Добавить в избранное
  • Москва: (495) 987-41-36
  • Петербург: (812) 448-53-35
  • Волгоград: (8442) 98-61-61
  • Регионы: (917) 330-29-59
Заказ диплома на Росдипломе. Дипломные работы с гарантией качества!
Наша репутация — это наша история!

Помогаем с разработкой ВУЗовских учебных работ любого уровня сложности, дипломные и магистерские, курсовые работы, рефераты и контрольные. Решим непосильные задания и напишем отчеты по практике. Все что нужно занятому студенту.

 

Тема: ЧЕЛОВЕК, БИОСФЕРА И КОСМИЧЕСКИЕ ЦИКЛЫ

СОДЕРЖАНИЕ

1. ЧЕЛОВЕК И БИОСФЕРА...................................................................... 3

2. БИОСФЕРА И КОСМИЧЕСКИЕ ЦИКЛЫ......................................... 5

3. УЧЕНИЕ О БИОСФЕРЕ ВЕРНАДСКОГО.......................................... 9

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ........................................................................ 14

1. ЧЕЛОВЕК И БИОСФЕРА

Всестороннее изучение природы естествознанием показывает, что живые организмы и среда их обитания сосуществуют в по­стоянном взаимодействии, растения и животные существуют в тесной взаимосвязи с окружающей неживой природой и други­ми организмами. В этой совокупности взаимосвязей живая при­рода представляет собой специфическую сферу действительно­сти, целостную систему, похожую на единый живой организм, который родился вместе с Землей и который вместе с ней посто­янно эволюционирует. Планетарные масштабы этой системы и одновременно ее схожесть с живым организмом позволяют рас­сматривать ее как особый уровень организации живой материи, получившей название биосферы.

Исходной основой существования биосферы и происходя­щих в ней биогеохимических процессов является астрономиче­ское положение нашей планеты, и в первую очередь ее расстоя­ние от Солнца и наклон земной оси к плоскости земной орбиты. Это пространственное расположение Земли в основном определяет климат на планете, а последний, в свою очередь, жизненные циклы всех существующих на ней организмов. Основным источником всех геологических, химических и биологических процес­сов на нашей планете является Солнце. Среди космических фак­торов особенно серьезное влияние на биосферу оказывают природно-радиационный фон и магнитные поля.

Природно-радиационный фон слагается из трех компонен­тов:

•  природные радионуклиды (уран, торий);

•  продукты их радиоактивного распада, которые находятся но всех элементах земной коры, в почве, в воде, в атмосфере и погллощаются всеми живыми организмами;

•  высокоэнергетические излучения, попадающие на Землю из  космического пространства в виде потока фонового излучения.

Биосфера также погружена в океан электромагнитных полей космического, земного и биогенного происхождения. Практически все процессы жизнедеятельности связаны с электромагнит­ными полями, диапазон которых лежит в широком интервале длинных волн. Многие фундаментальные биологические процессы невозможны без переноса электрических зарядов, вызывающих маг­нитное поле, поэтому любой организм представляет собой генератop электромагнитных сигналов.

Еще В.И. Вернадский писал, что Солнцем в корне переработан и изменен лик Земли, пронизана и охвачена вся биосфера. Более того, в самой биосфере происходит превращение солнечной энергии в новые формы земной свободной энергии (биогеохими­ческую энергию живого вещества биосферы), которая в корне меняет историю и судьбу нашей планеты. Таким образом, земная жизнь не является чем-то случайным. Напротив, она входит в космопланетарный механизм биосферы.

Более подробно солнечно-земные связи рассмотрел последователь Вернадского, основатель гелиобиологии Александр Леонидович Чижевский.

 Он отмечал, что все самые разнообразные и разнохарактерные явления на Земле — и химические превращения земной коры, и динамика самой планеты и составляющих се частей (атмосферы, гидросферы и литосферы) — протекают под непосредственным воздействием Солнца. Оно служит основным (наряду с космическими излучениями и энергией радиоактивного распада в недрах Земли) источником энергии, причиной всего на Земле — от легкого ветерка и произрастания растений до смерчей, ураганов и умственной деятельности человека.








2. БИОСФЕРА И КОСМИЧЕСКИЕ ЦИКЛЫ

Связь между циклами солнечной активности и процессами в биосфере была замечена еще в XVIII в. Тогда английский астроном В. Гершель обратил внимание на связь между урожаями пшеницы и числом солнечных пятен. В конце XIX в. профессор Одесского университета Ф.Н. Шведов, изучая срез ствола столетней акации, обнаружил, что толщина годичных колец изменяется  каждые 11 лет, как бы повторяя цикличность солнечной активности. Но лишь в XX в. удалось понять, что солнечная активность свя­зана с электромагнитными и другими колебаниями мирового  пространства. Установил этот факт Чижевский, который обобщил опыт предшественников и подвел под эти эмпирические данные твердую научную базу. Он считал, что Солнце диктует ритм большинства биологических процессов на Земле, и, когда на нем oбразуется много пятен, наблюдаются хромосферные вспышки  и усиливается яркость короны (это характерно для периодов активного Солнца), на нашей планете разражаются эпидемии, усили­вается рост деревьев, особенно активно размножаются вредители сельского хозяйства и микроорганизмы — возбудители различных болезней. К такому заключению Чижевский пришел, изучая гра­фики солнечной активности и активности биосферы путем нало­жения их друг на друга.

Сегодня основная масса ученых едины во мнении, что человек и человечество составляют часть живого вещества нашей плане­ты. Это означает, что люди также подвержены действию космиче­ских энергий и солнечной радиации. Например, человеческий ор­ганизм, так же как организмы других животных, «подстраивает­ся» к ритмам биогеосферы, прежде всего суточным (циркадным) и сезонным, связанным со сменой времен года.

Обмен веществ у человека протекает в наследуемом из поко­ления в поколение циркадном ритме. В настоящее время счита­ется, что около 40 процессов в человеческом организме подчине­но строгому циркадному ритму. Например, еще в 1931 г. была ус­тановлена цикличность в функционировании печени человека. У людей, ведущих нормальный образ жизни и питающихся три раза в день, в первую половину дня печень выделяет наибольшее количество желчи, которая необходима для переваривания жиров и белков, расходуя запасенный гликоген и превращая его в про­стые разновидности сахара. Она отдает воду, образуя много моче­вины, и накапливает жиры. Во второй половине дня печень начи­нает усваивать сахара, накапливая гликоген и воду. Объем ее кле­ток увеличивается в 3 раза.

На протяжении суток циклично колеблется содержание ге­моглобина в крови, максимум его приходится на 11 — 13 часов, а минимум — на 16 — 18 часов. Суточным колебаниям подвержено содержание в крови калия, магния, натрия, кальция, железа. Но­чью повышается количество солей магния, а в мозговой жидко­сти — солей калия. Оба эти соединения гасят нервно-мышечную возбудимость. По суточному графику работает вегетативная нервная система. Статистика утверждает, что даже рождение и смерть чаще случаются в темную часть суток, около полуночи.

Вся живая природа чутко реагирует на сезонные изменения окружающей температуры, интенсивность солнечного излуче­ния — весной покрываются листвой деревья, осенью листва опада­ет, затухают обменные процессы, многие животные впадают в спячку и т. д. Человек здесь не исключение. На протяжении года у него меняется интенсивность обмена, состав клеток тканей, при­чем эти колебания различны в разных климатических поясах.

Так, в южных районах (Сочи) содержание гемоглобина и ко­личество эритроцитов, а также максимальное и минимальное дав­ление крови в холодный период возрастают на 20% по сравнению с теплым периодом времени. А в условиях Севера наибольший процент гемоглобина обнаружен у большинства обследованных жителей в летние месяцы, а наименьший — зимой и в начале весны.

Циклы солнечной активности оказывают свое влияние и на жизнедеятельность человека. Так, обработав материал по вспыш­кам возвратного тифа в Европейской России с1883по1917 гг., а также данные по холере в России с 1823 по 1923 гг. и данные по активности Солнца, Чижевский пришел к выводу, что эти земные явления наступают синхронно с изменениями,  происходящими в разных солнечных сферах. На основании построенных им графи­ков он еще в 1930 г. предсказал, что в 1960 — 1962 гг. произойдет эпидемическая вспышка холеры, что действительно случилось в странах Юго-Восточной Азии.

То, что состояние солнечной активности небезразлично для жизни на Земле, показывает и увеличение числа случаев зараже­ния чесоткой в 1968 г. и неожиданно подскочившее число заболе­ваний клещевым энцефалитом и туляремией на вершине макси­мума векового цикла солнечной активности в 1957 г. (несмотря на проводившуюся, как и в прошлые годы, вакцинацию населения). Таким образом, мы обнаруживаем явную взаимосвязь человека с  растительным и животным миром, в котором все жизненные циклы — заболевания, массовые перекочевки, периоды бурного раз­множения млекопитающих, насекомых, вирусов — протекают син­хронно с 11-летними циклами солнечной активности, как и чере­дование грозовой и спокойной летней погоды, большего и мень­шего производства растительной массы...

Гематологи пришли к выводу, что в годы максимума солнеч­ной активности норма свертывания крови у здоровых людей уве­личивается вдвое, а так как у сердечно-сосудистых больных спо­собность несвертываемости крови угнетена, то при увеличении солнечных пятен учащаются инфаркты, инсульты. Поэтому сего­дня никого не удивляет, когда в СМИ сообщают о неблагоприят­ных днях, в которые люди, больные хроническими заболевания­ми, должны вести себя с осторожностью.

Приведенные факты позволяют нам говорить о влиянии кос­моса на физиологические процессы в отдельном человеческом ор­ганизме. Но ведь одновременно человек является частью человече­ства, общественного организма, который также подвержен влия­нию солнечной активности. Чижевский попытался установить взаимосвязь 11-летних солнечных циклов с насыщенностью ис­торическими событиями разных периодов человеческой истории. В результате своего анализа он сделал вывод, что максимум обще­ственной активности совпадает с максимумом солнечной актив­ности. Средние точки течения цикла дают максимум массовой деятельности человека, выражающийся в революциях, восстани­ях, войнах, походах, переселениях, указывают на начала новых ис­торических эпох в истории человечества. В крайних точках тече­ния цикла напряжение общечеловеческой деятельности военного или политического характера понижается до минимального пре­дела, уступая место созидательной деятельности и сопровождаясь всеобщим упадком политического и военного энтузиазма, миром и спокойной творческой работой в области государственного строительства, науки и искусства. По подсчетам Чижевского, во время минимума солнечной активности социальная активность составляет не более 5%, во время максимума — достигает 60%.


3. УЧЕНИЕ О БИОСФЕРЕ ВЕРНАДСКОГО

По мнению Beрнадского, появление и существование человека в биосфере определяет высшую ступень ее развития. Само появление человека  представляет переход от простого биологического приспособления живых организмов к разумному поведению и целенаправленному изменению окружающей среды разумными существом Живое вещество планеты при этом активно приспосабливается к новым условиям существования в природе. Происходит внезапное совместное влияние природы на человека и человека природу, и человек теперь несет ответственность за эволюцию жизни.

Существуют два основных определения понятия «биосфера», одно из которых известно со времени появления в науке данного термина. Это понимание биосферы как совокупности всех живых организмов на Зем­ле. Ученик Докучаева, создателя учения о почвах, В. И. Вернадский, изучавший взаимодействие живых и неживых систем, выдвинул прин­цип неразрывной связи живого и неживого, переосмыслив понятие био­сферы. Он понимал биосферу как сферу единства живого и неживого.

Такое толкование определило взгляд Вернадского на пробле­му происхождения жизни на Земле. Рассматривались следующие варианты: 1) жизнь возникла до образования Земли и была занесена на нее; 2) жизнь зародилась после образования Земли; 3) жизнь заро­дилась вместе с формированием Земли. Вернадский придерживался последней из этих точек зрения и считал, что нет убедительных на­учных данных о том, что живое когда-либо не существовало на на­шей планете. Иными словами, биосфера была на Земле всегда.

Биосфера (греч. bios — жизнь, sphaira — шар) — оболочка Земли, населенная живыми организмами и преобразованная ими. Биосфера тесно связана со всеми другими земными оболочками, является следствием прежде всего биогеохимического круговорота, который обеспечивается солнечной энергией. В биосфере организ­мы и среда их обитания вследствие длительного взаимодействия друг с другом образуют целостную систему, находящуюся в дина­мическом равновесии.

Биосфера, согласно Вернадскому, включает в себя следующие составные  части.

1.  Живое вещество, образованное совокупностью организмов.

2.  Биогенное вещество, которое создается в процессе жизнеде­ятельности организмов (газы атмосферы, каменный уголь, нефть, известняки и т.д.).

3.  Косное вещество, которое формируется без участия живых организмов (в результате движения земной коры, деятельнос­ти вулканов, метеоритов).

4. Биокосное вещество, представляющее собой совместный ре­зультат жизнедеятельности организмов и небиологических про­цессов (почвы).

Вернадский сформулировал основные принципы организации биосферы в целом. Сначала выделим два биогеохимических принципа.

1. Геохимическая энергия живого вещества в биосфере (вклю­чая человека как высшее наделенное разумом существо) стремится и максимальному проявлению.

2.  В ходе эволюции видов живых организмов выживают организ­мы, которые своей жизнедеятельностью максимально увеличивают биогенную геохимическую энергию.

Вернадский осуществил оценки количества живого вещества в биосфере, на основании которых сформулировал следующий прин­цип: на протяжении всей истории Земли количество живого вещества в биосфере было практически постоянным.

В настоящее время человек нарушил свое равновесие с биосферой. Пока человек (и крупные животные) в своем потреблении  продуктов биосферы не превышали 1 % их общего количества, биосфера находилась в динамическом равновесии с другими земными оболоч­ками. Современный человек потребляет на свои нужды уже более 7%. продуктов биосферы и существенно нарушает ее естественный баланс. Например, уже изменилось соотношение запасов углерода в атмосфере и на суше, разность между синтезом и разложением органи­ческих веществ стала в сотни раз больше, чем было первоначально.

 Биосфера уже не справляется со своей функцией стабилиза­ции, и скоро эту функцию человечеству придется взять на себя. В конце концов, когда вся система жизни и среды станет управ­ляться человеком, тогда биосфера превратится в ноосферу. Но тог­да основная часть энергетических и трудовых затрат уйдет на ста­билизацию окружающей среды (по некоторым оценкам — более 99%). На поддержание и развитие цивилизации останется всего лишь несколько процентов (или даже менее 1%).

Существуют различные точки зрения относительно времени возникновения биосферы. Согласно одной из них (концепция В. И. Вернадского), биосфера возникла на самой ранней стадии развития планеты Земля и имеет возраст, близкий к возрасту Зем­ли (приблизительно 4,6 млрд. лет). По Вернадскому, переход от неживого вещества к простейшим формам живого занял незначи­тельный (в геологическом масштабе) отрезок времени — не более 200 лет. Характерными чертами биосферы, в рамках концепции Вернадского, являются следующие:

1.  Биосфера возникла сразу как совокупность биогеоценозов. Живое вещество сформировалось как совокупность сложных живых организмов.

2.  Первичные организмы способны обеспечить все основные процессы (биохимические, биологические), происходящие в оболочках Земли.

3. Живые организмы обеспечивают миграцию химических эле­ментов в земной коре.

Согласно другой точке зрения, биосфера сформировалась на определенном этапе развития Земли. Сначала был этап предоболочек, затем сформировались основные земные оболочки и лишь потом появилась биосфера.

Под биосферой, таким образом, Вернадский понимал тонкую оболочку Земли, в которой все процессы протекают под прямым воздействием живых организмов. Биосфера располагается на стыке литосферы, гидросферы и атмосферы, располагаясь в диапазоне от 10 км в глубь Земли до 33 км над Землей.

Занимаясь им же созданной биогеохимией, изучающей распределение химических элементов по поверхности планеты, Вернадский пришел к выводу, что нет практически ни одного элемента таблицы Менделеева, который не включался бы в живое вещество.   Вернадский подчеркивал также важное значение энергии и называл живые организмы механизмами превращения энергии.

Детальное обоснование теоретические представления В.И. Вернадского и А.Л. Чижевского получают в наши дни.  Так, исследования нашей космонавтики:

  1. Позволили открыть новые многочисленные данные о связи земных и космических процессов.

2. Радикально повлияли на способы осуществления астрофизических и астрономических наблюдений и от­крытий.

3.  Привели к своеобразной научной революции в аст­рофизике.

Так, например, в 60-х гг. были открыты квазары — космические объекты с грандиозным по энергетичес­кой мощи уровнем излучения (излучают в десятки раз больше энергии, чем самые мощные галактики), а так­же такие космические явления, как вспышки сверхно­вых. По современным астрофизическим представлени­ям, именно излучение сверхновых является главным источником космических лучей в Галактике. Они могут оказывать влияние, так как рентгеновский поток, исхо­дящий от сверхновых, может создавать в стратосфере Земли высокие концентрации окиси азота — разрушите­ля озонового слоя, являющегося экраном, предохраня­ющим все живое Земли от воздействия жесткого излу­чения Солнца.

Представления о различных формах взаимодействия живого вещества с космическими материально-энерге­тическими потоками приобретают все большее значе­ние также благодаря активно разрабатываемым гипоте­зам о существовании, по меньшей мере, в пределах на­шей Галактики всепроникающей общегалактической живой системы. Они указывают на присутствие огром­ного количества микроорганизмов в космическом про­странстве нашей Галактики. Исследования в этом на­правлении могут рассматриваться как свидетельство в пользу концепции, выдвигавшейся В.И. Вернадским о широком, космическим по масштабам, распростране­нии во Вселенной живого вещества, его космическом значении. 

Естественнонаучные гипотезы и факты показывают, что исследования взаимодействий, начатые трудами В.И. Вернадского и его последователей, представляют опережающие, перспективные направления в естествознании, постижении тайн природы.

По В.И. Вернадскому, наша планета и Космос представляются ныне как единая система, в которой жизнь, живое вещество связывают в единое целое процессы, протекающие на Земле с процессами космического ха­рактера. Согласно оценкам В.И. Вернадского, на протяжении всей истории Земли количество живого вещества  в биосфере было практически постоянным. Грандиозная картина общепланетарного развития включала в себя и появление человека- носителя Разума, который ускорил все процессы, развивающиеся на планете. Он говорил, что воздействие человека на природу растет столь быстро, что он превратиться в основную в основную геологическую силу и должен будет принять на себя ответственность за будущее развитие природы.






СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


1. Вернадский В.И. Биосфера и ноосфера. — М.: Наука, 1989.

2. Вернадский В.И. Философские мысли натуралиста.- М.: Наука, 1988.

3. Казначеев В.П.   Учение   В.И. Вернадского   о   биосфере   и ноосфере. — Новосибирск: Наука, 2005.

4. Концепции современного естествознания: Учебник / Под ред. В.Н. Лавриненко. - М.: ЮНИТИ, 2004.

5. Кузнецов В.Н, Идлис Г.М., Гущина В.Н. Естествознание. — М.: Агар, 2006.

6. Мамонтов Г.С., Захаров В.Б. Общая биология: Учебник. — М.: Высшая школа, 2003.

7. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. — М.: Гардарики, 2005.


Методы оплаты