БИОЛОГИЯ · 10 КЛАСС
Проект «Педагагічная скарбонка»
Организмы, среда и биосфера

§ 54. Эволюция и стабильность биосферы

Современная биосфера сформировалась в результате длительного совместного изменения жизни и среды. Ранние организмы существовали в условиях, отличавшихся от нынешних по составу атмосферы и доступным ресурсам.

Интерактивное исследование6 выводов2 интересных факта
54
Главный вопрос

Как жизнь изменяла планету и что означает устойчивость меняющейся системы?

Биологическая лаборатория

Откройте связи внутри темы

Выберите раздел карты: схема раскроет три ключевых понятия, а пояснение поможет связать их между собой.

Исследуйте схему и объясняйте связи. Схемы и числовые модели упрощены.

Разбираемся в теме

Четыре смысловых раздела
01

Биосфера имеет историю

Современная биосфера сформировалась в результате длительного совместного изменения жизни и среды. Ранние организмы существовали в условиях, отличавшихся от нынешних по составу атмосферы и доступным ресурсам.

Подробности происхождения первых живых систем остаются предметом исследований. Эволюцию не следует представлять как движение к заранее поставленной цели: изменения зависят от наследственности, отбора и истории условий.

Что происходит раньше и позже

  1. 01

    Ранняя жизнь

    Обмен в условиях древней Земли.

  2. 02

    Преобразование среды

    Распространение новых способов обмена.

  3. 03

    Разнообразие

    Освоение сред и усложнение взаимодействий.

  4. 04

    Влияние общества

    Новые масштабы преобразования потоков и местообитаний.

Эволюция биосферы
Историческое изменение жизни и связанных с ней компонентов планеты
Первичная биосфера
Ранний этап существования жизни и её взаимодействия со средой
Анаэробный обмен
Получение энергии без использования кислорода как конечного акцептора в дыхании
Что происходит раньше и позже
02

Кислород изменил возможности жизни

Распространение кислородного фотосинтеза постепенно преобразовало газовый состав среды. Накопление кислорода создало новые условия для энергетического обмена и изменило судьбу прежних организмов.

Формирование озонового экрана уменьшило часть ультрафиолетового воздействия на поверхность. Освоение суши потребовало также приспособлений к потере воды, опоре и размножению, поэтому его нельзя объяснить одним атмосферным изменением.

Кислород перестроил условия жизни
  1. 1
    Кислородный фотосинтез

    Появился новый мощный источник кислорода

  2. 2
    Изменение среды

    Менялся газовый состав и химические процессы

  3. 3
    Новые возможности

    Расширялись пути энергетического обмена

  4. 4
    Освоение сред

    Развивались новые сочетания адаптаций

История не была движением к заранее заданной цели. Для освоения суши требовалось гораздо больше, чем один атмосферный сдвиг.

Кислородизация
Историческое увеличение содержания свободного кислорода в среде
Озоновый экран
Слой атмосферы, поглощающий значительную часть опасного ультрафиолетового излучения
Освоение суши
Распространение организмов в наземных местообитаниях с соответствующими адаптациями
От схемы — к объяснению

Земля из космоса

EUMETSAT · Attribution
Wikimedia Commons · источник

Бактерии под микроскопом

Photo by Eric Erbe, digital colorization by Christopher Pooley, both of USDA, ARS, EMU. · Public domain
Wikimedia Commons · источник

Лес как многоярусная среда обитания

Jjkorff · CC BY-SA 4.0
Wikimedia Commons · источник

03

Стабильность поддерживается изменениями

Две стороны устойчивости
ВопросСопротивляемостьВосстановительная способность
Что происходит?Система сохраняет свойства при воздействииСистема возвращает свойства после нарушения
Что измеряют?Силу измененияСтепень и скорость восстановления
ОграничениеНе безграничнаВозврат может быть неполным или очень медленным

Устойчивость биосферы связана с разнообразием организмов, круговоротами и обратными связями. Она не означает неизменности климата или отсутствия вымираний.

Одни процессы уменьшают отклонение, другие способны его усиливать, а восстановление может занимать очень длительное время. Поэтому сохранение привычных человеку условий требует учитывать пределы воздействия и скорость происходящих изменений.

Отрицательная обратная связь
Процесс, ослабляющий первоначальное отклонение системы
Положительная обратная связь
Процесс, усиливающий первоначальное изменение
Порог устойчивости
Уровень воздействия, после которого система может перейти к существенно иному состоянию
От схемы — к объяснению
04

Человек стал фактором планетарного масштаба

Хозяйственная деятельность ускоряет перемещение вещества и преобразование местообитаний. Научное понимание этих последствий помогает выбирать более обоснованные способы использования ресурсов. Понятие ноосферы связывает развитие общества с возрастающей ролью разума и ответственности за биосферу. Это ориентир осознанного взаимодействия, а не гарантия, что любой технический прогресс автоматически улучшает состояние природы.

Выделяем главное

Антропогенное воздействие
Изменение природы вследствие деятельности человека
Ноосфера
Представление об этапе взаимодействия общества и биосферы с определяющей ролью разумной деятельности
Экологическая ответственность
Учёт последствий решений для природных систем и будущих поколений
Выделяем главное
Думаем как биологи

Разберите ситуацию

Почему восстановление жизни после древнего кризиса не доказывает безвредность современного разрушения экосистем?

Сверить рассуждение

Восстановление могло занимать геологическое время и сопровождаться исчезновением прежних видов. Для людей и современных сообществ такие потери не компенсируются быстрым возвращением условий.

Собираем главное

Шесть опорных выводов

01

Современная биосфера сформировалась в результате длительного совместного изменения жизни и среды. Ранние организмы существовали в условиях, отличавшихся от нынешних по составу атмосферы и доступным ресурсам.

02

Распространение кислородного фотосинтеза постепенно преобразовало газовый состав среды. Накопление кислорода создало новые условия для энергетического обмена и изменило судьбу прежних организмов.

03

Устойчивость биосферы связана с разнообразием организмов, круговоротами и обратными связями. Она не означает неизменности климата или отсутствия вымираний.

04

Хозяйственная деятельность ускоряет перемещение вещества и преобразование местообитаний. Научное понимание этих последствий помогает выбирать более обоснованные способы использования ресурсов.

05

Жизнь и среда эволюционируют во взаимном влиянии. Современное состояние биосферы является историческим результатом, а не неизменной нормой.

06

Устойчивость имеет пределы и зависит от скорости воздействия. Обоснованное природопользование учитывает эти ограничения и последствия решений.

Проверьте себя10 вопросов · проверяем понимание темы
1. Какое понятие соответствует описанию? «Историческое изменение жизни и связанных с ней компонентов планеты»
2. Какое понятие соответствует описанию? «Ранний этап существования жизни и её взаимодействия со средой»
3. Какое понятие соответствует описанию? «Историческое увеличение содержания свободного кислорода в среде»
4. Какое понятие соответствует описанию? «Слой атмосферы, поглощающий значительную часть опасного ультрафиолетового излучения»
5. Какое понятие соответствует описанию? «Процесс, ослабляющий первоначальное отклонение системы»
6. Какое понятие соответствует описанию? «Процесс, усиливающий первоначальное изменение»
7. Какое понятие соответствует описанию? «Изменение природы вследствие деятельности человека»
8. Какое понятие соответствует описанию? «Представление об этапе взаимодействия общества и биосферы с определяющей ролью разумной деятельности»
9. Какое понятие соответствует описанию? «Получение энергии без использования кислорода как конечного акцептора в дыхании»
10. Какое понятие соответствует описанию? «Уровень воздействия, после которого система может перейти к существенно иному состоянию»

Источники и иллюстрации

Основа: предоставленный параграф учебника «Биология. 10 класс», § 54 «Эволюция и стабильность биосферы», издательство «Народная асвета». Материал переработан в учебный конспект по структуре и терминологии курса. Подписи, авторы и лицензии изображений приведены рядом с ними.

Конспект, схемы и задания работают без подключения к сети. Для внешних изображений требуется интернет.

↑

Загрузка прогресса…