Экология, проблемы и решения на предприятиях связи (стр. 1 )

Министерство Российской Федерации

по связи и информатизации Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. -Бруевича

, ,

ЭКОЛОГИЯ

ПРОБЛЕМЫ И РЕШЕНИЯ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ СВЯЗИ

Санкт-Петербург

2003

СОДЕРЖАНИЕ

Введение. 3

Классическая экология. 9

Палеоэкология (эволюционная экология) 9

Биоэкология. 15

Географическая экология. 20

Экология человека. 25

Социальная экология. 26

Экологически опасные факторы. 30

Экологический мониторинг на предприятиях связи. 59

Литература. 63

Введение

Интенсификация производства, сельского хозяйства, внедрение информационных технологий, глобальная компьютеризация всех отраслей деятельности человека существенно меняют среду его жизнедеятельности.

Проблемой создания здоровых и безопасных условий труда занимается система обеспечения жизнедеятельности человека. Именно эта система направлена на оптимизацию взаимодействия людей с техническими средствами и окружающей средой в целях обеспечения сохранения здоровья и работоспособности человека.

При решении технических задач необходимо учитывать последствия взаимодействия производственной среды с окружающей природной средой. Проблемы экологии, охраны окружающей среды становятся важнейшими как в социальной, так и в экономической сферах, поскольку последствия хозяйственной деятельности человека приобретают глобальные масштабы.

Многообразие переплетающихся между собой процессов, связывающих человеческий организм и среду его обитания, требуют комплексной оценки последствий непреднамеренного воздействия на окружающую среду и целенаправленного преобразования природы. Поэтому в решение современной экологической проблемы должны вносить вклад все области научного знания и отрасли техники.

Человеческое общество воздействует на различные компоненты природной среды: атмосферу (выбросы газов, аэрозолей, твердых частиц), гидросферу (потребление воды, переброска стоков, создание искусственных водохранилищ, сброс жидких отходов, загрязненных и нагретых вод) и литосферу (добыча ископаемого сырья, изменение ландшафтов, захоронения вредных отходов). В настоящее время такие воздействия приобретают глобальный характер, затрагивая все континенты нашей планеты.

Наиболее опасным видом непреднамеренного воздействия на природную среду является ее загрязнение промышленными выбросами, накапливающимися и концентрирующимися в окружающей среде. В каждом из процессов взаимодействия химических элементов со средой и живыми организмами возможно появление неустойчивых состояний и цепных реакций, а воздействие продуктов загрязнения на данный организм или популяцию может оказаться лишь началом цепи событий в биосфере.

Поэтому в практической деятельности необходимо учитывать весь комплекс возможных изменений в окружающей среде, все ее реакции, возникающие под влиянием антропогенного воздействия, так как ресурсы нашей планеты не безграничны. И вопросы антропогенного влияния на окружающую среду рассматриваются в дисциплине “Экология”.

Экология в переводе с греческого дословно означает описание жилища, дома, т. е. представляет собой науку о жилье и окружающей среде, или науку о местопребывании.

Э. Геккель (1834 – 1919)

Термин “экология” был введен в обиход немецким биологом Эрнстом Геккелем в 1866 году, но получил признание и развитие только в XX веке.

Экология имеет дело с живой оболочкой планеты Земля — биосферой. Биосфера — это система живых организмов и среды, которая развивается как единое целое, и организмы приспосабливаются к среде обитания, приспосабливают ее к себе, образуя сложную динамическую систему.

Человек стал заниматься экологией с того времени, когда научился использовать огонь и орудия труда, позволяющие изменять среду обитания. В первобытном обществе каждый индивидуум должен был иметь определенные знания об окружающей его среде, силах природы, растениях, животных и такими эмпирическими знаниями, как требования живых организмов к условиям среды обитания, существования, обладал уже доисторический человек, который накапливал их при поиске и добыче пищи. Люди, сами того не замечая, занимаются экологическими проблемами, наблюдениями и элементы экологических знаний уже обнаруживаются в сочинениях ученых Древнего мира и Средних веков.

В древних египетских, индийских и европейских источниках можно обнаружить сведения о жизни и изменении численности животных и растений. Так, Гиппократ (460–370 гг. до н. э.) выдвинул идеи о влиянии среды на здоровье человека. Аристо–322 гг. до н. э.) классифицировал животных по образу жизни и способу питания.

В Средние века наступило относительное затишье в науке о природе, так как сказывалось влияние религиозного догматизма и схоластики, хотя именно в это время появились труды немецкого химика и врача Т. Парацельса (1493–l541). В своих работах он говорил о дозировании природных факторов, что было развито в XIX в. Ю. Либихом и В. Шелфордом.

Великие географические открытия в эпоху Возрождения, колонизация новых земель послужили толчком к развитию наук о природе. Этот период ознаменовался описанием новых стран, их растительного и животного мира. Уделяется внимание влиянию погодно-климатических и других факторов на организм человека.

В ХVII в. шведский естествоиспытатель Карл Линней (1707–1778) в работе “Система природы” дал основы систематики животных и растений. Он сформулировал гипотезу постоянства видов, но одновременно признавал возможность образования разновидностей под влиянием воздействия окружающей среды.

Французский натуралист Жан Батист Ламарк (1744–1829) в книге “Философия зоологии” впервые поставил вопрос о влиянии среды на организм, но не сумел объяснить причины их пригнанности к среде обитания.

Немецкий ученый Александр Гумбольдт (1769–1859) высказал мысль о необходимости синтеза наук при изучении живых и неживых элементов, входящих в природные комплексы: “Мое внимание будет устремлено на взаимодействие сил, влияние неодушевленной природы на растительный и животный мир, их гармонию”. Одновременно с А. Гумбольдтом на существование в природе единства среды и организма указывал русский зоолог Карл Рулье (1814–1858).

Большой вклад в развитие экологии внесли такие русские ученые, как (1738–1833), (174I–1811), (1740–1802), (1827–1885), (l825–1902) и др.

В 1859 г. появилась книга Чарльза Дарвина (1809–1882) “Происхождение видов путем естественного отбора”. Об этой книге писал: “В ходе геологического времени живое вещество изменяется морфологически (морфология — это наука о строении организмов, органов, почвы) согласно законам природа. История живого вещества в ходе времени выражается в медленном изменении форм жизни, форм живых организмов, генетически между собой непрерывно связанных от одного поколения к другому без перерыва. Веками эта мысль поднималась в научных исканиях и в 1859 г. получила прочное обоснование в трудах Ч. Дарвина и А. Уоллеса. Она вылилась в их учение о эволюции видов-растений и животных, в том числе и человека”.

Дарвина на борьбу за существование не только как на борьбу организмов между собой, но и с окружающей неживой средой, послужили научным фундаментом, на котором в 1866 г. Э. Геккель возвел здание науки об “экономике природы” — экологии. По его определению “Экология — это познание экономики природы, одновременно исследование взаимоотношений всего живого с органическими и неорганическими компонентами среды, включая непременно неантагонистические и антагонистические взаимоотношения животных и растений друг с другом. Одним словом, экология — это наука, изучающая все сложные взаимосвязи и взаимоотношения в природе, рассматриваемые Дарвином как условия борьбы за существование”.

Итак, дарвинизм вызвал появление двух биологических дисциплин — экологии и генетики (генетика — наука, изучающая наследственность и изменчивость признаков; законы дискретной наследственности, передаваемой с генами (основатель генетики Мендель, 1865).

В 1877 г. немецкий гидробиолог К. Мёбиус ввел понятие о биоценозе, под которым понимают закономерное сочетание разных организмов, обитающих в определенных условиях среды (биотоп).

Русский ученый-почвовед (1846–1920) в конце XIX в. выступил с призывом развернуть междисциплинарные комплексные исследования целостных природных систем. Именно закономерная связь между “силами”, “телами” и “явлениями”, между “мертвой” и “живой” природой, между растительными, животными и минеральными царствами с одной стороны и человеком, его бытом и духовным миром — с другой, и составляют сущность познания “естества”, считал он. Практическое осуществление этих идей связано с именем — создателя учения о лесе. Он говорил, что лес и его территория должны сливаться для нас в единое целое, в географический индивидуум. В 1925 г. эти идеи были реализованы немецким гидробиологом А. Тинеманом, который рассматривал озера, как целостную систему, где биоценоз и биотоп образуют органическое единство.

В начале XX в. оформились экологические школы биологов, в каждой из которых развивались определенные стороны экологии: экология животных, экология растений, микроорганизмов, насекомых, озера, леса и т. д.

В 1910 г. на III Ботаническом конгрессе в Брюсселе экология растений официально разделилась на экологии: особей — аутэкологию и сообществ — синэкологию. Впоследствии это деление было распространено на экологию животных и общую экологию. В основе аутэкологии лежат исследования организмов конкретной группы живых существ и среды, взаимодействующей с этими организмами. Синэкология пришла на смену аутэкологии после того, как в начале XX в. утвердилась концепция популяции, в центре внимания которой стоит анализ плотности, рождаемости, смертности, возрастной структуры и взаимодействий популяционных групп организмов, В результате — в экологии зародилось новое направление — демэкология или популяционная экология, приоритетной проблемой которой является биотическое взаимодействие в биоценозе. Недостатком этого направления является то, что даже при изучении сообществ суть явлений сводится к функционированию отдельных популяций, т. е. к разложению сообществ на отдельные элементы.

В научных кругах конца XIX начала XX вв. представления о целостности природных комплексов, объединяющих сообщества живых организмов и условия среды их обитания в единую функциональную систему, не стали системой господствующих взглядов и только в середине XX в. появился интегральный подход к изучению биоценоза и биотопа.

Благоприятные условия для жизни на Земле весьма ограничены. В масштабе всего земного шара жизнь развивается лишь в тонком слое воздуха, воды и литосферы – этот слой можно назвать “живой биосферой”.

Долгое время человечество нещадно эксплуатировало природу, считая, что она неистощима и действия человека ее только улучшают. Такое примитивное представление привело к тяжелым и непоправимым последствиям, Только за XX век численность населения земного шара выросла настолько, что потребности человека в пище, энергии, сырье потребовали широких преобразований в природе.

В середине XX в. произошла трансформация понятия “экология” и сейчас экология включает в себя и негативные воздействия человека на природную среду, и природоохранные мероприятия по ее охране и защите. Такая трансформация произошла вследствие возникновения понятия “окружающая человека среда”.

Можно считать, что XX в. войдет в историю человечества, как “век предупреждения”, век коренной ломки обычных представлений, которые привели к взлету науки, техники, производительных сил. Радио, телевидение, вычислительная техника, освоение космоса, использование ядерной энергетики, генная инженерия и т. д. резко изменили наш мир. Да и понятие “мир” и новые возможности поставили человечество перед лицом глобальных трудностей и самым главным стала возможность самоуничтожения человечества. Ученые показали, что следствием ядерной войны будут “ядерная ночь” и “ядерная зима”. Чернобыль продемонстрировал последствия использования “мирного” атома, которые могут иметь место вследствие ошибок персонала, действий террористов и других причин. Следует помнить, что ныне действующие АЭС расположены в наиболее промышленно развитых районах Земли.

Кислые дожди, загрязнения Байкала, Ладожского озера, Великих американских озер, превращение рек в “сточные” канавы (Рейн), загрязнения Северного и Балтийского морей — все это предупреждение о том, что человечество находится на пороге “роковой” или “запретной” черты.

Такие ценности как воздух, вода, ландшафты в целом не имеют цены, так как находятся в распоряжение каждого и неограничены, но эти свободные ресурсы могут сокращаться и подскочить в цене, когда возникнет необходимость в устранении экологического ущерба, нанесенного природе человеком. Все это объясняется тем, что формирование технической политики в области экологии представляет собой достаточно сложную задачу, определяемую рядом обстоятельств, важнейшими из которых являются:

·  отсутствие достаточно надежной информации о загрязненности территорий, о выбросах вредных веществ в окружающую среду, о электромагнитных излучениях высоких, сверхвысоких и крайне низких частот;

·  существенно ограниченные денежные и материальные средства, которые могут быть направлены на улучшение экологической обстановки;

·  отсутствие квалифицированных кадров, способных творчески решать технические задачи в системе человек–машина–среда обитания–человек;

·  снижение дисциплины труда и уровня культуры производства;

·  отсутствие нормативных документов, формирующих правовые отношения между природопользователем и обществом в интересах обеспечения нормальной жизнедеятельности людей.

Как результат, возникла необходимость экологической подготовки студентов технических вузов, которым необходимо усвоить, что современное инженерное мышление — это база знаний в выработке и реализации принципов технической политики на современном уровне развития науки, техники, промышленности и основные положения такой политики находятся в рамках научно-технического прогресса и вытекают из законов охраны окружающей среды.

Осуществление аудирования предприятий и производств с целью определения фактического состояния и влияния на экологию и экономику региона, создание разветвленной сети экологического мониторинга, ориентированной на оперативный контроль территории и определение мест вредных выбросов и излучений.

Совершенствование действующих технологий путем реконструкции оборудования, укрепления дисциплины труда и повышения культуры производства.

Характерные тенденции современного мира

Первая и основная тенденция — антропогенное преобразование природной среды, что связано с использованием сырьевых ресурсов, развитием промышленности, интенсификацией сельского хозяйства. Эти процессы по силе воздействия на природу сравнимы с геологическими, а иногда и превосходящими их. В результате имеем развитие глобального антропогенного загрязнения окружающей среды, что связано с вредными выбросами, электромагнитным и шумовым загрязнением, со сбросом промышленных, сельскохозяйственных и бытовых стоков в водоемы.

Вторая тенденция — интенсификация природных процессов растворения и выщелачивания почв, горных пород, изменение состава природных вод и атмосферы.

Третья тенденция — усиление процессов самоочищения природной среды, как защитной реакции среды на увеличение антропогенного загрязнения и интенсивности процессов техногенного рассеяния химических элементов.

Четвертая тенденция — общее увеличение масштабов и глубины воздействия человека на природную среду.

Пятая тенденция — изменение геохимического облика природной среды, заключающееся в качественном и количественном преобразовании ее первоначального состава. Это усугубляется тем, что в почвах, горных породах, атмосфере появляются компоненты, ранее не известные в природе и синтезированные искусственно.

Планетарная экологическая система

Экологическая система представляет собой единый природный комплекс, образованный живыми организмами и средой их обитания, в котором все эти компоненты тесно связаны между собой обменом веществ и энергией.

Понятие “экосистема” применяется к природным объектам различной сложности и размеров. Сам термин “экосистема” ввел в обиход английский физиоцитолог А. Тенсли (1935). Планетарная экосистема включает биосферу, гидросферу, атмосферу, литосферу и техносферу, которые тесно связаны между собой и обмениваются веществом и энергией (рис.1).

Рис. 1. Планетарная экологическая система

Биосфера — совокупность всего живого на планете Земля, включая и человека. Понятие (не термин) “биосфера” было введено в науку французским естествоиспытателем (1802). Слово же “биосфера” для определения земной оболочки, занятой жизнью, одновременно с терминами “гидросфера” и “литосфера” ввел в обиход австрийский геолог Э. Зюсс в книге “Лик Земли”. “Одно кажется чужеродным на этом большом, состоящим из сфер небесном теле, а именно — органическая жизнь. На поверхности материалов можно выделить самостоятельную биосферу...”.

(192З) впервые дал определение биосферы и не менее 15 раз уточнял его в последующих работах. Он подчеркивал, что биосфера — это “особая охваченная жизнью оболочка Земли” — область распространения живого вещества на планете. В 20-х гг. XX в. разработано представление о биосфере как глобальной единой системе Земли, где весь основной ход геохимических и энергетических превращений определяется жизнью. Он впервые создал учение о геологической роли живых организмов, показав, что деятельность живых существ является главным фактором преобразования живой коры. Биосферой назвал ту область нашей планеты, в которой существует или существовала когда-либо жизнь и которая постоянно подвергается или подвергалась воздействиям живых организмов.

Значение организмов обусловлено их большим разнообразием, повсеместным распространением, длительностью существования в истории Земли, избирательным характером биохимической деятельности и исключительно высокой химической активностью по сравнению с другими компонентами природы.

Гидросфера — природные воды планеты Земля (океанические и морские воды, реки, озера, болота, снежный покров, ледники, почвенная влага, подземные воды, атмосферные осадки, пары атмосферы).

Атмосфера — газовая оболочка Земли, связанная с ней силой тяжести и принимающая участие в ее вращении.

Литосфера — верхняя твердая оболочка Земли в пределах 50–200 км, т. е. континентальная и океаническая земная кора, главной составляющей которой является почвенный покров. Литосфера является составной частью биосферы.

Техносфера — это объект планетарной экосистемы, состоящей из элементов биосферы, гидросферы, атмосферы и литосферы, претерпевшие антропогенные изменения или созданные искусственно в результате сознательной деятельности человека.

Основной составляющей планетарной экосистемы является биосфера. Стратегия биосферы — это саморазвитие, которое не имеет приоритетов и реализуется с момента возникновения жизни на Земле. Возрастающее воздействие человека на биосферу создает реальную угрозу ее деградации, в том числе и человека, как биологического вида вследствие различных мутационных (мутагенных) процессов.

В отечественной научной литературе представление о экосистемах появилось в работах (1942), который обобщил их в учение о биогеоценозах. В этой теории нашли отражение идеи о единстве организмов с физическим отражением, о закономерностях, которые лежат в основе таких связей, об обмене веществами и энергией внутри биогеоценоза (экосистемы).

Современная экология

В последние 20–30 лет XX в. взгляд на экологию, как на сугубо естественную дисциплину, изменился. Уже с начала века в экологии прослеживалось два направления: антропоцентрическое и биоцентрическое.

Антропоцентрическое направление рассматривает человечество как новое царство, существующее наряду с царствами минералов, животных и растений.

Биоцентрическое направление рассматривает Человека разумного (homo sapiens) с его деятельностью и включает его в сферу общей экологии. Биоцентристы считают, что человек – млекопитающее, подчиняющееся законам природы, и его развитие идет параллельно с развитием других организмов.

Следует помнить, что, несмотря на власть, которую человек получил над природой, он является ее небольшой частицей. Основные законы природы не потеряли своей значимости с ростом численности народонаселения, с увеличением потребления и научно-техническим прогрессом, которые расширили возможности человека воздействовать на окружающую среду.

В настоящее время экология переросла в новую интегрированную дисциплину, образующую мост между естественными и техническими науками. Все большее признание приобретают взгляды на экологию как на науку об экосистемах, как природных, так и созданных человеком. Современная экология не только изучает законы функционирования природных и антропогенных систем, но и ищет оптимальные формы взаимодействия природы и человеческого общества. Растет социальная роль экологии, так как она соприкасается с такими дисциплинами как право, экономика, социология, политология, философия и должна владеть такими инструментами, которые дают в ее руки математика, вычислительная техника и др.

Современное общество осознало опасность экологического кризиса, катастрофических преобразований планетарной экосистемы, и предотвращение разрушения биосферы возможно только на основе экологических знаний, которые помогают рационально эксплуатировать природные ресурсы, управлять естественными, аграрными, техногенными и социальными проблемами. Итак, основная задача современной экологии — поиск путей управления природными, антропогенными системами, человеческим обществом и биосферой в соответствие с законами природы, а не вопреки им, найти гармонию между экономическими и экологическими воздействиями человека на среду обитания.

Контрольные вопросы

Экология, как наука о взаимосвязях и взаимоотношениях в природе. Ученые Древнего мира и Средних веков о природе и окружающей среде. XX в. — век “предупреждения”. Формирование технической политики в области экологии. Характерные черты современного мира. Планетарная экологическая система и ее составные части. Антропоцентрическое, биоцентрическое направления в современной экологии.

Классическая экология

Палеоэкология (эволюционная экология)

С позиции эволюции Вселенной следует учесть два фундаментальных предположения:

Необходимо постулировать, что саморазвитие материи подчиняется определенным законам Принять предложение о начале, т. е. моменте начала единого процесса развития. В общем виде это может быть гипотеза большого взрыва или нечто подобное, утверждающее возникновение Вселенной 15–20 млрд лет тому назад.

Современные исследования расширяют представления о единстве процессов развития материального мира, но в настоящее время планетная космогония (раздел астрономии, изучающий вопросы происхождения и развития небесных тел и их систем) не дает однозначного ответа о раннем периоде Земли и планет и высказывается только несколько общих замечаний:

первоначальный сгусток материи, удерживаемый силами тяготения его атомов и молекул, имел химический состав Солнца, богатый водородом и гелием. Тяжелые элементы периодической таблицы Менделеева появляются лишь в звездах второго поколения, созданных из остатков звезд первого поколения; внутренние планеты Меркурий, Венера, Земля, Марс образовались из вещества бедного водородом и гелием, но обогащенные тяжелыми элементами; на сравнительно больших расстояниях от Солнца условия благоприятствовали образованию водородно-гелиевых конденсаций больших планет. таких как Юпитер, Сатурн и др.

Некоторые данные о планете Земля. Земля вращается вокруг Солнца, входящего в состав Галактики. Солнце удалено от центра Галактики на 27 тыс. световых лет и вращается вокруг него со скоростью 255 км/с. Полный оборот Солнца длится 224 млн земных лет (световой год – единица звездных расстояний и равен пути, который свет проходит за год, 9,46× 1012км).

В строении планеты Земля выделяются следующие геосферы – концентрические оболочки различной плотности и состава:

1. Магнитосфера – область околоземного пространства, где напряженность ЭМП превышает напряженность внешних полей, имеет сложную структуру, непостоянную форму и наличие магнитного шлейфа

2. Атмосфера — воздушная оболочка Земли, которая включает:

Тропoсферу — часть атмосферы, направленная к Земле, зона жизни организмов. Образуется на высоте до 10–18 км, содержит 78% азота, 21% кислорода, 0,03% углекислого газа с парами воды, не более 0,01% водорода, гелия, неона, криптона, ксенона, аммиака и др.;

Стратосферу — следующий за тропосферой слой атмосферы (10–50 км) характеризуется наличием озонового слоя, поглощающего ультрафиолетовые лучи, т. е. это щит для всего живого на поверхности Земли (озон – О3, аллотропная модификация кислорода, представляющая собой газ синего цвета с резким запахом. Является сильнейшим окислителем, при больших концентрациях разлагается со взрывом. Образуется из О2 при электрических грозовых разрядах и под действием ультрафиолетового излучения). Основная масса озона в атмосфере расположена на высоте 10–50 км; Мезосферу — на высоте до 80 км. Характерно наличие атомарного кислорода; Ионосферу — ионизированный слой верхней атмосферы, расположенной на высоте от 50…80 км до нескольких сотен километров; экзосферу — примерно на высоте 800–2000 км — переход в межзвездную среду;

3. Гидросфера — прерывистая водоледниковая оболочка, расположенная между литосферой и атмосферой. Это совокупность океанов, морей, болот, озер, рек, подземных вод и ледяных покровов;

4. Биосфера — область развития живого мира;

5. Литосфера — верхняя твердая оболочка Земли в пределах 50–200 км, составная часть биосферы.

Геологическая история планеты Земля включает палеоклимат, распределение тепла и влаги на поверхности Земли и формирование лика Земли.

Палеоклимат отражает состояние сложной динамической системы, состоящей из атмосферы, литосферы, гидросферы и биосферы. Энергетической составляющей этой системы является энергия Солнца.

Палеоклимат на Земле появился с возникновением атмосферы и гидросферы и оказывал огромное влияние на формирование поверхности Земли (не лика Земли). С палеоклиматом связано развитие органического мира, изменение рельефа, эрозия и выветривание почв, накопление, переносы и преобразования осадочного материала, формирование месторождений полезных ископаемых.

Первичная атмосфера была бескислородной и состояла из смеси водяного пара, водорода, метана, аммиака и паров сильных кислот,

Примерно 3,5 млрд лет тому назад атмосфера Земли стала азотно-аммиачно-углекислой. Количество углекислого газа достигало 60%. Свободный кислород тратился на окисление метана, сероводорода, аммиака и на окисление металлов в земной коре.

Свободный кислород появился около 2 млрд лет тому назад, как результат дегазации вулканической магмы, но уже биогенные накопления кислорода в атмосфере Земли начались примерно 3,7–3,5 млрд лет тому назад.

Кислородный состав современной атмосферы — результат фотосинтеза и дегазации океанических вод, т. е. 80% кислорода продуцируется фитопланктоном и только 20% наземной растительность.

По сравнению с другими планетами Солнечной системы только Земля имеет такую температуру, которая позволяет существовать воде в трех агрегатных состояниях: жидком, твердом и газообразном. Только на Земле идут дожди, есть Мировой океан, включающий все воды Земли.

Океан — это огромная, находящаяся в постоянном движении масса жидкости и являющаяся источником жизни на Земле. Океан — накопитель тепла, определяющий климат на Земле, он выравнивает экстремальные температуры, способные превратить Землю в выжженную пустыню. Свою соленость и химический состав океан приобрел примерно 1 млрд лет тому назад и с тех пор его химический состав почти не изменился.

Исследования показали, что за 570 млн лет климат Земли менялся много раз: были значительные потепления и резкие похолодания. Глобальные похолодания происходили с цикличностью 200–250 млн лет. По мнению геофизиков института физики Земли им. такая цикличность связана с воздействием Луны. Так, приближение Луны к Земле на 8 % от обычного расстояния, вызывает на Земле мощные геологические и, возможно, палеоклиматические изменения. Все остальные периоды были теплыми, а иногда и жаркими. Средние температуры превышали +20°C, (сейчас +15°С). Разница температур на полюсах и экваторе была незначительной и вызывала только слабую циклоническую деятельность.

Распределение тепла и влаги на поверхности Земли. В распределении тепла и влаги на поверхности Земли большое значение имеет прозрачность атмосферы и содержание в ней углекислого газа и водяного пара. Концентрация углекислого газа на протяжении 600 млн лет падала, но этот процесс проходил неравномерно. Примерно 70 млн лет назад процесс уменьшения углекислого газа в атмосфере начал ускоряться и сейчас составляет примерно 0,03%, но были периоды, когда углекислый газ в атмосфере составлял 0,4%, т. е. концентрация углекислого газа была в 15 раз выше. Последнее оледенение планеты (примерно 10 тыс. лет тому назад) коррелируется с глобальным уменьшением углекислого газа в атмосфере.

Если атмосфера запылена, то она пропускает меньше солнечных лучей, а поэтому, поверхность Земли больше охлаждается. Источником пыли в атмосфере являются крупнейшие вулканические извержения, когда в атмосферу выбрасывается большой объем газов, вулканического пепла, пыли, которые долгие года находятся в атмосфере во взвешенном состоянии.

Формирование лика Земли. Лик Земли (не просто поверхность) формируется под влиянием планетарных процессов и главную роль играют горизонтально направленные силы, приводящие в движение континенты.

24 млн лет тому назад при взаимодействии Индо-Австралийской (п/о Индостан) и Евразийской литосферных плит возникло тектоническое усилие, в результате которого образовались Тибетское плато и Гималайские горы, и если в районе Тибета 30 млн лет тому назад преобладали тропические и субтропические леса, то в результате тектонической деятельности это плато поднялось на 4 км.

10 млн лет тому назад раскрылось Красное море, Аравийский п/о оторвался от Африки и своим северным выступом врезался в Евразию. На вершине этого выступа образовались Кавказские горы.

В результате взаимодействия Евразийской и Африканской литооферных плит возникло Средиземное море, а на месте древнего моря Тетис возникли Черное, Азовское, Каспийское и Аральское моря (примерно 3 млн лет тому назад).

В период последнего оледенения площадь ледников достигала 45% всей поверхности Земли, а сейчас ледники занимают 11% всей площади.

Суша по площади уступает океаническому дну и высота подъема суши над поверхностью океанов невелика по сравнению с глубинами океанов. Высоты менее 100 м над уровнем океанов составляют порядка 75% всей площади при средней высоте 840 м, а глубины океанов колеблются от 3 до 6 км при средней глубине 3880 м.

На суше отмечаются один широтный — Средиземноморский и два меридиональных — 3ападно - и Восточно-тихоокеанский горные хребты.

Средиземноморский горный хребет поднимается в Северной Африке Атласскими горами и продолжается на восток — Пиренеи, Альпы, Апеннины, Балканские, Карпатские, Крымские, Кавказские горы, Памир, Гималаи.

Западный тихоокеанский горный массив охватывает горные районы Чукотки, Камчатки, Курильских островов, Сахалина, Японии до Австралийских Кордильер.

Восточно-тихоокеанский горный массив включает Кордильеры Северной и Южной Америки.

Биологическая эволюция. В результате биологической эволюции на углеродистой основе и белковой форме возникла “живая материя”, которая обрела генетические свойства, отличающие “живую материю” от “неживой” и биологическую эволюцию от химических реакций.

В настоящее время существуют две гипотезы возникновения жизни на Земле.

Гипотеза I. Жизнь возникла на Земле, а не занесена извне и для обеспечения жизни необходима солнечная энергия. Л. Пастер и П. Кюри в XIX в. при изучении оптических свойств живого вещества определили, что живое вещество обладает общей асимметрией, определяющей ее способность к поляризации света. Такой способностью в живой материи обладают аминокислоты.

Обнаруженные на метеоритах, на лунном грунте макромолекулы представляют предбиологическую форму и “оптически нейтральны”, т. е. они не биогенного происхождения.

Гипотеза II. В 1980 г. учеными было сделано предположение, что жизнь из космоса на Землю была привнесена не в виде молекул, а в форме постоянно действующих биологических полей, под влиянием которых формируются “живые молекулы” всюду, где созданы соответствующие условия. Таким образом, организм постоянно взаимодействует с космосом и, следовательно, энергетическое поле Вселенной постоянно управляет живой природой, энергетически подпитывая ее.

об эволюции биосферы. Возникновение жизни на Земле — вопрос дискуссионный и, по мнению , в обозримой геологической истории образование “живого” вещества из “неживого” произойти не могло. В 1668 г. флорентийский врач Франческо Реди сформулировал принцип: “Все живое только от живого” и доказательство этому Вернадский видел в работах Л. Пастера и П. Кюри об особенностях молекулярного строения живого вещества. Живое вещество обладает свойством оптической асимметрии, т. е. является: фильтром, способным отделять правовращающиеся молекулы от левовращающихся и, благодаря концентрации молекул одинаковой симметрии, “живое вещество способно поляризовать оптический свет”. В неживом веществе молекулы, поляризующие свет, могут быть смешаны в произвольных пропорциях. Вернадский уделял большое внимание этому факту и высказал гипотезу о том, что дисимметричные структуры (с нарушением зеркального расположения) стабильны в основном в “живом” веществе. Основываясь на эмпирических обобщениях, он говорил, что на Земле нет условий, которые могли бы обеспечить возникновение жизни не биогенным путем из косного вещества, т. е. нет условий для абиогенеза. Но под влиянием успехов в абиогенном синтезе органических веществ, он склонялся к признанию абиогенеза, но не одного какого-то вида, а сразу комплекса организмов разных геохимических функций и в условиях, предшествующих геологическому времени. В 1931 г. он утверждал, что “принцип Реди” безусловно верен, но справедлив лишь в условиях биосферы Он считал возможным абиогенез в нынешних условиях, но его нельзя наблюдать в силу недостаточности наших знаний. Он отмечал, что “надо искать не следов начала жизни на нашей планете и вообще на планетах, но материально-энергетические условия для проявления планетной жизни”. Таким образом, в последние годы Вернадский допускал идею абиогенеза в определенных условиях догеологической истории Земли. Он считал возраст биосферы порядка 2 млрд лет (сейчас возраст планеты оценивается порядком 4 млрд лет).