Екологія як фундаментальна біологічна наука

Музика - це унікальний, універсальний засіб людського спілкування, яке долає кордони і час. За допомогою музики людина не просто має можливість розповісти про себе, свій внутрішній світ, свої почуття і переживання, але і може бути зрозумілий іншою людиною. «Музика не тільки фактор облагороджує, виховний. Музика - цілитель здоров'я »

Музика Моцарта, як ніяка інша, має великий вплив на лікування цілої низки серйозних хвороб і справляє надзвичайно сильний позитивний вплив на розвиток дитячої психіки, інтелекту і творчого початку.

За допомогою музичної психотерапії можна створити оптимальні умови для розвитку дітей, виховання у них естетичних почуттів і смаку, позбавлення від комплексів, розкриття нових здібностей.

Питання для закріплення матеріалу:

1. Охарактеризуйте цілі та завдання музичного виховання.

2. Охарактеризуйте особливості музики як мистецтва.

3. Яка роль музики в естетичному розвитку дитини, у формуванні його моральних якостей, розумових здібностей і фізичного здоров'я.

4. Який вплив робить музика Моцарта на психіку дитини.

4. Методика музичного виховання в дитячому садку: «Дошк. виховання »/ Н.А. Ветлугіна, І.Л. Дзержинська, Л.Н. Коміссарова і ін .; Під ред. Н.А. Ветлугиной. - 3-е изд. испр. і доп. - М. Просвітництво, 1989. - 270 с. нот.

Генрі Девід Торо 1858р вперше вживає термін екологія як "природознавство" у своїй книзі «Життя в лісі» про ідеальний існування людини в непорушених природних умовах.

Німецький біолог Ернст Геккель 1866 р запропонував термін екологія ( "ойкос" - будинок, і "логос" - наука) як наука про будинок, про господарюванні в ньому.

Сьогодні класична екологія - це біологічна наука, що вивчає організацію та функціонування надорганізменних систем різних рівнів: популяцій, біоценозів (спільнот), екосистем і біосфери. Екологію визначають також як науку, що досліджує закономірності життєдіяльності організмів (в будь-яких її проявах, на всіх рівнях інтеграції) в їх природному середовищі існування, з урахуванням змін, внесених в середу діяльністю людини.

Залежно від об'єкта дослідження і кута зору, під яким він вивчається, в екології сформувалися самостійні наукові напрямки.

За розмірності об'єктів вивчення екологію ділять на аутекологію (організм і його середовище), популяційної екологію (популяція і її середовище), сінекологію (спільноти та їх середовище), біогеоцітологію (вчення про екосистемах) і глобальну екологію (вчення про біосферу Землі).

Залежно від об'єкта вивчення екологію поділяють на екологію мікроорганізмів, грибів, рослин, тварин, людини, агроекологію, промислову (інженерну), екологію людини і т.п.

Класифікація екології по «середах» дослідження. водна, грунтова, повітряна і т.д.

Навколишнє середовище організму - це та частина природи, яка оточує живий організм і з якою він безпосередньо взаємодіє.

Живі організми на планеті освоїли такі місця існування: водну, наземну, повітряну і організмовому.

Об'єктом дослідження екології є біологічні макросистеми (популяції, біоценози, екосистеми), предметом - взаємодії і взаємозв'язку живих організмів між собою і з навколишнім середовищем.

До завдань екології входить:

1. Вивчення закономірностей організації життя, в тому числі в зв'язку з антропогенним впливом на природні системи і біосферу в цілому,

2. створення наукової основи експлуатації біологічних ресурсів, прогноз змін природи під впливом діяльності людини і управління процесами, що протікають в біосфері, збереження середовища проживання людини,

3. регуляція чисельності живих організмів,

4. екологічна індикація, індикація стану і забруднення природних середовищ.

Вчення про біосферу Землі - одне з найбільших і найцікавіших узагальнень сучасного природознавства. Воно є науковою основою для дослідження природних об'єктів і комплексного підходу при організації сучасного виробництва.

Землю нерідко порівнюють з космічним кораблем, а людини - з пасажиром. У безкрайніх просторах космосу, в певній частині Всесвіту, тільки одна Земля - ​​планета життя. І тільки на ній можуть жити люди. Системою життєзабезпечення для них є біосфера.

Біосфера (грец. «Біос» - життя, «сфера» - куля) - це оболонка Землі, в якій розвивається життя різноманітних організмів, що населяють поверхню суші, грунт, нижні шари атмосфери, гідросферу.

Володимир Іванович Вернадський (1863-1945) вперше зрозумів і науково обгрунтував єдність людини і біосфери. В.І. Вернадський - великий вітчизняний вчений, мінералог і кристалограф, один з основоположників геохімії і біогеохімії.

В. І. Вернадський дав кілька визначень біосфери, всюди підкреслюючи дві її відмінні риси. Перша: «Біосфера оболонку життя - область існування живої речовини». Друга: «Біосфера може бути розглянута як область земної кори, зайнята трансформаторами, що переводять космічне випромінювання в дієву земну енергію - електричну, хімічну, механічну, теплову і т.д.»

За В.И.Вернадскому, біосфера являє собою унікальну геологічну оболонку земної кулі, глобальну систему Землі, в якій геохімічні і енергетичні перетворення визначаються сумарною активністю живих організмів. Тісний зв'язок біотичної (живий) і абіотичного (неживої) складових екосистеми є головним принципом виділення її як цілісного утворення. Ключовими розділами науки про біосферу є уявлення про кругообіг речовини і потоках енергії.

Біосфера включає в себе:

Жива речовина - це вся сукупність живих організмів на планеті (рослини, тварини, мікроорганізми);

Жива речовина по своїй масі займає незначну частку в порівнянні з будь-якою з верхніх оболонок земної кулі. За сучасними оцінками, загальна кількість маси живої речовини в наш час так само 2420 млрд. Тонн.

Відсталу речовину - це сукупність тих речовин, в утворенні яких живі організми не беруть участь, наприклад, виверження вулканів гірські породи.

Биогенное речовина - це органо-мінеральні або органічні продукти, створені і перероблені живими організмами (торф, кам'яне вугілля, нафта, вапняки). Це джерело надзвичайно потужної потенційної енергії. Після утворення біогенного речовини живі організми в ньому малодіяльних.

Отже, біосфера - це та область Землі, яка охоплена впливом живої речовини. Життя на Землі - найвидатніший процес на її поверхні, який одержує цілющу енергію Сонця і вводить в рух чи не всі хімічні елементи таблиці Менделєєва.

Всі компоненти біосфери тісно взаємодіють між собою, складаючи цілісну, складно організовану систему, що розвивається за своїми внутрішніми законами і під дією зовнішніх сил, в тому числі космічних (сонячного випромінювання, гравітаційних і магнітних полів Сонця, Місяця та інших небесних тіл).

Розвиток млявої геосфери, тобто оболонки, утвореної речовиною Землі, відбувалося на ранніх стадіях існування нашої планети, мільярди років тому. Зміни вигляду Землі були пов'язані з геологічними процесами, що відбуваються в земній корі, на поверхні і в глибинних шарах планети, і знаходили прояв у виверженнях вулканів, землетрусах, зрушення земної кори, гороутворенні. Такі процеси відбуваються і зараз на неживих планетах Сонячної системи і їх супутниках - Марсі, Венері, Місяці.

З виникненням життя спочатку повільно і слабо, потім все швидше і значніше стало виявлятися вплив живої матерії на геологічні процеси Землі.

Діяльність живої речовини, що проник в усі куточки планети, привела до виникнення нового утворення - біосфери - єдиної системи геологічних і біологічних тіл і процесів перетворення енергії і речовини. Ці перетворення змінили вигляд і еволюцію Землі.

В результаті процесу фотосинтезу, діяльності зелених рослин утворився сучасний склад атмосфери, в ній з'явився кисень. На активність фотосинтезу істотно впливає концентрація вуглекислого газу в атмосфері, наявність вологи і тепла.

Сталі за мільйони років кругообіг енергії і речовин в біосфері саме підтримуються в глобальних масштабах, хоча локальні (місцеві) зміни структури і особливостей окремих екосистем, що складають біосферу, можуть бути значними.

Ще на ранніх етапах еволюції жива речовина поширилося по неживим просторах планети, яку займає доступні для життя місця. А в стародавні часи різні життєві форми і види рослин, тварин і мікроорганізми, гриби зайняли всю планету. Живе органічна речовина можна знайти і в глибинах океану, і на вершинах високих гір, і в льодах, і гарячих джерелах.

Таку здатність до поширення живої речовини В.І. Вернадський назвав «всюдностью» життя.

Вершиною еволюції живого на Землі з'явилася людина, яка як біологічний вид придбав не тільки свідомість, а й здатність виготовляти і використовувати в своєму житті знаряддя праці. З їх допомогою людство стало створювати штучне середовище свого проживання (поселення, житла, одяг, продукти харчування, машини і багато іншого). З цього часу еволюція біосфери вступила в нову фазу, де людський фактор став могутньою природною рушійною силою.

Стійкість біосфери забезпечується різноманіттям форм життя і багатофункціональністю живих істот. які підтримують круговорот речовин і енергії. Людство є невід'ємною частиною біосфери і не може не залежати від неї «ні на одну хвилину».

Біосфера Землі являє собою глобальну відкриту систему зі своїм «входом» і «виходом». Її «вхід» - це потік сонячної енергії, що надходить з космосу, «вихід» - вихід в «геологію».

Планета Земля характеризується наявністю трьох поверхневих геосфер - гідросфери, літосфери, атмосфери (рис. 1).

Нижня межа біосфери опускається на 2-3 км від поверхні на суші і на 1-2 км нижче дна океану.

Верхньою межею біосфери служить захисний озоновий шар, вище якого УФ випромінювання виключає існування життя. Загальна протяжність біосфери по вертикалі становить 33-35 км.

Екологія як фундаментальна біологічна наука

Малюнок 1 будова біосфери

У межах біосфери виділяється біогеосфери - «плівка життя», своєрідна оболонка земної кулі, де сконцентровано майже все живе речовина. Вона розташовується на кордоні поверхневого шару земної кори з атмосферою і у верхній частині водної оболонки Землі Товщина біогеосфери коливається від декількох метрів в степах і пустелях і до сотень метрів в горах і морях.

Гідросфера - водна оболонка Землі, вона включає в себе сукупність поверхневих вод, а також воду, що знаходиться в межах літосфери і атмосфери.

Гідросфера представлена ​​океанами, морями, озерами, річками і штучними водоймами. Найбільша глибина в західній частині Тихого океану досягає 11.5 км (Філіппінська западина).

Основна частина поверхневих вод укладена в Світовому океані, який займає 71% поверхні земної кулі і включає приблизно 96% загального запасу вільної води. Океанічні води містять значну кількість солей. Середня солоність океанічної води 3,5% або 35 г / л.

Частка прісних вод становить 2,5%, проте 70% цієї води зосереджено в льодовикових покривах.

У верхній частині земної кори знаходяться великі запаси підземних вод. Прісні води залягають до глибини 150-200 м, нижче вони переходять в солонуваті. Підземні води містять у собі також лід в товщі багаторічної мерзлоти.

Вода в атмосфері - це головним чином водяна пара і його конденсат (крапельки води і крижані кристали).

Поверхневі води по вертикалі діляться на три зони. Верхня зона - ефотіческая. визначається глибиною проникнення 1% сонячного світла падаючого на поверхню водойми. Цього світла достатнього для фотосинтезу, який можливий в океані на глибинах до 100 м. В ефотіческой зоні живуть фотосинтезуючі організми. Нижня зона - афотіческая. У цю зону світло не проникає, тут живуть живі організми, які використовують готові органічні речовини, синтезовані організмами ефотіческой зони. Між ними розташовується дісфотіческая зона. Тут мешкають деякі форми червоних синьо-зелених водоростей.

У глибоких западинах, заповнених сірководнем, мешкають особливі бактерії, що використовують сірководень - хемосинтезирующие організми. Загальна роль хемосинтетиков велика. Ними синтезується до 1-2% первинної продукції.

Літосфера - «кам'яна оболонка» Землі являє собою верхню частину земної кори. В контексті біосфери під літосферою зазвичай розуміють тільки поверхневу її частина - грунт. Тому іноді вживають термін педосфера - ґрунтова оболонка земної кори.

Літосфера є найважливішим ресурсом для людства: містить паливно-енергетична сировина, рудні і нерудні корисні копалини, природні будівельні матеріали.

Поверхня Землі має значною неоднорідністю по висоті: від 8848 м над рівнем моря (Еверест, г. Джомолунгма) до 11034 м (Філіппінська западина).

Життя в літосфері концентрується тільки в поверхневому шарі земної кори, в основному в грунті.

Грунт - це верхні зовнішні рівні гірських порід, змінені під впливом води, повітря і діяльності живих організмів. В.І. Вернадський характеризував грунт як суміш залишків живих організмів і відсталих (неорганічних) речовин. Продукти життєдіяльності і руйнування організмів, головним чином рослин, частково накопичуються на поверхні грунту (сухе листя, гілки), частково на деяких глибинах (наприклад, відмерлі коріння). Процес розкладання органічних речовин відбувається за допомогою різних мікроорганізмів, грибів і різноманітних грунтових тварин - редуцентов.

Співвідношення трьох фаз в грунті - твердих мінеральних речовин, рідини і води - визначає основні фізичні властивості ґрунту як середовища існування живих організмів. Хімічні властивості грунту сильно залежать від наявності органічних речовин.

Атмосфера - газова оболонка Землі істотно відрізняється від всіх відомих науці газових оболонок інших небесних тіл. Її маса близько 5.9 # 8729; 1015 т. Вона складається з кількох сфер - тропосфери, стратосфери, мезосфери, іоносфери (термосфера), екзосфера (рис. 2).

Екологія як фундаментальна біологічна наука

Малюнок 2 структура атмосфери

Тропосфера - це область, де найбільш інтенсивно протікають теплові процеси. Теплова енергія в основному підводиться знизу від поверхні землі і океану. Фізичні процеси, що протікають в тропосфері, надають глибоке вплив на клімат планети, на процеси поглинання сонячної радіації, на круговорот води, пов'язаний з утворенням хмар і випаданням опадів. Товщина тропосфери становить від 7 до 12 км, на її частку припадає ¾ всієї земної атмосфери.

Стратосфера знаходиться вище тропосфери. Її протяжність складає 40 км. В межах стратосфери розташований озоновий шар. Товщина озонового шару оцінюється в 8-10 км. Озоновий шар інтенсивно поглинає УФ промені, що обумовлює підвищення температури в цій зоні атмосфери. Потужність озонового шару мізерно мала. Якщо зібрати всі його молекули і опустити їх до поверхні планети, то товщина озонового шару або екрану складе 3 мм.

Мезосфера. Кількість озону в ній зменшується, середня температура там значно нижче. На висоті 80 км вона дорівнює - 70 о С.

Іоносфера або термосфера. Шар атмосфери над мезосферою від висот 80-90 км, температура в якому росте до висот 200-300 км.

Екзосфера найбільш віддалена від Землі, в ній ще виявляються гази атмосфери, що знаходяться в атомарному стані. Сили тяжіння Землі тут вже недостатні для утримання матеріальних частинок, які розсіюються в космічному просторі.

Хімічний склад повітря до висоти 100 км залишається практично незмінним: азот -78.09%, кисень - 20,94%, аргон - 0,93%, діоксид вуглецю - 0,03%. інші гази - в микроколичествах.

Атмосфера, гідросфера і літосфера тісно взаємодіють між собою. Практично всі поверхневі екзогенні геологічні процеси обумовлені цим взаємодією і проходять, як правило, в біосфері.