La dottrina della biosfera. La storia dell'ambra e la premonizione della biosfera. Materia vivente del pianeta Terra

Le persone di solito chiamano lo spazio circostante natura o habitat. La maggior parte di noi ha ricevuto le conoscenze fondamentali su questo concetto durante le lezioni scolastiche: storia naturale (grado 3), geografia e biologia (4), anatomia e chimica (6). Ma pochi capiscono come queste scienze siano unite, tranne che appartengono tutte al campo delle scienze naturali. Per riassumere tutta la conoscenza umana del mondo che ci circonda, è stato creato un nome capiente: la biosfera. Nonostante molti anni di ricerca e studio attento, il pianeta Terra offre ancora agli scienziati motivo di riflettere sui processi che si verificano su di esso.

Definizione

Cos’è chiamata biosfera? In letteratura si possono trovare molte interpretazioni di questo termine, tutte diverse nel contenuto, ma quasi identiche nel significato. Molto spesso, la biosfera è il nome dato all'ecosistema globale del pianeta, di cui l'uomo è una delle poche specie. Se traduciamo letteralmente il nome "biosfera" dall'antica lingua greca, allora ha due radici. "Sfera" significa "regione, sfera, palla" e la radice "bios" si traduce come "vita". Il risultato è un nome abbastanza capiente e preciso, che, in sostanza, definisce una scienza complessa e sfaccettata. VI Vernadsky dà una risposta estesa alla domanda su cosa viene chiamata biosfera. Definisce questo concetto come un complesso conoscenza scientifica sulla Terra, che comprende geografia, geochimica, biologia, geologia. La biosfera è un insieme unito secondo il principio della presenza degli esseri viventi e del loro habitat. Tutte le sfere sono diverse per composizione, funzioni e proprietà, ma ognuna di esse svolge un ruolo significativo nell'esistenza e nell'evoluzione del mondo che ci circonda.

La dottrina della biosfera

Il filosofo, scienziato, geologo e biochimico V.I. Vernadsky ha creato un sistema integrale di conoscenza. Prima dell’inizio del XX secolo ce n’erano molti lavoro di ricerca sullo studio della Terra e dei processi che si verificano su di essa, ma il grande scienziato russo è riuscito ad approfondire e generalizzare questo materiale. All'inizio del XIX secolo, il naturalista francese Lamarck definì il concetto iniziale di scienza futura, ma non gli diede un nome. Il paleontologo e geologo austriaco Eduard Suess coniò nel 1875 il termine “biosfera”, utilizzato ancora oggi. Definirà questa scienza come la conoscenza di tutti gli esseri viventi sul nostro pianeta. Solo 50 anni dopo Vernadsky dimostrerà l'interconnessione degli organismi viventi e la loro circolazione. Cosa viene chiamata la biosfera nella fase attuale? Si tratta di uno degli involucri del pianeta in cui interagiscono elementi naturali di diversa origine; è la loro combinazione a creare un sistema unico ed equilibrato.

Atmosfera

Il guscio d'aria esterno del pianeta Terra. La maggior parte la sua massa è concentrata in prossimità della superficie, e in altezza si estende per tremila chilometri. L'atmosfera è il più leggero di tutti i gusci; non abbandona la superficie solo per la forza gravitazionale del pianeta, ma con l'aumentare dell'altitudine i suoi strati si scaricano gradualmente. fornisce protezione dalle radiazioni solari radioattive riducendo il livello di radiazioni ultraviolette che raggiungono il suolo. L'atmosfera contiene gas: anidride carbonica, azoto, ossigeno, argon, che garantiscono l'esistenza di organismi viventi.

Idrosfera

La biosfera della Terra comprende parte del guscio acquoso del pianeta. La sua composizione varia a seconda dello stato di aggregazione della sostanza. L'idrosfera unisce tutte le risorse idriche del pianeta, che possono essere in forma liquida, gassosa e solida. Gli strati superficiali dell'Oceano Mondiale servono a ridistribuire il calore proveniente dal Sole attraverso l'atmosfera. L'acqua riveste particolare importanza nel processo del ciclo delle sostanze in natura, poiché è la frazione più mobile. Gli organismi della biosfera hanno completamente dominato l'elemento acqua; possono essere trovati nelle depressioni più profonde del fondo dell'Oceano Mondiale e nei ghiacciai artici. La composizione chimica dell'idrosfera comprende i seguenti elementi principali: magnesio, sodio, cloro, zolfo, carbonio, calcio, ecc.

Litosfera

Nel nostro sistema solare non tutti i pianeti hanno un guscio solido; la Terra in questo caso fa eccezione. La litosfera è un'enorme massa di rocce rocciose (solide) che costituiscono parte della terra e fungono da letto dell'Oceano Mondiale. Lo spessore di questo guscio terrestre varia da 70 a 250 chilometri, la sua composizione è molto varia nella quantità di alluminio, ferro, ossigeno, magnesio, potassio, sodio, ecc.), necessari per l'esistenza di tutti gli organismi viventi . Questa geosfera è caratterizzata dalla larghezza più piccola dello strato di distribuzione della vita. Il più sviluppato è lo strato superiore della litosfera, lungo diversi metri. Man mano che si scende in profondità, aumenta la temperatura e la densità del guscio duro che, insieme alla mancanza di luce, non consente l'esistenza di organismi viventi.

Biosfera

Questa geosfera unisce tutti i gusci della Terra (idrosfera, atmosfera e litosfera) per la presenza di materia vivente in essi. Per tutta l’umanità, il ruolo della biosfera è difficile da sopravvalutare; è l’ambiente e la fonte di origine. Si tratta di un complesso sistema di relazioni che determinano la possibilità dell'esistenza di qualsiasi organismo a causa dello scambio di materia ed energia. Più di 40 elementi chimici sono coinvolti nel processo di riciclaggio che avviene costantemente tra composti organici e inorganici. La principale fonte di energia è il Sole. La Terra si trova alla distanza ottimale dalla stella ed è dotata di una barriera protettiva sotto forma di atmosfera. Pertanto, insieme alla materia vivente, l'energia solare è il fattore biochimico più importante nell'esistenza della biosfera. A causa dell'influenza di una serie di fattori, i processi che si verificano hanno una forma ciclica completa; assicurano la circolazione della materia tra l'atmosfera, la litosfera, l'idrosfera e gli organismi viventi.

Confini della biosfera

Analizzando l'estensione del guscio della biosfera, si può vedere la sua distribuzione non uniforme. Il limite inferiore si trova negli strati della litosfera; non scende al di sotto dei 4 km. Lo strato superiore della crosta terrestre - il suolo - è lo strato più saturo della biosfera in termini di densità della materia vivente. L'idrosfera, che comprende le distese dell'Oceano Mondiale, fiumi, laghi, paludi e ghiacciai, è completamente inclusa nel "guscio vivente". Le maggiori concentrazioni di organismi si osservano negli strati superficiali e costieri dei bacini artificiali, ma la vita esiste anche nelle depressioni marine profonde, ad una profondità massima di oltre 11 km, e nei sedimenti del fondo. Il limite superiore della biosfera si trova ad una distanza di 20 km dalla superficie. L’atmosfera limita lo “strato vivente” allo scudo di ozono, al di sopra del quale gli organismi verranno distrutti dalle radiazioni ultraviolette a onde corte. Pertanto, la massima concentrazione di materia vivente è ai confini della litosfera e dell'atmosfera.

Composto

La dottrina della biosfera è stata creata da V.I. Vernadsky, che ha anche determinato il ruolo chiave degli organismi nella formazione e nel funzionamento del "guscio vivente" della Terra. In precedenza, altri scienziati erano giunti a conclusioni simili, ma il naturalista russo era in grado di dimostrare la necessità della presenza nella struttura di composti inorganici, che partecipano anche al ciclo generale. Secondo lui la biosfera ha la seguente composizione:

1. Organismi viventi (massa biologica, la totalità di tutte le specie).
2. Sostanza biogenica (creata durante la vita degli organismi viventi, è un prodotto della loro lavorazione).
3. (composti inorganici creati senza la partecipazione di organismi viventi).
4. Sostanza bioinerte (formata congiuntamente da organismi viventi e materia inerte).
5. Sostanza di origine cosmica.
6. Atomi sparsi.

Storia dell'origine

Miliardi di anni fa si formò il solido guscio della Terra: la litosfera. L'ulteriore stadio della formazione di quella che viene chiamata biosfera si è verificato a causa di processi geologici che hanno spostato le placche tettoniche, causato eruzioni vulcaniche, terremoti, ecc. Dopo la formazione di forme geologiche stabili, è stata la volta dell'emergere di organismi viventi. Sono stati in grado di svilupparsi a causa delle emissioni attive di vari elementi biochimici avvenuti durante la formazione della litosfera. La materia vivente crea condizioni accettabili per la vita da diversi milioni di anni. A causa della sua graduale evoluzione, si è formata la composizione gassosa dell'atmosfera. La costante interazione di composti organici e inorganici sotto l'influenza dell'energia del Sole ha permesso alla materia vivente di diffondersi in tutto il territorio del pianeta e di modificarne significativamente l'aspetto.

Evoluzione

I primi organismi viventi sulla Terra apparvero nell'idrosfera; il loro graduale emergere sulla terra durò per un periodo abbastanza lungo. Lo sviluppo di un altro guscio della biosfera, la litosfera, ha causato la formazione dello strato di ozono. Attraverso il processo di fotosintesi, un'enorme massa biologica ha assorbito l'anidride carbonica dall'atmosfera e rilasciato ossigeno. In questo caso, la materia vivente utilizza praticamente l'energia: il Sole. Gli organismi aerobici, privi di materia organica nello spessore dell'idrosfera, arrivarono alla superficie della terra e accelerarono notevolmente il processo di evoluzione dovuto al ciclo energetico. Attualmente, il “guscio vivente” della Terra è in uno stato di equilibrio stabile, ma l’umanità esercita su di esso un impatto sempre più negativo. Si sta creando una nuova sfera della terra: la noosfera, implica una cooperazione più armoniosa tra uomo e natura, ma questo è un argomento di studio separato e molto interessante. La biosfera continua a funzionare, nonostante una significativa diminuzione della biomassa; il “guscio vivente” cerca di compensare i danni causati dalle attività umane. La storia mostra che questo processo può richiedere un periodo di tempo significativo.

Funzioni biochimiche

Il componente principale nella struttura della biosfera è la biomassa. Svolge tutte le funzioni biochimiche del “guscio vivente”, mantiene la sua composizione in uno stato di equilibrio e garantisce il processo di circolazione delle sostanze e dell'energia. La funzione gas mantiene la composizione ottimale dell'atmosfera. Viene effettuato attraverso la fotosintesi delle piante, che rilasciano ossigeno e assorbono anidride carbonica. Gli organismi viventi emettono CO 2 durante l'espirazione e durante la decomposizione. Lo scambio di gas avviene costantemente, durante il passaggio prendono parte composti inorganici reazioni chimiche. La funzione energetica consiste nell'assorbimento e nella trasformazione da parte della biomassa (piante) di una fonte esterna: la luce solare. La funzione di concentrazione garantisce l'accumulo: tutti gli organismi nel processo della vita accumulano il livello richiesto di elementi biochimici, che dopo la loro morte ritorna nella biosfera sotto forma di composti organici e inorganici. La funzione redox è una reazione biochimica. Si verifica durante la vita di un organismo vivente ed è un collegamento necessario nel ciclo delle sostanze.

Biomassa

Tutti gli organismi viventi sono distribuiti in modo non uniforme sulle sfere della terra. La più alta concentrazione di biomassa si osserva alle giunzioni delle geosfere del pianeta. Ciò avviene a causa della formazione di condizioni di vita ottimali (temperatura, umidità, pressione, presenza di composti biochimici). Anche la composizione della biomassa non è uniforme. Sulla terra le piante sono in vantaggio, nell’idrosfera la base della materia vivente sono gli animali. La densità della biomassa dipende da posizione geografica, profondità dell'habitat nella litosfera e altezze nell'atmosfera. Il numero di specie di piante e animali è molto ampio, ma l'habitat di tutti gli organismi è la biosfera. La biologia, come scienza separata, spiega in gran parte tutti i processi che si verificano in essa. Questa è l'origine, la riproduzione, la migrazione di tutti i tipi di biomassa.

Caratteristiche della biosfera

L'importanza e le dimensioni del "guscio vivente" della Terra garantiranno il suo studio costante da parte di nuove generazioni di scienziati naturali. Il sistema è unico nella sua integrità, sviluppo dinamico ed equilibrio. La sua caratteristica principale e più sorprendente è la stabilità e la capacità di recupero. Il numero di disastri durante l'esistenza della biosfera come pellicola vivente del pianeta è enorme. Hanno portato all'estinzione della maggior parte della biomassa, hanno cambiato significativamente l'aspetto del pianeta e hanno corretto i processi che si verificano sulla sua superficie e nel nucleo. Ma dopo ogni colpo, la biosfera veniva ripristinata in una forma modificata, adattandosi all'influenza negativa o sopprimendola. Ecco perché la biosfera terrestre è un organismo vivente in grado di regolare autonomamente tutti i processi che avvengono in natura.

Prospettive di sviluppo

Ogni bambino moderno V scuola elementare studia una materia come la storia naturale (3a elementare). In queste lezioni piccolo uomo spiegare e secondo quali regole esiste. Forse vale la pena cambiare un po' il programma e insegnare ai bambini a rispettare e amare la natura, poi l'umanità sarà in grado di creare una nuova geosfera. Tutta la conoscenza sulla biosfera accumulata nel corso dei secoli deve essere applicata per il suo ulteriore sviluppo, che implicherà l'unione della natura e dell'uomo. Prima che sia troppo tardi per correggere i danni causati all’ambiente, le persone dovrebbero pensare al fatto che il “guscio vivente” della Terra può ripristinarsi, ma allo stesso tempo può eliminare un oggetto che causa danni costanti alla sua integrità. e armonia.

All'inizio degli anni '90 del secolo scorso, il mondo fu testimone di uno strano esperimento scientifico chiamato “Biosfera-2”.

Otto persone, vestite con tute futuristiche uniformi, salutarono un'enorme folla di giornalisti ed entrarono nella camera di equilibrio ermetica, che si trovava nel deserto dell'Arizona.

Le cupole di vetro ermetiche ospitavano cinque moduli paesaggistici: giungla, savana, palude, deserto e persino un piccolo oceano con spiaggia e barriera corallina.

Tra queste bellezze vi era un caseggiato agricolo, dotato di ultima parola attrezzature, oltre ad un edificio residenziale realizzato in stile all'avanguardia. Inoltre, oltre alle persone, all'interno sono stati rilasciati circa 4mila rappresentanti diversi della fauna, tra cui capre, maiali e polli della fattoria.

“Biosphere-2” è una struttura che simula un sistema ecologico chiuso, costruita dalla Space Biosphere Ventures e dal miliardario Edward Bass nel deserto dell’Arizona (USA).

Il numero “2” nel titolo intende sottolineare che “Biosfera-1” è la Terra.

Esiste una versione alternativa della "prima Biosfera": questo è il nome del padiglione americano della Biosfera all'esposizione mondiale Expo 67, un tempo non meno famoso dell'Atomium.

Questa versione è supportata dalla notevole somiglianza esterna nel design di Biosphere e Biosphere-2.

Il compito principale di Biosphere 2 era scoprire se una persona poteva vivere e lavorare in un ambiente chiuso. In un lontano futuro, tali sistemi potrebbero essere utili sia come insediamenti autonomi nello spazio, sia in caso di estremo deterioramento delle condizioni di vita sulla Terra.

Il laboratorio è una rete di edifici ermeticamente chiusi con una superficie totale di 1,5 ettari realizzati con materiali leggeri, suddivisi in più ecosistemi indipendenti e ricoperti da una calotta di vetro che trasmette circa il 50% della luce solare.

Lo spazio interno è diviso in 7 blocchi, tra cui una foresta tropicale, un oceano in miniatura dall'aspetto insolito Composizione chimica, deserto, savana ed estuario di mangrovie. I "polmoni" giganti regolano la pressione interna in modo che corrisponda a quella esterna, questo riduce al minimo le perdite d'aria.

L'esperimento si è svolto in due fasi: la prima dal 26 settembre 1991 al 26 settembre 1993 e la seconda nel 1994.

Tutta quest'arca doveva esistere autonomamente per due anni, nutrendosi di ciò che cresceva sotto la cupola, respirando l'ossigeno che le piante rilasciavano, purificandosi e utilizzando all'infinito la stessa acqua.

Una specie di pianeta in miniatura, non toccato dalla rivoluzione tecnica, dove otto persone intelligenti e illuminate, progettate per impegnarsi in un semplice lavoro fisico, si riuniscono per uno tavolo da pranzo, ascoltare musica nelle ore di svago e, infine, lavorare per un grande obiettivo, a beneficio della scienza.

Perché non è il paradiso?

Si scopre che non è così semplice...

Otto persone (quattro donne e quattro uomini) rimasero nella Biosfera 2 per circa due anni, mantenendo i contatti con il mondo esterno solo attraverso un computer. Insieme a loro vi furono consegnate 3.000 specie di piante e animali.

Durante la prima fase, i livelli di ossigeno hanno cominciato a diminuire dello 0,5% al ​​mese, il che ha portato a una situazione in cui le persone sono state costrette a vivere in condizioni di carenza di ossigeno (condizioni simili si osservano ad un'altitudine di 4.080 m sul livello del mare).

Circa una settimana dopo, il capo tecnico della Biosfera, Van Tillo, venne a colazione molto emozionato. Ha annunciato di avere notizie strane e spiacevoli. Le misurazioni giornaliere delle condizioni dell'aria hanno mostrato che i progettisti della cupola avevano commesso errori nei loro calcoli.

La quantità di ossigeno nell'atmosfera diminuisce gradualmente e la percentuale di anidride carbonica aumenta.

Finora questo fenomeno è del tutto invisibile, ma se la tendenza continua, tra circa un anno la permanenza alla stazione diventerà impossibile. Da quel giorno finì la vita paradisiaca dei bionauti e iniziò un'intensa lotta per l'aria che respiravano.

Innanzitutto si è deciso di incrementare il più intensamente possibile la biomassa verde.

Tutto tempo libero I coloni dedicavano il loro tempo alla semina e alla cura delle piante.

In secondo luogo, hanno fatto funzionare a piena capacità l’assorbitore di riserva di anidride carbonica, dal quale i sedimenti dovevano essere costantemente raschiati via.

In terzo luogo, l'oceano è diventato un aiuto inaspettato, dove parte della CO2 si è depositata, trasformandosi in acido acetico.

È vero, a causa di ciò l'acidità dell'oceano aumentava costantemente ed era necessario utilizzare additivi per ridurla. Niente ha aiutato. L'aria sotto la cupola divenne sempre più rarefatta.

Perché i livelli di ossigeno sono scesi a tale livello livello pericoloso, si è deciso di pompare artificialmente ossigeno dall'esterno.

Un paio di settimane dopo, una delle partecipanti all'esperimento si è tagliata un dito mentre lavorava su attrezzature agricole. I tentativi di riattaccare il dito fallirono e il partecipante dovette abbandonare l'esperimento.

Ben presto la squadra si è divisa in due gruppi avversari. Ciò ha notevolmente interferito con il normale corso della ricerca.

Anche dopo 20 anni i gruppi evitano di incontrarsi.

All'interno del laboratorio c'erano alberi, erba e arbusti che fornivano 46 tipi di cibo vegetale, c'erano pascoli per capre, porcili, pollai e pesci e gamberetti nuotavano in bacini artificiali.

Si presumeva che il complesso funzionasse in modo autonomo, poiché erano presenti tutte le condizioni per la normale circolazione delle sostanze.

La luce solare, secondo i calcoli degli scienziati, avrebbe dovuto essere sufficiente per una sufficiente produzione di ossigeno da parte delle piante attraverso la fotosintesi; vermi e microrganismi furono chiamati a garantire il trattamento dei rifiuti, gli insetti furono chiamati a impollinare le piante, ecc.

Tuttavia, nel giro di poche settimane, la vita degli agricoltori di sussistenza fu sconvolta.

Microrganismi e insetti iniziarono a moltiplicarsi in numero inaspettatamente elevato, causando un consumo inatteso di ossigeno e la distruzione dei raccolti (non era previsto l'uso di pesticidi).

Ben presto, davanti ai bionauti si presentò un altro problema globale.

Si è scoperto che la fattoria di 20 acri con tutto tecnologie moderne la coltivazione della terra può fornire solo l'80% del fabbisogno alimentare dei coloni. La loro dieta quotidiana (la stessa per donne e uomini) era di 1.700 calorie, il che è normale per una vita sedentaria in ufficio, ma catastroficamente basso per la quantità di lavoro fisico che ogni residente della Biosfera doveva svolgere.

Inizialmente, la cena veniva servita a buffet, ma presto iniziarono a sorgere seri conflitti a causa di ciò e il cibo cominciò a essere messo nei piatti di tutti, misurato letteralmente al grammo.

La gente si alzava da tavola affamata e sognava costantemente le prelibatezze del grande mondo.

Le discussioni filosofiche serali sostituirono le fantasie su cosa avrebbero mangiato una volta rilasciati. La dispensa dove era conservata la principale prelibatezza dei bionauti, le banane, ha dovuto essere chiusa a chiave dopo un episodio disgustoso con saccheggio anonimo.

Prima di dare le bucce ai maiali, le persone selezionavano attentamente tutto ciò che potevano mangiare da sole. Le bucce di banana e le bucce di noci erano considerate una prelibatezza.

Una sera Jane Poynter, responsabile dell'azienda agricola, ammise di essere a conoscenza di una futura crisi alimentare. Diversi mesi prima di trasferirsi lì, calcolò che i bionauti non avrebbero avuto abbastanza cibo, ma sotto l'influenza del dottor Walford e delle sue idee su una dieta sana, si decise che questa carenza sarebbe stata solo benefica.

Il dottore, tra l'altro, era l'unico a non lamentarsi della fame. Continuò a insistere sulla validità della sua teoria: dopo soli sei mesi di dieta “da fame”, le condizioni del sangue dei bionauti migliorarono significativamente, i livelli di colesterolo diminuirono e il metabolismo migliorò. Le persone perdevano dal 10 al 18% del loro peso corporeo e apparivano straordinariamente giovani. Sorridevano da dietro il vetro a giornalisti e turisti curiosi, facendo finta di nulla. Tuttavia, i bionauti si sentivano sempre peggio.

L'estate del 1992 divenne particolarmente difficile per i coloni. I raccolti di riso furono distrutti dai parassiti, tanto che la loro dieta per diversi mesi consistette quasi interamente in fagioli, patate dolci e carote.

L'eccesso di beta-carotene ha fatto diventare la loro pelle arancione. A questa disgrazia si è aggiunto un El Niño particolarmente forte, a causa del quale il cielo sopra la Biosfera 2 è rimasto coperto per quasi tutto l'inverno.

Ciò indebolì la fotosintesi della giungla (e quindi la produzione del prezioso ossigeno), e ridusse anche i già magri raccolti. Il mondo intorno a loro stava perdendo la sua bellezza e armonia. Nel “deserto”, la condensa sul soffitto provocava piogge regolari, per cui molte piante marcivano.

Enormi alberi di cinque metri nella giungla sono diventati improvvisamente fragili, alcuni sono caduti, rompendo tutto ciò che li circondava. (Successivamente, studiando questo fenomeno, gli scienziati sono giunti alla conclusione che la sua causa risiede nella mancanza di vento sotto la cupola, che in natura rafforza i tronchi degli alberi.)

Gli scarichi negli stagni dei pesci si intasarono e i pesci diventavano sempre meno. Diventava sempre più difficile combattere l’acidità dell’oceano, che causava la morte dei coralli.

Anche la fauna della giungla e della savana andava inesorabilmente diminuendo.

I proprietari del paradiso non si sentivano meglio. La quantità di ossigeno nell'atmosfera è costantemente diminuita e ha raggiunto il 16% (la norma è del 20%). Questo è paragonabile all'aria rarefatta delle montagne, e di solito corpo umano si adatta rapidamente a questa condizione. Tuttavia, a causa dell’esaurimento generale dei coloni, il mal di montagna non li lasciò andare.

I bionauti iniziarono a stancarsi rapidamente, avevano costantemente le vertigini e non potevano più svolgere la stessa quantità di lavoro. Ma nel modo più radicale, la carenza di ossigeno ha influito sul loro morale. Tutti si sentivano depressi, tristi, irritati. Ogni giorno c'erano scandali sotto la cupola.

Solo gli scarafaggi e le formiche si sentivano benissimo e riempivano tutte le nicchie biologiche. La biosfera stava gradualmente morendo.

Gli abitanti del progetto hanno cominciato a perdere peso e a soffocare. Gli scienziati dovettero violare le condizioni sperimentali e iniziare a fornire ossigeno (23 tonnellate) e prodotti all'interno (questi fatti furono nascosti e furono successivamente scoperti).

Il primo esperimento si è concluso con un fallimento: le persone hanno perso molto peso, la quantità di ossigeno è scesa al 15% (il contenuto normale nell'atmosfera è del 21%).

Dopo la fine dell'esperimento nel 1994, è iniziato il restauro triennale dell'enorme complesso.

Durante questo periodo, gli sponsor abbandonarono il progetto, riconoscendo che l'esperimento non portava i risultati attesi.

All'inizio del 1996, Biosfera 2 fu posta sotto la supervisione scientifica di B. Marino e dei suoi colleghi presso l'Osservatorio della Terra della Columbia University.

Hanno deciso di interrompere l'esperimento e allontanare le persone dalla struttura, poiché non era chiaro come risolvere il problema della nutrizione e del mantenimento di una composizione dell'aria costante. A metà del 1996, gli scienziati iniziarono un nuovo esperimento, questa volta senza la partecipazione delle persone.

Dovevano scoprire: se la resa aumenta effettivamente con l'aumento della percentuale di CO2 e in che misura; cosa succede all'eccesso di anidride carbonica e dove si accumula; È possibile un processo catastrofico inverso con un aumento incontrollato del contenuto di anidride carbonica nell’atmosfera?

Anche la seconda fase è stata interrotta prematuramente per problemi organizzativi e finanziari: si presume che il calo del livello di ossigeno sia stato causato da una proliferazione inaspettata di microrganismi. I raccolti, la savana e la foresta si riempirono di microrganismi che iniziarono a moltiplicarsi e a distruggere le piantine.

Il motivo principale del conflitto era che Allen non permetteva ai bionauti di rendere pubblici i loro problemi.

Ha continuato a fingere che l'esperimento stesse andando secondo i piani.

La metà dei coloni (entrambi i capitani, il direttore delle pubbliche relazioni e il capo della ricerca scientifica, cioè la direzione) era assolutamente d'accordo con questa posizione. Credevano di dover rimanere sotto la cupola per i due anni previsti ad ogni costo. Altri quattro bionauti sostenevano che fosse urgente richiedere l'aiuto di scienziati internazionali per capire perché l'ossigeno stava scomparendo. Sarebbe anche una buona idea ordinare un po' d'aria e cibo dall'esterno.

Jane Poynter, la leader del gruppo che voleva chiedere aiuto, descrive così l'inizio del conflitto: “Stavo pulendo i recinti degli animali nella fattoria. Avevo la testa terribilmente stordita e dovevo riposarmi ogni minuto. Al mattino abbiamo parlato della nostra situazione e ho detto che restare qui a soffocare è una sorta di settarismo. Ho pensato a tutto questo, poi mi sono voltato e ho visto Abigail in piedi dietro di me. Aveva qualcosa in bocca... Un secondo dopo mi ha sputato in faccia! Ero confuso e ho chiesto: "Per cosa?" "Pensa con la tua testa", rispose, si voltò e se ne andò.

Nel frattempo, gli spettatori ordinari, che ogni giorno arrivavano con l'autobus carico per vedere cosa stava succedendo nel gigantesco acquario umano, non avevano idea di quali passioni ribollissero lì. Si mettevano in fila lungo il muro, sorseggiando cola, sgranocchiando hot dog, e le persone in abiti futuristici dietro il vetro sembravano loro sorprendentemente spirituali, veri eroi dei libri di fantascienza e visionari. Anche se, nel complesso, i “visionari” erano semplicemente molto stanchi e affamati. Nell'autunno del 1992, il contenuto di ossigeno sotto la cupola scese al 14%.

Il dottor Walford annunciò che si sarebbe dimesso dal suo incarico perché non era più in grado di sommare a mente nemmeno i numeri a due cifre. Di notte, i bionauti si svegliavano costantemente, poiché la fotosintesi attiva delle piante si fermava, il livello di ossigeno diminuiva bruscamente e cominciavano a soffocare. A questo punto tutti gli animali vertebrati della biosfera erano morti.

Un anno dopo l’inizio dell’esperimento, Allen e Bass decisero di depressurizzare la capsula e aggiungere ossigeno all’atmosfera della Biosfera.

Hanno inoltre permesso ai bionauti di utilizzare le scorte di emergenza di cereali e verdure provenienti dal deposito dei semi. Ciò ha migliorato significativamente le condizioni generali dei coloni.

Tuttavia, i due gruppi in guerra sono rimasti in uno stato di guerra permanente, cercando di non parlarsi nemmeno. Il 26 settembre 1993, quando la camera di equilibrio fu solennemente depressurizzata e le persone uscirono, era chiaro dai loro volti che l'esperimento era fallito: l'espulsione dal paradiso era avvenuta completamente e per sempre. La biosfera si è rivelata inadatta alla vita. Nel frattempo, i giornalisti che vennero a conoscenza dell’aggiunta di ossigeno all’atmosfera ne fecero un enorme scandalo e soprannominarono la “Biosfera” il grandioso fallimento del secolo. Allora qual era questo misterioso problema dell'ossigeno?

Quando gli scienziati esaminarono attentamente lo stato deplorevole delle cupole in rovina, giunsero alla conclusione che i pavimenti in cemento avevano un ruolo fatale.

L'ossigeno reagiva con il cemento e si depositava sotto forma di ossidi sulle pareti.

Un altro consumatore attivo di ossigeno sono i batteri nel terreno.

Per "Biosfera" hanno scelto il terreno nero più fertile in modo che ci fossero abbastanza microelementi naturali lunghi anni, tuttavia, in tale terra c'erano molti microrganismi che respirano ossigeno allo stesso modo dei vertebrati.

Le riviste scientifiche hanno riconosciuto queste scoperte come le principali e uniche conquiste della biosfera. Su uno di pareti interne“Pianeti” restano ancora alcune righe scritte da una delle donne: “Solo qui sentivamo quanto eravamo dipendenti dalla natura circostante. Se non ci sono alberi non avremo da respirare, se l’acqua è inquinata non avremo da bere”.

Problemi trovati

• Un numero enorme di microbi e insetti, in particolare scarafaggi e formiche, vengono allevati in laboratorio.
• Sotto il tetto di vetro del complesso, al mattino l'acqua si condensava e cadeva pioggia artificiale.
• I creatori non hanno previsto un fenomeno come il vento: si è scoperto che senza oscillazioni regolari gli alberi diventano fragili e si rompono.

Vendita

Il 10 gennaio 2005 la società proprietaria dello straordinario complesso ha messo in vendita il laboratorio.

conclusioni

Su una delle pareti interne del “pianeta” sono ancora presenti diverse righe scritte da una delle donne:

“Solo qui abbiamo sentito quanto fossimo dipendenti dalla natura circostante. Se non ci sono alberi non avremo da respirare, se l’acqua è inquinata non avremo da bere”.

Una biocasa per animali africani apparirà entro il 2014 allo zoo di Chester, nel nord dell'Inghilterra.(Gran Bretagna)

Questa gigantesca “serra” diventerà una dimora permanente per animali africani come gorilla, scimpanzé, okapi, oltre ad alcune rare specie di uccelli, anfibi, rettili, pesci e invertebrati. Si prevede che questa biocupola darà un contributo significativo alla conservazione della biodiversità del nostro pianeta.

Il biodome imiterà l'habitat naturale di un ambiente umido foresta tropicale Congo. L'area di questo pezzo d'Africa britannico sarà di 16.000 m2, l'altezza massima della volta della “serra” raggiungerà i 34 metri.

Introduzione…………………………….3

Il concetto di biosfera................................................................4

La dottrina di V. I. Vernadsky sulla biosfera…………...5

Struttura della biosfera................................................................12

Materia vivente………………….14

Funzioni della materia vivente……………..16

Elenco dei riferimenti……………………...24

introduzione

La storia della scienza conosce molti grandi nomi ai quali sono associate scoperte fondamentali nel campo delle scienze naturali e sociali, ma nella stragrande maggioranza dei casi si tratta di scienziati che hanno lavorato in una direzione nello sviluppo della nostra conoscenza. Molto meno frequentemente sono apparsi pensatori che, con il loro sguardo saggio, hanno abbracciato l'intero corpo della conoscenza della loro epoca e hanno determinato per secoli la natura della visione scientifica del mondo. Tali erano Aristotele, la cui influenza sulle idee finì solo durante il Rinascimento. Nel XVIII secolo In Russia spiccava la potente figura di M.V. Lomonosov, che diede un grande contributo allo sviluppo dell'astronomia, fisica, chimica, geologia, mineralogia, fu il creatore della nuova lingua russa, poeta, maestro di mosaici e con la sua le opere hanno determinato la visione del mondo di molte generazioni. Nel 20 ° secolo Vladimir Ivanovich Vernadsky divenne una figura di pari importanza nel campo delle scienze naturali. Apparteneva senza dubbio a quei pochi nella storia non solo del suo popolo, ma anche dell'umanità, che furono in grado di cogliere con una mente potente l'integrità dell'intera immagine del mondo e diventare un veggente. Una delle più grandi conquiste delle scienze naturali del XX secolo. – La dottrina della biosfera di Vernadsky.

Lo studio della biosfera sta diventando un compito sempre più importante e urgente. Ciò è causato dall’impatto umano sull’ambiente in continuo aumento e sempre più complesso. È particolarmente importante avere un'idea del ruolo degli organismi viventi, la principale forza trainante della biosfera.

Lo scopo del mio lavoro è rivelare aspetti del concetto di biosfera.

Per raggiungere questo obiettivo mi sono posto i seguenti compiti:

Ampliare il concetto di biosfera

Considera la dottrina di V.I. Vernadsky sulla biosfera

Mostra la struttura della biosfera

Studia la materia vivente

Consideriamo le funzioni della materia vivente

1. Il concetto di biosfera

La biosfera è un contenitore della vita, un sistema complesso e integrale, il cui equilibrio dinamico si manifesta in molti parametri. La stessa parola "biosfera" deriva dalle parole "bio" e "sfera": questa è un'area di vita attiva, che copre la parte inferiore dell'atmosfera, la parte superiore della litosfera e l'idrosfera.

Nella biosfera, gli organismi viventi (materia vivente) e il loro habitat sono organicamente interconnessi e interagiscono tra loro, formando un sistema dinamico integrale. IN E. Vernadsky ha scritto: “La biosfera è l'ambiente della nostra vita, questa è la “natura” che ci circonda, di cui parliamo in linguaggio colloquiale. L'uomo, innanzitutto, attraverso il suo respiro, manifestazione delle sue funzioni, è indissolubilmente legato almeno a questa “natura”. viveva in città o in una casa appartata”. "L'uomo... come tutti gli organismi viventi, come ogni sostanza vivente, ha una certa funzione della biosfera... costituisce un certo modello della struttura della biosfera." "La biosfera è la regione in cui esiste la materia vivente... Lo stato chimico della crosta esterna del nostro pianeta, la biosfera, è interamente sotto l'influenza della vita ed è determinato dagli organismi viventi." (1, p.308)

Biosfera , o la biomassa della Terra, è la totalità di tutti gli esseri viventi in natura, che ha i propri confini. Il limite superiore della biosfera è limitato dalla più forte radiazione solare e cosmica, che colpisce tutti gli esseri viventi. Il limite inferiore sono le alte temperature dell'interno della Terra.

1. La dottrina di V.I.Vernadsky sulla biosfera

Lo sviluppo della dottrina della biosfera ha una sua storia. Uno dei primi naturalisti che guardò la Terra nel suo insieme fu M.V. Lomonosov. Ha scritto nella sua opera "Sugli strati della terra" che "il chernozem non è una materia primitiva o primordiale, ma deriva dal decadimento degli animali e dei corpi in crescita nel corso del tempo", che la lignite, il carbon fossile e il chernozem sono il risultato di l’influenza degli organismi sul suolo. (2, p.557) Lomonosov diede uno schema generale della geologia della Terra e dimostrò la sua antichità come pianeta. A quel tempo, anche i fossili - i resti fossilizzati di organismi - non erano percepiti da tutti come tracce di un tempo vita precedente. Nel 1802 Lamarck in “Idrogeologia” indicò il ruolo degli organismi viventi nei processi geologici. Il libro di A. Humboldt "Cosmo" contiene molto materiale sull'influenza degli esseri viventi sulle strutture geologiche.

Lo scienziato russo V.R. Williams ha dimostrato il ruolo dei fattori biologici (comunità naturali di piante verdi superiori e microrganismi) nella formazione della fertilità del suolo. Fu il primo a sottolineare l'importanza del ciclo biologico degli elementi nella formazione della parte non solo organica ma anche minerale dei suoli e sviluppò i fondamenti scientifici del sistema agricolo in erba (1914). Dokuchaev, che insegnava mineralogia, determinò gli interessi vitali di VI Vernadsky nei suoi anni da studente. Vernadsky studiò l'evoluzione dei minerali nella crosta terrestre (1908), creò una classificazione geochimica degli elementi chimici, sviluppò la dottrina della migrazione degli atomi nella crosta terrestre, gettò le basi della direzione genetica nella mineralogia, e fu il generale problemi di mineralogia e geologia che lo portarono al concetto di biogeochimica (1917). La "Biosfera" di Vernadsky fornisce un quadro olistico del meccanismo di formazione della crosta terrestre, tenendo conto dell'influenza determinante della vita.

VI Vernadsky ha creato la dottrina della biosfera come il guscio attivo della Terra, in cui l'attività totale degli organismi viventi è un fattore geochimico scala planetaria e significato. Il termine “biosfera”, introdotto (1875) da E. Suess, si riferiva alla totalità degli organismi che vivono sulla superficie della Terra. Vernadsky includeva anche l'uomo nel concetto di organismi viventi. Ha assegnato nella biosfera inerte(energia solare, rocce, minerali, ecc.) e bioinerte(suoli, acque superficiali e sostanza organica). Sebbene la materia vivente costituisca una parte insignificante della biosfera in termini di massa e volume, svolge un ruolo importante nei processi geologici associati ai cambiamenti nel nostro pianeta.

Secondo Vernadsky la biosfera è la materia vivente del pianeta e la materia inerte da esso trasformata. Il concetto di “biosfera” è un concetto fondamentale della biogeochimica, e non biologico o geologico. La biosfera organizza processi sulla Terra e vicino alla Terra; in essa si verificano processi bioenergetici e metabolismo come risultato dell'attività vitale. Un organismo vivente è parte integrante della crosta terrestre, capace di modificarla. La materia vivente è un insieme di organismi che partecipano ai processi geochimici. Gli organismi vengono prelevati da ambiente elementi chimici, costruiscono corpi da essi, li restituiscono allo stesso ambiente sia durante la vita che dopo la loro morte. Pertanto, la materia vivente tiene insieme la biosfera ed è un fattore di formazione del sistema. I cambiamenti nella materia vivente avvengono molto più velocemente che nella materia inerte, quindi usano il concetto di tempo storico e nella materia inerte - tempo geologico. Nel corso dei tempi geologici aumenta la forza della materia vivente e la sua influenza sulla materia inerte, e solo nella materia vivente durante questi tempi si verificano cambiamenti qualitativi. E la materia vivente può avere il proprio processo di evoluzione, indipendentemente dai cambiamenti nell'ambiente.

Se il "ciclo di vita" di un singolo organismo è finito e la sua esistenza non è illimitata, allora gli esseri viventi nel loro insieme possono essere considerati geologicamente immortali. Geologicamente, la vita è eterna, quindi, se un individuo alla fine perde la capacità di svolgere un lavoro e cessa di esistere, allora il processo della vita stessa è caratterizzato da un continuo aumento della capacità di svolgere un lavoro esterno. Ha espresso questa idea in tre principi, che ha chiamato biogeochimico:

L'energia libera (biogeochimica) aspira alla massima manifestazione nella biosfera;

Durante l'evoluzione delle specie sopravvivono quegli organismi che con la loro vita aumentano la loro energia libera;

La popolazione della Terra dovrebbe essere la più numerosa possibile entro il tempo geologico.

Questi principi esprimono solo la legge della natura vivente e non contraddicono le leggi della termodinamica. L'intero flusso della materia vivente, dalle forme più semplici a quelle più sviluppate, compresa la mente umana e il lavoro sociale, è quella forma di movimento della materia dove opera la legge della diminuzione dell'entropia, mentre essa cresce per la materia inorganica. E questi due tipi di materia sono collegati in un unico insieme. Vernadsky utilizzò con successo la legge dell'aumento dell'entropia per spiegare l'evoluzione cosmica della Terra. E considerava la nascita della biosfera come un "punto speciale" planetario-cosmico - un salto di qualità, davanti al quale i processi della natura inanimata predominavano sulla superficie del nostro pianeta, e dopo il quale i processi della natura vivente cominciavano a prevalere. Sotto l'influenza dell'energia radiante, la vita organica nasce e si sviluppa irreversibilmente.

Vernadsky credeva che la vita sulla Terra fosse nata contemporaneamente alla formazione del pianeta: "Le creature della Terra sono la creazione del processo cosmico, una parte necessaria e naturale dell'armonioso meccanismo cosmico". (2, p.560) Tra le tante leggi che hanno luogo in biologia, geologia, biochimica e geochimica, Vernadsky ha individuato i principi empirici fondamentali.

Principio di integrità La biosfera è garantita dall’autoconsistenza di tutti i processi nella biosfera. La vita è limitata da limiti ristretti: costanti fisiche, livelli di radiazione, ecc. Costante gravitazionale determina la dimensione delle stelle, la temperatura e la pressione al loro interno. Se diventa più piccola, le stelle avranno masse inferiori, la loro temperatura diventerà insufficiente perché avvengano le reazioni nucleari; se poco di più, le stelle supereranno la loro “massa critica”, usciranno dalla circolazione generale e si trasformeranno in buchi neri. Costante di interazione elettromagnetica determina le trasformazioni chimiche, è responsabile del guscio elettronico degli atomi e della forza dei legami nelle molecole. Controstato di interazione debole, responsabile della trasformazione delle particelle elementari, quando cambierà, “minerà” il nostro intero mondo. Costante di interazione forte, responsabile della stabilità dei nuclei atomici, non dovrebbe cambiare, altrimenti le reazioni nelle stelle procederanno diversamente e il carbonio e l'azoto potrebbero non formarsi. E non è affatto chiaro se una vita del nostro tipo sarà possibile.

Il principio di armonia della biosfera e la sua organizzazione relativo al precedente. Le leggi della trasformazione energetica sulla Terra, le leggi del movimento atomico sono un riflesso dell'armonia del Cosmo, la ritmicità del movimento dei corpi celesti. La base per l’esistenza della biosfera è la posizione della Terra nello Spazio, l’inclinazione dell’asse terrestre rispetto all’eclittica, che determina il clima e cicli vitali tutti gli organismi. Il sole è la principale fonte di energia nella biosfera e un regolatore dei processi biologici. Come ha osservato Yu. R. Mayer, “la vita è la creazione di un raggio di sole”.

Il ruolo cosmico della biosfera nella trasformazione energetica- possiamo considerare questa parte della natura vivente come un ulteriore sviluppo dello stesso processo di conversione dell'energia luminosa solare in energia effettiva della Terra. La biosfera è la stessa navicella spaziale fin dai tempi geologici più antichi. La vita è rimasta costante per tutto questo tempo, è cambiata solo la sua forma. La materia vivente in sé non è una creazione casuale. Le fonti energetiche dei fenomeni geologici sono cosmiche, principalmente solari; planetario, associato alla struttura e alla storia cosmica della Terra; energia interna della materia - radioattività. La materia vivente trasforma attivamente l'energia solare nel movimento chimico molecolare e nella complessità delle strutture biologiche.

La vita si diffonde- una manifestazione della sua energia geochimica, un analogo della legge di inerzia della materia inanimata. I piccoli organismi si riproducono più velocemente di quelli grandi. La velocità di trasmissione della vita dipende dalla densità della materia vivente.

Autotrofico gli organismi prendono tutto ciò di cui hanno bisogno per la vita dalla materia inerte che li circonda e non necessitano di composti già pronti da un altro organismo per costruire il proprio corpo. Il campo di esistenza degli organismi autotrofi verdi è determinato principalmente dall'area di penetrazione della luce solare.

Energia cosmica provoca la pressione della vita, che si ottiene attraverso la riproduzione. La riproduzione degli organismi diminuisce all'aumentare del loro numero.

Forme di presenza di elementi chimici: rocce e minerali, magmi, oligoelementi, materia vivente. La crosta terrestre è un meccanismo complesso in cui atomi e molecole sono in costante movimento, si verificano vari cicli geochimici, determinati in gran parte dall'attività della materia vivente. La legge della parsimonia nell'uso dei corpi chimici semplici da parte della materia vivente: una volta che un elemento entra, attraversa una lunga serie di stati, e il corpo assorbe solo la quantità di elementi richiesta.

La vita sulla Terra è completamente determinata dal campo sostenibilesplendore della vegetazione verde. I limiti della vita sono determinati dalle proprietà fisico-chimiche dei composti che costituiscono il corpo e dalla loro indistruttibilità in determinate condizioni ambientali. Il campo massimo della vita è determinato dai limiti estremi della sopravvivenza degli organismi. Il limite superiore della vita è dovuto all'energia radiante, la cui presenza esclude la vita e dalla quale lo strato di ozono protegge. Il limite inferiore è associato al raggiungimento di una temperatura elevata. L'intervallo di 432 °C (da -252 a +180 °C) è lo scudo termico limitante.

Il principio di costanza della quantità di materia vivente nella biosfera. La quantità di ossigeno libero nell'atmosfera è dello stesso ordine della quantità di materia vivente (1,5-10 18 kg e 10 17 -10 18 kg). La velocità di trasmissione della vita non può superare i limiti che violano le proprietà dei gas. C'è una lotta per il gas necessario.

10. Ogni sistema raggiunge una posizione di equilibrio stabileQuesto, quando la sua energia libera è uguale a zero o si avvicina ad esso, cioè quando è stato svolto tutto il lavoro possibile nelle condizioni del sistema. Il concetto di equilibrio stabile è estremamente importante.

Principio antropico proposto da G.M. Idlis (1958), è associato al primo dei principi di Vernadsky qui elencati e consiste nell'esatta corrispondenza dei valori delle costanti mondiali con le possibilità dell'esistenza della vita. La sorprendente coerenza di un numero di quantità dà l'impressione che possa esserci un principio nascosto che ordina l'intero Universo. Molte persone hanno affrontato questo fatto. Ora è formulato in due versioni: debole e forte. Come disse il famoso fisico americano J. Dyson: “Se guardiamo da vicino l’Universo e vediamo quanti incidenti ci sono serviti per il nostro bene, sembra quasi che l’Universo sapesse che saremmo apparsi” (2, p.562). ) Questa è una delle formulazioni del principio debole, nella letteratura inglese - WAP. Ma non risponde a molte domande, ad esempio perché l’Universo è tale da consentire l’emergere della vita. O forse non c'è bisogno di creare teorie che non ammettano l'esistenza di un osservatore? Un principio forte: l'emergere della vita è naturale nell'Universo, ma forse l'apparizione di un osservatore è l'obiettivo dell'evoluzione dell'Universo?

Vernadsky ha classificato il ruolo geologico degli esseri viventi in cinque categorie: energia, concentrazione, distruttivo, formazione dell'ambiente, trasporto. Gli organismi viventi creano la migrazione degli elementi chimici nella biosfera attraverso la respirazione, la nutrizione, il metabolismo e un continuo cambiamento di generazioni. L'energia biogeochimica degli esseri viventi è la fonte di energia per la trasformazione delle geosfere.

IL RACCONTO DELL'OCA SCIENZIATA E GLI ESPERIMENTI SUL CAMBIAMENTO DELLA BIOSFERA

In precedenza l'Oca Imparata era conosciuta come un'eccentrica nella Fattoria degli Animali. E dopo il loro scoperte scientifiche e accenni a una sorta di enorme premio, l'atteggiamento nei suoi confronti è immediatamente cambiato. Questo è un bonus per te, non una stronzata. E lo stesso Goose è cambiato: ora non si limitava a passeggiare, a sfoggiare la sua educazione scientifica, ma a impegnarsi in attività vigorose. O studia gli alieni, oppure cerca i segreti del passato del nostro pianeta sotto uno spesso strato di terra. Poi ha iniziato a collezionare folklore... E ora ha deciso di condurre un nuovo, come dice lui, "esperimento globale per cambiare la biosfera di Yard". E dove ha trovato queste parole?! Questo è certo: non puoi sussurrarlo quando sei sobrio.
E questo esperimento era questo: nel Cortile, a destra del cancello, c'era un pozzo da tempo immemorabile, ed è stato questo che Goose ha deciso di cambiare. I proprietari, a dire il vero, non ne avevano proprio bisogno: cinque anni fa hanno installato un sistema di approvvigionamento idrico, sia acqua fredda che calda per voi. Per questo motivo i proprietari davano al bestiame solo l’acqua del pozzo: agli abitanti questo non piaceva Fattoria di animali l'acqua con candeggina è tornata utile. Puzza. Sì, il Boss stesso, quando a volte soffre troppo i postumi di una sbornia, prenderà un secchio d'acqua dal pozzo e se la spruzzerà fredda sulla testa.
Così Goose decise di migliorare il pozzo e di adattarlo ad altri scopi. Se vi buttate dentro, molto bene, rane e pesciolini, il beneficio sarà doppio. Ecco acqua e animali per il cibo. Beh, non tutti, ovviamente, i bovini, ma quelli che apprezzano queste cose con piacere - le anatre, ad esempio, le oche e il gatto nero sicuramente non rifiuteranno il pesce fresco. Lì questa creatura vivente si moltiplicherà da sola, ed è molto più facile catturarla in un pozzo stretto, non come nello Stagno, che è vasto e profondo. Al mattino ho raccolto un po' d'acqua dal pozzo con un secchio: due o tre anatre erano piene. Raccolse un altro secchio e Chernysh si divertì.
Turkey Kesha, il capo della Corte, ha ascoltato attentamente l'idea di Gusev, poiché, dopo tutto, la questione dell'alimentazione della popolazione a lui affidata lo preoccupava. E se funziona, puoi risparmiare molto. E questo è già qualcosa. Pertanto, ho affrontato l'evento con attenzione, con anima e completa approvazione, soprattutto quando ho saputo che non c'erano spese necessarie. Oltre alla base scientifica, Goose ha introdotto nel suo progetto anche la parte tecnica, come e come entreranno nel pozzo le rane e gli avannotti.
- Cari uccelli acquatici! - Goose iniziò solennemente il suo discorso nel Pollaio. - Naturalmente conosci già l'obiettivo finale del nostro Grande Esperimento. Ma dovremo portare avanti il ​​processo noi stessi, a condizioni volontarie. Organizziamo una giornata di pulizia e insieme faremo una grande cosa per il bene nostro e dei nostri discendenti. Catturiamo i girini, friggiamo nello stagno e portiamoli al pozzo con il nostro becco. E quando cresceranno e inizieranno a partorire, raccoglieremo i frutti delle nostre mani con animo calmo. Penso che tutti comprendano i vantaggi di questo esperimento e faranno ogni sforzo per realizzarlo. A proposito, il capo Kesha ha promesso personalmente di tenere d'occhio tutti coloro che si sottraggono al subbotnik e di conseguenza non permetterà loro di distribuire ciò che hanno catturato nel pozzo.
- Sì, noi... Sì, sempre! - Le anatre e le oche si preoccuparono quando sentirono la promessa di Keshino. - Se necessario, lo facciamo anche noi!
Questo è quello che hanno deciso. Alcuni elementi inconsci, tuttavia, hanno espresso alcuni dubbi, ma lo scienziato Goose ha convinto anche loro, parlando dei più grandi progetti per cambiare la biosfera: della creazione di mari artificiali, di un tunnel sotto una specie di Canale della Manica e della svolta dei fiumi siberiani. A questo punto aumentarono gli ultimi dubbiosi. Mari, fiumi, tunnel: oh, che colossi! Cosa, non riusciamo a gestirli bene? Sì, facilmente!
Piccole cose venivano catturate dallo stagno tutto il giorno. Insieme quindi, tutti insieme, anche se pignoli e confusi. Più della metà degli avannotti e dei girini furono schiacciati con il becco nella fretta, e quelli che non arrivarono mai a destinazione furono inghiottiti accidentalmente per abitudine. Ma la sera una discreta quantità fu gettata nel pozzo sperimentale. Ce l'abbiamo fatta. E, soddisfatti, si separarono, sognando come in un paio di settimane avrebbero raccolto prelibatezze in secchi.
Tuttavia, il giorno successivo il proprietario, che soffriva di forti postumi di sbornia al mattino, ha deciso di spruzzargli un secchio di acqua fredda sulla testa. Così ho fatto. E dal secchio caddero rane e girini. E uno, il più robusto, si appollaiò sulla sua testa e gracchiò rumorosamente e in modo delizioso. Il proprietario, poveretto, era completamente rabbrividito. Passione, come disdegnava le rane. Quindi, nella foga del momento, ha riempito questo pozzo molto "sporco".
Il bestiame doveva attraversare l'acqua fino a raggiungere un fiume o uno stagno. È lontano, non come prima: tutto era a portata di mano. Camminano e vagano arrabbiati, Goose con il suo esperimento, e maledicono il mondo. E riesce solo a trovare delle scuse. Ad esempio, questa idea era per il beneficio comune e il benessere di tutti. Chi sapeva che una cosa bella potesse finire così?
E il Topo Bianco ha inserito questa storia nelle sue memorie sotto un titolo speciale: "Non sputare nel pozzo, dovrai bere l'acqua!" L'oca gli si è anche accoccolata un po' addosso, ma a cosa è servito? Solo più tardi si rese conto che gli esperimenti con la biosfera dovevano essere eseguiti con attenzione e ponderazione, calcolando più di una volta tutte le conseguenze da tutti i lati.

Qui finisce la fiaba.

Ogni organismo vivente che vive sul nostro enorme pianeta, mangia ogni giorno, usa l'acqua in modo che le reazioni necessarie alla vita avvengano nel corpo. Tutto ciò che circonda una persona è una zona di vita per tutti gli organismi che vivono sulla Terra, il che conferma la dottrina della biosfera di Vernadsky.

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Origini della dottrina dei processi della biosfera

Storia delle visioni moderne sulla formazione del concetto di biosfera e sui principi della sua esistenza diviso in due fasi. Direttamente collegate al momento del consolidamento delle ipotesi sulla natura cosmica di tutta la vita sul pianeta sono numerose visioni atee e agnostiche moderne sull'universo in quanto tale e sull'origine della vita in generale. Chi ha creato disposizioni fondamentali della dottrina delle biosfere e e qual è la storia del suo termine, diremo ulteriormente:

• Per la prima volta, i concetti generali sulla zona dell'habitat dei sistemi biologici e dei singoli organismi sono stati presentati al grande pubblico dal talentuoso naturalista francese J.B. Lamarck.
• 1863 Il ricercatore francese Reyut ha utilizzato il nome “biosfera” per designare la sfera di distribuzione della vita sulla superficie.
• 1875 Il concetto olistico della biosfera come unità delle diverse funzioni della natura per il mantenimento è stato introdotto per la prima volta dal geologo austriaco Eduard Suess come termine ufficiale - definizione la totalità di tutti gli esseri viventi che popolano il nostro pianeta.
• 1926 Lo scienziato ucraino V.I. Vernadsky ha pubblicato la monumentale opera scientifica “Biosfera”. Questo è un libro rivoluzionario in cui sono stati definiti i principi di base della direzione progressiva della scienza applicata. La dottrina della biosfera di Vernadsky in breve è una nuova scienza sulla natura e sull’abitazione umana in essa sistema unificato divenne alla base di numerose discipline scientifiche e correnti generalmente accettate nel campo delle scienze applicate e teoriche.

Il lavoro dello scienziato si estende a vari piani di sviluppo di visioni scientifiche avanzate nel campo delle discipline scientifiche classiche.

Fu lui il primo a promulgare i principi delle nuove tendenze scientifiche, che oggi sono generalmente riconosciuti e utilizzati nel modo più ampio possibile. Elementi di radiogeologia, biogeochimica, dottrina della biosfera e della noosfera e studi scientifici sono diventati la base su cui si forma l'attuale concetto di universo.

Grazie all'eccezionale scienziato, per la prima volta è stato mostrato il vero formato della vita e sono stati spiegati quali sono i componenti principali della biosfera.

Per la prima volta, gli scienziati hanno stabilito sperimentalmente e praticamente confermato il ruolo della materia vivente nella biosfera. I meccanismi di interazione costituiscono una parte significativa dei processi su larga scala eseguiti scambi geochimici e biogenici, migrazione a livello atomico che consente agli atomi di partecipare a cicli geologici, chimici, fisici biologici.

Caratteristiche della materia biologica

Vernadsky un tempo fece un'impressione indelebile sulla comunità scientifica mondiale. Fu lui che, nonostante numerosi predecessori, riuscì teoricamente confutare i fondamenti della teologia. È la religione che considera il momento dell'emergere della vita sul pianeta come il risultato dell'attività di Dio, la mente suprema. IN E. Vernadsky e un gruppo di scienziati in questa direzione avanzano l'ipotesi che una cellula vivente sia stata portata su un pianeta completamente disabitato da corpi cosmici - meteoriti, con polvere cosmica, e anche portata da rappresentanti di civiltà aliene. Si sono formate anche le principali caratteristiche della materia vivente secondo Vernadsky e la loro differenza rispetto alla componente non vivente:

• alto livello di attività;
• notevole velocità di reazioni;
• metabolismo veloce;
• Gli organismi viventi hanno la proprietà del movimento attivo e passivo.

Importante! Ogni creatura vivente si muove passivamente non solo sotto l'influenza delle forze gravitazionali, ma anche contro la direzione delle correnti d'acqua o d'aria, superando la resistenza di queste masse, ostacoli naturali del rilievo o caratteristiche del paesaggio.

Secondo l'ipotesi dello scienziato, una cellula vivente è stata portata su un pianeta completamente disabitato.

Funzioni e confini della biosfera

Un approccio fondamentalmente nuovo allo studio dei processi biologici su larga scala nella loro combinazione armoniosa con l'attività vitale dei microrganismi fino al livello cellulare ha permesso di identificare e descrivere principali funzioni della materia vivente nella biosfera:

• L'energia, consiste nell'accumulo e nella trasformazione del potenziale energetico.
• Gas. Come la capacità di modificare e mantenere la composizione del gas necessaria all'ambiente per una vita confortevole.
• Redox. Come un'opportunità per intensificare tutti i processi che si verificano nello spazio.
• La concentrazione è la capacità dei tessuti viventi di accumulare atomi isolati nel proprio corpo.
• La distruzione è la capacità di decomporsi in componenti di residui organici e una componente inerte.
• Il trasferimento di materia e di energia concentrata come risultato del movimento attivo è determinato dalle caratteristiche di trasporto.
• A causa della formazione dell'ambiente, lo stato dei parametri della direzione fisico-chimica viene influenzato.
• Le funzioni informative consistono nell'accumulazione e nel consolidamento nelle strutture responsabili dell'ereditarietà, dati sulle caratteristiche degli antenati.

Funzioni della biosfera

Secondo la teoria dell'accademico Vernadsky, la componente principale della biosfera è l'intero complesso di organismi viventi che sono esseri attivi ad un certo livello del sistema biologico. La materia vivente si distingue per alcune proprietà. Questa è l'organizzazione cellulare, il metabolismo, il mantenimento dell'emostasi. Hanno le funzioni di movimento, irritabilità, crescita, sviluppo, riproduzione, adattamento. Secondo la teoria del famoso ricercatore ucraino, che ha rivoluzionato la visione del mondo, in natura interagiscono tre tipi di materia vivente:

Il principale fattore trainante nei processi metabolici biologici è il movimento dell'energia biochimica della materia vivente. In conformità con le posizioni degli insegnamenti di Vernadsky, la biosfera è il risultato di uno sviluppo geologico e biologico congiunto, che ha un duplice significato. Innanzitutto, la biosfera è un habitat e un'attività di vita attiva e, in secondo luogo, è il risultato di questi processi.

Importante! Il limite superiore nell'atmosfera varia da 10 km ai poli a 20-23 km sul resto della superficie terrestre. Il confine della biosfera nella litosfera si trova a una profondità significativa da 5 a 7 km in grotte e faglie profonde.

L'insegnamento di Vernadsky

Sui principi fondamentali della teoria di Vernadsky

Secondo l'accademico, l'origine della vita era sincronizzato con la formazione dei pianeti come un complesso biofisico integrale. Qual è l'età approssimativa della biosfera esistente, lo stesso vale per il nostro pianeta. Ha confermato la presenza di numerose relazioni e processi naturali in vari campi: biologia, geologia, biochimica, geochimica. Sono armoniosamente combinati e seguono le principali disposizioni dell’insegnamento di Vernadsky sulla biosfera.

1. Il principio più importante è integrità e coerenza della biosfera, definito da un numero di costanti fisiche di gravità e campi elettromagnetici.
2. L'armonia e la connessione dei processi della biosfera, la trasformazione delle energie, il movimento degli atomi come riflesso dell'armonia cosmica, la ritmicità del movimento dei pianeti, la base della biosfera è la posizione del nostro pianeta nello spazio.
3. Funzioni del cosmo nella trasformazione e trasformazione delle energie. Le fonti dei fenomeni energetici in geologia sono la radiazione solare e il fondo radioattivo interno.
4. Il principio della diffusione dei processi vitali, simile a come l'inerzia si manifesta negli oggetti inanimati. Quanto più piccolo è l'organismo, tanto più intensamente tende a riprodursi.
5. Il livello di sviluppo e distribuzione degli autotrofi dipende da quanto profondamente penetra luce del sole, di cui hanno bisogno per la fotosintesi.
6. Più intensa è l'energia, più attiva è la riproduzione, che tende a diminuire all'aumentare dell'indicatore quantitativo.
7. Il principio di conservazione dell'energia, quando al primo ingresso un elemento chimico subisce vari cambiamenti per fornire agli organismi viventi la quantità necessaria di elementi.
8. Il campo di resistenza delle piante verdi è determinato dalle qualità fisico-chimiche dei composti da cui sono costituiti gli organismi, dalla loro resistenza se esposte a determinate condizioni ambientali e dalla formazione dello scudo termico finale.
9. Dipende dal rapporto costante tra l'ossigeno atmosferico e il volume della biomassa vivente principio di stabilità degli indicatori di bilancio energetico.

Biosfera Vernadsky

Biosfera – Vernadsky

Conclusione

Il brillante ricercatore Vernadsky ha creato la dottrina della biosfera e ha quindi dato un contributo globale alla moderna scienza naturale. Grazie agli insegnamenti di Vernadsky scienza moderna si basa sulla natura fondamentale dell'integrità biologica dei processi naturali che si verificano sul pianeta. L'evoluzione delle specie consente a quegli organismi che aumentano i livelli di energia geochimica biogenica di sopravvivere e riprodursi.