Материал:

Дождевая вода, насыщенная СО2, попадает на сушу, где взаимодействует с известняком и, растворяя его, образует ионы Са 2+ и НС03 ". Впоследствии речная вода возвращается в океан и цикл повторяется. Общим результатом цикла является растворение карбонатных пород на суше и осадки их в море . Концентрация в атмосфере и океане остается одинаковой.

В круговороте углерода является ответвления, которые заканчиваются глубокими тупиками. Одним из них является торфяники. Недостаток кислорода и высокая кислотность препятствуют распада веществ, и углерод "сохраняется" в органической массе торфа, слой которого достигает иногда мощности 20 метров. Еще меньше в углерода шансов на самостоятельное возвращение в круговорот с огромных "кладовых" - мощных залежей каменного угля. В мировых залежах известняка, нефтеносных сланцев и осадочных пород, содержащих углерод, его масса составляет примерно 20 10ь5 тонн. В угле и нефти примерно в 50 раз больше углерода, чем его содержится во всех живых организмах. В биосфере быстро вращается лишь несколько процентов колоссального количества углерода, который находится на поверхности Земли или близко к ней. В водных глубинах и вдали от берега обмен СО, с атмосферой не происходит, углерод не поступает также в виде НСО, - с речными водами Организмы в море, однако, взаимодействуют с карбонатной системой двумя путями. Растения поглощают СО2, синтезируя органическое вещество, в то время как животные поедают органическое вещество, выделяя С02. Поглощение углекислого газа в процессе фотосинтеза ограничивается верхними слоями Мирового океана. Растительный планктон океанов потребляет за год около 40000000000 тонн углерода в виде его двуокиси, растворенного в поверхностных водах. Здесь же растворенный и кислород, который производит фитопланктон. Углерод, который в процессе фотосинтеза трансформируется в органическое вещество сухопутных организмов, рано или поздно возвращается в атмосферу.

Животные могут выделять CO., В морскую воду на всех глубинах. Дыхание животных в глубинных водах, в темноте, увеличивает концентрацию СО ,, в то время как щелочность воды остается неизменной.

Внутренний или внешний скелет многих растений и животных состоит из клеток, то содержащие карбонат кальция. Многие из этих животных обитают в море и, когда погибают, их скелеты попадают на морское дно. Другие растения ии животные живут на дне шельфовой зоны. Таким образом, на мелководье накапливается карбонат кальция. Именно поэтому, когда происходит процесс погружения поверхности, на вершинах вулканов, которые лежат на незначительной глубине в тропических водах, образуются наибольшие скопления отложений карбоната кальция - продукта жизнедеятельности морских растений и животных.

Две огромные системы биосферы, океан и атмосфера, обмениваются двуокисью углерода через поверхность океана. Автономность этих систем нарушают ветер и волны. Количество двуокиси углерода, растворенного в поверхностных слоях океана, находится в равновесии с его концентрацией во всей атмосфере. Полный цикл круговорота углерода в биосфере происходит за 2000 лет.

Человек, вступив в эпоху индустриальной революции, все больше нарушает естественный круговорот карбонатов, интенсивно сжигая ископаемое топливо - уголь и нефть. При существующей интенсивности сжигания топлива содержание СО в атмосфере через 240 лет удвоится. Однако потребление топлива постоянно увеличивается. По последним прогнозам, содержание СЩ2 в атмосфере удвоится уже примерно к 2020

В атмосфере CO, является сильным поглотителем инфракрасной радиации, поэтому вызывает парниковый эффект, в результате чего температура у поверхности Земли неуклонно растет

6.1.16 Круговорот вещества

Живые организмы биогеоценоза является неодинаковыми с точки зрения ассимиляции и передачи вещества и энергии от одного типа к другому. Эта цепь называется пищевым или трофическим. На самом деле существуют не цепочки, атрофические сети различной сложности, какие часто охватывают тысячи организмов. Но схема пищевой цепочки наглядно иллюстрирует две закономерности.

Первая - принадлежность всех организмов к определенному трофического уровня. Трофический уровень - это совокупность организмов, объединенных типом питания. На одну цепочку с светляком мы можем посадить и маленькую тлю, питающийся соком растений и огромного слона, который поедает листья и побеги деревьев. Они прежде всего гетеротрофы, которые питаются органическим веществом, которое образовали растения - автотрофы. В специальной системе понятий растения известны как продуценты. Этот термин подчеркивает их способность создавать органическую массу. А вот ее потребители - это консументы. Тлю и слона роднит не только принадлежность к большому братства потребителей, они консументы первого порядка, исключительно растительноядные животные. Консументы второго порядка - плотоядные животные.

Есть консументы третьего порядка - "хищники хищников". Таков, например, орел, способен напасть и на голубя, и на волка или лису. Некоторые животные могут быть консументами и первого, и второго порядка.

Г второй закономерность - продвижение органического вещества "снизу вверх", вол продуцентов растений - до консументов - животных все более высоких рангов.

Солнечные лучи в химических лабораториях зеленых растений запускают в действие процессы фотосинтеза. Растения синтезируют органическое вещество, которое поедают консументы первого порядка - растительноядные животные. Потери вещества или связанной с ними энергии при переходе на этот уровень составляют в среднем 90 процентов. Они расходуются на поддержание жизнедеятельности животных. Плотоядные съели растительноядных животных - теряется еще 90 процентов энергии. Третье звено получает энергию от второго звена. Последнее звено - это редуценты, то есть организмы, которые "утилизируют" мертвую органическое вещество, способствуя ее разложению и минерализации. К ним относятся бактерии, грибы, животные всех систематических групп, которые питаются экскрементами. Последнее звено замыкает трофическая цепь, делая его бесконечным и обеспечивая тем самым замкнутость круговорота веществ. Трофические отношения - сила, движущая биогенный круговорот веществ в природе, рождает потоки энергии, заключенной в химических соединениях тканей живых организмов. Только на суше ежегодно образуется и разрушается от 10 до 55000000000 тонн органического вещества. Около 90 процентов ее в конечном итоге попадает в атмосферу Земли, а остальные - в совершенно другой форме - возвращается в круговорот или остается в переходном этапе.

Ноосфера

Развитие и становление человека

Пронесет самоорганизации материи привел к появлению очень стабильных форм ее существования, способных не только поддерживать собственное существование, но и воспроизводить самих себя. Способность к воспроизведению - это не единственная особенность живой материи. Каждое живое существо способно самостоятельно обеспечивать собственную стабильность (гомеостаз). Последнее означает, что любой живой организм наделен способностью к отрицательной обратной связи, благодаря которому он может уменьшать риск своего разрушения, преодолевать вредные внешние воздействия, компенсировать их негативное влияние на жизнеспособность, поддерживая ее в стабильном состоянии.

Более того, живое вещество способно не только создавать обратные связи. Важным обстоятельством является тот факт, что чрезмерная стабильность для организма является "вредной", она задерживает революционные процессы. Живые организмы должны уметь быстро меняться, эволюционировать все в большей степени и с большей эффективностью использовать внешнюю энергию. Но для этого необходимо, чтобы живое вещество могло создавать и положительные обратные связи. Возникновение обратных связей - одно из самых удивительных явлений жизни, земной эволюции в целом. И одна из самых больших тайн развития материального мира.

Следует выделить еще одну особенность земной эволюции: наиболее быстро прогрессирующие виды - виды, которым удается выжить в экстремальных ситуациях, - совсем не те, которые хорошо приспособились и процветают при данных условиях, в данный момент. Так, динозавры, которые господствовали на суше и в водной среде в течение сотен миллионов лет, уступили свое место млекопитающим, которые по всем параметрам были хуже приспособлены к условиям, которые сложились на Земле в конце мезозоя. Еще более ярким примером является история антропогенеза. В начале четвертичного периода в результате похолодания и резкого роста засушливости климата на значительных территориях огромные пространства влажных тропических лесов уступили место засушливым саваннам и степям, которые были почти лишены древесной растительности. Таким образом, приматы и другие млекопитающие, среди которых были и наши далекие предки, потеряли свое прежнее убежище. Когда лесов стало меньше, то их в первую очередь должны были оставить более "слабые", менее приспособлены к условиям жизни в тропическом лесу виды. Наш далекий предок был вынужден оставить привычный убежище, вытесненный оттуда более приспособленными видами.

Изгнанный в саванну, он был вынужден встать на ноги, чтобы иметь возможность уже издалека видеть опасность. У него освободились руки, которые должны были научиться владеть палкой или камнем для того, чтобы обеспечить свою безопасность и существование. Он должен был использовать и развивать собственный мозг - единственная надежная защита в тяжелом и опасном бытии, на которое он был обречен, и в результате ... превратиться в человека.

С тех пор, как род Homo sapiens отделился от других живых организмов, человечество освоило всю планету. Это явление нельзя назвать случайным, его корни лежат глубоко, и подготовлены они всем ходом природноисторичного процесса, связанного, по мнению Вернадского, с совершенствованием человеческого мозга. Если выделение человека из всех живых организмов является длительным естественным процессом, то этот процесс приобретает при этом геологического значения благодаря тому, что он создал новую геологическую силу - труд и мышления человека. Ум - это результат развития центральной нервной системы человека. Становление умственной деятельности - важнейший процесс антропогенеза. Необходимость использовать искусственные орудия в сочетании с найжорстокиишим подбором привела на первом этапе антропогенеза к чрезвычайно быстрому развитию умственных способностей, которые стали теперь основным гарантом развития человека. Развитие умственных способностей, в свою очередь, вызвал усложнение характера и орудий труда. Возник положительная обратная связь, который привел к невиданным до сих пор скоростей эволюционного процесса.

Таким образом, появление Разума и его носителя - человека - это столь же естественный процесс развития космического тела Земля, как и появление земной жизни. С этим фактом связано еще одно скачкообразное ускорение всех эволюционных процессов. Прежде всего, именно преобразования нашего обезьяноподобных предков на человека произошло по земным масштабам почти мгновенно. На весь процесс антропогенеза природа отвела каких 1,5-2 миллиона лет, в течение которых не только кардинально изменилась морфология нашего предка, но и возник Разум. И не только это. Эволюция бы изменила русло своего течения.

В результате действия эволюционных законов происходило постепенное усовершенствование организмов - и в том числе мозга наших предков. В начале этого процесса даже незначительное преимущество в "интеллекте" давала, очевидно, очень ощутимые преимущества, а естественный отбор был очень жестким - выжить нашему предку в условиях, которые господствовали на Земле 1-1,5 миллиона лет назад, было совсем непросто. Именно эти два фактора способствовали очень быстрому индивидуальном совершенствованию. Позже индивидуальное развитие нашего предка замедлился, а затем и вовсе прекратился: десятки тысяч лет человек практически не меняется. Человечество вступило в эпоху своего общественного развития.

Источник: https://studbooks.net/7244/estestvoznanie/kontseptsii_sovremennogo_estestvoznaniya

Смотрите также:








ЦЕНОВАЯ ПОЛИТИКА ПРЕДПРИЯТИЯ НА ПРИМЕРЕ ООО «ДНС РИТЕЙЛ»
_archivetempпротивовоспалительные
_Роджерс Карл, Брак и его альтернативы