La biosphère est considérée comme la coquille de la Terre, habitée par des organismes vivants, qui la transforment activement au cours de leur vie.
Histoire de l'étude
Introduit le concept de la biosphère en tant que domaine de la vie dans la scienceJean Baptiste de Lamarck dans la première moitié du XIXe siècle. C'était lui qui était le plus proche de la comprendre. Mais le terme lui-même a été proposé par le scientifique autrichien Edward Suess. Il a travaillé dans le domaine de la géologie et a compris par la biosphère la totalité de tous les organismes. Maintenant, un tel sens est mis dans le terme «biote». Suess exposa ses hypothèses et ses résultats de recherche dans le célèbre ouvrage scientifique «Face of the Earth», dans lequel il décrivit la géologie des Alpes.
Le concept moderne de la biosphère a été formuléGéochimiste scientifique russe avec des connaissances encyclopédiques dans de nombreuses branches de la science - Vladimir Ivanovich Vernadsky. En tant que professeur de minéralogie à l'Université de Moscou, il devient l'auteur du grand ouvrage "Biosphère", publié en 1926. C'est dans cet ouvrage qu'il a d'abord donné une définition détaillée de ce terme.
V. M. Vernadsky croyait à juste titre que la biosphère est une grande région concentrique de la Terre, qui joue le rôle de la principale force géochimique. Ainsi, c'est l'espace dans lequel la vie existe au moment ou a existé, c'est-à-dire que la biosphère est caractérisée par la présence d'organismes vivants ou de produits de leur activité vitale.
Types de substances dans la biosphère
V. I. Vernadsky a identifié plusieurs types de substances qui forment la base de la biosphère.
- Matière réellement vivante, formée d'un ensemble d'organismes.
- Une substance biogène qui se forme pendant et reste après la vie des organismes. Nous parlons des gaz de l'atmosphère, du charbon, du pétrole et autres.
- Une substance inerte qui se forme sans l'intervention d'organismes.
- La substance Bioinert est un composé résultant de l'activité vitale des organismes en conjonction avec des processus abiogéniques.
Les limites de la biosphère sont déterminées en fonction de la présence d'une combinaison des substances ci-dessus dans les coquilles de la Terre.
Matière vivante dans la biosphère
Il est évident que les principaux géochimiques etles processus énergétiques ont lieu avec la participation obligatoire de la matière vivante. V.I. Vernadsky a formulé le concept de lui de cette manière. Matière vivante - tous les organismes vivants qui existent en ce moment, constituant un seul agrégat, qui est exprimé en composition chimique élémentaire, poids, énergie.
La principale propriété de la matière vivante est saactivité due à la connexion avec l'environnement par un flux biogénique constant. Le courant est formé par la respiration, l'alimentation, la reproduction. Dans ce contexte, l'activité vitale des organismes peut être considérée comme un processus géologique puissant de nature planétaire.
Migrations permanentes d'éléments chimiques entrel'organisme et l'environnement dans les deux sens se produisent en continu. La mise en œuvre de ce procédé est possible du fait de la proximité de la composition chimique élémentaire des organismes avec la composition chimique de la croûte terrestre.
Les plantes, réalisant la photosynthèse, créent dansmolécules organiques complexes de biosphère avec une grande quantité d'énergie. Ainsi, la matière vivante accumule et transforme l'énergie radiante associée du Soleil. Le transfert d'énergie devient possible grâce à la croissance et au développement constants de l'organisme. Le taux de reproduction, comme VI Vernadsky le croyait à juste titre, est le taux auquel l'énergie géochimique est transférée dans la biosphère.
Limites
La partie de la biosphère qui contient actuellementles organismes vivants sont généralement appelés la néobiosphère. En d'autres termes, moderne. Et l'espace qui était l'habitat des organismes anciens est la paléobiosphère.
La masse totale des géosphères de la planète est d'environ 2420milliards de tonnes. Cette valeur est 200 fois la masse de l'atmosphère. Ainsi, nous pouvons conclure que la couche de matière vivante dans la masse totale des géosphères est négligeable.
Portée et portée potentiellesl'adaptabilité des organismes détermine «l'ubiquité de la vie». Les créatures vivantes se sont progressivement installées dans les mers et les océans, puis se sont installées sur terre. Selon Vernadsky, la composition et les limites de la biosphère sont en train de changer.
Il convient de noter que, contrairement aux autrescoquillages, seule la biosphère peut être considérée comme complexe. Il remplit également la fonction de «couverture» d'une entité vivante et est l'habitat de nombreux organismes, dont l'homme.
Les limites de la biosphère sont définies comme suit. Il comprend la basse atmosphère, la lithosphère supérieure et toute l'hydrosphère. Les hauteurs de l'atmosphère, caractérisées par le froid et la basse pression, et les profondeurs de l'océan, dont la pression peut atteindre 12 000 atmosphères, sont toutes de la biosphère. Les limites de la biosphère sont si larges en raison des limites très larges de la tolérance à la température des organismes.
Il convient de noter qu'il existe également de telles bactériesqui peut exister dans le vide. Les limites de l'adaptation aux conditions chimiques sont également très larges. L'existence d'organismes est réelle, par exemple, sous l'influence constante des rayonnements ionisants. Des études montrent que certains êtres vivants sont si résistants que, selon certains critères, leurs capacités sont même en dehors de la biosphère.
La limite supérieure de la biosphère
La vie dans l'atmosphère dans différentes parties de la planèteexiste à différentes hauteurs. Dans les zones des pôles Sud et Nord, cette valeur est de 8-10 km, près de l'équateur - 17-18 km, sur tous les autres territoires - 20-25 km. Ainsi, seule la troposphère est remplie de vie - la partie inférieure de l'atmosphère
La limite physique de la propagation de la vie dans l'atmosphère se situe à la limite inférieure de la couche d'ozone.
Hydrosphère
L'hydrosphère est formée par les océans, les mers, les lacs,rivières et calottes glaciaires. Il y a de la vie à toutes les profondeurs. La très grande majorité des organismes vivants occupait les couches superficielles et la zone côtière. Mais même à 11 022 m de profondeur, dans la dépression la plus profonde de l'océan mondial (Mariinsky), il y a des habitants. La néobiosphère comprend également des sédiments qui étaient autrefois l'habitat d'anciennes créatures.
La limite inférieure de la biosphère
Si nous parlons de lithosphère, alors le sol, bien sûr,est sa couche la plus densément peuplée, mais l'existence de la vie est vue beaucoup plus profondément - environ 6-7 kilomètres sous terre. Cela s'applique principalement aux fissures profondes et aux grottes.
Organismes qui habitent la biosphère
Les organismes vivants sont divisés en deux groupes enselon la méthode d'obtention de l'énergie nécessaire à la vie: autotrophes et hétérotrophes. L'habitat des représentants des deux groupes est la biosphère. Les limites de la biosphère sont déterminées par leur distribution.
Représentants d'organismes autotrophes dans leurla nourriture n'est associée à aucun autre être vivant. Pour cela, ils ont besoin de la lumière du soleil ou de l'énergie des liaisons chimiques de composés d'origine inorganique. Les deux peuvent être utilisés comme source d'énergie, tandis qu'ils reçoivent une nutrition à partir de minéraux.
Les autotrophes sont divisés en deux sous-groupes. Ce sont des phototrophes (verts) et des chimiotrophes (bactéries). Les premiers ne peuvent exister que dans la zone de pénétration de la lumière du soleil. Mais ces derniers, du fait de l'utilisation de composés chimiques de nature organique comme source d'énergie, sont beaucoup plus répandus.
Les hétérotrophes, en revanche, comme sourcesl'énergie et la nutrition nécessitent de la matière organique produite par d'autres organismes. Autrement dit, sans le travail préliminaire des autotrophes, leur existence serait impossible. Les animaux et les humains, en tant qu'habitant de la biosphère, appartiennent à des organismes hétérotrophes.
"Films de la vie"
La répartition inégale de la vie est l'une descaractéristiques importantes qui caractérisent la biosphère. Les limites de la biosphère ont la moindre densité de vie. Le plus grand est observé aux jonctions des habitats. Dans l'ensemble, la distribution de la vie dans la biosphère est très inégale. VI Vernadsky a introduit le terme "Films de Vie", décrivant avec son aide les zones les plus densément peuplées de la biosphère. La limite de contact sol-air est la première de ces couches, son épaisseur varie de 2 à 3 cm, la seconde est représentée par la zone de contact air-sol - la bande côtière et la zone de remontée d'eau. Le troisième est représenté par la zone euphotique de l'océan (jusqu'à 200 m), c'est-à-dire la zone de libre pénétration du rayon solaire.
L'organisation spatialement fonctionnelle estun mécanisme qui assure «l'éternité géologique de tous les êtres vivants». L'homme, en tant qu'habitant de la biosphère, avec d'autres organismes hétérotrophes, participe directement au cycle énergétique qui assure la vie sur Terre.
