1. Моя освіта – реферати, конспекти, доповіді
  2. Біологія
  3. Біосфера – жива оболонка Землі

Біосфера – жива оболонка Землі

 

Виникнення і розвиток життя на Землі призвело до утворення біосфери (від грец. Bios – життя і sphaire – куля) – оболонки, склад, структура і енергетика якої визначені діяльністю організмів. З екологічної точки зору біосфера являє собою глобальну екосистему, яка об’єднує всі гидроценозов і біогеоценози нашої планети і в якій постійно відбувається кругообіг речовин і передача енергії.

Розвиток уявлень про біосферу. Перше уявлення про біосферу як «області життя» пов’язане з ім’ям Ж. Б. Ламарка. Сам термін «біосфера» ввів в науку в 1875 р австрійський учений Е. Зюсс, позначивши її як тонку плівку життя на земної поверхні, яка значною мірою визначає «лик Землі». Проте ні Ламарк, ні Зюсс не розвинений уявлень про біосферу і не дали її наукового тлумачення. Тільки в 1911 р в лекціях студентам Сорбонни вітчизняний вчений В. І. Вернадський вперше дав визначення цього наукового поняття. З ім’ям Вернадського пов’язано і створення вчення про біосферу. Згідно з ним біосфера включає сукупність всіх живих тіл природи та їх залишків, а також частини атмосфери, гідросфери та літосфери, населені організмами або несуть сліди їх життєдіяльності. Пізніше в праці «Біосфера» (1926) В. І. Вернадський дав уточнене визначення живої оболонки Землі, згідно з яким вона «… являє собою певну геологічну оболонку, різко відмінну від усіх інших оболонок нашої планети … Жива речовина проникає всю біосферу і її значною мірою створює ». Області біосфери і її склад. Області біосфери визначаються поширенням організмів у геологічних оболонках Землі (рис. 279). В атмосфері в основному заселений її нижній шар – тропосфера. Тут зустрічаються організми, що живуть на поверхні грунту та піднімаються над нею.
Обсяг тропосфери, в якій поширена життя, становить 7,5 млн км3. У літосфері організми населяють головним чином грунт. У ній живуть бактерії, найпростіші, черви, кліщі, комахи, що риє ссавці та ін. Обсяг грунтового шару, в якому виявляється життя, становить 100 тис. Км3. Гідросфера утворена морями, океанами, озерами, річками і печерними водними об’єктами, де організми зустрічаються практично повсюдно, заселяючи близько 1,4 млрд км3.

У складі біосфери виділяють живе, биогенное, відстале, биокосное, радіоактивне, космогенного речовини і розсіяні атоми елементів.

Жива речовина представлено сукупністю всіх організмів, що існують в даний момент на нашій планеті. Організми минулих геологічних епох складають палеобіосфери, які представлені в сучасній нам біосфері у вигляді біогенного і биокосного речовини. Биогенное речовина утворена сполуками і корисними копалинами (вапняк, нафта, газ, вугілля, торф), створеними організмами палеобіосфер, а відсталу речовину (гірські породи, мінерали) – процесами, в яких живі тіла природи не брали участь. Складне походження в біосфері має биокосное речовина (грунт, грунт водойм), утворене одночасно організмами і абіогенним процесами. Радіоактивна речовина біосфери складають радіоактивні руди і кінцеві продукти їхнього розпаду. Космогенного речовина представлено метеоритами і космічним пилом, безперервно випадають на Землю з космосу. Крім того, в біосфері є розсіяні атоми елементів (С, Н, О, N, Р, S, Fe, Mg, Mn, Сі, Zn, Ca, Na, К та ін.).

Жива речовина біосфери і його функції. Найактивнішим компонентом біосфери є її живу речовину. Його біомаса для сучасного нам геологічного періоду (антропогену) представляє постійну величину, що становить в сухій вазі 2,4 • 1012 т. Якщо жива речовина розподілити по поверхні нашої планети рівномірно, то воно покриє її шаром товщиною в 2 см. Насправді жива речовина розподілено в біосфері Землі вкрай нерівномірно – найбільша його концентрація спостерігається в так званих «плівках життя»: у грунті і на її поверхні, у верхніх шарах Світового океану, приземному шарі повітря і т. п.

Жива речовина виконує в біосфері ряд найважливіших функцій.

Енергетична функція живої речовини полягає у здійсненні зв’язку біосферних процесів з космічними, головним з яких є залучення організмами в енергетичні потоки сонячного випромінювання. Накопичена фотосинтезирующими організмами енергія у вигляді хімічних зв’язків синтезованих первинних органічних речовин потім перерозподіляється між іншими компонентами біосфери (рис. 280).

Газова функція живої речовини виявляється в тому, що, споживаючи і виділяючи газоподібні сполуки, організми підтримують сталість газового складу атмосфери. Так, кисень є побічним продуктом фотосинтезу, а вуглекислий газ – продуктом дихання організмів. Підземний горючий газ метан утворюється при розкладанні органічних речовин і пов’язаний з діяльністю метаноутворюючих бактерій.

Концентраційна функція живої речовини обумовлена ??накопиченням в тілах організмів ряду хімічних елементів (вуглецю, водню, кисню, кремнію, фосфору і ін.) І їх сполук. Завдяки концентраційної функції живої речовини біосфери відбулося утворення ряду корисних копалин: горючих сланців, вапняків, природного газу, торфу, кам’яного вугілля і нафти. Фактично вони є концентратом углеродсодер-службовців і кальцієвих сполук, що утворилися в минулі геологічні епохи завдяки діяльності організмів палеобіосфер.

Окислювально-відновна функція живої речовини пов’язана з окисленням і відновленням в процесі життєдіяльності організмів ряду хімічних сполук. Так, при фотосинтезі вуглекислий газ відновлюється до вуглеводів, а при диханні вуглеводи окислюються до вуглекислого газу і води. В результаті життєдіяльності хемосинтезуючих железобактерий змінюється ступінь окислення атомів заліза.
Транспортна функція живої речовини пов’язана з ростом, розмноженням і переміщенням в просторі організмів. Ці процеси призводять до біогенної міграції атомів, круговороту речовин у природі і поширенню живої речовини по планеті. Так, завдяки використанню наземними організмами, в тому числі і людиною, живих істот, що мешкають у воді, частина органічної речовини переміщається з води на сушу. Винос річками мулу і грунту, що містять залишки наземних рослин і тварин, забезпечує повернення частини органічної речовини в воду.

Деструктивна функція живої речовини проявляється в процесах, пов’язаних з розкладанням тіл організмів після їх смерті. В результаті виконання організмами цієї функції органічні залишки минерализуются і перетворюються на неорганічні сполуки, утворюючи відстале, биогенное і биокосное речовина біосфери.

Средообразующая функція живої речовини полягає у зміні фізико-хімічних параметрів середовища в результаті життєдіяльності організмів (рис. 281). Наприклад, бактерії гниття і гриби-сапротрофи, що розкладають в лісовій підстилці рослинний опад, виділяють невелику кількість тепла, що забезпечує восени м’які температурні перепади, що допомагає рослинам підготуватися до зими. Дощові черв’яки, харчуючись опалим листям, насичують грунт органічними речовинами і підвищують її родючість, що позитивно впливає на ріст рослин. Бобри, споруджуючи на річках греблі, створюють невеликі водосховища, що регулюють водний режим екосистем і оберігають річки від промерзання і висихання.

За масштабністю впливу на живу і неживу природу серед функцій живої речовини в біосфері особливо виділяють біогеохімічну діяльність людини. Вона проявляється у використанні все зростаючого кількості речовини земної кори для потреб промисловості, транспорту, сільського господарства. Завдяки біогеохімічної діяльності людини в біосфері створений антропогенний кругообіг. У ньому міграція атомів досягає планетарного масштабу, за обсягом більш ніж у два рази перевищує переміщення атомів елементів при природних процесах.

Біосфера; речовина: живе, биогенное, відстале, биокосное, радіоактивне, космогенного; розсіяні атоми елементів; функції живої речовини: енергетична, газова, концентраційна, окислювально-відновлювальна, транспортна, деструктивна, средообразующая; биогеохимическая діяльність людини.

ПОДІЛИТИСЯ: