Біосфери

Біосфера (від грецького bios – життя, sphaira – сфера) – оболонка планети Земля, в якій присутня життя. Розвиток терміна «біосфера» пов’язане з англійським геологом Едуардом Зюсс і російським вченим В. І. Вернадським. Біосфера, разом з літосферою, гідросферою і атмосферою формує чотири основні оболонки Землі.

Зміст:
1 Походження терміна «біосфера»
2 Межі біосфери
3 Структура біосфери
4 Походження біосфери
5 Роль фотосинтезу в розвитку життя
6 Фактори що впливають на біосферу
7 Біосферні заповідники
8 Позаземні біосфери

Походження терміна «біосфера»
Термін «біосфера» першим придумав геолог Едуард Зюсс в 1875 році для позначення простору на поверхні Землі, де існує життя. Більш повне визначення поняття «біосфера» було запропоновано В. І. Вернадським. Він став першим, хто відвів життя чільну роль трансформирующей сили нашої планети, беручи до уваги життєдіяльність організмів як в сьогоденні, так і минулого. Геохіміки розкривають термін «біосфера» як загальна сума живих організмів ( «біомаса» або «біота», як називають біологи та екологи).

межі біосфери

Кожну частину планети, від полярних льодів до екватора, населяють живі організми. Останні досягнення в галузі мікробіології показали, що мікроорганізми живуть глибоко під земною поверхнею і можливо їх загальна біомаса перевищує біомасу всього тваринного і рослинного світу на поверхні Землі.
В даний час фактичні межі біосфери виміряти неможливо. Як правило, більшість видів птиці літають на висотах 650 – 1800 метрів, а риби були виявлені на глибині – до 8372 метрів в океанічному жолоб Пуерто-Ріко. Але також є більш екстремальні приклади життя на планеті. Африканський сип, або гриф Рюппеля був помічений на висоті понад 11000 метрів, гірські гуси зазвичай мігрують на висоті не менше 8300 метрів, дикі яки живуть в гірських районах Тибету на висоті близько 3200 – 5400 метрів над рівнем моря, а гірські козли живуть на висотах до 3000 метрів.

Мікроскопічні організми здатні жити в більш екстремальних умовах і якщо брати їх до уваги, то товщина біосфери набагато більше, ніж ми собі уявляли. Деякі мікроорганізми були виявлені у верхніх шарах атмосфери Землі на висоті 41 км. Навряд чи мікроби є активними на таких висотах, де температура і тиск повітря є надзвичайно незначними, а ультрафіолетове випромінювання дуже інтенсивним. Швидше за все, вони були доставлені в верхні шари атмосфери вітрами або виверженням вулканів. Також одноклітинні форми життя були знайдені в найглибшій частині Маріанської западини на глибині 11034 метрів.

Незважаючи на всі перераховані вище приклади крайнощів існування життя, в загальному шар біосфери Землі настільки тонкий, що його можна порівняти з шкіркою яблука.

структура біосфери

Біосфера організована в ієрархічну структуру, в якій окремі організми утворюють популяції. Кілька взаємодіючих популяції становлять біоценоз. Громади живих організмів (біоценоз), які проживають в певних фізичних середовищах існування (біотоп), утворює екосистему. Екосистема – це група тварин, рослин і мікроорганізмів, що взаємодіють один з одним і з навколишнім їх середовищем таким чином, щоб забезпечити своє існування. Тому екосистема функціональна одиниця стійкості життя на Землі.

походження біосфери

Біосфера існує вже близько 3,5-3,7 мільярда років. Першими формами життя були прокаріоти – одноклітинні живі організми, які могли жити без кисню. Деякі прокаріоти розробили унікальний хімічний процес, який відомий нам як фотосинтез. Вони були в змозі використати сонячне світло, щоб робити простий цукор і кисень з води і вуглекислого газу. Ці фотосинтезирующие мікроорганізми були настільки численні, що вони кардинально змінили біосферу. Протягом тривалого періоду часу, сформувалася атмосфера з суміші кисню та інших газів, яка могла підтримувати нове життя.
Додавання кисню в біосферу дозволило стрімко розвиватися більш складні формам життя. З’явилися мільйони різних рослин, тварини, які вживали в їжу рослини та інших тварин. Бактерії еволюціонували, для того, щоб розкладати мертвих тварин і рослини.

Завдяки цій харчового ланцюга – біосфера зробила величезний стрибок у своєму розвитку. Розкладені останки відмерлих рослин і тварин вивільняли в грунт і океан поживні речовини, які повторно поглиналися рослинами. Такий обмін енергією дозволив біосфері стати самопідтримуючу і саморегулюючою системою.

Роль фотосинтезу в розвитку життя

Біосфера є унікальною в своєму роді. До сих пір не було ніяких наукових фактів, що підтверджують існування життя в інших місцях Всесвіту. Життя на Землі існує завдяки Сонцю. При впливі енергії сонячного світла здійснюється процес під назвою фотосинтез. В результаті фотосинтезу рослини, деякими види бактерій і найпростіших під впливом світла переробляють вуглекислий газ в кисень і органічні сполуки, такі як цукор. Переважна більшість видів тварин, грибів, рослин і бактерій безпосередньо або побічно залежать від фотосинтезу.

Фактори що впливають на біосферу

Існують безліч факторів, що впливають на біосферу і наше життя на Землі. Є глобальні чинники такі, як відстань між Землею і Сонцем. Якби наша планета перебувала ближче або далі по відношенню до Сонця, то на Землі було дуже жарко або холодно для зародження життя. Кут нахилу земної осі також важливий фактор, що впливає на клімат планети. Пори року і сезонні кліматичні зміни є прямими результатами нахилу Землі.
Локальні фактори також мають неабиякий вплив на біосферу. Якщо подивитися на певну ділянку Землі, можна побачити, вплив клімату, щоденної погоди, ерозії і самого життя. Ці дрібні фактори постійно змінюють простір і живі організми повинна реагувати відповідним чином, адаптуючись до зміни середовища проживання. Незважаючи на те, що люди можуть контролювати більшу частину свого найближчого оточення, вони як і раніше уразливі природні катаклізми.

Найменший з факторів, що впливають на вигляд біосфери – це зміни, що відбуваються на молекулярному рівні. Реакції окислення і відновлення здатні змінювати склад гірських порід і органічних речовин. Існує також біологічне руйнування. Крихітні організми, такі як бактерії і грибки, здатні переробляти, як органічні, так і неорганічні матеріали.

біосферні заповідники

Люди грають важливу роль в підтримці енергообміну біосфери. На жаль, наше вплив на біосферу часто виявляється негативним. Наприклад, рівень кисню в атмосфері зменшується, а рівень вуглекислого газу зростає через те, що люди надмірно спалюють викопне паливо, а розливи нафти викиди промислових відходів в океан завдають величезної шкоди гідросфері. Майбутнє біосфери залежить від того, як люди будуть взаємодіяти з іншими живими істотами.
На початку 1970-х років, Організація Об’єднаних Націй заснувала проект під назвою «Людина і біосфера» (MAB), який сприяє сталому розвитку збалансованих взаємовідносин між людиною і природою. В даний час існує сотні біосферних резерватів по всьому світу. Перший біосферний заповідник був створений в Янгамбі Демократична Республіка Конго. Янгамбі розташований, в родючому басейні річки Конго і налічує близько 32000 видів дерев і тварин, серед яких присутні такі ендемічні види, як лісова слон і кістеухая свиня. Біосферний резерват Янгамбі підтримує такі важливі заходи, як розвиток раціонального сільського господарства, мисливства та видобутку.

позаземні біосфери

До сих пір, біосфера була виявлена за межами Землі. Тому існування позаземних биосфер залишається гіпотетичним. З одного боку, багато вчених вважають, що життя на інших планетах малоймовірна, а якщо десь вона існує, то скоріше за все у формі мікроорганізмів. З іншого боку аналогів Землі може бути дуже багато, навіть в нашій галактиці – Чумацький Шлях. З огляду на обмежені можливості наших технологій, в даний час невідомо, який відсоток з цих планет здатний мати біосферу. Також не можна виключити варіант, що штучні біосфери будуть створені людиною в майбутньому, наприклад, на Марсі.
Біосфера – це дуже тендітна система, в якій кожен живий організм є важливою ланкою у величезній ланцюга життя. Ми повинні усвідомити, що людина, як саме розумна істота на планеті несе відповідальність за збереження дива життя на нашій планеті.

...
ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Солі