Экология человека. Адаптация к среде обитания. Экологические типы людей. Учение о биосфере. Человек и биосфера

1. Лекция №15. Экология человека. Адаптация к среде обитания. Экологические типы людей. Учение о биосфере. Человек и биосфера.

Ноосфера
КАФЕДРА МЕДИЦИНСКОЙ БИОЛОГИИ
ДОКТОР БИОЛОГИЧЕСКИХ НАУК, ПРОФЕССОР,
ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ МЕДИЦИНСКОЙ БИОЛОГИИ
МАГОМЕДОВ АБДУРАХМАН МАЛЛАЕВИЧ.

2. План

• 1. Экология человека. Адаптивные типы
человечества
• 2. Биосфера. Учение В.И.Вернадского о
биосфере. Понятие о ноосфере
• 3. Круговорот веществ в биосфере

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

21.

22. Приспособительные реакции на действие экологических факторов - АДАПТАЦИЯ

Приспособительные реакции на
действие экологических факторов АДАПТАЦИЯ
• Морфологические
• Поведенческие (этологические)

23.

24.

Термин биосфера
(от греч. биос-жизнь,
сфера -шар) введен в
1875г. австрийским
геологом Э. Зюссом.
Целостное учение о
биосфере и
протекающих в ней
процессах было
создано и развито в
30-годах акад. В.И.
Вернадским.

25.

В.И. Вернадский –
гений русской науки
Более
80
лет
назад
выдающийся ученый академик В.
И. Вернадский разработал учение
о биосфере — оболочке Земли,
населенной живыми организмами.
В.И. Вернадский распространил
понятие биосферы не только на
организмы, но и на среду их
обитания. Выявив геологическую
роль
живых
организмов,
он
показал, что их деятельность
представляет собой важнейший
фактор
преобразования
минеральных оболочек планеты.
Правильно
поэтому
называть
биосферу
оболочкой
Земли,
которая не только населена, но и
преобразуется
живыми
существами.

26.

Этапы эволюции биосферы
Главная функция биосферы заключается в биотическом
круговороте химических элементов между почвой,
атмосферой, гидросферой и живыми организмами.
В основе эволюции у биосферы несколько этапов:
Первый из них возникновение первичной биосферы
с биотическим круговоротом.
Второй- усложнение структуры биотического
компонента биосферы за счет возникновения
многоклеточных организмов.
Третий связан с появлением человека и
происходит он под определенным воздействием
трудовой деятельности людей.

27.

Основные идеи В.И. Вернадского можно свести к следующим
положениям:
1.Живое вещество (совокупность живых организмов)- планетное
явление и не может быть оторвано от биосферы.
2.Биосфера -область превращения космической энергии:
космические излучения охватывают биосферу, и пронизывают ее и все
в ней.
3.Жизнь- планетное, т.е. космическое явление, биосфера планетное образование космического характера. Ни одна из
составных частей биосферы
не может быть отделена от нее без
уничтожения ее как целого.
В.И. Вернадский создал метод определения возраста Земли по
периоду полураспада радиоактивных элементов. Он впервые
раскрыл огромную роль растений, животных и микроорганизмов в
перемещении химических элементов Земной коры. Вернадский
является основоположником новой науки -биогеохимии. На планете
Земля различают несколько геосфер:

28.

Биосфера включает:
живое вещество - совокупностью ЖИВЫХ
организмов;
биогенное вещество, которое создается
в процессе жизнедеятельности организмов
(газы атмосферы, каменный уголь, нефть,
известняки и др.);
косное вещество, которое формируется
без участия живых организмов (продукты
тектонической деятельности, метеориты );
биокосное вещество, представляющее
собой совместный результат совместной
деятельности организмов и абиогенных
процессов (почва).

29.

ЛИТОСФЕРА - внешняя
оболочка Земного шара.
Она состоит из 2 слоев:
верхнего- осадочные породы
с гранитом, и нижнего базальта.
В
литосфере
жизнь
встречается на глубине 3,5—
7,5 км, что обусловлено
температурой земных недр и
уровнем
проникновения
воды в жидком состоянии.

30.

ГИДРОСФЕРА водная оболочка
Земли, включает в
себя все моря,
океаны и составляет
70,8 процентов
Земли,
В гидросфере земной коры организмы проникают на всю
глубину Мирового океана — до 10-11 км.

31.

АТМОСФЕРА -воздушная оболочка,
расположенная над литосферой и
гидросферой, вверх до 100 км.
Нижний ее слой до 15 км называют
тропосферой, над тропосферой
расположена стратосфера до 100 км.
На границе тропосферы и
стратосферы возникает северное
сияние. В стратосфере на высоте 1535 км кислород под действием
солнечной радиации превращается в
озон (О2-О3), который образует
озоновый экран, отражающий
губительное космическое излуч ение.
Газовая оболочка состоит в основном из азота и кислорода. В
небольших количествах в ней содержится диоксид углерода
(0,03%) и озон. Состояние атмосферы оказывает большое
влияние на физические, химические и биологические процессы
на поверхности Земли и в водной среде.

32.

33.

ГРАНИЦЫ БИОСФЕРЫ
Верхняя граница находится на
высоте 15-22 км от поверхности Земли в
стратосфере. Верхний предел жизни
ограничивается ультрафиолетовыми
лучами и космическим излучением.
Основная масса живых организмов
находится в тропосфере (50-70м). С
поднятием на каждые 100м в высоту
температура поднимается на 0,6
градусов С. В литосфере, где предел
жизни ограничивается высокой
температурой, живые организмы
проникают до 4,5 км- на такой глубине в
нефтеносных слоях были обнаружены
бактерии. В гидросфере границы жизни
простираются до глубины 11 км
(марианская впадина).
В общем "пленка жизни"
относительно тонка и достигает всего
лишь 40 км.

34. Живые организмы (живое вещество)

Хотя границы биосферы довольно узки, живые организмы в их
пределах распределены очень неравномерно. На большой
высоте и в глубинах гидросферы и литосферы организмы
встречаются относительно редко. Жизнь сосредоточена
главным образом на поверхности земли, в почве и в
приповерхностном слое океана.

35.

Гидросфера. Вода — важный компонент биосферы и один из
необходимых факторов существования живых организмов.
Основная ее часты (95%) находится в Мировом океане, который
занимает около 70% поверхности земного шара и содержит 1300
млн.км.куб.

36.

Поверхностные воды (озера, реки) включают всего 0,182
млн.км.куб., а количество воды в живых организмах составляет
всего 0,001 млн.км.куб.

37.

Значительные запасы воды (24 млн.км.куб.) содержат ледники.

38.

Литосфера. Основная масса организмов, обитающих в
пределах литосфер., находится в почвенном слое, глубина
которого не превышает нескольких метров. Почва включает
минеральные вещества, образующиеся при разрушении горных
пород, и органические вещества продукты жизнедеятельности
организмов.

39.

Биомасса организмов,
обитающих на суше, на
99,2%
представлена
зелеными
растениями
и
0,8%
—
животными
и
микроорганизмами.
Напротив, в океане на
долю растений приходится
6,3%, а на долю животных и
микроорганизмов 93,7% всей
биомассы.
Жизнь
сосредоточена
главным образом на суше.
Суммарная биомасса океана
составляет
всего
0,13%
биомассы всех существ,
обитающих на Земле.

40.

В распределении живых организмов по видовому составу
наблюдается важная закономерность. Из общего числа видов
21% приходится на растения, но их вклад в общую биомассу
составляет
99%.
Среди
животных
96%
видов
—
беспозвоночные и только 4% - позвоночные, из которых только
десятая часть — млекопитающие.
Таким образом, в количественном отношении преобладают
формы,
стоящие
на
относительно
низком
уровне
эволюционного развития.
Масса живого вещества составляет всего 0,01-0,02% от
косного вещества биосферы, однако она играет ведущую роль в
геохимических процессах. Вещества и энергию, необходимую
для обмена веществ, организмы черпают из окружающей
среды.
Огромные количества живой материи воссоздаются,
преобразуются и разлагаются.
Ежегодно, благодаря жизнедеятельности растений и
животных, воспроизводится около 10% биомассы. Деятельность
живых организмов служит основой круговорота веществ в
природе.

41.

ФУНКЦИИ ЖИВОГО ВЕЩЕСТВА
1.Газовая -осуществляется зелеными растениями, которые в процессе
фотосинтеза создают свободный кислород, выделяется СО2, восстанавливается
азот, сероводород и др.
а) кислородно-углекислая - в результате дыхания животных, грибов и бактерий
создается угольная кислота;
б) азотная - выделение свободного азота азотовыделяющими бактериями при
разложении живого вещества;
в) водная - биогенный круговорот воды играет важнейшую роль в
круговороте веществ на планете.
2.Концентрационная. Живое вещество захватывает из окружающей среды те
химические элементы, соединения которых встречаются в теле живых организмов
(Н, С, О, азот, натрий, магний марганец, фосфор, калий, кальций, сера, железо и
др.) и накоплений отдельными видами иода, радия и др.
3. Окислительно-восстановительная проявляется в окислении веществ с
помощью микроорганизмов в почвах и гидросфере с образованием солей,
оксидов и др. в восстановлении веществ (сероводород, серное железо) в
результате деятельности бактерий в земной коре образовались отложения
известняков, бокситов, руды и др.
4.Биохимическая связана с питанием, дыханием, размножением и с
разрушением и гниением отмерших организмов. Все эти функции проявляются в
биогенной миграции атомов.

42.

Для
биологических
наибольшее значение
процессов
имеют:
кислород,
используемый
для
дыхания и минерализации мертвого
органического вещества,
диоксид углерода, участвующий в
фотосинтезе, и
озон,
экранирующий
земную
поверхность
от
жесткого
ультрафиолетового излучения.
Азот, диоксид углерода, пары
воды образовались в значительной
мере
благодаря
вулканической
деятельности, а кислород — в
результате фотосинтеза.

43.

44.

45.

46.

47. Круговорот азота

48.

49.

50.

Термин " ноосфера" был предложен в
1927г. франц. математиком и философом
Э.Леруа.
НООС- древнегреческое название
человеческого разума.