Система биосферы. Иркутский государственный технический университет. Экологические проблемы биосферы
Биосфера – место обитания живых существ. Зарождение жизни тесно связано с развитием оболочек земли. Она начала свое формирование около 4 миллиардов лет назад, затем появились первые признаки жизни на нашей планете.
Становление биосферы и ее поэтапное формирование обусловлено влиянием ряда факторов: действием на Землю космической энергии, развитием живых организмов и человечества.
Термин биосфера ввел австрийский ученый Зюсс еще в 19 столетии, он выделил все оболочки Земли, но подробное их описание совершил в 20 ст. отечественный ученый В.И. Вернадский (первый президент Украинской Академии Наук). Он описал границы биосферы, разработал единое учение о биосфере.
Свойства биосферы необходимые для возникновения и продолжения жизни
- Наличие CO 2 и кислорода;
- вода – источник жизни на земле, присутствие, как пресных водоемов, так и соленых;
- регуляция температуры: отсутствие резких перепадов, сверхвысоких и низких показателей;
- обеспечение всего живого продуктами питания;
До сих пор нет единого определения. Существует три версии, что такое биосфера:
- Общая масса всех живых существ, которые обитают в оболочках земли, является биосферой.
- Организмы и места их жизнедеятельности вместе составляют биосферу.
- Это следствие продолжительной жизни существ, обитавших задолго до наших дней.
Ученые-геологи считают правильной первую точку зрения, так как другие не имеют теоретического подкрепления.
Биосфера простилается по всей поверхности Земли (горы, поля, реки, моря, океаны) и создает условия для жизнедеятельности всех организмов. Человек также является составляющим звеном.
Границы
Границы биосферы в км
Чем определяются границы распространения биосферы?
Поскольку Живое — главная составляющая биосферы, ее границы определяются возможностью выживать отдельных индивидуумов в условиях окружающей среды. В верхних слоях ультрафиолетовое излечение не дает развиваться живым организмам – это определяет верхнюю границу биосферы. Высокие температуры в земных глубинах устанавливают нижнюю черту жизни.
Атмосфера – воздушный слой земного шара, состоит из азота, кислорода, диоксида углерода и др. Она защищает Землю от перегрева, действия космической радиации, ультрафиолета, метеоритов. В составе атмосферы выделяют: тропосферу, стратосферу, ионосферу.
Тропосфера (озоновый слой земли) является верхней границей биосферы, находится на высоте 20 км.
Стратосфера – располагается на высоте 50 км над уровнем моря, воздух разжижается, нагревается, увеличивается концентрация озона, условия становятся непригодными для жизни.
Ионосфера – поверхностный слой атмосферы, поддается воздействию космического излучения, поэтому сильно ионизированный.
Литосфера – земная кора, твердый слой, который уходит на глубину 200км. К биосфере относится верхний шар, населенный живыми организмами. Нижняя граница по литосфере достигает 4км, глубина где были найдены бактерии. Опускаясь ниже, температура возрастает, достигая 100 градусов, что несовместимо с существованием живых организмов, происходит денатурация белка, все живое – гибнет.
Гидросфера – совокупность наземных и подземных вод. Это одна из оболочек нашей планеты, которая окружает материки и острова, составляет 70% поверхности земного шара. Нижняя граница биосферы расположена на глубине около 11 км. (в области Тихого океана).
Слои биосферы
Эубиосфера – основная прослойка биосфера. 99,9% живых существ постоянно населяют данный слой. Ширина эубиосферы 12-17км.
Парабиосфера, метабиосфера – соответственно верхний и нижний слои бисоферы, куда жизнь попадет случайно, заносится из эубиосферы.
Апобиосфера и абиосфера — самый верхний и самый нижний слои, куда жизнь не может попасть даже случайно.
В зависимости от среды обитания живых организмов выделяют:
- Аэробиосферу (жизнь осуществляется за счет атмосферной влаги и солнечной энергии, от верхушек деревьев до стратосферы);
- геобиосферу (организмы населяют почву, поверхность суши, деревья);
- гидробиосферу (все водные структуры заселенные гидробионтами, исключая подземные воды).
Структура биосферы и ее состав
Живое вещество Вернадский описывал как общее число всех живых организмов населяющих планету в данный период времени.
Основные свойства:
- В нем сосредоточено огромное количество энергии;
- скорость течения реакций в живом организме быстрее, чем в искусственно созданных условиях;
- составляющие живого вещества стабильны только в жизнеспособном организме;
- возможность существовать в разных условиях, заполняя все пространство. Это явление Вернадский назвал «всюдностью жизни»;
- отдельные особи всегда являются частью экосистемы;
- живое вещество эволюционирует, приобретает новые свойства, адаптируется к изменчивости внешней среды.
Биогенное вещество – продукты жизнедеятельности живого. В процессе жизни организмы пропускают через себя многократно все составляющие биосферы, так образуются залежи нефти, газа, угля, торфа и др.
Косное вещество – формируется без участия живой материи (небиогенные горные породы, минералы).
Биокосное вещество – создается при взаимодействии живого и неживого (вода, приземная атмосфера, почва).
Живое вещество распределено не равномерно на просторах земли, ее концентрация увеличивается возле экваториальной плоскости, на полюсах планеты жизни мало.
Скопление живых организмов находятся на границах слоев биосферы: на дне океана – проходит граница между литосферой и гидросферой, в поверхностных водах Мирового океана – рубеж между гидросферой и атмосферой, на границе литосферы и атмосферы находится почва – место обитания микроорганизмов, насекомых, других животных. В этих местах создаются благоприятные условия для существования: высокая концентрация кислорода, доступ к солнечному свету, влага, питательные вещества.
Соотношение видов живых организмов показывает преобладание растительности, она занимает 99% от всего живого, животные – 1%, люди – 0,0002%.
Функции биосферы
Энергетическая – аккумуляция солнечного излучения в процессе фотосинтеза (переход энергии солнечного света с помощью пигментов растений в органические связи) и ее трансформация, с последующим распределением между всеми живыми организмами.
Газообразующая – поддержание стабильного газового состава атмосферы (выделение кислорода, поглощение диоксида углерода).
Концетрационная – сосредотачивают в теле химические вещества, образуя в дальнейшем полезные ископаемые.
Круговорот вещества в биосфере
Растения в процессе роста и развития используют минеральные вещества из почвы, адсорбируют воду с помощью корня, перерабатывают энергию Солнца, образуют органические вещества из неорганических, из атмосферного воздуха листьями поглощается диоксид углерода и выделяется кислород посредством фотосинтеза.
Животные и человек дышат кислородом, используют органические вещества образованные растениями. После смерти, скопление органических веществ растений и животных разлагается под действием микроорганизмов, и переходят в неорганическое состояние.
Процесс преобразования энергии и вещества начинается сначала – это и есть жизненный круговорот.
Если вы заканчивали биофак, то наверняка знаете, что такое биосфера. Для остальных, кто не знает, что называют биосферой, поясним, что биосфера представляет собой оболочку Земли, заселенную растениями, животными, микроорганизмами, людьми и преобразованную ими. Это область существования живых организмов Земли. Такое определение правильным, если верить аксиоме, что монополией на жизнь обладает только наша планета.
Принимая же гипотезу, что живые формы существуют за ее пределами, можно утверждать, что биосфера может располагаться не только на Земле. Учитывая, что, по мнению исследователей, область существования и жизнедеятельности живых организмов присутствует даже в скрытых полостях наподобие подледных океанов, то такое предположение не покажется фантастическим. Например, велика вероятность присутствия живых существ на Европе, спутнике Юпитера.
Быстрая навигация по статье
История возникновения термина
Впервые в биологии термин «биосфера» ввел ученый из Австрии Эдуард Зюсс в 1875 году. Теперь вы знаете, в каком году появился термин. Но задолго до того, как термин «биосфера» был введен Зюссом, его принципы впервые применил и подробно сформулировал французский исследователь Жан Батист Ламарк. Правда, название термина у Ламарка было другим.
Биосфера, что в переводе с греческого языка означает «сфера жизни», рассматривалась как система живых организмов, существующая в тесном контакте с минеральными элементами и подверженная их влиянию. И только советский академик и философ Вернадский учел факторы, оказывающие влияние на формирование всего окружающего мира.
Благодаря этому считается, что этот ученый – автор и создатель функционального учения о сущности биосферы, которое признано сегодня во всем мире. Он впервые ввел в науку многие определения, которыми пользуются ученые всего мира, в том числе и представление об иерархической структуре биосферы. Вернадский писал, что живое вещество оказывает заметное влияние на процесс преобразования планеты и ее строение. Он подробно описал состав и функции биосферы.
Где расположена биосфера
Рассмотрим, что входит в биосферу. Пределы биосферы в глубину поверхности Земли простираются на многие километры. Вся толща вод морей и океанов наполнена живыми организмами вплоть до самых глубоких впадин. Верхняя граница существования живых организмов находится примерно на высоте 45 километров от поверхности и ограничена озоновым слоем. Он играет важную роль в существовании биосферы, защищая земную поверхность от губительного космического излучения, убивающего все живое.
Наука считает, что биосфера состоит из трех оболочек:
- литосферы;
- гидросферы;
- атмосферы.
Литосфера как самая плотная составляющая оболочки биосферы начинается у поверхности Земли и простирается на несколько километров вниз. Это геологическая оболочка в составе биосферы. Зона обитания живых организмов под землей ограничена. С увеличением расстояния от поверхности температура увеличивается. На определенной глубине жизнь невозможна из-за слишком высокой температуры и давления.
Гидросфера как среда, занимающая большую часть земной поверхности, состоит из воды. Вся водная масса, входящая в биосферу, неравномерно насыщена живыми организмами. Больше всего их находится у поверхности, вблизи суши и на дне.
Когда говорят об атмосфере, в основном подразумевают слои от верхушек деревьев до нижнего края озонового слоя. Это оболочка, имеющая самую малую плотность. В состав биосферы не входят слои атмосферы, расположенные выше озонового слоя.
Биосфера и ее составляющие
Биология полагает, что биосфера включает в себя четыре вида вещества. Вот какие виды определяют состав и строение биосферы:
Эти вещества составляют биосферу. Кроме них, биосфера включает в свой состав:
- вещества космического происхождения;
- радиоактивные элементы;
- рассеянные атомы, образующиеся при расщеплении веществ под действием космического излучения.
Под биосферой понимают общность всех живых организмов планеты. Землю населяет около 3 миллионов видов разнообразных живых существ. Попробуйте, охарактеризуйте их! Можно растеряться от такого разнообразия! О существовании многих из них мы даже не представляем. Они обитают в различных условиях, что делает их непохожими друг на друга. Организмы взаимодействуют между собой в границах отдельных биогеоценозов. А схема строения биосферы представляет собой структуру, организованную в виде множества биогеоценозов. Другими словами, в состав биосферы входят биогеоценозы. Их состояние является необходимым условием существования и развития биосферы. Поэтому биогеоценозы называют кирпичиками, из которых состоит биосфера планеты. Биосфера – это совокупность всех биогеоценозов планеты. Все составляющие биосферы важны. Если один из них будет поврежден, то и все здание станет менее устойчивым. На биосферу в целом влияет состояние каждого биогеоценоза.
Происхождение и развитие жизни на Земле
Существует множества версий, откуда появилась живая оболочка Земли. Так как достоверной информации нет, называется великое множество версий. Одни полностью уверены в божественном происхождении. Другие считают, что это, в общем, было редчайшим совпадением, создавшим из набора неживых элементов живой организм. Третьи полагают, что предки всего живого на нашей планете прибыли из космоса.
Есть даже полуфантастическая версия, что исследователи из другой галактики прибыли на Землю, выбирая место для основания новой колонии. Они решили, что планета малопригодна, и, улетая, оставили мусор. Биологические остатки, присутствующие в нем, послужили основой для зарождения жизни на Земле.
Если у вас есть свой вариант, того, как протекал этот процесс, опишите и поясните его. Он имеет такое же право на существование, как и предыдущие. Это вопрос философии.
Опишем кратко, как возникла и развивалась жизнь на Земле.
Глобальные процессы, вызвавшие появление и распространение живых организмов, начались в гидросфере. Затем жизнь из этой оболочки биосферы распространилась на сушу. Дальнейшее преобразование довершили процессы, протекающие в биосфере. Появившиеся наземные растения начали активно преобразовывать состав атмосферы и ее строение, делая планету все более пригодной для жизни сложных организмов. Менялся химический состав биосферы. Путем фотосинтеза происходила выработка кислорода, необходимого для дыхания животных. В верхних слоях атмосферы часть кислорода превращалась в озон, который послужил защитой от космической радиации.
В первичной атмосфере планеты, при мощных электрических разрядах, а также под действием утра фиолетового излучения и высокой радиации могли образовываться органические соединения, которые накапливались в океане
Биосфера включает в себя и человечество – венец природы. Роль биосферы для существования людей как биологического вида важна. Люди являются достаточно разумными, чтобы целенаправленно видоизменять окружающую среду, делая ее более пригодной для своего обитания.
Созданная природой система совершенна, но стоит задуматься, вечна ли она?
Активное воздействие на элементы биосферы оказывают антропогенные факторы, далеко не всегда положительно влияющие на окружающую среду. Мы уничтожаем других представителей биосферы на Земле, загрязняем атмосферу и Мировой океан, создаем электромагнитные излучения, меняем климат. Последствия техногенные катастроф, происходящих на планете со второй половины прошлого века, приходится преодолевать десятилетиями. Нарушена экология. Созданное людьми оружие массового поражения, если будет пущено в ход, способно уничтожить жизнь на Земле.
В данный момент человеческая деятельность несет угрозу существованию не только своего вида, но и всего живого. Если не принимать меры, то будущего у человечества нет. Какой же выход есть из этой ситуации?
Выход впервые предложил все тот же В. И. Вернадский. Он предположил, что будущее биосферы определяется человеком. Он создаст новую систему, комфортную для совместного проживания, развития и размножения живых организмов. Для этой новой среды он использовал определение «ноосфера». Для формирования ноосферы необходим ряд условий:
- расселение человека разумного по всей территории планеты и его господствующее положение над другими биологическими видами;
- революция в развитии средств связи и возможность быстрой коммуникации между любыми точками планеты;
- возможность появления и активного использования атомной энергетики;
- в мировом сообществе преобладают демократические установки, дающие широким народным массам реальные рычаги управления;
- внушительная часть населения планеты вовлечена в научную деятельность.
Возможно, некоторые пункты звучат наивно, но не будем забывать, что данные постулаты были выдвинуты много десятилетий назад человеком, который исследовал глобальные процессы развития человечества и среды его обитания.
Другое направление, в котором движется человечество, это попытки самостоятельного создания биосферы. Известно, что биосфера является открытой системой в экологии, которая требует постоянного притока солнечной энергии, а сама выделяет тепло. И биосфера, что будет создана искусственно, предполагает автономное существование во враждебной для человека среде. И ее строение должно способствовать решению этой задачи.
Значение биосферы для человечества огромно. Мы не способны выжить без нее. К. Э. Циолковский ввел в научную литературу, посвященную освоению космоса, идею их создания. Такой системой является искусственная биосфера. Это понятие впервые употребил Циолковский. Если воссоздать ее на другой планете, толщина биосферы обеспечит условия, позволяющие человеку выжить. Пока получить независимую биосферу не удалось, но исследования в этом направлении продолжаются.
Искусственная биосфера
Каждый человек бережно относится к своему дому, автомобилю, заботится о детях. Биосфера, что нас окружает, – это тоже наш дом. Мы обитаем в нем и пользуемся его благами. Но если его разрушить, нам негде будет жить, из чего делаем вывод, что следует беречь этот дом, чтобы можно было передать его своим потомкам. И он будет чист и прекрасен.
Биосфера — оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности; «пленка жизни»; глобальная экосистема Земли.
Биосфера - оболочка Земли, заселённая живыми организмами и преобразованная ими. Биосфера начала формироваться не позднее, чем 3,8 млрд лет назад, когда на нашей планете стали зарождаться первые организмы. Она проникает во всю гидросферу, верхнюю часть литосферы и нижнюю часть атмосферы, то есть населяет экосферу. Биосфера представляет собой совокупность всех живых организмов. В ней обитает более 3 000 000 видов растений, животных, грибов и бактерий. Человек тоже является частью биосферы, его деятельность превосходит многие природные процессы и, как сказал В. И. Вернадский: «Человек становится могучей геологической силой».
Французский учёный-естествоиспытатель Жан Батист Ламарк в начале XIX в. впервые предложил по сути дела концепцию биосферы, ещё не введя даже самого термина. Термин «биосфера» был предложен австрийским геологом и палеонтологом Эдуардом Зюссом в 1875 году.
Целостное учение о биосфере создал биогеохимик и философ В. И. Вернадский. Он впервые отвёл живым организмам роль главнейшей преобразующей силы планеты Земля, учитывая их деятельность не только в настоящее время, но и в прошлом.
Существует и другое, более широкое определение: Биосфера - область распространения жизни на космическом теле. При том, что существование жизни на других космических объектах, помимо Земли пока неизвестно, считается, что биосфера может распространяться на них в более скрытых областях, например, в литосферных полостях или в подлёдных океанах. Так, например, рассматривается возможность существования жизни в океане спутника Юпитера Европы.
Местоположение биосферы
Биосфера включает в себя верхние слои литосферы, в которых ещё живут организмы, гидросферу и нижние слои атмосферы.
Границы биосферы
- Верхняя граница в атмосфере: 15-20 км. Она определяется озоновым слоем, задерживающим коротковолновое ультрафиолетовое излучение, губительное для живых организмов.
- Нижняя граница в литосфере: 3,5-7,5 км. Она определяется температурой перехода воды в пар и температурой денатурации белков, однако в основном распространение живых организмов ограничивается вглубь несколькими метрами.
- Граница между атмосферой и литосферой в гидросфере: 10-11 км. Определяется дном Мирового Океана, включая донные отложения.
Состав биосферы
Структура биосферы:
- Живое вещество - вся совокупность тел живых организмов, населяющих Землю, физико-химически едина, вне зависимости от их систематической принадлежности. Масса живого вещества сравнительно мала и оценивается величиной 2,4…3,6·1012 т (в сухом весе) и составляет менее одной миллионной части всей биосферы (ок. 3·1018 т), которая, в свою очередь, представляет собой менее одной тысячной массы Земли. Но это одна «из самых могущественных геохимических сил нашей планеты», поскольку живые организмы не просто населяют земную кору, а преобразуют облик Земли. Живые организмы населяют земную поверхность очень неравномерно. Их распространение зависит от географической широты.
- Биогенное вещество - вещество, создаваемое и перерабатываемое живым организмом. На протяжении органической эволюции живые организмы тысячекратно пропустили через свои органы, ткани, клетки, кровь большую часть атмосферы, весь объём мирового океана, огромную массу минеральных веществ. Эту геологическую роль живого вещества можно представить себе по месторождениям угля, нефти, карбонатных пород и т. д.
- Косное вещество - продукты, образующиеся без участия живых организмов.
- Биокосное вещество - вещество, которое создается одновременно живыми организмами и косными процессами, представляя динамически равновесные системы тех и других. Таковы почва, ил, кора выветривания и т. д. Организмы в них играют ведущую роль.
- Вещество, находящееся в радиоактивном распаде.
- Рассеянные атомы, непрерывно создающиеся из всякого рода земного вещества под влиянием космических излучений.
- Вещество космического происхождения.
Слои биосферы
Весь слой воздействия жизни на неживую природу называется мегабиосферой, а вместе с артебиосферой - пространством человекообразной экспансии в околоземном пространстве - панбиосферой.
Аэробиосфера
Субстратом для жизни в атмосфере микроорганизмов (аэробионтов) служат водные капельки - атмосферная влага, источником энергии - солнечная энергия и аэрозоли. Примерно от верхушек деревьев до высоты наиболее частого расположения кучевых облаков простирается тропобиосфера (с тропобионтами; это пространство - более тонкий слой, чем тропосфера). Выше простирается слой крайне разреженной микробиоты - альтобиосфера (с альтобионтами). Выше простирается пространство, куда организмы проникают случайно и не часто и не размножаются - парабиосфера. Выше расположена апобиосфера.
Геобиосфера
Геобиосферу населяют геобионты, субстратом, а отчасти и средой жизни для которых служит земная твердь. Геобиосфера состоит из области жизни на поверхности суши - террабиосфера (с террабионтами), разделяемую на фитосферу (от поверхности земли до верхушек деревьев) и педосферу (почвы и подпочвы; иногда сюда включают всю кору выветривания) и жизнь в глубинах Земли - литобиосфера (с литобионтами, живущими в порах горных пород, главным образом в подземных водах). На больших высотах в горах, где уже невозможна жизнь высших растений, расположена высотная часть террабиосферы - эоловая зона (с эолобионтами). Литобиосфера распадается на слой, где возможна жизнь аэробов - гипотеррабиосфера и слой, где возможно лишь обитание анаэробов - теллуробиосфера. Жизнь в неактивной форме может проникать глубже - в гипобиосферу. Метабиосфера - все биогенные и биокосные породы. Глубже расположена абиосфера.
В глубинах литосферы есть 2 теоретических уровня распространения жизни - изотерма 100 °C, ниже которой вода при нормальном атмосферном давлении кипит, и изотерма 460 °C, где при любом давлении вода превращается в пар, то есть в жидком состоянии быть не может.
Гидробиосфера
Гидробиосфера - весь глобальный слой воды (без подземных вод), населённый гидробионтами - распадается на слой континентальных вод - аквабиосфера (с аквабионтами) и область морей и океанов - маринобиосфера (с маринобионтами). Выделяют 3 слоя - относительно ярко освещённую фотосферу, всегда очень сумеречную дисфотосферу (до 1 % солнечной инсоляции) и слой абсолютной темноты - афотосфера.
Между верхней границей гипобиосферы и нижней парабиосферы лежит собственно биосфера - эубиосфера.
История развития биосферы
Развитие наблюдается лишь в живом веществе и связанным с ним биокосном. В косном веществе нашей планеты эволюционный процесс не проявляется.
Зарождение жизни
Жизнь на Земле зародилась ещё в архее - примерно 3,5 млрд лет назад в гидросфере. Такой возраст имеют найденные палеонтологами древнейшие органические остатки. Возраст Земли как самостоятельной планеты Солнечной системы оценивается в 4,5 млрд лет. Таким образом, можно считать, что жизнь зародилась ещё в юношескую стадию жизни планеты. В архее появляются первые эукариоты - одноклеточные водоросли и простейшие организмы. Начался процесс почвообразования на суше. В конце архея появился половой процесс и многоклеточность у животных организмов.
Будущее биосферы
С течением времени биосфера становится всё более неустойчивой. Существует несколько трагичных для человечества преждевременных изменений состояния биосферы, некоторые из них связаны с деятельностью человечества.
Некоторые философы, например, Дэвид Пирс, выступают за модификацию биосферы с целью избавления от страданий всех живых существ и создание в буквальном смысле рая на земле (см. одно из значений слова аболиционизм).
Искусственная биосфера
Человек не может существовать вне биосферы, однако стремится исследовать космическое пространство. Ещё К. Э. Циолковский связывал освоение космоса с созданием искусственной биосферы.
В настоящее время идея её создания вновь становится актуальной в связи с планами освоения Луны и Марса. Однако на данный момент попытка создания полностью автономной искусственной биосферы не увенчалась успехом.
Рассматривается возможность создания (пока в далёком будущем) внеземной биосферы на других планетах при помощи терраформирования.
(Visited 114 times, 1 visits today)
Биосфера — оболочка Земли, населенная живыми организмами. Включает нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы. Основоположником учения о биосфере является В.И. Вернадский. Он подчеркивал, что биосфера — результат сложнейшего механизма геологического и биологического развития и взаимодействия косного и биогенного вещества. Живое вещество биосферы — совокупность всех ее живых организмов. Высшую стадию развития биосферы Вернадский назвал ноосферой, когда разумная деятельность человека является определяющим фактором развития жизни. Основа стабильности биосферы -биологическое разнообразие всего живого на Земле — от генов до экосистем.
Понятие и определение биосферы. Структура биосферы
Сложный природный процесс, протекавший и протекающий на Земле, непосредственно связан с взаимодействием трех оболочек планеты: литосферы, гидросферы и атмосферы. Именно эти оболочки и являются той сферой, той областью, где существуют живые организмы. Область существования живых организмов на Земле называется биосферой.
Впервые вплотную к понятию «биосфера» подошел французский естествоиспытатель Ж.Б. Ламарк в XVIII в. Выводы, сделанные им, позволяют говорить о том, что они содержат в себе зачатки понятия о биосфере. Работы Ламарка положили начало представлениям о существовании на нашей планете определенного пространства, заселенного живыми существами. Причем подчеркивалось, что это пространство организовано именно жизнедеятельностью организмов.
Австрийский геолог Э.-Ф. Зюсс в 1875 г. ввел в науку понятие и определение биосферы. Он писал: «В области взаимодействия верхних сфер и литосферы и на поверхности материков можно выделить самостоятельную биосферу. Она простирается теперь как над сухой, так и над влажной поверхностью, но ясно, что раньше она была ограничена только гидросферой».
(от греч. bios — жизнь и sphaira — шар) — оболочка Земли, населенная живыми организмами, область обитания живых организмов планеты. Именно живые организмы сформировали отложения известняков, залежи угля и нефти, накопили свободный кислород в атмосфере.
Структура биосферы
Биосфера представляет собой сложнейшую планетарную оболочку жизни, населенную организмами, которые в совокупности составляют живое вещество. Это самая крупная (глобальная) экосистема Земли — область системного взаимодействия живого и косного вещества.
Биосфера охватывает нижнюю часть атмосферы до высоты озонового экрана (20-25 км), верхнюю часть литосферы (кора выветривания) и всю гидросферу до глубинных слоев океана (рис. 11).
Ограничивают область распространения жизни слишком высокие или низкие температуры. Нижнюю границу биосферы на материках условно проводят по изотерме 100 °С. При более высокой температуре большинство бактерий существовать не может. В Европе эта изотерма находится на глубине 10-15 км, в молодых альпийских прогибах она поднимается до 1,5-2 км. Фактически жизнь в литосфере прослеживается до глубины 3-4 км.
Предел протяженности биосферы — 39-40 км. Однако жизнь в биосфере сконцентрирована в значительно более узких пределах, охватывающих всего несколько десятков метров. По сравнению с диаметром Земли (13 000 км) биосфера — это тонкая пленка на ее поверхности.
Что касается границы биосферы в морях и океанах, то английский натуралист Э. Форбс в 1841 г. по результатам своих наблюдений в Средиземном море категорически заявил, что глубже 540 м жизнь в океанических водах невозможна. Однако уже спустя 20 лет с глубины 2160 м с затонувшего судна был поднят кабель: он оказался весь усеян кораллами, устрицами, двустворчатыми и брюхоногими моллюсками, яйцами кальмаров.
23 января 1960 г. исследователи-океанологи Ж. Пикар и Д. Уолш опустились в батискафе в Марианскую впадину Тихого океана. На глубине 10 525 м они разглядели рыбу и креветку. Так было доказано существование живых организмов в самых глубоких местах океана. Следует только отметить, что плотность организмов в океане крайне неравномерна. Примерно 5/6 его обитателей предпочитают верхние, освещаемые солнцем слои. По мере спуска на глубину количество видов резко уменьшается.
Относительно верхней границы существования жизни следует заметить, что ученые обычно проводят ее на высоте 20-25 км, где находится спасительный для всего живого озоновый экран. Здесь та же ситуация с расселением организмов, что и в океане, только наоборот. Уже на высоте 8-9 км низкие температуры сильно ограничивают существование животных и растений.
Рис. 11. Общая структура оболочек Земли, формирующих биосферу
Биосферу населяют около 2-2,5 млн видов живых существ. Особое место отводится растениям — производителям органического вещества. Их общий сухой вес (вес фитомассы) оценивается примерно в 2,42 х 10 12 т. Это составляет 99 % всего живого вещества на планете. Оставшийся 1 % приходится на гетеротрофные организмы.
Ноосфера
Впервые термин «ноосфера» (буквально — сфера разума) использовал в 1927 г. французский исследователь Э. Леруа. В. И. Вернадский начал разрабатывать и высказывать основные идеи учения о ноосфере в начале XX в. Уже тогда им были осмыслены возможности человеческого разума в глобальном преобразовании мира, перспективы влияния человека на природу, необходимость скорейшей гармонизации их взаимоотношений.
Ноосфера означает новое состояние биосферы и всей планеты в целом, при котором сознательная активность человека, человеческого разума становится не только решающим фактором эволюции биосферы, но и важным условием ее сохранения.
Ноосфера — это сфера разумной активности людей по преобразованию окружающей среды. При этом общество выходит на уровень сознательного регулирования развития промышленности, адекватного вмешательства в природные процессы. В состоянии ноосферы потребности общества должны стать соизмеримы с возможностями гео- и биосферы. Расширение ноосферы будет означать наступление ноогенного периода в истории взаимодействия общества и природы.
Сколько же я за последний месяц пересмотрела всяких видео, где утверждали, что наша планета – это вообще голограмма, что из космоса прилетели рептилоиды, а люди – это их подопытные крысы. Любят же люди верить во всякую чушь! Будто в школе не учили, как развивалась наша биосфера. Хотя о чем это я – уверена, большая часть авторов таких видео даже не знают, что такое биосфер а .
Биосфера - оболочка Земли
Представим себе конфету «Мишки в лесу». Наша планета – как такая конфета. А на оболочке , как на обертке, живут медведи. И не только они, но и все живые существа. Это:
Есть и другое определение: биосфера – место на космическом объекте, где распространяется жизнь. Не видите разницы с прошлым определением, ведь Земля и есть космический объект? Дело в том, что такой подход предполагает, что жизнь может существовать и на других планетах.
Биосфера в пределах Солнечной системы
То, что жизнь во всем ее многообразии существует на Земле – дело очевидное. Выгляните за окно: птички летают, бабочки порхают, деревья растут, цветочки цветут. Но как там насчет внеземных цивилизаций ?
Надежду отыскать жизнь в космосе ученых не покидает уже не одно десятилетие. Самым первым кандидатом тут стал Марс, а все потому, что он очень уж удачно расположен. Но исследования привели к печальным результатам: даже мельчайшие организмы , вроде бактерий, так и не были найдены на просторах красной планеты. А жаль: Брэдбери так красиво описывал жизнь на Марсе в своих «Марсианских хрониках».
Другими претендентами стали спутники Юпитера – Каллисто и Европа. Здесь все пока еще более радужно, исследования ведутся до сих пор. Например, ученые верят, что под льдами Европы притаился самый настоящий океан. А вдруг там, как и на Земле, смогла бы зародиться жизнь? Тем более, что эта луна Юпитера скрывает под своей поверхностью еще и запасы кислорода . На Каллисто с кислородом похуже, но наличие океана тоже вполне вероятно.
А как насчет самого газового гиганта? Увы, здешний климат слишком суров, чтобы здесь можно было существовать. То же можно сказать и про Уран, Сатурн и Нептун.
Да и Венера не радует своими кислотными дождями. Попробуй-ка поживи в таких условиях!
И так на каждой планете – где-то паззл не складывается, и жизнь просто не может появиться . Так что тот факт, что биосфера и мы с вами, как ее часть, существуем – это огромное везение.
Полезно8 Не очень
Комментарии0
"Что такое биосфера?" - такой вопрос погубил меня на школьной олимпиаде по биологии. После того дня я выучил и, наверное, до конца жизни буду помнить, что же это за "сфера", которая стоила мне олимпиадного серебра. Сейчас расскажу вам про нее, чтобы никто больше не попался на коварные вопросы.
Биосфера и с чем ее едят
Биосфера - оболочка земли, которую населяют живые организмы . Это такая глобальная экосистема нашей планеты "Земля". К биосфере относится вся суша, водоемы (но вот про глубину до которой водоем относится к биосфере точно сказать сложно, очень вероятно, что и на дне Марианской впадины есть жизнь), это верхние слои почвы (до 7,5 км вглубь) и нижние слои атмосферы (15-17 км) .
Если где-то существуют живые организмы, тогда среда их обитания уже часть биосферы . Если на других планетах найдут жизнь или люди заселят их, то населенные участки другой планеты будут являться биосферой.
Из чего состоит биосфера
- Живые организмы или, если грубо по-научному, живое вещество.
- Биогенное вещество (то, что образуют живые организмы, то есть, их продукты жизнедеятельности и то, что синтезируют животные и растения, скажем, глюкоза и т.д.).
- Косное вещество (то, что образовано не живыми организмами, а природой, например, камни)
- Что-то среднее между косным веществом и биогенным веществом, например сама почва или ил.
- Вещества внеземного происхождения (на землю падает множество метеоритов, некоторые распадаются и порода, из которой они созданы осыпается на Землю).
- Самая загадочная часть - атомы , которые под действием сил и излучений были выбиты из состава какого-либо земного вещества.
Будущее биосферы
Сейчас биосфера подвергается изменениям и не всегда благоприятным. Для прокладки дорог леса вырубаются, осушаются реки, болота, озера, которые являются естественной средой обитания для живых организмов. Уже сейчас ведутся работы по восстановлению земной биосферы, путем озеленения и создания заповедников. Есть предположения о том, что в будущем биосферу можно будет воссоздать на других планетах, к примеру, на Марсе.
Полезно2 Не очень
Комментарии0
Биосфера – это всё, что можно назвать живым: от одуванчика и сине-зелёной водоросли до человека. У неё существуют границы, так как не во всяких условиях "жизнь" может оставаться живой. Например, в океанах "жизнь", а значит, и биосфера распространились примерно на 12 км в глубину. Над поверхностью Земли на 20 км вверх (там кончается озоновый слой). Если подняться выше - жёсткое ультрафиолетовое излучение и радиация уничтожат всё живое.
Полезно1 Не очень
Комментарии0
Моя мама - преподаватель географии и биологии, наверное, поэтому я был и остаюсь увлеченным данными предметами. И в виду этого я узнал, что такое биосфера, значительно раньше, чем соответствующую тему начали проходить в школе.
Что такое «живая оболочка» (биосфера)
Если говорить сугубо научным языком, то биосфера представляет собой экосистему планеты. В нее входит все живое на Земле:
- животные;
- растения;
- микроорганизмы;
- люди.
Существует несколько разновидностей «сфер», среди которых: гидро- (вода), страто- (нижняя часть атмосферы) и другие сферы. Все они накладываются или совмещаются друг с другом. При этом биосфера находится на поверхности литосферы, внутри гидросферы и в нижних слоях атмосферы.
Границы биосферы проходят по местам обитания живых организмов. Самая нижняя точка находится в гидросфере, на глубине около 11 километров, а верхняя - 15–20 километров в атмосфере - там, где присутствует озонный слой. В земле жизнь возможна на глубине в 3,5–7,5 километров.Важно понимать, что биосфера состоит не только из самих живых организмов. Экосистема Земли также включает в себя и, например, отходы жизнедеятельности животных.
Как появилась биосфера
Разобравшись с тем, что такое биосфера, нельзя хотя бы кратко не рассказать о том, как она формировалась. По самым последним данным, образование соответствующего слоя началось не позднее 3,8 миллиардов лет назад - именно в это время на нашей планете начали появляться первые организмы.
Что касается зарождения жизни, то на этот счет существует несколько теорий. Одна из самых распространенных говорит, что она появилась в результате случайного столкновения атомов, в результате чего появилась самовоспроизводящаяся молекула. Затем в результате дальнейшего прогресса соответствующие микроскопические конструкции становились все сложнее и сложнее, что привело к появлению первых клеток.Биосфера - одна из наиболее важных земных оболочек. Все мы являемся частью ее. И даже сколько-нибудь серьезные нарушения в биосфере могут привести к трагическим последствиям.
Полезно0 Не очень
Комментарии0
Наверное, каждый из нас задавался вопросом о пользе школьных знаний. Ведь часто кажется, что изучаем мы только бесполезную информацию, а что-то стоящее - упускаем. И сегодня, впервые за несколько лет, мне пригодились знания о биосфере. Ведь кто, как не старшая сестра, помогает с домашним заданием младшим?)
Что скрывается под названием «биосфера»
Проще говоря, биосфера - это все живое, в том числе и мы, населяющие Землю, а по последним данным - не только ее. Растения, животные, даже самые крохотные их представители - часть этой древней земной оболочки.
Можете ли вы представить, что биосфере уже больше 3 миллиардов лет? Ведь она в качестве земной оболочки начала свое формирование одновременно с зарождением первых обитателей Земли и до настоящего времени вмещает в себя более 3 миллионов уникальных видов представителей живого мира. Невероятно, не так ли?
История изучения земной оболочки
Первые попытки изучения крупнейшей оболочки Земли можно смело приписывать ученым и философам Древней Греции, Поднебесной и Индии. Конечно же, потребовались века для изучения и признания, и далеко не каждому это удалось.
Впервые, понятие о биосфере в науку ввел Ж. Б. Ламарк, но многие относились к термину с опаской и недоверием еще долгое время. Лишь в ХХ веке, благодаря советскому ученому В. И. Вернадскому, появилось современное учение о земной оболочке, которое также было признано не сразу.
Экологические проблемы биосферы
К сожалению, технический прогресс принес не только хорошее. Из-за большого количества производств, непереработанного мусора и отсутствия должного внимания к проблеме состояние биосферы ухудшается.
К эффективным мерам предотвращения гибели и разрушения живой оболочки можно отнести:
- финансирование экологических проектов;
- установка фильтров на производствах;
- ограничение выбросов мусора и его переработка;
- использование новых, экологически безопасных технологий на производствах.
Таким образом, сейчас, в эру технологий, люди должны думать не только о себе, но и о том, кто живет по-соседству.
Полезно0 Не очень
Комментарии0
Биосфе́ра - одна из оболочек Земного шара, заселённая живыми организмами, которая находится под их воздействием и наполнена продуктами их жизнедеятельности.
Биосфера начала формироваться не позднее, чем 3,8 млрд лет назад, когда на нашей планете стали зарождаться первые организмы. Она проходит через всю гидросферу, верхнюю часть литосферы и нижнюю часть атмосферы. Биосфера - это совокупность всех живых организмов. Ее населяет более 3 000 000 видов растений, животных, грибов и бактерий. Человек тоже является частью биосферы.
Французский учёный Жан Батист Ламарк в начале XIX в. впервые предложил концепцию биосферы, ещё не назвав даже самого термина. Термин «биосфера» был предложен австрийским геологом и палеонтологом Эдуардом Зюссом в 1875 году.
Целостное учение о биосфере создал советский биогеохимик и философ В.И. Вернадский. Он впервые отвёл живым организмам роль главной преобразуемой силы планеты Земля, учитывая их деятельность не только в настоящее время, но и в прошлом.
Границы биосферы:
- Верхняя граница в атмосфере: 15-20 км. Она определяется озоновым шаром, задерживающим коротковолновые ультрафиолетовые лучи, губительные для живых организмов.
- Нижняя граница в литосфере: 3,5-7,5 км. Она определяется температурой перехода воды в пар и температурой денатурации белков, однако в основном распространение живых организмов ограничивается вглубь несколькими метрами.
- Граница между атмосферой и литосферой в гидросфере: 10-11 км. Определяется дном Мирового Океана, включая донные отложения .
Полезно0 Не очень
Комментарии0
В студенческие годы мне часто доводилось работать с различными биологическими и экологическими понятиями. Но что такое биосфера и каковы её границы - долгое время было для меня загадкой. Но однажды, собрав волю в кулак, я решил разобраться, что-же это за штука такая? И не пожалел, ведь узнал много нового!
Почему биосфера - плёнка жизни
Учение о биосфере было разработано величайшим русским учёным В. И. Вернадским. Он назвал её «живой» оболочкой земли. Проще говоря, биосфера - область, заселённая живыми организмами. При этом она настолько тонка, что наши современники чаще используют понятие «плёнки жизни», для определения этого необычного явления.
Таким образом, к биосфере можно отнести все места на нашей планете, где может находиться жизнь. А вышеупомянутый Вернадский говорил, что именно проживающие в ней живые организмы играют важнейшую роль в созидании облика Земли.
Слоистость биосферы
При всём вышеизложенном, можно назвать три явных слоя в «живой» оболочке планеты:
- аэросфера, заселенная бактериями и летающими животными;
- геосфера, заселенная всеми живущими на земле организмами;
- гидросфера, заселенная водными организмами.
Люди, как и большинство млекопитающих, являются жителями второй по списку, но первой по значимости, геосферы.
Есть ли биосфера в космосе
Но небольшие живые организмы могут подниматься и за пределы принятых границ аэросферы. В частности, тихоходки могут легко выдерживать холод и радиацию космоса. При том, что для большинства других животных, верхней границей выживаемости является озоновый слой, расположенный на высоте в 15–20 километров.
А недавно я прочитал, что на обшивке МКС были обнаружены микроскопические водоросли, видимо случайно занесённые выходившими в открытый космос астронавтами. Эти удивительные организмы смогли там спокойно вырасти и размножиться!..
Вот и получается, что биосфера - дом для обитателей Земли любого вида. Но тяга к жизни сильнее всех обстоятельств. Потому многие организмы легко найдут пристанище и далеко за пределами нашей планеты.
Полезно0 Не очень
Комментарии0
Жизнь во всех ее проявлениях интересовала меня еще в самом раннем возрасте. Бесконечные книги и телепередачи о животных, растениях, грибах...
Когда в школе начались уроки биологии, я была на седьмом небе. Вот тогда я и узнала, что такое биосфера.
Что такое геосферы
Биосфера - одна из геосфер , поэтому предлагаю сначала познакомиться с этим общим понятием.
Если очень упрощенно представить Землю в виде сборной конструкции, то можно обнаружить, что она состоит из таких сфер-оболочек:
- литосфера;
- педосфера;
- гидросфера;
- атмосфера;
- биосфера.
Литосферу образует земная кора; педосферу - почва; гидросферу - вода; атмосферу - воздух.
Все геосферы связаны между собой, ни одну нельзя "убрать" без ущерба для другой. Они не статичны, каждая постоянно изменяется.
Биосфера ("жизнь" + "сфера") отличается от других.
Она самая молодая и в каком-то смысле самая хрупкая, ведь биосфера - это сама жизнь, т.е. совокупность живых организмов и элементов их жизнедеятельности.
Что входит в биосферу
Биосфера достаточно сложно устроена. Она пересекается с остальными геосферами, образуя:
- геобиосферу;
- гидробиосферу;
- аэробиосферу.
Биосферы земли, воды и воздуха, проще говоря. Все они взаимосвязаны.
Составляющие биосферу вещества:
- живое;
- биогенное;
- косное;
- биокосное.
С первым все просто - это сами организмы. С биогенным тоже - это продукты их (организмов) жизнедеятельности.
Косное вещество образуется безо всякого участия живых организмов, а вот биокосное - своеобразная "смесь" биогенного и косного.
Биокосное вещество образует совместная "работа" живых организмов и сложных и, как правило, продолжительных геохимических процессов.
Самый простой пример - почва. Органические отходы в ней постепенно разлагаются до неорганических веществ, которые потом впитывают растения, части которых потом отмирают, превращаясь в органические отходы...
Такая вот цикличность.
Если рассмотреть организмы, населяющие биосферу, то они традиционно были разделены царства:
- бактерии;
- грибы;
- растения;
- животные.
В данный момент в отдельные царства склонны выделять хромистов и протистов , которые по своим признакам не относятся ни к одной из перечисленных групп.
Вирусы занимают сложное странное положение между живым и неживым, поэтому непонятно, насколько они относятся или не относятся к биосфере . Хотя влияют они на ее жизнь более, чем заметно.
Полезно0 Не очень
