Презентация по биологии на тему "биосфера". Границы биосферы Биосфера - глобальная экосистема
Цитата урока: «… Сейчас в ней происходит бурный рассвет. Мы только знаем малую частичку этой непонятной, неясной, всеобъемлющей загадки…» В.И. Вернадский
Биосфера Земли- оболочка планеты, заселённая живыми организмами. В. В.И.Вернадский
Тема урока:
« Биосфера - живая оболочка планеты.
Структура и компоненты биосферы »
Понятие «БИОСФЕРА».
Эдуард Зюсс
Ж. Б. Ламарк
Владимир Иванович Вернадский (1863-1945)
В.И. Вернадский впервые отвёл живым организмам роль главнейшей преобразующей силы планеты Земля, учитывая их деятельность не только в настоящее время, но и в прошлом.
Учение «Биосфера» 1926
Биогенное
вещество
Биокосное
Косное
вещество
вещество
Компоненты
биосферы
Живое вещество
Живое
вещество
Состав биосферы
тела неживой природы
тела живой природы
абиотический = неживой компонент
созданы с участием организмов и небиоло-гических процессов
созданы без участия организмов
организмы
созданы с участием организмов
живое вещество
живое вещество
биокосное вещество
косное вещество
биокосное вещество
косное вещество
биогенное вещество
биогенное вещество
Состав биосферы
Свойства живого вещества:
- Присутствует только в биосфере
- Едино по строению и происхождению
- Способно к самоусложнению (эволюции)
- Процессы, в нём происходящие, увеличивают количество энергии на планете (пример: ФС)
- Процессы в нём необратимы
тела живой природы
биотический = живой компонент
организмы
живое вещество
живое вещество
Оболочки Земли
Протяже-ние
Границы жизни
Среда обитания
Эко- группы орг-ов
Примеры орг-ов
аэробионты,
наземно-воздушная
Атмосфера
100 км
террабионты
озоновый слой
до 7,5 км
до 70 км
педобионты,
почвенная
Литосфера
t денатурации белка
эдафобионты
70 % поверх-ности
Гидросфера
гидробионты
водная
дно (Марианская впадина)
организ-менная
Биосфера
эндобионты
Подведем итоги
1. Биосфера….
2. Термин «биосфера» впервые предложил ….
3. Учение о биосфере разработал ….
4. Источник энергии для существования биосферы…
5. Геологические оболочки Земли, заселенные живыми организмами…
7. Вещества биосферы В.И.Вернадский разделил на группы ….
Описание презентации по отдельным слайдам:
1 слайд
Описание слайда:
Биосфера – глобальная экосистема Учение В.И. Вернадского о биосфере Преподаватель ГБПОУ БПТ Васильева Н.Г.
2 слайд
Описание слайда:
В 1875 г. термин «биосфера» в значении «лик Земли» использовал австрийский геолог Эдвард Зюсс Учение о биосфере разработано российским ученым, академиком В.И.Вернадским (1863 - 1945). В.И.Вернадский распространил понятие биосферы не только на живые организмы, но и на геологические оболочки, заселенные ими. В 1926 году вышла его книга "Биосфера", в которой он показал, что деятельность живых организмов изменяет геологические оболочки Земли и создает биосферу.
3 слайд
Описание слайда:
Биосфера – (от др.-греч. βιος - жизнь и σφαῖρα - сфера, шар) - оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности; «плёнка жизни»; глобальная экосистема Земли Биосфера не образует отдельной оболочки Земли, а является частью геологических оболочек земного шара, заселенных живыми организмами. Она занимает верхнюю часть литосферы, всю гидросферу и нижний слой атмосферы. Это совокупность всех биогеоценозов земли, единая глобальная экосистема высшего порядка
4 слайд
Описание слайда:
Верхняя граница в атмосфере: 15-20 км. Она определяется озоновым слоем, задер-живающим коротковолновое ультрафиолетовое излучение, губительное для живых организмов. Нижняя граница в литосфере: 3,5-7,5 км. Она определяется температурой перехода воды в пар и температурой денатурации белков, однако в основном распространение живых организ-мов ограничивается вглубь несколькими метрами (до 20м.). Граница между атмосферой и литосферой в гидросфере: 10-11 км. Определяется дном Мирового Океана, включая донные отложения. Границы биосферы
5 слайд
Описание слайда:
6 слайд
Описание слайда:
Составляющие биосферы живое вещество, образованное совокупностью организмов; биогенное вещество, которое создается в процессе жизнедеятельности организмов (газы атмосферы, каменный уголь, известняки и др.); косное вещество, образующееся без участия живых организмов (основные породы, лава вулканов, метеориты); биокосное вещество, представляющее собой совместный результат жизнедеятельности организмов и абиогенных процессов (почвы)
7 слайд
Описание слайда:
8 слайд
Описание слайда:
Биогенное вещество создается в процессе жизнедеятельности организмов (газы атмосферы, каменный уголь, известняки и др.)
9 слайд
Описание слайда:
Косное вещество образуется без участия живых организмов (основные породы, лава вулканов, метеориты)
10 слайд
Описание слайда:
Биокосное вещество - совместный результат жизнедеятельности организмов и абиогенных процессов (почвы, ил, природные воды)
11 слайд
Описание слайда:
Радиоактивное вещество – атомы радиоактивных элементов – уран (238U и 235U), торий (232Th), радий (226Ra) и радон (222Rn и 220Rn), калий (40K), рубидий (87Rb), кальций (48Са), углерод (14С) и др Радиационный фон – радиоактивное излучение, присутствующее на Земле от естественных и техногенных источников, в условиях которого постоянно находится человек. Избежать радиоактивного облучения невозможно. Жизнь на Земле возникла и развивается в условиях постоянного облучения. Радиационный фон Земли складывается из следующих компонентов: 1. космическое излучение; 2. излучение от находящихся в земной коре, воздухе и других объектах внешней среды природных радионуклидов; 3. излучение от искусственных (техногенных) радионуклидов Суммарная доза внешнего и внутреннего облучения человека от естественных источников радиации в среднем равна около 200 мбэр/год
12 слайд
Описание слайда:
Рассеянные атомы – отдельные атомы элементов, встречающиеся в природе в рассеянном состоянии (в таком состоянии часто существуют атомы микро- и ультрамикроэлементов: Mn, Со, Zn, Сu, Аu, Hg и др.)
13 слайд
Описание слайда:
Вещество космического происхождения – вещество, поступающее на поверхность Земли из космоса (метеориты, космическая пыль) Десять тонн космической пыли каждый день падают на Землю.
14 слайд
Описание слайда:
Ноосфера В. И. Вернадский еще в первой половине XX века предсказывал, что биосфера разовьется в ноосферу (термин предложил в 1927 г. французский ученый Э. Леруа и П. Тейяр де Шарден). Сначала В. И. Вернадский рассматривал ноосферу (от греч. ноос - разум) как особую «умственную» оболочку Земли, которая развивается вне биосферной. Но впоследствии он пришел к выводу, что ноосфера - это определенное состояние биосферы, при котором умственная деятельность человека становится определяющим фактором ее развития
15 слайд
Описание слайда:
Рассматривая переход биосферы в ноосферу («сферу разума»), В. И. Вернадский указал ряд конкретных условий, необходимых для становления и существования ноосферы. Нужно, чтобы: человечество стало единым целым, заселив и преобразовав всю планету; резко преобразовались – стали мобильными – средства связи и обмена информацией между странами; усилились связи, в том числе политические, между всеми странами Земли; расширились границы биосферы, произошел выход в космос; были открыты и начали активно использоваться новые источники энергии, развивалась энергетика; установилось реальное равенство людей всех рас и религий; наладилось разумное преобразование первичной природы Земли с целью сделать ее способной удовлетворить все материальные, эстетические и духовные потребности численно возрастающего населения; были исключены войны из жизни общества; произошел рост общего уровня жизни, были побеждены голод и болезни
16 слайд
Описание слайда:
Ноосфера – это высшая стадия развития биосферы, когда преобразующая деятельность человека основывается на научном понимании естественных и социальных процессов с учетом общих законов развития природы. Ноосфера не может формироваться стихийно, для ее формирования необходимы сознательная деятельность людей, активное вмешательство разума в судьбу природы. Изменения биосферы должны происходить в интересах человечества, но без ущерба для самой биосферы. Такое взаимоотношение человека и биосферы называется коэволюцией.
17 слайд
Описание слайда:
В структуре ноосферы выделяют следующие компоненты: человечество, совокупность научных знаний, сумму техники и технологий в единстве с биосферой. Ноосфера предполагает не выживание человечества, а сохранение экосферы в гармонии живой и неживой природы, сохранение природы с сохранением ресурса органического мира в биогеоценозах
18 слайд
Описание слайда:
Солнце – источник энергии. Главнейшую роль в жизни на Земле играет непрерывно поступающий поток энергии. Живое вещество играет основную роль в биохимическом круговороте веществ и энергии. Элементарной структурной единицей биосферы является биогеоценоз. Необходимым условием существования биосферы является круговорот веществ. Живое вещество в биосфере распределено неравномерно. Биосфера имеет границы. Под влиянием деятельности человека биосфера переходит в ноосферу – «сферу разума». Основные положения теории В.И.Вернадского:
19 слайд
Описание слайда:
Целостность биосферы определяется самосогласованностью всех процессов в биосфере, ограниченных физическими константами, уровнем радиации и пр. Земные законы движения атомов, преобразования энергии являются отражением гармонии космоса, обеспечивая гармонию и организованность биосферы. Солнце как основной источник энергии биосферы регулирует жизненные процессы на Земле. Живое вещество биосферы с древнейших геологических времен активно трансформирует солнечную энергию в энергию химических связей сложных органических веществ. При этом сущность живого постоянна, изменяется лишь форма существования живого вещества. Само живое вещество не является случайным созданием, а есть результат превращения солнечной световой энергии в действительную энергию Земли. Чем мельче организмы, тем с большей скоростью они размножаются. Скорость размножения зависит от плотности живого вещества. Растекание жизни – результат проявления ее геохимической энергии. Автотрофные организмы получают все необходимые для жизни вещества из окружающей косной материи. Для жизни гетеротрофов необходимы готовые органические соединения. Распространение фотосинтезирующих организмов (автотрофов) ограничивается возможностью проникновения солнечной энергии. Активная трансформация живым веществом космической энергии сопровождается стремлением к максимальной экспансии, стремлением к заполонению всего возможного пространства. Этот процесс В. И. Вернадский назвал «давлением жизни». Формами нахождения химических элементов являются горные породы, минералы, магма, рассеянные элементы и живое вещество. В земной коре происходят постоянные превращения веществ, круговороты, движение атомов и молекул. Распространение жизни на нашей планете определяется полем устойчивости зеленых растений. Максимальное поле жизни ограничивается крайними пределами выживания организмов, которое зависит от устойчивости химических соединений, составляющих живое вещество, к определенным условиям среды. Количество живого вещества в биосфере постоянно и соответствует количеству газов в атмосфере, прежде всего кислорода. Всякая система достигает устойчивого равновесия, при котором свободная энергия системы приближается к нулю
20 слайд
Описание слайда:
Функции живого вещества: Газовая – способность изменять и поддерживать пределенный газовый состав среды обитания и атмосферы в целом. Окислительно – восстановительная – использование энергии химических реакций. Концентрационная – накопление элементов в своих телах. За счет микроорганизмов образовались осадочные породы – мел, известняк, сера. Энергетическая – аккумулирование энергии и ее перераспределение по пищевым цепям. 5. Деструктивная – разрушение погибшей биоорганики и косных веществ. 6. Транспортная – перенос и перераспределение вещества и энергии. 7. Средообразующая – преобразование физико-химических параметров окружающей среды. 8. Информационная – накопление информации и закрепление ее в наследственных структурах.
21 слайд
Описание слайда:
Свойства живого вещества Живое вещество характеризуется огромной свободной энергией В живом веществе химические реакции протекают в тысячи (иногда и в миллионы) раз быстрее, чем в неживом веществе. Поэтому для характеристики изменений в живом веществе пользуются понятием исторического, а в косном веществе – геологического времени Химические соединения, входящие в состав живого вещества (ферменты, белки и др.), устойчивы только в живых организмах Живому веществу присуще произвольное движение – пассивное, обусловленное ростом и размножением, и активное – в виде направленного перемещения организмов. Первое является свойством всех живых организмов, второе характерно для животных и в редких случаях – для растений Для живого вещества характерно гораздо большее химическое и морфологическое разнообразие, чем для неживого. Живое вещество в биосфере Земли находится в виде дисперсных тел – индивидуальных организмов. Размеры и масса живых организмов сильно колеблются (диапазон более 109) Живое вещество возникает только из живого и существует на Земле в форме непрерывного чередования поколений
22 слайд
И ЧЕЛОВЕК
1. Учение В.И. Вернадского о биосфере
2. Границы биосферы
3. Свойства живого вещества
4. Функции живого вещества в биосфере
5. Основные закономерности существования биосферы
биосфере
Первые представления о биосфере появились в трудах французского натуралиста XVIII в. Ж.-Б. Ламарка
1875 г. (Для него биосфера - то пространство
атмосферы, гидросферы и литосферы, где встречаются живые организмы)
Основные принципы учения о биосфере опубликованы
В. И. Вернадским (1926)
Суть учения В.И. Вернадского
Биосфера - одна из геологических оболочек Земли, развитие которой определяется совместной деятельностью живых организмов
Живые организмы не только приспосабливаются к неорганической природе, но и сами способны преобразовывать среду, приспосабливать ее к своим потребностям
Именно жизнь изменяет и преобразует горные породы, водную среду и атмосферу. («На земной
поверхности нет химической силы, более постоянно действующей, а потому и более могущественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом»)
Биосфера – есть результат деятельности живой материи,
а не только пространство, где обитают живые организмы
2. ГРАНИЦЫ БИОСФЕРЫ
Вернадский выделял в биосфере
необиосферу , где живые организмы обитают в настоящее время
палеобиосферу - пространство, где когда-либо раньше существовала жизнь
Категории веществ в биосфере :
Живое вещество – т.е. биомассу всех живых организмов Земли. (Если его равномерно распределить по всей планеты, то получится слой ≤ 3-4 мм)
Биогенное вещество, возникшее из отходов жизненных процессов (уголь, нефть, торф, известняки, сера, H 2 S, N 2 , O 2 , и т.д.)
Косное вещество - т.е. все геологические образования, не входящие в состав организмов и не созданные ими (Многие минералы, лава, вулканический пепел, метеориты, инертные газы)
Биокосное вещество , образовавшееся в результате сложных взаимодействий смесей живого и косного веществ (почва, ил)
3. СВОЙСТВА ЖИВОГО ВЕЩЕСТВА
Свойства |
1. Очень высокая скорость протекания химических реакций за счет использования биологических катализаторов (= ферментов)
2. Высокая скорость переработки органич. и минеральных веществ
3. Устойчивость при жизни и быстрое разложение после смерти
4. «Всюдность» жизни - способность быстро занимать все свободное пространство
5. Высокая способность адаптироваться к различным условиям
6. Активное движение
производство азотных удобрений из N2
идет при 5000 С и давлении 300-500 атм., а клубеньковые бактерии фиксируют N2 при норм. t и давлении
гусеницы за день съедают пищи, в 100- 200 раз больше своего веса
Биологический круговорот веществ
определяется высоким биотическим потенциалом и способностью расти и увеличивать поверхность своего тела
освоены источники с t до +1400 С, воды атомных реакторов, переносят промораживание до –2730 С
Плавание, ползание, бег, полет
4. ФУНКЦИИ ЖИВОГО ВЕЩЕСТВА В
БИОСФЕРЕ
1. Энергетическая - запасание энергии солнца в процессе фотосинтеза и передача ее по цепям питания.
(Организмы связывают в 10 раз больше энергии, чем использует все современное человечество)
2. Газовая – способность изменять и поддерживать определенный газовый состав атмосферы (фотосинтез и дыхание, азотфиксация и денитрификация)
Изменение состава атмосферы в результате деятельности живого вещества
ФУНКЦИИ ЖИВОГО ВЕЩЕСТВА В БИОСФЕРЕ
(продолжение)
3. Концентрационная –
концентрирование организмами в своем теле рассеянных химических элементов и повышение их содержания по сравнению с окружающей средой на несколько порядков.
(от др.-греч. βιος - жизнь и σφαῖρα - сфера, шар) - оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности; «плёнка жизни»; глобальная экосистема Земли.
Французский учёный-естествоиспытатель Жан Батист Ламарк в начале XIX в. впервые предложил по сути дела концепцию биосферы, ещё не введя даже самого термина. Термин «биосфера» был предложен австрийским геологом и палеонтологом Эдуардом Зюссом в 1875 году.
Эдуард Зюсс
Целостное учение о биосфере создал биогеохимик и философ В. И. Вернадский . Он впервые отвёл живым организмам роль главнейшей преобразующей силы планеты Земля, учитывая их деятельность не только в настоящее время, но и в прошлом.
В.И.Вернадский
Биосферой В.И. Вернадский назвал ту область нашей планеты, в которой существует или когда-либо существовала жизнь и которая постоянно подвергается или подвергалась воздействию живых организмов (верхняя часть литосферы, гидро- и тропосфера).
Ту часть биосферы, где живые организмы встречаются в настоящее время, обычно называют современной биосферой или необиосферой, а древние биосферы относят к палеобиосферам, или былым биосферам.
Сравнительно молодая оболочка Земли. Ее образование связано с появлением жизни на нашей планете. Вопрос о происхождении жизни издавна интересовал человека. Выдвигались разные предположения. В настоящее время ученые считают, что жизнь зародилась в воде , так как на суше в то время были сильные перепады температур, активная вулканическая деятельность, землетрясения.
Границы биосферы определяются физико-химическими условиями, благоприятными для существования жизни:
Верхняя граница в атмосфере : 15 – 20 км. Она определяется озоновым слоем, задерживающим коротковолновое ультрафиолетовое излучение, губительное для живых организмов.
Граница между атмосферой и литосферой в гидросфере : 10-11 км. Определяется дном Мирового Океана, включая донные отложения.
Нижняя граница в литосфере :
3,5-7,5 км. Она определяется температурой перехода воды в пар и температурой денатурации белков, однако в основном распространение живых организмов ограничивается вглубь несколькими метрами.
Наибольшая концентрация живых организмов наблюдается на границах раздела основных сред:
- в почве
- в поверхностных слоях океана
- на дне водоемов
Места наибольшей концентрации организмов в биосфере - пленки жизни . Это понятие ввел Вернадский.
Оболочка Земли, состав, структура и энергетика которой определяются совокупной деятельностью живых организмов.
(или сфера жизни Земли), не занимает обособленного положения, а располагается в пределах других оболочек – геосфер.
Аэробиосфера . Субстратом для жизни в атмосфере микроорганизмов (аэробионтов) служат водные капельки - атмосферная влага, источником энергии - солнечная энергия и аэрозоли.
Примерно от верхушек деревьев до высоты наиболее частого расположения кучевых облаков простирается тропобиосфера.
Выше простирается слой крайне разреженной микробиоты - альтобиосфера (с альтобионтами).
Выше простирается пространство, куда организмы проникают случайно и не часто и не размножаются - парабиосфера. Выше расположена апобиосфера.
Геобиосферу населяют геобионты, субстратом, а отчасти и средой жизни для которых служит земная твердь.
В глубинах литосферы есть 2 теоретических уровня распространения жизни - изотерма 100 °C, ниже которой вода при нормальном атмосферном давлении кипит, и изотерма 460 °C, где при любом давлении вода превращается в пар, то есть в жидком состоянии быть не может.
Гидробиосфера - весь глобальный слой воды (без подземных вод), населённый гидробионтами - распадается на слой континентальных вод - аквабиосферу (с аквабионтами) и область морей и океанов - маринобиосферу (с маринобионтами). Выделяют 3 слоя - относительно ярко освещённую фотосферу, всегда очень сумеречную дисфотосферу (до 1 % солнечной инсоляции) и слой абсолютной темноты - афотосферу.
Вернадский выделил в биосфере 7 разных составляющих , геологически связанных друг с другом.
Живое вещество – совокупность живых организмов Земли.
- Насчитывают до 30 млн. видов, но достоверно описано ~1,8 млн. видов;
- ~ 74% обитает в областях тропического климата, на долю умеренного климата приходится 24%, полярного – 2%.
Общую массу живых организмов оценивают в 2,43·10 12 т.
Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com
Подписи к слайдам:
Структура биосферы
В процессе эволюции на Земле образовалась особая оболочка – биосфера (греч. bios «жизнь»). Термин первым ввёл в 1875 году Эдуард Зюсс (геолог) Учение о биосфере было создано в 1926 году В.И. Вернадским. В основе учения Вернадского лежат представления о планетарной геохимической роли живого вещества и о самоорганизованности биосферы. БИОСФЕРА
В.И. Вернадский впервые отвёл живым организмам роль главнейшей преобразующей силы планеты Земля, учитывая их деятельность не только в настоящее время, но и в прошлом. БИОСФЕРА
Биосфера (по Вернадскому) – земная оболочка, область существования живого вещества. Она включает в себя не только живые организмы, но и изменённую ими среду обитания (кислород в атмосфере, горные породы органического происхождения и т.п.). Биосфера - оболочка Земли, заселённая живыми организмами и преобразованная ими. БИОСФЕРА
Живое вещество – совокупность организмов Биогенное вещество – результат жизнедеятельности организмов (газ, уголь, известняки,…) Косное вещество – без участия организмов Биокосное вещество – совместный результат биологических и небиологических процессов. (почвы) Структура биосферы
Фактор – причина процесса, определяющая его основные характеристики. Ограничивающий фактор – причина, сдерживающая проявление процесса. Ограничивающий фактор
Границы биосферы
Состав атмосферы: азот – 78%, кислород – 21% Углекислый газ, водные пары, аргон и др. – 1% О 2 – биологического происхождения Озоновый слой – верхняя граница биосферы. Атмосфера:
Озо́новый слой - часть стратосферы на высоте от 12 до 50 км, в которой под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца молекулярный кислород (О 2) образует озон (О 3). Поглощает опасные ультрафиолетовые лучи и защищает всё живущее на суше от губительного излучения. Если бы не озоновый слой, то жизнь не смогла бы вообще выбраться из океанов. Озоновый слой
Озоновый слой
Сравнительные объемы воды Мировой океан – 1300 млн.км 3; Поверхностные водоемы (реки, озера) – 0,182 млн.км 3 Живые организмы – 0,001 млн.км 3 Ледники – 24 млн.км 3 В мировом океане СО 2 содержится в 60 раз больше, чем в атмосфере. ГИДРОСФЕРА
Основная масса организмов обитает в верхних слоях – почве. Почва образована: Минеральными веществами; Живыми организмами; Продуктами жизнедеятельности. ЛИТОСФЕРА
Ноосфе́ра (греч. νόος - «разум» и σφαῖρα - «шар») - сфера взаимодействия общества и природы, в границах которой разумная человеческая деятельность становится определяющим фактором развития (эта сфера обозначается также терминами « антропосфера », «биотехносфера») Ноосфера
«Биосфера не раз переходила в новое эволюционное состояние… Это переживаем мы и сейчас, за последние 10-20 тысяч лет, когда человек, выработав в социальной среде научную мысль, создаёт в биосфере новую геологическую силу, в ней не бывалую. Биосфера перешла или, вернее, переходит в новое эволюционное состояние - в ноосферу - перерабатывается научной мыслью социального человека» В.И. Вернадский Ноосфера
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Урок Механизмы устойчивости биосферы. Человек как житель биосферы. 10 класс
Урок подготовлен для 10 класса. Цель: выяснить за счет каких механизмов биосфера поддерживает свою структуру и характер связей, определить роль человека в биосфере. В урок входит тестовая работа...
