перечислите условия которые необходимы для существования жизни

*§ 50—1. Условия существования живых организмов в биосфере

Оглавление

Преамбула

Для существования жизни на Земле необходимы следующие ключевые условия: наличие источника световой энергии, определенная концентрация кислорода и углекислого газа, необходимый минимум минеральных веществ, достаточное количество жидкой воды, определенный интервал благоприятных температур, отсутствие загрязняющих веществ, которые по своим свойствам и концентрации превосходят допустимые для жизни уровни.

Значение и использование световой энергии

Источником энергии, необходимым для существования жизни на Земле, как вы уже знаете, является Солнце. Улавливание энергии Солнца происходит растениями, содержащими хлорофилл, в процессе фотосинтеза. В результате солнечная энергия преобразуется в энергию химических связей синтезированных органических веществ. В дальнейшем эта энергия используется для жизнедеятельности как самих растений, так и других организмов, использующих растения в качестве пищи.

Значение кислорода и углекислого газа

Кислород является побочным продуктом фотосинтеза. В настоящее время всеми зелеными растениями и фотосинтезирующими микроорганизмами планеты продуцируется около 170 млрд т кислорода в год.

Из молекулярного кислорода под действием ультрафиолетовых лучей образуется озон (О₃), который на высоте 22—25 км формирует мощный экран. Озоновый экран способен задерживать основную массу ультрафиолетовых лучей, защищая организмы от их губительного действия.

Кислород играет значительную роль в обмене веществ для большинства живых организмов. Он участвует в процессе дыхания, в результате которого высвобождается энергия, необходимая для синтеза различных органических соединений, роста, развития и размножения организмов.

Дыхание является одним из основных процессов обмена веществ живого организма, в результате которого выделяется углекислый газ. Роль углекислого газа, как и кислорода, в биосфере также очень велика. Ежегодно растения поглощают из атмосферы около 250 млрд т этого газа. Он принимает участие в образовании живого органического вещества в процессе фотосинтеза.

Являясь парниковым газом, углекислый газ участвует в формировании климата на планете.

Значение минеральных веществ

Первичными источниками микроэлементов в основном являются горные породы, частично — атмосфера, воздух и почвенно-грунтовые воды. Соединения микроэлементов в породах и особенно в почвах отличаются разнообразием. Многие микроэлементы существенно влияют на процессы почвообразования и активно в них участвуют. Растения потребляют микроэлементы главным образом из почвы, в меньшей степени — из воздуха и воды. Оседающая атмосферная пыль также является источником микроэлементов, которые проникают в растения и животных непосредственно через эпидермис или эпителий. Микроэлементы важны для живых организмов: они участвуют в обменных процессах и воздействуют на развитие растений и животных. Живые организмы резко реагируют на недостаток или избыток микроэлементов. После гибели живых организмов при разложении отмершей органики происходит минерализация и в почвенном слое образуется необходимое количество минеральных веществ. Эти вещества могут участвовать в процессе почвообразования и вовлекаться растениями и микроорганизмами в круговорот веществ.

Значение и свойства воды

Немаловажным условием существования жизни является наличие на планете воды в жидком состоянии. В. И. Вернадский писал, что нет другого минерального вещества, которое могло бы оказать такое влияние на ход основных геологических процессов

Чистая вода представляет собой бесцветную прозрачную жидкость. Это единственное вещество, встречающееся на Земле в естественных условиях в трех агрегатных состояниях: твердом, жидком и газообразном.

При переходе из твердого состояния в жидкое, в отличие от других веществ, плотность воды вначале возрастает, а затем уменьшается. Увеличение ее плотности происходит в диапазоне температур от 0 до 4 о С. При 0 о С, когда вода замерзает, плотность льда скачкообразно снижается более чем на 9 %. Благодаря этому удивительному свойству при приближении зимы и охлаждении всей толщи воды в водоеме до 4 о С перемешивание ее слоев, вызываемое охлаждением, заканчивается. Поверхностный слой воды замерзает и остается на поверхности водоема в виде льда, защищая тем самым нижележащие слои от замерзания. Благодаря этим свойствам водоемы не промерзают до дна, что дает возможность сохранить разнообразные живые водные организмы.

Большое значение для обеспечения существования биосферы имеет и высокая теплоемкость воды. Мировой океан является крупнейшим накопителем и перераспределителем солнечной энергии, преобразованной в тепловую. Благодаря высокой теплоемкости воды при переходе от лета к зиме либо в ночное время вода медленно остывает, отдавая накопленную энергию. В утренние часы и при переходе от зимы к лету вода медленно прогревается. Так обеспечивается сглаживание амплитуды колебаний среднесуточной и среднегодовой температур, а также стабилизируются многие экологические факторы, такие как влажность воздуха и климат.

Для организмов вода также имеет существенное значение. В живых клетках ее содержание составляет от 60 до 98 %. Вода является средой, в которой происходят все биохимические реакции, необходимые для жизнедеятельности организма. Без воды невозможно образование растениями углеводов в процессе фотосинтеза. Вода осуществляет транспортную функцию и выводит из организма продукты распада сложных органических веществ. Она используется для поддержания температурного режима как у растений в ходе транспирации, так и у животных, выделяясь в виде пота. При испарении воды понижается температура поверхности живого организма. Водный обмен между средой и живым организмом состоит из двух противоположных процессов: первый — поступление воды в организм, второй — выделение ее в окружающую среду. Выведение воды из организма животных происходит с мочой, экскрементами и путем испарения.

Зачастую вода используется людьми крайне нерационально. Бережное отношение к воде — прямая обязанность каждого жителя Земли.

Значение температурных условий

Значение температуры в биосфере заключается в том, что она изменяет скорость протекания биохимических реакций в клетках живых организмов, что отражается на их росте, развитии, размножении, поведении и во многом определяет географическое распространение растений и животных. При выходе значений температуры за пределы выносливости организмов происходит их массовая гибель.

В. И. Вернадский определил биосферу как термодинамическую оболочку с температурой от –50 °С до +50 °С и давлением около 1 атм. Эти условия и определяют границы жизни для большинства организмов.

Распределение жизни в биосфере в зависимости от температурных условий отличается крайней неравномерностью. Она чрезвычайно обильна и разнообразна в экваториальных и тропических лесах, менее развита в пустынях, тундрах, глубинах океана и высоко в горах. Полностью лишены жизни в настоящий период лишь области обширных оледенений.

Это интересно. Крайние пределы температур, которые выносят некоторые формы жизни, — от абсолютного нуля (–273,15 °С) до +180 °С. Это крайние значения шкалы температурной толерантности земных организмов. Однако они способны выживать при таких температурах лишь в состоянии анабиоза или в виде спор.

Загрязняющие вещества и их значение

Негативные последствия на существование живых организмов оказывает воздействие загрязняющих веществ. В современных условиях таких веществ достаточно большое количество. Источниками загрязняющих веществ являются технологическое оборудование, машины, механизмы. К наиболее опасным загрязняющим веществам относятся канцерогенные вещества, воздействие которых на организм человека или животных повышает вероятность возникновения злокачественных опухолей (ионизирующее и ультрафиолетовое излучения, нитраты, нитриты, формальдегид, ароматические углеводороды). Для этих веществ не существует нижних пределов безопасности и любые их количества опасны для живых организмов. Чтобы сохранить видовое разнообразие живых организмов, необходимо знать предельно допустимые уровни содержания загрязняющих веществ, при которых возможна нормальная жизнедеятельность организмов.

Повторим главное. Жизнь обладает значительным запасом прочности и устойчивости к воздействию среды. Живые организмы могут существовать в широком диапазоне условий среды. Однако для существования жизни на Земле необходим ряд условий. Одним из них является наличие источника световой энергии. Не менее важными условиями являются наличие определенных концентраций кислорода и углекислого газа, нужного количества минеральных веществ, достаточного количества жидкой воды, определенного интервала благоприятных температур и отсутствие загрязняющих веществ, которые по своим свойствам и концентрации превосходят допустимые для жизни уровни.

Проверим знания

1. Перечислите ключевые условия, необходимые для существования жизни на Земле.
2. Почему для существования жизни на Земле необходима энергия Солнца?
3. Какую роль для поддержания жизни на Земле играет процесс фотосинтеза?
4. Для чего на Земле необходим процесс разложения органического вещества?
5. Какими свойствами, необходимыми для поддержания жизни, обладает вода?

1. Где в биосфере наблюдается наибольшая плотность живого вещества? Какие условия для этого нужны?
2. За счет чего формируется температурный режим, благоприятный для жизни на Земле?
3. Какие загрязняющие вещества характерны для вашего региона? Предложите меры для уменьшения количества этих веществ.

Источник

Глава 3. Земля – колыбель человечества

Условия существования биологической жизни на Земле.

По мнению американского физика, лауреата Нобелевской премии за 1979 год Стивена Вайнберга, «теперь та самая наука, которая «убила» Бога, восстанавливает веру в Него. Физики споткнулись о признаки того, что Космос устроен специально для существования Жизни и Сознания».

Земля была сотворена таким образом, чтобы существующие на ней условия благоприятствовали жизни человека. В российской науке, во исполнение завещания В.И. Вернадского, был завершен многолетний цикл уникальных гелиометрических исследований. Было установлено, что наблюдаемые на Земле жизненные процессы протекают только во вмещающей человека среде обитания – тончайшем граничном слое между холодным Космосом и горячими, химически агрессивными недрами Земли, реальные представления о которых в современной науке до 1991 года отсутствовали. Не может быть случайностью сохранение в течение миллионов лет идеальных для биосистем условий этой среды обитания. Наша планета формировалась преднамеренно и заботливо. Это подтверждается многочисленными фактами, которые собрал в своей книге «Мелхиседек» писатель-философ Виктор Нюхтилин. Судите сами.

Для Земли и её обитателей Солнце является источником света, тепла и жизненной энергии. Земля не случайно, а специально расположена от Солнца на расстоянии около 150 млн. км. Именно на этом расстоянии осуществляется идеальное снабжение Земли энергией, обеспечивающей жизнь. Если бы Земля находилась чуть-чуть ближе к Солнцу, то она представляла бы собой раскаленную сковородку, а если бы чуть-чуть дальше, то была бы покрыта панцирем льда.

Земля обращается вокруг Солнца со скоростью примерно 107 тыс. км в час. Именно эта скорость удерживает Землю на нужном расстоянии от Солнца.

Земная атмосфера, пропуская через себя к Земле солнечное тепло, прогревается и укутывает Землю своеобразным теплым одеялом из газов, изолируя.её от холодного Космоса. Причем благодаря своему особому составу атмосфера греет Землю, но не перекаливает. Излишней, убивающей всё живое, духоты не создает.

Уникальность воды проявляется в том, что это единственное вещество на планете, которое встречается в естественных условиях во всех трех агрегатных состояниях (в виде пара, жидкости и льда).

Фактически вода не подчиняется физическим законам, а если бы подчинялась, – жизнь на Земле стала бы невозможной. В самом деле, любое вещество при охлаждении сжимается, а вода расширяется. Лед, как известно, плавает по её поверхности, а не опускается на дно, как полагалось бы веществу в твердой фазе. Если бы лед опускался на дно, то водоемы промерзали бы по всей глубине, и жизнь в них была бы уничтожена.

Земля постоянно, каждые 24 часа, совершает оборот вокруг своей оси – так происходит смена дня и ночи, света и темноты. По времени это совпадает с циклом сна и бодрствования живых организмов. Именно совпадает, а не определяет этот цикл. По последним исследованиям, биологический организм отдыхает во сне и бодрствует после отдыха по самостоятельно работающим, встроенным где-то внутри него часам.

Конец ознакомительного варианта фрагмента книги

Источник

Какие условия необходимы для жизни любого организма на Земле?

Недавно смотрел передачу об уникальности нашей планеты, что стало благоприятной «почвой» для возникновения жизни. Кроме того, приводились различные гипотезы о том, какие формы жизни возможны на других планетах. Информация очень интересна, а потому кратко изложу суть усвоенного.

Необходимые условия для жизни

Что такое жизнь? По сути, это сложный химический процесс — взаимодействие и реакция между молекулами и атомами. Но что необходимо для совершения этого процесса? На самом деле всего 3 условия:

Что касается живой природы в целом, то она развивается в уникальной среде, где главными условиями поддержания жизни являются:

Совокупность всех вышеперечисленных условий встречается только на нашей планете. Несмотря на солидное число исследованных планет, ни одна из них не обладает подобной уникальностью. Конечно, если учесть теоретическую бесконечность Вселенной, вполне допустимо предположить, что где-то там существует подобная Земле планета. Но наука, а вернее, ее возможности в настоящее время, не позволяют дать окончательный ответ.

Почему зародилась жизнь

Это стало возможным благодаря ряду благоприятных факторов:

Другие формы жизни

На нашей планете углерод — «каркас» для органических соединений. Но возможна ли жизнь на другой основе? На этот вопрос наука пытается дать ответ уже много лет, однако значительных результатов получено не было. Теоретически это возможно, и даже найдена альтернатива углероду — кремний. Он обладает схожими свойствами образуя необходимые соединения и связи. Но вот в чем загвоздка — этот элемент жаропрочный, а потому вода уже не будет тем универсальным растворителем. Для этого больше подойдет серная кислота, ведь температура ее кипения значительно выше. На Венере можно наблюдать похожие условия.

Помимо кремния, рассматривается еще один подходящий элемент — азот. Не так давно группа ученых обнаружила, что при высоком давлении формируются соединения на основе азота, что значительно превосходят своим потенциалом соединения углерода. Схожие условия наблюдаются на Нептуне и Уране.

Каждый хоть раз в жизни задумывался о том, одни мы во Вселенной или нет. Согласно утверждению NASA, ответ на этот вопрос человечество сможет получить через 25 лет. Поэтому остается только ждать.

Источник

Условия жизни на планете Земля

Совокупность всех живых организмов образует живую оболочку Земли, или биосферу. Она охватывает верхнюю часть литосферы, тропосферу и гидросферу. Живым организмам для процессов жизнедеятельности необходимая вода, климат, воздух и другие живые организмы.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Условия жизни на планете Земля

1. Факторы, которые обеспечивают существование жизни на Земле

2. Факторы неживой природы и жизни

Всем живым организмам для процессов жизнедеятельности необходимая вода. Она может быть средой существования.

Большая часть живых организмов использует для дыхания кислород, а растения выделяют его в процессе фотосинтеза.

Растения будут утилизировать углекислый газ в ходе фотосинтеза.

Живые организмы нуждаются в минеральных веществах.

Живые организмы связаны между собой цепями питания

(Продуценты органической вещества автотроф)

(Консументи 1 порядка гетеротрофы)

(Консументи II порядка гетеротрофы)

(Редуценты разрушители органических веществ до неорганических)

4. Жизнь в разных климатических условиях

Живые организмы приспособились к разным климатическим условиям. Некоторые бактерии живут даже в воде, которой охлаждают атомные реакторы. Приспособление растений является самым разнообразным. Растения засушливых регионов имеют длинный корень. Листья кактусов видоизменились в колючки, а в стебле они запасают воду. Растения умеренного климата сбрасывают на зиму листьев. Болотные растения имеют большие випаровуючи поверхности.

Живые организмы приспособились к разным средам существования.

Среды существования: Вода; Суша; Почва; Живые организмы.

Анализируя многообразие живых организмов нашей планеты и процессы жизнедеятельности биосферы, можно сделать такие выводы. Для развития жизни на нашей планете необходимые:

вода в жидком состоянии;

определенный температурный режим.

Роль воды в природе. Круговорот воды

2. Роль воды в живой природе.

Вода является компонентом состава всех живых организмов.

Биохимические реакции проходят в водной среде.

Вода сама вступает в химические реакции (например фотосинтез:

Углекислый газ + вода

Путем испарения воды из поверхности тела организм охлаждается (защита от перегрева).

У растений испарения способствует перемещению минеральных солей от корня к листьям.

3. Работа воды в неживой природе. Эрозия почв: образование оврагов.

Промывание в горах глубоких ущелий, образования подземных пещер.

В процессе разлития водоемов выносится ил, что улучшает плодородие почв.

Круговорот воды в природе.

Значение круговорота воды:

перенесение минеральных веществ;

Воздушная оболочка Земли. Температура и атмосферное давление. Движение воздуха. Ветер

1. Значение атмосферы.

Дыхание живых организмов

Защита от метеоритов

Защита живых организмов от космического излучения

Регуляция теплообмена Земли и космоса

2. Структура атмосферы.

Стратосфера. Воздух в ней находится в разреженном состоянии и непригодное для дыхания, также там практически нет водяной пары и не образуются тучи.

На высоте 20—50 км располагается озоновый слой. Невзирая на то что озон более тяжелый от кислорода, он поднимается в стратосферу из тропосферы. (Доведите, что озон более тяжелый от кислорода.) Озон защищает все живое на планете от гиблого действия ультрафиолетовых лучей Солнца. Количество озона до недавнего времени было относительно постоянным, но в результате хозяйственной деятельности человека в атмосфере стали накапливаться газы (хлор, фреон, окислы нитрогена), которые взаимодействуют с озоновым слоем и разрушают его.

3. Температура воздуха.

Температура изменяется на протяжении суток (как изменяется температура на протяжении суток?).

Температура изменяется и с высотой. Во время поднимания наверх температура снижается на 5—6 °С на каждый километр, потому на вершинах гор образовались вечные снега и ледники. Граница вечных снегов называется снежной линией.

Температура воздуха также зависит и от подстилающей поверхности.

Вывод. Температура зависит от:

Температурный режим влияет на развитие организмов

Растения и температура

Животные и температура: Хладнокровные (насекомые, пресмыкающиеся); Теплокровные (птицы, млекопитающие)

У человека снижения температуры тела до 35 °С но увеличение свыше 37 °С нарушает процессы жизнедеятельности организма. При 41—42 °С человек погибает.

4. Атмосферное давление.

Чем большая высота над уровнем моря, тем более низким является атмосферное давление, потому что атмосфера становится более разреженной.

5. Ветер и его движение.

Воздух перемещается в зависимости от нагревания над подстилающей поверхностью.

Направление ветра на берегу моря днем Направление ветра на берегу моря ночью

Погода и наблюдение за ней.

Огромные территории Земли, в пределах которых климатические показатели почти не изменяются, называются климатическими поясами

Для большей части территории Украины (за исключением Крыма) характерным является умеренный климат и выраженными четыре времени года.

2. Погодные факторы:

3. Влияние климата на организм человека.

При резком изменении климатических поясов организм человека чувствует дискомфорт. Период привыкания организма к новым климатическим условиям называется акклиматизацией.

4. Влияние климата на растения.

В одном климатическом поясе наблюдаются разные климатические условия. Например, наиболее ранние овощи и фрукты выращивают на юге Украины. В Харьковской области сравнительно с Днепропетровской фрукты и овощи созревают несколькими днями позже.

От изменений климата зависят сроки проведения сельскохозяйственных работ. Метеостанции не только осуществляют наблюдение за погодой и прогнозируют ее, но и составляют специальные прогнозы для сельского хозяйства (растениеводства). Прогнозы долгосрочны и краткосрочны.

Птицы, мухи, жуки, бабочки предварительно чувствуют увеличение влажности воздуха и усиления ветра, потому прячутся перед дождем.

Пауки не развешивают паутину перед дождем. Если вечером видно пауков, то второго дня будет добрая погода

Перед грозой пчелы прячутся в ульи.

После весеннего прилета жаворонков наступает добрая погода.

Перед дождем клевер склоняет головки соцветия, это же происходит и с фиалкой.

Ель опускает ветви перед дождем, а перед ясной погодой она их поднимает.

Рельеф. Факторы, которые влияют на формирование рельефа

Материковая земная кора

Нижний слой (базальтовый) (лежит на магме)

Средний слой (гранитный)

Океаническая земная кора

(рыхлые осадочные породы)

Верхний слой (рыхлый осадочный слой); Нижний слой(базальтовый)

Назвать формы рельефа своей местности.

3. Рельефообразующие факторы.

— движение литосферних плит

— выход магмы на поверхность

— перемещение и нагромождение горных пород водой и ветром

Под действием перепада дневных и ночных температур в крепких горных породах появляются трещины. Вода в виде дождя и снега попадает в эти трещины и еще увеличивает их, к тому же растворяя при этом некоторые минералы.

Ветер, действуя на эти участки, углубляет трещины к такому состоянию, когда откалываются куски породы, а из поверхности отслаиваются мелкие частицы.

Планетарные формы рельефа

Мелкие (барханы, дюны, овраги, речные долины)

Мелкие (каньоны, подводные вулканы)

Минералы, горные породы и их свойства. Полезные ископаемые

Горные породы разделяются на магматические, осадочные и метаморфические.

К магматическим горным породам принадлежат гранит и базальт, что образуются из застывшей магмы в районах расхождения літосферних плит, извержения вулканов.

К осадочным горным породам принадлежат известняк, мел, кремнезем, песчаники. Много морских организмов (диатомовые водоросли, радиолярии, фораминиферы, моллюски, кораллы) накапливают в своих скелетах, панцирях, раковинах соединения кальция, кремния, фосфора. На дне морей и океанов откладывается известняковый мул, из которого образуется мел или известняк

Из скелетов радиолярий образуются радиоляриты: кремнистые глины, месторождения полудрагоценных камней (халцедоны, яшмы, опала). С раковин вымерших морских организмов образовались фосфорита и апатит (ценное сырье для химической промышленности и удобрения для сельского хозяйства).

В результате нагромождения на дне прежних морей и океанов мелких глиняных частиц и песка образовались песчаники и глинистые известняк.

Метаморфические горные породы формируются в результате выпаривания образованных горных пород в условиях высоких температуры и давления. Например, мрамор образуется из известняков.

В состав горных пород входят многообразные минералы. Насчитывают около 3 тыс. минералов. Большими скоплениями в природе встречаются только несколько десятков минералов, например кальцит, кварц, полевой шпат. В состав гранита входят полевой шпат, слюда, кварц. Желтоватые пески, кроме кварца, содержат примеси других минералов. Белые пески состоят только из кварца.

Минералы различаются по цвету, твердостью, блеском, составом и структурой. Не все минералы образуют горные породы (алмазы, золото).

3. Полезные ископаемые.

К полезным ископаемым относят горные породы или минералы, которые используются в народном хозяйстве. Полезные ископаемые образуют месторождения. их размещение зависит от особенностей строения земной коры, условий образования горных пород и составляющих их минералов.

В магматических горных породах содержатся месторождения руд черных, цветных и благородных металлов: железа, цинка, серебра, олова, свинца, меди. Здесь есть и алмазы, рубины, изумруды.

В осадочных породах расположенные месторождения каменного угля и каменной соли, нефти, природного газа, фосфат, строительные материалы (пески, гравий, мел, песчаник, известняк).

Природный газ образовался из органической массы, что содержится на сильное большой глубине. Чаще всего он встречается среди глин или глинистых сланців, который препятствуют выходу газа на поверхность. В недрах планеты газ находится под высоким давлением. Для его добычи сооружают буровые скважины.

Нефть образовалась в толще осадочных пород из остатков морских организмов. Из нефти синтезируют разные виды топлива, горюче-смазочные материалы, асфальт. Широко используют нефть, и в органическом синтезе.

Рудные полезные ископаемые:

Редкие (золото, серебро, платина)

Цветные (медь, олово, свинец)

В особенных условиях превращения остатков давних растений сформировались:

бурый уголь( с голосеменных, или хвойных),

торф (из сфагновых мхов).

Приспособление организмов к условиям существования.

1. Среды существования живых организмов.

2. Приспособление организмов к среде существования.

Источник