 |
|
Социально-экономическая география
31 октября 2011 года население Земли достигло 7 миллиардов человек. Согласно оценкам ООН, население Земли достигнет 7,3 миллиардов в 2013 году и 9,2 млрд в 2050 году. Ожидается, что основная доля роста населения придётся на развивающиеся страны. Средняя плотность населения на суше около 47 чел./км2, в разных местах Земли сильно различается, причём наивысшей она является в Азии. По прогнозам, к 2030 году уровень урбанизации населения достигнет 60 %, тогда как сейчас он составляет 49 % в среднем по миру.
На 12 июня 2013 года за пределами Земли побывал 531 человек, из них 12 были на Луне.
7 континентов Земли: Северная Америка, Южная Америка, Антарктида, Африка, Европа, Азия, Австралия
Композиционное изображение ночной поверхности Земли (2000 г.). Это изображение — не фотография, и его детали кажутся ярче, чем они на самом деле.
Вид на Землю из космоса (МКС). — видео.
Роль в культуре
Фотография Земли с космического корабля Аполлон-17
Стальной стилизованный глобус «Унисфера» высотой 43 метра в Нью-Йорке
Русское слово «земля» восходит к праслав. *zemja с тем же значением, которое, в свою очередь, продолжает пра-и.е.*dheĝhōm «земля».
В английском языке Земля — Earth. Это слово продолжает древнеанглийское eorthe и среднеанглийское erthe. Как имя планеты Earth впервые было использовано около 1400 года. Это единственное название планеты, которое не было взято из греко-римской мифологии.
Стандартный астрономический знак Земли — крест, очерченный окружностью. Этот символ использовался в различных культурах для разных целей. Другая версия символа — крест на вершине круга (♁), стилизованная держава; использовался в качестве раннего астрономического символа планеты Земля.
Во многих культурах Земля обожествляется. Она ассоциируется с богиней, богиней-матерью, называется Мать Земля, нередко изображается как богиня плодородия.
У ацтеков Земля называлась Тонанцин — «наша мать». У китайцев — это богиня Хоу-Ту (后土), похожая на греческуюбогиню Земли — Гею. В скандинавской мифологии богиня Земли Ёрд была матерью Тора и дочерью Аннара. Вдревнеегипетской мифологии, в отличие от многих других культур, Земля отождествляется с мужчиной — бог Геб, а небо с женщиной — богиня Нут.
Во многих религиях существуют мифы о возникновении мира, повествующие о сотворении Земли одним или несколькимибожествами.
Во множестве античных культур Земля считалась плоской, так, в культуре Месопотамии мир представлялся в виде плоского диска, плавающего по поверхности океана. Предположения о сферической форме Земли были сделаны древнегреческими философами; такой точки зрения придерживался Пифагор. В Средневековье большинство европейцев считало, что Земля имеет форму шара, что было засвидетельствовано таким мыслителем, как Фома Аквинский. До появления космических полётов суждения о шарообразной форме Земли были основаны на наблюдении вторичных признаков и на аналогичной форме других планет.
Технический прогресс второй половины XX века изменил общее восприятие Земли. До начала космических полётов Земля часто изображалась как зелёный мир. Фантаст Фрэнк Пауль, возможно, первым изобразил безоблачную голубую планету (с чётко выделенной сушей) на обороте июльского выпуска журнала Amazing Stories в 1940 году.
В 1972 году экипажем Аполлона-17 была сделана знаменитая фотография Земли, получившая название «Blue Marble» (Голубой Мрамор). Снимок Земли, сделанный в 1990 году Вояджером-1 с огромного от неё расстояния, побудил Карла Сагана сравнить планету с бледной голубой точкой (Pale Blue Dot). Сравнивали Землю и с большим космическим кораблём с системой жизнеобеспечения, которую необходимо поддерживать. Биосферу Земли иногда рассматривали как один большой организм.
Экология
В последние два века растущее движение в защиту окружающей среды проявляет обеспокоенность растущим влиянием деятельности человечества на природу Земли. Ключевыми задачами этого социально-политического движения являются защита природных ресурсов, ликвидация загрязнения. Защитники природы выступают за экологически рациональное использование ресурсов планеты и управление окружающей средой. Этого, по их мнению, можно добиться путём внесения изменений в государственную политику и изменением индивидуального отношения каждого человека. Это особенно касается крупномасштабного использования невозобновляемых ресурсов. Необходимость учёта влияния производства на окружающую среду налагает дополнительные затраты, что приводит к возникновению конфликта между коммерческими интересами и идеями природоохранных движений.
Будущее
Вид на Солнце с расплавленной поверхности Земли через 6 млрд лет.
Будущее планеты тесно связано с будущим Солнца. В результате накопления в ядре Солнца «отработанного» гелия светимостьзвезды начнёт медленно возрастать. Она увеличится на 10 % в течение следующих 1,1 млрд лет, и в результате этогообитаемая зона Солнечной системы сместится за пределы современной земной орбиты. Согласно некоторым климатическим моделям, увеличение количества солнечного излучения, падающего на поверхность Земли, приведёт к катастрофическим последствиям, включая возможность полного испарения всех океанов.
Повышение температуры поверхности Земли ускорит неорганическую циркуляцию CO2, уменьшив его концентрацию до смертельного для растений уровня (10 ppm для C4-фотосинтеза) за 500—900 млн лет. Исчезновение растительности приведёт к снижению содержания кислорода в атмосфере и жизнь на Земле станет невозможной за несколько миллионов лет. Ещё через миллиард лет вода с поверхности планеты исчезнет полностью, а средние температуры поверхности достигнут 70 °С. Бо́льшая часть суши станет непригодна для существования жизни, и она в первую очередь должна остаться в океане. Но даже если бы Солнце было вечно и неизменно, то продолжающееся внутреннее охлаждение Земли могло бы привести к потере большей части атмосферы и океанов (из-за снижения вулканической активности). К тому времени единственными живыми существами на Земле останутсяэкстремофилы, организмы, способные выдерживать высокую температуру и недостаток воды.
Спустя 3,5 миллиарда лет от настоящего времени светимость Солнца увеличится на 40 % по сравнению с современным уровнем. Условия на поверхности Земли к тому времени будут схожи с поверхностными условиями современной Венеры: океаны полностью испарятся и улетучатся в космос, поверхность станет бесплодной раскалённой пустыней. Эта катастрофа сделает невозможным существование каких-либо форм жизни на Земле. Через 7,05 млрд лет в солнечном ядре закончатся запасы водорода. Это приведёт к тому, что Солнце сойдёт с главной последовательности и перейдёт в стадию красного гиганта. Модель показывает, что оно увеличится в радиусе до величины, равной примерно 120 % нынешнего радиуса орбиты Земли (1,2 а. е.), а его светимость возрастет в 2350—2730 раз. Однако к тому времени орбита Земли может увеличиться до 1,4 а. е., поскольку ослабнет притяжение Солнца из-за того, что оно потеряет 28-33 % своей массы вследствие усиления солнечного ветра. Однако исследования 2008 года показывают, что Земля, возможно, всё-таки будет поглощена Солнцем вследствиеприливных взаимодействий с его внешней оболочкой.
К тому времени поверхность Земли будет расплавленной, поскольку температура на ней достигнет 1370 °С. Атмосфера Земли, вероятно, будет унесена в космическое пространство сильнейшим солнечным ветром, испускаемым красным гигантом. С поверхности Земли Солнце будет выглядеть как огромный красный круг с угловыми размерами ≈160°, занимая тем самым бо́льшую часть неба. Через 10 млн лет с того времени, как Солнце войдёт в фазу красного гиганта, температуры в солнечном ядре достигнут 100 млн K, произойдёт гелиевая вспышка, и начнётся термоядерная реакция синтеза углерода и кислорода из гелия, Солнце уменьшится в радиусе до 9,5 современных. Стадия «выжигания гелия» (Helium Burning Phase) продлится 100—110 миллионов лет, после чего повторится бурное расширение внешних оболочек звезды, и она снова станет красным гигантом. Выйдя на асимптотическую ветвь гигантов, Солнце увеличится в диаметре в 213 раз по сравнению с современным размером. Спустя 20 миллионов лет начнётся период нестабильных пульсаций поверхности звезды. Эта фаза существования Солнца будет сопровождаться мощными вспышками, временами его светимость будет превышать современный уровень в 5000 раз. Это будет происходить от того, что в термоядерную реакцию будут вступать ранее не затронутые остатки гелия.
Ещё через примерно 75 000 лет (по другим источникам — 400 000) Солнце сбросит оболочки, и в конечном итоге от красного гиганта останется лишь его маленькое центральное ядро — белый карлик, небольшой, горячий, но очень плотный объект, с массой около 54,1 % от первоначальной солнечной. Если Земля сможет избежать поглощения внешними оболочками Солнца во время фазы красного гиганта, то она будет существовать ещё многие миллиарды (и даже триллионы) лет, до тех пор пока будет существовать Вселенная, однако условий для повторного возникновения жизни (по крайней мере, в её нынешнем виде) на Земле не будет. Со вхождением Солнца в фазу белого карлика, поверхность Земли постепенно остынет и погрузится во мрак. Если представить размеры Солнца с поверхности Земли будущего, то оно будет выглядеть не как диск, а как сияющая точка с угловыми размерами около 0°0’9".
Природа
Приро́да — материальный мир Вселенной, в сущности — основной объект изучения естественных наук. В быту слово «природа» часто употребляется в значении естественная среда обитания (всё, что не создано человеком).
Водопад Хоптаун Фолс (англ.),Австралия
| 
Бахальпзее (англ.) в Швейцарских Альпах (англ.)
|
Блеск молнии во время извержения большого вулканаГалунггунг, Западная Ява, 1982 год
| 
Фотография Земли, сделанная в 1972 году экипажем Аполлон-17
|
Земля
Земля — единственная известная в настоящий момент планета, на которой есть жизнь. Её природные особенности являются предметом многих научных исследований. Она является третьей по счёту от Солнца планетой Солнечной системы и крупнейшей по диаметру, массе и плотности среди планет земной группы. Основные климатические особенности Земли заключаются в наличии двух больших полярных регионов, двух относительно узких умеренных зон и одного широкого экваториально-тропического региона. Количество осадков на планете варьируется в широких пределах в зависимости от местоположения и колеблется от миллиметра до нескольких метров осадков в год. Около 71 % поверхности Земли занимает океан. Остальная часть состоит из континентов и островов, причём бо́льшая часть суши, населённой людьми, находится в северном полушарии.
Эволюция Земли происходила посредством геологических и биологических процессов, которые оставили следы первоначальных условий. Поверхность планеты разделена на несколько непрерывно движущихся литосферных плит, которые приводят к периодическому слиянию и разъединению континентов. Внутренняя часть Земли состоит из толстого слоя расплавленной мантии и железного ядра, генерирующего магнитное поле.
Состав текущей атмосферы был существенно изменён по сравнению с первоначальной посредством жизнедеятельности различных форм жизни, которые создают экологическое равновесие, стабилизирующее условия на поверхности. Несмотря на значительные различия в климате в зависимости от широты и других географических факторов, средний глобальный климат достаточно стабилен во время межледниковых периодов, а изменение на 1—2 градуса средней глобальной температуры исторически имели серьёзное влияние на экологический баланс и географию Земли.
Геология
Три типа границ тектонических плит
Геология — комплекс наук о составе, строении земной коры и размещённых в ней полезных ископаемых. Комплекс наук в составе геологии занимается изучением сОстава, структуры, физических свойств, динамики и истории земных материалов, а также процессов, посредством которых они образуются, перемещаются и изменяются. Геология — одна из основных академических дисциплин, которая помимо прочего имеет важное значение для добычи минерального и углеводородного сырья, прогнозирования и смягчения последствий стихийных бедствий, расчётов в геотехнических областях (англ.) и изучения климата и окружающей среды в прошлом.
История
Анимация разделения суперконтинента Пангея
По мнению учёных, Земля образовалась 4,54 млрд лет назад из межзвёздного газопылевого облака, наряду с Солнцем и другими планетами. Луна сформировалась примерно на 20 млн лет позже в результате столкновения массивного тела с Землёй. Расплавленный наружный слой Земли со временем охлаждался, в результате чего сформировалась твердая оболочка —кора. Выделение газов и вулканическая активность привели к возникновению первичной атмосферы. Конденсация водяного пара (большинство которого образовалось изо льда комет) привела к возникновению океанов и других водных ресурсов. После чего высокоэнергетическая химия привела к возникновению самовоспроизводящейся молекулы около 4 млрд лет назад.
Поверхность Земли менялась на протяжении сотен миллионов лет, время от времени объединяясь в суперконтинент, а затем снова распадаясь на отдельные континенты. Примерно 750 млн лет назад начал разделяться самый древний из известных суперконтинентов — Родиния. Через некоторое время континенты снова соединились и сформировали Паннотию, которая разъединилась около 540 млн лет назад. Затем образовался последний суперконтинент — Пангея, который разделился около 180 млн лет назад.
Предполагается, что во время Неопротерозойской эры было масштабное оледенение Земли, во время которого льды достигали экватора. Эта гипотеза получила название «Земля-снежок» и представляет особый интерес, поскольку это время предшествовало кембрийскому взрыву, произошедшему около 530—540 млн лет назад во время которого начали распространяться многоклеточные формы жизни.
После кембрийского взрыва было пять чётко выраженных массовых вымираний. Последнее массовое вымирание произошло около 65 млн лет назад, когда, вероятно, столкновение Земли с метеоритом вызвало вымирание динозавров и других крупных рептилий. Следующие 65 млн лет привели к возникновению большого разнообразия млекопитающих.
Несколько миллионов лет назад человекообразные обезьяны в Африке приобрели способность к прямохождению. Последующее появление человека, развитие имсельского хозяйства и цивилизации явились причиной влияния на Землю быстрее, чем все предыдущие формы жизни и затрагивало как природу, так и глобальный климат, умеренный.
Современная эпоха рассматривается как часть массового вымирания, называемого Голоценовым вымиранием (англ.) и являющегося наиболее быстрым из всех вымираний. Некоторые учёные, например Э. О. Уилсон из Гарвардского университета, считают, что разрушение человеком биосферы может привести к исчезновению половины всех видов в ближайшие 100 лет. Масштабы текущего вымирания всё ещё изучаются, обсуждаются и рассчитываются биологами.
Атмосфера, климат и погода
Синий свет рассеивается газами в атмосфере сильнее, чем другие длины волн, тем самым придавая Земле синий ореол
Атмосфера Земли является ключевым фактором в поддержании планетарной экосистемы. Тонкий слой газов, окружающий Землю, удерживается под действием силы тяжести планеты. Сухой воздух атмосферы состоит из 78 % азота, 21 % кислорода, 1 %аргона, углекислого газа и других соединений в незначительных количествах. Также воздух содержит непостоянное количество водяного пара. Атмосферное давление снижается постепенно с увеличением высоты и на высоте около 19—20 км уменьшается до такой степени, что начинается кипение воды и межтканевой жидкости в организме человека. Поэтому с точки зрения физиологии человека, «космос» начинается уже на высоте 15—19 км. Атмосфера Земли на высоте от 11 до 50 км (в тропических широтах 25—30 км, в умеренных 20—25, в полярных 15—20) имеет так называемый озоновый слой, состоящий из молекул O3. Он играет важную роль в поглощении опасного ультрафиолетового (УФ) излучения, тем самым защищая всё живое на поверхности от губительного излучения. Атмосфера также сохраняет тепло в ночное время, уменьшая перепады температур.
Планетарный климат — мера долгосрочных тенденций в погоде. На климат планеты влияют различные факторы, в том числе океанические течения, поверхностное альбедо, парниковые газы, изменение солнечной светимости и изменения орбиты планеты. Согласно заключениям учёных, Земля в прошлом претерпевала кардинальные изменения климата, включая ледниковые периоды.
Климат региона зависит от ряда факторов и прежде всего от широты. Диапазон широт с подобными климатическими признаками образует климат региона. Существует несколько таких регионов, начиная от экваториального климата и заканчивая полярным климатом южного и северного полюсов. На климат также влияют сезоны, которые возникают вследствие наклона земной оси относительно плоскости орбиты. Из-за наклона летом или зимой одна часть планеты получает большее количество солнечной энергии, чем другая. Это ситуация меняется по мере того как Земля перемещается по орбите. В любой момент времени северное и южное полушария имеют противоположные сезоны.
Торнадо в центральной Оклахоме
Земные погодные явления происходят почти исключительно в нижней части атмосферы (тропосфере) и служат конвективной системой перераспределения тепла. Океанические течения являются одним из важнейших факторов, определяющим климат, особенно крупные подводные термохалинные циркуляции, которые распределяют тепловую энергию от экваториальных зон к полярным регионам. Эти потоки помогают смягчить температурные различия зимы и лета в умеренных зонах. Кроме того, без перераспределения тепловой энергии с помощью океанских течений и атмосферы, в тропиках было бы гораздо жарче, а в полярных регионах намного холоднее.
Погода может иметь как положительные, так и отрицательные последствия. Экстремальные погодные условия, такие как торнадо, ураганы и циклоны могут выделять большое количество энергии по пути следования и причинять сильные разрушения. Поверхностная растительность развила зависимость от сезонных изменений погоды, и резкие изменения, продолжающиеся всего несколько лет, могут оказать существенное влияние, как на растительность, так и на животных, которые потребляют растительность в пищу.
Погода является хаотической системой, которая легко меняется вследствие небольших изменений в окружающей среде, поэтому точные прогнозы погоды в настоящее время ограничиваются лишь несколькими днями. В настоящее время по всему миру происходят два процесса: средняя температура возрастает и региональный климат претерпевает заметные изменения.
Вода на Земле
Капли воды
Вода — химическое соединение, состоящее из водорода и кислорода и необходимое для жизнедеятельности всех известных форм жизни. В обычном понимании термин вода соотносится только с жидкой формой или состояниям, однако вещество также имеет твёрдое состояние (лёд) и газообразное — водяной пар. Вода покрывает 71 % поверхности Земли и сосредоточена главным образом в океанах и других крупных водоёмах. Помимо этого приблизительно 1,6 % воды находится под землёй вводоносных горизонтах и около 0,001 % в воздухе в виде пара и облаков (образованных из твёрдых и жидких частиц воды), а также атмосферных осадков. Океаны содержат 97 % поверхностных вод, ледники и полярные шапки около 2,4 %, реки, озёра ипруды — оставшиеся 0,6 %. Кроме того, незначительное количество воды на Земле содержится в биологических организмах и выпускаемой человеком продукции.
Океаны
Атлантический океан с высоты птичьего полета
Океан вмещает основную массу солёной воды Земли, а также является основным компонентом гидросферы. Хотя общепризнанным является разделение водного пространства Земли на несколько отдельных океанов, но вместе они составляют один глобальный, связанный между собой массив солёной воды, часто называемый Мировым океаном или глобальным океаном. Около 71 % поверхности Земли (площадью 361 млн км²) покрыто Мировым океаном. Глубина на большей части территории Мирового океана превышает 3000 м, а средняя солёность составляет около 35 частей на тысячу (ppt), то есть 3,5 %.
Основные границы океанов определены континентами, различными архипелагами и другими критериями. На Земле выделяют следующие океаны (в порядке убывания размера): Тихий океан, Атлантический океан, Индийский океан, Южный океан иСеверный Ледовитый океан. Части Мирового океана, окружённые сушей или возвышениями подводного рельефа называютморями, заливами, бухтами. На Земле также существуют солёные водоёмы, которые имеют меньший размер и не связаны с Мировым океаном. Два характерных примера — это Аральское море и Большое Солёное озеро.
Озёра
Озеро Мапурика в Новой Зеландии
Озеро — компонент гидросферы, представляющий собой естественный или искусственно созданный водоём, заполненный в пределах озёрной чаши (озёрного ложа) водой и не имеющий непосредственного соединения с морем (океаном). На Земле водоём считается озером в том случае, когда он не является частью Мирового океана, при этом он больше и глубже, чем пруд, а также питается водами рек. Единственным известным местом, помимо Земли, где осуществляется подпитка озёр внешними источниками является Титан — крупнейший спутник Сатурна. На поверхности Титана учёными обнаружены озёра этана, скорее всего, смешанного с метаном. Сейчас точно не известны источники подпитки озёр Титана, однако его поверхность вырезана многочисленными руслами рек. Естественные озёра на Земле, как правило, находятся в горных районах, рифтовых зонах, а также в зонах с продолжающимся или недавним оледенением. Другие озёра находятся в бессточных областях или вдоль направления течения больших рек. В некоторых частях земного шара озёра присутствуют в большом количестве вследствие хаотической структуры дренажа, оставшейся со времён последнего ледникового периода. Все озёра являются временными образованиями по геологическим масштабам времени, поскольку они будут медленно заполняться отложениями или выливаться из содержащих их бассейнов.
Пруды
Пруд Перекошка на Слобожанщине
Пруд — водоём со стоячей водой, естественного или искусственного происхождения, с размерами, меньшими, чем у озера. Прудами являются разнообразные искусственные водоёмы: водные сады (англ.), предназначенные для эстетического украшения, рыбные пруды (англ.), предназначенные для коммерческого разведения рыбы и солнечные пруды (англ.) для хранения тепловой энергии. Пруды и озёра отличаются от ручьёв скоростью течения воды.
Реки
Нил в Каире — столице Египта
Река — природный водный поток (водоток), текущий в выработанном им углублении — постоянном естественном русле и питающийся за счёт поверхностного и подземного стока с его бассейна. Обычно река впадает в океан, море, озеро или другую реку, но в некоторых случаях она может теряться в песках или болотах, а также полностью пересыхать, не достигнув другого водоёма. Ручей, протока, родник, источник, ключ считаются малыми реками. Река является частью гидрологического цикла. Вода в реках, как правило, собирается из осадков посредством поверхностного стока, таяния естественного льда и снежных покровов, а также из подземных вод и родников.
Ручьи
Ручей в Архангельской области
Ручей — небольшой водоток, обычно шириной от нескольких десятков сантиметров до нескольких метров. Ручьи важны в качестве каналов в круговороте воды, инструментов глубинного дренажа, а также коридоров для рыб и миграций в дикой природе. Биологическая среда обитания в непосредственной близости от ручьёв называется прибрежная зона. Учитывая статус происходящего голоценового вымирания (англ.), ручьи играют важную роль в соединении фрагментированных мест обитания (англ.) и, следовательно, в сохранении биоразнообразия. Изучением ручьёв и водных путей занимается поверхностная гидрология и является основным элементом экологической географии.
Экосистемы
Озеро Лох-Ломонд в Шотландии образует относительно изолированную экосистему.
Экосистема — биологическая система, состоящая из сообщества живых организмов (биоценоз), среды их обитания (биотоп), а также системы связей и обмена веществом и энергией между ними. Экосистемы состоят из различных абиотических и биотических компонентов, взаимосвязанных между собой. Структура и состав экосистем определяются различными факторами окружающими среды между которыми имеется система связей, и изменение этих факторов приводит к динамическим изменениям в экосистеме. Почва, атмосфера, солнечное излучение, вода и живые организмы являются одними из наиболее важных компонентов экосистемы.
Центральной концепцией в понятии экосистемы является идея, что живые организмы взаимодействуют с любым другим элементом в их локальной среде. Юджин Одум, основатель экологии, говорил: «Любой элемент, содержащий все организмы (то есть „сообщество“) в данной области и взаимодействующий с физической средой таким образом, что поток энергии приводит к чётко определённой трофической структуре, биотическому разнообразию и материальным циклам (то есть обмен материалами между живыми и неживыми частями) в пределах системы является экосистемой». В пределах экосистемы виды связаны впищевой цепи и зависят друг от друга, а также осуществляют обмен энергией и материей между собой и с окружающей средой.
Меньший по размеру элемент называется микроэкосистемой. Примером микросистемы может быть камень и разнообразная жизнь под ним. Макроэкосистема может включать в себя целый экорегион с его бассейном.
Дикая местность
Девственные буковые леса в национальном парке Биоградская гора в Черногории
Как правило, дикой местностью (диким местом), считается район, который не был существенно изменён человеческой деятельностью. WILD Foundation даёт более подробное определение: «Наиболее нетронутые дикие природные территории, оставшиеся на нашей планете — те последние действительно дикие места, которые не находятся под контролем людей и не имеют дорог, трубопроводов и другой промышленной инфраструктуры». Дикие места могут быть в заповедниках, имениях,ранчо, резервациях, заказниках, национальных парках и даже в городских районах вдоль рек, оврагов и других нетронутых человеком мест. Уголки дикой природы и охраняемые парки очень важны для выживания некоторых животных и растительных видов, экологических исследований, сохранения среды обитания и отдыха человека. Некоторые писатели считают, что дикие места являются жизненно важными для души человека и творческого потенциала, а некоторые экологи рассматривают дикую местность в качестве неотъемлемой части самоподдерживающейся природной экосистемы планеты — биосферы. Дикие места также могут сохранять исторические генетические черты и предоставлять среду обитания для дикой флоры и фауны, которую трудно воссоздать в зоопарках, дендрариях или лабораториях.
Жизнь
Дикая утка с утятами —размножение необходимо для продолжения жизни
На текущий момент нет единого мнения касательно понятия жизни, однако учёные в целом признают, что биологическое проявление жизни характеризуется организацией, метаболизмом, ростом, адаптацией, реакцией на раздражители и воспроизводством. Также можно сказать, что жизнь является характеристикой состояния организма.
Свойства, характерные для земных организмов (растений, животных, грибов, простейших, архей и бактерий) следующие: они состоят из клеток на углеродо-водной основе со сложной организацией, имеют метаболизм, способность к росту, реагированию на раздражители и воспроизводству. Сущность, обладающая такими свойствами, как правило, считается жизнью. Однако не в каждом определении жизни утверждается, что все эти свойства необходимы.
Оболочку Земли, заселённую живыми организмами, называют биосферой. Биосфера включает землю, поверхностные породы, воду, воздух и атмосферу — всё то, в рамках чего существует жизнь, и что, в свою очередь, изменяют или трансформируют биотические процессы. С широкой геофизиологической точки зрения, биосфера — это глобальная экологическая система, объединяющая всех живых существ и их связи, включая взаимодействие с элементами литосферы (породы), гидросферы (вода) иатмосферы (воздух). В настоящее время вся Земля содержит более 75 млрд тонн биомассы (жизни), которая живёт в различных средах в биосфере.
Свыше 90 % от общей биомассы на Земле составляют растения от которых в значительной степени зависит жизнь животных. На сегодняшний день выявлено более 2 миллионов видов растений и животных, а оценки фактического числа существующих видов варьируются в диапазоне от нескольких миллионов до более чем 50 миллионов. Число видов постоянно меняется с появлением новых видов и исчезновением других. Общее число видов в настоящее время быстро снижается
Эволюция
Тропические леса Амазонки в Бразилии. Тропические леса Южной Америки содержат наибольшее разнообразие видов на Земле
В настоящий момент доподлинно известно только о существовании жизни на Земле (см.: астробиология). Возникновение жизнивсё ещё недостаточно изученный процесс, но как полагают учёные, это произошло около 3,9—3,5 млрд лет назад во времякатархея или архея, когда условия окружающей среды существенно отличались от нынешних. Первоначальные формы жизни обладали основными механизмами саморепликации и наследуемыми признаками. Как только зародилась жизнь, процесс эволюции посредством естественного отбора привёл к развитию всё более разнообразных форм жизни. Виды, которые не смогли адаптироваться к изменениям окружающей среды и конкуренции со стороны других форм жизни вымерли, однако изокаменелостей можно получить информацию о многих древних организмах.
Появление фотосинтеза у простейших форм растительной жизни по всему миру позволило создать условия на планете для развития более сложной жизни. Образующийся в результате реакции фотосинтеза кислород накапливался в атмосфере, что дало начало образованию озонового слоя. Объединение меньших клеток в более крупные структуры привело к развитию ещё более сложных клеток, называемыхэукариотами. Клетки в колониях становились более специализированными, что привело к появлению истинно многоклеточных организмов. С наличием озонового слоя, поглощающего вредное ультрафиолетовое излучение, жизнь распространилась по всей Земле.
Микроорганизмы
Микроскопический клещLorryia formosa
Первой формой жизни, которая развилась на Земле, были микроорганизмы, и они оставались единственной формой жизни на планете примерно до миллиарда лет назад, когда стали появляться многоклеточные организмы. Микроорганизмы — это одноклеточные организмы, микроскопических размеров, включающие в себя бактерии, грибы, археи и протистов.
Эти формы жизни можно найти практически в любом месте на Земле, где есть вода, в том числе внутри пород. Их воспроизводство является быстрым и интенсивным. Сочетание высокой скорости мутации и способности горизонтального переноса генов делает их хорошо адаптируемыми и способными выжить в новых условиях, включая космическое пространство. Они составляют существенную часть планетарной экосистемы, хотя некоторые микроорганизмы являются патогенными и могут представлять риск для здоровья других организмов.
Растения и животные
Разнообразие видов растений
Ещё в древности люди делили все живые организмы на животных и растения. Аристотель классифицировал животных в своей работе «История животных», а его ученик Теофраст написал параллельную работу о растениях «История растений». Позднее, в XVIII веке Карл Линней разделил природный мир на три «царства»: минеральное, растительное (лат. Regnum Vegetabile) и животное (Regnum Animale), использовав четыре уровня («ранга»): классы, отряды, роды и виды. В 1969 году Роберт Хардинг предложил систему классификации с пятью царствами, которая пользуется популярностью и сейчас. Она основывается на различиях организмов в питании — представители царства Растений многоклеточные автотрофы, животные — многоклеточные гетеротрофы, грибы — многоклеточные сапротрофы. Царства Протистов и Бактерий включают в себя одноклеточных и простейших организмов. Все пять царств разделены на надцарства эукариоты и прокариоты, в зависимости от того, имеют ли клетки этих организмов ядро.
Время
Для отслеживания времени используется хронометр: например,будильник.
Время — форма протекания физических и психических процессов, условие возможности изменения. Одно из основных понятийфилософии и физики, условная сравнительная мера движения материи, а также одна из координатпространства-времени, вдоль которой протянуты мировые линии физических тел.
С другой стороны, время может рассматриваться как искусственная величина, предназначенная для измерения происходящих событий.
В философии — это необратимое течение (протекающее лишь в одном направлении — из прошлого, через настоящее в будущее), внутри которого происходят все существующие в бытии процессы, являющиеся фактами. Тем не менее, существуют теории ссимметричным временем, например, теория Уилера — Фейнмана.
В количественном (метрологическом) смысле понятие время имеет три аспекта:
координаты события на временной оси. На практике это текущее время: календарное, определяемое правилами календаря, ивремя суток, определяемое какой-либо системой счисления (шкалой) времени (примеры: местное время, всемирное координированное время);
относительное время, временной интервал между двумя событиями;
субъективный параметр при сравнении нескольких разночастотных процессов.
Природа в искусстве
Тема природы в искусстве в наиболее полной мере раскрывается в эпоху романтизма. В искусстве природа часто наделяется человеческими чертами, устремлениями, волей. Природа выступает в качестве неразумного, инстинктивного начала, противостоящего человеческому духу. Природа также трактуется как исток, первобытное состояние мира, поэтому иногда считается, что ей свойственна девственность и чистота. Уставший от цивилизации человек ищет успокоение на лоне природы. В XX веке появляется тема природы, мстящей человеку в виде стихийных бедствий. Современное неоязычество во многом является культом природы. Многообразие и сложность природных явлений и структур позволяют говорить о её мудрости и способности быть учителем для людей.
Некритичный перенос антропоморфизации природы из области искусства в научные и учебные тексты вносит в них элемент мистицизма, подменяя объяснение причин явлений отсылками на волю и разум Природы.
Природа и времена года
Природа, как и любая другая органическая среда находится в постоянном развитии и движении. Главная особенность природы — это её цикличность, последовательная смена сезонов, где пробуждаемые процессы постепенно сменяют замедляющие, от фазы роста и развития в фазу сна и замедления процессов. Смену сезонов природы в течение круглого года называют времена года — весна, лето, осень, зима. Времена года природы, как физические явления смены сезонов, привлекают не только в научной среде, но и вдохновляло немало деятелей культуры и искусства — поэтов, прозаиков, художников и музыкантов. Именно временам года природы посвящено множество стихов, прозы, тема смены настроения и облика природы раскрывалась и в художественных и музыкальных образах восприятия человеком силы и красоты природы.
Человеческие взаимоотношения
Несмотря на свою природную красоту, в укромных долинах вдоль побережья на-пали на Гавайях сильно модифицированных представил инвазивных видов , таких как она-дуб.
Хотя люди составляют лишь мизерную долю от общей живой биомассы на Земле, человеческое влияние на природу непропорционально большие. Ведь от степени влияния человека, границы между тем, что люди расценивают как природа и "сделано среды" не является четкой, за исключением крайностей. Даже на крайности, объем естественной среды, который свободен от заметного влияния человека ослабевает во все более быстром темпе.
Развитие технологии человеческая раса позволила большей эксплуатации природных ресурсов и способствовала облегчению риска от природных опасностей. Несмотря на этот прогресс, однако, судьба человеческой цивилизации по-прежнему тесно связаны с изменениями в окружающей среде. Существует весьма сложная петля обратной связи между применением современных технологий и изменения в окружающей среде, которые лишь постепенно становятся понятны. техногенные угрозы для земной природной среды включают загрязнение, обезлесение и катастроф, таких как разливы нефти. Люди способствовали вымиранию многих растений и животных.
Люди используют природу для отдыха и хозяйственной деятельности. Приобретение природных ресурсов для промышленного использования остается основным компонентом мировой экономической системы. некоторые виды деятельности, такие как охота и рыбалка, используются как для пропитания и отдыха, часто разными людьми. Сельское хозяйство впервые был принят около 9-го тысячелетия до нашей эры. Начиная от производства продуктов питания до энергии, природа влияет на экономическое благосостояние.
Хотя ранние люди собрались некультивируемых растительных материалов для пищевой и использовал целебные свойства растительности для исцеления, большинство современных человеческих использование растений в сельском хозяйстве. Расчистка больших участков земли для роста растений привела к значительному сокращению объема свободных высадки лесов и водно-болотных угодий, что приводит к потере среды обитания для многих видов растений и животных, а также усиление эрозии.
Эстетика и красота
Жирянка крупноцветковая, широко известный как Butterwort
Красота в природе исторически была распространена тема в искусстве и книги, заполнять большие участки библиотек и книжных магазинов. Что природы был изображен и отмечают так много искусства, фотографии, поэзии и другой литературы показывает силу, с которой многие ассоциируют природу и красоту. Причин, почему данная ассоциация существует, и что в состав ассоциации входят, изучаемых на отделении философии называется эстетика. За определенные базовые характеристики, что многие философы согласны, чтобы объяснить то, что видели, как красиво, мнения практически безграничны. Природа и дикость были важные предметы в различные эпохи всемирной истории. Ранней традиции садово-паркового искусства началась в Китае в период Танской династии (618-907). Традиции, представляющие природу как она стала одной из целей китайской живописи и оказала значительное влияние в азиатском искусстве.
Хотя природные чудеса празднуются в Псалмах и в книге Иова, пустыню образы в искусстве стали все больше преобладать в 1800-х годов, особенно в произведениях романтического направления. Британские художники Джон констебль и д. М. У. Тернер обратили свое внимание на захвате красоты природы в своих картинах. До этого картины были в основном религиозные сцены или человеческих существ. Уильям Вордсворт'ы поэзии описал удивительного природного мира, которые ранее рассматривались как угрожающее место. Все чаще в оценке природы стала одним из аспектов западной культуры. это художественное движение также совпало с Трансценденталист движения в западном мире. Обычная классическая идея прекрасного искусства включает в себя слово "мимесис", подражание природе. Также в сфере идей о красоте в природе, что является идеальным подразумевается через идеальные математические формы и в более широком контексте структуры в природе. Как Дэвида Ротенбурга пишет: "прекрасное-это корень науки, и цель искусства, самая большая вероятность, что человечество может когда-нибудь надеюсь увидеть".
Ценность природы
В 1988 ее забронировать если женщины расценено, Мэрилин Уоринг указывает, как значение природы измеряется не в человеческой хозяйственной деятельности, ведущих к разрушению природы.
Материя и энергия
Первые несколько атоме водородаэлектрон орбитали показаны как поперечные сечения с цветовой кодировкой плотности вероятности
Некоторых областях науки увидеть природу как материю в движении, подчиняясь определенным законам природы, которые наука стремится понять. По этой причине наиболее фундаментальной науке обычно понимается "физика" – название для которой еще узнаваемый как означающее, что она является изучение природы.
Дело обычно определяется как вещество, из которого состоят физические объекты. Оно является наблюдаемой Вселенной. Видимые компоненты Вселенной в настоящее время считается, составляют только 4,9 процента от общей массы. Остальные, как полагают, состоят из 26.8 процентов холодной темной материи и 68.3 процентов темной энергии. точный характер этих компонентов до сих пор неизвестно и находится в стадии интенсивного расследования физиками.
Поведение материи и энергии во всей наблюдаемой части Вселенной, по-видимому следуйте четко определенные физические законы. Эти законы были использованы для производства космологической модели, которая успешно объясняет строение и эволюции Вселенной мы можем наблюдать. Математических выражений законов физики используют набор из двадцати физических констант , что представляется статического всей наблюдаемой Вселенной. значения этих констант были тщательно измерены, но причина их конкретные значения остается загадкой.
За Пределами Земли
Планет в Солнечной системе (Размеры в масштабе, расстояния и освещенности не в масштабе)
Компания " НГК 4414 - это спиральная Галактика в созвездии волос Вероники коме около 56000 световых лет в диаметре и около 60 миллионов световых лет от Земли
| Основные статьи: космического пространства, Вселенной и внеземной жизни |
Космосе, также называют просто космические, ссылается на относительно пустых регионах Вселенной, вне атмосфер небесных тел". Космическое пространство используется, чтобы отличить его от воздушного пространства (и наземных локаций). Не существует дискретной границы между атмосферой Земли и космоса, как атмосфера постепенно ослабляется с увеличением высоты. Космическое пространство в Солнечной системе называют межпланетным пространством, которое переходит вмежзвездное пространство в так называемой гелиопаузы.
Космическое пространство скудно наполнен несколькими десятками типов органических молекул , обнаруженных на сегодняшний день с помощью микроволновой спектроскопии, абсолютно черного тела излучения , оставшегося от большого взрыва и происхождение Вселенной, и космические лучи, которые включают в себя ионизированные атомные ядра и разные субатомные частицы. Есть также некоторые газа, плазмы и пыли, и мелких метеоров. Кроме того, есть признаки человеческой жизни в космическом пространстве сегодня, например, материалов, оставшихся от предыдущих пилотируемых и беспилотных запусков, которые представляют потенциальную опасность для космических аппаратов. Некоторые из этого мусора входит в плотные слои атмосферы периодически.
Хотя Земля является единственным телом в Солнечной системе известно, что они поддерживают жизнь, данные свидетельствуют о том, что в далеком прошлом на планете Марс обладал органами жидкой воды на поверхности. в течение краткого периода в компании Mars история, он может также способны образовывать жизнь. В настоящее время, хотя, большая часть воды, оставшейся на Марсе заморожена. Если жизнь существует на Марсе, то, скорее всего, располагаться под землей, где жидкая вода может существовать.
Условия на других планетах земной группы, Меркурий и Венера, кажутся слишком суровыми для поддержания жизни, как мы ее знаем. Но он предположил, что Европа, четвертый по величине спутник Юпитера, могут иметь под поверхностью океан жидкой воды, и потенциально может хозяин жизни.
Астрономы начали открывать внесолнечных аналогов Земли – планеты, находящиеся в обитаемой зоне пространства, окружающего Звезду, и поэтому, возможно, хозяина жизни, как мы ее знаем.
Жизнь
Жизнь — активная форма существования материи, в некотором смысле высшая по сравнению с её физической и химической формами существования; совокупность физических и химических процессов, протекающих в клетке, позволяющих осуществлять обмен веществ и её деление (вне клетки жизнь не существует,вирусы проявляют свойства живой материи только после переноса генетического материала в клетку). Приспосабливаясь к окружающей среде, живая клетка формирует всё многообразие живых организмов. Основной атрибут живой материи — генетическая информация, используемая для репликации.
Более или менее точно определить понятие «жизнь» можно только перечислением качеств, отличающих её от нежизни. На текущий момент нет единого мнения относительно понятия жизни, однако учёные в целом признают, что биологическое проявление жизни характеризуется: организацией, метаболизмом, ростом,адаптацией, реакцией на раздражители и воспроизводством. Также можно сказать, что жизнь является характеристикой состояния организма.
Также под словом «жизнь» понимают период существования отдельно взятого организма от момента возникновения до его смерти.
Определения
Имеется большое число определений понятия «жизнь», отражающих различные подходы. Многочисленные определения сущности жизни можно свести к трем основным. Согласно первому подходу, жизнь определяется носителем её свойств (например, белком); согласно второму подходу, жизнь рассматривают как совокупность специфических физико-химических процессов. И, наконец, третий подход — определить минимально возможный набор обязательных свойств, без которых никакая жизнь невозможна.
Фридрих Энгельс дал следующее определение: «Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка».
Жизнь можно определить как активное, идущее с затратой полученной извне энергии, поддержание и самовоспроизведение молекулярной структуры.
Русский ученый М. В. Волькенштейн дал новое определение понятию жизнь: «Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые, саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров — белков и нуклеиновых кислот».
Согласно взглядам одного из основоположников танатологии М. Биша, жизнь — это совокупность явлений, сопротивляющихся смерти.
С точки зрения второго начала термодинамики, жизнь — это процесс, или система, вектор развития которой противоположен по направлению остальным, «неживым» объектам вселенной, и направлен на уменьшение собственной энтропии (см. Тепловая смерть).
В. Н. Пармон дал следующее определение: «Жизнь — это фазово-обособленная форма существования функционирующих автокатализаторов, способных к химическим мутациям и претерпевших достаточно длительную эволюцию за счёт естественного отбора».
По Озангеру и Моровицу (англ.)русск.: «Жизнь есть свойство материи, приводящее к сопряженной циркуляции биоэлементов в водной среде, движимая, в конечном счете, энергией солнечного излучения по пути увеличения сложности»
Существуют также кибернетические определения жизни. По определению А. А. Ляпунова, жизнь — это «высокоустойчивое состояние вещества, использующее для выработки сохраняющих реакций информацию, кодируемую состояниями отдельных молекул».
Существует и физиологическое определение жизни, данное в 1929 году А. Ф. Самойловым, которое не было великим учёным до конца исследовано:
«Жизнь — это замкнутый круг рефлекторной деятельности». Разрыв данного круга в любом его месте (состояние «комы») означает резкое ограничение параметров жизни или даже отсутствие жизни. Сейчас можно несколько расширить данное понятие и указать причины, от которых зависит данный «замкнутый круг». А именно: состояние внешней среды, «власти воли» индивидуума, внутренних вегетативных начал организма, неподвластных «власти воли». Отметим, что понятие «власть воли» так же введено в научное обращение А. Ф. Самойловым.