Учение В. И. Вернадского о биосфере (биосфера, Владимир Вернадский, живое вещество)

7 терминов · 7 заданий

Биосфера — общепланетарная оболочка Земли, где существует или существовала жизнь (термин Э. Зюсса, 1875; учение — В. И. Вернадского, 1926). Границы: атмосфера до озонового экрана (~20–25 км; жизнь ограничена УФ и холодом), вся гидросфера (до 11 км), литосфера до 3–4 км (ограничена температурой и давлением). Наибольшая плотность жизни — на границах сред («плёнки жизни»: поверхность почвы, поверхностный слой океана, прибрежья).

Вещество биосферы	Суть	Примеры
Живое	Совокупность всех организмов (~0,01 % массы биосферы, но главная преобразующая сила)	Растения (~99 % биомассы суши), животные, микроорганизмы
Биогенное	Создано живыми организмами	Каменный уголь, нефть, торф, известняк, мел, кислород атмосферы
Косное	Образовано без участия жизни	Гранит, базальт, вулканический пепел
Биокосное	Создано совместно организмами и косными процессами	Почва, ил, природная вода, кора выветривания

Области биосферы: нижняя часть атмосферы (аэробиосфера), вся гидросфера (гидробиосфера), поверхность суши с почвой (террабиосфера) и верхняя часть литосферы (литобиосфера). Кроме четырёх главных типов вещества, Вернадский выделял радиоактивное вещество, рассеянные атомы и вещество космического происхождения (метеориты, космическая пыль) — всего семь типов.

Функция живого вещества	Суть и пример
Энергетическая	Связывание солнечной энергии в фотосинтезе и передача по цепям питания
Газовая	Формирование состава атмосферы: O₂ — фотосинтез, CO₂ — дыхание, N₂ — денитрификация, метан — археи
Концентрационная	Накопление элементов: йод в водорослях, кальций в раковинах и костях, кремний в диатомеях и хвощах, соединения железа в чехлах железобактерий
Окислительно-восстановительная	Хемосинтез; окисление и восстановление соединений железа, серы, азота (железобактерии окисляют Fe²⁺ до Fe³⁺ — так образуются болотные железные руды)
Деструктивная	Разложение мёртвой органики и разрушение горных пород (лишайники, бактерии)
Средообразующая, транспортная	Почвообразование, миграции животных переносят вещества

Закономерности существования биосферы: она — глобальная экосистема, устойчивая благодаря биоразнообразию и замкнутым круговоротам; находится в динамическом равновесии (состав атмосферы и океана поддерживается живым веществом); ей присущи ритмичность (суточная, сезонная, многолетняя — солнечная активность) и зональность (закономерная смена природных зон с широтой и высотой). Ноосфера — по Вернадскому, этап развития биосферы, когда разумная деятельность человека становится определяющим фактором.

Особенности биосферы как глобальной экосистемы. Это самая крупная экосистема Земли: она открыта для энергии (получает солнечный свет, отдаёт тепло в космос), но почти замкнута по веществу — обмен веществом с космосом ничтожен, поэтому жизнь держится на многократном круговороте элементов. Её свойства: целостность (все части связаны круговоротом веществ, изменение одной отражается на других), саморегуляция (живое вещество поддерживает относительное постоянство состава атмосферы и вод), устойчивость (сохранение структуры при умеренных воздействиях благодаря разнообразию организмов и связей). По закону биогенной миграции атомов (Вернадский) перемещение химических элементов на поверхности Земли идёт либо при прямом участии организмов, либо в среде, химические особенности которой созданы ими (кислород атмосферы, известняки, почва).

Положение учения	Содержание
Биосфера — оболочка жизни	Часть оболочек Земли, заселённая живыми организмами и преобразованная ими
Границы	Верхняя — озоновый экран на высоте 20–25 км; вся гидросфера, включая глубоководные впадины (до 11 км); нижняя в литосфере — 3–4 км, где породы нагреты примерно до 100 °C
Живое вещество	Совокупность всех организмов; ничтожно по массе, но огромно по геохимической работе
Ноосфера	Этап развития биосферы, на котором решающим фактором становится разумная деятельность человека

Функции живого вещества по В. И. Вернадскому: газовая (состав атмосферы — кислород фотосинтеза, азот и углекислый газ), концентрационная (накопление элементов: кальция в раковинах, кремния в панцирях, йода в водорослях), окислительно-восстановительная (превращения соединений железа, серы, азота), деструктивная (разложение остатков редуцентами), средообразующая (формирование почвы, климата под пологом леса), энергетическая (запасание солнечной энергии в органике).

Свойства живого вещества: огромная скорость размножения и потому способность быстро занимать пространство («всюдность жизни»), высокая скорость обмена веществ, постоянное движение вещества через организмы, способность приспосабливаться к самым разным условиям. Именно эти свойства делают тонкую плёнку жизни мощной геологической силой.

Маркеры ЕГЭ. «Известняк, нефть, кислород атмосферы» → биогенное вещество; «почва и ил» → биокосное; «вулканический пепел» → косное; «накопление кальция в раковинах» → концентрационная функция; «разумная деятельность как главный фактор» → ноосфера; «верхняя граница биосферы» → озоновый экран; «перемещение элементов при участии организмов» → биогенная миграция атомов; «изменение одной части отражается на других» → целостность биосферы; «постоянство состава атмосферы» → саморегуляция, динамическое равновесие; «CO₂ в атмосфере максимален в мае, минимален в сентябре» → сезонная ритмичность.

Нюансы. Биосфера — не отдельная оболочка «поверх» других, а часть атмосферы, гидросферы и литосферы, занятая жизнью. Ноосфера — не «этап, который уже наступил», а представление о желаемом развитии, при котором разумная деятельность согласована с законами биосферы. Железобактерии иллюстрируют две функции: окисляя Fe²⁺ до Fe³⁺, они выполняют окислительно-восстановительную, а накапливая соединения железа в чехлах — концентрационную; в задании решает глагол — «окисляют» или «накапливают».

Положение учения	Содержание
Ноосфера	Этап развития биосферы, на котором решающим фактором становится разумная деятельность человека

Закрепите теорию: 7 терминов и 7 заданий с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.

Пройти урок arrow_forward