Среды жизни. Биосфера и ее границы

Приветствие, отметка присутствующих.

«… Сейчас в ней происходит бурный рассвет. Мы только знаем малую частичку этой непонятной, неясной , всеобъемлющей загадки…»

В.И. Вернадский
Уже сотни людей побывали в космосе и через иллюминаторы космических летательных аппаратов видели внешний облик нашей планеты. Но еще в начале 20 века В.И. Вернадский сумел взглянуть на Землю с еще более далекого расстояния и силой могучего воображения увидел главное, что отличает Землю от других планет- наличие на ней «проникнутой жизнью оболочкой».

(О какой оболочке идет речь?)

Правильно, итак запишем тему нашего сегодняшнего урока:

Биосфера- биологическая оболочка Земли

Просмотр фрагмента к\ф «Биосфера».

История развития учения о биосфере.

Первые представления о биосфере, как «области жизни» и оболочке Земли были высказаны ещё Жаном Батистом Ламарком, в чьих работах было немало геохимических идей. А вот термин «биосфера» появился в науке в 1875 году, когда в свет вышла небольшая книга австрийского геолога Эдуарда Зюсса о происхождении Альп. В последней главе этой работы, говоря о различных оболочках земного шара, впервые употребляет термин «биосфера». Он понимал биосферу как тонкую плёнку жизни на земной поверхности. Несмотря на то, что концепция Зюсса не сыграла заметной роли в развитии научной мысли термин «биосфера» вошёл в науку с 1875 года.

На рубеже 19 и 20 веков в работах русского почвоведа Докучаева была впервые научно обоснована идея о влиянии жизни на природные процессы. Он указал на зависимость типа почвообразования не только от климата, но и от совместного влияния растительности и животных. Но работы этого учёного не дали целостного представления о биосфере, взаимосвязи процессов происходящих в ней.

И только в 1926 году появляется целостная концепция о биосфере. Автором этой концепции является русский учёный Владимир Иванович Вернадский, который посвятил себя изучению процессов, протекающих в биосфере.

Сообщение учащихся о Вернадском В.И.

ВЕРНАДСКИЙ Владимир Иванович (1863 - 1945)

Великий русский ученый - минералог, кристаллограф, геохимик, биогеохимик, радиогеолог. Основатель крупнейших научных центров, научных школ и направлений, из которых выросли новые науки, такие как геохимия, биогеохимия, гидрогеохимия. Создатель учения о биосфере - тонком наружном слое Земли, в котором сосредоточена жизнь. Сформулировал понятие ноосферы - сферы разума, человеческой «оболочки» Земли или биосферы, преобразованной человеческим обществом. Академик АН СССР и многих зарубежных академий наук, лауреат Государственной премии. В 1963 г. АН СССР учредила Золотую медаль им. В.И. Вернадского.

Просмотр фрагмента к\ф «Биосфера» о взглядах Вернадского.

Определение биосферы.

1926 год – появление целостной концепции о биосфере, автор В.И.Вернадский.

Вернадский показал, что живые организмы, преобразуя солнечную энергию, являются мощной биогеохимической силой, влияющей на геологические процессы.

поэтому полное определение биосферы звучит следующим образом:

Биосфера – это оболочка Земли, состав, структура и энергетика которой определяется прошлой и современной совместной деятельностью живых организмов.

Строение биосферы.

Биосфера представляет собой сложнейшую планетарную оболочку жизни, населённую организмами. Это самая глобальная экосистема Земли. По вертикали биосфера разделяется на две чётко обособленные области:

• 
  фотобиосфера – верхняя, освещённая светом, в которой происходит фотосинтез;
  
• 
  меланобиосферу – нижнюю, «тёмную», в которой фотосинтез невозможен.
  

На суше граница между ними проходит по поверхности Земли. Биосфера охватывает все оболочки Земли.

Вспомните, какие существуют оболочки Земли?

А сейчас мы вспомним строение этих оболочек и заполним таблицу:

Скажите, а равномерно ли распределена жизнь на протяжении всей биосферы?

Биосфера имеет неправильную форму, которая обусловлена тем, что на развитие жизни, а, следовательно, и на границы биосферы оказывают влияния многие факторы.

Факторы, ограничивающие жизнь:

• 
  наличие кислорода, углекислого газа и воды в её жидкой фазе;
  
• 
  высокие и низкие температуры ( );
  
• 
  наличие элементов минерального питания;
  
• 
  сверхсолённая среда;
  
• 
  жёсткое ультрафиолетовое излучение.
  

Границы жизни биосферы

Биосфера не имеет горизонтальных границ, поэтому речь следует вести только о вертикальных границах.

Верхняя граница распространения жизни в атмосфере проходит на уровне озонового экрана, на высоте 20 – 25 км. На самом деле область распространения живых организмов, способных к активному метаболизму, ограничена тропосферой на высоте 10 – 18 км. Однако верхний предел занесения спор и микроорганизмов, определяющий «поле устойчивости жизни», т.е. живые организмы существуют, но не размножаются, возможен до верхней границы стратосферы.

О нижней, литосферной, границе биосферы ясного представления пока нет. Она проходит на различном расстояние на континентах и под океанами. На континентах нижний предел составляет 2 -5 км. Под океанами жизнь распространяется на 0,5 – 3 км, но достоверно было установлено, что микрофлора обитает в донных осадках мощностью, максимально, 114м (Каспийское море). Поэтому принято считать, что граница жизни в литосфере находится на глубине 2 – 5 км.

Но в состав биосферы полностью включается и гидросфера, в которой организмы проникают на всю глубину Мирового океана. Таким образом, нижняя граница биосферы в гидросфере проходит на уровне 11км ниже уровня моря (Марианская впадина).

Ниже литосферной границы биосферы лежит «область былых биосфер», под которой В.И.Вернадский понимал оболочку Земли, в геологическом прошлом подвергшуюся воздействию жизни, чему есть огромное количество свидетельств.

И сейчас учёные включают в состав биосферы не только область жизни, но и «Былые биосферы». И такую многослойную оболочку Земли предложено было назвать мегабиосферой.

Мегабиосфера включает в себя 4 части:

• 
  апобиосфера – верхняя часть атмосферы выше уровня распространения форм жизни в состоянии анабиоза;
  
• 
  парабиосфера – это слои атмосферы и районы земного шара, где организмы могут существовать лишь в покоящемся состоянии;
  
• 
  биосфера;
  
• 
  метабиосфера – соответствует «области былых биосфер».
  

1. 
   Учёные – ихтиологи сталкиваются с серьёзными проблемами при сохранении для музеев глубоководных рыб. Поднятые на палубу корабля, они в буквальном смысле слова взрываются, что вызывает нарушение их наружных и внутренних органов. Объясните, почему это происходит?
   
2. 
   Если смешать воду, песок, неорганические и органические удобрения, будет ли эта смесь почвой? Ответ пояснить.
   
3. 
   На большой глубине в океане практически нет живых растений. Однако здесь обитают различные животные, например: губки, гидроиды, роговые кораллы, крабы, донные рыбы. Как объяснить отсутствие растений и что служит первичным источником энергии живущим здесь животным.
   

Выставление и комментирование оценок.

На уроке я узнал….

Меня удивило….

Мне было интересно….

На уроке мне не понравилось…

Я хотел бы узнать о……