| ы поражения.
БИО - САВАРА ЗАКОН - закон, определяющий напряжённость магнитного поля, создаваемого электрич. током. Б.- С. з. был открыт франц. учёными Ж. Б. Био (J. В. Biot) и Ф. Саваром (F. Savart) в 1820 и сформулирован в общем виде П. Лапласом (P. Laplace). Согласно этому закону, малый отрезок проводника дельта l (см. рис.), по к-рому течёт ток силой I, создаёт в данной точке пространства М, находящейся на расстоянии r
[0353-5.jpg]
от отрезка
[0353-6.jpg]
магнитное поле напряжённостью
[0353-7.jpg]
Здесь 0 - угол между направлением тока в отрезке дельта l и радиусом-вектором r, проведённым от отрезка к точке наблюдения М, a k - коэффициент пропорциональности, зависящий от выбора системы единиц. В системе СГС (Гаусса) k = 1/с, где с = 3*1010 см/сек - скорость света в вакууме, в системе СИ k = 1/4 Пи.
Напряжённость магнитного поля ДЯ перпендикулярна плоскости Р, содержащей дельта l и r, и её направление определяется правилом буравчика: если вращать рукоятку буравчика (с правой нарезкой) от дельта l к r, то поступательное движение буравчика укажет направление дельта Н.
Полная напряжённость магнитного поля Н, создаваемого проводником с током в точке М, равна векторной сумме величин дельта Н, обусловленных всеми элементами дельта l проводника. В частности, напряжённость Н магнитного поля на расстоянии d от длинного (много больше d) прямого провода, по к-рому течёт ток силой I, равна; H = k2I/d: в центре кругового контура (радиуса R), по которому течёт ток силой I, H = k*2ПиI/R, a на его оси в точке, отстоящей от плоскости контура на расстоянии d>>R, H = k*2ПиR2I/d3; на оси соленоида из я витков Н = k*4ПипI.
Б.- С. з. можно рассматривать также как закон, определяющий магнитную индукцию ДВ. В системе СГС для этого нужно выражение для ДН умножить на магнитную проницаемость среды ц, а в системе СИ, кроме того,- на магнитную проницаемость вакуума n0 = 4Пи*10-7гн/м.
Г. Я. Мякишев.
БИОСИНТЕЗ (от био... и синтез), образование органич. веществ из более простых соединений, протекающее в живых организмах или .вне их под действием биокатализаторов - ферментов. Б.- часть процесса обмена веществ растений, животных и микроорганизмов. Непосредственным источником энергии для Б. служат богатые энергией соединения (см. Биоэнергетика), а в конечном счёте (для всех организмов, кроме бактерий, осуществляющих хемосинтез) -энергия солнечного излучения, аккумулированная зелёными растениями (см. Ассимиляция, Фотосинтез). Каждый одноклеточный организм, как и каждая клетка многоклеточного организма, синтезирует составляющие её вещества. Характер Б., осуществляемого в клетке, определяется наследств, информацией, "закодированной" в её генетич. аппарате (см. Белки, Биосинтез; Генетический код). Б., производимый вне организмов, широко применяется как способ (иногда единственно возможный) пром. получения биологически важных веществ - витаминов, нек-рых гормонов, антибиотиков, аминокислот, а также белков и др. соединений. См. Микробиологическая промышленность.. С.Е.Северин.
БИОСИСТЕМАТИКА, раздел ботаники, изучающий таксономическую и популяционную структуру вида, его морфологогеографич., экологич. и генетич. дифференциацию, происхождение и эволюцию. Б. оперирует не только собственно таксономич. категориями, как вид и подвид, но и генэкологическими и популяционно-генетическими - экотып, биотип, популяция идем (элементарная локальная популяция) или г а м о д е м (у амфимиктич. растений). Б. возникла как наука, сочетающая различные подходы к структуре и эволюции вида, т. е. задачи её выходят за рамки собственно систематики.
История Б. начинается с работ швед, эколога Г. Турессона (1922, 1923) и амер. эколога Д. Клаусена (1921-22), изучавших экологич. и генетич. дифференциацию вида. Новое направление, назв. Турессоном (1923) генэкологией, сформировалось позднее в науку, к-рую М. Кэмп и Н. Гилли назвали "Б." (1943). Генэкология осталась одним из разделов Б., изучающим внутривидовую изменчивость растений. Б. изучает, кроме того, и микроэволюцию. В СССР работы в этом направлении начали ещё в 20-х гг. М. А. Розанова, Е. Н. Синская и др. Под руководством Н. И. Вавилова во Всесоюзном институте растениеводства велось изучение экологогеографич. и генетич. дифференциации мн. видов культурных растений. Эти исследования имели большое значение для дальнейшего развития Б., хотя они и относились скорее к "дифференциальной систематике", как её понимал Н. И. Вавилов.
Лит.: Вавилов Н. И., Линнеевскпй вид как система, "Тр. по прикладной ботанике, генетике и селекции" , 1931, т. 26, т. 3,с. 109-34; Розанова М. А., Экспериментальные основы систематики растений, М.-Л., 1946; Списка я Е. Н., Динамика вида, М.-Л., 1948; Завадский К. М., Вид и видообразование, Л., 1968; Тахтаджян А. Л., Биосистематика: прошлое, настоящее и будущее, "Ботанический журнал", 1970, т. 55, в. 3; Н е s 1 о р-Н arrison J. W., New concepts in flowering-plant taxonomy, L., 1953; его же. Forty years of Geneco-logy, в сб.: Advances in ecological research, y. 2, L.-N. Y., 1965; Da vis P. H. and Heywood V. H., Principles of angiosperm taxonomy, Edinburg-L., 1963: Reproductive biology and taxonomy of vascular plants, ed. J. G. Hawkes, Oxf., 1966; Modern methods in plant taxonomy, ed. V. H. Heywood, L., 1968; В r i g g s D. and Walters S. M., Plant variation and evolution, L., 1969.
А. Л. Тахтаджян.
БИОСТРАТИГРАФИЯ (от био... и стратиграфия), отрасль стратиграфии, изучающая распределение ископаемых остатков организмов в осадочных отложениях с целью установления относит, возраста и соотношения одновозрастных слоев на различных территориях. Задача Б.- разработка шкал относит, возраста слоев (разной детальности и масштаба, в частности зональных). Последовательность биостратиграфич. зон отражает смену в геологич. разрезе ископаемых остатков группы вымерших организмов разного систематич. ранга или их комплексов. Особенное значение для выделения зон, и в первую очередь биозон, имеют группы вымерших организмов с относительно кратким сроком существования, но достигавшие широкого распространения, значит, изобилия и разнообразия (напр., нуммулиты, граптолиты, динозавры). Нередко зоны обосновываются стадиями эволюции нек-рых быстро изменявшихся во времени групп вымерших организмов (напр., кораллов - ругоз). Для целей Б. важно изучение остатков древних микроскопич. организмов (микропалеонтология), количество к-рых может быть велико даже в небольших образцах (напр., из глубоких скважин). Остатки планктонных организмов (фора-минифер, водорослей и др.), разносившихся течениями на большие расстояния, допускают выделение зон большой территориальной протяжённости. Ископаемые остатки спор и пыльцы растений, далеко разносившихся ветрами, важны для корреляции одновозрастных осадков мор. и континент, происхождения. Б. широко использует методы палеоэкологии для реконструкции условий существования древних организмов, с тем чтобы отличать одновозрастные комплексы организмов, живших в разных условиях, от разновозрастных, живших в сходных условиях.
Лит.: М е н н е р В. В., Биостратиграфические основы сопоставления морских, лагунных и континентальных свит, "Тр. геологического ин-та АН СССР", 1962, в. 65; Стратиграфическая классификация, терминология и номенклатура, Л., 1963; Степанов Д. Л.. Принципы и методы биостратиграфических исследований, Л., 1958.
Р. Л. Мерклин.
БИОСФЕРА (от био... и сфера), оболочка Земли, состав, структура и энергетика к-рой в существ, чертах обусловлены прошлой или совр. деятельностью живых организмов. Б. охватывает часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы, к-рые взаимосвязаны сложными биогеохимич. циклами миграции веществ и энергии (по В. И. Вернадскому,-биогенная миграция атомов); начальный момент этих циклов заключён в трансформации солнечной энергии растениями и синтезе биогенных веществ на Земле (см. Фотосинтез, Хемосинтез). Термин "Б." ввёл в 1875 австр. геолог Э. Зюсс. Общее учение о Б. создано в 20-30-х гг. 20 в. В. И. Вернадским, развившим идеи В. В. Докучаева о комплексном естествен-но-историч. анализе взаимодействующих в природе разнокачеств. объектов и явлений (факторов почвообразования) и выявлении самостоятельных природных объектов гетерогенной структуры и состава (почвы, природные зоны). В основе учения Вернадского лежат представления: I) о планетарной геохимич. роли живого вещества (совокупность всех живых организмов, существовавших или существующих в определённый отрезок времени, рассматриваемых как мощный геологич. фактор; в отличие от живых существ, изучаемых в биологии на всех уровнях их организации, начиная от молекулярного, живое вещество, в понимании Вернадского, как биогеохимич. фактор, количественно выражается в элементарном химич. составе, массе и энергии) и 2) об организованности Б., являющейся продуктом сложного превращения вещественно-энергетич. и информац. потоков живым веществом за время геологич. истории Земли.
Б. включает не только область жизни (биогеосферу, фитогеосферу, геомериду, витасферу), но и др. структуры Земли, генетически связанные с живым веществом. По Вернадскому, вещество Б. состоит из семи разнообразных, но геологически взаимосвязанных частей: живое вещество; биогенное вещество; косное вещество; биокосное вещество; радиоактивное вещество; рассеянные атомы; вещество космич. происхождения. В пределах Б. везде встречается либо живое вещество, либо следы его биогеохимич. деятельности. Газы атмосферы (кислород, азот, углекислота), природные воды, равно как и каустобиолиты (нефти, угли), известняки, глины и их метаморфич. производные (сланцы, мраморы, граниты и др.) в своей основе созданы живым веществом планеты. Слои земной коры, лишённые в наст, время живого вещества, но переработанные им в геология, прошлом, Вернадский относил к области "былых биосфер". Б. мозаична по структуре и составу, отражая геохимич. и геофизич. неоднородность лика Земли (океаны, озёра, горы, ущелья, равнины и т. д.) и неравномерность в распределении живого вещества по планете как в прошлые эпохи, так и в наше время. Максимальное содержание живого вещества гидросферы приурочено к мелководьям, минимальное - к глубинным акваториям (абиссаль); на суше эта неравномерность проявляется в мозаике биогеоценотич. покрова (леса, болота, степи, пустыни и др.) с минимумом плотности живого вещества в высокогорьях, пустынях и полярных областях (см. Биомасса). Элементарная структура активной части совр. Б.- биогеоценоз.
Живое вещество выполняет след, биогеохимич. функции: газовые (миграция газов и их превращения); концентрационные (аккумуляция живыми организмами химич. элементов из внешней среды); окислительно-восстановительные (химич. превращения веществ, содержащих атомы с переменной валентностью,- соединений железа, марганца, микроэлементов и т. д.); биохимические и биогеохимические функции, связанные с деятельностью человека (техногенез, форма созидания и превращения вещества в Б., стимулирующая переход Б. в новое состояние - ноосферу). Совокупность этих функций определяет все химич. превращения в Б. Эволюция Б. диалектически связана с эволюцией форм живого вещества (организмы и их сообщества), усложнением его биохимич. функций, совершающихся на фоне геологич. истории Земли.
В учении о Б. выделяют след. осн. аспекты: энергетический, освещающий связь биосферно-планетарных явлений с космич. излучениями (в осн. солнечными) и радиоактивными процессами в земных недрах; биогеохимический, отражающий роль живого вещества в распределении и поведении атомов (точнее их изотопов) в Б. и её структурах (см. Биогеохимия); информационный, изучающий принципы организации и управления, осуществляемые в живой природе в связи с исследованием влияния живого вещества на структуру и состав Б.; пространственно-временной, освещающий формирование и эволюцию различных структур Б. в геологич. времени в связи с особенностями пространственно-временной организованности живого вещества в Б. (проблемы симметрии и др.); н о о с ф е р н ы и, изучающий глобальные эффекты воздействия человечества на структуру и химию Б.: разработка полезных ископаемых, получение новых, отсутствовавших до того в Б. веществ (напр., чистые алюминий, железо и др. металлы), преобразование биогеоценотических структур Б. (сведение лесов, осушение болот, распашка целинных земель, создание водохранилищ, загрязнение вод, почв и атмосферы продуктами хоз. деятельности, внесение удобрений, эрозия почв, лесонасаждение, строительство городов, плотин, промысловое х-во и т. д.). Выход человека в космос, за пределы Б., будет стимулировать разработку новых сторон учения о Б. Существ, момент учения о Б.- представления о взаимосвязях (прямых и обратных связях) и сопряжённой эволюции всех структур Б. Это представление положено в основу разработки мн. нац. и междунар. организациями, науч. центрами и лабораториями проблемы "биосфера и человечество". Решению этой проблемы служат мероприятия, в к-рых участвуют мн. страны, напр. Международное гидрологич. десятилетие, Международная биологич. программа (см. Биологическая программа международная) и т. д. Повышенный интерес к изучению Б. вызван тем, что локальное воздействие человека на Б., характерное для всей предшествовавшей истории, сменилось в 20 в. глобальным его влиянием на состав, структуру и ресурсы Б. На планете нет участка суши или моря, где бы не были обнаружены следы деятельности человека. Один из ярких примеров - глобальные выпадения радиоактивных осадков -продуктов ядерных взрывов. В атмосфере, океане и на суше повсеместно присутствуют (пусть в самых незначит. кол-вах) продукты сгорания нефти, угля, газов, отходы химич. и др. индустрии, ядохимикаты и удобрения, сносимые с полей в процессе водной и ветровой эрозии. Интенсивное и нерациональное использование ресурсов Б.- водных, газовых, биологич. и др., усугубляемое гонкой вооружений, испытаниями ядерного оружия и т. д., развеяло миф о бесконечности и неисчерпаемости этих ресурсов. Многочисленные примеры разрушит, деятельности человека и, к сожалению, редкие примеры его созидательной деятельности (в т. ч. в плане охраны природы) свидетельствуют об актуальности разумного ведения земных дел разумным человечеством, что возможно только при переходе от стихийного капиталистич. произ-ва к плановому х-ву социалистич. и коммунистич. общества. Естественно-науч. основой рационального подхода к проблеме "биосфера и человечество" -одной из грандиознейших проблем нашего времени - служат учение о Б. и биогеоценология - дисциплины, изучающие общие принципы и механизмы функционирования и эволюции сообществ живых организмов в определённых пространственных и временных условиях. Совр. структура Б.- продукт длительной эволюции мн. систем разной сложности, последовательно стремящихся к состоянию динамич. равновесия. Практич. значение учения о Б. огромно. Особенно заинтересованы в развитии этого учения здравоохранение, сельское ц промысловое х-во и др. отрасли человеч. практики, чаще других сталкивающиеся с "ответными ударами" со стороны Б., вызванными неразумным или неосторожным преобразованием природы человеком.
Лит.: Вернадский В. И., Избр. соч., т. 5, М., 1960; его же, Химическое строение биосферы Земли п её окружения, М., 1965; К о в д а В. А., Современное учение о биосфере, "Журнал общей биологии", 1969, т. 30, № 1; П е р е л ь м а н А. И., Геохимия ландшафта, М., 1961; Тимофеев-Ресовский Н. В. и Т ю р ю к а н о в А. Н., Об элементарных биохорологическнх подразделениях биосферы, "Бюллетень Московского общества испытателей природы", 1966, т. 71(1); X н л ь м и Г. Ф., Основы физики биосферы, Л., 1966; Д ю-в и н ь о П. и Ганг М., Биосфера и место в ней человека,.пер. с франц.,М., 1968. В. А. Ковда, А. Н. Тюрюканов.
БИОТА (от греч. biote - жизнь), исторически сложившаяся совокупность растений и животных, объединённых общей областью распространения. В отличие от биоценоза, виды, входящие в состав Б., могут и не иметь экологич. связей (напр., кенгуру и двоякодышащая рыба цератодус, входящие в состав австрал. фауны). Однако во мн. случаях одна и та же совокупность организмов может рассматриваться и как Б. (с позиций биогеографии) и как биоценоз (с позиций экологии). Лит.: Б о б р н н с к н и Н. А., География животных. М.. 1951.
БИОТА (Thuja), род однодомных древесных растений сем. кипарисовых. Представлен 1 видом - Б. восточной (Thuja orientalis, Biota orientalis).
Биота восточная: а - ветвь с женскими шишками; б - веточка.
Дерево выс. 8-10 м, но чаще кустарник. Хвоя на взрослых ветвях чешуевидная, накрест-супротивно расположенная. Крона яйцевидная, состоит из мн. плоских побегов ("пластин"), расположенных в вертикальной плоскости. Направленные вверх шишки незрелые -голубовато-зелёные, впоследствии - сухие, б. ч. красновато-коричневыс. Семена созревают на второй год. Родина Б.- Китай и Корея. В юж. районах СССР разводится как декоративное растение. Б. засухоустойчива, хорошо выносит стрижку.
Лит.: Деревья и кустарники СССР, т. 1, М. - Л., 1949. А. П. Шиманюк.
БИОТЕЛЕМЕТРИЯ (от био..., теле... и ...метрия), способ дистанционного исследования биологич. явлений и измерения биологич. показателей. При Б. на изучаемом объекте (животном или человеке) укрепляют соответствующие датчики, сигналы к-рых, характеризующие те или иные биол. или физиологич. процессы (движение, пульс, дыхание и др.), передают по каналам связи (радио- или телефонная связь) и регистрируют на пункте приёма информации. Исследуемый процесс, если он неэлектрич. природы, предварительно преобразуют в к.-л. электрич. сигналы. Применение телеметрии даёт возможность проводить исследование на очень больших расстояниях (напр., при космич. полётах) или во время движения изучаемого объекта (напр., во время спортивных соревнований или трудовой деятельности). При Б. возможна передача сигналов и о процессах, происходящих во внутр. органах, для чего один или неск. сверхминиатюрных радиопередатчиков (т. н. радиокапсул) вводят в полости тела (напр., в желудок или кишки, см. Эндорадиозондированир) пли вживляют в ткани организма. Посредством Б. можно изучать поведенческие реакции животных в обычной для них среде обитания и в таких условиях, в к-рых прежде было невозможно исследование физиологии, процессов, напр, при полёте птиц.
Б. приобрела важно |
