Қарастырылатын сұрақтар: биосфера, биома, биота

Қарастырылатын сұрақтар: биосфера, биома, биота.

Мақсаты: Биосфера туралы түсінік беру;

1. Тірі организмдердің жер бетінде жаппай таралуы.

2. Жер бетінде тіршіліктің пайда болуы – биосфераның пайда болуы.

3. Жер бетінде кейінгі 4 млрд жыл бойы орын алған табиғи апаттар.

Жер - тіршілік бесігі. Онда тіршілік дамуы және оның ең сатысы адам тіршілігі үшін қолайлы жағдайлар бар. Жер бетінде тіршіліктің пайда болуына қолайлы жағдайлар болып Күннен ара қашықтығы, өз осінен айналу жылдамдығы, атмосфера, гидросфера және топырақтың болуы есептеледі. Тек Жер планетасында ғана өсімдіктер өсуіне және дамуына қолайлы болатын құнарлы топырақ қабаты бар, жасыл өсімдіктер күн энергиясын пайдалана отырып топырақтан қоректік элементтер мен суды сіңіріп ауадағы көмір қышқыл газы қатысуымен фотосинтез кезінде неорганикалық заттардан органикалық заттар синтездейді. Осы процесс кезінде атмосфераға бос оттегі бөлініп шығады. Осы жағдайлар жер планетасында түрлі организмдердің, соның ішінде ең жоғары сатыда тұратын адам тіршілігі үшін қолайлы болып саналады.

Атап өткендей Жер планетасы Күн жүйесінің үшінші планетасы. Оның орбитасы Күннен шамамен 150 млн км (149,6 млн.км) шамасында. Жерге тек Күн сәулесінің мардымсыз бөлігі ғана жетеді. Осы келіп жеткен Күн сәулесінің өзі тірі организмдер тіршілігіне қолайлы. Осындай қашықтық қана Жер бетінің өте тез қызынуынан немесе өте суық болып салқындауынан сақтап тұрады. Меркурий планетасында температура 167^оК болса, Марста - 20^оК мөлшерінде. +15^оК болатын Жер планетасының температурасы тіршілікке қолайлы.

Жердің өз осіне айналуы әсерінен шамамен әрбір 24 сағат сайын күн мен түн мезгілдерінің ауысуы болады. Осы мерзім аралығы да Жер бетін күндіз тым қызынып кетуден, ал түнде тым салқындап кетуден сақтайды. Егер Жер өз осінен аз жылдамдықпен айналар болса планетаның бір жағында өте ыстық температуралы ауа райы, ал екінші жағында өте төмен температуралы салқын ауа райы байқалар еді.

Табиғаттағы процесстердің энергия көзі болып космостық энергия, соның ішінде күн сәулесі, Жердің ішкі энергиясы және адам әрекеті болып есептеледі.

Тек Жер планетасында ғана тіршілік пайда болуына қолайлы жағдайлар бар. Ғылыми мәліметтер бойынша қарапайым тірі ағзалар немесе прокариоттар 3 млрд жыл бұрын пайда болды. Тіршілік пайда болуы бұдан 3,5 млрд жыл бұрын байқалды. Алдымен мұхиттарда пайда болып, кейіннен құрлыққа таралды.

Биосфера бірден пайда болған жоқ. Ғалымдардың пікірі бойынша Жердің планета болып жаралғанына 4,5 жыл болған.

Ең алдымен пайда болған Жер қабығы – литосфера. Ол өте көне заманнан бері қарай күні бүгінге дейін біртіндеп дамып келеді. Биосфераның ертеден бері қарай құралып келе жатқанын дәлелдейтін палеонтологиялық материалдар қарапайым тірі организмдердің қалдықтары жер қыртысының әрбір қабаттарынан табылады. Осы қабаттарға сүйене отырып, ғалымдар биосфераның негізгі пайда болу жолдарын анықтады. Геохронологиялық шкала бойынша жер планетаның дамуы төмендегідей эралардан тұрады:

архей→протерозой→палеозой→мезозой→кайнозой.

Биосфера адам пайда болғанға дейін де болған және адам тіршілік етпеген жағдайда да бола береді. Ал адам биосферадан тыс тіршілік ете алмайды. Бұны аксиома деп қабылдау керек. Адам пайда болғанға дейін биосфера өзі дамитын және өзін өзі реттейтін жүйе ретінде қалыптасты. Бұл механизм Космостан келетін энергия пайдаланып оны кейіннен планетаның биологиялық, биохимиялық, геофизикалық қабықтары арқылы энергияны қайта таратып белгілі бір биологиялық өнім пайда болуына негізделген.

Бұл процестің өзін өзі реттеуі стихиялық болды, бірақ бағытталған және тиімді болып саналады. Биосфера тіршілік формаларының күрделігіне, органикалық заттар, тірі биомасса, тамыр жүйелері жинақталуына байланысты күрделене берді.

Биосфера – өзін өзі реттейтін жүйе, ондағы барлық тірі заттар бір бірімен тығыз байланысты. Осы жүйенің пайда болуында 3 кезеңді бөліп көрсетуге болады:

1. Төменгі палеолит – жоғары палеолит. Планета биомассасы пайда бола бастады.

2. Жоғары палеолиттен ХХ ғасыр соңына дейін. Бұл уақытта адам әсері біртіндеп артуы салдарынан экологиялық кризистер пайда бола бастады, ірі жануарлардың көптегн түрлері жойылып кетті.

3. Ғылыми техникалық прогресс артуы байқалатын қазіргі кезге дейінгі уақыт. Осы кезеңде табиғатты тиімсіз пайдалану құбылыстары байқалады.

Алғаш рет катастрофалық құбылыстарға француз ғалымы, палеонтология мен салыстырмалы анатомияның негізін салушы Ж. Кювье (1769-1832) назар аударды.Ол Жер бисферасы даму барысында бірнеше орасан зор катастрофаларды басынан өткізді, бұл катастрофалар планетада тіршілік еткен бірнеше организмдер түрлерінің жойылып кетуіне себеп болды деп көрсетті.

Кювьенің катастрофизм туралы ілімі биостратиграфияның - Жер тарихындағы органикалық дүниенің бір түрлерінің екінші бір түрлермен қоршаған орта дамуымен тікелей байланыста заңды түрде алмасып отыратыны туралы ғылымның қалыптасуына үлкен әсер етті. М.Рауп пен Дж Сепкоски (1982) түрлердің жаппай жойылып кетуі туралы қолда бар мәліметтерді статистикалық өңдеуден өткізді. Осы мәліметтер бойынша фанерозой кезеңінде (570 млн жыл) біздің планетамызда бұндай оқиғалар бірнеше рет қайталанып, Жердің дамуының 600 млн дай жыл барысында әр 30±4 млн жыл сайын дүркін-дүркін байқалып отырғанын көрсетті. Бұл аралықта осындай критикалық 20 кезең болғанын анықтады.

Жер бетінде күн санап табиғат апаттары жиілеп барады. Мысалы бір жерлерде цинлондық жауылдар мен жауындар көбейсе, екінші бір жерде вулкандар атқылап жер сілкінеді.

Жердің геологиялық даму тарихында көптеген геологтар (Ж.Кювье т.б.) зерттеулері бойынша табиғи апаттар үлкен орын алатынын көрсетеді. А.Ф.Грачев мәліметтері бойынша (2000) соңғы 540 млн.жылдан бергі биосфераның дамуында байқалған табиғи апаттар мантияда байқалатын құбылыстар әсерінен пайда болатынын көрсетті. Бұл апаттар суда және құрлықта бір мезгілде пайда болып, биосферада күрт өзгерістер болуына әкелді. Ұдайы қайталанып тұратын апаттар эволюция жылдамдығын арттырады.

Табиғи апаттар экстремальды геофизикалық құбылыстар мен факторлар әсерінен пайда болады. Табиғи апаттарға су тасқыны, тропикалық циклондар, цунами, дауылдар, жер сілкіну, вулкан атқылау, құрғақшылық, сел, құйындар, үскіріктер, метеориттер түсуі, топырақ немесе қар көшкіндері, т.б. жатады. Ең көп адам өлімі су тасқынында байқалады.

Қазақстан Республикасында 2007 жылы 35887 табиғи және өндірістік сипаттағы төтенше оқиғалар тіркелді, 28667 адам зардап шекті, 4508 адам қайтыс болды, келтірілген материалдық шығын 4549,5 млн тенгені құрады.
Өзін-өзі тексеретін сұрақтар:

Өте қауіпті, әрі қоршаған ортаға елеулі әсер етіп, көп шығынға ұшырататын катастрофикалық апат болып есептелмейді?

Жер планета жасы?

Алғаш рет катастрофалық құбылыстарға назар аударған француз ғалымы?

Табиғи апаттардың бір бірімен байланыстылығын дәлелдеңіз.

Атмосферада байқалатын жойқын табиғи апаттарды атаңыз.

Құрлықта тіршілік ең алғаш рет қай дәуірде пайда болды?

Геологиялық эраларды ретімен ата.

Бұдан 250 млн жыл бұрын болған ең ежелгі біртұтас континент қалай аталады.

Жер-планетасының тіршілік бесігі болып не есептеледі?

№11 дәріс

Тақырыбы: Биосфера – адамзаттың тіршілік ортасы

Қарастырылатын сұрақтар

Дәріс мазмұны:

2. Геохимиялық барьерлер (тосқауылдар).

"Ландшафт" ұғымының анықтамасы - құрамындағы негізгі компоненттері бір-бірімен тығыз байланысты болатын табиғат географиялық комплексі. "Географиялық зоналылық" ілімінің негізін салған В.В.Докучаев.

Антропогенді ландшафттар түрі - Агроөндірістік, техногенді, қалалық.

Топырақ - өсімдік жүйесінде металлдар миграциясы топырақ типіне, оның гидротермиялық режиміне, гумус мөлшеріне, рН көрсеткіштеріне, карбонаттар мен катиондық алмасу сыйымдылығына, аналық жыныстар құрамына, өсімдіктер типіне, ауа райы жағдайлары және техногендік ластану түріне байланысты.

1961 жылы А.И. Перельман алғаш рет «геохимиялық барьер (тосқауыл)» терминін қолданды.

Қысқа қашықтықта химиялық элементтердің миграциясының артуы биогеохимиялық тосқауыл деп аталады.

Химиялық элементтердің топырақта таралуы, жинақталуы және өзгеруі геохимиялық тосқауылдар сипатына байланысты болатын бірнеше өзгерістерге байланысты. А.И.Перельман химиялық элементтердің миграциясы мен жинақталуына әсер ететін геохимиялық тосқауылдардың 4 түрін бөліп көрсетті:

а) физико-химиялық тосқауылдар (тотығу-тотықсыздану, сілтілік-қышқылдық, катионды-аниондық, адсорбциялық, термодинамикалық);

б) механикалық тосқауылдар (минералдар мен тау жыныстары бөлшектерінің мөлшері, осы бөлшектерді тасымалдайтын беткі құрлық сулары мен жел жылдамдығы);

в) техногендік тосқауылдар;

г) биогендік тосқауылдар (тірі организмдер арқылы элементтердің қайта таралуы);

Топырақтың қарашірінді (гумус) қабаты геохимиялық тосқауыл болып саналады.

Биологиялық тосқауылдар әрекеті топырақ буферлігімен тығыз байланысты.

Адсорбциялық қасиеттері жоғары болатын топырақтарда ластағыш заттар топырақтың беткі қабатында тұтылып қалады. Бұл әсіресе карбонатты сазды топырақтарға тән.
Өзін-өзі тексеретін сұрақтар:

1961 жылы А.И. Перельман алғаш рет қолданған термин қалай аталады?

Геохимиялық барьерлер (тосқауылдар) мөлшеріне қарай бөлінеді?

"Геохимиялық барьер" терминін 1961 жылы алғаш қолданған ғалымды атаңыз.

Биосфераның қайтымдылық (қалпына келу) заңын 1957 жылы негіздеген ғалым?

№12 дәріс, 1 кредит сағат

Қарастырылатын сұрақтар

Дәріс мазмұны:

2. Ноосфералық ойлау және технологиялар.

Адамның қоршаған ортаға әрекеті қазіргі уақытта биосфера деңгейінен шықты. Техногенез және техносфера пайда болды. Адамның өндірістік қызметі нәтижесінде табиғат компоненттерінің өзгеріске ұшырауы техногенез деп аталады.

Техногенез дегеніміз табиғи және адамды қоршаған ортада материалдық даму және техника дамуы нәтижесінде пайда болған өзгерістер. Техносфера – адамның техникалық құралдар көмегімен тура және жанама әсерінен өзгерген биосфера бөлігі, немесе адамның техникалық әрекетінің аймағы, географиялық қабықты тұтас қамтиды. Техносфера шекарасы бірте-бірте ұлғаюда. Соңғы есептеулер барлық техникалық жүйелер массасы (машина, завод, фабрика және олар пайдаланатын заттар) планетаның тірі массасынан әлдеқайда басымдығын, ал техногенез өнімдері табиғи экожүйелердің өнімділігінен де артық болатынын көрсетті (кесте 17.1).

Қазіргі биосфера мен техносфераның өзара әрекеттесу процесінде экосфера түзіледі.

(Т.А.Акимов, А.П.Кузьмин, В.В.Хаскин мәліметтері бойынша, 2001)

Биосфераның міндетті түрде ноосфераға айналуы және адам - табиғат жүйесінің дамуында адам санасының басты роль атқаратыны туралы В.В.Вернадский қорытынды жасаған.

«Адамзат, тұтасымен алғанда қуатты геологиялық күшке айналып отыр. Оның өз ойы мен еңбегінің алдында негізінен емін-еркін ойлай алатын адамзаттың мүддесі үшін биосфераны қайта қүру мәселесі тұр» деп табиғат пен адам арасындағы өзара тығыз байланысты үйлесімді түрде жүргізу қажеттігін көрегендікпен ескертті.

В.И.Вернадскийдің "Ноосфера" заңдылығында адам-табиғат жүйесінің дамуында адам санасының басты роль атқаратыны туралы қорытынды жасалды.

Ноосферада техногенді миграция басым болады.

Ноосфера пайда болуына қажетті жағдайлар:

1. Адамның планетада мекендеуі.

2. Мемлекеттер арасында байланыстың жаңа формалары пайда болуы.

3. Жер бетінде мемлекеттердің арасындағы байланыстың соның ішінде саяси нығаюы.

4. Биосферада өтетін басқа геологиялық процесстермен салыстырғанда адамның геологиялық әрекетінің басымдығы.

5. Биосфера шекарасының ұлғаюы және космосты игеру.

6. Энергияның жаңа көздерін ашу.

7. Жер бетіндегі барлық нәсілдер мен діндердің теңдігі.

8. Сыртқы және ішкі саясат мәселелерін шешуде бұқара ролінің артуы.

9. Қоғамдық және мемлекеттік тұрғыдан ғылымның дамуына жағдай жасау, ғылыми ізденістерді діни, философиялық, саяси ағымдардан сақтау;

10. Еңбекші халықтың әл-ауқатының артуы.

11. Саны артып келе жатқан халықтардың барлық материалдық, эстетикалық және рухани қажеттіліктерін қанағаттандыру мақсатында Жердің алғашқы табиғатын саналы өзгерту

12. Қоғамда соғыстың болмауы.

Сонымен қорыта айтқанда - қоршаған орта күйінің эволюциясының басты бағыты болып биосфера - техносфера - ноосфера саналады.
Өзін-өзі тексеретін сұрақтар:

Биосфераның антропогенді ластану түрлері.

Адамдардың биосфераға оң әсері.

Қазіргі уақытта Жер бетіндегі халық саны қанша?

Адам денсаулығына зиянды әсер ететін факторлар арасында 1-орында тұр?

Ғылыми мәліметтер бойынша қарапайым тірі ағзалар немесе прокариоттар қашан пайда болды?

№13 дәріс

Тақырыбы: Тірі организмдерге әсер-ықпал етуші табиғи факторлар