СКЛАД І МЕЖІ БІОСФЕРИ

ТЕМА 4. БІОСФЕРА – НАЙБІЛЬША ЖИВА СИСТЕМА

УРОК 27

ТЕМА. СКЛАД І МЕЖІ БІОСФЕРИ

Мета уроку: навчальна – пригадати умови, необхідні для виникнення та існування на Землі біосфери, розкрити значення нового поняття – “біосфера”, з’ясувати її склад та межі, обговорити приклади внутрішніх і зовнішніх зв’язків біосфери, зробити акцент на цілісності біосфери; розвиваюча – розвивати в школярів планетарне мислення, учити бачити причинно-наслідкові зв’язки, підкреслити винятковість планети Земля, на якій виникла й існує

біосфера; виховна – прищеплювати учням дбайливе ставлення до навколишнього середовища, почуття відповідальності за кожне втручання в природу.

Основні поняття: біосфера, цілісність, вид, а також повторити значення вивчених раніше понять: внутрішні зв’язки системи, зовнішні зв’язки системи, екосистема, харчовий ланцюг, оптимальний.

Методи уроку: словесний (бесіда), наочний (робота з рисунками в підручнику).

Обладнання: підручник, таблиці та рисунки до теми “Біосфера”.

Тип уроку: засвоєння нових знань, повторення та узагальнення раніше вивчених.

Міжпредметні зв’язки: природознавство

(5 клас), біологія (7 клас), географія (6 клас).

Структура уроку

І. Повідомлення теми, мети й завдань уроку

II. Актуалізація опорних знань учнів, їхнього попереднього досвіду

1. Повторення понять “система”, “екосистема”, “харчовий ланцюг”.

2. Повторення понять “внутрішні зв’язки системи”, “зовнішні зв’язки системи”.

3. Умови, необхідні для виникнення та існування життя на Землі.

III. Викладення основного матеріалу

1. Що таке біосфера, її межі та склад.

2. Що називають видом рослини або тварини.

3. На чому заснована цілісність біосфери.

IV. Підбиття підсумків уроку

V. Домашнє завдання

Хід уроку

I. ПОВІДОМЛЕННЯ ТЕМИ, МЕТИ Й ЗАВДАНЬ УРОКУ

У зв’язку з тим, що попередній урок був присвячений підсумковому узагальненню теми 3 “Рукотворні системи”, сьогоднішній урок можна починати не з перевірки домашнього завдання, а відразу з вивчення нового матеріалу.

II. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ УЧНІВ, ЇХНЬОГО ПОПЕРЕДНЬОГО ДОСВІДУ

1. Повторення понять “система”, “екосистема”, “харчовий ланцюг”

Наші перші уроки природознавства в 6-му класі були присвячені знайомству з таким поняттям, як “система”.

– Запитання до учнів

– Нагадайте, що називають системою. (Система – це єдине ціле, що складається з окремих частин.)

– Чим природні системи відрізняються від штучних? (Перші створені природою, другі – людиною.)

– Що називають екосистемою? (Екосистема – це живі організми, які пристосувалися до спільного проживання на певній території в певному середовищі – на суші або у воді.)

Екосистеми так само бувають природними й штучними.

– Наведіть приклади природних екосистем. (Ліс, озеро, степ, болото.)

– Чи є екосистемою фонтан? Чому? (Фонтан не є екосистемою, оскільки в ньому відсутні живі організми.)

– В екосистемі живі організми утворюють харчові ланцюги. (Що це означає? Це означає, що одні організми поїдають інших і самі стають їжею для кого-небудь.)

2. Повторення понять “внутрішні зв’язки системи”, “зовнішні зв’язки системи”

– Бесіда

– Як називають взаємозв’язки між окремими складовими частинами системи (наприклад, взаємозв’язки в ланцюзі живлення)? (Такі зв’язки називають внутрішніми зв’язками системи.)

– Як називають зв’язки системи з навколишнім світом та іншими системами? (Зовнішніми зв’язками системи.)

– Приміром, ми маємо справу зі штучною екосистемою акваріума. Які речовини потрапляють у цю систему ззовні, тобто що одержує ця система для свого існування? (Корм для рибок, повітря з атмосфери, сонячне світло й тепло.)

– Завдання у робочому зошиті

3. Умови, необхідні для виникнення та існування життя на Землі

– Слово вчителя

Із моменту появи життя на нашій планеті живі організми впливають на інші компоненти (складові частини) природи й утворюють із ними єдине ціле, тобто екосистеми.

Це могло статися тільки завдяки наявності особливих умов на нашій планеті, необхідних для життя.

По-перше, розміри й маса нашої планети забезпечують достатнє притягання для атмосфери й гідросфери.

Для порівняння: маса Місяця у 81 раз менша від маси Землі, а сила притягання в неї менша від земної в 6 разів. Саме тому Місяць втрачає всі легкі речовини, які виділяються з його надр: водяну пару та різноманітні гази.

По-друге, відстань до Сонця від Землі оптимальна, тобто забезпечує достатню кількість тепла й світла, а в поєднанні з періодом обертання Землі навколо своєї осі робить кліматичні умови на більшій частині поверхні планет комфортними, тобто зручними для живих істот.

– Запитання до учнів

– Яка речовина захищає живі організми від шкідливого ультрафіолетового випромінювання? (Озон, озоновий екран разом із магнітним щитом Землі – також необхідний захист для життя на Землі.)

ІІІ. ВИКЛАДЕННЯ ОСНОВНОГО МАТЕРІАЛУ

1. Що таке біосфера, її межі та склад

– Бесіда

– З уроків географії 6-го класу ви вже знаєте, що головні земні оболонки (тверда кам’яна, повітряна та водна) одержали відповідні назви. Які? (Літосфера, атмосфера й гідросфера.)

– Назви цих оболонок мають спільний корінь “сфера”. Що означає це слово в перекладі? (Куля.)

– Слово вчителя

Це означає, що речовини, які утворюють ці оболонки: гірські породи, повітря й вода,- у трьох агрегатних станах утворюють уздовж поверхні Землі суцільні шари й повторюють її кулясту форму.

Частини літосфери, атмосфери й гідросфери, де живуть і куди проникають живі організми, які перебувають під впливом їхньої життєдіяльності, одержали співзвучну назву – біосфера (від грец. bios – життя і spliera – куля).

Учення про біосферу започаткував ще у 20-х роках XX ст. видатний натураліст Володимир Іванович Вернадський.

Умови, необхідні для існування живих організмів (світло, тепло, вода, повітря та поживні речовини), розподілені на Землі нерівномірно.

– Запитання до учнів

– Де спостерігається оптимальне поєднання цих необхідних для життя умов? (На поверхні Землі: на поверхні суходолу та у верхніх шарах води.)

Саме тому чим далі від поверхні Землі вгору та вглиб, тим менше рослин і тварин можна зустріти. На думку вчених, життя проникає н$ 2-3 кілометри вглиб літосфери, піднімається на 10-15 кілометрів угору в атмосфері й зустрічається в океані на всій його глибині, тобто на глибині близько 11 кілометрів. Ці відстані вгору й углиб є межами біосфери.

– Завдання у робочому зошиті

2. Що називають видом рослини або тварини

Аби полегшити розпізнавання, вивчення й спостереження живих істот, учені запропонували об’єднувати організми в групи за певними ознаками. Однією з таких груп є вид живих істот. В один вид об’єднують організми, які схожі за зовнішньою та внутрішньою будовою і живуть на певній території. Назва виду завжди складається з двох слів. За цими словами можна зрозуміти, на які інші види схожа дана істота та чим вона відрізняється від них, наприклад:

Вид вид

Ведмідь бурий Ведмідь білий

Перше слово означає, що вони схожі між собою, а також схожі на інші види, у назві яких є слово “ведмідь” (ведмідь гімалайський, ведмідь гризлі тощо). Але друге слово підкреслює їхні відмінності – бурий ведмідь має буру (коричневу) шерсть і живе в лісах, а білий ведмідь – білу шерсть і живе в Арктиці.

Також можна порівняти міську ластівку й берегову ластівку, конюшину білу і конюшину лугову, клен канадський і клен татарський.

– Завдання у робочому зошиті

3. На чому заснована цілісність біосфери

До складу біосфери входять усі екосистеми нашої планети. Біосфера, у свою чергу, теж є найбільшою екосистемою.

– З огляду на це, що можна сказати про біосферу? (Вона складається з окремих компонентів, які пов’язані між собою.)

Біосферу можна порівняти з багатоквартирним будинком: у ньому живуть різні мешканці, вони мають по-різному облаштовані квартири, й водночас вони є сусідами одного великого будинку й пов’язані між собою спільними комунальними службами: енерго – і водопостачанням, лініями кабельного телебачення та телефонних кабелів тощо.

– Що станеться з будь-якою системою при порушенні однієї або кількох її частин? (Система перестане працювати.)

Таку властивість називають цілісністю, тобто здатністю існувати тільки в єдності з усіма компонентами.

– Бесіда

– Що має одержувати біосфера, тобто живі організми, для свого існування ззовні? (Енергію.)

– Яке космічне тіло є єдиним джерелом енергії для Землі? (Сонце.)

– У який вид енергії перетворюють зелені рослини сонячну енергію в процесі фотосинтезу? (У хімічну енергію.)

– До кого ця енергія надходить від рослин? (До травоїдних тварин.)

– А потім? (До м’ясоїдних тварин.)

– Як називають зв’язки для передачі енергії через живлення? (Харчові ланцюги.)

IV. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

– Що називають біосферою? (Простір, у якому живуть живі істоти і який потрапляє під вплив їхньої життєдіяльності.)

– Чим обмежена біосфера? (Межами існування живих організмів.)

– Які оболонки Землі або їхні частини входять до складу біосфери? (Уся гідросфера, нижні шари атмосфери та верхні шари літосфери.)

– Чому біосферу можна назвати найбільшою екосистемою? (Тому що до її складу входять усі екосистеми Землі й тому що вона є цілісною, тобто існує за наявності всіх своїх компонентів.)

– Які кругообіги с їх о с т е р і г а ю т ь с я в біосфері? (Кругообіги речовин та енергії.)

V. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Дати відповіді на запитання після параграфа.

ДОДАТКОВИЙ МАТЕРІАЛ ДО УРОКУ

Біосфера – найбільша екосистема

Простір, у якому живуть живі організми та який перебуває під впливом їхньої життєдіяльності, називають біосферою. Самі організми, а також речовини, що вони їх використовують, накопичуються в їхніх тілах або, навпаки, виділяються ними в зовнішнє середовище – це теж частина біосфери. Таким чином, до складу біосфери входить уся водна товща океанів та їхнє дно аж до найбільших глибин, уся поверхня суходолу з його грунтами, рослинним покривом і тваринним світом. Нарешті, майже вся товща атмосфери. Остання, хоча й не може слугувати середовищем постійного існування організмів (на відміну від водної товщі або поверхні континентів), усе-таки є результатом їхньої активності, а з іншого боку, необхідною умовою для існування організмів.

Плоди діяльності живих істот минулих геологічних епох на кшталт покладів кам’яного вугілля, нафти або кальцію (залишків скелетів морських організмів, що існували колись на Землі) іноді також розглядають як частину біосфери. Ці речовини давно вже вийшли з біогенного (тобто пов’язаного з життям) кругообігу й, перебуваючи в земних надрах, здавалося б, не впливають на існування сучасних організмів. Але ж людина – теж частина біосфери, вона навчилася отримувати для себе чималу користь, спалюючи викопне паливо й залучаючи тим самим у кругообіг хімічні елементи (насамперед Карбон), що колись були зв’язані в тілах живих організмів. У результаті такої діяльності в повітрі почав неухильно підвищуватися вміст вуглекислого газу СО2. Це також слід розглядати як біосферний процес, причому такий, що загрожує глобальним потеплінням і порушенням сформованої рівноваги на планеті.

Поняття “біосфера” запровадив у наукову літературу австрійський геолог Едуард Зюсс у 70-х роках XIX ст. Однак широкого використання цей термін набув лише в XX ст. завдяки роботам російського дослідника Володимира Івановича Вернадського (1863-1945). На думку Вернадського, уся відома за геологічними відкладеннями історія Землі містить сліди діяльності живих організмів і вже за визначенням є історією біосфери. Становлячи надзвичайно малу частку від загальної маси Землі, “жива речовина” відзначається дуже високою активністю, споживаючи, виділяючи й накопичуючи у своїх тілах ті чи інші елементи у величезних кількостях.

Вернадський був також глибоко переконаний у тому, що життя вічне, а питання про походження життя ненаукове, оскільки раціонального способу його вирішення поки що не існує. Він неодноразово підкреслював невипадковий, закономірний характер біосфери як земного явища й при цьому вірив у те, що й на інших планетах можливе життя, а відповідно й інші біосфери. Вернадський розглядав людину як природну частину біосфери. У майбутньому, вважав учений, біосфера має перетворитися на ноосферу (від грец. noos – розум і sphera – куля), тобто перейти в такий стан, коли людська думка виступатиме як одна з основних сил, що визначають розвиток цієї оболонки.

Підрахувати, скільки всього видів живих істот виникало й зникало на Землі, неможливо. Багато з них з’являлися й зникали так швидко, що їхня історія нагадує метеор, який промайнув у нічному небі.

На думку деяких учених, час існування одного виду в середньому становить приблизно 660 тис. років. Однак, приміром, акули або головоногі молюски (кальмари), майже не змінюючись, живуть як види вже багато мільйонів років, являючи собою приклад ідеального пристосування до навколишнього середовища. Щоправда, й природні умови в зоні теплих і тропічних морів, де вони живуть, з тих пір майже не змінилися. Отже, їхні мешканці без великих зусиль “законсервували” свій вигляд до наших днів.

В історії життя на Землі траплялися такі катастрофи, коли біологічна різноманітність різко зменшувалася за відносно короткі в геологічному масштабі терміни, причому як на суходолі, так і в океані. Багато видів зникали насамперед під час тих чи інших геологічних зрушень: земна кора опускалася або піднімалася, наростала діяльність вулканів, змінювався рівень моря, а внаслідок усього цього й клімат. Планета пережила три подібні катастрофи (435, 345 і 185 млн. років тому), і кожна з них істотно скорочувала біологічну різноманітність на Землі.