Biyosfer: biyosferin sınırları. Biyosferin bileşimi ve sınırları. Biyosferin üst sınırı

Biyosfer, canlı organizmaların yaşadığı ve yaşamları boyunca onu aktif olarak dönüştüren Dünya'nın kabuğu olarak kabul edilir.

Çalışma geçmişi

Yaşam alanı olarak biyosfer kavramını bilime tanıttı19. yüzyılın ilk yarısında Jean Baptiste de Lamarck. Onu anlamaya en çok yaklaşan oydu. Ancak terimin kendisi Avusturyalı bilim adamı Edward Suess tarafından önerildi. Jeoloji alanında çalıştı ve biyosferi tüm organizmaların toplamı olarak anladı. Şimdi bu anlam "biota" terimine giriliyor. Suess, hipotezlerini ve araştırma sonuçlarını, Alpler'in jeolojisini anlattığı ünlü bilimsel çalışması "Dünyanın Yüzü" nde ortaya koydu.

Modern biyosfer kavramı formüle edildiPek çok bilim dalında ansiklopedik bilgiye sahip Rus bilim adamı jeokimyacı - Vladimir Ivanovich Vernadsky. Moskova Üniversitesi'nde bir mineraloji profesörü olarak, 1926'da yayınlanan harika Biosphere eserinin yazarı oldu. Bu çalışmada, bu terimin ayrıntılı bir tanımını ilk kez verdi.

V. M.Vernadsky, haklı olarak biyosferin, ana jeokimyasal kuvvetin rolünü oynayan, Dünya'nın büyük bir eşmerkezli bölgesi olduğuna inanıyordu. Bu nedenle, şu anda yaşamın var olduğu veya şimdiye kadar var olduğu alandır, yani biyosfer, canlı organizmaların veya onların yaşamsal faaliyetlerinin ürünleriyle karakterize edilir.

Biyosferdeki madde türleri

VI Vernadsky, biyosferin temelini oluşturan birkaç madde türü tanımladı.

1. Bir dizi organizmanın oluşturduğu aslında canlı madde.
2. Organizmaların yaşamı sırasında oluşan ve sonrasında kalan biyojenik bir maddedir. Atmosfer, kömür, petrol ve diğerlerinin gazlarından bahsediyoruz.
3. Organizmaların müdahalesi olmadan oluşan inert bir madde.
4. Bioinert madde, abiyojenik süreçlerle bağlantılı olarak organizmaların yaşamsal faaliyetlerinden kaynaklanan bir bileşiktir.

Biyosferin sınırları, Dünya'nın kabuklarında yukarıdaki maddelerin bir kombinasyonunun varlığına göre belirlenir.

Biyosferdeki canlı madde

Ana jeokimyasal veenerjik süreçler, canlı maddenin zorunlu katılımıyla ilerler. V.I. Vernadsky, onun konseptini bu şekilde formüle etti. Canlı madde - şu anda var olan, temel kimyasal bileşim, ağırlık, enerji ile ifade edilen tek bir toplam oluşturan tüm canlı organizmalar.

Canlı maddenin temel özelliği,sabit bir biyojenik akışla çevre ile bağlantı nedeniyle faaliyet. Akarsu nefes alma, beslenme, üreme yoluyla oluşur. Bu bağlamda, organizmaların hayati faaliyeti, gezegensel bir doğanın güçlü bir jeolojik süreci olarak düşünülebilir.

Kimyasal elementlerin kalıcı göçleriher iki yönde de organizma ve çevre sürekli meydana gelir. Bu işlemin uygulanması, organizmaların temel kimyasal bileşiminin yer kabuğunun kimyasal bileşimine yakınlığı nedeniyle mümkündür.

Fotosentez yapan bitkiler,biyosfer karmaşık organik moleküller, büyük bir enerji kaynağı. Böylece canlı madde, Güneş'in ilgili ışıma enerjisini biriktirir ve dönüştürür. Organizmanın sürekli büyümesi ve gelişmesi nedeniyle enerji transferi mümkün hale gelir. VI Vernadsky'nin haklı olarak inandığı gibi, üreme oranı, biyosferde jeokimyasal enerjinin aktarılma hızıdır.

Sınırlar

Biyosferin şu anda içeren kısmıcanlı organizmalara genellikle neobiyosfer denir. Başka bir deyişle, modern. Ve eski organizmaların yaşam alanı olan alan, paleobiyosferdir.

Gezegenin jeosferlerinin toplam kütlesi yaklaşık 2420milyar ton. Bu değer atmosferin kütlesinin 200 katıdır. Böylece, toplam jeosfer kütlesindeki canlı madde katmanının ihmal edilebilir olduğu sonucuna varabiliriz.

Potansiyel Aralık ve Kapsamorganizmaların uyarlanabilirliği, "yaşamın her yerde bulunmasını" belirler. Canlılar yavaş yavaş denizlere ve okyanuslara yerleştikten sonra karaya yerleştiler. Vernadsky'ye göre, biyosferin bileşimi ve sınırları artık değişiyor.

Diğer dünyevi aksine, not edilmelidir kikabuklar, sadece biyosfer karmaşık kabul edilebilir. Aynı zamanda canlı bir varlıktan bir "örtü" işlevi görür ve insan dahil birçok organizmanın yaşam alanıdır.

Biyosferin sınırları aşağıdaki şekilde tanımlanmıştır.Alt atmosferi, üst litosferi ve tüm hidrosferi içerir. Hem soğuk, düşük basınç ile karakterize olan atmosfer yükseklikleri hem de basıncın 12.000 atmosfere ulaşabilen okyanus derinlikleri, hepsi biyosferdir. Biyosferin sınırları, organizmaların sıcaklık toleransının çok geniş sınırları nedeniyle çok geniştir.

Bu tür bakterilerin de olduğuna dikkat edilmelidir.bir boşlukta var olabilir. Kimyasal koşullara adaptasyon sınırları da çok geniştir. Organizmaların varlığı, örneğin iyonlaştırıcı radyasyonun sürekli etkisi altında gerçektir. Araştırmalar, bazı canlıların o kadar dayanıklı olduğunu ve bazı kriterlere göre yeteneklerinin biyosfer dışında bile olduğunu gösteriyor.

Listelenen ana koşullara ek olarak, organizmaların yaşamı, atomların biyojenik akımının sabitliğinden kaynaklanmaktadır.

Biyosferin üst sınırı

Gezegenin farklı yerlerinde atmosferde yaşamfarklı yüksekliklerde mevcuttur. Güney ve Kuzey Kutup bölgelerinde, bu değer 8-10 km, ekvator yakınında - 17-18 km, diğer tüm bölgelerde - 20-25 km'dir. Böylece, sadece troposfer yaşamla doludur - atmosferin alt kısmı

Atmosferdeki yaşamın yayılmasının fiziksel sınırı, ozon tabakasının alt sınırındadır.

hidrosfer

Hidrosfer okyanuslar, denizler, göller tarafından oluşturulur.nehirler ve buz tabakaları. Her derinlikte hayat var. Canlı organizmaların ezici çoğunluğu yüzey katmanlarını ve kıyı alanını işgal etti. Ancak Dünya Okyanusunun (Mariinsky) en derin depresyonunda 11.022 m derinlikte bile sakinler var. Neobiyosfer, bir zamanlar eski yaratıkların yaşam alanı olan tortuları da içerir.

Biyosferin alt sınırı

Litosfer hakkında konuşursak, o zaman toprak, elbette,en yoğun nüfuslu tabakasıdır, ancak yaşamın varlığı çok daha derin görülmektedir - yaklaşık 6-7 kilometre yeraltında. Bu öncelikle derin çatlaklar ve mağaralar için geçerlidir.

Biyosferde yaşayan organizmalar

Canlı organizmalar iki gruba ayrılır:yaşam için gerekli enerjiyi elde etme yöntemine bağlı olarak: ototrofik ve heterotrofik. Her iki grubun temsilcilerinin yaşam alanı biyosferdir. Biyosferin sınırları, dağılımlarına göre belirlenir.

Ototrofik organizmaların temsilcileribesin başka hiçbir canlıyla ilişkilendirilmez. Bunun için güneş ışığına veya inorganik kökenli bileşiklerin kimyasal bağlarının enerjisine ihtiyaç duyarlar. Her ikisi de minerallerden besin alırken enerji kaynağı olarak kullanılabilir.

Ototroflar iki alt gruba ayrılır.Bunlar fototroflar (yeşil) ve kemotroflardır (bakteriler). İlki yalnızca güneş ışığının nüfuz ettiği alanda var olabilir. Ancak organik yapıdaki kimyasal bileşiklerin bir enerji kaynağı olarak kullanılması nedeniyle ikincisi çok daha yaygındır.

Öte yandan, kaynak olarak heterotroflarenerji ve beslenme, diğer organizmalar tarafından üretilen organik maddeyi gerektirir. Yani, ototrofların ön çalışması olmadan, varlıkları imkansız olurdu. Biyosferin bir sakini olarak hayvanlar ve insanlar heterotrofik organizmalara aittir.

"Hayat Filmleri"

Hayatın dengesiz dağılımı,biyosferi karakterize eden önemli özellikler. Biyosferin sınırları en az yaşam yoğunluğuna sahiptir. En büyüğü habitatların kavşak noktalarında görülür. Genel olarak, biyosferdeki yaşam dağılımı keskin bir şekilde düzensizdir. VI Vernadsky, biyosferin en yoğun nüfuslu bölgelerini yardımlarıyla tanımlayan “Films of Life” terimini tanıttı. Toprak-hava temas sınırı, bu filmlerin ilkidir, kalınlığı 2 ila 3 cm arasında değişir, ikincisi, hava-toprak temas bölgesi - kıyı şeridi ve yükselme bölgesi ile temsil edilir. Üçüncüsü, okyanusun öfotik bölgesi (200 m'ye kadar), yani güneş ışınının serbest nüfuz alanı ile temsil edilir.

Böylece, "Dünya'nın yüzünü" dönüştüren yaşam, "biyosfer" kavramıyla ayrılmaz bir şekilde bağlantılıdır. Biyosferin sınırları, yaşamın sınırlarıdır.

Mekansal olarak işlevsel organizasyon"tüm canlıların jeolojik sonsuzluğunu" garanti eden bir mekanizma. İnsan, biyosferin bir sakini olarak, diğer heterotrofik organizmalarla birlikte, Dünya'da yaşamı garanti eden enerji döngüsünün doğrudan bir katılımcısıdır.