Презентація з біології на тему «Біосфера. Поняття про біосферу»

"...Зараз у планети відбувається бурхливий світанок. Ми знаємо тільки маленьку часточку цієї незрозумілої, неясної, усеосяжної загадки...“В.І. Вернадський Біосфера. Поняття про біосферуТЕМА УРОКА:Мета уроку:- визначити межи біосфери- розглянути особливості будови геологічних оболонок Землі- ознайомитися з історією вивчення біосфери- встановити взаємозв’язок між живої та неживої природою в біосфері

Зоны (зонотемы)Эры (эратемы)Периоды (системы)Начало млн. лет назадФАНЕРОЗОй(570 млн. лет)Кайнозой66 млн. летАнтропоген0.7Неоген 25 млн. лет25±2Палеоген 41 млн. лет66±3Мезозой169 млн. летМел 66 млн. лет132±5Юра 53 млн. лет185±5Триас 50 млн. лет235±5Палеозой340млн. летПермь 45 млн. лет280±10Карбон 65 млн. лет345±10Девон 55 млн. лет400±10Силур 30 млн. лет435±10Ордовик 65 млн. лет490±10Кембрий 80 млн. лет570±20Криптозой3 млрдПротерозой> 2000 млн. лет650±10Архей> 1000 млн. лет> 3500Розвиток Землі має тривалу геологічну історію За цей час сформувалась геосфера планети, виникли її оболонки: літосфера, гідросфера та атмосфера Літосфера (від грец. літос — камінь та сфера - куля) — зовнішня тверда оболонка завглибшки 50-200 км. Вона складається з поверхневого шару осадових порід, які формуються за участю живих істот (вапняк, крейда, кремнезем тощо), а також з граніту та нижнього базальтового шару. Складовими частинами верхньої частини літосфери - ґрунту - служать мінерали, органічні речовини, живі організми, вода, гази.Хімічні елементи, що переважають у складі літосфери: O, Sі, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K. Сукупність усіх водойм (океанів, морів, річок, озер, тощо) утворює водяну оболонку — гідросферу (від грец. хідор -вода, волога), яка займає майже 71% поверхні планети. Товщина цієї оболонки досягає в деяких місцях понад 11 000 м. У наслідок високої рухливості вода проникає повсюди в різні природні утворення, навіть найбільш чисті атмосферні води містять від 10 до 50 мл/л розчинних речовин.Хімічні елементи, що переважають у складі гідросфери: Na+, Mg2+, Ca2+, Cl-, S, C. Атмосфера (від грец. атмос — пара) — повітряна оболонка, яка оточує Землю. Нижня межа атмосфери — поверхня літосфери та тропосфери. Верхню межу умовно проводять на висоті 2000-3000 км від земної поверхні.До складу атмосфери входять азот (близько 78%), кисень (близько 21%) та інші гази (всі вони складають ледве більше 1%). На частку вуглекислого газу припадає 0,033% .По вертикалі атмосфера ділиться на шари — тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу (іоносферу) та екзосферу. АтмосфераНижня частина атмосфери - тропосфера (від грец. тропос - зміна, поворот) - заввишки до 15—18 км. Тут міститься зважена у повітрі водяна пара, здатна пересуватися на значні відстані внаслідок нерівномірного прогрівання поверхні Землі, формуються хмари, виникають опади (дощ, сніг тощо). Температура тропосфери, особливо її нижніх шарів, непостійна.Другий шар атмосфери - стратосфера (від лат. стратус -шар), яка досягає 80 км заввишки. У стратосфері на висотах між 7-8 км (над полюсами), 17-18 км (над екватором) та 50 км сформувався особливий озоновий екран (від грец. озон - пахучий). Він має підвищену концентрацію молекул озону (03), який утворюється під дією сонячної радіації з кисню (О2). Мезосфера - шар атмосфери, що знаходиться над стратосферою на висоті 50 - 80-85 км від поверхні Землі. Характеризується зниженням температури з висотою приблизно від 00С на нижній границі до 900С на верхній.Іоносфера - верхній шар атмосфери, починаючи від 50-80 км, що характеризуються значним змістом атмосферних іонів і вільних електронів. Верхня границя іоносфери - зовнішня честь магнітосфери Землі. Іоносфера дуже впливає на поширення радіохвиль.Термосфера - передостанній шар атмосфери, температура в який у залежності від висоти (200-300км), досягає -200С. Саме тут спостерігаються спалахи північного сяйва - свічення газів, спричинене потоком електрично заряджених частинок, що випромінює Сонце. Екзосфера (сфера розсіювання) - зовнішній, найбільш виряджений шар атмосфери, що починається з висоти в кілька сотень км, з якого легкі атоми водню можуть вилітати (вислизати) у космічний простір. Температура -2000С.





1542літосфераатмосфераозоновий екранстратосфера3гідросфератропосфера6







Ще один шар Землі, що не утворює окремої оболонки – біосфера, яка е частиною геологічних оболонок земної кулі, заселених живими організмами, займаючи верхню частину літосфери, гідросферу та нижній шар атмосфери. Біосфера – це сукупність усіх біогеоценозів Землі, єдина глобальна екосистема вищого порядку. У цілому утворюючи сферу життя на нашій планеті, живі істоти (рослини, тварини, мікроорганізми) існують на поверхні Землі у її атмосфері, гідросфері та верхній частині літосфери. Верхня границя біосфери обмежена озоновим екраном, бо вище нього все живе гине під дією космічного випромінювання. Максимальна висота, на якій виявлено спори бактерій і грибів, становить близько 22 км. Але під час запусків геофізичних ракет на висоті 85 км над поверхнею Землі (у стратосфері) у пробах повітря виявлені спори мікроорганізмів, правда в латентному (сплячому) виді.Нижня границя біосфери обмежена високою температурою гірських порід і підземних вод (понад 100°С при глибини 1.5 - 2 км) та досягає глибин літосфери на відносно незначні глибини. Так, на глибинах 2-4 км мешкають лише деякі групи бактерій, переважно у нафтоносних пластах.Натомість у гідросфері життя трапляється на будь-яких глибинах, навіть максимальних.Найвища концентрація біомаси спостерігається там, де найсприятливіші і найрізноманітніші умови існування організмів — на межах окремих оболонок Землі: літосфери та атмосфери, атмосфери та гідросфери, гідросфери та літосфери.для самостійного вивчення 4136526857



Створивши різноманітні форми життя на Землі, природа подбала і про їх захист, сформувавши захисні екрани біосфери: магнітне поле Землі та озоновий екран.Життя на Землі стала б неможливе, якщо б не захист магнітного поля від космічних променів. Воно утримує заряджені частки, що потрапляють з космосу в напрямку земної поверхні, не дозволяючи розкласти на іони й електрони все повітря атмосфери.Озоновий шар охороняє живі організми на Землі від шкідливого впливу короткохвильової ультрафіолетової радіації Сонця. У буквальному перекладі термін "біосфера" (від грец. біос - життя) означає сферу життя. Саме у такому змісті він уперше був введений у науку в 1875 р. австрійським геологом і палеонтологом Едуардом Зюссом (1831 - 1914). Однак задовго до цього під іншими назвами, зокрема "простір життя", "картина природи", "живаючи оболонка Землі" і т.п., його зміст розглядався багатьма іншимиІсторія вивчення біосферинатуралістами. Спочатку під усіма цими термінами малася на увазі тільки сукупність живих організмів, що живуть на нашій планеті, хоча іноді і вказувався їхній зв'язок з географічними, геологічними і космічними процесами, але при цьому скоріше зверталася увага на залежність живої природи від сил і речовин неорганічної природи. Навіть автор самого терміна "біосфера" Э.Зюсс у своїй книзі "Лик Землі", не зауважував зворотного впливу біосфери і визначав її як "сукупність організмів, обмежену в просторі і в часі і, що живе на поверхні Землі". Першим з біологів, що ясно вказав на величезну роль живих організмів в утворенні земної кори, був Ж.Б.Ламарк (1744 - 1829). Він підкреслював, що всі речовини, що знаходяться на поверхні земної кулі й утворюючі його кору, сформувалися завдяки діяльності живих організмів. В.І.ВернадськийСпираючись на факти і положення про біосферу, що поступово накопичувалися з розвитком ботаніки, ґрунтознавства, географії рослин і інших, переважно біологічних наук та геологічних дисциплін, український вчений В.І.Вернадський, створив учення про біосферу, як особливу частину Землі, населену живими організмами, вказавши, що біосфера є визначеною природною системою, а її існування в першу чергу виражається в круговороті енергії і речовин при участі живих організмів.
СКЛАД БІОСФЕРИЖива речовинаБіогенна речовинаКосна речовинаБіогенна речовинаРечовина космічного походження
Жива речовина – вся сукупність живих організмів на планеті ЗемляБіогенна речовина - продукти життєдіяльності живої речовини біосфери, речовина поза біосферою невідома - вадозні мінерали, нафта, природний газ, кам'яне та буре вугілля і т.п.Косна (не жива) речовина – продукти геохімічних процесів, створювана в процесах, у яких жива речовина участі не бере  Біокосна речовина – продукти біохімічних та геохімічних процесів, закономірні структури (ґрунти, поверхневі води, сама біосфера як складне планетне біокосне тіло), які створюються  практично одночасно в процесі діяльності живих організмів і в косних процесах, виражають рівновагу обох систем при провідній ролі живої речовини.Речовина космічного походження – та, що надходить в межі біосфери і складається як з атомів та метеоритів, які потрапляють в атмосферу з електромагнітного поля Сонця, так і з атомів та молекул, що походять з поза меж Сонячної системи і існують з часу виникнення Всесвіту. Основними характеристиками живий речовини планети є енергія, хімічний склад та сумарна біомаса.Енергія живої речовини біосфери насамперед проявляється у здатності організмів до здійснення біохімічних процесів, розмноженні, поширенні. Речовину та енергію для цього вони дістають з навколишнього середовища. У результаті постійного і безперервного обміну з навколишнім середовищем, різні хімічні елементи надходять у живі істоти, можуть у них накопичуватись, виходячи з організму лише через певний час або зберігаючись у ньому протягом усього життя, при цьому значно перетворюючи довкілля, бо хоча до складу живих істот і входять ті самі хімічні елементи, що й до неживих об'єктів, в живих істотах і неживій природі вони знаходяться в різних співвідношеннях. У процесі діяльності біосфери жива речовина здатна накопичувати сонячну світлову енергію, перетворюючи її в енергію хімічних зв'язків. Сумарна первинна продукція автотрофних організмів визначає біомасу біосфери в цілому.?Як пов'язані між собою основні характеристики живої речовини?для самостійного вивченняПостійний колообіг речовин і потік енергії забезпечує функціонування біосфери як цілісної системи.Основні характеристики живої речовини Крім того, жива речовина біосфери виконує різноманітні біохімічні функції: газову, окислювально-відновну, концентраційну, які пов'язані з процесами обміну речовин живих істот. Газова функція живої речовини полягає у впливі живих організмів у процесі своєї життєдіяльності на газовий склад атмосфери, Світового океану та ґрунту. Всі аеробні істоти під час дихання поглинають кисень і виділяють вуглекислий газ, тоді як зелені рослини та ціанобактерії в процесі фотосинтезу, навпаки, поглинають вуглекислий газ і виділяють кисень. Життєдіяльність організмів, наприклад бактерій, може впливати на концентрацію інших газів (сірководню, метану, азоту тощо). Окислювально-відновна функція полягає в тому, що за допомогою живих організмів у ґрунті, воді та атмосферному повітрі окислюються (наприклад, залізобактерії здатні окислювати сполуки заліза, сіркобактерії - сполуки сірки, тощо) або відновлюються (наприклад, денітрифікуючі бактерії здатні відновлювати нітрати та нітрити до молекулярного азоту або його оксидів) певні сполуки. Концентраційна функція полягає у поглинанні живими істотами певних хімічних елементів з навколишнього середовища і накопиченні їх у своїх організмах. Так, молюски, форамініфери, десятиногі раки, хребетні тварини можуть накопичувати в своїх організмах неорганічні сполуки кальцію та фосфору, радіолярії - стронцію та кремнію, бурі водорості - йоду, тощо. Біохімічні функції живої речовини ВИСНОВКИЗа період історичного розвитку Землі сформувалися оболонки: літосфера, гідросфера та атмосфера. Частина цих оболонок, населена живими організмами, називається біосферою, яка становить собою сукупність усіх біогеоценозів Землі, єдину екосистему вищого порядку. Біосфера займає всю товщу гідросфери, верхні шари літосфери та нижні — атмосфери.Сукупність всіх організмів нашої планети - жива речовина біосфери - забезпечує постійний колообіг речовин та потік енергії, здійснює значну біогеохімічну роботу з перетворення оболонок Землі. Перевір себе! І РІВЕНЬ (4 бали)Виберіть із запропонованих суджень правильні1. Біосфера - це сукупність усіх біогеоценозів.2. Біосфера - це відкрита система.3. Жива речовина в біосфері виконує біогеохімічні і концентраційні функції.4. Вищий рівень організації життя на Землі - биогеоценотичний.5. Нижня границя існування живих істот проходить у літосфері на глибині 2 - 3 км.6. Людина - частина біомаси біосфери.7. Живі організми, регулюючи круговорот речовин, служать могутнім геологічним фактором, що перетворює поверхню нашої планети.8. Весь кисень атмосфери утворений у результаті процесу життєдіяльності автотрофних організмів. ІІ РІВЕНЬ ( 8 балів)Установите відповідністьА - Біосфера.Б - Функції живої речовини.В - Роль живої речовини.Г - Ґрунт. Д - Біоенергетичні проблеми.І - В.И. Вернадський.К - Біогенна міграція.Л- Автотрофні організми.1. Оболонка Землі, що населена живими організмами.2. Академік, основоположник біогеохімії.3. Хімічні перетворення речовин і енергії, зв'язані з ростом, розмноженням і переміщенням живих організмів у просторі.4. Верхній шар суші, утворений під впливом рослин, тварин, мікроорганізмів і клімату з материнських гірських порід, на яких він знаходиться.5. Людина намагається використовувати нетрадиційні джерела енергії: енергію Сонця, тепло земних надр, теплову і механічну енергію Океану.6. Підтримуючи сприятливі умови і придушуючи негативні впливи, людина може регулювати продукування біомаси, домагаючись його максимального росту.7. Круговорот елементів, що входять до складу живих організмів.8. Весь кисень атмосфери утворений завдяки діяльності... ІІІ РІВЕНЬ ( 12 балів)Виберіть вірну відповідь 1. Життя можна знайти: а) у будь-якій точці біосфери; б) у будь-якій точці Землі; в) у будь-якій точці біосфери, крім Антарктиди й Арктики.2. Основна відмінність біосфери від інших оболонок Землі полягає в тім, що: а) у біосфері не відбувається геохімічних процесів, а йде тільки біологічна еволюція; б) у біосфері використовуються інші джерела енергії; в) геологічна і біологічна еволюція йдуть одночасно.3. До якої функції живої речовини можна віднести процеси фотосинтезу: а) до газового; б) до окислювально-відновній; в) до концентраційної; г) до всіх перерахованих функцій; д) до функцій а) і б).Що є обмежуючим чинником, у більшому ступені перешкоджаючим існуванню життя у верхніх шарах атмосфери? а) склад повітря; б) температура; в) ультрафіолетове випромінювання; г) вологість.5. Які з екологічних факторів максимально швидко впливають на зміни біосфери: а) абіотичні; б) антропогенні; в) біотичні.6. Виберіть основні фактори середовища, від яких залежить процвітання організмів в океані: а) приступність води; б) кількість опадів; в) прозорість середовища; г) рН середовища; д) солоність середовища; е) швидкість випару води; ж) концентрація в середовищі вуглекислого газу.7. Який з факторів, що впливають на атмосферу, найбільш постійний? а) тиск; б) прозорість; в) газовий склад; г) температура.8. Чому необхідний приплив енергії в біосферу ззовні? а) тому що вуглеводи, що утворилися в рослині служать джерелом енергії для інших організмів; б) тому що в організмах відбуваються окисні процеси; в) тому що організми руйнують залишки біомаси.9. Життя організмів у ґрунті швидше за все може обмежуватися: а) кількістю проникаючого світла; б) кількістю вуглекислого газу в ґрунті; в) кількістю наземної рослинності; г) кількістю опадів, що випадають.10. Весь кисень атмосфери утворений завдяки діяльності: а) автотрофних організмів; б) гетеротрофних організмів; в) і автотрофних, і гетеротрофних організмів.