Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Биология / Статьи / Вернадский о растениях в книге Биосфера и ноосфера

Вернадский о растениях в книге Биосфера и ноосфера

Самые низкие цены на курсы профессиональной переподготовки и повышения квалификации!

Предлагаем учителям воспользоваться 50% скидкой при обучении по программам профессиональной переподготовки.

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Обучение проходит заочно прямо на сайте проекта "Инфоурок".

Начало обучения ближайших групп: 18 января и 25 января. Оплата возможна в беспроцентную рассрочку (20% в начале обучения и 80% в конце обучения)!

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: https://infourok.ru/kursy


СВИДЕТЕЛЬСТВО СРАЗУ ПОСЛЕ ПРОСМОТРА ВЕБИНАРА

Вебинар «Подростковая лень: причины, способы борьбы»

Просмотр и заказ свидетельств доступен только до 22 января! На свидетельстве будет указано 2 академических часа и данные о наличии образовательной лицензии у организатора, что поможет Вам качественно пополнить собственное портфолио для аттестации.

Получить свидетельство за вебинар - https://infourok.ru/webinar/65.html

  • Биология

Поделитесь материалом с коллегами:

ГБОУ СОШ №809. Автор:Тараканов Иван уч-ся 9а; руководитель: учитель биологии Юнина Е.А.

Пояснительная записка к презентации.

  • Автор: Тараканов Иван 9 «а» класс. Государственное бюджетное образовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №809 121569, Москва, Можайское шоссе, д. 50

  • Руководитель: Юнина Евгения Анатольевна-учитель биологии ГБОУ СОШ №809.

  • Тема: В.И. Вернадский о растениях, как о «живом веществе» в книге Биосфера и ноосфера.

Десятилетиями, целыми столетиями будут изучаться и углубляться

его гениальные идеи, а в трудах его - открываться новые страницы, служащие источником новых исканий; многим исследователям придется учиться его острой, упорной и отчеканенной, всегда гениальной, но трудно понимаемой творческой мысли; молодым поколениям он всегда будет служить учителем в науке и ярким образцом плодотворно прожитой жизни". А.Е. Ферсман.

Так писал о Вернадском А.Е. Ферсман. Все здесь верно. 12.03.2013г исполняется 150 лет со дня рождения этого выдающегося человека. Каждый и сейчас осмысливает наследие Вернадского по-своему. Со временем одни идеи отходят на второй план, другие начинают сиять с особенной силой. Он как бы связывает воедино 19, 20 и 21век. Работы Вернадского помогают нам лучше понять жизнь Земли, ее настоящее и будущее. Тема моей презентации В.И. Вернадский о растениях, как «о живом веществе» в книге «Биосфера и ноосфера».

«Среди огромной геологической литературы отсутствует связный очерк биосферы, рассматриваемой как единое целое, как закономерное проявление механизма планеты, ее верхней области - земной коры». Так начинается книга В.И Вернадского. В ней Вернадский ввел понятие живого вещества - совокупности организмов. Он рассматривает живые организмы с геохимической точки зрения, считает, что они неразрывно связаны с косной материей земной коры. Определенный биологический вид можно сопоставлять с минеральным видом; сообщество (экосистему, биоценоз)- с горной породой. Говорят: чтобы оценить нечто, надо это потерять. По этому принципу Вернадский предположил, как бы выглядела Земля, лишенная живого вещества. И констатировал: «Лик Земли стал бы так же неизменен и химически инертен, как является неподвижным лик Луны, как инертны осколки небесных светил.. и проникающая небесные пространства космическая пыль». «Можно говорить о всей жизни, о всем живом веществе как о едином целом в механизме биосферы, хотя только часть его - зеленая, содержащая хлорофилл, растительность - непосредственно использует световой солнечный луч, создает через него фотосинтезом химические соединения, неустойчивые в термодинамическом поле биосферы при умирании организма или при выходе из него. С этой зеленой частью непосредственно и неразрывно связан весь остальной живой мир. Дальнейшую переработку созданных ею химических соединений представляет все вещество животных и бесхлорофилльных растений. Может быть, только автотрофные бактерии не являются придатком зеленой растительности, но и они генетически, так или иначе, с ней в своем прошлом связаны

Вернадский подчёркивал, что «изучение морфологии и экологии зеленых организмов давно показало, что весь зеленый организм и в своих сообществах и в своем движении приспособлен прежде всего к исполнению своей космической функции - улавливанию и превращению солнечного луча. Как давно заметил один из крупных натуралистов, глубоко вдумавшийся в эти явления австрийский ботаник И. Визнер, свет влияет на форму зеленых растений много больше, чем теплота, он "как будто лепит их формы, как из пластического материала"».

Фотосинтез идет, главным образом, в мельчайших микроскопических пластидах, более мелких, чем клетки, в которых они находятся. Мириады этих зеленых телец рассеяны в растениях, и они в своей массе дают нам впечатление зеленого цвета. Листовая площадь лесов и лугов превышает в десятки раз площадь насаждений, луговые травы наших широт - в 22-38 раз, поле белой люцерны - в 85,5 раза, буковый лес - 7,5 раза и т.д. В наших лесах замещают деревья зеленая травяная растительность почвы, мхи и лишайники, подымающиеся по стволам, зеленые водоросли влажных областей, их покрывающие, быстро зарождающиеся при сколько-нибудь благоприятных условиях тепла и влажности. В наших широтах зеленые травы существуют периодически; их жизнь тесно связана с астрономическим явлением - с вращением Земли вокруг Солнца.

Споры и зерна, латентные формы жизни могут находиться без всякого вреда - по-видимому, неопределенное время - в среде, лишенной газов и вполне сухой, лишенной воды. Развитие зеленых организмов требует присутствия свободного кислорода (хотя бы растворенного в воде). Крепкие соляные рассолы уже не дают возможности развития этих форм жизни. Значение воды, ярко бросающееся в глаза для зеленой растительности, давно вошло в общее сознание. Основа всего живого - зеленая жизнь - без воды не существует.

Крайние пределы жизни в биосфере должны определяться существованием в ней условий, непреодолимых для всех организмов (будь то температура, химический состав или ионизация среды, длина волн излучений). Верхний предел обусловливается лучистой энергией, присутствие которой исключает жизнь. Нижний предел связан с достижением высокой температуры, ставящей предел жизни с не меньшей необходимостью.

В пределах, этим путем установленных, жизнь охватывает не целиком правда - одну термодинамическую оболочку, три химических и три фазовых».Жизнь защищена в своем существовании экраном озона в 5 мм мощностью, являющимся естественной верхней границей биосферы.

Выделение побочного продукта –кислорода-привело к глобальным последствиям:

  1. Атмосфера приобрела окислительный характер, появились дышащие организмы;

  2. Образовался озоновый экран, задерживающий коротковолновое ультрафиолетовое излучение, что позволило жизни выйти на сушу

Деятельность растений и других организмов привела к формированию на планете биогенного и биокосного вещества. Таким образом, эволюция живого на Земле приводит к эволюции всей биосферы. В.И. Вернадский рассматривал вопрос об эволюции геологических оболочек под действием живого вещества, отмечал, что человек становится всё более мощной геологической силой.

«Растекание размножением в биосфере зеленого живого вещества является одним из важнейших проявлений механизма земной коры. Оно обще всем живым веществам, лишенным хлорофилла или им обладающим, оно является характернейшим и важнейшим выявлением в биосфере всей жизни, коренным отличием живого от мертвого, формой охвата энергией жизни всего пространства биосферы. Оно выражается в окружающей природе во всюдности жизни, в захвате ею - если этому не препятствуют непреодолимые препятствия - всякого свободного пространства биосферы. Область жизни - вся поверхность планеты. Если какая-нибудь часть ее оказалась безжизненной - в короткий или медленный срок она неизбежно будет захвачена живыми организмами.» «Эта энергия проявляется в работе, производимой жизнью, - в переносе химических элементов и в создании из них новых тел. Я буду называть ее геохимической энергией жизни в биосфере», -писал В.И. Вернадский.

В.И Вернадский останавливается на нескольких примерах, в которых вскроется это основное своеобразное движение. «Временами на небольших относительно пространствах мы видим прекращение высшей растительной жизни. Лесной пожар, степные палы, взрыхленные, распаханные, запущенные поля, вновь образованные острова, застывшие потоки лавы, покрытые вулканическим пеплом пространства суши, освободившиеся от ледников или водных бассейнов ее пространства, новые почвы, образовавшиеся на безжизненных скалах лишайниками и мхами, - эти и другие формы бесконечных проявлений жизни на нашей планете на некоторое время образуют лишенные трав и деревьев пятна на зеленом покрове суши. Они образуют их на короткое время. Жизнь быстро входит в свои права. И зеленые травы, а затем и древесная растительность занимают утерянные или новые места. Отчасти они занимают их проникновением извне, приносом семян подвижными организмами или еще больше ветром, отчасти возникают от всюду в почве находящихся их запасов, лежащих в ней в латентном состоянии и сохраняющихся в этой форме иногда, по крайней мере, столетия. Заселение идет благодаря размножению организмов, зависит от свойственной их размножению геохимической энергии; оно идет годами, пока не будет восстановлено нарушенное равновесие и это находится в полном соответствии со скоростью передачи в биосфере жизни, передачи геохимической энергии этих живых веществ - высших зеленых растений».

«Область явлений размножения мало обращала на себя внимание биологов». В.И. Вернадский пишет, что «размножение всех организмов выражается геометрическими прогрессиями и выражает это формулой: 2= Nn»… и указывает нам на то, что величины геометрических прогрессий имеют определённые пределы -это 1)размеры планеты 2) физическое заполнение пространства, в котором течёт жизнь, жидкостями и газами-прежде всего свойствами газов и характером газового обмена.

«Влияние этих размеров мы видим на каждом шагу. Небольшие водоемы очень часто покрыты сплошь на своей поверхности плавающей на них зеленой растительностью. В наших широтах это очень часто зеленые ряски - разные виды Lemna. Поверхность воды представляет сплошной зеленый их покров без промежутков. Растеньица тесно сдвинуты, их зеленые пластинки заходят друг на друга; процесс размножения действует, но он замедлен внешним препятствием - прежде всего отсутствием места… Другой всем известный пример представляет в картине природы жизнь зеленой водоросли - разных видов Protococcus, обладающей гораздо большей геохимической энергией, чем ряска. Она покрывает в благоприятных условиях сплошь без промежутков стволы деревьев. Дальше ей идти некуда; ее процесс размножения задержан; он возобновляется вновь, как только открывается возможность помещения новых неделимых Protococcus'a»- пишет В.И. Вернадский.

Приспособление зеленых растений к улавливанию космической энергии проявляется не только в их размножении. «Организм не существует без газового обмена, без дыхания. Чем размножение идет быстрее, тем дыхание становится интенсивнее. По степени газового обмена мы всегда можем судить об интенсивности жизни. Весь свободный кислород биосферы создается на земной поверхности только благодаря газовому обмену зеленых организмов. Этот свободный кислород есть главный источник свободной химической энергии биосферы. Этот газовый обмен - дыхание - определяет весь темп размножения; В мире организмов в биосфере идет жесточайшая борьба за существование - не только за пищу, но за нужный газ, и эта последняя борьба более основная, так как она нормирует размножение. Дыханием определяется максимальная возможная геохимическая энергия жизни на гектар.

Зелёное вещество в гидросфере.

Суша составляет меньшую - 29,2% часть лика Земли. Главная часть занята морем. «Зеленый цвет сосредоточенного в море живого вещества обычно не виден; это вещество распылено на мириады микроскопических, всюду проникающих зеленых одноклеточных водорослей. Они свободно плавают, иногда сгущаясь, иногда разжижаясь, на всей безбрежной, исчисляемой миллионами квадратных километров, поверхности океана. Они проникают всюду, куда проникает солнечный луч, до глубины в 400 м, заносятся течениями, спускаются ниже, но главные массы их сосредоточены на глубинах 20-50 м. Они подымаются и опускаются, находясь в вечном движении. Смещают друг друга по мере углубления зеленые, синие, бурые, красные водоросли; красные багрянки используют последние остатки не поглощенного водою солнечного света - голубую его часть. Такая смена организмов с глубиной наблюдается везде в гидросфере». Местами - у берегов или у мелей или в таких своеобразных образованиях, как Саргассово море Атлантического океана (площадь 1000000км2- саргассовые сгущения- 0,02% поверхности океана) невидимый глазом планктон сменяется огромными плавучими полями или лесами водорослей (иногда гигантских) и трав, много более могучими лабораториями химической энергии, чем самые большие лесные массивы суши.

«На химическую работу, на создание нестойких в термодинамическом поле биосферы органических соединений, зеленая растительность использует только некоторые определенные излучения в пределах приблизительно 670-735 mμ .Хотя солнечный свет действует в фотосинтезе зеленых растений и другими своими излучениями, правда с меньшей интенсивностью на остальном протяжении спектра (от 300 до 770 mμ). В связи с этим, зеленое растение использует лишь небольшую часть солнечной радиации, его достигающей». По Ж. Буссенго 1% , С. Аррениус думает, что до 2%, по Г. Броуну и Р. Эскомбу - 0,72%.

Вернадский пишет, что все организмы делятся на «две резко различные группы: на живое вещество первого порядка - автотрофные организмы, которые в своем питании независимы от других организмов, и живое вещество второго порядка - гетеротрофные и миксотрофные организмы. Деление организмов по их питанию на три группы было введено в 1880-х годах немецким физиологом В. Пфеффером. Поле существования этих зеленых автотрофных организмов прежде всего определяется областью проникновения солнечных лучей». «Автотрофные бактерии находятся в состоянии непрерывного недостатка пищи, в состоянии недоедания. С этим связаны многочисленные приспособления их жизни. Так всюду - в грязях, в источниках, в морской воде, в сырых почвах - мы видим своеобразные вторичные равновесия между бактериями, восстанавливающими сульфаты, и автотрофными организмами, их окисляющими».

«Одним из проявлений этого расширения жизни является биохимическое создание новых форм лучистой энергии гетеротрофным живым веществом. В морских глубинах усиливается свечение организмов, излучение ими световых волн тех же длин, которые в космических излияниях Солнца на земную поверхность дают энергию жизни и через нее химическим изменениям планеты. Свечение поверхности моря, непрерывно происходящее на нашей планете и охватывающее одновременно сотни тысяч квадратных километров его поверхности, - позволяет зеленым организмам планктона производить свою химическую работу и в те часы, когда до них не доходит лучистая энергия центрального светила. Нельзя забывать факта, что глубоководные экспедиции встречали живые зеленые организмы на глубинах, значительно превышающих область проникновения в море солнечных излучений сверху».

«Живое вещество влияет на химию атмосферы, меняя тонкий прилегающий к земле слой газа или газы, растворенные в природных водах. Теоретически не менее резкой и ясной, чем верхняя, определяемая озоновым экраном, должна быть и нижняя граница жизни на Земле. Она должна соответствовать той высокой температуре, при которой организм ни в каком случае не может существовать и развиваться - в зависимости от свойств тех соединений, из которых он составлен. Несомненно, предел в 100°С есть чисто условная граница. На земной поверхности нам известны организмы, размножающиеся при температурах выше 70-80°, но и здесь организмы, приспособившиеся к длительной жизни при 100°С, не встречены. Таким образом, нижняя граница биосферы в самом крайнем пределе в среднем едва ли превысит 2,5-2,7 км на суше и 5-5,5 км в области океанов. Очевидно зеленые организмы, требующие света для своего развития, не могут идти за пределы освещенной Солнцем поверхности планеты. Ниже всего могут идти только гетеротрофные организмы и автотрофные бактерии. В планетном масштабе жизнь на суше оканчивается на уровне океана, в гидросфере она охватывает слой на 3,8 км ниже».

«Тесная связь - по условиям питания и дыхания - разных представителей жизни как раз и вызывает образование в океане скоплений организмов, характеризующих его пленок и сгущений жизни. Мы можем принимать во внимание только четыре области сгущений: планктонную и донную пленки, прибрежные и саргассовые сгущения. Во всех этих биоценозах размножение идет с перерывами во времени, с определенным ритмом. Размножения отвечают из года в год повторяющимся колебаниям среды жизни. Они находятся в теснейшей зависимости от ритмических движений океана. Эти движения океана - движения приливов и отливов, температуры, солености, интенсивности испарения, освещения - все космического происхождения.»

Зелёное вещество суши.

«Жизнь покрывает сушу почти сплошной пленкой; мы находим ее проявление и на сплошных ледниках и снегах, в пустынях, на высотах гор. В той или иной форме жизнь проявляется всюду. Разрежения жизни, пространства суши, ею бедные, пустыни, ледники и снежные поля, снежные горы - в общей сложности едва ли составляют 10% ее поверхности. Вся остальная поверхность суши является жизненной пленкой».

«Мощность этой пленки очень незначительна; она для сплошных лесных пространств не поднимается выше нескольких десятков метров над земной поверхностью; в полях и степях она поднимается на несколько метров. Леса в экваториальных областях, где деревья достигают наибольшей высоты, образуют пленку жизни, мощность которой 40-50 м. Самые высокие деревья, в 100 м и больше, теряются в общем облике растительности и не могут приниматься во внимание отдельно от общего ее уровня. Жизнь проникает в глубину почвы и подпочвы только на несколько метров», -писал В.И. Вернадский.

«Жизнь замирает в наших широтах зимою, возбуждается и развивается весною. Тот же процесс идет всюду в разных формах, в большей или меньшей яркости - от полюсов и до тропиков.

В общем, для всех пленок и гидросферы, и суши существуют регулируемые Солнцем усиления и ослабления размножения - хода геохимической энергии живого вещества, "вихрей", химических элементов, им захватываемых. Геохимические процессы пульсируют, закономерно замирают и усиливаются. Числовые законности, здесь явно существующие, нам совершенно не известны.

Вернадский поднимает проблемный вопрос. Не разделяется ли живое вещество на две половины или почти на две половины по весу - на зеленое автотрофное и на его порождение - гетеротрофное? И пишет: «ответить на этот вопрос мы не умеем.

В заключение своего доклада я хочу сказать, что такие люди, как В. И. Вернадский, продолжают жить и после своей смерти. Они живут в творениях своего разума, в работах своих учеников. Многогранно наследие Вернадского. Мысль ученого плодотворно работала в области кристаллографии, геологии, почвоведения, химии, биологии, радиологии, учения о полезных ископаемых, метеоритики, истории науки, истории философии, истории славян, организации научных исследований, проблем высшего образования и т. д. И везде он "создавал нечто новое, своеобразное, возбуждающее пытливость исследователя". Пытливый ум Вернадского позволил ему стать во главе многих новых научных направлений. И везде он стремился предугадать эволюцию развития научной проблемы, потенциальные возможности дальнейшего развития каждой проблемы.

В своих трудах ученый намного опередил не только свое время, но даже и наше. Многие работы Вернадского не были опубликованы при его жизни. Следует отметить, что идеи Владимира Ивановича в России не пользовались всеобщим признанием, "...гениальные научные прозрения Вернадского не нашли должного отзыва в среде отечественных ученых второй половины нашего века. Даже его великое учение о биосфере и ее преобразовании человеком пришло к нам из-за рубежа! Это учение первыми "взяли на вооружение" философы и ученые Западной Европы и США".

Используемые материалы:

В.И. Вернадский «Биосфера и ноосфера» Москва Айрис пресс 2012г.

Рудольф Константинович Баландин. «Вернадский: жизнь, мысль, бессмертие» М., «Знание» Серия «Творцы науки и техники» 1979г.

http://vernadsky.lib.ru/

http://ru.wikipedia.org/wiki

Идёт приём заявок на самые массовые международные олимпиады проекта "Инфоурок"

Для учителей мы подготовили самые привлекательные условия в русскоязычном интернете:

1. Бесплатные наградные документы с указанием данных образовательной Лицензии и Свидeтельства СМИ;
2. Призовой фонд 1.500.000 рублей для самых активных учителей;
3. До 100 рублей за одного ученика остаётся у учителя (при орг.взносе 150 рублей);
4. Бесплатные путёвки в Турцию (на двоих, всё включено) - розыгрыш среди активных учителей;
5. Бесплатная подписка на месяц на видеоуроки от "Инфоурок" - активным учителям;
6. Благодарность учителю будет выслана на адрес руководителя школы.

Подайте заявку на олимпиаду сейчас - https://infourok.ru/konkurs

Автор
Дата добавления 28.10.2016
Раздел Биология
Подраздел Статьи
Номер материала ДБ-295784
Получить свидетельство о публикации

УЖЕ ЧЕРЕЗ 10 МИНУТ ВЫ МОЖЕТЕ ПОЛУЧИТЬ ДИПЛОМ

от проекта "Инфоурок" с указанием данных образовательной лицензии, что важно при прохождении аттестации.

Если Вы учитель или воспитатель, то можете прямо сейчас получить документ, подтверждающий Ваши профессиональные компетенции. Выдаваемые дипломы и сертификаты помогут Вам наполнить собственное портфолио и успешно пройти аттестацию.

Список всех тестов можно посмотреть тут - https://infourok.ru/tests


Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх