Природа – это неотъемлемый характер или конституция, [1] особенно экосферы или вселенной в целом. В этом общем смысле под природой понимаются законы , элементы и явления физического мира, включая жизнь . Хотя люди являются частью природы, человеческую деятельность или людей в целом часто описывают как противоречащие друг другу или совершенно отдельные и даже превосходящие природу. [2]
С появлением современного научного метода в последние несколько столетий природа стала пассивной реальностью , организованной и движущейся божественными законами. [3] [4] С промышленной революцией природа все чаще стала рассматриваться как часть реальности, лишенная преднамеренного вмешательства: поэтому некоторые традиции ( Руссо , американский трансцендентализм ) считали ее священной или просто декорумом божественного провидения или человеческой истории. ( Гегель , Маркс ). Однако в то же время, особенно после Чарльза Дарвина , возродилось виталистское видение природы, более близкое к досократовскому . [2]
Сегодня в различных вариантах использования слова «природа» часто относится к геологии и дикой природе . Природа может относиться к общей сфере живых растений и животных, а в некоторых случаях к процессам, связанным с неодушевленными объектами, — к тому, как отдельные типы вещей существуют и меняются сами по себе, например погода и геология Земли . Его часто понимают как « природную среду » или дикую природу — диких животных, скалы, лес и вообще те вещи, которые не были существенно изменены в результате вмешательства человека или которые сохраняются, несмотря на вмешательство человека. Например, искусственные объекты и человеческое взаимодействие обычно не считаются частью природы, если только они не квалифицированы, например, как «человеческая природа» или «вся природа». Эта более традиционная концепция естественных вещей, которую можно встретить и сегодня, подразумевает различие между естественным и искусственным, причем искусственное существо понимается как то, что было создано человеческим сознанием или человеческим разумом . В зависимости от конкретного контекста термин «естественный» также можно отличать от неестественного или сверхъестественного . [2]
Слово природа заимствовано из старофранцузского « природа » и происходит от латинского слова natura , или «сущностные качества, врожденная предрасположенность», и в древности буквально означало « рождение ». [5] В древней философии слово «натура» чаще всего используется как латинский перевод греческого слова « физис» (φύσις), которое изначально относилось к внутренним характеристикам растений, животных и других особенностей мира, которые развиваются сами по себе. [6] [7] Концепция природы в целом, физической вселенной , является одним из нескольких расширений исходного понятия; [2] оно началось с некоторых основных применений слова φύσις философами -досократиками (хотя тогда это слово имело динамическое измерение, особенно для Гераклита ), и с тех пор неуклонно набирает популярность.
Земля — единственная известная планета , на которой существует жизнь , и ее природные особенности являются предметом многих научных исследований. В Солнечной системе он занимает третье место по близости к Солнцу; это самая большая планета земной группы и пятая по величине в целом. Его наиболее заметными климатическими особенностями являются два больших полярных региона, две относительно узкие зоны умеренного пояса и широкий экваториальный тропический и субтропический регион. [8] Количество осадков сильно варьируется в зависимости от местоположения: от нескольких метров воды в год до менее миллиметра. 71 процент поверхности Земли покрыт океанами с соленой водой. Остальная часть состоит из континентов и островов, причем большая часть населенной земли находится в Северном полушарии .
Земля развивалась посредством геологических и биологических процессов, которые оставили следы первоначальных условий. Внешняя поверхность разделена на несколько постепенно мигрирующих тектонических плит . Внутренняя часть остается активной, с толстым слоем пластиковой мантии и заполненным железом ядром, генерирующим магнитное поле . Это железное ядро состоит из твердой внутренней фазы и жидкой внешней фазы. Конвективное движение в ядре генерирует электрические токи посредством действия динамо, а они, в свою очередь, генерируют геомагнитное поле.
Атмосферные условия были значительно изменены по сравнению с первоначальными из-за присутствия форм жизни, [9] которые создают экологический баланс, стабилизирующий условия на поверхности. Несмотря на значительные региональные различия климата в зависимости от широты и других географических факторов, долгосрочный средний глобальный климат довольно стабилен в межледниковые периоды [10] , а колебания средней глобальной температуры на один-два градуса исторически оказывали серьезное воздействие на экологию. баланса и фактической географии Земли. [11] [12]
Геология – это наука и изучение твердого и жидкого вещества, составляющего Землю. Область геологии охватывает изучение состава, структуры , физических свойств , динамики и истории земных материалов , а также процессов, посредством которых они формируются, перемещаются и изменяются. Эта область является основной академической дисциплиной , а также важна для добычи полезных ископаемых и углеводородов , получения знаний о стихийных бедствиях и смягчения их последствий , некоторых областей геотехнической инженерии , а также понимания климата и окружающей среды прошлого .
Геология территории меняется со временем по мере того, как откладываются и внедряются горные породы, а деформационные процессы меняют их форму и расположение.
Горные породы сначала внедряются либо путем осаждения на поверхность, либо путем внедрения в вышележащую породу . Отложение может происходить, когда отложения оседают на поверхности Земли и позже превращаются в осадочную породу , или когда вулканический материал , такой как потоки вулканического пепла или лавы , покрывает поверхность. Магматические интрузии, такие как батолиты , лакколиты , дайки и силлы , продвигаются вверх в вышележащие породы и кристаллизуются по мере их внедрения.
После того, как первоначальная последовательность горных пород отложилась, горные породы могут быть деформированы и/или метаморфизованы . Деформация обычно возникает в результате горизонтального сокращения, горизонтального растяжения или движения из стороны в сторону ( сдвига ). Эти структурные режимы в целом относятся к сходящимся границам , расходящимся границам и трансформирующим границам , соответственно, между тектоническими плитами .
По оценкам, Земля образовалась 4,54 миллиарда лет назад из солнечной туманности вместе с Солнцем и другими планетами . [13] Луна образовалась примерно 20 миллионов лет спустя. Первоначально расплавленный внешний слой Земли остыл, в результате чего образовалась твердая кора. Выделение газов и вулканическая деятельность создали первичную атмосферу. Конденсация водяного пара , большая часть которого или весь образовалась из льда , доставленного кометами , образовала океаны и другие источники воды. [14] Считается, что высокоэнергетическая химия создала самовоспроизводящуюся молекулу около 4 миллиардов лет назад. [15]
Континенты формировались, затем распадались и реформировались по мере того, как поверхность Земли менялась в течение сотен миллионов лет, иногда объединяясь, образуя суперконтинент . Примерно 750 миллионов лет назад самый ранний известный суперконтинент Родиния начал распадаться на части. Позже континенты воссоединились, образовав Паннотию , которая распалась около 540 миллионов лет назад, а затем, наконец, Пангею , которая распалась около 180 миллионов лет назад. [17]
В неопротерозойскую эпоху отрицательные температуры покрывали большую часть Земли ледниками и ледяными щитами. Эту гипотезу назвали « Земля-снежок », и она представляет особый интерес, поскольку предшествует кембрийскому взрыву , во время которого многоклеточные формы жизни начали размножаться около 530–540 миллионов лет назад. [18]
Со времени кембрийского взрыва произошло пять четко различимых массовых вымираний . [19] Последнее массовое вымирание произошло около 66 миллионов лет назад, когда столкновение метеорита, вероятно, спровоцировало вымирание нептичьих динозавров и других крупных рептилий, но пощадило мелких животных, таких как млекопитающие . За последние 66 миллионов лет жизнь млекопитающих разнообразилась. [20]
Несколько миллионов лет назад один из видов мелких африканских обезьян обрел способность стоять прямо. [16] Последующее появление человеческой жизни, а также развитие сельского хозяйства и дальнейшей цивилизации позволило людям воздействовать на Землю быстрее, чем любая предыдущая форма жизни, влияя как на природу и количество других организмов, так и на глобальный климат. Для сравнения, для достижения кульминации Великого события оксигенации , вызванного распространением водорослей в сидерийский период, потребовалось около 300 миллионов лет.
Нынешняя эра классифицируется как часть массового вымирания , голоценового вымирания , самого быстрого из когда-либо произошедших. [21] [22] Некоторые, такие как Э. О. Уилсон из Гарвардского университета , предсказывают, что разрушение биосферы человеком может привести к исчезновению половины всех видов в ближайшие 100 лет. [23] Масштабы нынешнего вымирания все еще исследуются, обсуждаются и рассчитываются биологами. [24] [25] [26]
Атмосфера Земли является ключевым фактором поддержания экосистемы. Тонкий слой газов, окутывающий Землю, удерживается на месте под действием силы тяжести. Воздух состоит в основном из азота , кислорода , водяного пара , с гораздо меньшим количеством углекислого газа, аргона и т. д. Атмосферное давление неуклонно падает с высотой. Озоновый слой играет важную роль в уменьшении количества ультрафиолетового (УФ) излучения, достигающего поверхности. Поскольку ДНК легко повреждается под воздействием ультрафиолета, это служит защите жизни на поверхности. Атмосфера также сохраняет тепло в ночное время, тем самым уменьшая дневные перепады температур.
Земная погода возникает почти исключительно в нижней части атмосферы и служит конвективной системой перераспределения тепла. [27] Океанские течения являются еще одним важным фактором, определяющим климат, особенно основная подводная термохалинная циркуляция , которая распределяет тепловую энергию от экваториальных океанов к полярным регионам. Эти течения помогают смягчить разницу температур зимой и летом в умеренных зонах. Кроме того, без перераспределения тепловой энергии океанскими течениями и атмосферой в тропиках было бы намного жарче, а в полярных регионах – намного холоднее.
Погода может иметь как благотворное, так и вредное воздействие. Экстремальные погодные явления, такие как торнадо , ураганы и циклоны , могут расходовать большое количество энергии на своем пути и вызывать разрушения. Поверхностная растительность стала зависеть от сезонных изменений погоды, и внезапные изменения, продолжающиеся всего несколько лет, могут иметь драматические последствия как для растительности, так и для животных, которые зависят от ее роста как источника пищи.
Климат является мерой долгосрочных тенденций погоды. Известно, что на климат влияют различные факторы , включая океанские течения, альбедо поверхности , парниковые газы , изменения солнечной светимости и изменения орбиты Земли. Основываясь на исторических и геологических данных, известно, что в прошлом Земля претерпевала резкие изменения климата, включая ледниковые периоды .
Климат региона зависит от ряда факторов, особенно от широты . Широтная полоса поверхности со схожими климатическими характеристиками образует климатическую область. Таких регионов несколько: от тропического климата на экваторе до полярного климата на северных и южных крайностях. На погоду также влияют времена года, которые возникают в результате наклона оси Земли относительно плоскости ее орбиты . Таким образом, в любой момент времени летом или зимой одна часть Земли более непосредственно подвергается воздействию солнечных лучей . Это воздействие чередуется по мере вращения Земли по своей орбите. В любой момент времени, независимо от времени года, в Северном и Южном полушариях времена года противоположны.
Погода — это хаотичная система , которая легко модифицируется при небольших изменениях в окружающей среде , поэтому точный прогноз погоды ограничивается всего несколькими днями. [28] В целом, во всем мире происходят две вещи: (1) температура в среднем повышается; и (2) региональный климат претерпевает заметные изменения. [29]
Вода — это химическое вещество , состоящее из водорода и кислорода (H2O) и жизненно важное для всех известных форм жизни. [30] В типичном использовании вода относится только к жидкой форме или состоянию , но вещество также имеет твердое состояние, лед , и газообразное состояние, водяной пар или пар . Вода покрывает 71% поверхности Земли . [31] На Земле он встречается в основном в океанах и других крупных водоемах, при этом 1,6% воды находится под землей в водоносных горизонтах и 0,001% в воздухе в виде пара , облаков и осадков . [32] [33] Океаны содержат 97% поверхностных вод, ледники и полярные ледяные шапки - 2,4%, а другие поверхностные воды суши, такие как реки, озера и пруды, - 0,6%. Кроме того, незначительное количество земной воды содержится в биологических телах и промышленных продуктах.
Океан — это основной массив соленой воды и основной компонент гидросферы. Примерно 71% поверхности Земли (площадь около 361 миллиона квадратных километров) покрыто океаном — сплошным водоемом , который обычно делится на несколько основных океанов и меньших морей. Более половины этой территории имеет глубину более 3000 метров (9800 футов). Средняя соленость океана составляет около 35 частей на тысячу (ppt) (3,5%), и почти вся морская вода имеет соленость в диапазоне от 30 до 38 ppt. Хотя обычно эти воды считаются несколькими «отдельными» океанами, они составляют один глобальный взаимосвязанный массив соленой воды, который часто называют Мировым океаном или глобальным океаном. [34] [35] Эта концепция глобального океана как непрерывного водоема с относительно свободным обменом между его частями имеет фундаментальное значение для океанографии . [36]
Основные подразделения океана частично определяются континентами , различными архипелагами и другими критериями: этими подразделениями являются (в порядке убывания размера) Тихий океан , Атлантический океан , Индийский океан , Южный океан и Северный Ледовитый океан . Меньшие области океанов называются морями, заливами, заливами и другими названиями. Есть также соленые озера , которые представляют собой небольшие водоемы с соленой водой, не имеющие выхода к морю и не связанные с Мировым океаном. Двумя яркими примерами соленых озер являются Аральское море и Большое Соленое озеро .
Озеро (от латинского слова lacus ) — это особенность местности (или физическая особенность ), масса жидкости на поверхности мира, локализованная на дне бассейна ( другой тип формы рельефа или особенности местности; то есть это не глобальный) и движется медленно, если вообще движется. На Земле водоем считается озером, если он находится внутри суши, а не является частью океана, больше и глубже пруда и питается рекой. [37] [38] Единственный мир, кроме Земли, где есть озера, - это Титан , крупнейший спутник Сатурна, на котором есть озера этана , скорее всего, смешанного с метаном . Неизвестно, питаются ли озера Титана реками, хотя поверхность Титана изрезана многочисленными руслами рек. Естественные озера на Земле обычно встречаются в горных районах, рифтовых зонах и районах с продолжающимся или недавним оледенением . Другие озера встречаются в бессточных котловинах или по течению зрелых рек. В некоторых частях мира существует множество озер из-за хаотичного режима дренажа, оставшегося со времен последнего ледникового периода . Все озера являются временными в геологических масштабах времени, поскольку они медленно заполняются отложениями или выливаются из содержащего их бассейна.
Пруд — это водоем со стоячей водой , природный или искусственный, который обычно меньше озера. К прудам относятся самые разнообразные искусственные водоемы, в том числе водные сады , предназначенные для эстетического украшения, пруды с рыбой, предназначенные для коммерческого разведения рыбы, и солнечные пруды, предназначенные для хранения тепловой энергии. Пруды и озера отличаются от ручьев скоростью течения . В то время как течения в ручьях легко наблюдать, в прудах и озерах существуют микротоки, вызываемые температурой, и умеренные течения, вызываемые ветром. Эти особенности отличают пруд от многих других особенностей водной местности, таких как водоемы с ручьями и приливные бассейны .
Река — это естественный водоток , [39] обычно пресноводный , текущий к океану, озеру, морю или другой реке. В некоторых случаях река просто впадает в землю или полностью высыхает, не достигнув другого водоема. Малые реки также могут называться несколькими другими названиями, включая ручей, ручей, ручей, речушку и ручей; не существует общего правила, определяющего, что можно назвать рекой. Многие названия малых рек зависят от географического положения; Одним из примеров является Берн в Шотландии и северо-восточной Англии. Иногда говорят, что река больше ручья, но это не всегда так из-за неясности языка. [40] Река является частью гидрологического цикла . Вода в реке обычно собирается из осадков посредством поверхностного стока , пополнения подземных вод , родников и высвобождения запасенной воды в естественном льду и снежных покровах (т. е. из ледников ).
Ручей — это текущий водоем с течением , ограниченный руслом и берегами ручья . В Соединенных Штатах ручей классифицируется как водоток шириной менее 60 футов (18 метров). Ручьи важны как каналы круговорота воды , инструменты пополнения подземных вод , а также служат коридорами для миграции рыб и диких животных . Биологическая среда обитания в непосредственной близости от ручья называется прибрежной зоной . Учитывая статус продолжающегося голоценового вымирания , ручьи играют важную роль коридора в соединении фрагментированных мест обитания и, таким образом, в сохранении биоразнообразия . Изучение ручьев и водных путей в целом включает в себя множество отраслей междисциплинарного естествознания и техники, включая гидрологию , речную геоморфологию , водную экологию , биологию рыб , прибрежную экологию и другие.
Экосистемы состоят из множества биотических и абиотических компонентов , которые функционируют взаимосвязано. [42] Структура и состав определяются различными факторами окружающей среды, которые взаимосвязаны. Изменения этих факторов вызовут динамические изменения в экосистеме. Некоторые из наиболее важных компонентов — это почва , атмосфера , солнечная радиация , вода и живые организмы.
Центральное место в концепции экосистемы занимает идея о том, что живые организмы взаимодействуют со всеми остальными элементами окружающей среды . Юджин Одум, основатель экологии, заявил: «Любая единица, включающая в себя все организмы (т. е. «сообщество») на данной территории, взаимодействует с физической средой так, что поток энергии приводит к четко определенной трофической структуре, биотической разнообразие и материальные циклы (т.е. обмен материалами между живыми и неживыми частями) внутри системы представляют собой экосистему». [43] Внутри экосистемы виды связаны и зависят друг от друга в пищевой цепи , а также обмениваются энергией и веществом между собой, а также с окружающей средой. [44] Концепция человеческой экосистемы основана на дихотомии человека и природы и идее о том, что все виды экологически зависят друг от друга, а также от абиотических компонентов их биотопа . [45]
Меньшая единица размера называется микроэкосистемой . Например, микросистема может быть камнем и всем живым под ним. Макроэкосистема может включать в себя целый экорегион с его водосборным бассейном . [46]
Под дикой природой обычно понимают территории, которые не были существенно изменены деятельностью человека. Зоны дикой природы можно найти в заповедниках, поместьях, фермах, заповедниках, ранчо, национальных лесах , национальных парках и даже в городских районах вдоль рек, ущелий или других неосвоенных территорий. Дикие территории и охраняемые парки считаются важными для выживания определенных видов , экологических исследований, сохранения и уединения. Некоторые писатели-натуралисты считают, что дикая природа жизненно важна для человеческого духа и творческих способностей, [47] , а некоторые экологи считают, что дикая природа является неотъемлемой частью самоподдерживающейся природной экосистемы Земли ( биосферы ). Они также могут сохранять исторические генетические особенности и обеспечивать среду обитания для дикой флоры и фауны , которую сложно или невозможно воссоздать в зоопарках , дендрариях или лабораториях .
Хотя не существует универсального согласия относительно определения жизни, ученые в целом признают, что биологическое проявление жизни характеризуется организацией , метаболизмом , ростом , адаптацией , реакцией на раздражители и размножением . [48] Можно также сказать, что жизнь — это просто характерное состояние организмов .
Свойства, общие для наземных организмов (растений, животных, грибов , протистов , архей и бактерий), заключаются в том, что они являются клеточными, основаны на углероде и воде, имеют сложную организацию, обладают метаболизмом, способностью расти, реагировать на раздражители и воспроизводить. Сущность с этими свойствами обычно считается жизнью. Однако не каждое определение жизни считает все эти свойства существенными. Искусственные аналоги жизни также можно считать жизнью.
Биосфера — это часть внешней оболочки Земли, включающая сушу, поверхностные породы, воду, воздух и атмосферу, внутри которой возникает жизнь и какие биотические процессы, в свою очередь, изменяют или трансформируют . В самом широком геофизиологическом плане биосфера — глобальная экологическая система, объединяющая все живое и их взаимоотношения, в том числе их взаимодействие с элементами литосферы ( горные породы), гидросферы (вода) и атмосферы (воздух). Вся Земля содержит более 75 миллиардов тонн (150 триллионов фунтов или около 6,8×10 13 килограммов) биомассы (жизни), которая обитает в различных средах биосферы. [49]
Более девяти десятых всей биомассы на Земле составляет растительная жизнь, от которой очень сильно зависит существование животной жизни. [50] На сегодняшний день идентифицировано более 2 миллионов видов растений и животных, [51] а оценки фактического числа существующих видов варьируются от нескольких миллионов до более чем 50 миллионов. [52] [53] [54] Число отдельных видов жизни постоянно в той или иной степени меняется: постоянно появляются новые виды, а другие прекращают свое существование. [55] [56] Общее количество видов быстро сокращается. [57] [58] [59]
Происхождение жизни на Земле до конца не изучено, но известно, что она произошла по крайней мере 3,5 миллиарда лет назад, [62] [63] [64] во время хадея или архейского эона на изначальной Земле , которая имела существенно другую окружающую среду. чем обнаружено в настоящее время. [65] Эти формы жизни обладали основными чертами самовоспроизведения и наследуемыми чертами. Как только появилась жизнь, процесс эволюции путем естественного отбора привел к развитию все более разнообразных форм жизни.
Виды, не сумевшие адаптироваться к меняющейся среде обитания и конкуренции со стороны других форм жизни, вымерли. Однако в летописи окаменелостей сохранились свидетельства существования многих из этих старых видов. Современные данные окаменелостей и ДНК показывают, что все существующие виды могут прослеживать непрерывное происхождение от первых примитивных форм жизни. [65]
Когда основные формы растительной жизни развились в процессе фотосинтеза , солнечную энергию можно было использовать для создания условий, которые позволили возникнуть более сложным формам жизни. [66] Образовавшийся кислород накапливался в атмосфере и образовывал озоновый слой . Включение более мелких клеток в состав более крупных привело к развитию еще более сложных клеток, называемых эукариотами . [67] Клетки внутри колоний становились все более специализированными, что привело к появлению настоящих многоклеточных организмов. Поскольку озоновый слой поглощал вредное ультрафиолетовое излучение , жизнь колонизировала поверхность Земли.
Первой формой жизни, развившейся на Земле, были микробы, и они оставались единственной формой жизни до тех пор, пока около миллиарда лет назад не начали появляться многоклеточные организмы. [68] Микроорганизмы — это одноклеточные организмы, которые обычно микроскопические и меньше, чем может видеть человеческий глаз. К ним относятся бактерии , грибы , археи и протиста .
Эти формы жизни встречаются почти во всех местах на Земле, где есть жидкая вода, в том числе и в недрах Земли. [69] Их размножение быстрое и обильное. Сочетание высокой частоты мутаций и способности к горизонтальному переносу генов [70] делает их легко адаптируемыми и способными выживать в новых средах, включая космическое пространство . [71] Они составляют важную часть планетарной экосистемы. Однако некоторые микроорганизмы являются патогенными и могут представлять опасность для здоровья других организмов.
Первоначально Аристотель разделил все живое на растения, которые обычно не двигаются достаточно быстро, чтобы человек мог их заметить, и животных. В системе Линнея они стали царствами Vegetabilia (позже Plantae ) и Animalia . С тех пор стало ясно, что Plantae в первоначальном определении включали несколько неродственных групп, а грибы и несколько групп водорослей были перенесены в новые царства. Тем не менее, во многих контекстах их по-прежнему часто считают растениями. Бактериальную жизнь иногда включают во флору, [72] [73] , а в некоторых классификациях термин «бактериальная флора» используется отдельно от растительной флоры .
Среди множества способов классификации растений выделяются региональные флоры , к которым в зависимости от цели изучения могут относиться и ископаемые флоры , остатки
растительной жизни предыдущей эпохи. Люди во многих регионах и странах очень гордятся своими индивидуальными массивами характерной флоры, которая может сильно различаться по всему миру из-за различий в климате и местности .
Региональные флоры обычно делятся на такие категории, как местная флора , а также сельскохозяйственная и садовая флора , последняя из которых упоминается намеренно выращивается и культивируется. Некоторые виды «местной флоры» на самом деле были завезены столетия назад людьми, мигрировавшими из одного региона или континента в другой, и стали неотъемлемой частью местной, или естественной флоры того места, куда они были завезены. Это пример того, как взаимодействие человека с природой может стирать границы того, что считается природой.
Другая категория растений исторически была выделена для борьбы с сорняками . Хотя этот термин впал в немилость среди ботаников как формальный способ классификации «бесполезных» растений, неформальное использование слова «сорняки» для описания тех растений, которые считаются достойными уничтожения, иллюстрирует общую тенденцию людей и обществ к уничтожению. стремиться изменить или сформировать течение природы. Аналогично, животных часто подразделяют на домашних , сельскохозяйственных , диких животных , вредителей и т. д. в зависимости от их отношения к жизни человека.
Животные как категория имеют несколько характеристик, которые обычно отличают их от других живых существ. Животные — эукариоты и обычно многоклеточные (хотя см. Myxozoa ), что отличает их от бактерий, архей и большинства простейших . Они гетеротрофны и обычно переваривают пищу во внутренней камере, которая отделяет их от растений и водорослей . От растений, водорослей и грибов они также отличаются отсутствием клеточных стенок .
За некоторыми исключениями (в первую очередь это два типа , состоящие из губок и плакозой ) животные имеют тела, дифференцированные в ткани . К ним относятся мышцы , которые способны сокращаться и контролировать передвижение, и нервная система , которая посылает и обрабатывает сигналы. Также обычно имеется внутренняя пищеварительная камера. Эукариотические клетки, которыми обладают все животные, окружены характерным внеклеточным матриксом, состоящим из коллагена и эластичных гликопротеинов . Он может кальцинироваться с образованием таких структур, как раковины , кости и спикулы , каркаса, по которому клетки могут перемещаться и реорганизовываться во время развития и созревания, и который поддерживает сложную анатомию, необходимую для подвижности.
Хотя люди составляют лишь незначительную долю от общей живой биомассы на Земле, воздействие человека на природу непропорционально велико. Из-за масштабов человеческого влияния границы между тем, что люди считают природой, и «созданной средой» нечеткие, за исключением крайностей. Даже в крайних случаях объем природной среды, свободной от заметного влияния человека, сокращается все более быстрыми темпами. Исследование 2020 года, опубликованное в журнале Nature, показало, что антропогенная масса (материалы, созданные человеком) превышает всю живую биомассу на Земле, а один только пластик превышает массу всех наземных и морских животных вместе взятых. [74] А согласно исследованию 2021 года, опубликованному в журнале Frontiers in Forests and Global Change , только около 3% земной поверхности планеты экологически и фаунистически нетронуты, с небольшим воздействием человека и здоровыми популяциями местных видов животных. [75] [76] Филип Кафаро, профессор философии Школы глобальной экологической устойчивости Университета штата Колорадо , написал в 2022 году, что «причина глобальной утраты биоразнообразия ясна: другие виды вытесняются быстро растущей человеческой экономикой. " [77]
Развитие технологий человечеством позволило более широко использовать природные ресурсы и помогло снизить часть риска стихийных бедствий . Однако, несмотря на этот прогресс, судьба человеческой цивилизации по-прежнему тесно связана с изменениями в окружающей среде. Существует очень сложная петля обратной связи между использованием передовых технологий и изменениями в окружающей среде, которые лишь постепенно становятся понятными. [78] К антропогенным угрозам природной среде Земли относятся загрязнение окружающей среды , вырубка лесов и такие катастрофы, как разливы нефти. Люди способствовали исчезновению многих растений и животных, [79] при этом около 1 миллиона видов находятся под угрозой исчезновения в течение десятилетий. [80] Утрата биоразнообразия и функций экосистем за последние полвека повлияла на то, насколько природа может способствовать повышению качества жизни человека, [81] и продолжающееся снижение может представлять серьезную угрозу для дальнейшего существования человеческой цивилизации, если только производится быстрая коррекция курса. [82] Ценность природных ресурсов для человеческого общества не отражается в рыночных ценах , поскольку в основном природные ресурсы доступны бесплатно. Это искажает рыночные цены на природные ресурсы и в то же время приводит к недостаточному инвестированию в наши природные активы. Ежегодная глобальная стоимость государственных субсидий, наносящих ущерб природе, по консервативным оценкам оценивается в 4–6 триллионов (миллионов миллионов) долларов. Институциональная защита таких природных благ, как океаны и тропические леса, отсутствует. Правительства не предотвратили эти экономические внешние эффекты . [83] [84]
Люди используют природу как для отдыха, так и для экономической деятельности. Приобретение природных ресурсов для промышленного использования остается значительным компонентом мировой экономической системы . [85] [86] Некоторые виды деятельности, такие как охота и рыбалка, используются как для пропитания, так и для отдыха, часто разными людьми. Сельское хозяйство было впервые освоено примерно в 9-м тысячелетии до нашей эры . Природа влияет на экономическое благосостояние, начиная от производства продуктов питания и заканчивая энергетикой.
Хотя древние люди собирали невозделываемые растительные материалы в пищу и использовали лечебные свойства растительности для лечения, [87] большая часть современного использования растений человеком осуществляется в сельском хозяйстве . Расчистка больших участков земли для выращивания сельскохозяйственных культур привела к значительному сокращению площади лесов и водно-болотных угодий , что привело к потере среды обитания для многих видов растений и животных, а также к усилению эрозии . [88]
Красота природы исторически была распространенной темой в искусстве и книгах, заполняя большие разделы библиотек и книжных магазинов. То, что природа изображалась и прославлялась во многих произведениях искусства, фотографии, поэзии и другой литературе, показывает силу, с которой многие люди ассоциируют природу и красоту. Причины, по которым существует эта ассоциация, и из чего она состоит, изучает раздел философии, называемый эстетикой . Помимо некоторых базовых характеристик, с которыми согласны многие философы для объяснения того, что считается прекрасным, мнения практически безграничны. [89] Природа и дикая природа были важными темами в различные эпохи мировой истории. Ранняя традиция ландшафтного искусства зародилась в Китае во времена династии Тан (618–907). Традиция изображения природы такой, какая она есть, стала одной из целей китайской живописи и оказала значительное влияние на азиатское искусство.
Хотя чудеса природы прославляются в Псалмах и Книге Иова , изображения дикой природы в искусстве стали более распространенными в 1800-х годах, особенно в произведениях романтического движения . Британские художники Джон Констебль и Дж. М. У. Тернер обратили внимание на то, чтобы запечатлеть красоту мира природы в своих картинах. До этого на картинах были в основном религиозные сцены или люди. Поэзия Уильяма Вордсворта описывала чудо природы, которое раньше считалось угрожающим местом. Ценность природы все больше становилась аспектом западной культуры. [90] Это художественное движение также совпало с движением трансценденталистов в западном мире. Распространенное классическое представление о прекрасном искусстве включает в себя слово «мимесис» — подражание природе. В сфере представлений о красоте природы совершенство также подразумевается через совершенные математические формы и, в более общем плане, через закономерности в природе . Как пишет Дэвид Ротенбург: «Красота — это корень науки и цель искусства, высшая возможность, которую человечество может когда-либо надеяться увидеть». [91] : 281
Некоторые области науки рассматривают природу как движущуюся материю, подчиняющуюся определенным законам природы, которые наука стремится понять. По этой причине самой фундаментальной наукой обычно считается « физика » — название которой до сих пор узнаваемо и означает, что это « изучение природы ».
Материя обычно определяется как вещество, из которого состоят физические объекты. Она составляет наблюдаемую вселенную . Сейчас считается, что видимые компоненты Вселенной составляют лишь 4,9 процента от общей массы. Остальная часть, как полагают, состоит на 26,8 процента из холодной темной материи и на 68,3 процента из темной энергии . [92] Точное расположение этих компонентов до сих пор неизвестно и интенсивно исследуется физиками.
Поведение материи и энергии во всей наблюдаемой Вселенной, по-видимому, подчиняется четко определенным физическим законам . Эти законы были использованы для создания космологических моделей, которые успешно объясняют структуру и эволюцию Вселенной, которую мы можем наблюдать. Математические выражения законов физики используют набор из двадцати физических констант [93] , которые кажутся статичными во всей наблюдаемой Вселенной. [94] Значения этих констант были тщательно измерены, но причина их конкретных значений остается загадкой.
Космическое пространство, также называемое просто космосом , относится к относительно пустым областям Вселенной за пределами атмосфер небесных тел. Космическое пространство используется для того, чтобы отличить его от воздушного пространства (и наземных объектов). Не существует четкой границы между атмосферой Земли и космосом, поскольку атмосфера постепенно ослабевает с увеличением высоты. Космическое пространство внутри Солнечной системы называется межпланетным пространством , которое переходит в межзвездное пространство в так называемой гелиопаузе .
Космическое пространство скудно заполнено несколькими десятками типов органических молекул , открытых на сегодняшний день с помощью микроволновой спектроскопии , излучением черного тела, оставшимся от Большого взрыва и происхождения Вселенной, а также космическими лучами , которые включают в себя ионизированные атомные ядра и различные субатомные частицы . Есть также немного газа, плазмы и пыли , а также небольшие метеоры . Кроме того, сегодня в космическом пространстве есть признаки человеческой жизни, такие как материалы, оставшиеся от предыдущих пилотируемых и беспилотных запусков, которые представляют потенциальную опасность для космических кораблей. Часть этого мусора периодически попадает в атмосферу.
Хотя Земля является единственным телом в Солнечной системе, где, как известно, поддерживается жизнь, данные свидетельствуют о том, что в далеком прошлом планета Марс имела на поверхности тела жидкой воды. [95] В течение короткого периода в истории Марса, возможно, он также был способен образовывать жизнь. Однако в настоящее время большая часть воды, оставшейся на Марсе, заморожена. Если жизнь вообще существует на Марсе, она, скорее всего, будет расположена под землей, где все еще может существовать жидкая вода. [96]
Условия на других планетах земной группы, Меркурии и Венере , кажутся слишком суровыми для поддержания жизни в том виде, в котором мы ее знаем. Но было высказано предположение, что Европа , четвертый по величине спутник Юпитера , может обладать подземным океаном жидкой воды и потенциально может содержать жизнь. [97]
Астрономы начали открывать внесолнечные аналоги Земли — планеты, которые лежат в обитаемой зоне космоса, окружающей звезду , и, следовательно, возможно, могут содержать жизнь в том виде, в котором мы ее знаем. [98]
СМИ:
Организации:
Философия:
[Озеро — это] любой относительно большой водоем с медленно движущейся или стоячей водой, занимающий внутренний бассейн значительных размеров.
Определения, которые точно различают озера, пруды, болота и даже реки и другие водоемы неокеанического типа, не установлены.
Однако можно сказать, что реки и ручьи движутся относительно быстро;
болота и болота содержат относительно большое количество трав, деревьев и кустарников;
пруды относительно малы по сравнению с озерами.
С геологической точки зрения озера являются временными водоемами.