Biosfera: meje biosfere. Sestava in meje biosfere. Zgornja meja biosfere

Običajno velja za biosfero lupina Zemlje,

Zgodovina študija

Koncept biosfere kot področja življenja je v prvi polovici 19. stoletja v znanost uvedel Jean Baptiste de Lamarque. Kateri je bil najbližji njenemu razumevanju. Ampak izraz sam je predlagal avstrijski znanstvenik Edward Süss. Delal je na področju geologije in pod biosfero razumel celote vseh organizmov. Zdaj je ta pomen podan v izrazu "biota". Suess je svoje hipoteze in rezultate raziskav predstavil v znanem znanstvenem delu »Obraz zemlje«, v katerem je opisal geologijo Alp.

Sodobni koncept biosfere je oblikoval ruski geokemičar, ki ima enciklopedično znanje v mnogih vejah znanosti - Vladimir I. Vernadsky. Kot profesor za mineralogijo na moskovski univerzi je postal avtor velikega dela Biosphere, ki je bil objavljen leta 1926. V tem delu je najprej dal natančno definicijo tega izraza.

VM Vernadsky je upravičeno verjel, da je biosfera velika koncentrična regija Zemlje, ki igra vlogo glavne geokemične sile. Tako je prostor, v katerem živi v trenutku ali je kdaj obstajal, kar pomeni, da je biosfero značilna prisotnost živih organizmov ali produktov njihove vitalne dejavnosti.

Vrste snovi v biosferi

VI Vernadsky je izpostavil več vrst snovi, ki tvorijo osnovo biosfere.

1. Pravzaprav žive snovi, ki jih tvori kombinacija organizmov.
2. Biogenska snov, ki nastane v času in ostane po življenju organizma. To so plini atmosfere, premoga, olja in tako naprej.
3. Kozmična snov, ki se oblikuje brez posredovanja organizmov.
4. Biokemična snov - To so spojine, ki so posledica vitalne aktivnosti organizmov v povezavi z abiogenim procesom.

Meje biosfere se določijo v skladu s prisotnostjo nabora zgornjih snovi v lupinah Zemlje.

Življenje v biosferi

Očitno je, da osnovni geokemijski in energetski procesi potekajo z obvezno udeležbo živa snov. VI Vernadsky je tako oblikoval koncept tega. Življenje - vse živi organizmi, ki je trenutno sestavljena iz ene same skupine, ki je izražena v osnovni kemični sestavi, teži, energiji.

Glavna lastnost žive snovi je njena dejavnost zaradi nenehnega biogenega fluksa, povezanega z okoljem. Pretok se oblikuje z dihanjem, hranjenjem, razmnoževanjem. V tem kontekstu lahko upoštevamo vitalno aktivnost organizmov kot močan geološki proces planetarne narave.

Stalna migracija kemičnih elementov med telesom in okoljem v obeh smereh nenehno poteka. Uresničitev tega procesa je mogoča zaradi bližine elementarne kemične sestave organizmov do kemične sestave zemeljske skorje.

Rastline, ki izvajajo fotosintezo, ustvarjajo v biosferskem kompleksu organske molekule, ki imajo veliko oskrbo z energijo. Tako živa snov kopiči in pretvori pripadajočo sevalno energijo Sonca. Gibanje energije postane možno zaradi stalne rasti in razvoja telesa. Hitrost razmnoževanja, kot je upravičeno menila VI Vernadsky, je hitrost prenosa geokemijske energije v biosfero.

Meje

Del biosfere, v kateri so trenutno živi organizmi, se običajno imenuje neo-isosfera. Z drugimi besedami, moderno. Prostor, ki je bil življenjski prostor starih organizmov, je paleobiosfera.

Skupna masa geosfere planeta je približno 2,420 milijarde ton. Ta vrednost je 200-krat večja od mase ozračja. Tako lahko sklepamo, da je plast živih snovi v skupni masi geosfere zanemarljiva.

Razpon potencialnih priložnosti in obseg prilagodljivosti organizmov določata "pričakovano življenjsko dobo". Živila so se postopoma naselila v morjih in oceanih, nato pa so se naselila na kopnem. Glede na Vernadsky se zdaj spreminja sestava in meje biosfere.

Treba je opozoriti, da se za razliko od drugih kopenskih lupin lahko le biosfera šteje za zapleteno. Prav tako izpolnjuje funkcijo "kritja" živega bitja in je življenjski prostor mnogih organizmov, vključno z moškimi.

Meje biosfere so opredeljene kot sledi. Vključuje spodnje območje atmosfere, zgornje območje litosfere in celotno hidrosfero. In višine ozračja, za katere je značilno hladen, nizek tlak in globina oceana, katerih pritisk lahko doseže 12.000 atmosfere - vse to je biosfera. Meje biosfere so tako široke zaradi zelo širokih meja temperaturne tolerance organizmov.

Treba je opozoriti, da obstajajo v vakuumu bakterije. Meje prilagajanja kemičnim pogojem so zelo široke. Resničnost je obstoj organizmov, na primer pod stalnim vplivom ionizirajočega sevanja. Študije kažejo, da so nekatere živi bitji tako trdni, da so po določenih kriterijih njihove možnosti tudi izven meja biosfere.

Poleg zgoraj navedenih glavnih pogojev je življenje organizmov posledica stalnosti biogenega toka atomov.

Zgornja meja biosfere

V različnih delih sveta življenje v ozračju obstaja na različnih višinah. V conah južnih in severnih polkrov je ta vrednost 8-10 km, v bližini ekvatorja - 17-18 km, na vseh ostalih ozemljih - 20-25 km. Tako je življenje napolnjeno samo s troposfero - spodnjim delom ozračja

Fizična meja širjenja življenja v ozračju je na spodnji meji ozonski plašč.

Hidrosfera

Hydrosphere sestavljajo oceani, morja, jezera, reke in ledeni pokrov. Na vseh globinah je življenje. Velika površina živih organizmov je zasedla površinske plasti in obalo. Ampak tudi na globini 11.022 m, v najgloblje bazenu svetovnega oceana (Mariinsky), so prebivalci. Ne-biosfera vključuje tudi drobne sedimente, ki so nekoč bili habitati starih bitij.

Spodnja meja biosfere

Ko govorimo o litosferi, je tla gotovo najbolj gosto naseljena plast, vendar je obstoj življenja videti globlje - približno 6-7 kilometrov pod zemljo. To velja predvsem za globoke razpoke in jame.

Organizmi, ki živijo v biosferi

Živi organizmi so razdeljeni v dve skupini, odvisno od načina pridobivanja energije, ki je potrebna za življenje: avtotrofna in heterotrofna. Habitat predstavnikov obeh skupin je biosfera. Meje biosfere določajo njihova porazdelitev.

Predstavniki avtotrofni organizmi v svoji prehrani niso povezani z drugimi živimi bitji. Za to potrebujejo sončno svetlobo ali energijo kemičnih vezi spojin anorganskega izvora. Oba se lahko uporabita kot vir energije, medtem ko sta pridobljena iz mineralnih snovi.

Avtotrofi so razdeljeni v dve podskupini. To so fototrofi (zeleni) in hemotrofi (bakterije). Prvi lahko obstaja le na področju penetracije sončnih žarkov. Toda slednje so zaradi uporabe kemičnih spojin organske narave kot vira energije veliko bolj razširjene.

Heterotrofe so, nasprotno, kot viri energije in prehrane potrebni organski substanci, ki jih proizvajajo drugi organizmi. To pomeni, da brez predhodnega dela avtotrofi njihov obstoj ni mogoč. Živali in ljudje kot prebivalci biosfere pripadajo heterotrofnim organizmom.

"Filmi življenja"

Neenakomerna porazdelitev življenja - to je ena od pomembnih značilnosti, ki označuje biosfero. Meje biosfere imajo najnižjo gostoto življenja. Največje je opaziti na sklepih habitatov. Na splošno je porazdelitev življenja v biosferi močno neenakomerna. VI Vernadsky je uvedel izraz »Filmi življenja«, s katerim je s svojo pomočjo opisal najgosteje poseljena območja biosfere. Meja stika "zemlja-zrak" je prva od takih filmov, njegova debelina je od 2 do 3 cm. Druga je prikazana s kontaktnim območjem "zrak-tla" - obalnim pasom in nadevanim območjem. Tretja je predstavljena z eufotično cono oceana (do 200 m), to je območje prostega prodora sončnega žarka.

Tako je življenje, ki preoblikuje "obraz zemlje", neločljivo povezano s pojmom "biosfera". Meje biosfere so meje življenja.

Prostorsko-funkcionalna organizacija je mehanizem, ki zagotavlja "geološko večnost vseh živih bitij". Človek kot prebivalec biosfere je skupaj z drugimi heterotrofnimi organizmi neposreden udeleženec v energetskem ciklusu, ki zagotavlja življenje na Zemlji.