Тест по теме "Основные учения о биосфере". Пленка жизни на поверхности мирового океана называется
Тест по теме "Основные учения о биосфере"
Тест по теме «Основы учения о биосфере»
Вариант 1 Задание А. Выпишите номера правильных ответов.
1. Оболочка Земли, заселенная живыми организмами, называется:
а) гидросфера; б) литосфера; в) атмосфера; г) биосфера.
2. Учение о биосфере было создано:
а) Ж.-Б. Ламарком; б) В.И. Вернадским; в) Э.Зюссом; г) Э.Леруа.
3. Граница биосферы в атмосфере находится на высоте:
а) 77 км; б) 12,5 км, в) 10 км; г) 2 км.
4. Пленка жизни на поверхности Мирового океана называется:
а) планктон; б) нектон; в) бентос; г) нейстон.
5. В Мертвом море фактором, ограничивающим распространение жизни, является:
а) отсутствие воды в жидкой фазе; б) концентрация соли свыше 270 г/л; в) отсутствие элементов минерального питания; г) все перечисленные условия.
6. Живое вещество – это:
а) совокупность всех растений биосферы; б) совокупность всех животных биосферы; в) совокупность всех живых организмов биосферы; г) нет правильного ответа.
7. К косному веществу биосферы относятся:
а) нефть, каменный уголь, известняк; б) вода, почва; в) гранит, базальт; г) растения, животные, бактерии, грибы.
8. Концентрационная функция живого вещества состоит в способности:
а) живых организмов накапливать и передавать по пищевой цепи энергию; б) зеленых растений использовать СО2 и выделять в атмосферу О2; в) хемоавтотрофов окислять химические элементы; г) живых организмов накапливать различные химические элементы.
9. Биосфера – это глобальная саморегулирующаяся система со своим входом и выходом: а) да; б) нет.
10. Ноосфера – это:
а) сфера прошлой жизни; б) сфера разумной жизни; в) сфера будущей жизни; г) правильного ответа нет.
Задание Б. Кратко ответьте на поставленные вопросы.
Какое вещество биосферы называется биогенным? Приведите примеры.
- Какое значение имеет азот в жизни растений?
Тест по теме «Основы учения о биосфере»
Вариант 2 Задание А. Выпишите номера правильных ответов.
1. Биосфера – это: а) водная оболочка Земли, заселенная живыми организмами;б) воздушная оболочка Земли, заселенная живыми организмами; в) твердая оболочка Земли, заселенная живыми организмами; г) часть всех оболочек Земли, заселенная живыми организмами.
2. Термин «биосфера» был предложен: а) Ж.-Б. Ламарком; б) В.И. Вернадским; в) Э.Зюссом; г) Э.Леруа.
3. Границы биосферы в гидросфере проходят на глубине:
а) 1 км; б) 2 км; в) 10 км; г) гидросфера заселена живыми организмами полностью.
4. Сгущение жизни на дне Мирового океана называется:
а) планктон; б) нектон; в) бентос; г) нейстон.
5. В пустыне Уайт Сэндс (США) фактором, ограничивающим распространение жизни, является:
а) отсутствие воды в жидкой фазе; б) концентрация соли свыше 270 г/л; в) отсутствие элементов минерального питания; г) все перечисленные условия.
6. Совокупность всех живых организмов биосферы В.И. Вернадский предложил назвать:
а) жизнь; б) биомасса; в) живое вещество; ттг) правильного ответа нет.
7. К биокосному веществу биосферы относятся:
а) нефть, каменный уголь, известняк; б) почва; в) гранит, базальт; г) растения, животные, бактерии, грибы.
8. Газовая функция живого вещества состоит в способности:
а) живых организмов накапливать и передавать по пищевой цепи энергию; б) зеленых растений использовать СО2 и выделять в атмосферу О2; в) хемоавтотрофов окислять химические элементы; г) живых организмов накапливать различные химические элементы.
9. Биосфера – это глобальная нерегулирующаяся система, имеющая вход, но не имеющая выхода: а) да; б)нет.
10. Эжен Леруа: а) создал учение о биосфере; б) предложил термин «биосфера»; в) предложил термин «ноосфера»; г) был другом В.И. Вернадского.
Задание Б. Кратко ответьте на поставленные вопросы.
Приведите несколько определений биосферы.
Какое значение оказало возникновение городов на биосферу Земли?
Тест по теме «Основы учения о биосфере»
Вариант №1
Ответы: 1 – г; 2 – б; 3 – а; 4 – г; 5 – б; 6 – в; 7 – в; 8 – г; 9 – а; 10 – б.
Задание Б. Кратко ответьте на поставленные вопросы.
Биогенное – созданное живыми организмами: нефть, каменный уголь, известняк и др.)
Атомы азота входят в состав многих органических молекул. В отсутствие этого вещества невозможны нормальный рост и накопление фитомассы стеблей и листьев растения.)
Вариант№ 2
Ответы: 1 – г; 2 – в; 3 – г; 4 – в; 5 – а; 6 – в; 7 – б; 8 – б; 9 – б; 10 – в.
Задание Б. Кратко ответьте на поставленные вопросы.
(Биосфера – это живая оболочка Земли. Биосфера – это оболочка Земли, населенная живыми организмами. Биосфера – это открытая, глобальная, саморегулирующаяся система со своим входом и выходом.)
(Негативное влияние – концентрация населения и связанное с ней загрязнение среды бытовыми и промышленными отходами, исчезновение видов растений и животных и др.)
infourok.ru
Вариант Задание А. Оболочка Земли, заселённая живыми организмами, называется
Вариант 1.1. Оболочка Земли, заселённая живыми организмами, называется:
А) гидросфера в) атмосфера
Б) литосфера г) биосфера.
2. Учение о биосфере было создано:
А) Ж.-Б. Ламарком в) Э. Зюссом
Б) В. И. Вернадским г) Э. Леруа.
3. Граница биосферы в атмосфере находится на высоте:
А) 77 км в) 10 км
Б) 12,5 км г) 2 км.
4. Плёнка жизни на поверхности Мирового океана называется:
А) планктон в) бентос
Б) нектон г) нейстон.
5. В Мёртвом море фактором, ограничивающим распространение жизни, является:
А) отсутствие воды в жидкой фазе
Б) концентрация соли свыше 270 г/л
В) отсутствие элементов минерального питания
Г) все перечисленные условия.
6. Живое вещество – это:
А) совокупность всех растений биосферы
Б) совокупность всех животных биосферы
В) совокупность всех живых организмов биосферы
Г) нет правильного ответа.
7. К костному веществу биосферы относятся:
А) нефть, каменный уголь, известняк в) гранит, базальт
Б) вода, почва г) растения, животные, бактерии, гриб.
8. Концентрационная функция живого вещества состоит в способности:
А) живых организмов накапливать и передавать по пищевой цепи энергию
Б) зелёных растений использовать СО2 и выделять в атмосферу О2
В) хемоавтотрофов окислять химические элементы.
Г) живых организмов накапливать различные химические элементы.
9. Биосфера – это глобальная саморегулирующая система со своим входом и выходом:
А) да б) нет.
10. Ноосфера – это:
А) сфера прошлой жизни в) сфера будущей жизни
Б) сфера разумной жизни г) правильного ответа нет.
Задание Б. Кратко ответьте на поставленные вопросы.
1. Какое вещество биосферы называется биогенным? Приведите примеры.
2. Почему граница биосферы в атмосфере проходит на высоте 77 км ?
3. Перечислите функции живого вещества. Раскройте сущность энергетической функции.
4. Что такое почва? Какой опыт можно поставить, чтобы доказать наличие в почве воды?
5. Какое значение имеет азот в жизни растений?
Вариант 2.
Задание А.
1. Биосфера – это:
А) водная оболочка Земли, заселённая живыми организмами
Б) воздушная оболочка Земли, заселённая живыми организмами
В) твёрдая оболочка Земли, заселённая живыми организмами
Г) часть всех оболочек Земли, заселённая живыми организмами.
2. Термин « биосфера» был предложен:
А) Ж.-Б. Ламарком в) Э. Зюссом
Б) В. И. Вернадским г) Э. Леруа.
3. Граница биосферы в гидросфере проходят на глубине:
А) 1 км в) 10 км
Б) 2 км г) гидросфера заселена живыми организмами полностью.
4. Сгущение жизни на дне Мирового океана называется:
А) планктон в) бентос
Б) нектон г) нейстон.
5. В пустыне Уайт Сэндс ( США ) фактором, ограничивающим распространение жизни, является:
А) отсутствие воды в жидкой фазе
Б) концентрация соли свыше 270 г/л
В) отсутствие элементов минерального питания
Г) все перечисленные условия.
6. Совокупность всех живых организмов биосферы В. И. Вернадский предложил назвать:
А) жизнь в) живое вещество
Б) биомасса г) правильного ответа нет.
7. К биокостному веществу биосферы относятся:
А) нефть, каменный уголь, известняк в) гранит, базальт
Б) почва г) растения, животные, бактерии, гриб.
8. Газовая функция живого вещества состоит в способности:
А) живых организмов накапливать и передавать по пищевой цепи энергию
Б) зелёных растений использовать СО2 и выделять в атмосферу О2
В) хемоавтотрофов окислять химические элементы
Г) живых организмов накапливать различные химические элементы.
9. Биосфера – это глобальная нерегулирующая система, имеющая вход, но не имеющая выхода:
А) да б) нет.
10. Эжен Леруа:
А) создал учение о биосфере
Б) предложил термин « биосфера»
В) предложил термин « ноосфера»
Г) был другом В. И. Вернадского.
Задание Б.
1. Приведите несколько определений биосферы.
2. Какие факторы определяют границы биосферы в атмосфере?
3. Каковы основные функции живого вещества в биосфере? Раскрой сущность газовой функции.
4. Какое вещество биосферы является биогенным? Приведите примеры.
5. Что такое почва? Какой опыт можно поставить, чтобы доказать наличие в почве минеральных веществ?
flatik.ru
Деев М. | Мировой океан: происхождение, возраст, эволюция
Доклад, прочитанный в День учителя географии 2 апреля 2009 г.
Земля во многих отношениях уникальная планета, но, пожалуй, самое удивительное на ней — наличие большого количества жидкой воды. Водяной пар и лед можно найти на других планетах, в астероидах и метеоритах, но жидкая вода есть только на Земле. Особенность жидкой фазы воды заключается в том, что она может существовать лишь в очень узком диапазоне температур — от 0 до 100 °С, и такие температурные условия сохраняются продолжительное время только на Земле. Именно присутствие жидкой воды сделало возможным возникновение и развитие жизни на Земле в ее современных формах. Самым большим хранилищем воды является Мировой океан, который, как показывают данные палеогеографии, никогда полностью не замерзал и не испарялся.
Приведем определение этого интересного географического объекта, данное в одной из последних работ известного океанолога академика А.С. Монина: «Мировой океан — непрерывно распределенная по поверхности Земли (на площади, охватывающей около 71%) и ограниченная снизу и с боков причудливой формой рельефа дна и береговой линией континентов толща соленой воды с массой 1377·106 гигатонн, имеющая среднюю глубину около 3800 метров, с многочисленными разбросанными на ее поверхности островами, и разнообразной формой жизни в ее глубинах».
После первого знакомства с океаном вполне естественно возникает желание знать, когда и как он образовался, всегда ли был таким, каким мы его знаем сегодня, и как эволюционировал на протяжении истории Земли? Вопрос тем более интересен, что историю формирования и развития материков и всей нашей планеты можно понять только в том случае, если хорошо известна история возникновения и дальнейшей эволюции Мирового океана. Следует заметить, что история океана весьма сложна, во многом еще недостаточно изучена и пока не может быть истолкована однозначно. Поэтому далее будут приведены наиболее широко распространенные, но иногда требующие дополнительных подтверждений научные представления по интересующему нас предмету.
Прежде всего, зададимся вопросом о времени появления жидкой воды, о том, как быстро это произошло после образования самой планеты. В настоящее время считается, что образование Земли началось 4,6 млрд лет назад. Согласно некоторым гипотезам, промежуточной стадией формирования планет из межзвездной пыли и газов считается образование так называемых планетезималей — твердых и крупных (до нескольких сотен километров в поперечнике) тел, последующее скопление и объединение которых становится процессом аккреции 1 уже непосредственно планеты. По геологическим меркам, Земля сформировалась очень быстро, примерно за первые сто миллионов лет своей истории достигнув 93—95% сегодняшней массы. Наиболее вероятно, что первоначально Земля не имела атмосферы и гидросферы, а ее поверхность непрерывно изменялась в результате интенсивной метеоритной бомбардировки.
Образование планеты сопровождалось сильным гравитационным сжатием и выделением столь большого количества тепла, что первые сотни миллионов лет у поверхности Земли существовал магматический океан, или расплавленная первичная астеносфера. Так как в расплаве (магме) находились вещества разные по составу и плотности, началась гравитационная дифференциация. При этом более плотные вещества (тяжелые металлы) погружались, образуя металлическое (железное) ядро планеты, а менее плотные (силикаты) всплывали, постепенно создавая мантию и литосферу. Дифференциация сопровождалась дегазацией мантийного вещест-ва, при которой легко кипящие фракции переходили в газообразное состояние и, выходя на поверхность, формировали первичную плотную и горячую атмосферу Земли. Наиболее вероятно, что вначале атмосфера состояла из углекислого газа (СО2), аммиака (Nh4), возможно также сернистого водорода (h3S) и хлористого водорода (HCl), но главное, в ней появился водяной пар, количество которого постепенно увеличивалось и, по некоторым оценкам, могло достигать величины порядка 1021 кг, что составляет около 70% массы современной гидросферы Земли.
Постепенное истощение источников внутреннего тепла Земли привело к остыванию и кристаллизации магмы с последующим образованием первичной твердой земной коры. Дальнейшее остывание верхних слоев планеты и понижение температуры ниже точки кипения неизбежно вызвало конденсацию водяного пара и тем самым появление жидкой фазы воды. Можно полагать, что озера первичной гидросферы на поверхности молодой планеты неоднократно испарялись и появлялись вновь, пока не установился температурный режим, в среднем повсеместно допускавший существование жидкой воды. Когда это могло произойти?
Самые древние (из известных сегодня) горные породы найдены в Западной Австралии, их возраст оценивается в 4,2—4,0 млрд лет. Большое внимание привлекли извлеченные из них зерна минерала циркона (химическая формула ZrSiO4, часто радиоактивен). Изотопный анализ древнейших цирконов показал повышенное содержание тяжелого изотопа кислорода 18О, характерное для жидкой воды. Это служит косвенным доказательством того, что эти минералы образовались в присутствии жидкой воды. В тех же западноавстралийских цирконах оказалось аномальное содержание еще некоторых изотопов, свидетельствующее о земном (не метеоритном) происхождении минералов.
Помимо косвенных получены и прямые доказательства существования жидкой воды. В горных породах возрастом 3,9—3,8 млрд лет, найденных в юго-западном районе Гренландии, обнаружены железистые кварциты водного происхождения, что позволяет предположить существование жидкой воды в этом районе на 200—300 млн лет ранее указанного времени. Таким образом, гидросфера Земли начала формироваться не позднее 4 млрд лет тому назад при постепенном остывании поверхности планеты и конденсации водяного пара первичной атмосферы. Первые, еще весьма мелководные, моря будущего Мирового океана заполняли впадины застывшего рельефа, разрастались, сливались с соседними водными бассейнами.
Полагают, что первичная земная кора, которая выплавлялась из мантии, состояла из пород, близких по своему составу к базальтам. Во всяком случае, первичная кора имела основной или ультраосновной состав, то есть была идентичной современной земной коре океанического типа. Протоконтинентальная кора начала формироваться почти в то же время, но занимала значительно меньшие площади. Ее первые острова расчленяли неглубокий первичный океан на отдельные бассейны.
Собрано большое число подтверждений существования океана в ранние геологические эпохи. Одним из первых обоснованные предположения о возрасте и эволюции Мирового океана высказал в 1901 г.австрийский геолог Эдуард Зюсс. В основе его рассуждений лежала смелая гипотеза о том, что привычное расположение материков и океанов на поверхности Земли не было незыблемым и постоянным в геологическом прошлом. По заключению Зюсса, в позднем палеозое — раннем мезозое (порядка 350 млн лет тому назад) существовал мегаконтинент Гондвана, в котором слились фрагменты Африки, Индостана, Южной Америки, Австралии и Антарктиды. Спустя четырнадцать лет немецкий геофизик Альфред Вегенер, развивая гипотезу Зюсса, предложил теорию дрейфа континентов. Он считал, что Гондвана Зюсса была частью еще более крупного суперконтинента Пангеи, окруженного сплошным кольцом океанических вод. Постепенно появлялись данные о том, что Атлантический и Индийский океаны с геологической точки зрения молоды, а Тихий океан значительно более древний. Согласно палеомагнитным данным, древние океаны шириной до 3,5 тыс. км существовали в палеозое (400—500 млн лет тому назад), а еще более широкие, до 5 тыс. км, — в раннем протерозое (1,7—2,5 млрд лет тому назад).
Реликтами земной коры океанического типа считаются офиолиты — особый комплекс интрузивных, эффузивных и осадочных пород, широкое распространение которых в том или ином районе свидетельствует о существовании древнего океана. Найдены офиолиты раннепротерозойского и даже архейского (3—4 млрд лет) возраста.
Первоначально древние океаны были мелководными, но вместе с постепенным увеличением объема жидкой воды глубины возрастали — от 150—700 мв архее до 2900 м в среднем протерозое (1,2 млрд лет). Воды Мирового океана достигли объема близкого к современному приблизительно к началу кембрийского периода, около 570 млн лет назад, а в дальнейшем пополнялись в процессе продолжавшейся дегазации мантии во время вулканиче-ских извержений (в особенности подводного вулканизма) и перераспределялись между отдельными океанами.
Итак, первые бассейны, наполненные жидкой водой, появились на Земле не позднее 4 млрд лет тому назад. С тех пор температурные условия на поверхности Земли в среднем всегда находились в пределах существования жидкой воды, иными словами, океан никогда полностью не исчезал. Это важно отметить, так как далее предстоит разрешить любопытный парадокс. Дело в том, что на дне современных океанов нигде не найдено не только осадочных пород с возрастом более 170 млн лет, но и коренные породы океанического дна оказались с геологической точки зрения удивительно «молодыми».
Несоответствие между возрастом Мирового океана, соизмеримым с возрастом Земли, и молодостью океанического дна объясняется с позиций теории новой глобальной тектоники. Согласно ее положениям, земная кора не есть единая твердая и неизменная оболочка земного шара, а представляет собой своеобразную мозаику из нескольких жестких литосферных плит площадью в десятки миллионов квадратных километров, находящихся на плаву в вязкой астеносфере и непрерывно испытывающих вполне упорядоченные горизонтальные перемещения. Объясним кажущийся временной парадокс на примере Атлантического океана.
Через центральную часть океана с севера на юг простирается срединно-океанический хребет. В осевой части хребта располагается рифтовая долина, по которой проходит граница между соседними литосферными плитами: Американской — к западу от хребта, Африканской и Евразийской — к востоку. Рифтовая долина есть зона спрединга, или раздвижения, плит. Под ней происходит поднятие расплавленного мантийного вещества, формирование из него новых участков океанической коры и их перемещение в обе стороны от хребта. Скорость раздвижения литосферных плит составляет единицы сантиметров в год. По сторонам рифтовой долины расположены самые молодые участки океанического дна. С удалением от хребта возраст донных осадков постепенно увеличивается и достигает наибольших значений в прибрежных зонах океана. Достигнув берега, океаническая часть плиты «ныряет» под нависающий край континента, происходит ее поддвиг под соседнюю плиту и погружение в мантию. Таким образом, возраст океанического дна зависит от расстояния между рифтовой зоной (осью спрединга) и областью погружения (называемой зоной субдукции), а также от скорости горизонтального перемещения плит.
Механизм, приводящий в движение литосферные плиты, объясняется следующим образом. Конвекция, возбуждаемая внутренним теплом Земли, порождает в мантии конвективные ячейки. Под зонами спрединга находятся восходящие ветви, в зонах субдукции —нисходящие, в промежутке — горизонтальные ветви конвективных ячеек. Горизонтальные размеры ячеек соответствуют расстояниям между зонами спрединга и субдукции, вертикальные составляют в современную геологическую эпоху около 400 км.
Интересно, что базальты, кристаллизующиеся из расплава в рифтовой зоне, одновременно намагничиваются в магнитном поле Земли и впоследствии сохраняют свои магнитные свойства. Это позволяет, сравнивая магнитные характеристики образца базальта с соответствующими характеристиками современного магнитного поля, определять возраст разных участков океанического дна.
Считается, что тектоника литосферных плит начала действовать не позднее 3,5—3,0 млрд лет назад, но размеры плит были меньше, а число их больше. Современные черты динамики этот механизм приобрел в начале позднего протерозоя (около одного миллиарда лет назад). Теперь можно в общих чертах проследить, как менялись очертания океанов и континентов на поверхности Земли.
Первые структуры континентов возникли около 3 млрд лет назад. На рубеже архея и протерозоя (2,5 млрд лет тому назад) горизонтальные перемещения литосферных плит привели к сближению и постепенному слиянию древних материков, что привело к формированию первого суперконтинента Пангеи, окруженного единым океаном Панталассом. Названия даны по старой научной традиции использования грече-ского языка: пан — всеобщий, гео — земля, таласс — океан. Примерно через 300—500 млн лет Пангея раздробилась на обособленные континенты, между которыми возникли океанские бассейны. В дальнейшей истории Земли подобная компактная группировка материков в единый континент возникала, существовала и разрушалась трижды, с периодичностью около 800 млн лет. Последней была палеозойско-мезозойская Пангея, существование которой первым обосновал А. Вегенер. Интересно, что компоновка каждой Пангеи была сходна с «вегенеровской». Во всяком случае, многие факты говорят о том, что в перемещении литосферных плит прослеживается определенная упорядоченность. Таким образом, сегодняшняя конфигурация материков и океанов не есть нечто застывшее навсегда. Она меняется буквально на наших глазах, только эти изменения происходят очень медленно, со скоростями в среднем 4—6 см в год.
Рис. 1. Реконструкция суперконтинента Пангея, около 200 млн лет назад (по Я. Голонке, 2000 г.)
Геологический прогноз движений литосферных плит в ближайшие примерно 50 млн лет в главных чертах выглядит следующим образом. Атлантический океан станет шире, а площадь Тихого океана сократится. Австралия продвинется на север и подойдет ближе к Евразийской плите. Азия соединится с Северной Америкой в районе Алеутских островов. Красное море раздвинется — это зародыш будущего океана, полуостров Калифорния станет островом. Океаны Земли в ходе своей эволюции проходят последовательно этапы развития от узкого моря (Красное море сегодня) до размеров современного Тихого океана. Одновременно происходят сближения и расхождения материков, изменение их числа и пространственной ориентации.
Мировой океан это, прежде всего, морская вода, привлекающая к себе пристальное внимание океанологов. Одной из важнейших характеристик вод, наполняющих Мировой океан, является соленость. В практических целях соленость принято характеризовать концентрацией раствора, которую измеряют в промилле (‰), то есть в тысячных долях, и средняя соленость морской воды составляет около 35‰.
Под соленостью понимается выраженная в граммах масса всех твердых веществ, растворенных в 1000 г морской воды, когда карбонаты превращены в окислы, бром и йод замещены эквивалентным количеством хлора, а органические вещества сожжены при 480 °С. Кратко можно сказать, что соленость морской воды есть отношение массы растворенного твердого вещества к массе раствора.
Вода является одним из лучших растворителей, поэтому на Земле невозможно найти химически чистое вещество Н2О, все природные воды в той или иной степени минерализованы. Воды первичного океана также представляли собой раствор солей, по концентрации близкий к современной солености, но солевой состав раствора был отличен от настоящего. Ювенильный раствор, поступавший на поверхность Земли при дегазации мантии, на первых порах, по-видимому, полностью выпаривался, но с понижением температуры ниже точки кипения воды стал растворяться в воде первых земных морей. Одновременно в раствор переходили легко растворимые вещества первичной земной коры. Кроме того, в воде первых морей растворялись газы, содержавшиеся в первичной атмосфере: HCl, HF, HBr, B(OH)3 и некоторые другие. Поэтому первое время существования океана его воды должны были проявлять кислую реакцию из-за присутствия в растворе сильных кислот.
В дальнейшем происходило приспособление солевого состава первичного океана к изменяющимся термическим и гидрохимическим условиям на поверхности Земли. В растворе оставались те элементы, для которых не нашлось достаточного количества сильных осадителей, например такие, как хлор и бром. Их процентное содержание в растворе почти не изменилось. Содержание других элементов, прежде всего углерода, сильно уменьшилось. Это свидетельствует о том, что в океане постоянно протекают процессы, выводящие углерод из раствора. Основная реакция этого типа — перевод углекислого газа в угольную кислоту с дальнейшим переходом в нерастворимый и потому выпадающий в осадок карбонат кальция. Этот процесс происходил всегда и протекает до сих пор. Сильные кислоты в океане архейского времени вступали в реакцию с сильными основаниями, что в результате привело к постепенной нейтрализации первично кислых вод.
Рис. 2. Литосферные плиты и скорости их перемещения в мм/год (по В.Е. Хаину, 2008 г.)
Существенные изменения в солевом составе океанских вод начались с возникновением и дальнейшим развитием жизни. С появлением биосферы начала проявляться реакция фотосинтеза, в ходе которой из морской воды выводятся, прежде всего, углерод и азот. В процессе фотосинтеза создается свободный кислород, что открыло возможность формирования современной азотно-кислородной атмосферы. В результате фотосинтеза из атмосферы почти полностью был извлечен углекислый газ, что способ-ствовало стабилизации карбонатной системы, возникновению скелетных организмов, а в дальнейшем — накоплению карбонатных осадочных толщ на дне океанов.
Эти и другие природные процессы постепенно видоизменяли солевой состав океанических вод, который стал преимущественно хлоридно-сульфатным и практически идентичным со-временному. В настоящее время морская вода представляет собой равновесный природный раствор, обладающий исключительно высокой химической инертностью, сохраняющий свой состав и концентрацию солей практически неизменными на протяжении, по меньшей мере, последней геологической эпохи.
1 Аккреция (лат. accretio приращение, увеличение) — гравитационный захват вещества и последующее его падение на космическое тело под действием гравитации, сопровождается выделением гравитационной энергии.
Следующая публикация — см. № 20
geo.1september.ru
Вариант 1. Задание А
Вариант 1.Задание А.
1. Оболочка Земли, заселённая живыми организмами, называется:
А) гидросфера в) атмосфера
Б) литосфера г) биосфера.
2. Учение о биосфере было создано:
А) Ж.-Б. Ламарком в) Э. Зюссом
Б) В. И. Вернадским г) Э. Леруа.
3. Граница биосферы в атмосфере находится на высоте:
А) 77 км в) 10 км
Б) 12,5 км г) 2 км.
4. Плёнка жизни на поверхности Мирового океана называется:
А) планктон в) бентос
Б) нектон г) нейстон.
5. В Мёртвом море фактором, ограничивающим распространение жизни, является:
А) отсутствие воды в жидкой фазе
Б) концентрация соли свыше 270 г/л
В) отсутствие элементов минерального питания
Г) все перечисленные условия.
6. Живое вещество – это:
А) совокупность всех растений биосферы
Б) совокупность всех животных биосферы
В) совокупность всех живых организмов биосферы
Г) нет правильного ответа.
7. К костному веществу биосферы относятся:
А) нефть, каменный уголь, известняк в) гранит, базальт
Б) вода, почва г) растения, животные, бактерии, гриб.
8. Концентрационная функция живого вещества состоит в способности:А) живых организмов накапливать и передавать по пищевой цепи энергию
Б) зелёных растений использовать СО2 и выделять в атмосферу О2
В) хемоавтотрофов окислять химические элементы.
Г) живых организмов накапливать различные химические элементы.
9. Биосфера – это глобальная саморегулирующая система со своим входом и выходом:
А) да б) нет.
10. Ноосфера – это:
А) сфера прошлой жизни в) сфера будущей жизни
Б) сфера разумной жизни г) правильного ответа нет.
Задание Б. Кратко ответьте на поставленные вопросы.
1. Какое вещество биосферы называется биогенным? Приведите примеры.
2. Почему граница биосферы в атмосфере проходит на высоте 77 км ?
3. Перечислите функции живого вещества. Раскройте сущность энергетической функции.
4. Что такое почва? Какой опыт можно поставить, чтобы доказать наличие в почве воды?
5. Какое значение имеет азот в жизни растений?
Вариант 2.
Задание А.
1. Биосфера – это:
А) водная оболочка Земли, заселённая живыми организмами
Б) воздушная оболочка Земли, заселённая живыми организмами
В) твёрдая оболочка Земли, заселённая живыми организмами
Г) часть всех оболочек Земли, заселённая живыми организмами.
2. Термин « биосфера» был предложен:
А) Ж.-Б. Ламарком в) Э. Зюссом
Б) В. И. Вернадским г) Э. Леруа.
3. Граница биосферы в гидросфере проходят на глубине:А) 1 км в) 10 км
Б) 2 км г) гидросфера заселена живыми организмами полностью.
4. Сгущение жизни на дне Мирового океана называется:
А) планктон в) бентос
Б) нектон г) нейстон.
5. В пустыне Уайт Сэндс ( США ) фактором, ограничивающим распространение жизни, является:
А) отсутствие воды в жидкой фазе
Б) концентрация соли свыше 270 г/л
В) отсутствие элементов минерального питания
Г) все перечисленные условия.
6. Совокупность всех живых организмов биосферы В. И. Вернадский предложил назвать:
А) жизнь в) живое вещество
Б) биомасса г) правильного ответа нет.
7. К биокостному веществу биосферы относятся:
А) нефть, каменный уголь, известняк в) гранит, базальт
Б) почва г) растения, животные, бактерии, гриб.
8. Газовая функция живого вещества состоит в способности:
А) живых организмов накапливать и передавать по пищевой цепи энергию
Б) зелёных растений использовать СО2 и выделять в атмосферу О2
В) хемоавтотрофов окислять химические элементы
Г) живых организмов накапливать различные химические элементы.
9. Биосфера – это глобальная нерегулирующая система, имеющая вход, но не имеющая выхода:
А) да б) нет.10. Эжен Леруа:
А) создал учение о биосфере
Б) предложил термин « биосфера»
В) предложил термин « ноосфера»
Г) был другом В. И. Вернадского.
Задание Б.
1. Приведите несколько определений биосферы.
2. Какие факторы определяют границы биосферы в атмосфере?
3. Каковы основные функции живого вещества в биосфере? Раскрой сущность газовой функции.
4. Какое вещество биосферы является биогенным? Приведите примеры.
5. Что такое почва? Какой опыт можно поставить, чтобы доказать наличие в почве минеральных веществ?girniy.ru
Мировой океан. Происхождение океана.
Вместо предисловия.
В настоящем разделе сайта мы ставим задачей довести до наших читателей более подробную информацию о Мировом океане, как об основной части биосферы Земли. Раздел «Мировой океан» содержит сведения о возникновении и эволюции Мирового океана, о его размерах и составных частях, о составе и свойствах морской воды, об особенностях строения океанского дна, об океанских течениях, о жизни в океане, об использовании богатств океана. Читатель сможет убедиться в огромном значении океана для человечества, а также в том, что океан, подобно живому существу, нуждается в защите.
© Владимир Каланов,"Знания-сила".
1. Общие положения. Происхождение океана.
Земля является единственной планетой Солнечной системы, которая имеет гидросферу. Главной и основной частью гидросферы является Мировой океан. Именно океан придаёт Земле неповторимую красоту и своеобразие. Конечно, находясь на поверхности Земли, человек не может видеть земной шар со стороны и оценить его красоту. Но известно, какой восторг охватывает космонавтов, когда они любуются нашей планетой из ближнего космоса. Даже первый космонавт Земли, Юрий Алексеевич Гагарин, у которого в полёте было очень немного времени, успел увидеть с орбиты и оценить потрясающую красоту нашей планеты.
И красоту эту в определяющей мере создаёт безбрежный Мировой океан, превращая Землю в голубую планету.
Размеры океана огромны. Площадь всей поверхности Земли оценивается в 510 млн.км2, из них около 361 млн.км2 (70,8%) покрыто водой. Но если учесть ледники, которые покрывают 11% суши, то получается, что на Земле покрыты водой не 361, а 380 млн.км2, то есть 75% её поверхности.
Подсчитано, что количество воды в океане равно приблизительно 1370 млн.км3. Интересно, что объём суши, поднимающейся над уровнем моря, составляет около 111 млн. кубокилометров, то есть в десять с половиной раз меньше, чем объём воды.
Около 4% всей воды планеты приходится на долю озёр, болот, рек, подземных (точнее, внутригрунтовых) вод и атмосферы, а остальная вода заполняет гигантскую чашу под названием Мировой океан.
Откуда же появилось на Земле такое огромное количество воды? Учёные и мыслители веками искали ответ на этот вопрос. В настоящее время в науке официально признана гипотеза дегазации Земли, согласно которой 4 миллиарда лет назад, после остывания земной коры, через трещины в коре и жерла вулканов начался выброс раскалённой магмы с одновременным выходом на поверхность газов, водяных паров и горячей воды. Начало процесса дегазации считается началом геологической истории Земли и началом формирования её гидросферы.
Время начала процесса дегазации, а значит, появления воды на Земле косвенно подтверждается, например, тем, что в самых древних породах земной коры, возраст которых определён в 3,8 млрд.лет, были найдены отпечатки одноклеточных организмов, которые могли существовать только при наличии жидкой воды.
Верхняя мантия подвергалась в течение предположительно первого миллиарда лет существования планеты активному процессу дегазации, когда на поверхность Земли выносились вода и кислые продукты дегазации мантийного вещества. Объем поступавшей из недр Земли воды нарастал от 0 до 1,3 км3 в год. Около 2,5 млрд.лет назад средняя толщина водного слоя в океане, вероятно, не превышала 2000 метров. Примерно 1,7 млрд.лет назад химический состав океанических вод и земной атмосферы стал близок к современному. Объём воды, поступающей из недр Земли, медленно уменьшался и в настоящее время составляет около 0,25 км3 в год. Это значит, что процесс дегазации продолжается, что подтверждается всё ещё непрекращающейся вулканической активностью на Земле.
Гипотеза выглядит логичной и вполне научной. В самом деле, не из космоса же поступала вода в древние понижения земной коры. А если позднее, с появлением атмосферы, вода лилась из облаков, то всё равно по происхождению она была земной, так как облака содержали конденсат водяных паров, выходивших из недр Земли.
Некоторые положения этой гипотезы вызывают сомнение. Например, её авторы (В.С. Сафронов, О.Г. Сорохтин и др.) считают, что разогрев недр молодой Земли происходил вследствие падения на её поверхность космических тел, а также частично за счёт радиоактивного распада ядер тяжёлых элементов. По поводу радиоактивного распада тут спорить трудно, но какой же массой должны были обладать гипотетические космические тела, чтобы их удары по поверхности Земли могли разогреть её недра? С другой стороны, зачем разогревать недра, если они изначально были горячие? Но не будем отвлекаться на частности.
Океанологи считают, что круговорот воды на Земле не замкнут, поскольку через рифтовые трещины из недр планеты дополнительно поступает ежегодно 0,25 км3 воды. Часть воды, поднимаясь в виде паров до верхних слоёв атмосферы, под действием солнечного и космического излучения разлагается на водород и кислород и уходит в космос.
Только что упомянутые рифтовые трещины – это разломы земной коры, возникающие на границах литосферных плит в зонах, где плиты отодвигаются друг от друга. Процесс, при котором литосферные плиты отодвигаются друг от друга, в геологии называют спредингом. Гигантская рифтовая трещина, возникшая в зоне спрединга, например, пересекает почти посредине весь Атлантический океан в меридианальном направлении.
Итак, океан существует на протяжении всей геологической истории Земли. Имеются факты, которые доказывают это утверждение. Например, на юго-западе Гренландии в 70-х годах ХХ века нашли осадочный бурый железняк, возраст которого оценивается в 3,76 млрд.лет. Это значит, что уже тогда, в эпоху катархея, начали образовываться осадочные породы как результат круговорота воды между океаном, атмосферой и сушей.
Примечание: Катархей – геологическая эпоха, следующая сразу после догеологической эры. Длительность катархея оценивается в 800 млн.лет (от 3500 до 2700 млн.лет назад).
Российские вулканологи подсчитали, что при извержении вулкана доля водяных паров составляет около 3% массы изверженных веществ. Выяснилось, что эта величина почти точно соответствует соотношению между массами современной гидросферы (1,46*106) и земной коры (4,7*107). В этом заключается второе доказательство постоянного наличия гидросферы на земном шаре.
Третьим доказательством извечного и непрерывного существования океана служат находки остатков и отпечатков тел древних живых организмов. Таким образом, жизнь на Земле, ни на мгновение не прерываясь, существует в течение трёх миллиардов лет, и её процветание обеспечивается океаном. Жизнь и зародилась именно в океане как результат длительного взаимодействия разнообразных веществ, растворённых в морской воде. Теперь эта гипотеза является почти общепризнанной. Почему почти? Потому что нужно, чтобы всегда оставалось сомнение. А когда есть сомнение, то есть повод и стимул для дальнейшей работы мысли. Но несомненно одно: эволюция органического мира непосредственно связана с появлением и развитием водной оболочки Земли. Необходимо отметить, что если жизнь в океане зародилась три миллиарда лет назад, то на сушу она вышла только 600 миллионов лет назад.
Верхний стометровой слой океанской воды содержит огромное количество фотосинтезирующих одноклеточных водорослей. Эти мельчайшие организмы вместе с другими растениями, живущими в воде, выделяют кислород и поглощают растворенный в морской воде углекислый газ. Между водой и атмосферой происходит постоянный обмен газами. Это значит, что океан играет важнейшую роль в балансе кислорода и обеспечении жизни на всей планете.
Вряд ли нужно доказывать важнейшее значение океана как источника пищевых ресурсов для человека. В настоящее время в связи с постоянным ростом населения Земли и зачастую неразумным, хищническим использованием человеком биологических ресурсов океана, морской промысел по существу достиг своего предела. Наступило время, когда в морях необходимо не только добывать животных и растения, но и разводить, культивировать многие их виды точно так, как это в течение тысячелетий человек вынужден делать на суше.
Океан хранит в себе огромное количество солей и других минеральных веществ, необходимых человеку. Под дном шельфа и ложа океана находятся залежи угля, нефти и газа, разработка которых уже давно осуществляется во многих странах.
Океан вполне можно рассматривать как колоссальный аккумулятор энергии, которая пока ещё мало используется. Пройдёт не так уж много времени даже в масштабах человеческой жизни, и природные запасы нефти, газа, каменного угля и радиоактивных руд иссякнут. Тогда океан станет главным источником энергии для промышленных и бытовых нужд. Правда, добывать энергию из океана будет значительно труднее, чем просто сжигать в топках газ, уголь и продукты переработки нефти.
Если говорить о значении океана как главного средства транспортных связей между континентами, то следует отметить, что для прокладки морских путей не требуется никаких «дорожных покрытий» или рельсов. Нужны только надёжные транспортные средства для перевозки людей и грузов и соответствующая береговая инфраструктура. И в этом состоит определённое экономическое преимущество морских путей перед сухопутными. Другое дело, что морские путешествия и грузоперевозки значительно более опасны, чем сухопутные. Зато это заставляет учёных и конструкторов постоянно совершенствовать конструкцию и повышать надёжность кораблей не только военного, но и народнохозяйственного назначения.
© Владимир Каланов,"Знания-сила"
znaniya-sila.narod.ru
