადსკიმ. ის იყო პირველი, ვინც სიცოცხლეს მიანიჭა ჩვენი პლანეტის გარდამქმნელი ძალის დომინანტური როლი, ორგანიზმების სასიცოცხლო აქტივობის გათვალისწინებით, როგორც აწმყოში, ისე წარსულში. გეოქიმიკოსები განსაზღვრავენ ტერმინს „ბიოსფერო“, როგორც ცოცხალი ორგანიზმების მთლიანი ჯამი („ბიომასა“ ან „ბიოტა“, როგორც ამას ბიოლოგები და ეკოლოგები უწოდებენ).

ბიოსფეროს საზღვრები

პლანეტის ყველა ნაწილი, პოლარული ყინულის ქუდებიდან ეკვატორამდე, დასახლებულია ცოცხალი ორგანიზმებით. მიკრობიოლოგიის სფეროში ბოლოდროინდელმა მიღწევებმა აჩვენა, რომ მიკროორგანიზმები ცხოვრობენ დედამიწის ზედაპირის სიღრმეში და შესაძლოა მათი მთლიანი ბიომასა აღემატებოდეს დედამიწის ზედაპირზე არსებული ყველა ფლორისა და ფაუნის ბიომასას.

ამჟამად ბიოსფეროს რეალური საზღვრების გაზომვა შეუძლებელია. როგორც წესი, ფრინველთა უმეტესობა დაფრინავს 650-დან 1800 მეტრამდე სიმაღლეზე, ხოლო თევზი პუერტო რიკოს თხრილში 8372 მეტრ სიღრმეზე აღმოაჩინეს. მაგრამ პლანეტაზე სიცოცხლის უფრო ექსტრემალური მაგალითებიც არსებობს. აფრიკული ულვა, ან რუპელის ულვა, ნახეს 11000 მეტრზე მეტ სიმაღლეზე, მთის ბატები ჩვეულებრივ მიგრირებენ მინიმუმ 8300 მეტრის სიმაღლეზე, ველური იაკები ცხოვრობენ ტიბეტის მთიან რეგიონებში ზღვის დონიდან დაახლოებით 3200-5400 მეტრზე. დონეზე, ხოლო მთის თხა ცხოვრობს 3000 მეტრ სიმაღლეზე.

მიკროსკოპულ ორგანიზმებს შეუძლიათ უფრო ექსტრემალურ პირობებში ცხოვრება და თუ მათ გავითვალისწინებთ, ბიოსფეროს სისქე გაცილებით მეტია ვიდრე წარმოგვედგინა. ზოგიერთი მიკროორგანიზმი აღმოაჩინეს დედამიწის ატმოსფეროს ზედა ფენებში 41 კმ სიმაღლეზე. ნაკლებად სავარაუდოა, რომ მიკრობები აქტიური იყოს სიმაღლეებზე, სადაც ტემპერატურა და ჰაერის წნევა უკიდურესად დაბალია და ულტრაიისფერი გამოსხივება ძალიან ინტენსიურია. სავარაუდოდ, ისინი ატმოსფეროს ზედა ნაწილში გადაიყვანეს ქარების ან ვულკანური ამოფრქვევის შედეგად. ასევე, სიცოცხლის ერთუჯრედიანი ფორმები აღმოაჩინეს მარიანას თხრილის ღრმა ნაწილში 11034 მეტრის სიღრმეზე.

სიცოცხლის უკიდურესობის ყველა ზემოთ მოყვანილი მაგალითის მიუხედავად, ზოგადად დედამიწის ბიოსფეროს ფენა იმდენად თხელია, რომ შეიძლება ვაშლის ქერქს შევადაროთ.

ბიოსფეროს სტრუქტურა

ბიოსფერო ორგანიზებულია იერარქიულ სტრუქტურად, რომელშიც ცალკეული ორგანიზმები ქმნიან პოპულაციებს. რამდენიმე ურთიერთდაკავშირებული პოპულაცია ქმნის ბიოცენოზს. ცალკეულ ფიზიკურ ჰაბიტატებში (ბიოტოპებში) მცხოვრები ცოცხალი ორგანიზმების (ბიოცენოზი) თემები ქმნიან ეკოსისტემას. არის ცხოველების, მცენარეების და მიკროორგანიზმების ჯგუფი, რომლებიც ურთიერთობენ ერთმანეთთან და გარემოსთან ისე, რომ უზრუნველყოფენ მათ არსებობას. ამრიგად, ეკოსისტემა დედამიწაზე სიცოცხლის მდგრადობის ფუნქციური ერთეულია.

ბიოსფეროს წარმოშობა

ბიოსფერო დაახლოებით 3,5-3,7 მილიარდი წელია არსებობს. სიცოცხლის პირველი ფორმები იყო პროკარიოტები - ერთუჯრედიანი ცოცხალი ორგანიზმები, რომლებსაც შეეძლოთ ჟანგბადის გარეშე ცხოვრება. ზოგიერთმა პროკარიოტმა შეიმუშავა უნიკალური ქიმიური პროცესი, რომელსაც ჩვენ ვიცნობთ როგორც . მათ შეძლეს მზის სხივების გამოყენება წყლისა და ნახშირორჟანგისგან მარტივი შაქრისა და ჟანგბადის დასამზადებლად. ეს ფოტოსინთეზური მიკროორგანიზმები იმდენად მრავალრიცხოვანი იყო, რომ მათ რადიკალურად შეცვალეს ბიოსფერო. დიდი ხნის განმავლობაში, ატმოსფერო წარმოიქმნა ჟანგბადის და სხვა აირების ნარევიდან, რომელსაც შეეძლო ახალი სიცოცხლის მხარდაჭერა.

ბიოსფეროში ჟანგბადის დამატებამ საშუალება მისცა სიცოცხლის უფრო რთული ფორმების სწრაფად განვითარება. გამოჩნდა მილიონობით სხვადასხვა მცენარე და ცხოველი, რომლებიც ჭამდნენ მცენარეებსა და სხვა ცხოველებს. განვითარდა მკვდარი ცხოველებისა და მცენარეების დასაშლელად.

ამის წყალობით, ბიოსფერომ უზარმაზარი ნახტომი გააკეთა მის განვითარებაში. მკვდარი მცენარეებისა და ცხოველების დაშლილი ნაშთები ნიადაგსა და ოკეანეში გამოყოფს საკვებ ნივთიერებებს, რომლებიც მცენარეებმა ხელახლა შეიწოვება. ენერგიის ამ გაცვლამ ბიოსფეროს საშუალება მისცა გამხდარიყო თვითშენარჩუნებული და თვითრეგულირებადი სისტემა.

ფოტოსინთეზის როლი ცხოვრების განვითარებაში

ბიოსფერო თავის მხრივ უნიკალურია. ამ დრომდე არ არსებობდა მეცნიერული ფაქტები, რომლებიც ადასტურებენ სიცოცხლის არსებობას სამყაროს სხვა ადგილებში. დედამიწაზე სიცოცხლე მზის წყალობით არსებობს. მზის სხივების ენერგიის ზემოქმედებისას ხდება პროცესი, რომელსაც ეწოდება ფოტოსინთეზი. ფოტოსინთეზის შედეგად მცენარეები, ბაქტერიების ზოგიერთი სახეობა და პროტოზოა გარდაქმნის ნახშირორჟანგს ჟანგბადად და ორგანულ ნაერთებად, როგორიცაა შაქარი, სინათლის გავლენის ქვეშ. ცხოველების, სოკოების, მცენარეების და ბაქტერიების სახეობების დიდი უმრავლესობა პირდაპირ ან არაპირდაპირ დამოკიდებულია ფოტოსინთეზზე.

ბიოსფეროზე გავლენის ფაქტორები

არსებობს მრავალი ფაქტორი, რომელიც გავლენას ახდენს ბიოსფეროზე და ჩვენს ცხოვრებაზე დედამიწაზე. არსებობს გლობალური ფაქტორები, როგორიცაა მანძილი დედამიწასა და მზეს შორის. ჩვენი პლანეტა მზესთან უფრო ახლოს ან შორს რომ ყოფილიყო, მაშინ დედამიწა ძალიან ცხელი ან ცივი იქნებოდა სიცოცხლის წარმოშობისთვის. დედამიწის ღერძის დახრილობის კუთხე ასევე მნიშვნელოვანი ფაქტორია, რომელიც გავლენას ახდენს პლანეტის კლიმატზე. სეზონები და სეზონური კლიმატის ცვლილებები დედამიწის დახრის პირდაპირი შედეგია.

ბიოსფეროზე მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს ადგილობრივი ფაქტორებიც. თუ დააკვირდებით დედამიწის გარკვეულ არეალს, ხედავთ კლიმატის, ყოველდღიური ამინდის, ეროზიის და თავად სიცოცხლის გავლენას. ეს მცირე ფაქტორები მუდმივად ცვლის სივრცეს და ცოცხალმა ორგანიზმებმა შესაბამისი რეაგირება უნდა მოახდინონ, მოერგონ თავიანთი გარემოს ცვლილებებს. მიუხედავად იმისა, რომ ადამიანებს შეუძლიათ აკონტროლონ თავიანთი უშუალო გარემოს უმეტესი ნაწილი, ისინი მაინც დაუცველები არიან ბუნებრივი კატასტროფების მიმართ.

ბიოსფეროს გარეგნობაზე გავლენის ყველაზე მცირე ფაქტორები მოლეკულურ დონეზე მომხდარი ცვლილებებია. ჟანგვის და შემცირების რეაქციებს შეუძლია შეცვალოს ქანების და ორგანული ნივთიერებების შემადგენლობა. ასევე არსებობს ბიოლოგიური დეგრადაცია. პატარა ორგანიზმებს, როგორიცაა ბაქტერიები და სოკოები, შეუძლიათ როგორც ორგანული, ისე არაორგანული მასალების გადამუშავება.

ბიოსფერული რეზერვები

ადამიანები მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ ბიოსფეროს ენერგიის გაცვლის შენარჩუნებაში. სამწუხაროდ, ჩვენი გავლენა ბიოსფეროზე ხშირად უარყოფითია. მაგალითად, ატმოსფეროში ჟანგბადის დონე მცირდება და ნახშირორჟანგის დონე იზრდება ადამიანების მიერ წიაღისეული საწვავის ზედმეტი წვის გამო, ხოლო ნავთობის დაღვრა და სამრეწველო ნარჩენების ჩაშვება ოკეანეში უზარმაზარ ზიანს აყენებს ჰიდროსფეროს. ბიოსფეროს მომავალი დამოკიდებულია იმაზე, თუ როგორ ურთიერთობენ ადამიანები სხვა ცოცხალ არსებებთან.

1970-იანი წლების დასაწყისში გაერთიანებული ერების ორგანიზაციამ შექმნა პროექტი სახელწოდებით ადამიანი და ბიოსფერო (MAB), რომელიც ხელს უწყობს მდგრად, დაბალანსებულ განვითარებას. ამჟამად მსოფლიოში ასობით ბიოსფერული რეზერვია. პირველი ბიოსფერული ნაკრძალი დაარსდა იანგამბიში, კონგოს დემოკრატიული რესპუბლიკა. იანგამბი მდებარეობს ნაყოფიერი მდინარე კონგოს აუზში და ბინადრობს დაახლოებით 32 000 სახეობის ხესა და ცხოველს, მათ შორის ენდემურ სახეობებს, როგორიცაა ტყის სპილო და ფუნჯიანი ღორი. იანგამბის ბიოსფერული ნაკრძალი მხარს უჭერს მნიშვნელოვან საქმიანობას, როგორიცაა მდგრადი სოფლის მეურნეობა, ნადირობა და მოპოვება.

არამიწიერი ბიოსფეროები

ამ დრომდე ბიოსფერო დედამიწის გარეთ არ არის აღმოჩენილი. აქედან გამომდინარე, არამიწიერი ბიოსფეროების არსებობა ჰიპოთეტური რჩება. ერთის მხრივ, ბევრი მეცნიერი თვლის, რომ სხვა პლანეტებზე სიცოცხლე ნაკლებად სავარაუდოა და თუ ის სადმე არსებობს, სავარაუდოდ, ეს მიკროორგანიზმების სახითაა. მეორეს მხრივ, დედამიწის ანალოგი შეიძლება იყოს ბევრი, თუნდაც ჩვენს გალაქტიკაში - ირმის ნახტომში. ჩვენი ტექნოლოგიის შეზღუდვების გათვალისწინებით, ამჟამად უცნობია ამ პლანეტების რამდენ პროცენტს შეუძლია ჰქონდეს ბიოსფერო. ასევე შეუძლებელია იმის გამორიცხვა, რომ მომავალში ადამიანების მიერ ხელოვნური ბიოსფეროები შეიქმნას, მაგალითად, მარსზე.

ბიოსფერო არის ძალიან მყიფე სისტემა, რომელშიც ყველა ცოცხალი ორგანიზმი მნიშვნელოვანი რგოლია სიცოცხლის უზარმაზარ ჯაჭვში. უნდა გავაცნობიეროთ, რომ ადამიანი, როგორც ყველაზე ჭკვიანი არსება პლანეტაზე, პასუხისმგებელია ჩვენს პლანეტაზე სიცოცხლის სასწაულის შენარჩუნებაზე.

საერთო ტერიტორიაზე სხვადასხვა ტიპის ორგანიზმების თანაარსებობას განსაზღვრავს მათი თემების ჩამოყალიბება. ყველას შეუძლია დაასახელოს ისეთი მცენარეული თემებისთვის დამახასიათებელი ცხოველთა სახეობები, როგორიცაა წიწვოვანიდა ფართოფოთლოვანი ტყეები, მდელოები, ჭაობები, სტეპებიდა ა.შ.

ცხოველები ვერცერთ საზოგადოებაში ვერ იარსებებს იზოლირებულად სხვა ორგანიზმებისგან (მცენარეები, სოკოები, ბაქტერიები); ისინი მჭიდროდ ურთიერთობენ მათთან. მაგალითად, ბალახოვანი ცხოველები იკვებებიან ორგანული ნივთიერებებით, რომლებიც სინთეზირებულია მწვანე მცენარეებით. ცხოველები ასევე იყენებენ მცენარეებს საცხოვრებლად. თავის მხრივ, ცხოველები უზრუნველყოფენ მცენარეების დამტვერვას და მათი ნაყოფისა და თესლის განაწილებას. ცხოველთა გარკვეული სახეობები, სოკოები და ბაქტერიები იკვებებიან მცენარეთა ნარჩენებით.

ცოცხალი ორგანიზმები ურთიერთობენ არა მხოლოდ ერთმანეთთან, არამედ ერთმანეთთან უსულო ბუნება. ამრიგად, ორგანიზმები გარემოდან იღებენ გარკვეულ ნივთიერებებს (ჟანგბადს, წყალს, მინერალურ მარილებს და სხვ.), რომლებიც აუცილებელია მათი ნორმალური ფუნქციონირების უზრუნველსაყოფად. თავის მხრივ, ისინი ათავისუფლებენ იქ საკუთარ ნარჩენებს. ცოცხალი ორგანიზმების საზოგადოებების ურთიერთქმედების შედეგად მიმდებარე უსულო ბუნებასთან, გარკვეული ეკოსისტემები.

ეკოსისტემა არის ურთიერთდაკავშირებული ტიპის ორგანიზმების ერთობლიობა, რომლებიც ურთიერთობენ ერთმანეთთან და უსულო ბუნებასთან.

ეკოსისტემები, როგორც წესი, ორგანიზმების მდგრადი საზოგადოებებია. მათ შეუძლიათ თვითრეპროდუქცია და თვითრეგულირება. ეს გამოწვეულია იმით, რომ ცალკეული სახეობები ამრავლებენ მათ რიცხვს გამრავლების გზით. და ერთმანეთთან და უსულო ბუნებასთან ურთიერთობით, ისინი ხელახლა ქმნიან საჭირო საარსებო პირობებს. თქვენ უკვე იცით, რომ ფოტოსინთეზის პროცესში მწვანე მცენარეები ქმნიან ორგანულ ნივთიერებებს არაორგანულისგან, რომლითაც იკვებებიან ცხოველები, სოკოები და მრავალი ბაქტერია. გარდა ამისა, ფოტოსინთეზის პროცესში გამოიყოფა ჟანგბადი, რომელსაც მრავალი ორგანიზმი სუნთქავს (გაიხსენეთ რომელ ორგანიზმებს არ სჭირდებათ ჟანგბადი სუნთქვისთვის). თავის მხრივ, ორგანიზმების მიერ ამოსუნთქული ნახშირორჟანგი შეიწოვება მწვანე მცენარეებით. ამრიგად, ისინი ინარჩუნებენ სტაბილურ თანაფარდობას ატმოსფეროში ჟანგბადისა და ნახშირორჟანგის შემცველობას შორის. ნიადაგის ბაქტერიების, სოკოების და ცხოველების აქტივობა, რომლებიც ანადგურებენ ორგანულ ნარჩენებს და ასინთეზებენ ნივთიერებებს, რომლებიც ქმნიან ჰუმუსს, უზრუნველყოფს ნიადაგის ნაყოფიერების აღდგენას და გაზრდას. ეკოსისტემების საფუძველი მწვანე მცენარეებია. მცენარეთა თემები ხშირად განსაზღვრავენ ეკოსისტემების საზღვრებს (მაგალითად, სფაგნუმის ჭაობის ეკოსისტემა, ფიჭვის ტყე, ბუმბულის ბალახის სტეპი).

ეკოსისტემები, რომელთა საზღვრები მეტ-ნაკლებად მკაფიოდ არის განსაზღვრული მცენარეთა თემებით, ე.წ ბიოგეოცენოზი.

ორგანიზმების ერთმანეთთან და უსულო ბუნებასთან ურთიერთქმედების შედეგად ეკოსისტემებში წარმოიქმნება ნივთიერებებისა და ენერგიის ნაკადების ციკლი. მასალა საიტიდან

ნივთიერებების ციკლი - ეს არის ნივთიერებების გაცვლა ეკოსისტემების ცოცხალ (ცოცხალ ორგანიზმთა მთლიანობა) და არაცოცხალ (სიცოცხლის პირობებში) ნაწილებს შორის.

ნივთიერებებისა და ენერგიის ნაკადების ციკლი უზრუნველყოფს ეკოსისტემების სტაბილურობას და მათ ნორმალურ ფუნქციონირებას.

ჩვენი პლანეტის ყველა ბიოგეოცენოზის მთლიანობა ქმნის ერთიან გლობალურ ეკოსისტემას, რომელსაც ე.წ ბიოსფერო.

ცხოველის თითოეული სახეობა, რომელიც ურთიერთქმედებს სხვა ორგანიზმებთან, ისევე როგორც უსულო ბუნების პირობებთან, არის მრავალსახეობის ნაწილი. ეკოსისტემები.

ლითოსფეროს ზედა ფენა და ნიადაგის საფარში. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ბიოსფერო არის ერთიანი დინამიური სისტემა დედამიწის ზედაპირზე, შექმნილი და რეგულირდება სიცოცხლის მიერ. ბიოსფერო არის ცოცხალი ორგანიზმების ჰაბიტატი.

ბიოსფერო, როგორც დედამიწის სპეციფიკური გარსი, აერთიანებს ჰაერის გარსის ქვედა ნაწილს (ატმოსფეროს) - ე.წ ტროპოსფეროს, სადაც აქტიური სიცოცხლე შეიძლება არსებობდეს 10-15 კმ სიმაღლემდე; მთელი წყლის გარსი (ჰიდროსფერო), რომელშიც სიცოცხლე აღწევს 11 კმ-ს აღემატება უდიდეს სიღრმეებში; მყარი გარსის ზედა ნაწილი (ლითოსფერო) არის ამინდის ქერქი, რომელსაც ჩვეულებრივ აქვს 30-60 მ სისქე და ზოგჯერ 100-200 მ ან მეტი. (ამინდის ქერქი არის გეოლოგიური საბადოების ერთობლიობა, რომელიც წარმოიქმნება სხვადასხვა შემადგენლობის ქანების დაშლისა და გამორეცხვის პროდუქტებით, რომელიც რჩება წარმოშობის ადგილზე ან მოძრაობს მცირე მანძილზე, მაგრამ არ კარგავს კავშირს „მშობელ“ კლდეთან.) ამინდის ქერქის გარეთ სიცოცხლის აღმოჩენა მხოლოდ ზოგიერთ შემთხვევაშია შესაძლებელი. ამრიგად, მიკროორგანიზმები აღმოაჩინეს ნავთობის შემცველ წყლებში 4500 მ-ზე მეტ სიღრმეზე. თუ ჩავთვლით ბიოსფეროში და რომელშიც შესაძლებელია ორგანიზმების მოსვენებული რუდიმენტების არსებობა, მაშინ ვერტიკალურად ის 25-40 კმ-ს მიაღწევს. რაკეტებზე დამონტაჟებულმა სპეციალურმა ხაფანგებმა დააფიქსირეს მიკროორგანიზმების არსებობა 85 კმ-მდე სიმაღლეზე.

სასიცოცხლო პროცესები გავლენას ახდენს არა მხოლოდ იმ ადგილებში, სადაც აქტიური სიცოცხლე ხდება, არამედ ლითოსფეროს ზედა ფენებზე - სტრატოსფეროზე, რომლის მინერალოგიურ და ელემენტარულ შემადგენლობას აყალიბებს გეოლოგიური წარსული. სტრატოსფეროს სისქე, V.I. ვერნადსკის მიხედვით, არის 5 - 6 კმ. სტრატოსფერო ძირითადად იქმნება ორგანიზმების, წყლის და, რომლებიც ამუშავებენ და გადაადგილდებიან დანალექი ქანების წყალზე ამაღლების შემდეგ.

ბიოსფეროში არის ადგილები, სადაც აქტიური ცხოვრება შეუძლებელია. ამრიგად, ტროპოსფეროს ზედა ფენებში, ისევე როგორც დედამიწის ყველაზე ცივ და ცხელ რეგიონებში, ორგანიზმებს შეუძლიათ არსებობა მხოლოდ მოსვენებულ მდგომარეობაში. ბიოსფეროს ამ რეგიონების მთლიანობას პარაბიოსფერო ეწოდება. თუმცა, ბიოსფეროს იმ ადგილებშიც კი, სადაც ორგანიზმები აქტიურ მდგომარეობაში არსებობენ, სიცოცხლე არათანაბრად ნაწილდება.
"ცოცხალი მატერიის უწყვეტი ფენა", როგორც ამას V.I. ვერნადსკიმ უწოდა, იკავებს წყლის სვეტს და ვრცელდება ვიწრო ზოლში ტროპოსფეროს შორის, მათ შორის ნიადაგსა და წიაღში მცენარეთა ფესვებით, სოკოებით, მიკროორგანიზმებით და ნიადაგის ცხოველებით. ტროპოსფეროს მიწის ნაწილი, სადაც მცენარეების მიწისზედა ნაწილებია განლაგებული და მათი მტვრის, სპორების და თესლის უმეტესი ნაწილი გადატანილია. ამ "ცოცხალი მატერიის უწყვეტ ფენას" ეწოდება ფიტოსფერო (ან ფიტოგეოსფერო), რადგან მცენარეები მასში ენერგიის ძირითადი შემნახველი ერთეულია. ფიტოსფეროს სისქე დიდია მხოლოდ ოკეანეებში, სადაც ის ოდნავ აღემატება 11 კმ-ს, ხოლო ხმელეთზე ის იზომება მეტრებში ან ათეულ მეტრებში და მხოლოდ გარკვეულ, მცირე რაიონებში იზრდება 100-150 მ-მდე. ლითოსფეროში და ჰიდროსფეროში, ისევე როგორც ტროპოსფეროს საზღვარზე, ორგანიზმები ახორციელებენ განვითარების მთელ ციკლს, ხოლო თავად ტროპოსფეროში ცოცხალ არსებებს მხოლოდ დროებით შეუძლიათ დარჩენა, რადგან აქ მათ არ შეუძლიათ გამრავლება.

რა არის ბიოსფეროს, როგორც დედამიწის გარსის ძირითადი მახასიათებლები?

პირველი ნიშანი: ცოცხალი ორგანიზმების სასიცოცხლო მოქმედებით შექმნილი ქიმიური შემადგენლობა.

მეორე ნიშანი: თხევადი წყლის არსებობა მნიშვნელოვანი რაოდენობით.

მესამე ნიშანი: ენერგიის ძლიერი ნაკადი მზისგან.

მეოთხე ნიშანი: თხევადი, მყარი და აირისებრი მდგომარეობებში ნივთიერებებს შორის ინტერფეისის არსებობა. თავისუფალი ჟანგბადის არსებობა ასევე ძალიან მნიშვნელოვანია თანამედროვე ბიოსფეროსთვის.

ვერნადსკიმ სიცოცხლე, დედამიწაზე ყველა ორგანიზმის მთლიანი აქტივობა მიიჩნია ყველაზე მძლავრ გეოქიმიურ ფაქტორად, რომელიც გარდაქმნის დედამიწის ზედაპირს, პლანეტარული მასშტაბის და მნიშვნელობის ენერგეტიკულ ფაქტორს, რის შესახებაც მან დაწერა: ”რაც არ უნდა შედგებოდეს სიცოცხლის ფენომენისგან. , იქ ორგანიზმების მიერ გამოთავისუფლებული ენერგია მის ძირითად ნაწილს და შესაძლოა მთლიანად მზის სხივური ენერგიაა. ორგანიზმების მეშვეობით ის არეგულირებს დედამიწის ქერქის ქიმიურ გამოვლინებებს“. V.I. ვერნადსკიმ ბიოსფეროს ესმოდა, როგორც დედამიწის ქერქის ყველა ის ფენა, რომელიც გეოლოგიური ისტორიის მანძილზე გავლენას ახდენდა ორგანიზმების აქტივობით. და შემთხვევითი არ არის, რომ V.I. ვერნადსკი ხსნის თავის ნაშრომს "ნარკვევები გეოქიმიის შესახებ" (1934) თავით "მეოცე საუკუნის მეცნიერება": მხოლოდ მე -20 საუკუნეში. ჩამოყალიბდა წარმოდგენები დედამიწის გეოსფეროების, ქიმიური ელემენტების ატომების აგებულების, ციკლური ან ორგანული ელემენტების და გეოქიმიური გარდაქმნების მექანიზმების შესახებ. ამან მეცნიერს საშუალება მისცა დაემტკიცებინა: ”ცოცხალ ორგანიზმში შემავალი და გამომავალი ატომების მორევი იქმნება საცხოვრებელი გარემოს გარკვეული ორგანიზაციის, პლანეტის გეოლოგიურად განსაზღვრული მექანიზმის - ბიოსფეროს მიერ”.