Экология Лекция 11. Биосфера (1) Биосферные циклы 14.03.2011 Эдуард

Биосфера (3)
Информация в биоте и цивилизации
Биоразнообразие биосферы
09.12.2013

время, тысяч видов (из Соловьев, 1982):
1

время, тысяч видов:
2

описаными, по-видимому, такие же или большие количества.
Общее видовое разнообразие на

начало 20 века по-видимому следует оценивать в 5—10 106 видов.

РАН, за время работы описал примерно 1/3 флоры Вьетнама, в

том числе 5 новых родов и сотни новых видов

«Площадь естественных лесов за 30 лет моей работы во Вьетнаме сократилась с 30% до 0.1% [2011]. Все равно я ежегодно описываю не менее двух десятков новых для науки видов…. Мы уничтожаем планету так ее и не описав»

Well-being: Biodiversity Synthesis (2005) , p.62
2050
2020
35%

которых обитают на относительно ограниченном территории. Такая характеристика таксона, как

обитание на ограниченной территории, называется эндемизмом.

Тыквенные, единственный вид монотипного рода Дендросициос (Dendrosicyos). Дерево представляет большой

биологический интерес, так как это — единственное древовидное растение в семействе тыквенных.

флорист и биогеограф.
Основные работы:
англ. Good R. A theory of plant geography

// New Phytology. 1931. Vol. 30, № 3. P. 149–171
англ. Good R. Plants and Human Economics, 1933
англ. Ronald Good. The Geography of Flowering Plants. L.; N. Y.: Longmans, Green, 1947
англ. Good R. Madagascar and New Caledonia. A problem in plant geography // Blumea. 1950. Vol. 6. P. 470–47
англ. Good R. Features of Evolution in the Flowering Plants, 1956
англ. Good R. The Philosophy of Evolution, 1981
англ. Good R. A Concise Flora of Dorset, 1984

Longmans, Green and Co

Палеотропическое
Капское
Австралийское
Антарктическое

награды:[2] Доктор биологических наук (1944) Профессор (1944)

Член-корреспондент Академии наук Армянской ССР (1945) Член-корреспондент Академии наук СССР (1966) Академик Академии наук Армянской ССР (1971) Академик Академии наук СССР, позже — Российской академии наук (1972) Заслуженный деятель науки Армянской ССР (1967) Лауреат Государственной премии СССР (1981) Заслуженный деятель науки Российской Федерации (1990) В 1969 Тахтаджян стал лауреатом Премии имени В. Л. Комарова Академии наук СССР за монографию «Система и филогения цветковых растений» (1966). Государственная премия СССР за 1981 год — за монографию «Флористические области Земли» (1978). Премия «The Henry Allan Gleason Award» за выдающуюся публикацию года в области систематики растений, экологии и фитогеографии — за книгу «Diversity and classification of flowering plants» (1997). Премия имени Аллертона (США, 1990) Премия имени Генри Шоу (США, 1997) Герой Социалистического Труда (1990) Награждён двумя орденами Трудового Красного Знамени, орденом «Дружбы Народов», армянским орденом «Месроп Маштоц», медалями, а также благодарностью Президента РФ (2000).

Избранные труды
Об эволюционной гетерохронии признаков. / Доклады АН Армянской ССР, 1946, т. 5 (3). С. 79-86.
Морфологическая эволюция покрытосеменных. — М., 1948.
Высшие растения, 1. — М.—Л., 1956.
Die Evolution der Angiospermen. Jena, 1959 (нем.)
Основы эволюционной морфологии покрытосеменных. — М.—Л., 1964.
Тахтаджян А. Л. Система и филогения цветковых растений / Академия наук СССР. Ботанический институт имени В. Л. Комарова. — М.—Л.: Наука, 1966. — 611 с. — 4 300 экз.
Flowering plants: origin and dispersal. 1969 (англ.)
Происхождение и расселение цветковых растений. — Л., 1970.
Тахтаджян А. Л., Фёдоров Ан. А. Флора Еревана: Определитель дикорастущих растений Араратской котловины / Академия наук СССР. Ботанический институт им. В. Л. Комарова. Академия наук Армянской ССР. Ботанический институт. — Изд. 2-е, перераб. и доп.. — Л.: Наука, Ленинградское отделение, 1972. — 394 с. — 2 200 экз.
Evolution und Ausbreitung der Blütenpflanzen. Jena. 1973 (нем.)
Тахтаджян А. Л. Флористические области Земли. — Л.: Наука, Ленинградское отделение, 1978. — 247 с. — 4 000 экз.
A. L. Takhtajan: Floristic Regions of the World. Berkeley, 1986 (англ.)
Тахтаджян А. Л. Система магнолиофитов. — Л.: Наука, 1987. — 439 с. — 3 750 экз.
A. L. Takhtajan: Evolutionary trends in flowering plants. Columbia Univ. Press, New York 1991 (англ.)
A. L. Takhtajan: Diversity and Classification of Flowering Plants. Columbia Univ. Press, New York 1997 (англ.)
Тахтаджян А. Л. Principia tectologica. Принципы организации и трансформации сложных систем: эволюционный подход. — Изд. 2-е, перераб. и доп.. — СПБ.: Издательство СПФХА, 2001. — 121 с. — 500 экз. — ISBN 5-8085-0119-9
Грани эволюции: Статьи по теории эволюции. 1943—2006 гг. / Науч. совет Программы фундаментальных исследований Президиума РАН «Издание трудов выдающихся учёных». — СПб.: Наука, 2007. — 326 с. — (Памятники отечественной науки. XX век). — 1000 экз. — ISBN 978-5-02-026273-7 — УДК 575 + 58
Armen Takhtajan. Flowering Plants. Springer Verlag. 2009. 918 P. (англ.)

,1947])
Голарктическое
Неотропическое
Палеотропическое
Антарктическое
Австралийское
Капское

Бореальное подцарство
Циркумбореальная или Евро-Сибирско-Канадская область САМАЯ КРУПНАЯ ФЛОРИСТИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ, значительная часть

которой расположена на территории России
2 Древнесредиземноморское подцарство
3 Мадреандское (сонорское) подцарство (флора юго-западной северной Америки и Мексиканского нагорья)

3

2

(75—95% эндемичных видов)
Амазонская (эндемичные 500 родов, 3000 видов)
Центрально-бразильская (400 эндемичных

родов)
Андийская (2 эндемичных семейства)

эндемичных видов,)
3 Индо-малезийское подцарство
4 Полинезийское

подцарство
5 Новокаледонское подцарство

40 эндемичных семейств в том числе: -- банановые
-- диптерокарповые (мальвовые)

видов растений и все это на очень маленькой площади, потому

Капскую флористическую область выделяют в отдельное царство

австралийская
30 Юго-западно австралийская
31 Центрально-австралийская

Новозенландская

так и листопадные), Огненная земля, Патагонская Флористическая область, Голантарктическое флористическое

царство

где хорошо выражена горная поясность, и в пределах анализируемой территории

100 х 100 км2 представлена растительность от тропических лесов до высокогорных пустынь.

выраженной контрастностью природных условий.

865m altitudeDate26 December 2008

размеру анализируемой площади. Поэтому представленное разнообразие мохообразных – всего лишь

показатель степени изученности тех или иных регионов. И только по разнообразию семейств, родов и конкретных видов можно судить об истинных центрах разнообразия мохообразных (мхов и печеночников).

зависимость числа видов цветковых растений от размера учетной площади. Видовое

богатство возрастает с увеличением размера выборки. (Krebs, 1985, по Williams, 1964).

территории Африки)

у всех групп организмов от зеленых водорослей и лишайников до

беспозвоночных и хордовых и всех групп растений.

Изучение и знание этих зависимостей для конкретных групп видов живых организмов и для конкретных регионов – основа для анализа потерь разнообразия в результате антропогенного воздействия.
Однако, анализ разнообразия видов всегда должен выполняться с привязкой к конкретной площади.

формирования и функционирования конкретных биогеоценозов и их комплексов.

Естественных сообществ может

уже не существовать, но набор видов (программа) еще остается и реализуется в виде нарушенных восстанавливающихся сообществ.

проблема:
-- потеря редких видов свидетельствует о полном разрушении естественных

сообществ (потере средообразующих и стабилизирующих свойств естественной биоты) в масштабе регионов.
-- потеря доминантных видов – это потеря программы формирования и функционирования конкретных типов биогеоценозов – программ поддержания стабильности биосферы.

геолог, палеонтолог и философ. Будучи священником Римско-католической церкви, Тейяр пытался

осуществить синтез христианского учения и теории космической эволюции.
http://www.krugosvet.ru/enc/gumanitarnye_nauki/filosofiya/TEYAR_DE_SHARDEN_PER.html

ЛЕРУА, ЭДУАРД (Le Roy, Edouard) (1870–1954), французский философ, представитель католического модернизма. В 1921 Леруа сменил Бергсона на кафедре философии в Коллеж де Франс, где преподавал до 1941. Член Академии моральных и политических наук с 1919, член Французской Академии с 1945. http://www.krugosvet.ru/enc/kultura_i_obrazovanie/religiya/LERUA_EDUARD.html

Термин Ноосфера предложили Эдуард Леруа (1927) Тейяр де Шарден (1930)

действие которой обычно не принимается во внимание в представлениях о

космосе… Эта сила есть разум человека, устремленная и организованная воля его как существа общественного»

В. И. Вернадский.«Несколько слов о ноосфере»
Впервые опубликовано в журнале "Успехи современной биологии" (1944 год,
No. 18, вып. 2, стр. 113-120).

«шар») — сфера разума; сфера взаимодействия общества и природы, в

границах которой разумная человеческая деятельность становится определяющим фактором развития (эта сфера обозначается также терминами «антропосфера», «биосфера», «биотехносфера») http://ru.wikipedia.org/wiki/%CD%EE%EE%F1%F4%E5%F0%E0

«мысли о Ноосфере как Обществе Разума… уже по самой сути своей глубоко религиозны и пока что остаются утопичными» [Штильмарк Ф.Р. К спорам о дикой природе, заповедности и антропоцентризме // Гуман. экол. журн. - 2002. - Т.2 (спецвыпуск). - С.49-51.]
Американский историк природоохраны Д. Винер называет учение о ноосфере «утопической и научно несостоятельной идеей» [Винер Д. Р. Культ Вернадского и ноосфера / Винер Дуглас Р. // В. И. Вернадский: pro et contra. — СПб., 2000. — С.645-646]

сотрудник С. Петербургского института Ядерной физики им. Константинова

бит сек−1 Долговременная память 10 бит сек−1 (Ninio, 1998). Активное накопление

информации первые ~ 20 лет жизни (~6 · 108 сек) · [10 бит сек−1] Объем информации в памяти одного человека 6 109 бит
Численность населения 6 · 109
Общий объем информации в памяти всех людей ~ 3 1019 бит

Поправки на дублирование информации:
Специальные профессиональные знания ~ 10% (10 −1)
Число профессионалов в конкретной узкой области, обладающих одинаковыми знаниями - не менее 100 (10 −2)
Общее количество информации человечества ~ 1016 бит

Цивилизация

6 · 109 нуклеотидных пар [нп]
Средний геном вида ~ 109

нп  109 бит
Общее число видов на Земле ~107

Общее количество информации в биоте ~1016 бит

Биота

информации в компьютере потребуется около 10 ТВ памяти.

Диск объемом

1 ТВ стоит $925.
Потратив $10.000 можно расположить всю Библиотеку Конгресса на книжной полке.

хранения этой информации в компьютере потребуется около 10 ТВ памяти.

Диск объемом 4 ТВ стоит ~4--5 тыс. руб
Теоретически потратив 15.000 руб. можно иметь место для всей библиотеки Конгресса у себя дома на книжной полке.

~1800 гг

2010 г.

технологий 10 лет (3 · 108 сек)
Общее количество информации человечества

~ 1016 бит
Скорость современного прогресса
1016 бит / 3108 сек  3107 бит сек−1

Цивилизация

в биоте ~1016 бит
Полная смена видового состава биоты 3108

лет ~ 1016 сек
Скорость накопления информации биотой 1 бит сек−1

Биота

персональным компьютером составляет ~108 бит сек−1
Число владельцев компьютеров составляло на

конец 20 века незначительную часть человечества ~108
(в расчете 1 из 100 человек)
Современный поток информации, обрабатываемый человечеством составляет
~ 1016 бит сек−1

Цивилизация

биоте происходит на молекулярном уровне.
1 клетка в процессе жизнедеятельности обрабатывает

информацию со скоростью ~ 107 бит сек−1
Общее количество живых клеток в биоте ~1028

Поток информации, обрабатываемый биотой составляет ~1035 бит сек−1

Биота

компьютер будет у каждого, скорость работы компьютеров возрастет в 104

раз, поток обрабатываемой информации может достичь 1022 бит сек−1, но до размера информации, обрабатываемой биотой, все равно будет оставаться еще много порядков.

Биота

Цивилизация

биосферы?
Т.е. Заменить биосферу Ноосферой

Нет, не может.

же ранга как биосфера – безусловно должно рассматриваться как теоретически

неверное, несостоятельное.
С другой стороны ноосфера или правильнее антропосфера, как средство уничтожения исходной биосферы, в настоящее время является реальностью.

перестала справляться с антропогенным воздействием.
Т.е. начиная с конца 19

века антропогенное воздействие превысило порог устойчивости биосферы.
В настоящее время биосфера выведена из устойчивого равновесного состояния.

средо-стабилизирующую функцию (в том числе замкнутый цикл СО2), является декларацией

(заявлением), не имеющeй отношения к реальному состоянию дел.

попытка человечества, разрушая естественные сообщества, причинить природе наименьшее «зло».
Цель -

сохранить окружающую среду пригодной (в физическом и психологическом смысле) для жизни самого человека.

углеродного цикла)
Ее достижение возможно только при сохранении всех мало нарушенных

и ненарушенных лесов и резком сокращении экстенсивного ведения лесного хозяйства − особенно массовых и сплошных рубок.