Biosfera laikoma Žemės apvalkalu, kuriame gyvena gyvi organizmai, kurie aktyviai jį transformuoja savo gyvenimo metu.
Studijų istorija
Į mokslą įvedė biosferos, kaip gyvenimo srities, sampratąJeanas Baptiste'as de Lamarckas XIX amžiaus pirmoje pusėje. Tai buvo tas, kuris arčiausiai ją suprato. Bet patį terminą pasiūlė austrų mokslininkas Edwardas Suessas. Jis dirbo geologijos srityje ir biosferoje suprato visų organizmų visumą. Dabar tokia reikšmė yra įvesta į terminą „biota“. Suessas išdėstė savo hipotezes ir tyrimų rezultatus garsiame moksliniame darbe „Žemės veidas“, kuriame aprašė Alpių geologiją.
Buvo suformuluota moderni biosferos samprataRusijos mokslininkas geochemikas, turintis enciklopedinių žinių daugelyje mokslo šakų - Vladimiras Ivanovičius Vernadskis. Būdamas Maskvos universiteto mineralogijos profesoriumi, jis parašė puikų veikalą „Biosfera“, išleistą 1926 m. Šiame darbe jis pirmą kartą pateikė išsamų šio termino apibrėžimą.
V. M.Vernadskis teisingai manė, kad biosfera yra didelis koncentrinis Žemės regionas, kuris atlieka pagrindinės geocheminės jėgos vaidmenį. Taigi tai yra erdvė, kurioje gyvybė šiuo metu egzistuoja arba kada nors egzistavo, tai yra, biosferai būdingas gyvų organizmų ar jų gyvybinės veiklos produktų buvimas.
Medžiagų tipai biosferoje
VI Vernadsky nustatė keletą medžiagų rūšių, kurios yra biosferos pagrindas.
- Iš tikrųjų gyvoji medžiaga, kurią sudaro organizmų rinkinys.
- Biogeninė medžiaga, kuri susidaro organizmo gyvybinės veiklos metu ir lieka po jos. Mes kalbame apie atmosferos dujas, anglį, naftą ir kt.
- Inertinė medžiaga, kuri susidaro be organizmų įsikišimo.
- Bioinertinė medžiaga yra junginys, kuris yra gyvybinės organizmų veiklos kartu su abiogeniniais procesais rezultatas.
Biosferos ribos nustatomos atsižvelgiant į minėtų medžiagų derinio buvimą Žemės kriauklėse.
Gyvoji medžiaga biosferoje
Akivaizdu, kad pagrindiniai geocheminiai irenergetiniai procesai vyksta privalomai dalyvaujant gyvajai materijai. V.I.Vernadsky taip suformulavo jo sampratą. Gyvoji medžiaga - visi gyvi organizmai, egzistuojantys šiuo metu, sudarantys vieną visumą, išreikštą elementariąja chemine sudėtis, svoriu, energija.
Pagrindinis gyvosios materijos turtas yra josaktyvumas dėl ryšio su aplinka dėl nuolatinio biogeninio srauto. Srautas susidaro kvėpuojant, maitinantis, dauginantis. Šiame kontekste gyvybinė organizmų veikla gali būti laikoma galingu planetos pobūdžio geologiniu procesu.
Nuolatinė cheminių elementų migracija tarporganizmas ir aplinka abiem kryptimis vyksta nuolat. Šis procesas yra įmanomas dėl elementarios organizmų cheminės sudėties artumo prie žemės plutos cheminės sudėties.
Augalai, atliekantys fotosintezę, kuriabiosfera yra sudėtingos organinės molekulės, turinčios daug energijos. Taigi gyvoji materija kaupia ir transformuoja susijusią saulės spinduliavimo energiją. Energijos judėjimas tampa įmanomas dėl nuolatinio organizmo augimo ir vystymosi. Reprodukcijos greitis, kaip teisingai manė VI Vernadskis, yra geocheminės energijos perdavimo biosferoje greitis.
Sienos
Biosferos dalis, kurioje šiuo metu yragyvieji organizmai paprastai vadinami neobiosfera. Kitaip tariant, moderni. Erdvė, buvusi senovės organizmų buveinė, yra paleobiosfera.
Bendra planetos geosferų masė yra maždaug 2420milijardas tonų. Ši vertė yra 200 kartų didesnė už atmosferos masę. Taigi galime daryti išvadą, kad gyvosios medžiagos sluoksnis bendroje geosferų masėje yra nereikšmingas.
Potencialus diapazonas ir taikymo sritisorganizmų prisitaikymas lemia „gyvenimo visur“. Gyvos būtybės pamažu apsigyveno jūrose ir vandenynuose, paskui apsigyveno sausumoje. Pasak Vernadskio, biosferos sudėtis ir ribos dabar keičiasi.
Reikėtų pažymėti, kad, skirtingai nuo kitų žemiškųkriauklėmis, sudėtinga gali būti laikoma tik biosfera. Jis taip pat atlieka gyvosios būtybės „dangos“ funkciją ir yra daugelio organizmų, įskaitant žmones, buveinė.
Biosferos ribos apibrėžiamos taip.Ji apima apatinę atmosferą, viršutinę litosferą ir visą hidrosferą. O atmosferos aukštumas, kuriam būdingas šaltis, žemas slėgis, ir vandenyno gelmės, kuriose slėgis gali siekti 12 000 atmosferų - visa tai yra biosfera. Biosferos ribos yra tokios plačios dėl labai plačių organizmų temperatūros toleravimo ribų.
Reikėtų pažymėti, kad yra ir tokių bakterijųkurie gali egzistuoti vakuume. Prisitaikymo prie cheminių sąlygų ribos taip pat yra labai plačios. Organizmų egzistavimas yra tikras, pavyzdžiui, esant nuolatinei jonizuojančiosios spinduliuotės įtakai. Tyrimai rodo, kad kai kurie gyvi daiktai yra tokie atsparūs, kad pagal tam tikrus kriterijus jų galimybės yra net už biosferos ribų.
Viršutinė biosferos riba
Gyvenimas atmosferoje skirtingose planetos vietoseegzistuoja skirtinguose aukščiuose. Pietų ir Šiaurės ašigalių zonose ši vertė yra 8-10 km, šalia pusiaujo - 17-18 km, virš visų kitų teritorijų - 20-25 km. Taigi gyvybe alsuoja tik troposfera - apatinė atmosferos dalis
Fizinė gyvybės plitimo atmosferoje riba yra ties apatine ozono sluoksnio riba.
Hidrosfera
Hidrosferą sudaro vandenynai, jūros, ežerai,upės ir ledo dangos. Gyvenimas yra visose gelmėse. Didžioji dauguma gyvųjų organizmų užėmė paviršinius sluoksnius ir pakrantės zoną. Tačiau net ir 11 022 m gylyje, giliausioje Pasaulio vandenyno įduboje (Mariinsky), yra gyventojų. Neobiosferoje taip pat yra nuosėdų, kurios kadaise buvo senovės būtybių buveinė.
Apatinė biosferos riba
Jei kalbėsime apie litosferą, tai dirvožemis, žinoma,yra tankiausiai apgyvendintas jos sluoksnis, tačiau gyvybės egzistavimas matomas daug giliau - apie 6–7 kilometrus po žeme. Tai pirmiausia taikoma giliems įtrūkimams ir urvams.
Organizmai, kurie gyvena biosferoje
Gyvi organizmai yra suskirstyti į dvi grupespriklausomai nuo gyvybei reikalingos energijos gavimo būdo: autotrofinės ir heterotrofinės. Abiejų grupių atstovų buveinė yra biosfera. Biosferos ribas lemia jų pasiskirstymas.
Juose autotrofinių organizmų atstovaimaistas nėra susijęs su jokiais kitais gyvais daiktais. Tam jiems reikia saulės šviesos ar neorganinės kilmės junginių cheminių ryšių energijos. Abu jie gali būti naudojami kaip energijos šaltinis, o maistingumą jie gauna iš mineralų.
Autotrofai yra suskirstyti į du pogrupius.Tai fototrofai (žali) ir chemotrofai (bakterijos). Pirmieji sugeba egzistuoti tik saulės prasiskverbimo srityje. Tačiau pastarieji dėl organinių gamtos cheminių junginių naudojimo kaip energijos šaltinio yra daug labiau paplitę.
Kita vertus, heterotrofai yra šaltiniaienergijai ir mitybai reikalingos organinės medžiagos, kurias gamina kiti organizmai. Tai yra, kad be išankstinio autotrofų darbo jų egzistavimas būtų neįmanomas. Gyvūnai ir žmonės, kaip biosferos gyventojai, yra heterotrofiniai organizmai.
„Gyvenimo filmai“
Netolygus gyvenimo pasiskirstymas yra vienas išsvarbios savybės, apibūdinančios biosferą. Biosferos ribos turi mažiausią gyvenimo tankį. Didžiausias pastebimas buveinių sandūrose. Apskritai gyvenimo biosferoje pasiskirstymas yra labai nevienodas. VI Vernadskis pristatė terminą „Gyvenimo filmai“, su jo pagalba apibūdindamas tankiausiai apgyvendintas biosferos sritis. Dirvožemio ir oro sąlyčio riba yra pirmoji iš šių plėvelių, jos storis svyruoja nuo 2 iki 3 cm, antrąją - oro ir dirvožemio kontakto zona - pakrantės juosta ir aukštupio zona. Trečiąjį vaizduoja eufotinė vandenyno zona (iki 200 m), t. Y. Laisvo saulės spindulio prasiskverbimo plotas.
Erdviškai funkcinė organizacija yramechanizmas, užtikrinantis „geologinę visų gyvų būtybių amžinybę“. Žmogus, kaip biosferos gyventojas, kartu su kitais heterotrofiniais organizmais yra tiesioginis energijos ciklo, užtikrinančio gyvybę Žemėje, dalyvis.
