De biosfeer wordt beschouwd als de schil van de aarde, bewoond door levende organismen, die deze actief transformeren in het proces van hun leven.
Bestudeer geschiedenis
Introduceerde het concept van de biosfeer als een veld van leven in de wetenschapJean Baptiste de Lamarck in de eerste helft van de 19e eeuw. Hij was het die haar het dichtst begreep. Maar de term zelf werd voorgesteld door de Oostenrijkse wetenschapper Edward Suess. Hij werkte op het gebied van de geologie en begreep de biosfeer als de totaliteit van alle organismen. Nu wordt deze betekenis in de term "biota" gezet. Suess schetste zijn hypothesen en onderzoeksresultaten in het beroemde wetenschappelijke werk "Face of the Earth", waarin hij de geologie van de Alpen beschreef.
Het moderne concept van de biosfeer werd geformuleerdRussische wetenschapper-geochemicus met encyclopedische kennis in vele takken van wetenschap - Vladimir Ivanovich Vernadsky. Als hoogleraar mineralogie aan de Universiteit van Moskou werd hij de auteur van het grote werk "Biosphere", gepubliceerd in 1926. Het was in dit werk dat hij voor het eerst een gedetailleerde definitie van deze term gaf.
V. M.Vernadsky geloofde terecht dat de biosfeer een groot concentrisch gebied van de aarde is, dat de rol speelt van de belangrijkste geochemische kracht. Het is dus een ruimte waarin leven momenteel bestaat of ooit heeft bestaan, dat wil zeggen dat de biosfeer wordt gekenmerkt door de aanwezigheid van levende organismen of de producten van hun vitale activiteit.
Soorten stoffen in de biosfeer
VI Vernadsky identificeerde verschillende soorten stoffen die de basis vormen van de biosfeer.
- Eigenlijk levende substantie, die wordt gevormd door een reeks organismen.
- Een biogene stof die wordt gevormd tijdens en blijft na het leven van organismen. We hebben het over gassen uit de atmosfeer, steenkool, olie en andere.
- Een inerte stof die wordt gevormd zonder tussenkomst van organismen.
- Bio-inerte stof is een verbinding die het resultaat is van de vitale activiteit van organismen in combinatie met abiogene processen.
De grenzen van de biosfeer worden bepaald in overeenstemming met de aanwezigheid van een combinatie van bovenstaande stoffen in de schillen van de aarde.
Levende materie in de biosfeer
Het is duidelijk dat de belangrijkste geochemische enenergetische processen gaan door met de verplichte deelname van levende materie. V.I. Vernadsky formuleerde het concept van hem op deze manier. Levende materie - alle levende organismen die op dit moment bestaan, die een enkel aggregaat vormen, dat wordt uitgedrukt in elementaire chemische samenstelling, gewicht, energie.
De belangrijkste eigenschap van levende materie is haaractiviteit vanwege de verbinding met de omgeving door een constante biogene stroom. De stroom wordt gevormd door ademhaling, voeding, voortplanting. In deze context kan de vitale activiteit van organismen worden beschouwd als een krachtig geologisch proces van planetaire aard.
Permanente migraties van chemische elementen tussenorganisme en omgeving in beide richtingen komen continu voor. De implementatie van dit proces is mogelijk vanwege de nabijheid van de elementaire chemische samenstelling van organismen tot de chemische samenstelling van de aardkorst.
Planten, die fotosynthese uitvoeren, creëren inbiosfeer complexe organische moleculen met een grote energievoorziening. Zo hoopt levende materie zich op en transformeert deze de bijbehorende stralingsenergie van de zon. De overdracht van energie wordt mogelijk door de constante groei en ontwikkeling van het organisme. De snelheid van voortplanting, zoals VI Vernadsky terecht geloofde, is de snelheid waarmee geochemische energie wordt overgedragen in de biosfeer.
Grenzen
Het deel van de biosfeer dat momenteel bevatlevende organismen worden meestal de neobiosfeer genoemd. Met andere woorden, modern. En de ruimte die de habitat was van oude organismen is de paleobiosfeer.
De totale massa van de geosferen van de planeet is ongeveer 2420miljard ton. Deze waarde is 200 keer de massa van de atmosfeer. We kunnen dus concluderen dat de laag levende materie in de totale massa van de geosferen verwaarloosbaar is.
Potentieel bereik en bereikhet aanpassingsvermogen van organismen bepaalt de 'alomtegenwoordigheid van het leven'. Levende wezens vestigden zich geleidelijk in de zeeën en oceanen en vestigden zich vervolgens op het land. Volgens Vernadsky veranderen de samenstelling en de grenzen van de biosfeer nu.
Opgemerkt moet worden dat, in tegenstelling tot andere aardseschelpen, alleen de biosfeer kan als complex worden beschouwd. Het vervult ook de functie van een "bedekking" van een levend wezen en is de habitat van vele organismen, waaronder de mens.
De grenzen van de biosfeer worden als volgt gedefinieerd.Het omvat de lagere atmosfeer, de bovenste lithosfeer en de gehele hydrosfeer. Zowel de hoogte van de atmosfeer, gekenmerkt door kou, lage druk, als de diepten van de oceaan, de druk die 12.000 atmosfeer kan bereiken, zijn allemaal biosfeer. De grenzen van de biosfeer zijn zo breed vanwege de zeer brede grenzen van de temperatuurtolerantie van organismen.
Opgemerkt moet worden dat er ook dergelijke bacteriën zijndie in een vacuüm kan bestaan. De grenzen van aanpassing aan chemische omstandigheden zijn ook erg breed. Het bestaan van organismen is reëel, bijvoorbeeld onder constante invloed van ioniserende straling. Studies tonen aan dat sommige levende wezens zo winterhard zijn dat hun capaciteiten, volgens sommige criteria, zelfs buiten de biosfeer liggen.
De bovengrens van de biosfeer
Leven in de atmosfeer in verschillende delen van de planeetbestaat op verschillende hoogtes. In de zones van de Zuid- en Noordpool is deze waarde 8-10 km, nabij de evenaar - 17-18 km, over alle andere territoria - 20-25 km. Dus alleen de troposfeer is gevuld met leven - het onderste deel van de atmosfeer
De fysieke grens van de verspreiding van leven in de atmosfeer ligt aan de ondergrens van de ozonlaag.
Hydrosfeer
De hydrosfeer wordt gevormd door oceanen, zeeën, meren,rivieren en ijskappen. Er is leven op alle diepten. De overgrote meerderheid van levende organismen bezet de oppervlaktelagen en het kustgebied. Maar zelfs op een diepte van 11.022 m, in de diepste depressie van de Wereldoceaan (Mariinsky), zijn er inwoners. De neobiosfeer omvat ook sedimenten die ooit de habitat waren van oude wezens.
De ondergrens van de biosfeer
Als we het hebben over de lithosfeer, dan is de bodem natuurlijkis de meest dichtbevolkte laag, maar het bestaan van leven wordt veel dieper gezien - ongeveer 6-7 kilometer onder de grond. Dit geldt vooral voor diepe scheuren en grotten.
Organismen die de biosfeer bewonen
Levende organismen zijn onderverdeeld in twee groepen inafhankelijk van de methode om de energie te verkrijgen die nodig is voor het leven: autotroof en heterotroof. De habitat van vertegenwoordigers van beide groepen is de biosfeer. De grenzen van de biosfeer worden bepaald door hun verspreiding.
Vertegenwoordigers van autotrofe organismen in hunvoedsel wordt niet geassocieerd met andere levende wezens. Hiervoor hebben ze zonlicht nodig of de energie van chemische bindingen van verbindingen van anorganische oorsprong. Beiden kunnen worden gebruikt als energiebron, terwijl ze voeding krijgen uit mineralen.
Autotrofen zijn onderverdeeld in twee subgroepen.Dit zijn fototrofen (groen) en chemotrofen (bacteriën). De eerste kunnen alleen bestaan op het gebied van penetratie van zonlicht. Maar de laatste, vanwege het gebruik van chemische verbindingen van organische aard als energiebron, zijn veel wijdverspreider.
Heterotrofen daarentegen als bronnenvoor energie en voeding is organisch materiaal nodig dat door andere organismen wordt geproduceerd. Dat wil zeggen, zonder het voorbereidende werk van autotrofen zou hun bestaan onmogelijk zijn. Dieren en mensen behoren als bewoner van de biosfeer tot heterotrofe organismen.
"Films of Life"
De ongelijke verdeling van het leven is een van debelangrijke kenmerken die de biosfeer kenmerken. De grenzen van de biosfeer hebben de minste dichtheid van leven. Het grootste wordt waargenomen op de kruispunten van habitats. Over het algemeen is de verdeling van het leven in de biosfeer sterk ongelijk. VI Vernadsky introduceerde de term "Films of Life", waarmee hij de meest dichtbevolkte gebieden van de biosfeer beschreef. De grens tussen bodem en lucht is de eerste van deze films, de dikte varieert van 2 tot 3 cm. De tweede wordt weergegeven door de contactzone lucht-bodem - de kuststrook en de opwellingzone. De derde wordt vertegenwoordigd door de eufotische zone van de oceaan (tot 200 m), d.w.z. het gebied van vrije penetratie van de zonnestraal.
Ruimtelijk functionele organisatie iseen mechanisme dat de "geologische eeuwigheid van alle levende wezens" verzekert. De mens neemt als bewoner van de biosfeer, samen met andere heterotrofe organismen, rechtstreeks deel aan de energiecyclus die het leven op aarde verzekert.
