Биология, полный курс для 9 класса

Биосфера. Учение Вернадского о биосфере. Круговороты веществ

1. Биосфера – глобальная экосистема

Биосфера – это оболочка Земли, заселенная живыми организмами и преобразованная их деятельностью. Она включает в себя:

• Атмосферу (нижние слои, где летают птицы и микроорганизмы),

• Гидросферу (все водные пространства, включая океаны, реки, подземные воды),

• Литосферу (верхние слои почвы и горные породы, где обитают бактерии, грибы, корни растений).

Границы биосферы определяются условиями, при которых возможна жизнь: наличие воды, кислорода, оптимальной температуры.

2. Учение В. И. Вернадского о биосфере

Русский ученый Владимир Иванович Вернадский (1863–1945) разработал учение о биосфере, в котором выделил ключевые идеи:

1. Биосфера – целостная система, где живые организмы взаимодействуют с неживой природой.

2. Живое вещество (совокупность всех организмов) играет главную роль в преобразовании планеты.

3. Функции живого вещества:

   • Энергетическая (поглощение солнечной энергии через фотосинтез),

   • Газовая (выделение кислорода, углекислого газа),

   • Концентрационная (накопление химических элементов, например, кальция в раковинах моллюсков).

4. Ноосфера – этап развития биосферы, когда разумная деятельность человека становится главным фактором изменений.

3. Круговороты веществ в биосфере

Жизнь на Земле поддерживается благодаря круговоротам веществ – циклическим процессам перемещения химических элементов между живыми организмами и окружающей средой.

3.1. Круговорот углерода

Углерод – основа органических веществ. Его круговорот включает:

1. Фотосинтез – растения поглощают CO₂ и синтезируют органические вещества.

2. Дыхание – организмы выделяют CO₂ при расщеплении глюкозы.

3. Горение (лесные пожары, сжигание топлива) – выделение CO₂.

4. Разложение органики бактериями и грибами.

5. Накопление в виде ископаемого топлива (уголь, нефть).

Влияние человека: сжигание топлива увеличивает концентрацию CO₂ → парниковый эффект → глобальное потепление.

3.2. Круговорот азота

Азот необходим для синтеза белков и ДНК. Его круговорот включает:

1. Азотфиксация – бактерии (клубеньковые, цианобактерии) превращают атмосферный азот (N₂) в формы, доступные растениям (NH₃, NO₃⁻).

2. Поглощение растениями – азот входит в состав белков.

3. Потребление животными – через пищу.

4. Разложение – после гибели организмов азот возвращается в почву.

5. Денитрификация – бактерии восстанавливают нитраты до N₂, который уходит в атмосферу.

Роль человека: использование азотных удобрений → загрязнение водоемов (цветение водорослей).

4. Вывод

Биосфера – динамичная система, где живые организмы и неживая природа взаимосвязаны. Деятельность человека нарушает естественные круговороты, поэтому важно бережно относиться к окружающей среде.

Вопросы для самоконтроля:

1. Какие оболочки Земли входят в состав биосферы?

2. Назовите основные функции живого вещества по Вернадскому.

3. Опишите этапы круговорота углерода.

4. Как бактерии участвуют в круговороте азота?

5. Какое влияние оказывает человек на биосферу?