Устойчивость природной среды. Условия существования и развития жизни

Защитные силы природы очень велики. Биосфера устроена иерархично. Она состоит из ландшафтных зон, зоны – из биоценозов, биоценозы из популяций и т.д. Низший уровень организации живого – молекулярный. Более низкий уровень структурной организации не несут специфики живого. Существует иерархия защитных механизмов. Клетка отстаивает себя, отбрасывая ненужные структуры молекулярного уровня, организм для самосохранения отбрасывает ненужные клетки, популяция – наименее нужных особей, биосфера в целом сохраняет себя ценой потери недостаточно приспособленных видов и экосистем.

Таким образом, высокую стабильность биосферы обеспечивают:

-         адаптивные возможности особей, входящих в состав любой популяции, в течение индивидуального развития. Внутренние адаптационные резервы активизируются в ходе стресса и иных генерализованных адаптационных синдромов;

-         высокая потенциальная изменчивость любого вида, возможность подключения дополнительных источников изменчивости при попадании популяции в неблагоприятную среду;

-         мощь геометрической прогрессии размножения, впервые оцененная Мальтусом и в ее биологических последствиях описанная Дарвином;

-         многообразие видов в биоценозах, которые могут оказаться приспособленные к любым условиям.

Земля как единая термодинамическая система обладает защитными механизмами саморегуляции. Они способны компенсировать как недопустимую концентрацию углекислого газа в атмосфере, так и значительное повышение уровня моря при таянии льдов. Устойчивость (жизнеспособность) – один из важнейших параметров любых систем, в том числе и экологических. Она определяет способность системы сохранять себя при изменениях среды. Экосистему можно сравнить со сложным биохимическим реактором, в котором происходит преобразование множества химических соединений. Устойчивыми являются экосистемы, находящиеся в естественном, ненарушенном состоянии. Экосистему можно вывести из этого динамического (безотходного) равновесия. Причины могут быть естественные (выбросы вулканов, пожары от молний и т.п. стихийные события) и антропогенные, т.е. связанные с деятельностью человека

Окружающая природная среда находится в динамическом равновесии и обладают свойствами саморегуляции без корректирующего воздействия человека.

Динамическое равновесие природной среды – способность системы сохранять себя при изменениях среды (устойчивость системы) за счет реакции системы на воздействие, выводящее систему из положения равновесия.

Динамическое равновесие характерно не только для биосферы. В таком состоянии находятся атмосфера и ионосфера, а также вся земная кора и подстилающие ее мантии Земли. Для геосфер, не охваченных жизнью, характерно устойчивое динамическое равновесие, тогда как в биосфере динамическое равновесие - неустойчиво. Это означает, что биосфера развивается в процессе работы, самосовершенствуется, все более полно, активно и в большем масштабе накапливает, трансформирует энергию, усложняет свою организацию, обогащается информацией. Техносфера находится в состоянии устойчивогог равновесия и не способна к самосовершенствованию и саморазвитию, напротив со временем она имеет тенденцию к деградации и разрушению.

Условия существования и развития жизни определяются сочетанием свойств природной среды, которые обеспечивают возможность обмена вещества, энергии и информации живых организмов, населяющих биосферу Земли, между собой и между внешней средой. Эти условия определяются наличием в достаточном количестве жидкой воды, необходимого минимума минеральных веществ, ограничения солености среды, содержанием в атмосфере кислорода и углекислого газа и температурой внешней среды, обеспечивающей возможность этого обмена веществ. Это относится и к человеку, оказавшемуся на верхней ступени трофической (пищевой) лестницы Природы. У каждого живого организма в отношении к различным экологическим факторам существуют пределы выносливости, между которыми располагается его экологический оптимум. Условия среды обитания, благоприятствуют возникновению, сохранению и развитию жизни.

Условия, меняющихся под влиянием человека, совокупность которых определяет существование живого вещества Земли:

1.       Достаточное количество кислорода и углекислого газа.

2.       Достаточное количество жидкой воды.

3.       Определенный интервал благоприятных температур: не слишком низких для протекания биохимических реакций с участием ферментов и не слишком высоких (не более 1000С), выше которых белок свертывается.

4.       Необходимый минимум минеральных веществ в почвенном слое, доступных для освоения микроорганизмами и растениями.

5.       Ограничение солености среды: при концентрации солей примерно в 10 раз выше чем морская вода, а ее соленость составляет в среднем 35 г/кг, жизнь в воде исчезает, подземные же воды лишены жизни при их минерализации свыше 270 г/л.

6.       Отсутствие загрязняющих веществ, которые по своим свойствам и концентрации превышают допустимые для биосферных объектов уровни.

Будет полезно почитать по теме: