Die Biosphäre gilt als Erdhülle, in der lebende Organismen leben, die sie im Laufe ihres Lebens aktiv umwandeln.
Geschichte studieren
Einführung des Konzepts der Biosphäre als Lebensfeld in die WissenschaftJean Baptiste de Lamarck in der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts. Er war es, der dem Verständnis für sie am nächsten kam. Der Begriff selbst wurde jedoch vom österreichischen Wissenschaftler Edward Suess vorgeschlagen. Er arbeitete auf dem Gebiet der Geologie und verstand unter der Biosphäre die Gesamtheit aller Organismen. Nun wird eine solche Bedeutung in den Begriff "Biota" eingefügt. Suess skizzierte seine Hypothesen und Forschungsergebnisse in der berühmten wissenschaftlichen Arbeit "Face of the Earth", in der er die Geologie der Alpen beschrieb.
Das moderne Konzept der Biosphäre wurde formuliertRussischer Wissenschaftler Geochemiker mit enzyklopädischen Kenntnissen in vielen Bereichen der Wissenschaft - Vladimir Ivanovich Vernadsky. Als Professor für Mineralogie an der Moskauer Universität wurde er Autor des 1926 veröffentlichten großen Werks "Biosphere". In dieser Arbeit gab er zunächst eine detaillierte Definition dieses Begriffs.
V. M. Wernadskij glaubte zu Recht, dass die Biosphäre eine große konzentrische Region der Erde ist, die die Rolle der geochemischen Hauptkraft spielt. Es ist also ein Raum, in dem das Leben im Moment existiert oder jemals existiert hat, dh die Biosphäre ist durch das Vorhandensein lebender Organismen oder Produkte ihrer lebenswichtigen Aktivität gekennzeichnet.
Arten von Substanzen in der Biosphäre
V. I. Wernadskij identifizierte verschiedene Arten von Substanzen, die die Grundlage der Biosphäre bilden.
- Eigentlich lebende Materie, die von einer Reihe von Organismen gebildet wird.
- Eine biogene Substanz, die während und nach dem Leben von Organismen gebildet wird. Wir sprechen über Gase der Atmosphäre, Kohle, Öl und andere.
- Eine inerte Substanz, die ohne das Eingreifen von Organismen gebildet wird.
- Bioinerte Substanz ist eine Verbindung, die aus der lebenswichtigen Aktivität von Organismen in Verbindung mit abiogenen Prozessen resultiert.
Die Grenzen der Biosphäre werden in Übereinstimmung mit dem Vorhandensein einer Kombination der oben genannten Substanzen in den Erdschalen bestimmt.
Lebende Materie in der Biosphäre
Es ist offensichtlich, dass die wichtigsten geochemischen undEnergieprozesse finden unter obligatorischer Beteiligung lebender Materie statt. Vernadsky formulierte das Konzept von ihm auf diese Weise. Lebende Materie - alle lebenden Organismen, die im Moment existieren und ein einziges Aggregat bilden, das sich in elementarer chemischer Zusammensetzung, Gewicht und Energie ausdrückt.
Die Haupteigenschaft der lebenden Materie ist ihreAktivität aufgrund der Verbindung mit der Umwelt durch einen konstanten biogenen Fluss. Der Strom wird durch Atmen, Füttern, Fortpflanzung gebildet. In diesem Zusammenhang kann die lebenswichtige Aktivität von Organismen als ein starker geologischer Prozess planetarischer Natur betrachtet werden.
Permanente Migration chemischer Elemente zwischenOrganismus und Umwelt in beide Richtungen treten kontinuierlich auf. Die Durchführung dieses Prozesses ist aufgrund der Nähe der elementaren chemischen Zusammensetzung von Organismen zur chemischen Zusammensetzung der Erdkruste möglich.
Pflanzen, die Photosynthese betreiben, schaffen inBiosphäre komplexe organische Moleküle mit einer großen Energieversorgung. Somit sammelt und transformiert lebende Materie die damit verbundene Strahlungsenergie der Sonne. Die Bewegung von Energie wird durch das ständige Wachstum und die Entwicklung des Organismus möglich. Die Reproduktionsrate ist, wie VI Vernadsky zu Recht glaubte, die Rate, mit der geochemische Energie in der Biosphäre übertragen wird.
Grenzen
Der Teil der Biosphäre, der derzeit enthältlebende Organismen werden üblicherweise als Neobiosphäre bezeichnet. Mit anderen Worten, modern. Und der Raum, in dem alte Organismen lebten, ist die Paläobiosphäre.
Die Gesamtmasse der Geosphären des Planeten beträgt ungefähr 2420Milliarden Tonnen. Dieser Wert ist das 200-fache der Masse der Atmosphäre. Wir können daher den Schluss ziehen, dass die Schicht lebender Materie in der Gesamtmasse der Geosphären vernachlässigbar ist.
Mögliche Reichweite und UmfangDie Anpassungsfähigkeit von Organismen bestimmt die "Allgegenwart des Lebens". Lebewesen ließen sich allmählich in den Meeren und Ozeanen nieder und ließen sich dann an Land nieder. Laut Wernadskij ändern sich jetzt die Zusammensetzung und die Grenzen der Biosphäre.
Es sollte beachtet werden, dass im Gegensatz zu anderen irdischenMuscheln, nur die Biosphäre kann als komplex angesehen werden. Es erfüllt auch die Funktion einer "Deckung" eines Lebewesens und ist der Lebensraum vieler Organismen, einschließlich des Menschen.
Die Grenzen der Biosphäre sind wie folgt definiert.Es umfasst die untere Atmosphäre, die obere Lithosphäre und die gesamte Hydrosphäre. Sowohl die Höhen der Atmosphäre, die durch Kälte und niedrigen Druck gekennzeichnet sind, als auch die Tiefen des Ozeans, in denen 12.000 Atmosphären erreicht werden können, sind Biosphären. Die Grenzen der Biosphäre sind aufgrund der sehr weiten Grenzen der Temperaturtoleranz von Organismen so weit.
Es ist zu beachten, dass es auch solche Bakterien gibtdie in einem Vakuum existieren kann. Die Grenzen der Anpassung an chemische Bedingungen sind ebenfalls sehr weit. Die Existenz von Organismen ist beispielsweise unter dem ständigen Einfluss ionisierender Strahlung real. Studien zeigen, dass einige Lebewesen so robust sind, dass ihre Fähigkeiten nach bestimmten Kriterien sogar außerhalb der Biosphäre liegen.
Die obere Grenze der Biosphäre
Leben in der Atmosphäre in verschiedenen Teilen des Planetenexistiert in verschiedenen Höhen. In den Zonen des Süd- und Nordpols beträgt dieser Wert 8 bis 10 km in der Nähe des Äquators (17 bis 18 km), in allen anderen Gebieten 20 bis 25 km. Somit ist nur die Troposphäre mit Leben gefüllt - der untere Teil der Atmosphäre
Die physikalische Grenze der Ausbreitung des Lebens in der Atmosphäre liegt an der unteren Grenze der Ozonschicht.
Hydrosphäre
Die Hydrosphäre besteht aus Ozeanen, Meeren, Seen,Flüsse und Eisplatten. Es gibt Leben in allen Tiefen. Die überwiegende Mehrheit der lebenden Organismen besetzte die Oberflächenschichten und das Küstengebiet. Aber auch in einer Tiefe von 11.022 m, in der tiefsten Senke des Weltozeans (Mariinsky), leben Einwohner. Die Neobiosphäre umfasst auch Sedimente, die einst der Lebensraum alter Kreaturen waren.
Die untere Grenze der Biosphäre
Wenn wir über die Lithosphäre sprechen, dann natürlich über den Bodenist die am dichtesten besiedelte Schicht, aber die Existenz des Lebens ist viel tiefer zu sehen - etwa 6-7 Kilometer unter der Erde. Dies gilt vor allem für tiefe Risse und Höhlen.
Organismen, die in der Biosphäre leben
Lebende Organismen werden in zwei Gruppen eingeteiltabhängig von der Methode zur Gewinnung der für das Leben notwendigen Energie: autotrophe und heterotrophe. Der Lebensraum der Vertreter beider Gruppen ist die Biosphäre. Die Grenzen der Biosphäre werden durch ihre Verteilung bestimmt.
Vertreter autotropher Organismen in ihrerEssen ist nicht mit anderen Lebewesen verbunden. Dazu benötigen sie Sonnenlicht oder die Energie chemischer Bindungen von Verbindungen anorganischen Ursprungs. Beide können als Energiequelle genutzt werden, während sie sich von Mineralien ernähren.
Autotrophe werden in zwei Untergruppen unterteilt.Dies sind Phototrophen (grün) und Chemotrophen (Bakterien). Ersteres kann nur im Bereich des Eindringens von Sonnenlicht existieren. Letztere sind jedoch aufgrund der Verwendung chemischer Verbindungen organischer Natur als Energiequelle weitaus weiter verbreitet.
Heterotrophe hingegen als QuellenEnergie und Ernährung erfordern organische Stoffe, die von anderen Organismen produziert werden. Das heißt, ohne die Vorarbeit von Autotrophen wäre ihre Existenz unmöglich. Tiere und Menschen gehören als Bewohner der Biosphäre zu heterotrophen Organismen.
"Filme des Lebens"
Die ungleichmäßige Verteilung des Lebens ist eine derwichtige Merkmale, die die Biosphäre charakterisieren. Die Grenzen der Biosphäre haben die geringste Lebensdichte. Das größte wird an den Verbindungsstellen von Lebensräumen beobachtet. Insgesamt ist die Verteilung des Lebens in der Biosphäre stark ungleichmäßig. VI. Vernadsky führte den Begriff „Filme des Lebens“ ein und beschrieb mit seiner Hilfe die am dichtesten besiedelten Gebiete der Biosphäre. Die Boden-Luft-Kontaktgrenze ist der erste dieser Filme, ihre Dicke reicht von 2 bis 3 cm. Die zweite wird durch die Luft-Boden-Kontaktzone dargestellt - den Küstenstreifen und die Auftriebszone. Die dritte wird durch die euphotische Zone des Ozeans (bis zu 200 m) dargestellt, d. H. Den Bereich des freien Eindringens des Sonnenstrahls.
Räumlich funktionale Organisation istein Mechanismus, der die "geologische Ewigkeit aller Lebewesen" gewährleistet. Der Mensch ist als Bewohner der Biosphäre zusammen mit anderen heterotrophen Organismen ein direkter Teilnehmer am Energiekreislauf, der das Leben auf der Erde sichert.
