Biosfæren til planeten Jorden. Biosfærens struktur og egenskaper Fargelegg biosfæren på et geografikart

Hvis du er uteksaminert fra det biologiske fakultet, så vet du sannsynligvis hva biosfæren er. For andre som ikke vet hva som kalles biosfæren, la oss forklare at biosfæren er jordens skall som er bebodd av planter, dyr, mikroorganismer, mennesker og forvandlet av dem. Dette er området for eksistens av levende organismer på jorden. Denne definisjonen er riktig hvis du tror på aksiomet om at bare planeten vår har monopol på liv.

Ved å akseptere hypotesen om at levende former eksisterer utenfor dens grenser, kan det hevdes at biosfæren ikke bare kan lokaliseres på jorden. Tatt i betraktning at, ifølge forskere, området for eksistens og aktivitet til levende organismer er tilstede selv i skjulte hulrom som subglasiale hav, virker en slik antagelse ikke fantastisk. For eksempel er det stor sannsynlighet for tilstedeværelse av levende vesener på Europa, en satellitt av Jupiter.

Rask navigering gjennom artikkelen

Begrepets historie

For første gang i biologi ble begrepet "biosfære" introdusert av den østerrikske forskeren Eduard Suess i 1875. Nå vet du hvilket år begrepet dukket opp. Men lenge før begrepet "biosfære" ble introdusert av Suess, ble prinsippene først brukt og formulert i detalj av den franske forskeren Jean Baptiste Lamarck. Riktignok hadde Lamarck et annet navn på begrepet.

Biosfære, som er oversatt fra gresk språk betyr "livets sfære", ble betraktet som et system av levende organismer som eksisterer i nær kontakt med mineralelementer og er underlagt deres innflytelse. Og bare den sovjetiske akademikeren og filosofen Vernadsky tok hensyn til faktorene som påvirket dannelsen av hele verden rundt.

Takket være dette antas det at denne forskeren er forfatteren og skaperen av den funksjonelle læren om essensen av biosfæren, som er anerkjent i dag over hele verden. Han var den første som introduserte i vitenskapen mange definisjoner som brukes av forskere over hele verden, inkludert ideen om den hierarkiske strukturen til biosfæren. Vernadsky skrev at levende materie har en merkbar innflytelse på prosessen med transformasjon av planeten og dens struktur. Han beskrev i detalj biosfærens sammensetning og funksjoner.

Hvor ligger biosfæren?

La oss vurdere hva som er inkludert i biosfæren. Biosfærens grenser dypt inn i jordoverflaten strekker seg over mange kilometer. Hele tykkelsen av vannet i hav og hav er fylt med levende organismer, helt ned til de dypeste forsenkninger. Den øvre grensen for eksistensen av levende organismer er omtrent 45 kilometer over overflaten og begrenses av ozonlaget. Det spiller en viktig rolle i eksistensen av biosfæren, og beskytter jordoverflaten mot ødeleggende kosmisk stråling som dreper alle levende ting.

Vitenskapen mener at biosfæren består av tre skjell:

1. litosfæren;
2. hydrosfære;
3. atmosfære.

Litosfæren, som den tetteste komponenten i biosfærens skall, begynner ved jordoverflaten og strekker seg flere kilometer nedover. Dette er et geologisk skall i biosfæren. Leveområdet til levende organismer under jorden er begrenset. Når avstanden fra overflaten øker, øker temperaturen. På en viss dybde er livet umulig fordi temperaturen og trykket er for høyt.

Hydrosfæren som et medium som opptar det meste av jordens overflate, består av vann. Hele vannmassen som inngår i biosfæren er ujevnt mettet med levende organismer. De fleste av dem finnes på overflaten, nær land og på bunnen.

Når folk snakker om atmosfæren, mener de generelt lagene fra toppen av trærne til bunnen av ozonlaget. Dette er skallet med lavest tetthet. Biosfæren inkluderer ikke lag av atmosfæren som ligger over ozonlaget.

Biosfæren og dens komponenter

Biologien mener at biosfæren inkluderer fire typer materie. Her er artene som bestemmer sammensetningen og strukturen til biosfæren:

Disse stoffene utgjør biosfæren. I tillegg til dem inkluderer biosfæren:

• stoffer av kosmisk opprinnelse;
• radioaktive elementer;
• spredte atomer dannet under spaltning av stoffer under påvirkning av kosmisk stråling.

Biosfæren er forstått som fellesskapet av alle levende organismer på planeten. Jorden er bebodd av rundt 3 millioner arter av ulike levende skapninger. Prøv det og beskriv dem! Du kan bli forvirret av en slik variasjon! Vi kan ikke engang forestille oss eksistensen av mange av dem. De bor i ulike forhold, noe som gjør dem forskjellige fra hverandre. Organismer samhandler med hverandre innenfor grensene til individuelle biogeocenoser. Og strukturen til biosfæren er en struktur organisert i form av mange biogeocenoser. Biosfæren inkluderer med andre ord biogeocenoser. Tilstanden deres er en nødvendig betingelse eksistensen og utviklingen av biosfæren. Derfor kalles biogeocenoser byggesteinene som utgjør planetens biosfære. Biosfæren er helheten av alle biogeocenoser på planeten. Alle komponenter i biosfæren er viktige. Hvis en av dem blir skadet, vil hele bygget bli mindre stabilt. Biosfæren som helhet påvirkes av tilstanden til hver biogeocenose.

Opprinnelse og utvikling av livet på jorden

Det er mange versjoner av hvor det levende skallet på jorden kom fra. Siden det ikke er pålitelig informasjon, kalles det veldig mange versjoner. Noen er helt sikre på guddommelig opprinnelse. Andre mener at dette generelt sett var en sjelden tilfeldighet som skapte en levende organisme fra et sett av livløse elementer. Atter andre tror at forfedrene til alt liv på planeten vår kom fra verdensrommet.

Det er til og med en semi-fiktiv versjon som oppdagere fra en annen galakse ankom jorden, og valgte et sted å grunnlegge en ny koloni. De bestemte seg for at planeten var til liten nytte, og da de fløy bort, etterlot de søppel. De biologiske restene som var tilstede i den fungerte som grunnlaget for opprinnelsen til livet på jorden.

Hvis du har din egen versjon av hvordan denne prosessen foregikk, beskriv og forklar den. Den har samme rett til å eksistere som de tidligere. Dette er et spørsmål om filosofi.

La oss kort beskrive hvordan liv oppsto og utviklet seg på jorden.

De globale prosessene som forårsaket fremveksten og spredningen av levende organismer begynte i hydrosfæren. Så spredte livet fra dette skallet av biosfæren seg til land. Ytterligere transformasjon ble fullført av prosessene som skjedde i biosfæren. De nye landplantene begynte aktivt å transformere sammensetningen av atmosfæren og dens struktur, noe som gjorde planeten mer og mer egnet for livet til komplekse organismer. Den kjemiske sammensetningen av biosfæren endret seg. Gjennom fotosyntesen ble oksygenet som er nødvendig for dyrs respirasjon produsert. I de øvre lagene av atmosfæren ble en del av oksygenet omdannet til ozon, som fungerte som beskyttelse mot kosmisk stråling.

I den primære atmosfæren på planeten, med kraftige elektriske utladninger, så vel som under påvirkning av morgenfiolett stråling og høy stråling, kan det dannes organiske forbindelser som samlet seg i havet

Biosfæren inkluderer menneskeheten - naturens krone. Biosfærens rolle for menneskers eksistens som biologisk art er viktig. Folk er intelligente nok til målrettet å modifisere miljøet, noe som gjør det mer egnet for deres habitat.

Systemet skapt av naturen er perfekt, men det er verdt å tenke på om det er evig?

Antropogene faktorer har en aktiv innvirkning på elementene i biosfæren, som ikke alltid har en positiv effekt på miljøet. Vi ødelegger andre representanter for biosfæren på jorden, forurenser atmosfæren og verdenshavet, skaper elektromagnetisk stråling, endre klimaet. Konsekvensene av menneskeskapte katastrofer som har skjedd på planeten siden andre halvdel av forrige århundre må overvinnes i flere tiår. Miljøet har blitt skadet. Menneskeskapte masseødeleggelsesvåpen, hvis de brukes, kan ødelegge liv på jorden.

For øyeblikket utgjør menneskelig aktivitet en trussel mot eksistensen av ikke bare arten, men også alle levende ting. Hvis det ikke gjøres tiltak, har menneskeheten ingen fremtid. Hva er veien ut av denne situasjonen?

Løsningen ble først foreslått av den samme V.I. Vernadsky. Han foreslo at fremtiden til biosfæren bestemmes av mennesket. Han vil skape nytt system, behagelig for å leve sammen, utvikle og reprodusere levende organismer. For dette nye miljøet brukte han begrepet "noosphere". En rekke forhold er nødvendige for dannelsen av noosfæren:

1. bosettingen av Homo sapiens over hele planeten og dens dominerende posisjon over andre biologiske arter;
2. en revolusjon i utviklingen av kommunikasjon og muligheten for rask kommunikasjon mellom alle deler av planeten;
3. muligheten for fremvekst og aktiv bruk av kjernekraft;
4. demokratiske holdninger råder i verdenssamfunnet, og gir de brede massene reelle kontrollspaker;
5. En imponerende del av verdens befolkning er involvert i vitenskapelige aktiviteter.

Kanskje noen punkter høres naive ut, men la oss ikke glemme at disse postulatene ble fremsatt for mange tiår siden av en mann som studerte de globale prosessene for menneskelig utvikling og dets miljø.

En annen retning som menneskeheten beveger seg i, er forsøk på å skape biosfæren uavhengig. Det er kjent at biosfæren er et åpent system innen økologi, som krever en konstant tilstrømning av solenergi, og selv produserer varme. Og biosfæren, som skal skapes kunstig, forutsetter autonom eksistens i et menneskefiendtlig miljø. Og strukturen bør bidra til å løse dette problemet.

Biosfærens betydning for menneskeheten er enorm. Vi klarer ikke å overleve uten den. K. E. Tsiolkovsky introduserte ideen om deres opprettelse i den vitenskapelige litteraturen om romutforskning. Et slikt system er en kunstig biosfære. Dette konseptet ble først brukt av Tsiolkovsky. Hvis den ble gjenskapt på en annen planet, ville tykkelsen av biosfæren gi forhold som ville tillate mennesker å overleve. Så langt har det ikke vært mulig å få en uavhengig biosfære, men forskning i denne retningen fortsetter.

Kunstig biosfære

Hver person tar seg av hjemmet sitt, bilen og tar seg av barna sine. Biosfæren som omgir oss er også vårt hjem. Vi lever i den og nyter dens fordeler. Men hvis det blir ødelagt, har vi ingen steder å bo, hvorfra vi konkluderer med at vi bør ta vare på dette huset slik at vi kan gi det videre til våre etterkommere. Og han vil være ren og vakker.

Biosfæren forstås som helheten av alle levende organismer på planeten. De bor i hvert hjørne av jorden: fra dypet av havene, innvollene på planeten til luftrommet, og det er grunnen til at mange forskere kaller dette skallet livets sfære. Menneskeheten selv bor i den.

Sammensetningen av biosfæren

Biosfæren regnes som det mest globale økosystemet på planeten vår. Den består av flere sfærer. Det inkluderer, det vil si alle vannressurser og reservoarer på jorden. Dette er verdenshavet, underjordiske og overflatevann. Vann er både livsrommet til mange levende skapninger og en nødvendig substans for liv. Det sikrer flyt av mange prosesser.

Biosfæren inneholder en atmosfære. Det er forskjellige organismer i den, og den er i seg selv mettet med forskjellige gasser. Av spesiell verdi er oksygen, som er nødvendig for liv for alle organismer. Atmosfæren spiller også en viktig rolle i naturen, og påvirker vær og klima.

Litosfæren, nemlig det øvre laget jordskorpen, går inn i biosfæren. Den er bebodd av levende organismer. Dermed lever insekter, gnagere og andre dyr i dypet av jorden, planter vokser og mennesker lever på overflaten.

Verden og er de viktigste innbyggerne i biosfæren. De opptar en enorm plass, ikke bare på bakken, men også grunt i undergrunnen, bor i vannmasser og finnes i atmosfæren. Planteformene varierer: fra moser, lav og urter til busker og trær. Når det gjelder dyr, er de minste representantene encellede mikrober og bakterier, og de største er land- og sjødyr (elefanter, bjørner, neshorn, hvaler). De har alle et bredt utvalg, og hver art er viktig for planeten vår.

Biosfærens betydning

Biosfæren har blitt studert av forskjellige forskere i alle historiske epoker. V.I. ga mye oppmerksomhet til dette skallet. Vernadsky. Han mente at biosfæren er definert av grensene som levende materie lever innenfor. Det er verdt å merke seg at alle komponentene er sammenkoblet, og endringer i ett område vil føre til endringer i alle skall. Biosfæren spiller en viktig rolle i fordelingen av energistrømmene på planeten.

Dermed er biosfæren livsrommet for mennesker, dyr og planter. Den inneholder essensielle stoffer og Naturlige ressurser, som vann, oksygen, jord og andre. Folk har en betydelig innflytelse på henne. I biosfæren er det et kretsløp av grunnstoffer i naturen, livet er i full gang og de viktigste prosessene gjennomføres.

Menneskelig innflytelse på biosfæren

Menneskelig innflytelse på biosfæren er tvetydig. For hvert århundre blir menneskeskapt aktivitet mer intens, destruktiv og storskala, slik at folk bidrar til fremveksten av ikke bare lokale miljø problemer, men også globalt.

Et av resultatene av menneskelig påvirkning på biosfæren er en reduksjon i antall flora og fauna på planeten, samt forsvinningen av mange arter fra jordens overflate. For eksempel krymper planteutvalget på grunn av landbruksaktiviteter og avskoging. Mange trær, busker og gress er sekundære, det vil si i stedet for primære vegetasjonsdekke nye arter ble plantet. I sin tur blir dyrebestander ødelagt av jegere, ikke bare for mat, men også for å selge verdifulle skinn, bein, haifinner, elefantstønner, neshorn og ulike kroppsdeler på det svarte markedet.

Antropogen aktivitet påvirker ganske sterkt prosessen med jorddannelse. Dermed fører pløying av åkre til vind- og vannerosjon. En endring i sammensetningen av vegetasjonsdekket fører til at andre arter deltar i prosessen med jorddannelse, og derfor dannes en annen type jord. På grunn av bruk av ulike gjødsel i landbruket og utslipp av fast og flytende avfall i bakken, endres den fysiske og kjemiske sammensetningen av jorda.

Demografiske prosesser har innvirkning Negativ påvirkning til biosfæren:

• planetens befolkning vokser, forbruker flere og flere naturressurser;
• omfanget av industriell produksjon øker;
• det er mer avfall;
• Arealet med jordbruksareal øker.

Det er verdt å merke seg at mennesker bidrar til forurensning av alle lag i biosfæren. Det er et stort utvalg av forurensningskilder i dag:

• kjøretøy eksosgasser;
• partikler frigjort under drivstoffforbrenning;
• radioaktive stoffer;
• petroleumsprodukter;
• utslipp kjemiske forbindelser opp i luften;
• kommunalt fast avfall;
• plantevernmidler, mineralgjødsel og agrokjemikalier;
• skittent avløpsvann fra både industrielle og kommunale virksomheter;
• elektromagnetiske enheter;
• kjernebrensel;
• virus, bakterier og fremmede mikroorganismer.

Alt dette fører ikke bare til endringer i økosystemer og en reduksjon i biologisk mangfold på jorden, men også til klimaendringer. På grunn av menneskehetens innflytelse på biosfæren, oppstår smelting av isbreer og endringer i nivået på hav og hav, sur nedbør osv.

Over tid blir biosfæren mer og mer ustabil, noe som fører til ødeleggelse av mange økosystemer på planeten. Mange forskere og offentlige personer tar til orde for å redusere innvirkningen av det menneskelige fellesskapet på naturen, for å bevare jordens biosfære fra ødeleggelse.

Materialsammensetning av biosfæren

Sammensetningen av biosfæren kan vurderes fra ulike punkter syn. Hvis vi snakker om materialsammensetningen, inkluderer den syv forskjellige deler:

• Levende materie er helheten av levende vesener som bor på planeten vår. De har en elementær sammensetning, og i sammenligning med andre skjell har de en liten masse, de lever av solenergi og distribuerer den i miljøet. Alle organismer utgjør en kraftig geokjemisk kraft, ujevnt fordelt over jordoverflaten.
• Biogent stoff. Dette er de mineral-organiske og rent organiske komponentene som ble skapt av levende vesener, nemlig fossilt brensel.
• Inert stoff. Dette er uorganiske ressurser som er dannet uten deltakelse av levende vesener, på egen hånd, det vil si kvartssand, forskjellige leire, samt vannressurser.
• Bioinert stoff oppnådd gjennom samspillet mellom levende og inerte komponenter. Dette er jord og bergarter av sedimentær opprinnelse, atmosfæren, elver, innsjøer og andre overflatevann.
• Radioaktive stoffer som grunnstoffene uran, radium, thorium.
• Spredte atomer. De dannes av stoffer av terrestrisk opprinnelse når de påvirkes av kosmisk stråling.
• Kosmisk materie. Leger og stoffer som dannes i verdensrommet faller ned på jorden. Disse kan enten være meteoritter eller fragmenter av kosmisk støv.

Lag av biosfæren

Det er verdt å merke seg at alle skjellene i biosfæren er i konstant interaksjon, så noen ganger er det vanskelig å skille grensene til et bestemt lag. Et av de viktigste skjellene er aerosfæren. Den når et nivå på omtrent 22 km over bakken, hvor det fortsatt er levende vesener. Totalt sett dette luftrom hvor alle levende organismer lever. Dette skallet inneholder fuktighet, solenergi og atmosfæriske gasser:

• oksygen;
• ozon;
• argon;
• nitrogen;
• vanndamp

Antall atmosfæriske gasser og deres sammensetning avhenger av påvirkningen fra levende vesener.

Geosfæren er en integrert del av biosfæren; den inkluderer helheten av levende vesener som bor på jordens overflate. Denne sfæren inkluderer litosfæren, verden av flora og fauna, grunnvann og jordens gasshylse.

Et betydelig lag av biosfæren er hydrosfæren, det vil si alle vannforekomster uten grunnvann. Dette skallet inkluderer verdenshavet, overflatevann, atmosfærisk fuktighet og isbreer. Hele akvatiske sfæren er bebodd av levende vesener – fra mikroorganismer til alger, fisk og dyr.

Hvis vi snakker mer detaljert om det faste skallet på jorden, består det av jord, bergarter og mineraler. Avhengig av lokaliseringsmiljøet finnes det ulike typer jord, som er forskjellige i kjemisk og organisk sammensetning og avhenger av miljøfaktorer (vegetasjon, vannforekomster, dyreliv, menneskeskapt påvirkning). Litosfæren består av et stort antall mineraler og bergarter, som finnes i ulik mengde på jorden. For øyeblikket er mer enn 6 tusen mineraler oppdaget, men bare 100-150 arter er mest vanlige på planeten:

• kvarts;
• feltspat;
• olivin;
• apatitter;
• gips;
• karnallitt;
• kalsitt;
• fosforitter;
• sylvinitt, etc.

Avhengig av antall steiner og deres økonomisk bruk, noen av dem er verdifulle, spesielt fossilt brensel, metallmalm og edelstener.

Når det gjelder verden av flora og fauna, er dette et skall som inkluderer, ifølge forskjellige kilder, fra 7 til 10 millioner arter. Antagelig lever rundt 2,2 millioner arter i vannet i verdenshavet, og rundt 6,5 millioner lever på land. Det er omtrent 7,8 millioner representanter for dyreverdenen på planeten, og omtrent 1 million planter.Av alle kjente arter av levende vesener er ikke mer enn 15 % beskrevet, så det vil ta menneskeheten hundrevis av år å utforske og beskrive alle eksisterende arter på planeten.

Forbindelse av biosfæren med andre skjell på jorden

Alle komponenter i biosfæren er i nært forhold til andre skjell på jorden. Denne manifestasjonen kan sees i den biologiske syklusen, når dyr og mennesker frigjør karbondioksid, absorberes det av planter, som frigjør oksygen under fotosyntesen. Dermed reguleres disse to gassene konstant i atmosfæren på grunn av innbyrdes forhold mellom forskjellige sfærer.

Et eksempel er jord - resultatet av samspillet mellom biosfæren og andre skjell. Levende vesener (insekter, gnagere, krypdyr, mikroorganismer), planter, vann (grunnvann, nedbør, reservoarer), luftmasse (vind), jorddannende bergarter, solenergi, klima deltar i denne prosessen. Alle disse komponentene samhandler sakte med hverandre, noe som bidrar til dannelsen av jord med en gjennomsnittlig hastighet på 2 millimeter per år.

Når komponenter i biosfæren samhandler med levende skjell, dannes bergarter. Som et resultat av påvirkning fra levende vesener på litosfæren, dannes forekomster av kull, kritt, torv og kalkstein. Under den gjensidige påvirkningen av levende vesener, hydrosfæren, salter og mineraler, og en viss temperatur, dannes koraller, og fra dem oppstår i sin tur korallrev og øyer. Dette gjør det også mulig å regulere saltsammensetningen i vannet i Verdenshavet.

Ulike typer relieff er et direkte resultat av forbindelsen mellom biosfæren og andre lag av jorden: atmosfæren, hydrosfæren og litosfæren. Denne eller den formen for lettelse påvirkes av vannregimet i området og nedbør, naturen til luftmasser, solstråling, lufttemperatur, hvilke typer flora som vokser her, hvilke dyr som bor i dette territoriet.

Biosfærens betydning i naturen

Betydningen av biosfæren som et globalt økosystem på planeten kan ikke overvurderes. Basert på funksjonene til skallet til alle levende ting, kan man forstå betydningen:

• Energi. Planter er mellomledd mellom solen og jorden, og når de mottar energi, blir en del av den fordelt mellom alle elementene i biosfæren, og en del brukes til å danne næringsstoffer.
• Gass. Regulerer mengden av forskjellige gasser i biosfæren, deres distribusjon, transformasjon og migrasjon.
• Konsentrasjon. Alle skapninger trekker selektivt ut biogene komponenter, slik at de kan være både fordelaktige og farlige.
• Destruktiv. Dette er ødeleggelsen av mineraler og bergarter, organiske stoffer, som bidrar til en ny omsetning av grunnstoffer i naturen, der nye levende og ikke-levende stoffer dukker opp.
• Miljødannende. Det påvirker miljøforhold, sammensetningen av atmosfæriske gasser, bergarter av sedimentær opprinnelse og jordlaget, kvaliteten på vannmiljøet, samt balansen av stoffer på planeten.

I lang tid ble biosfærens rolle undervurdert, siden i sammenligning med andre sfærer er massen av levende materie på planeten veldig liten. Til tross for dette er levende vesener en mektig naturkraft, uten hvilken mange prosesser, så vel som livet selv, ville vært umulig. I prosessen med aktivitet av levende vesener, deres forhold til hverandre, innflytelse på livløs materie, selve den naturlige verden og planetens utseende dannes.

Vernadskys rolle i studiet av biosfæren

Teorien om biosfæren ble først utviklet av Vladimir Ivanovich Vernadsky. Han isolerte dette skallet fra andre jordiske sfærer, oppdaterte betydningen og presenterte at det er en veldig aktiv sfære som endrer og påvirker alle økosystemer. Forskeren ble grunnleggeren av en ny disiplin - biogeokjemi, på grunnlag av hvilken læren om biosfæren ble underbygget.

Ved å studere levende materie konkluderte Vernadsky med at alle former for lettelse, klima, atmosfære, bergarter av sedimentær opprinnelse er et resultat av aktiviteten til alle levende organismer. En av nøkkelrollene i dette er gitt til mennesker som har en enorm innflytelse på forløpet av mange jordiske prosesser, og er et visst element som har en viss kraft som kan forandre planetens ansikt.

Vladimir Ivanovich presenterte teorien om alle levende ting i sitt arbeid "Biosphere" (1926), som bidro til fremveksten av et nytt vitenskapelig felt. I sitt arbeid presenterte akademikeren biosfæren som et integrert system, viste dens komponenter og deres relasjoner, så vel som menneskets rolle. Når levende materie interagerer med inert materie, påvirkes en rekke prosesser:

• geokjemiske;
• biologiske;
• biogene;
• geologisk;
• migrasjon av atomer.

Vernadsky skisserte at grensene for biosfæren er livets eksistensfelt. Utviklingen påvirkes av oksygen- og lufttemperatur, vann- og mineralelementer, jord og solenergi. Forskeren identifiserte også hovedkomponentene i biosfæren, diskutert ovenfor, og identifiserte den viktigste - levende materie. Han formulerte også alle funksjonene til biosfæren.

Blant hovedbestemmelsene i Vernadskys undervisning om livsmiljøet, kan følgende teser skilles:

• biosfæren dekker hele vannmiljøet til havdyp, inkluderer overflatelaget på jorden opptil 3 kilometer og luftrom til grensen til troposfæren;
• viste forskjellen mellom biosfæren og andre skjell i dens dynamikk og konstante aktivitet av alle levende organismer;
• spesifisiteten til dette skallet ligger i den kontinuerlige sirkulasjonen av elementer av levende og livløs natur;
• aktiviteten til levende materie har ført til betydelige endringer over hele planeten;
• eksistensen av biosfæren bestemmes av jordens astronomiske posisjon (avstand fra solen, helning av planetens akse), som bestemmer klimaet, strømningen livssykluser på planeten;
• Solenergi er kilden til liv for alle skapninger i biosfæren.

Kanskje dette nøkkelkonsepter om livsmiljøet, som Vernadsky la ned i sin undervisning, selv om verkene hans er globale og krever ytterligere forståelse, er fortsatt aktuelle den dag i dag. De ble grunnlaget for forskningen til andre forskere.

Konklusjon

For å oppsummere er det verdt å merke seg at livet i biosfæren er ulikt og ujevnt fordelt. Et stort antall levende organismer lever på jordens overflate, enten det er vann eller land. Alle vesener kommer i kontakt med vann, mineraler og atmosfæren, og er i kontinuerlig kommunikasjon med dem. Det er dette som gir optimale forhold for livet (oksygen, vann, lys, varme, næringsstoffer). Jo dypere ned i havvannet eller under jorden, jo mer monotont er livet. Levende stoffer sprer seg også over et område, og det er verdt å merke seg mangfoldet av livsformer over hele jordoverflaten. For å forstå dette livet vil vi trenge mer enn et dusin år, eller til og med hundrevis, men vi må verdsette biosfæren og beskytte den mot vår skadelige menneskelige påvirkning i dag.

Biosfæren er et unikt skall på planeten vår. Alle de tidligere skjellene vi vurderte eksisterer i en eller annen grad på andre planeter, men tilsynelatende eksisterer de ikke på noen av dem bortsett fra jorden. Det er mulig at siden det er liv på planeten vår, eksisterer det også i andre hjørner av universet, det er også sannsynlig at dette er et veldig vanlig fenomen, men foreløpig leter forskere fortsatt etter liv utenfor planeten vår og den eneste hvor livet har blitt oppdaget er jorden. Hvem vet, kanskje dette er den eneste planeten der livet oppsto på en ukjent måte?

Hvor det kom fra på jorden, er det ingen som har noen anelse ennå. Livet er et for komplekst fenomen til å oppstå ved en tilfeldighet, og vi vet fortsatt ingenting om prosessene som kan føre til at det dukker opp. Men faktum gjenstår at liv eksisterer og trives på jorden. Forskere har delt hele historien om eksistensen til planeten vår, som varer i 4,5 milliarder år, i to store deler - to eoner: Cryptozoic og Phanerozoic. Den kryptozoiske eonen er eonen av "skjult liv." I de geologiske lagene i denne perioden er det ikke funnet spor av liv på planeten. Dette kan ikke tydelig indikere at det ikke eksisterte i det hele tatt på den tiden, men ingen bevis for dets tilstedeværelse er notert; kanskje var det for primitivt i lang tid - på nivå med encellede organismer som ikke er bevart i form av fossiler. Den fanerozoiske eonen begynte for 570 millioner år siden, preget av den såkalte "kambriske eksplosjonen". I løpet av denne perioden slutter den prekambriske eller arkeiske geologiske epoken og paleozoikum begynner. Paleozoikum- dette er epoken eldgammelt liv" I dette øyeblikket vises nesten alle typer levende vesener: bløtdyr, brachiopoder, ormer, pigghuder, leddyr, kordater og andre - og det er grunnen til at dette øyeblikket ble kalt "eksplosjonen". I løpet av 100 millioner år dukket de første virveldyrene opp, og for 400 millioner år siden begynte livet å ta seg inn på land – amfibier dukket opp. Jeg vil merke meg at liv oppsto i havet og i lang tid ikke kunne komme til land, siden før oksygen- og ozonlagene ble dannet, og beskyttet alle levende ting mot dødelig solstråling, var landet uegnet for liv. I samme periode begynner blomstringen landplanter— Køllemoser, kjerringrokk og bregner dukker opp, etterfulgt av plantene, jord dukket opp. Paleozoikum-tiden slutter for 251 millioner år siden med den største masseutryddelsen av levende skapninger i hele sin historie. Hva som skjedde i denne perioden er fortsatt ukjent; åpenbart skjedde kolossale hendelser på planeten. Klima forandringer. Noen paleontologer mener at det skjedde en kraftig periode på jorden som dekket hele planeten. Etter paleozoikum kom imidlertid mesozoikum, og livet på planeten ble gjenopprettet igjen. Mesozoikum var dinosaurenes tid, som regjerte på planeten i omtrent 200 millioner år. Men for 65 millioner år siden skjedde masseutryddelse igjen. Alle dinosaurene forsvant fra planeten. Antagelig krasjet en stor meteoritt inn i jorden og endret klimaet radikalt. Fra dette øyeblikket begynte den kenozoiske epoken, som fortsetter til i dag. Kenozoikum ble epoken, og for rundt 2 millioner år siden dukket mennesket opp blant dem.

I dag har livet trengt inn i hvert hjørne Kloden, det er der, i de varme kildene, på selve høye fjell, i vulkanske ventiler og under is. Den har trengt inn overalt, der livet forsvinner av en eller annen grunn, den blir snart restaurert igjen, tilpasset stadig nye og vanskeligere miljøforhold. Mangfoldet av levende organismer på planeten er enormt; det teller millioner av dyr, planter, sopp og mikroorganismer. Biosfæren i seg selv er i hovedsak et sammenhengende rom der alle disse artene befinner seg. De samhandler med hverandre gjennom et stort antall biologiske forbindelser, og danner et enkelt, globalt økosystem. Selvfølgelig har ulike levende organismer tilpasset seg ulike naturforhold, og det er derfor flere naturområder, preget av spesielle naturlige forhold og artene som bor i dem.

) og hardt ( litho-sfære) jordskall (fig. 74).

Øvre grense

Den øvre grensen til biosfæren ligger i en høyde på 15-25 km over havet (og er forskjellig i forskjellige regioner på jorden) i det nedre laget av atmosfæren - troposfæren (fig. 75).

Innenfor disse grensene av biosfæren, under påvirkning av energien fra solstrålene, omdannes oksygen til ozon og det dannes en ozonskjerm. Det overfører ikke hoveddelen av kosmiske og ultrafiolette stråler, som har en skadelig effekt på levende organismer, slik at de ikke når jordens overflate.

I de øverste lagene av biosfæren er det sporer av bakterier, sopp, moser og bregner som er svært motstandsdyktige mot ugunstige forhold (de kalles flyplankton). Noen fugler, sommerfugler og edderkopper kan stige til en høyde på 6-7 km.

Nedre grense i hydrosfæren

Sammensetningen av biosfæren er mangfoldig og er delt inn i fire deler.

• Levende materie.
• Næringsstoffer.
• Faste stoffer.
• Stoffer av biogen og abiogen opprinnelse.

Levende materie

Helheten av alle levende organismer som lever på planeten vår er levende materie biosfære. Til tross for at levende materie i massen representerer en svært ubetydelig del av biosfæren, hadde dens aktivitet under geologiske epoker en enorm innvirkning på jordens utvikling.

I følge V.I. Vernadsky oppsto livet på jorden en tid etter at det dukket opp og var en av hovedfaktorene som endret utseendet til planeten vår.

Næringsstoffer

Næringsstoffer er et resultat av aktiviteten til levende organismer. Disse inkluderer olje, kull, kalkstein og atmosfæriske gasser.

Faste stoffer

Den totale massen av levende organismer i biosfæren kalles biomasse, hvorav 93 % er på land, og 7 % i vannmiljøet. Levende organismer har gjennom sine aktiviteter stor innflytelse på biosfæreprosesser og forårsaker endringer i biosfæren.

Biosfæren er i stadig utvikling. Dens utvikling bestemmes av faktorer som geologiske og klimatiske endringer på planeten vår, virkningen av levende organismer og menneskelig aktivitet.

Den første fasen av utviklingen av biosfæren kalles biogenese, og den andre - noogenese. Foreløpig, på grunn av det faktum at hovedinnflytelsen på biosfæren utøves av

Bebodd av levende organismer, som aktivt transformerer det i løpet av deres livsaktivitet.

Studiens historie

Konseptet med biosfæren som et livsområde ble introdusert i vitenskapen av Jean Baptiste de Lamarck i første halvdel av 1800-tallet. Det var han som kom nærmest til å forstå henne. Men selve begrepet ble foreslått av den østerrikske forskeren Edward Suess. Han arbeidet innen geologi og forsto biosfæren som helheten av alle organismer. Nå er dette meningen knyttet til begrepet "biota". Suess skisserte sine hypoteser og forskningsresultater i den berømte vitenskapelig arbeid"The Face of the Earth", der han beskrev geologien til Alpene.

Det moderne konseptet med biosfæren ble formulert av den russiske vitenskapsmannen geokjemikeren, som har encyklopedisk kunnskap innen mange vitenskapsgrener - Vladimir Ivanovich Vernadsky. Som professor i mineralogi ved Moskva-universitetet ble han forfatteren av det store verket "Biosphere", utgitt i 1926. Det var i dette arbeidet han først ga en detaljert definisjon av dette begrepet.

V.M. Vernadsky mente med rette at biosfæren er en stor konsentrisk region av jorden, som spiller rollen som den viktigste geokjemiske kraften. Dermed er det et rom der liv eksisterer eller noen gang har eksistert, det vil si at biosfæren er preget av tilstedeværelsen av levende organismer eller produktene av deres vitale aktivitet.

Typer stoffer i biosfæren

V.I. Vernadsky identifiserte flere typer stoffer som danner grunnlaget for biosfæren.

1. Faktisk levende materie, som er dannet av en samling organismer.
2. Et biogent stoff som dannes under og forblir etter organismers liv. Vi snakker om atmosfæriske gasser, kull, olje og så videre.
3. som dannes uten innblanding av organismer.
4. - dette er forbindelser som er et resultat av den vitale aktiviteten til organismer i kombinasjon med abiogene prosesser.

Grensene for biosfæren bestemmes i samsvar med tilstedeværelsen av helheten av de ovennevnte stoffene i jordens skjell.

Levende materie i biosfæren

Det er åpenbart at de viktigste geokjemiske og energiprosessene skjer med obligatorisk deltakelse fra V.I. Vernadsky formulerte konseptet på denne måten. Levende materie - alt eksisterer i øyeblikket, og utgjør en enkelt helhet, som uttrykkes i elementær kjemisk sammensetning, vekt, energi.

Hovedegenskapen til levende materie er dens aktivitet, på grunn av dens forbindelse med miljø konstant biogen flyt. Strømmen dannes under pust, ernæring og reproduksjon. I denne sammenheng kan livsaktiviteten til organismer betraktes som en kraftig geologisk prosess av planetarisk natur.

Permanente migrasjoner kjemiske elementer mellom organismen og miljøet i begge retninger skjer kontinuerlig. Denne prosessen er mulig på grunn av nærheten av den elementære kjemiske sammensetningen av organismer til kjemisk oppbygning jordskorpen.

Planter, som utfører fotosyntese, skaper komplekse organiske molekyler i biosfæren som har en stor tilførsel av energi. Dermed akkumulerer levende materie og transformerer den tilhørende strålingsenergien til solen. Bevegelsen av energi blir mulig på grunn av den konstante veksten og utviklingen av kroppen. Reproduksjonshastigheten, som V.I. Vernadsky med rette trodde, er hastigheten med hvilken geokjemisk energi overføres i biosfæren.

Grenser

Den delen av biosfæren som i dag inneholder levende organismer kalles vanligvis neobiosfæren. Med andre ord, moderne. Og rommet som var habitatet til eldgamle organismer er paleobiosfæren.

Den totale massen til planetens geosfærer er omtrent 2420 milliarder tonn. Denne verdien er 200 ganger massen av atmosfæren. Dermed kan vi konkludere med at laget av levende stoff i den totale massen av geosfærer er ubetydelig.

Utvalget av potensielle evner og omfanget av organismers tilpasningsevne bestemmer «livets overalt». Levende skapninger slo seg gradvis ned i hav og hav, og slo seg deretter ned på land. Ifølge Vernadsky endrer sammensetningen og grensene til biosfæren seg selv nå.

Det skal bemerkes at, i motsetning til andre jordiske skjell, er det bare biosfæren som kan betraktes som kompleks. Den utfører også funksjonen som et "dekke" av levende essens og er habitatet til mange organismer, inkludert mennesker.

Grensene for biosfæren er definert som følger. Det inkluderer den nedre sonen av atmosfæren, den øvre sonen av litosfæren og hele hydrosfæren. Og atmosfærens høyder, preget av kulde, lavtrykk, og havdypet, trykket som kan nå 12 000 atmosfærer - alt dette er biosfæren. Grensene til biosfæren er så brede på grunn av de svært vide grensene for temperaturtoleranse for organismer.

Det skal bemerkes at det også finnes bakterier som kan eksistere i et vakuum. Grensene for tilpasning til kjemiske forhold er også svært vide. Det er virkelig at organismer eksisterer, for eksempel under konstant påvirkning av ioniserende stråling. Forskning viser at noen levende vesener er så hardføre at deres evner ifølge visse kriterier til og med er utenfor biosfæren.

I tillegg til de grunnleggende forholdene som er oppført, bestemmes organismenes liv av konstanten til den biogene strømmen av atomer.

Øvre grense for biosfæren

I forskjellige deler På planeten eksisterer liv i atmosfæren i forskjellige høyder. I den sørlige og Nordpolene denne verdien er 8-10 km, nær ekvator - 17-18 km, over alle andre territorier - 20-25 km. Dermed er det bare troposfæren – den nedre delen av atmosfæren – som er fylt med liv.

Den fysiske grensen for spredning av liv i atmosfæren er ved nedre grense

Hydrosfære

Hydrosfæren er dannet av hav, hav, innsjøer, elver og innlandsis. Det er liv på alle dyp. De aller fleste levende organismer okkuperte overflatelagene og kystområdene. Men selv på en dybde på 11 022 m, i den dypeste depresjonen av Verdenshavet (Mariinskaya), er det innbyggere. Neobiosfæren inkluderer også sedimenter som en gang var hjemmet til eldgamle skapninger.

Nedre grense for biosfæren

Hvis vi snakker om litosfæren, så er jorda selvfølgelig det tettest befolkede laget, men livets eksistens har blitt lagt merke til mye dypere - omtrent 6-7 kilometer under jorden. Dette gjelder først og fremst dype sprekker og grotter.

Organismer som bor i biosfæren

Levende organismer er delt inn i to grupper avhengig av metoden for å oppnå den energien som er nødvendig for livet: autotrofisk og heterotrofisk. Habitatet til representanter for begge grupper er biosfæren. Biosfærens grenser bestemmes av deres fordeling.

Representanter i kostholdet deres er ikke assosiert med noen andre levende vesener. For dette trenger de sollys eller energi kjemiske bindinger forbindelser av uorganisk opprinnelse. Begge kan brukes som energikilde, samtidig som de får næring fra mineraler.

Autotrofer er delt inn i to undergrupper. Dette er fototrofer (grønne) og kjemotrofer (bakterier). De førstnevnte kan bare eksistere i området for penetrering av sollys. Men sistnevnte, på grunn av bruken av organiske kjemiske forbindelser som energikilde, er mye mer utbredt.

Heterotrofer krever tvert imot organiske stoffer produsert av andre organismer som energi- og ernæringskilder. Det vil si at uten det foreløpige arbeidet til autotrofer, ville deres eksistens være umulig. Dyr og mennesker, som innbyggere i biosfæren, tilhører heterotrofe organismer.

"Tapes of Life"

Den ujevne fordelingen av liv er et av de viktige trekkene som kjennetegner biosfæren. Biosfærens grenser har den laveste tettheten av liv. Den største er observert i kryssene mellom habitater. Generelt er fordelingen av liv i biosfæren kraftig ujevn. V.I. Vernadsky introduserte begrepet "Films of Life", og brukte det for å beskrive de tettest befolkede områdene i biosfæren. Jord-luftkontaktgrensen er den første av disse filmene, dens tykkelse er fra 2 til 3 cm. Den andre er representert av luft-jordkontaktsonen - kyststripen og oppvekstsonen. Den tredje er representert av havets eufotiske sone (opptil 200 m), dvs. området for fri penetrasjon av solstrålen.

Dermed er livet, som forvandler "jordens ansikt", uløselig knyttet til konseptet "biosfære". Biosfærens grenser er livets grenser.

Den romlige funksjonelle organisasjonen er en mekanisme som sikrer "den geologiske evigheten til alle levende ting." Mennesket, som innbygger i biosfæren, sammen med andre heterotrofe organismer, er en direkte deltaker i energisyklusen som sikrer liv på jorden.