กระทรวงศึกษาธิการและวิทยาศาสตร์ของสหพันธรัฐรัสเซีย

VLADIVOSTOK รัฐมหาวิทยาลัยเศรษฐศาสตร์และ

บริการ

สถาบันสารสนเทศด้านนวัตกรรมและระบบธุรกิจ

ภาควิชานิเวศวิทยาและการจัดการธรรมชาติ

020801.65 "นิเวศวิทยา"

วลาดีวอสตอค

สำนักพิมพ์ VSUES

โปรแกรมการทำงาน วินัยทางวิชาการ"หลักคำสอนเรื่องชีวมณฑล" รวบรวมตามข้อกำหนดของมาตรฐานการศึกษาของรัฐของ VPO

เรียบเรียงโดย: , รองศาสตราจารย์ภาควิชานิเวศวิทยา

ได้รับการอนุมัติจากที่ประชุมฝ่าย EPP เมื่อวันที่ 01/01/2544 ระเบียบวาระที่ 6 ฉบับที่ 2014

© สำนักพิมพ์วลาดีวอสตอค

มหาวิทยาลัยของรัฐ

เศรษฐกิจและการบริการ 2557

การแนะนำ

หลักคำสอนของชีวมณฑลเป็นสาขาวิชาวิทยาศาสตร์ธรรมชาติที่มุ่งพัฒนาโลกทัศน์ที่มีศูนย์กลางทางชีวภาพและความสามารถในการประเมินกิจกรรมระดับมืออาชีพจากตำแหน่งของนักสิ่งแวดล้อมในนักเรียน การใช้อย่างมีเหตุผล ทรัพยากรธรรมชาติและการปกป้องสิ่งแวดล้อม สภาพแวดล้อมทางธรรมชาติของชีวมณฑลทำให้บุคคลมีวัตถุดิบ พลังงาน วัสดุต่างๆ หลักคำสอนของชีวมณฑลช่วยให้เข้าใจความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิต ประชากรกับที่อยู่อาศัย ความสัมพันธ์ของระบบนิเวศทางธรรมชาติและทางมานุษยวิทยา เงื่อนไขสำหรับสภาวะที่ยั่งยืนของระบบนิเวศ สาเหตุของวิกฤตทางนิเวศวิทยา หลักการด้านสิ่งแวดล้อมของการจัดการสิ่งแวดล้อมที่รับรอง การพัฒนามนุษย์อย่างยั่งยืน การศึกษาสาขาวิชา "หลักคำสอนของชีวมณฑล" นักศึกษาของนักนิเวศวิทยาพิจารณาว่าชีวมณฑลเป็นระบบนิเวศระดับโลก องค์ประกอบ โครงสร้าง การเชื่อมต่อภายในที่รับประกันการทำงานและความยั่งยืน พวกเขาให้การประเมินแหล่งที่มาหลักของมลพิษวิเคราะห์ปัญหาสิ่งแวดล้อมในเขตเมือง พวกเขาศึกษาวิธีการปกป้องชีวมณฑลจากผลกระทบทางเทคโนโลยี พิจารณาปัญหาและแนวทางในการรักษาความหลากหลายทางชีวภาพ ความสนใจเป็นพิเศษจะจ่ายให้กับปัญหาของอิทธิพลของมนุษย์ที่มีต่อกระบวนการระดับโลกและสภาพภูมิอากาศของชีวมณฑล การศึกษากระบวนการต่างๆ ของชีวมณฑลช่วยให้ความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับสิ่งแวดล้อมของนักเรียน และสร้างแบบแผน "เชิงนิเวศ" ของพฤติกรรมในตัวพวกเขา วินัย "การสอนเกี่ยวกับชีวมณฑล" มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษารูปแบบพื้นฐานของการทำงาน ระบบธรรมชาติระดับต่าง ๆ ของชีวมณฑล ปัจจัยที่กำหนดความเสถียร ผลผลิต พลังงาน บทบาทของสิ่งมีชีวิตในวัฏจักรชีวเคมีถูกเปิดเผย มีการแสดงการเชื่อมต่อเชิงตรรกะระหว่างการศึกษาแบบดั้งเดิมของปัญหาปฏิสัมพันธ์ระหว่างธรรมชาติ - สังคม - เศรษฐกิจ และแนวคิดของการพัฒนาที่ยั่งยืนของมนุษยชาติ มุ่งมั่นในการแก้ปัญหาสิ่งแวดล้อมอย่างสร้างสรรค์ มีการประเมินสถานะของระบบนิเวศทั่วโลกและวิธีการรักษาเสถียรภาพและปรับปรุงชีวมณฑลสมัยใหม่ การศึกษารายวิชานี้มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับสาขาวิชาต่างๆ เช่น "ชีววิทยา" "เคมี" "ภูมิศาสตร์" "ธรณีวิทยา" "วิทยาศาสตร์ดิน"

ลักษณะของการศึกษาสาขาวิชา "การสอนเกี่ยวกับชีวมณฑล" เป็นแนวทางบูรณาการเพื่อ ปัญหาสิ่งแวดล้อมซึ่งทำให้นักเรียนของนักสิ่งแวดล้อมได้รับความรู้ที่จำเป็นเพื่อทำความเข้าใจความสัมพันธ์ของกระบวนการทางชีวเคมีในชีวมณฑล จำเป็นต้องมีความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับภูมิศาสตร์ ชีววิทยา เคมี ธรณีวิทยา นิเวศวิทยา และวิทยาศาสตร์ดิน

1. คำแนะนำเชิงระเบียบวิธีและระเบียบวิธี

1.1. เป้าหมายและวัตถุประสงค์ของวินัย

จุดมุ่งหมายของวินัยคือการทำความคุ้นเคยกับแนวคิดพื้นฐาน ปัญหา และวิธีการทางวิทยาศาสตร์ "การสอนเกี่ยวกับชีวมณฑล" ระเบียบวินัยมีไว้สำหรับนักเรียนในสาขาพิเศษ 020801.65 - นิเวศวิทยา งานหลักของวินัย– การพัฒนาทักษะและความสามารถในด้านของกิจกรรมดังต่อไปนี้:

·การศึกษาพื้นฐานของ "การสอนเกี่ยวกับชีวมณฑล" ขอบเขตและวิวัฒนาการ

ลักษณะของการย้ายถิ่นของสารชีวภาพ วัฏจักรชีวเคมีของสาร วัฏจักรอวกาศ-ชั่วขณะ องค์ประกอบทางเคมี;

· ทำความคุ้นเคยกับการจัดระเบียบพื้นที่ดาวเคราะห์ของชีวมณฑล

· การพิจารณาการวางแนวทางอุณหพลศาสตร์ของการพัฒนาชีวมณฑล การเปลี่ยนแปลงของพลังงานโดยสิ่งมีชีวิต

- การศึกษาแนวคิด noospheric ที่เป็นพื้นฐานของการจัดการทางวิทยาศาสตร์

การก่อตัวของมืออาชีพ ความสามารถ.

1.2. รายการความสามารถที่ได้รับขณะศึกษาวินัย

รูปร่างมีระเบียบวินัย ดูเป็นมืออาชีพด้านธรณีเคมี ชีวธรณีเคมี และชีวภาพของชีวมณฑล แนวคิดของชีวมณฑลมุ่งสร้างมุมมององค์รวมของกระบวนการและปรากฏการณ์ในระบบนิเวศทั่วโลก กลไกและรูปแบบของการดำรงอยู่ของระบบชีวภาพอย่างยั่งยืน ระดับต่างๆในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนและมีพลัง ความรู้ที่ได้รับในกระบวนการศึกษาวินัยทำให้เกิดโลกทัศน์เชิงนิเวศน์ของนักเรียนและพัฒนา การคิดอย่างมีตรรกะในทุกระดับของการจัดระเบียบสิ่งมีชีวิต (อินทรีย์, ประชากร, ระบบนิเวศ, biospheric)

1.3. ประเภทหลักของคลาสและคุณสมบัติของความประพฤติ

จำนวนรวมของวินัยสำหรับสาขาเฉพาะทาง 020801.65 นิเวศวิทยา 200 ชั่วโมง โดยใช้เวลาเรียน 68 ชั่วโมง (บรรยาย 34 ชั่วโมง 34 ชั่วโมง เวิร์คช็อป) และทำงานอิสระ 132 ชั่วโมง สาขาวิชา "หลักคำสอนของชีวมณฑล" ได้รับการศึกษาในภาคเรียนที่ 5 4 ชั่วโมงต่อสัปดาห์โดยแบ่งเป็น 2 ชั่วโมงเป็นบทเรียน 2 ชั่วโมงเป็นชั้นเรียนภาคปฏิบัติ จบหลักสูตรด้วยการสอบ ประเภทอาชีพหลัก: - การบรรยายที่ให้เนื้อหาการจัดระบบหลักเกี่ยวกับโครงสร้างองค์กรคุณสมบัติและหน้าที่ของชีวมณฑล - ชั้นเรียนภาคปฏิบัติมีส่วนช่วยในการสร้างความเข้าใจของนักเรียนด้านสิ่งแวดล้อมเกี่ยวกับความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อม โครงสร้างของชีวมณฑล วิวัฒนาการ ปัญหาสิ่งแวดล้อมโลก การสัมมนาและชั้นเรียนภาคปฏิบัติพัฒนาความสามารถในการทำนายผลลัพธ์ของกิจกรรมระดับมืออาชีพ โดยคำนึงถึงผลกระทบโดยตรงและโดยอ้อมสำหรับชีวมณฑล - การปรึกษาหารือรวมถึงความช่วยเหลือในการเรียนรู้เนื้อหาด้วยตนเอง - งานอิสระรวมถึง: ทำงานกับวรรณกรรมทางการศึกษาและวิทยาศาสตร์เพื่อเตรียมการสัมมนาเชิงปฏิบัติ การทดสอบ และการเขียนเอกสารภาคการศึกษา ในการศึกษาสาขาวิชานี้ นักศึกษาของนักสิ่งแวดล้อมจะฟังการบรรยาย ฝึกทักษะภาคปฏิบัติในชั้นเรียนภาคปฏิบัติ ศึกษาอย่างอิสระโดยใช้วรรณกรรมทางวิทยาศาสตร์ ฐานข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ของห้องสมุด และอินเทอร์เน็ตเพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการสอบและการป้องกัน ภาคนิพนธ์.

1.4. ประเภทของการควบคุมและการรายงานตามระเบียบวินัย

การเรียนวิชาจบลงด้วยการสอบในภาคเรียนที่ 5 นักเรียนต้องแสดงฐานความรู้ที่แท้จริงของดาวเคราะห์ องค์กรอวกาศชีวมณฑล, ความสามารถในการสร้างความสัมพันธ์ของเหตุและผล, กำหนดข้อสรุป มีการใช้การควบคุมประเภทต่อไปนี้: - ใบรับรองปัจจุบัน รวมถึงผลงานการควบคุมการเขียนของนักเรียน การตั้งคำถามด้วยวาจา รายงานในการสัมมนา การเข้าร่วมการบรรยาย การทดสอบ

1.5 ประเภทของการควบคุมและการรายงานตามระเบียบวินัย

มีการติดตามความก้าวหน้าของนักเรียนตาม ระบบการให้คะแนนการประเมินความรู้

การควบคุมความก้าวหน้าในปัจจุบันประกอบด้วยงานที่นำไปสู่การพัฒนาความสามารถของกิจกรรมระดับมืออาชีพที่นักเรียนกำลังเตรียมการและรวมถึง:

การตรวจสอบระดับการเตรียมความพร้อมของปริญญาตรีอิสระเมื่อปฏิบัติงานส่วนบุคคล ในการเตรียมความพร้อมสำหรับการบรรยายและการปฏิบัติงาน

การมีส่วนร่วมของปริญญาตรีในการอภิปรายประเด็นหลักของหัวข้อที่กำลังศึกษา

Microsoft Office (Excel, Word, Power Point, Acrobat Reader), Internet explorer หรือที่คล้ายกัน

b) การสนับสนุนด้านเทคนิคและห้องปฏิบัติการ

มีการบรรยายและชั้นเรียนภาคปฏิบัติในห้องเรียนโดยใช้อุปกรณ์มัลติมีเดีย

7. อภิธานศัพท์ของข้อกำหนดพื้นฐาน

Anthropogenesis เป็นกระบวนการของการก่อตัวของประวัติศาสตร์และวิวัฒนาการของประเภททางกายภาพของบุคคลการพัฒนาเริ่มต้นของเขา กิจกรรมแรงงานคำพูดและสังคม

ชีวมณฑล- เปลือกโลกชนิดหนึ่งที่ประกอบด้วยสิ่งมีชีวิตทั้งหมดและส่วนหนึ่งของสสารของดาวเคราะห์ที่แลกเปลี่ยนกับสิ่งมีชีวิตเหล่านี้อย่างต่อเนื่อง

biocentrism- วิธีการทางวิทยาศาสตร์ในการปกป้องสิ่งแวดล้อม ซึ่งให้ความสำคัญกับสัตว์ป่า (ตามที่ปรากฏต่อมนุษย์) เหนือสิ่งอื่นใด

การพัฒนาที่ยั่งยืน- การพัฒนาที่กลมกลืนกัน (ถูกต้อง สมดุล) เป็นกระบวนการของการเปลี่ยนแปลงที่การแสวงหาประโยชน์จากทรัพยากรธรรมชาติ ทิศทางการลงทุน การวางแนวของการพัฒนาทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี การพัฒนาการเปลี่ยนแปลงของบุคคลและสถาบันได้รับการประสานกันและ เสริมสร้างศักยภาพในปัจจุบันและอนาคตเพื่อตอบสนองความต้องการและแรงบันดาลใจของมนุษย์

ภัยพิบัติทางนิเวศวิทยา -นี่เป็นเหตุการณ์กะทันหัน ซึ่งเป็นกระบวนการที่เคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วซึ่งก่อให้เกิดผลกระทบร้ายแรงต่อระบบนิเวศ การทำลายล้าง และผู้ที่ตกเป็นเหยื่อ สาเหตุของการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวอาจเป็นได้ทั้งผลกระทบภายนอกต่อระบบและการปลดปล่อยความเครียดภายในที่เกินกำลังของโครงสร้าง

วิกฤตทางนิเวศวิทยา- การละเมิดสภาพแวดล้อมในระดับภูมิภาคหรือระดับท้องถิ่นอย่างมีนัยสำคัญซึ่งนำไปสู่การละเมิดท้องถิ่นทั้งหมดหรือบางส่วน ระบบนิเวศน์.

สารที่มีชีวิต (สิ่งมีชีวิต). ชีวมวล

สิ่งมีชีวิต - จำนวนทั้งสิ้นและชีวมวลของสิ่งมีชีวิตในชีวมณฑล

แนวคิดเรื่อง "สิ่งมีชีวิต" ได้รับการแนะนำในวิทยาศาสตร์โดย V.I. เวอร์นาดสกี้ เป็นลักษณะมวลรวมองค์ประกอบทางเคมีพลังงาน

สิ่งมีชีวิตเป็นปัจจัยทางธรณีวิทยาที่ทรงพลังที่เปลี่ยนโฉมหน้าของโลก ในและ. Vernadsky เน้นว่า พื้นผิวโลกไม่มีพลังใดที่มีประสิทธิภาพในผลลัพธ์สุดท้ายมากไปกว่าสิ่งมีชีวิตโดยรวม และบรรยากาศ ซองจดหมายอากาศ) และไฮโดรสเฟียร์ (เปลือกน้ำ) และเปลือกโลก (เปลือกแข็ง) เป็นหนี้สถานะปัจจุบันและคุณสมบัติโดยธรรมชาติของพวกมันต่ออิทธิพลที่สิ่งมีชีวิตมีต่อพวกมันเป็นเวลาหลายพันล้านปีของการดำรงอยู่ของพวกมันเนื่องจากการไหลขององค์ประกอบในไบโอเจนิกอย่างต่อเนื่อง เมแทบอลิซึม อิทธิพล โลกและการเปลี่ยนแปลงนั้น สิ่งมีชีวิตทำหน้าที่เป็นปัจจัยกระตุ้นที่กำหนดการมีอยู่ของมันเอง

แนวคิดเกี่ยวกับบทบาทธรณีเคมีของดาวเคราะห์ของสิ่งมีชีวิตเป็นหนึ่งในบทบัญญัติหลักใน V.I. เวอร์นาดสกี้ ตำแหน่งสำคัญอีกประการหนึ่งในทฤษฎีของเขาคือแนวคิดของชีวมณฑลในฐานะองค์กรที่เป็นระบบ ซึ่งเป็นผลงานของการเปลี่ยนแปลงที่ซับซ้อนโดยสิ่งมีชีวิตของวัสดุ พลังงาน และความสามารถด้านข้อมูลของสิ่งแวดล้อม

ชีวมณฑลจากตำแหน่งที่ทันสมัยถือเป็นระบบนิเวศที่ใหญ่ที่สุดของโลกที่เข้าร่วมในวัฏจักรของสารทั่วโลก ภายใต้ระบบของชีวมณฑลเป็นระบบนิเวศระดับล่าง Biogeocenosis เป็นหน่วยโครงสร้างของส่วนที่ใช้งานของชีวมณฑลสมัยใหม่

ชีวมณฑลเป็นผลจากวิวัฒนาการระยะยาวของสิ่งมีชีวิตและระบบนิเวศที่มีความซับซ้อนต่างกัน ซึ่งอยู่ในปฏิสัมพันธ์และความสมดุลแบบไดนามิกระหว่างกันและกันและกับสภาพแวดล้อมเฉื่อย

ปริมาณสิ่งมีชีวิตต่อหน่วยพื้นที่หรือปริมาตร ซึ่งแสดงเป็นหน่วยมวล เรียกว่า ชีวมวล สิ่งมีชีวิตที่ประกอบเป็นชีวมวลมีความสามารถในการขยายพันธุ์ - ทวีคูณและแพร่กระจายไปทั่วโลก

ลักษณะเฉพาะของสิ่งมีชีวิตและชีวมวลโดยรวมอยู่ในการแลกเปลี่ยนสารและพลังงานอย่างต่อเนื่องกับ สิ่งแวดล้อม.

ปัจจุบันมีสิ่งมีชีวิตมากกว่าสองล้านชนิดบนโลก ในจำนวนนี้ มีประมาณ 500,000 สปีชีส์ตกอยู่บนส่วนแบ่งของพืช และมากกว่า 1.5 ล้านสปีชีส์ตกเป็นส่วนแบ่งของสัตว์ กลุ่มที่มีจำนวนมากที่สุดคือแมลง (ประมาณ 1 ล้านชนิด)

วัฏจักรชีวภาพ

การหมุนเวียนทางชีวเคมีคือการเคลื่อนไหวและการเปลี่ยนแปลงขององค์ประกอบทางเคมีโดยธรรมชาติเฉื่อยและอินทรีย์โดยมีส่วนร่วมอย่างแข็งขันของสิ่งมีชีวิต องค์ประกอบทางเคมีไหลเวียนในชีวมณฑลตามเส้นทางต่างๆ ของวัฏจักรชีวภาพ: พวกมันถูกดูดซับโดยสิ่งมีชีวิตและประจุด้วยพลังงาน จากนั้นพวกมันจะทิ้งสิ่งมีชีวิตไว้โดยให้พลังงานสะสมกับสภาพแวดล้อมภายนอก วัฏจักรดังกล่าว Vernadsky เรียกว่าชีวเคมี พวกเขาสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก:

1) การไหลเวียนของสารก๊าซที่มีเงินทุนสำรองในชั้นบรรยากาศและไฮโดรสเฟียร์

2) วัฏจักรตะกอนที่มีทุนสำรองในเปลือกโลก

สิ่งมีชีวิตมีบทบาทอย่างแข็งขันในทุกวัฏจักรทางชีวเคมี วัฏจักรหลัก ได้แก่ วัฏจักรของคาร์บอน ออกซิเจน ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส

หน้าที่ของ BIOSPHERE

ขอบคุณวัฏจักรชีวภาพ ชีวมณฑลทำหน้าที่บางอย่าง

1. การทำงานของแก๊ส - ดำเนินการโดยพืชสีเขียวในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงและโดยสัตว์และพืชทุกชนิดจุลินทรีย์อันเป็นผลมาจากวัฏจักรทางชีวภาพของสาร ก๊าซส่วนใหญ่เกิดจากสิ่งมีชีวิต ก๊าซที่ติดไฟได้ใต้ดินเป็นผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากการสลายตัวของสารอินทรีย์จากพืชที่ฝังอยู่ในหินตะกอน

2. ฟังก์ชั่นความเข้มข้น - เกี่ยวข้องกับการสะสมขององค์ประกอบทางเคมีต่างๆในสิ่งมีชีวิต

3. ฟังก์ชั่นรีดอกซ์ (ออกซิเดชันของสารในกระบวนการของชีวิต) ออกไซด์และเกลือจะก่อตัวขึ้นในดิน แบคทีเรียสร้างหินปูน แร่ ฯลฯ

4. หน้าที่ทางชีวเคมี - เมแทบอลิซึมในสิ่งมีชีวิต (โภชนาการ การหายใจ การขับถ่าย) และการทำลาย การสลายตัวของสิ่งมีชีวิตที่ตายแล้ว

5. กิจกรรมทางชีวเคมีของมนุษย์ ครอบคลุมปริมาณสสารที่เพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ เปลือกโลกเพื่อความต้องการของอุตสาหกรรม การขนส่ง การเกษตร

การจัดระเบียบและความเสถียรของ BIOSPHERE

ชีวมณฑลมีความซับซ้อน ระบบระเบียบทำงานเป็นเอนทิตีเดียวที่สามารถควบคุมตนเองได้ หน่วยโครงสร้างของมันคือ biogeocenosis ซึ่งเป็นหนึ่งในระบบธรรมชาติที่ซับซ้อนที่สุดซึ่งเป็นความซับซ้อนของสิ่งมีชีวิตและสภาพแวดล้อมเฉื่อยซึ่งมีปฏิสัมพันธ์กันอย่างต่อเนื่องและเชื่อมต่อกันด้วยการเผาผลาญและพลังงาน ความเสถียรของชีวมณฑลถูกกำหนดโดยความเสถียรของ biogeocenosis ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์จากการพัฒนาทางธรรมชาติและประวัติศาสตร์อันยาวนานของโลกอินทรีย์

คุณสมบัติที่สำคัญของ biogeocenosis คือความสามารถในการควบคุมตนเองซึ่งปรากฏอยู่ในสมดุลแบบไดนามิกที่มั่นคง สิ่งหลังทำได้โดยการประสานงานและความซับซ้อนของปฏิสัมพันธ์ที่พัฒนาระหว่างส่วนประกอบ - ส่วนที่มีชีวิตและไม่มีชีวิต การบริโภคอินทรียวัตถุที่สร้างขึ้นนั้นเกิดขึ้นควบคู่ไปกับการผลิตและไม่ควรเกินขนาดหลัง ยิ่งคุณภาพทางกายภาพและทางเคมีของสิ่งแวดล้อมมีความหลากหลายมากขึ้น สภาพความเป็นอยู่ในไบโอโทป ยิ่งองค์ประกอบของสายพันธุ์ของ cenosis มีความหลากหลายมากเท่าใด ก็ยิ่งมีเสถียรภาพมากขึ้นเท่านั้น การเบี่ยงเบนของเงื่อนไขการดำรงอยู่จากผลสูงสุดไปสู่ความยากจนของสายพันธุ์ สถานะคงที่ของ cenosis ยังถูกกำหนดโดยผลผลิตรวม ซึ่งทำให้แน่ใจถึงการไหลของพลังงานผ่านระดับโภชนาการและการเก็บรักษาส่วนประกอบที่มีชีวิตทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกันในห่วงโซ่อาหารและการมีส่วนร่วมในการไหลเวียนของสารทั่วไป ความสัมพันธ์ที่สมดุลระหว่างสิ่งมีชีวิตที่มีระดับโภชนาการต่างกันเป็นหนึ่งในเงื่อนไขสำหรับความเสถียรของ biogeocenosis

ภายใต้เงื่อนไขของความไม่แน่นอนของสภาพแวดล้อมทางกายภาพและทางเคมี ความน่าเชื่อถือของ biogeocenosis ทำได้โดยการกระจายสิ่งมีชีวิตทั้งหมดระหว่างสปีชีส์ที่เป็นส่วนประกอบซึ่งสามารถแทนที่กัน (หรือทำซ้ำ) ภายในปิรามิดนิเวศวิทยาในระดับเดียวกัน ภายใต้เงื่อนไขบางประการ บางชนิดรู้สึกสบายใจมากขึ้น (เนื่องจากจำนวนประชากรเพิ่มขึ้น) และแย่ลง - บางชนิดที่อยู่ใกล้พวกเขา แต่ครอบครองตำแหน่งรองใน biogeocenosis การเปลี่ยนแปลงในเงื่อนไขสามารถส่งผลเสียต่ออดีตและในทางกลับกันก็นำไปสู่ความเจริญรุ่งเรืองของคนหลัง ขึ้นอยู่กับความแข็งแกร่งและระยะเวลาของการกระทำของปัจจัยทางธรรมชาติใหม่ การเปลี่ยนแปลงที่มีนัยสำคัญในองค์กรเกิดขึ้นภายใน biogeocenosis ไม่มากก็น้อย หนึ่งในกลไกที่รับรองความปลอดภัยของ biocenoses นั้นแสดงให้เห็นในความสามารถในการสร้างโครงสร้างที่แตกต่างกันภายใต้แรงกดดันของปัจจัยภายนอกด้วยการเสริมความแข็งแกร่งของ "องค์ประกอบของการทำซ้ำ"

biogeocenoses ที่แยกจากกันไม่ได้ถูกแยกออกจากกัน พวกเขาพึ่งพาซึ่งกันและกันและมีปฏิสัมพันธ์อย่างต่อเนื่อง หลักฐานที่ชัดเจนของสิ่งนี้สามารถเป็นตัวอย่างของการหมุนเวียนขององค์ประกอบทางชีวภาพทั่วโลก ซึ่งไม่เพียงแต่ระบบย่อยแต่ละระบบเท่านั้น แต่ยังรวมถึงชีวมณฑลทั้งหมดและธรณีสัณฐานอื่น ๆ ของโลกด้วย ความสมดุลของวัฏจักรของธาตุและสสารบนโลก โดยเฉพาะอย่างยิ่งวัฏจักรของธาตุชีวภาพ โดยที่ไม่มีชีวิตที่เป็นไปไม่ได้ จะรับประกันโดยความคงตัวของมวลสิ่งมีชีวิตทั้งหมด ผ่านสิ่งมีชีวิต จำนวนมากองค์ประกอบ Photoautotrophs กำหนดความเร็วของการแก้ไขพลังงานแสงอาทิตย์และมอบให้กับผู้อยู่อาศัยอื่นในโลก พืชสีเขียวจัดหาออกซิเจนโมเลกุลที่จำเป็นสำหรับการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตเกือบทั้งหมดบนโลก ข้อยกเว้นเพียงอย่างเดียวคือรูปแบบไม่ใช้ออกซิเจน เพื่อให้แน่ใจในเสถียรภาพของการไหลเวียน นอกเหนือจากความคงตัวของมวลของสิ่งมีชีวิต ความมั่นคงระหว่างผู้ผลิต ผู้บริโภค และผู้ย่อยสลายเป็นสิ่งจำเป็น ทั้งหมดนี้ร่วมกันสร้างและทำให้สภาวะคงตัวสำหรับการดำรงอยู่ของชีวมณฑลเป็นเอนทิตีที่สมบูรณ์และกลมกลืนกัน

การทำซ้ำทางนิเวศวิทยาที่ระดับของสปีชีส์ใน biogeocenosis นั้นเสริมในธรรมชาติโดยการทำซ้ำทางนิเวศวิทยาที่ระดับของ cenosis ซึ่งแสดงออกในการแทนที่ biocenosis ตัวหนึ่งภายใต้สภาวะที่เปลี่ยนแปลงภายใน biosphere หนึ่ง

จำนวนสิ่งมีชีวิตทั้งหมดในชีวมณฑลเปลี่ยนแปลงอย่างเห็นได้ชัดภายในเวลาทางธรณีวิทยาที่ยาวนานพอสมควร (กฎความคงตัวของ V.V. Vernadsky เกี่ยวกับปริมาณของสิ่งมีชีวิต) ความคงตัวเชิงปริมาณของมันถูกรักษาโดยความคงตัวของจำนวนสปีชีส์ ซึ่งเป็นตัวกำหนดความหลากหลายของสปีชีส์โดยรวมในชีวมณฑล

ดังนั้น biogeocenoses จึงเป็นสภาพแวดล้อมที่กระบวนการชีวิตต่างๆ เกิดขึ้นบนโลกของเรา วัฏจักรของสสารและพลังงานที่เกิดจากกิจกรรมที่สำคัญของสิ่งมีชีวิต และโดยรวมแล้วประกอบเป็นวัฏจักรชีวภาพขนาดใหญ่

Biogeocenosis เป็นระบบที่ค่อนข้างเสถียรและเปิดกว้างซึ่งมี "อินพุต" และ "เอาต์พุต" ของวัสดุและพลังงานที่เชื่อมต่อ biocenoses ที่อยู่ติดกัน

NOOSPHERE

noosphere (กรีก noos - จิตใจ + ทรงกลม) เป็นขั้นตอนสูงสุดของการพัฒนาของชีวมณฑล, ทรงกลมของอิทธิพลของจิตใจมนุษย์, ปฏิสัมพันธ์ของธรรมชาติและสังคม เมื่อปรากฏบนโลกมนุษย์ค่อยๆกลายเป็นพลังทางธรณีวิทยาที่ทรงพลังที่มีอิทธิพลต่อโลกรอบตัวเขา

แนวความคิดของ noosphere ว่าเป็นเปลือกนอกความคิดในอุดมคติของโลก ได้รับการแนะนำให้รู้จักกับวิทยาศาสตร์เมื่อต้นศตวรรษที่ 20 นักวิทยาศาสตร์และนักปรัชญาชาวฝรั่งเศส P. Teilhard de Chardin และ E. Leroy P. Teilhard de Chardin ถือว่ามนุษย์เป็นจุดสุดยอดของวิวัฒนาการและหม้อแปลงของสสารผ่านการรวมวิวัฒนาการไว้ในความคิดสร้างสรรค์ นักวิทยาศาสตร์ให้ความสำคัญหลักในการสร้างวิวัฒนาการกับทีมและปัจจัยทางจิตวิญญาณ โดยไม่ดูถูกบทบาทของความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและการพัฒนาเศรษฐกิจ

ในและ. Vernadsky พูดถึง noosphere (1944) เน้นถึงความจำเป็นในการจัดระเบียบที่สมเหตุสมผลของปฏิสัมพันธ์ระหว่างสังคมและธรรมชาติ ตอบสนองผลประโยชน์ของทุกคน มนุษยชาติทั้งหมด และโลกรอบตัวเขา นักวิทยาศาสตร์เขียนว่า: “มนุษยชาติโดยรวมกลายเป็นพลังทางธรณีวิทยาที่ทรงพลัง และก่อนหน้าเขา ก่อนที่ความคิดและการทำงานของเขา คำถามเกี่ยวกับการปรับโครงสร้างชีวมณฑลเพื่อผลประโยชน์ของมนุษยชาติที่คิดอย่างอิสระโดยรวมก็ถูกหยิบยกขึ้นมา สถานะใหม่ของชีวมณฑลซึ่งเรากำลังเข้าใกล้โดยไม่สังเกตคือ noosphere”

ธรรมชาติมีร่องรอยของกิจกรรมของมนุษย์ในสภาพของการก่อตัวทางเศรษฐกิจและสังคมที่แตกต่างกันซึ่งสืบเนื่องมาจากกันและกัน รูปแบบของอิทธิพลมีหลากหลาย ผลลัพธ์ในช่วง 100-150 (200) ปีที่ผ่านมา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในดินแดนของยุโรปและ อเมริกาเหนือเหนือกว่าประวัติศาสตร์ก่อนหน้าของมนุษยชาติทั้งหมด ด้วยการเติบโตของประชากรและความเป็นอยู่ที่ดีขึ้น ความกดดันต่อธรรมชาติจึงเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ เป็นที่เชื่อกันว่าในตอนต้นของยุคของเรามีคนประมาณ 200 ล้านคนบนโลก ในช่วงสหัสวรรษ ตัวเลขนี้เพิ่มขึ้นเป็น 275 ล้าน; ภายในกลางศตวรรษที่ยี่สิบ ประชากรโลกเพิ่มขึ้นเกือบสองเท่า (500 ล้านคน) กว่า 200 ปี ตัวเลขดังกล่าวเพิ่มขึ้นเป็น 1.3 พันล้าน และเพิ่มอีก 300 ล้านคนในครึ่งศตวรรษ (1.6 พันล้านในปี 1900) ในปี 1950 มีผู้คนบนโลกแล้ว 2.5 พันล้านคน ในปี 1970 - 3.6 พันล้าน ภายในปี 2025 ตัวเลขนี้คาดว่าจะอยู่ที่ 8.5 พันล้านคน ในจำนวนนี้ 83% ของประชากรโลกจะอาศัยอยู่ในประเทศกำลังพัฒนา - ในเอเชีย แอฟริกา อเมริกาใต้ที่ซึ่งประชากรยังคงเพิ่มขึ้น จำเป็นต้องมีแนวคิดเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการดำรงชีวิตของประชากรเพื่อหลีกเลี่ยงผลร้ายจากการระเบิดของประชากร

การเติบโตอย่างรวดเร็วของประชากรโลกทำให้เกิดคำถามเกี่ยวกับขีดจำกัดของผลผลิตทางชีวภาพของชีวมณฑลของโลกอย่างเฉียบพลัน อันเป็นผลมาจากกิจกรรมของมนุษย์ที่กระฉับกระเฉงในช่วงเวลาของความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี โดยมุ่งเป้าไปที่การเพิ่มระดับวัตถุและจิตวิญญาณของมนุษยชาติทั้งหมด เงินสำรองของทรัพยากรธรรมชาติที่ไม่สามารถหมุนเวียนได้หมดไปอย่างมาก ทรัพยากรที่หมุนเวียนได้ด้วยตนเองได้รับความเดือดร้อนจากความปั่นป่วนทั่วโลกในพื้นที่กว้างใหญ่ บางแห่งสูญเสียความสามารถในการต่ออายุด้วยตนเอง แหล่งกักเก็บน้ำในแผ่นดินหลายแห่งได้ตายไปแล้วหรือใกล้จะถึงความตายแล้ว มหาสมุทรของโลกเต็มไปด้วยของเสียจากอุตสาหกรรม การรั่วไหลของน้ำมัน สารกัมมันตภาพรังสี และการไหลเวียนตามธรรมชาติ - ทั่วโลกและโดยเฉพาะอย่างยิ่งในท้องถิ่น - ขององค์ประกอบชีวภาพที่สำคัญจำนวนหนึ่งได้ถูกรบกวน บ่อยครั้งที่ผู้บริโภคจบลงด้วยอาหารที่ "สกปรก" ต่อสิ่งแวดล้อมและน้ำดื่มคุณภาพต่ำ

มลภาวะและการรบกวนของแหล่งที่อยู่อาศัยตามธรรมชาติของพืชและสัตว์หลายชนิดทำให้จำนวนประชากรลดลงหรือการสูญพันธุ์ของพวกมัน ส่งผลให้สูญเสียแหล่งรวมยีนที่สร้างขึ้นมาเป็นเวลาหลายล้านปี ภายใต้อิทธิพลของสารก่อกลายพันธุ์ที่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม ไม่เพียงแต่รูปแบบใหม่ของศัตรูพืช agrocenoses และ biocenoses ธรรมชาติเท่านั้นที่ปรากฏขึ้น แต่ยังรวมถึงสิ่งมีชีวิตที่ทำให้เกิดโรคซึ่งคุณสมบัติการป้องกันยังไม่ได้รับการพัฒนาทั้งในมนุษย์หรือผู้อยู่อาศัยอื่น ๆ ของโลก

การแสวงประโยชน์อย่างไร้ความปราณีของธรรมชาติ รองจากความพอใจของความต้องการชั่วขณะหนึ่ง ไม่ได้แก้ปัญหาเร่งด่วนของวันนี้ ทำให้เกิดโอกาสที่ไม่เอื้ออำนวยสำหรับอนาคต ประชากรส่วนหนึ่งของโลกขาดสารอาหารและอดอยาก (25% ของผลผลิตทั้งหมดสูญเสียไปทุกปีเนื่องจากศัตรูพืชทางการเกษตร) ผู้คนจำนวนมากในหมู่เด็กเป็นส่วนใหญ่ เสียชีวิตทุกปีจากโรคที่เกิดจากการใช้น้ำคุณภาพต่ำ สุขภาพของมนุษย์ได้รับผลกระทบจากมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมที่เพิ่มขึ้น โดยเฉพาะในเมืองอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ หลายคนได้รับผลกระทบทางลบไม่เพียงแค่ความเสื่อมโทรมของระบบนิเวศเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความยากจน ความเหลื่อมล้ำที่เพิ่มขึ้นระหว่างคนรวยกับคนจนด้วย

เพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบด้านลบที่เกิดจาก กิจกรรมทางเศรษฐกิจภัยธรรมชาติและมนุษย์ จำเป็นต้องคำนึงถึงกฎหมายที่ทำงานในธรรมชาติรอบตัวเราและสนับสนุนการต่ออายุด้วยตนเอง ภารกิจในการปกป้องธรรมชาติและการใช้อย่างมีเหตุมีผลไม่ได้เป็นเพียงรัฐเดียว แต่ยังเป็นงานระดับสากลด้วย และการแก้ปัญหาควรอยู่บนพื้นฐานของความรู้เกี่ยวกับกฎแห่งชีวิตและการพัฒนาของโลกรอบตัวเรา

ไม่เพียงแต่ความเป็นอยู่ที่ดีของผู้คนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงชีวิตของพวกเขาด้วยขึ้นอยู่กับระดับการรับรู้ของสาธารณชนเกี่ยวกับสถานการณ์วิกฤตในชีวมณฑลและความเร็วของปฏิกิริยา

"... อันที่จริง เรากำลังเผชิญกับองค์กรที่แปลกประหลาดของชีวมณฑลที่มีร่างกายของดาวเคราะห์ตามธรรมชาติซึ่งเราไม่สามารถแบ่งได้โดยไม่ทำลายมัน" V. I. Vernadsky (1977) ระดับขององค์กร: spatiotemporal b ทางกายภาพรวมถึงอุณหพลศาสตร์ มวลรวม , พลังงาน b เคมี รวมทั้ง biogeochemical b ชีวภาพ (โครงสร้างและการทำงาน) b paragenetic

“ชีวมณฑลของดาวเคราะห์” เป็นระบบเดียวจากระบบที่เข้าถึงได้เพื่อการศึกษา ซึ่งรวมสิ่งมีชีวิตและสิ่งมีชีวิตเข้าด้วยกัน มีสภาพแวดล้อมภายในของตัวเอง แตกต่างจากระบบภายนอก ความไม่สมดุลทางอุณหพลศาสตร์เกี่ยวกับสิ่งแวดล้อม (อวกาศ) อย่างอิสระ การรักษาความไม่สมดุลนี้การแลกเปลี่ยนกับมัน (สภาพแวดล้อมภายนอก ) เรื่องพลังงานและข้อมูลซึ่งมีขอบเขตที่ชัดเจนของสื่อที่เข้ากันไม่ได้

หลักการไซเบอร์เนติกส์ของการจัดระเบียบชีวมณฑล ระบบไซเบอร์เนติกเป็นระบบไดนามิกที่ซับซ้อนในทุกลักษณะ (ทางเทคนิค ชีวภาพ เศรษฐกิจ สังคม การบริหาร) พร้อมข้อเสนอแนะ ซับซ้อน ระบบไดนามิกระบบดังกล่าวเรียกว่ามีระบบที่ง่ายกว่าซึ่งมีปฏิสัมพันธ์กับระบบและองค์ประกอบอื่น ๆ ที่เปลี่ยนแปลงเช่นภายใต้อิทธิพลของกระบวนการบางอย่างพวกเขาจะผ่านจากสถานะเสถียรหนึ่งไปยังอีกสถานะหนึ่ง โครงสร้างองค์กรตนเองในการดำเนินการ

โฮมีออสตาซิส ความปรารถนาในสภาวะสมดุลเป็นปัจจัยที่ทรงพลังที่สุดในวิวัฒนาการ ข้อเสนอแนะ. การตอบกลับเชิงลบช่วยรักษาสภาวะสมดุลและผลบวกจะทำให้เสถียรภาพของระบบแย่ลง ลักษณะเด่นประการหนึ่งของกระบวนการวิวัฒนาการที่สำคัญที่สุดที่เกิดขึ้นในโลกของสิ่งมีชีวิตคือความขัดแย้งระหว่างแนวโน้มสู่ความมั่นคง กล่าวคือ การรักษาสภาวะสมดุล และการเสริมความแข็งแกร่งของเชิงลบ ข้อเสนอแนะและแนวโน้มที่จะค้นหาวิธีใหม่ ๆ ที่มีเหตุผลมากขึ้นในการใช้พลังงานและสสารจากภายนอก เช่น การเสริมสร้างผลตอบรับเชิงบวก ข้อมูล - โครงสร้างสะท้อนที่สร้างโครงสร้างของต้นฉบับ กำหนดจุดมุ่งหมายของการพัฒนาระบบสิ่งมีชีวิต (การดำเนินการตามโปรแกรมทางพันธุกรรม ความสำเร็จของความหลากหลายของสายพันธุ์ ฯลฯ )

คุณสมบัติของระบบการจัดการตนเองรักษาสถานะของสมดุลทางอุณหพลศาสตร์ธรรมชาติของการกระทำที่ไม่ใช่เอนโทรปิก (การใช้ข้อมูล) มีกิจกรรมการทำงานที่แสดงในการต่อต้านกองกำลังภายนอกมีตัวเลือกของพฤติกรรมและจุดมุ่งหมายของการกระทำมี สภาวะสมดุลและการปรับตัวของระบบ

รูปแบบของการพัฒนาภายในของระบบ กฎเวกเตอร์การพัฒนา การพัฒนาเป็นทิศทางเดียว กฎวิวัฒนาการกลับไม่ได้ (L. Dollo, 1857 1931) กฎแห่งความซับซ้อน การจัดระบบ(ซี.เอฟ. รูลิเยร์, 1814-1858). กฎแห่งความก้าวหน้าไม่จำกัด กฎของลำดับการผ่านขั้นตอนของการพัฒนาระบบ กฎหมายที่เป็นระบบ กฎของการซิงโครไนซ์และการประสานกันของระบบย่อย (J. Cuvier, 1769 1832)

รูปแบบของการพัฒนาระบบภายใน กฎของการพัฒนาระบบย่อยในระบบขนาดใหญ่ในช่วงเวลาต่างๆ (กฎของ allometry, D. Huxley, 1887 1975) กฎของการเสริมแรงแบบไดนามิกของระบบ

อุณหพลศาสตร์ของระบบสิ่งมีชีวิต หลักการนำพลังงาน การแลกเปลี่ยนน้ำในบุคคลทางชีววิทยาใช้เวลาหลายชั่วโมงในอากาศ - 8 วันในแม่น้ำ - 16 วันในทะเลสาบ - 17 ปีในน้ำใต้ดิน - 1,400 ปีในมหาสมุทร - 2500 ปี กฎการอนุรักษ์มวล กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์ กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์: 1. กระบวนการพลังงานสามารถดำเนินการได้เองตามธรรมชาติภายใต้เงื่อนไขของการถ่ายโอนพลังงานจากรูปแบบเข้มข้นไปยังแบบกระจายเท่านั้น 2. การสูญเสียพลังงานในรูปของความร้อนที่ไม่สามารถใช้งานได้มักจะนำไปสู่การถ่ายโอนพลังงานประเภทหนึ่ง (จลนศาสตร์) หนึ่งร้อยเปอร์เซ็นต์ไปยังอีกประเภทหนึ่ง (ศักยภาพ) และในทางกลับกัน

3. ในระบบปิด (แยกด้วยความร้อนและกลไก) เอนโทรปียังคงไม่เปลี่ยนแปลง (หากย้อนกลับได้ กระบวนการสมดุลเกิดขึ้นในระบบ) หรือเพิ่มขึ้น (ในกระบวนการที่ไม่สมดุล) และถึงค่าสูงสุดในสภาวะสมดุล เอนโทรปีเป็นการวัดความผิดปกติของระบบ โดยอาศัยหลักการที่สองของอุณหพลศาสตร์ เพื่อเพิ่มสภาวะสมดุลทางกายภาพซึ่งไม่สามารถย้อนกลับได้ ทฤษฎีบทการเก็บรักษาคำสั่ง (I. R. Prigogine, 1977) ในระบบเปิด เอนโทรปีไม่เพิ่มขึ้น - จะลดลงจนกว่าจะถึงค่าคงที่ต่ำสุด ซึ่งมากกว่าศูนย์เสมอ ในกรณีนี้ สารในระบบมีการกระจายอย่างไม่สม่ำเสมอและถูกจัดระเบียบในลักษณะที่เอนโทรปีเพิ่มขึ้นในบางสถานที่และลดลงในที่อื่น โดยทั่วไปแล้วการใช้การไหลของพลังงานระบบจะไม่สูญเสียลำดับ

หลักการของ Le Chatelier Brown กฎการกระจายพลังงานขั้นต่ำ (L. Onsager, 1903-1976) กฎการเพิ่มพลังงานและข้อมูลสูงสุด (Yu. Odum) หลักการของการเพิ่มกำลังสูงสุด กฎการแลกเปลี่ยนขั้นพื้นฐาน

องค์การอวกาศ-ชั่วคราว เป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นรูปแบบของการดำรงอยู่ของสสาร กำหนดลักษณะการขยาย โครงสร้าง การอยู่ร่วมกัน และปฏิสัมพันธ์ขององค์ประกอบในระบบวัสดุทั้งหมด ลักษณะของพื้นที่ของชีวมณฑล: 1. เปลือกโลกมีความแตกต่างทางเคมีอย่างมากจาก ชั้นในดาวเคราะห์; 2. ตามชุดขององค์ประกอบทางเคมีในเปลือกโลก ธาตุที่มีเลขลำดับคู่มีอิทธิพลเหนือกว่า 3. องค์ประกอบทางเคมีเปลือกของดวงอาทิตย์และดวงดาวสอดคล้องกับองค์ประกอบของเปลือกโลก 4. พื้นที่ของ biosphere นั้นไม่สมมาตรและเป็น chiral

สมมาตร Abiogenic และความไม่สมดุลของสิ่งมีชีวิต 1 สมมติฐานของโฮโลไบโอซิสเป็นวิธีการตามแนวคิดของความเป็นอันดับหนึ่งของโครงสร้างประเภทเซลล์ที่มีความสามารถสำหรับการเผาผลาญของธาตุด้วยการมีส่วนร่วมของกลไกของเอนไซม์ การปรากฏตัวของกรดนิวคลีอิกในนั้นถือเป็นจุดสิ้นสุดของวิวัฒนาการซึ่งเป็นผลมาจากการแข่งขันของโปรโตบิออน 2. สมมติฐานของ genobiosis (สมมติฐานข้อมูล) ขึ้นอยู่กับความเชื่อในความเป็นอันดับหนึ่งของระบบโมเลกุลที่มีคุณสมบัติของรหัสพันธุกรรมหลัก 3. chirality ระดับโมเลกุลมีอยู่ในสิ่งมีชีวิตเท่านั้นและเป็นสมบัติที่สำคัญ (L. Pasteur, 1860) การเปลี่ยนรูปของสารสมมาตรระดับโมเลกุลของธรรมชาติที่ไม่มีชีวิตให้เป็นสารที่มีชีวิตที่ไม่สมมาตรระดับโมเลกุลนั้นเชื่อมโยงกับต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิตอย่างแยกไม่ออก มันถูกดำเนินการโดยกองกำลังพิเศษที่ไม่สมมาตรทำให้เกิดความไม่สมมาตรของโมเลกุลของสสารนี้ (การปล่อยไฟฟ้าที่ทรงพลัง, การสั่นของแม่เหล็กโลก, การหมุนของโลกรอบดวงอาทิตย์

เวลาเป็นตัวกำหนดลำดับของสถานะที่เปลี่ยนแปลงและระยะเวลาของการมีอยู่ของวัตถุและกระบวนการใดๆ การเชื่อมต่อภายในของสถานะที่เปลี่ยนแปลงและสถานะที่เหลืออยู่ คุณสมบัติทางธรณีวิทยา คุณสมบัติของเวลาทางชีวภาพเป็นทิศทางเดียว เป็นวงกลม เป็นเส้นตรง โค้งมน ไม่สามารถย้อนกลับได้ มีอยู่อย่างย้อนกลับ เกิดขึ้นเสมอ เกิด พื้นหลังของกระบวนการทั้งหมดคือกระแสที่เกิดจากการเกิด การเติบโต การตาย และการเปลี่ยนแปลงในรุ่น การเคลื่อนไหวของเวลาดำเนินการทางชีววิทยา โดยคำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงของสิ่งมีชีวิตหลายชั่วอายุคน ซึ่งเป็นตัวกำหนด "การยืดเวลา" ของเวลา เวลาทางธรณีวิทยาถูกกำหนดผ่านเวลาทางชีวภาพเท่านั้น เวลาทางชีวภาพเป็นระบบอ้างอิงเวลาที่แน่นอน ในชีวมณฑลมีหมวดหมู่ "กาลอวกาศ" ซึ่งเป็นพื้นฐานของการดำรงอยู่ของชีวิต

การจัดโครงสร้างและหน้าที่ของชีวมณฑล ห่วงโซ่อาหารเป็นชุดของสิ่งมีชีวิตที่เชื่อมต่อกันโดยการถ่ายโอนพลังงานจากแหล่งกำเนิด - autotrophs ไปยังผู้บริโภค - heterotrophs ความเชื่อมโยงของห่วงโซ่อาหารที่เกิดจากสิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะคล้ายกันในด้านโภชนาการเรียกว่าระดับโภชนาการ วัสดุพลังงานสำหรับการทำงานของระดับโภชนาการคือชีวมวลของสิ่งมีชีวิตในระดับโภชนาการก่อนหน้าหรือผลิตภัณฑ์จากการทำลายซากศพ ห่วงโซ่อาหารมีสองประเภทหลัก: โซ่เล็มหญ้าหรือโซ่เล็มหญ้าที่เริ่มต้นด้วยพืชสีเขียว และโซ่ที่เป็นอันตรายหรือเสื่อมสลาย

สมดุลพลังงานของผู้ผลิต: 1. การจัดเก็บพลังงานในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง (พลังงาน 114 กิโลแคลอรีจะถูกเก็บไว้สำหรับแต่ละโมลของคาร์บอนไดออกไซด์ที่หลอมรวม); 2. พลังงานแสงอาทิตย์ถูกเก็บไว้ในรูปแบบที่สะดวกมากสำหรับการใช้งานทางชีวภาพ - ในรูปแบบโมเลกุลเช่น ในพันธะเคมีของน้ำตาล, กรดอะมิโน, โปรตีน; 3. ผู้ผลิตใช้ส่วนหนึ่งของพลังงานที่เก็บไว้เพื่อสร้างสิ่งมีชีวิตของตัวเองส่วนหนึ่งเข้าสู่ห่วงโซ่ที่เป็นอันตรายและส่วนหนึ่งเข้าสู่ระดับโภชนาการของผู้บริโภค

สมดุลพลังงานของผู้บริโภค: 1. อาหารที่กินเข้าไปไม่ย่อยเต็มที่ 10-20% (saprophages) มากถึง 75% เป็นสัตว์กินเนื้อ; 2. พลังงานส่วนใหญ่ใช้ไปกับการเผาผลาญ - ใช้จ่ายในการหายใจ 3. พลังงานส่วนน้อยถูกใช้ไปกับกระบวนการพลาสติก 4. การถ่ายเทพลังงานของสารเคมีในร่างกายมาพร้อมกับการสูญเสียความร้อน (ประสิทธิภาพของเซลล์สัตว์ต่ำ) 5. การสูญเสียพลังงานประมาณ 90% สำหรับการถ่ายโอนพลังงานแต่ละครั้งผ่านระดับโภชนาการ พลังงานที่สูญเสียไปในห่วงโซ่อาหารสามารถเติมเต็มได้ด้วยการจัดหาส่วนใหม่เท่านั้น ดังนั้น biogeocenosis ทำงานเฉพาะเนื่องจากการไหลของพลังงานโดยตรงอุปทานคงที่จากภายนอกในรูปแบบของรังสีดวงอาทิตย์หรือสำรองสารอินทรีย์สำเร็จรูป

การประสานกันของห่วงโซ่อาหารที่แตกต่างกันในองค์ประกอบของ biogeocenoses ก่อให้เกิดการรวมกันที่ซับซ้อนของประชากรชนิดต่างๆ ซึ่งเรียกว่าวัฏจักรอาหารหรือใยอาหาร หลักการของการสร้างเว็บอาหารคือผู้ผลิตแต่ละรายไม่มีผู้บริโภคเพียงรายเดียว แต่มีผู้บริโภคหลายราย ในทางกลับกันผู้บริโภคไม่ได้ใช้แหล่งอาหารเพียงแหล่งเดียว

Paragenetic ระดับขององค์กร Paragenesis เกิดขึ้นพร้อมกันตามธรรมชาติในเปลือกโลกของแร่ธาตุที่เกี่ยวข้องกับเงื่อนไขทั่วไปของการก่อตัว การศึกษาแร่พาราเจเนซิสมี สำคัญมากเมื่อค้นหาและประเมินแหล่งแร่ที่มีประวัติธรณีเคมีที่คล้ายคลึงกัน ชีวมณฑล - เปลือก paragenetic ที่สะท้อนถึง paragenesis ของ biospheric เป็นประเภทของมัน:

ประเภทของสสารชีวทรงกลม: สิ่งมีชีวิต สสารชีวภาพ สสารเฉื่อย สารชีวไอเนิร์ตในกระบวนการสลายกัมมันตภาพรังสี อะตอมที่กระจัดกระจาย สสารที่มีต้นกำเนิดของจักรวาล

“... อันที่จริงเรากำลังเผชิญกับ
การจัดระเบียบของชีวมณฑลด้วยร่างกายของดาวเคราะห์ตามธรรมชาติ
ซึ่งเราไม่สามารถแบ่งได้โดยไม่ทำลายมัน"
ในและ. เวอร์นาดสกี้ (1977)
ระดับองค์กร:
กาลอวกาศ
ทางกายภาพ รวมทั้ง อุณหพลศาสตร์, มวลรวม,
พลังงาน
เคมี รวมทั้งชีวธรณีเคมี
ชีวภาพ (โครงสร้าง-หน้าที่)
paragenetic

"ชีวมณฑลของดาวเคราะห์" เป็นระบบเดียว
จากที่มีอยู่สำหรับการศึกษา, ความสามัคคี
สิ่งไม่มีชีวิตและสิ่งมีชีวิต
สภาพแวดล้อมภายในของตัวเองแตกต่างจาก
ภายนอก ความไม่สมดุลทางอุณหพลศาสตร์ในแง่ของ
สัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อม (อวกาศ)
สนับสนุนตัวเอง
ความไม่สมดุลที่แลกเปลี่ยนกับมัน (ภายนอก
สิ่งแวดล้อม) เรื่อง พลังงาน และข้อมูล
มีเส้นขอบเด่นชัด
สื่อที่เข้ากันไม่ได้

หลักการไซเบอร์เนติกส์ของการจัดระเบียบของชีวมณฑล

ระบบไซเบอร์เนติกส์เป็นไดนามิกที่ซับซ้อน
ระบบที่มีลักษณะใดๆ (ทางเทคนิค ชีวภาพ
เศรษฐกิจ สังคม การบริหาร) กับสิ่งที่ตรงกันข้าม
การเชื่อมต่อ.
ระบบไดนามิกที่ซับซ้อนเรียกว่าเช่น
ระบบที่ประกอบด้วยหลายง่ายกว่า
ระบบและองค์ประกอบที่มีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน
ที่เปลี่ยนไป กล่าวคือ ภายใต้อิทธิพลของบางอย่าง
กระบวนการย้ายจากสถานะเสถียรหนึ่งไปยัง
อื่นๆ.
การจัดระเบียบตนเอง - โครงสร้างในการดำเนินการ

โฮมีออสตาซิส ความปรารถนาสำหรับสภาวะสมดุลนั้นทรงพลังที่สุด
ปัจจัยวิวัฒนาการ
ข้อเสนอแนะ. คำติชมเชิงลบ
รักษาสภาวะสมดุล บวก - เลวลง
ความเสถียรของระบบ ลักษณะหนึ่งของกระบวนการวิวัฒนาการที่สำคัญที่สุดที่เกิดขึ้นในชีวิต
โลกเป็นความขัดแย้งระหว่างแนวโน้มสู่ความมั่นคง กล่าวคือ รักษาสภาวะสมดุลและเสริมสร้างการตอบกลับเชิงลบและแนวโน้มที่จะค้นหาสิ่งใหม่
วิธีที่มีเหตุผลมากขึ้นในการใช้พลังงานภายนอก
และสาร ได้แก่ เสริมสร้างการตอบรับเชิงบวก
ข้อมูลเป็นโครงสร้างสะท้อนที่ทำซ้ำ
โครงสร้างเดิม กำหนดจุดมุ่งหมาย
การพัฒนาระบบสิ่งมีชีวิต
โปรแกรม การบรรลุความหลากหลายของสายพันธุ์ ฯลฯ)

คุณสมบัติของระบบการจัดตนเอง

รักษาสถานะของอุณหพลศาสตร์
สมดุล
ลักษณะ negentropic ของการกระทำ
(การใช้ข้อมูล)
มีกิจกรรมการทำงาน
แสดงออกตรงข้ามกับภายนอก
กองกำลัง
สามารถเลือกพฤติกรรมและ
ความตั้งใจของการกระทำ
มีสภาวะสมดุลและการปรับตัวของระบบ

การพัฒนากฎหมายเวกเตอร์ การพัฒนาเป็นทิศทางเดียว
กฎวิวัฒนาการกลับไม่ได้ (L. Dollo, 18571931)
กฎแห่งความซับซ้อนของการจัดระเบียบระบบ (K.F.
ผู้ปกครอง ค.ศ. 1814-1858)
กฎแห่งความก้าวหน้าไม่จำกัด
กฎหมายลำดับเฟส
การพัฒนาระบบ
กฎหมายที่เป็นระบบ
กฎของการซิงโครไนซ์และการประสานกันของระบบย่อย (J.
คูเวียร์, 1769-1832)

รูปแบบของการพัฒนาระบบภายใน

กฎการเปลี่ยนแปลงในการพัฒนาระบบย่อย
ในระบบขนาดใหญ่ (กฎของ allometry, D.
ฮักซ์ลีย์ 2430-2518)
กฎของระบบไดนามิก
การเติมเต็ม

10. อุณหพลศาสตร์ของระบบสิ่งมีชีวิต

หลักการนำพลังงาน การแลกเปลี่ยนน้ำใน
บุคคลทางชีววิทยาใช้เวลาหลายชั่วโมงในอากาศ - 8 วัน
ในแม่น้ำ - 16 วัน ในทะเลสาบ - 17 ปี ในน้ำใต้ดิน -
1400 ปีในมหาสมุทร - 2500 ปี
กฎการอนุรักษ์มวล
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์:
1. กระบวนการพลังงานสามารถเกิดขึ้นเองได้
เฉพาะภายใต้เงื่อนไขของการถ่ายเทพลังงานจากความเข้มข้น
รูปแบบกระจัดกระจาย;
2. การสูญเสียพลังงานในรูปของความร้อนที่ใช้ไม่ได้
นำไปสู่ความเป็นไปไม่ได้ของการเปลี่ยนแปลง 100% เสมอ
พลังงานรูปแบบหนึ่ง (จลนพลศาสตร์) ไปสู่อีกรูปแบบหนึ่ง (ศักยภาพ)
และในทางกลับกัน;

11.

3. ในที่ปิด (หุ้มฉนวนด้วยความร้อนและกลไก
สัมพันธ์) กับระบบ เอนโทรปียังคงไม่เปลี่ยนแปลง (if
ย้อนกลับกระบวนการสมดุลเกิดขึ้นในระบบ)
เพิ่มขึ้น (ในกระบวนการที่ไม่สมดุล) และในสถานะ
ดุลยภาพถึงขีดสุด
ENTROPY - การวัดความผิดปกติของระบบที่พุ่งไปที่
ตามหลักการข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ ให้เพิ่มเป็น
สภาวะสมดุลทางกายภาพที่ไม่สามารถย้อนกลับได้
ทฤษฎีบทการเก็บรักษาคำสั่ง (I.R. Prigozhin, 1977)
ในระบบเปิด เอนโทรปีไม่เพิ่มขึ้น - มันลดลง
จนกระทั่งถึงค่าคงที่ต่ำสุด
มีค่ามากกว่าศูนย์เสมอ ในกรณีนี้สารในระบบ
กระจายไม่ทั่วถึงและเป็นระเบียบในลักษณะที่
ที่เอนโทรปีเพิ่มขึ้นและในที่อื่นๆ
ลดลง โดยทั่วไปการใช้การไหลของพลังงานระบบจะไม่
สูญเสียคำสั่ง

12.

หลักการของ Le Chatelier-Brown
กฎการกระจายพลังงานขั้นต่ำ (L. Onsager,
1903-1976).
กฎแห่งพลังงานและข้อมูลสูงสุด (Yu.
โอดัม).
หลักการของการเพิ่มกำลังสูงสุด
กฎการแลกเปลี่ยนขั้นพื้นฐาน

13. องค์กรเชิงพื้นที่ - ชั่วคราว

อวกาศเข้าใจว่าเป็นรูปแบบของการดำรงอยู่ของสสาร
ลักษณะความยาว โครงสร้าง
การอยู่ร่วมกันและปฏิสัมพันธ์ของธาตุทั้งหมด
ระบบวัสดุ
ลักษณะของพื้นที่ของชีวมณฑล:
1. เปลือกโลกมีความแตกต่างทางเคมีกับชั้นในอย่างมาก
ดาวเคราะห์;
2. ตามชุดขององค์ประกอบทางเคมีในเปลือกโลก
องค์ประกอบที่มีเลขลำดับคู่
3. องค์ประกอบทางเคมีของเปลือกของดวงอาทิตย์และดวงดาวสอดคล้องกับ
องค์ประกอบของเปลือกโลก
4. พื้นที่ของชีวมณฑลนั้นไม่สมมาตรและ
คิรัล

14.

สมมาตร Abiogenic และความไม่สมมาตรของสิ่งมีชีวิต
1. สมมติฐานโฮโลไบโอซิสเป็นวิธีการเชิงระเบียบวิธีบนพื้นฐานของ
ความคิดความเป็นอันดับหนึ่งของโครงสร้างเช่นเซลล์, กอปร
ความสามารถในการเผาผลาญธาตุด้วยการมีส่วนร่วม
กลไกการทำงานของเอนไซม์ การปรากฏตัวของกรดนิวคลีอิกในนั้น
ถือเป็นจุดสิ้นสุดของวิวัฒนาการ ผลการแข่งขัน
โปรโตบิออน
2. สมมติฐานของ genobiosis (สมมติฐานข้อมูล) - มาจาก
ความเชื่อในความเป็นอันดับหนึ่งของระบบโมเลกุลที่มีคุณสมบัติ
รหัสพันธุกรรมหลัก
3. chirality ระดับโมเลกุล - มีอยู่ในสิ่งมีชีวิตเท่านั้นและ
เป็นสมบัติที่สำคัญของมัน (L. Pasteur, 1860)
การเปลี่ยนแปลงของสารสมมาตรระดับโมเลกุลให้กลายเป็นไม่มีชีวิต
ธรรมชาติสู่การดำรงอยู่อย่างไม่สมมาตรของโมเลกุล
ที่เกี่ยวข้องกับต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิต ได้ดำเนินการแล้ว
ผ่านแรงพิเศษที่ไม่สมมาตรซึ่งก่อให้เกิด
ความไม่สมมาตรของโมเลกุลของสสารนี้ (ไฟฟ้าทรงพลัง
การปล่อย, ความผันผวนของ geomagnetic, การหมุนของโลกรอบ ๆ
พระอาทิตย์ พระจันทร์)

15.

เวลา - แสดงลักษณะลำดับของสถานะที่เปลี่ยนแปลงและ
ระยะเวลาของการดำรงอยู่ของวัตถุและกระบวนการใด ๆ การเชื่อมต่อภายใน
สถานะที่เปลี่ยนแปลงและคงอยู่
คุณสมบัติทางธรณีวิทยา
คุณสมบัติทางชีวภาพ
เวลา
เวลา
- ทิศทางเดียว
- วัฏจักร
- เชิงเส้น
- โค้งมน
- กลับไม่ได้มีอยู่
- กลับไม่ได้เกิดขึ้นกับ
เสมอ,
การเกิด
- พื้นหลังสำหรับกระบวนการทั้งหมด
- กระแสน้ำเกิดจากการเกิด
การเติบโต ความตาย และการเปลี่ยนแปลง
รุ่น
การเคลื่อนไหวของเวลาดำเนินการทางชีววิทยาโดยคำนึงถึง
การเปลี่ยนแปลงของสิ่งมีชีวิตรุ่นต่อรุ่นทำให้เกิดการ "ขยาย"
เวลา. เวลาทางธรณีวิทยาจะถูกกำหนดโดย .เท่านั้น
เวลาทางชีวภาพ เวลาทางชีวภาพเป็นสิ่งสัมบูรณ์
ระบบจับเวลา ในชีวมณฑลมี "กาลอวกาศ" - หมวดหมู่ซึ่งเป็นพื้นฐานของการดำรงอยู่ของชีวิต

16.

การจัดโครงสร้างและหน้าที่ของชีวมณฑล
ห่วงโซ่อาหารคือชุดของสิ่งมีชีวิตที่เชื่อมโยงกัน
การถ่ายโอนพลังงานจากแหล่งกำเนิด - autotrophs ถึง
ผู้บริโภค - heterotrophs ความเชื่อมโยงในห่วงโซ่อาหาร
เกิดจากสิ่งมีชีวิตที่คล้ายคลึงกันในด้านโภชนาการ
เรียกว่าระดับโภชนาการ
พลังงาน
วัสดุ
สำหรับ
ทำงาน
โภชนาการ
ระดับ
ให้บริการ
ชีวมวล
สิ่งมีชีวิต
ระดับโภชนาการก่อนหน้าหรือผลิตภัณฑ์ย่อยสลาย
เศษซากที่ตายแล้ว
ห่วงโซ่อาหารสองประเภทหลัก: แทะเล็มหรือโซ่
เล็มหญ้าโดยเริ่มจากพืชสีเขียวและเป็นอันตราย
หรือห่วงโซ่การสลายตัว

17.

สมดุลพลังงานของผู้ผลิต:
1.การจัดเก็บพลังงานในกระบวนการสังเคราะห์แสง (สำหรับทุกโมล
คาร์บอนไดออกไซด์ที่หลอมรวมเก็บพลังงานได้ 114 กิโลแคลอรี);
2.การจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์สะดวกมากสำหรับ
รูปแบบการใช้ทางชีวภาพ - ในระดับโมเลกุลเช่น ใน
พันธะเคมีของน้ำตาล, กรดอะมิโน, โปรตีน;
3. ส่วนหนึ่งของพลังงานสะสมถูกใช้โดยผู้ผลิตเพื่อ
สร้างร่างกายของตัวเอง บ้างก็ไป
โซ่เศษซากและชิ้นส่วนเข้าสู่ระดับโภชนาการ
ผู้บริโภค.

18.

สมดุลพลังงานของผู้บริโภค:
1. อาหารที่ดูดซึมได้ย่อยไม่หมด 10-20% (saprophages)
มากถึง 75% - สัตว์กินเนื้อ;
2.พลังงานส่วนใหญ่ใช้ไปกับการเผาผลาญ - ใช้จ่ายเพื่อ
ลมหายใจ;
3. พลังงานส่วนน้อยถูกใช้ไปกับกระบวนการพลาสติก
4. การถ่ายเทพลังงานของสารเคมีในร่างกายมาพร้อมกับ
การสูญเสียในรูปของความร้อน (ประสิทธิภาพต่ำของเซลล์สัตว์);
5.การสูญเสียพลังงานประมาณ 90% ในแต่ละเกียร์
พลังงานผ่านระดับโภชนาการ หายไปในห่วงโซ่อาหาร
พลังงานสามารถเติมได้โดยการจัดหาพลังงานใหม่เท่านั้น
เสิร์ฟ ดังนั้น biogeocenosis ทำงานเฉพาะเนื่องจาก
ทิศทางการไหลของพลังงาน กระแสคงที่จากภายนอกสู่
ในรูปของรังสีแสงอาทิตย์หรือสต็อคอินทรีย์สำเร็จรูป
สาร

19.

ทอโซ่ต่างๆ
รวมอาหาร
แบบฟอร์ม biogeocenoses
การผสมผสานที่ซับซ้อนของสปีชีส์
ประชากรที่เรียกว่า
รอบกำลังหรือ
ใยอาหาร หลักการ
การสร้างเว็บอาหาร
คือแต่ละคน
ผู้ผลิตไม่ได้มีหนึ่ง แต่
ผู้บริโภคหลายราย ที่
เปลี่ยนผู้บริโภค
ไม่ใช้อย่างใดอย่างหนึ่ง แต่
หลายแหล่ง
โภชนาการ

20. ระดับ Paragenetic ขององค์กร

paragenesis - ข้อต่อตามธรรมชาติ
อยู่ในเปลือกโลกของแร่ธาตุที่เกี่ยวข้อง
เงื่อนไขทั่วไปของการศึกษา การเรียน
paragenesis ของแร่ธาตุมีความสำคัญอย่างยิ่ง
ในการค้นหาและประเมินแหล่งแร่
ฟอสซิลที่มีธรณีเคมีคล้ายคลึงกัน
ประวัติศาสตร์.
ชีวมณฑล - เปลือกพาราเจเนติก
การสะท้อนของ paragenesis ของสสารชีวภาพ
เป็นประเภท:

21. ประเภทของสารชีวภาพ:

สิ่งมีชีวิต
สารอาหาร
สารเฉื่อย
สารเฉื่อยชีวภาพ
สารในกระบวนการ
การสลายตัวของสารกัมมันตรังสี
อะตอมที่กระจัดกระจาย
เรื่องของต้นกำเนิดจักรวาล

ภูมิหลังทางวิทยาศาสตร์ ทรงกลมของดาวเคราะห์ (XYI-XYII, Leonardo da Vinci, J. Bruno, Galileo Galilei) ความสำคัญทางธรณีวิทยาของสิ่งมีชีวิตบนพื้นผิวโลก (XYII-XYIII, D. Woodward, J. Buffon, Jean Baptiste Lamarck ) 1803 Lamarck : ใช้คำว่า biosphere เพื่ออ้างถึงจำนวนทั้งหมดของสิ่งมีชีวิต (ที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิต) ตั้งแต่ศตวรรษที่ XYII ไม่เพียง แต่บรรยากาศ hydrosphere และ lithosphere เท่านั้น แต่ยังมีการแทรกซึมเข้าไปอีกด้วย

ภูมิหลังทางวิทยาศาสตร์ ศตวรรษที่ 19: Humboldt ต่อการมีปฏิสัมพันธ์ ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ Dokuchaev (ครูของ Vernadsky) ใน "หลักคำสอนของเขตธรรมชาติ" เกี่ยวกับ "... การเชื่อมต่อทางธรรมชาติระหว่างธรรมชาติที่ตายแล้วและสิ่งมีชีวิตระหว่างพืชสัตว์และอาณาจักรแร่ในด้านหนึ่งมนุษย์วิถีชีวิตของเขาและ แม้แต่โลกฝ่ายวิญญาณ - อีกด้านหนึ่ง" . E. Suess - 2418 ภายใต้ชีวมณฑลเข้าใจไม่เพียง แต่โลกอินทรีย์ แต่ยังรวมถึงสิ่งแวดล้อมด้วย

บทบัญญัติหลัก (ลักษณะทั่วไปเชิงประจักษ์) ของหลักคำสอนของ Vernadsky เกี่ยวกับชีวมณฑลในปี 1926 "ชีวมณฑล": "สิ่งมีชีวิตยังกระจายอยู่ในศูนย์กลางของเปลือกโลกด้วย พื้นที่ที่ถูกครอบครองโดยมันก่อตัวเป็นเปลือกซึ่งเราเรียกว่าชีวมณฑล ชีวมณฑลนี้ครอบคลุมส่วนหนึ่งของธรณีภาคและบรรยากาศและไฮโดรสเฟียร์ทั้งหมด"

ลักษณะทั่วไปเชิงประจักษ์ การทำเครื่องหมายบทบาทศูนย์กลางของสิ่งมีชีวิต Vernadsky ชี้ให้เห็นว่า: 1. มีความเชื่อมโยงทางพันธุกรรมระหว่างสิ่งมีชีวิตสมัยใหม่กับสิ่งมีชีวิตในอดีต ความต่อเนื่องของอิทธิพลของสารนี้ต่อสิ่งแวดล้อม ความต่อเนื่องของการผุกร่อนทางชีวเคมี กระบวนการ หลักการของสัจนิยมคือความต่อเนื่องของการดำรงอยู่ของชีวมณฑล “การแผ่ขยายของชีวิตคือการเคลื่อนไหวที่แสดงออกมาอย่างแพร่หลายของชีวิต เป็นการสำแดงของพลังงานภายในที่ผลิตขึ้น งานเคมี. ฉันจะเรียกมันว่าพลังงานธรณีเคมีแห่งชีวิต”

ลักษณะทั่วไปเชิงประจักษ์ 2. หลักการของเรดี (1712) - ทุกชีวิตมาจากชีวิต ในแง่ของเวลาทางธรณีวิทยา ไม่มีข้อมูลธรณีเคมีสำหรับการกำเนิดสิ่งมีชีวิตโดยธรรมชาติ ไม่เคยสังเกตยุคทางธรณีวิทยา Azoic (เช่นไร้ชีวิต) ในช่วงเวลาทางธรณีวิทยาทั้งหมด 3. หลักการของ Dan (1863) - ทิศทางของกระบวนการวิวัฒนาการ (cephalization) การปรากฏตัวในชีวมณฑลของมนุษย์เป็นเรื่องธรรมชาติ มนุษย์ได้กลายเป็นพลังทางธรณีวิทยาบนโลก 4. พลังงานการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์ผ่านสิ่งมีชีวิต ควบคุมการปรากฎตัวทางเคมีของเปลือกโลก

ลักษณะทั่วไปเชิงประจักษ์ 6. สิ่งมีชีวิตเป็นปรากฏการณ์ของดาวเคราะห์และไม่สามารถแยกออกจากชีวมณฑลซึ่งเป็นหน้าที่ทางธรณีวิทยา 7. รังสีคอสมิกมาจากเทห์ฟากฟ้าทั้งหมดครอบคลุมชีวมณฑลเจาะทุกสิ่งในนั้น ชีวมณฑลเป็นพื้นที่ของการเปลี่ยนแปลงของพลังงานจักรวาล สารของชีวมณฑลใช้งานได้ด้วยพลังงานนี้ ใบหน้าของโลกกำลังเปลี่ยนไป ไม่เพียงแต่เป็นภาพสะท้อนของโลกของเราเท่านั้น แต่ในขณะเดียวกันคือการสร้างกองกำลังภายนอกของจักรวาลด้วย

สถานที่ของชีวมณฑลในระบบดาวเคราะห์ "โลก" (บรรยากาศ) ขอบเขตบนของชีวมณฑล - ขีด จำกัด บนของสนามการดำรงอยู่ของชีวิต - ชั้นโอโซนที่ขอบของโทรโพสเฟียร์และสตราโตสเฟียร์ ขีด จำกัด บนถูกกำหนดโดยรังสี (ที่ระดับความสูง 9000 ม. มากกว่าที่ระดับน้ำทะเลหลายสิบเท่า ที่ระดับความสูง 15 กม. จะมากกว่า 100 เท่า) ความเข้มข้นของชีวิตลดลงตามระยะห่างจากพื้นผิวโลก ใน 1 ลูกบาศ์ก ม. ของอากาศประกอบด้วย: ใกล้ผิวดิน - 10 -100,000 จุลินทรีย์ 11 -21 กม. - 0, 14 สิ่งมีชีวิต (เชื้อรา, แบคทีเรีย) 48 -85 กม. - ตรวจพบจุลินทรีย์

ขอบเขตของชีวมณฑล ขอบเขตสูงสุดของสนามความมั่นคงของชีวิตอยู่เหนือหน้าจอโอโซน (85 กม. ขึ้นไป ช่องว่าง) สิ่งมีชีวิตมีอยู่ไม่ว่าจะอยู่ในสภาวะสงบนิ่ง ไม่มีเมตาบอลิซึม หรือมีสารบางชนิดป้องกันไว้ (เช่น สารของอุกกาบาตเหล็กที่มีความหนา 800 อังสตรอมเป็นที่หลบภัยสำหรับจุลินทรีย์)

สถานที่ของชีวมณฑลในระบบดาวเคราะห์ "โลก" (ไฮโดรสเฟียร์) ไฮโดรสเฟียร์ทั้งหมดเป็นที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิต: จาก ผิวน้ำมหาสมุทรสู่ร่องลึกก้นสมุทร

สถานที่ของชีวมณฑลในระบบดาวเคราะห์ "โลก" (เปลือกโลก) เปลือกโลกเป็นชั้นแข็งของเปลือกโลก (เปลือกโลกที่ผุกร่อน) อยู่ใต้พลาสติกและแอสทีโนสเฟียร์ที่มีความหนืดน้อย ธรณีภาคประกอบด้วยหิน: ตะกอน 12-15 กม. (สูงสุด 20 กม.) หินแปร (หินแกรนิต) หินอัคนี (บะซอลต์) เปลือกโลกประกอบด้วยแผ่นเปลือกโลก (มหาสมุทรและทวีป) สาเหตุของการแปรสัณฐานของแผ่นเปลือกโลก (การเคลื่อนที่ในแนวนอน) คือการพาความร้อนในเสื้อคลุมของโลก)

พรมแดนในเปลือกโลกบนแผ่นทวีปขอบเขตล่างของการดำรงอยู่ของชีวิตคือ 2-3 กม. (สูงสุด 6 กม.) ตัวอย่างเช่นจุลินทรีย์ในน้ำล้างชั้นของน้ำมัน (มากถึง 10-40,000 ต่อ 1 มล.) ในแผ่นเปลือกโลก - 0.5 -1 กม. ขีด จำกัด ล่างของสนามความมั่นคงของชีวิตในเปลือกโลกถูกกำหนดโดยการมีอยู่ของน้ำของเหลว (พบ 10.5 กม.) แต่ไม่เกิน 25 กม. ซึ่งชีวิตเป็นไปไม่ได้โดยพื้นฐานเพราะแม้จะมีแรงดันสูงที่อุณหภูมิ 460 องศา , น้ำของเหลวจะผ่านเข้าสู่สถานะไอ

ความหนาเฉลี่ยของชีวมณฑลกม. (Shipunov, 1980) แถบ Latitudinal ขั้วโลก คอนติเนนตัล ภูมิภาคมหาสมุทร 12 13 ละติจูดกลาง 14 15 เขตร้อน 22 21

การจัดระเบียบของ biosphere "โครงสร้างของ biosphere นั้นสะดวกเรียกว่าองค์กรตามลักษณะของกระบวนการทางธรณีวิทยาที่เกิดขึ้น" เน้นลักษณะการทำงานของแนวคิดนี้ การจัดระเบียบของชีวมณฑลโดยรวมการก่อตัวแบบไดนามิกนั้นอยู่ภายในกรอบของการไหลของพลังงานและการไหลเวียนของสสารเท่านั้น ระดับของการจัดระเบียบของชีวมณฑลมีความโดดเด่น: ทางกายภาพ, อุณหพลศาสตร์, เคมี, ชีวภาพ, paragenetic

ระดับทางกายภาพของการจัดระเบียบของชีวมณฑล ชีวมณฑลถือได้ว่าเป็นระบบกระจัดกระจายที่ซับซ้อนมากซึ่งประกอบด้วยเฟสของแข็ง ของเหลว และก๊าซ ในทุกส่วนของชีวมณฑล (tropospheric, hydrospheric, lithospheric) มีสสารอยู่ในสถานะรวมสามสถานะเสมอ (ของแข็ง ของเหลว และก๊าซ) ในชีวมณฑลมีการเปลี่ยนแปลงโดยมีส่วนร่วมอย่างแข็งขันของสิ่งมีชีวิตจากสถานะการรวมกลุ่มหนึ่งไปสู่อีกสถานะหนึ่ง

ระดับอุณหพลศาสตร์ของการจัดระเบียบของชีวมณฑล เฟสของก๊าซเชื่อมต่อส่วนต่างๆ ทางอุณหพลศาสตร์ของชีวมณฑล คุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ของพวกมันขึ้นอยู่กับแต่ละส่วนอื่น ๆ (การปะทุของก๊าซภูเขาไฟ การระเหยของน้ำ ฯลฯ) บทบาทของสิ่งมีชีวิตในการควบคุมองค์ประกอบก๊าซของ ชีวมณฑล (เช่น การจับตัวของคาร์บอนไดออกไซด์ในระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสง)

ระดับเคมีของการจัดระเบียบของชีวมณฑล โครงสร้างทางเคมีของน่านน้ำชีวมณฑล: พื้นดิน (พื้นผิว), เหนือพื้นดิน, ใต้ดิน โครงสร้างทางเคมีของก๊าซชีวภาพ (ก๊าซเหนือพื้นดิน, พื้นดิน, ใต้ดิน) ในภูมิภาคทวีปและมหาสมุทร โครงสร้างทางเคมีของวัตถุที่เป็นของแข็งของชีวมณฑล (เหนือพื้นดิน, พื้นดิน, ธรณีภาคที่เหมาะสม) โครงสร้างทางเคมีของสารที่มีชีวิต การจัดโครงสร้างทางเคมีของชีวมณฑลถูกศึกษาโดยชีวธรณีเคมี

ระดับชีวภาพของการจัดระเบียบของ biosphere ชั้น 1 - สิ่งมีชีวิตเหนือพื้นดินของ photobiosphere ผู้ผลิต (จุลินทรีย์สังเคราะห์แสง) สิ่งแวดล้อม (troposphere) ผู้บริโภคย่อยสลาย (เชื้อราและแบคทีเรีย)

ระดับชีวภาพของการจัดระเบียบของชีวมณฑล ชั้น 2 - สิ่งมีชีวิตของ photobiosphere บนบกและในน้ำ ผู้ผลิต (พืชสังเคราะห์แสงและแบคทีเรีย) สิ่งแวดล้อม (โทรโพสเฟียร์ ไฮโดรสเฟียร์ ธรณีภาค) ผู้บริโภค ผู้ย่อยสลาย (เชื้อราและแบคทีเรีย)

ระดับชีวภาพของการจัดระเบียบของชีวมณฑล ชั้น 3 - สิ่งมีชีวิตของ aphotobiosphere ใต้ดินและในน้ำ ผู้ผลิต (จุลินทรีย์สังเคราะห์เคมี) สิ่งแวดล้อม (ไฮโดรสเฟียร์, เปลือกโลก) ตัวย่อยสลาย (เชื้อราและแบคทีเรีย) ผู้บริโภค

ระดับ Paragenetic ของการจัดระเบียบของ biosphere "สำหรับเปลือกเทอร์โมไดนามิกเฟสและเคมีเราต้องเพิ่ม ... เปลือก paragenetic ที่กำหนด paragenesis ขององค์ประกอบนั่นคือกฎของการอยู่ร่วมกันของพวกมัน ชีวมณฑลเป็นหนึ่งในเปลือก paragenetic ที่เข้าถึงได้และรู้จักมากที่สุดสำหรับเรา

สิ่งมีชีวิตซึ่งเป็นปรากฏการณ์พิเศษของสภาวะทางอุณหพลศาสตร์ กายภาพ และเคมีของดาวเคราะห์ พยายามอย่างต่อเนื่องที่จะจัดระเบียบพวกมันในลักษณะที่จะมีความเสถียรสูงสุดของโครงสร้างของมัน กล่าวคือ แปลพวกมันให้มากขึ้น ระดับความยากองค์กร. เป็นผลให้เกิดเปลือก paragenetic ของดาวเคราะห์ - ชีวมณฑล Paragenesis ของโครงสร้างระดับต่าง ๆ ขององค์กรนั้นปรากฏในชีวมณฑล สิ่งนี้นำไปสู่การเกิดขึ้นของโครงสร้างที่ซับซ้อนเช่นร่างกายที่เป็นพิษ

ประเภทของสสารชีวภาพ 1. สิ่งมีชีวิตคือผลรวมของสิ่งมีชีวิตที่ตายและเกิดอย่างต่อเนื่อง (การย้ายถิ่นของอะตอมที่เชื่อมโยงกับสสารประเภทอื่น) 2. สารชีวภาพ (สิ่งมีชีวิตในอดีต: ถ่านหิน, น้ำมันดิน, น้ำมัน, หินปูน, ฯลฯ) 3. สารเฉื่อย - สิ่งมีชีวิตที่ไม่มีชีวิตไม่มีส่วนร่วมในการก่อตัวของมัน 4. สาร Bioinert - สร้างขึ้นโดยสิ่งมีชีวิตและกระบวนการเฉื่อย (ดิน, น้ำธรรมชาติ, ชีวมณฑล)

หน้าที่ทางชีวเคมีของสิ่งมีชีวิต แก๊ส (ออกซิเจน-คาร์บอนไดออกไซด์ โอโซน ฯลฯ) ความเข้มข้น รีดอกซ์ ชีวเคมี หน้าที่ทางชีวเคมีของมนุษย์

การจัดระเบียบชีวิตในระดับดาวเคราะห์ - จักรวาล 1 ในระดับชีวมณฑลและระยะเวลาอันสั้น - จำนวนทั้งสิ้นของสิ่งมีชีวิต 2. ในแง่ของเวลาทางธรณีวิทยา ชีวมณฑลทั้งหมดกลายเป็นส่วนหนึ่งของชีวิตที่ถูกจัดระเบียบอย่างแท้จริง 3. ในระดับของเวลาจักรวาล สามารถสันนิษฐานได้ว่าจักรวาลทั้งหมด (?) สามารถกลายเป็นส่วนหนึ่งของชีวิตที่มีศักยภาพ ร่างกายที่มีศักยภาพของมัน!

การจัดระเบียบชีวิตในระดับดาวเคราะห์ - จักรวาล James Lovelock (1972) แนวคิดเกี่ยวกับดาวเคราะห์ที่มีชีวิต "Gaia" . ดาวเคราะห์ที่อาศัยอยู่โดยสิ่งมีชีวิตโดยรวมได้รับคุณสมบัติบางอย่างของสิ่งมีชีวิตทางชีววิทยา อุมแบร์โต มาตูรานาและฟรานซิสโก วาเรลา (พ.ศ. 2517-2522) ทฤษฎี autopoiesis ทฤษฎีระบบอิสระที่ผลิตขึ้นเอง แบบจำลองทางทฤษฎีของชีวิตได้ถูกสร้างขึ้น

ระบบ autopoietic โต้ตอบกับสิ่งแวดล้อมเป็นกลุ่มเดียวตามความสมบูรณ์ ในกระบวนการผันโครงสร้างกับสิ่งแวดล้อม การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างแบบปรับตัวได้เกิดขึ้นในร่างกาย การรบกวนยังเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมภายใต้อิทธิพลของสิ่งมีชีวิต สื่อไม่เฉื่อย ในกระบวนการปฏิสัมพันธ์ สิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม (ซึ่งอาจรวมถึงสิ่งมีชีวิตอื่นๆ) ทำหน้าที่เป็นหุ้นส่วนที่พัฒนาร่วมกัน ชีวมณฑลเป็นระบบอัตโนมัติ

Noosphere คำนี้แนะนำโดย E. Leroy (นักคณิตศาสตร์และนักปรัชญาชาวฝรั่งเศส) ในปี 1927: วิวัฒนาการต่อไปของสิ่งมีชีวิตบนโลกจะดำเนินการโดยวิธีการทางจิตวิญญาณเท่านั้น: สังคม ภาษา วัฒนธรรม ฯลฯ และนี่จะเป็น noosphere ซึ่ง จะติดตามชีวมณฑล Pierre Teilhard de Chardin (นักมานุษยวิทยาชาวฝรั่งเศส) ในปี 1930 เขียนหนังสือ The Noosphere: A Phenomenon of Man Noosphere เป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นเปลือกโลกที่แยกจากกัน ซึ่งเกิดขึ้นระหว่างวิวัฒนาการของสสาร (พลังงานสัมผัส) และพลังงานรัศมี (ละเอียด) บนดาวเคราะห์ดวงนี้

Noosphere VI Vernadsky (1935) Noosphere เป็นวัตถุธรรมชาติ ซึ่งมีส่วนประกอบคือ ธรณีภาค ไฮโดรสเฟียร์ บรรยากาศ และโลกอินทรีย์ ซึ่งเปลี่ยนแปลงโดยกิจกรรมของมนุษย์ที่ชาญฉลาด “การระเบิดของความคิดทางวิทยาศาสตร์ในศตวรรษที่ 20 เกิดขึ้นจากอดีตของชีวมณฑล ชีวมณฑลจะผ่านเข้าไปใน noosphere ไม่ทางใดก็ทางหนึ่งไม่ช้าก็เร็ว