Krótko omówiono funkcje i strukturę biosfery

Planeta Ziemia łączy w sobie unikalne składniki, które pozwoliły jej narodzić się kiedyś i od tego czasu, aby uzyskać szeroką dystrybucję i różnorodność życia. W naszym Układzie Słonecznym żadna inna planeta nie odkryła jeszcze istnienia tak dużej ilości biomasy we wszystkich jej złożonych i wielowymiarowych przejawach. To jeszcze raz potwierdza, jak niezwykła, piękna i wyjątkowa jest nasza Ziemia. Jest on wyposażony w takie właściwości przez powłokę - biosferę. Ona i rozważyć bardziej szczegółowo w tym artykule.

Pojęcie biosfery

W ogólnym rozumieniu tego terminu zwyczajowo oznacza się całą różnorodność żywych istot na naszej planecie i produkowanych przez nie produktów. Jednak struktura biosfery jest ściśle określona, ​​ma swoje składniki składowe, granice i spełnia określone funkcje.

Dosłownie, termin ten można przetłumaczyć jako "sferę życia". Dokładnie oddaje istotę. Ogólnie rzecz biorąc, biosfera, jej struktura i funkcje są przedmiotem badań więcej niż jednego pokolenia naukowców. Ale tylko V. I. Vernadsky, który zdefiniował tę koncepcję jako zbiór wszystkich istniejących ekosystemów i ich produktów, był w stanie stworzyć holistyczną teorię i nauczanie.

Historia tego terminu

Pierwszy naukowiec, który wyraził ideę, że żywe istoty wchodzą ze sobą w interakcje, wytwarzają produkty, a tym samym mają wpływ na środowisko i planetę jako całość, stał się Jean Baptiste Lamarck. Już w XVIII wieku wskazał, że biomasa była aktywnie zaangażowana w tworzenie skorupy ziemskiej.

Po nim wielu naukowców, przyrodników zajmowało się badaniem tej kwestii i potwierdzili to stwierdzenie. Na przykład koncepcja biosfery, jej struktura została opisana przez Edwarda Süssa w XIX wieku. Jednak nie wzięli pod uwagę wielu faktów, więc holistyczny obraz nie wyszedł.

Ale nasz rosyjski naukowiec V. Vernadsky i Francuz Teilhard de Chardin byli w stanie stworzyć prawdziwą wolumetryczną naukę, która podała pełny opis tej koncepcji, wyjaśniając czym jest biosfera, jej struktura i granice. Podstawową rolę odegrał jednak Vernadsky.

Struktura biosfery

Głównymi elementami, które składają się na istotę skorupy ziemskiej, są różne rodzaje substancji. Wernadsky wyróżniał poziomą i pionową strukturę biosfery. Pierwsza obejmuje zasięg wszystkich możliwych kopert Ziemi przez żyjące stworzenia. Strukturę biosfery horyzontalnej można rozpatrywać w następujący sposób:

• Górną granicą jest dolna warstwa atmosfery (ozon). Około 10 kilometrów od powierzchni Ziemi. Powyżej żaden organizm nie jest żywy, ponieważ istnieją ścisłe graniczne ograniczenia stężenia tlenu i promieniowania ultrafioletowego. Na tej wysokości tylko zarodniki grzybów i bakterii, które mogą dostać się tam z litosfery, hydrosfery i tak dalej, są zdolne do rozwoju i życia.
• Dolna granica jest inna dla litosfery i hydrosfery. Glebę (litosferę) zamieszkują przedstawiciele dzikich zwierząt na głębokości 7,5 km. Oto organizmy, takie jak bakterie, zarodniki grzybów, pierwotniaki. Czynniki ograniczające ciśnienie stojące, brak tlenu i światła, ograniczenie zawartości wody.
• Skład i struktura biosfery obejmuje również hydrosferę i do głębokości 11 km. Wszystkie warstwy są ważne, ponieważ są gęsto zaludnione żywymi istotami.

Rodzaje mieszkańców

Hydrosfera jest strukturą biosfery, która zawiera absolutnie wszystkie źródła wody: oceany, morza, rzeki, jeziora, bagna i tak dalej. Organizmy w miejscu dystrybucji w środowisku wodnym dzielą się na:

• planktoniczny - zajmują wody powierzchniowe, ruch odbywa się bez wydatkowania energii przez przepływ wody;
• nekton - środkowa część zbiorników;
• część denna - składa się z tych stworzeń, które żyją na dnie i zagrzebują się w mule.

Struktura biosfery, według Vernadsky'ego, w dolnej części skorupy ziemskiej jest ograniczona do śladów tak zwanych byłych biosfery. Są to skamieliny nagromadzone w dużych ilościach i utworzone skały górskie i osadowe.

Żywa materia

Vladimir Ivanovich Vernadsky wyodrębnił kilka rodzajów substancji, które składają się na całkowitą masę biosfery jako całości. Przede wszystkim jest żywą substancją. Składa się z całej biomasy. Oznacza to, że przedstawiciel absolutnie dowolnego królestwa można przypisać do tej grupy. przyroda, w tym wirusy.

Elementarna struktura biosfery jest biocenozą, która jest również zawarta w kompozycji żywej materii. Człowiek i wszystkie jego działania, które są ukierunkowane na relacje ze zwierzętami, roślinami, mikroorganizmami, są również częścią żywej materii.

Ewolucja i struktura biosfery formowane są w taki sposób, że rozmieszczenie biomasy na planecie jest nierówne. Główna przytłaczająca część żywych istot znajduje się w górnej warstwie gleby, ziemskim środowisku życia i na powierzchniowej warstwie oceanu. Głębiny wód i litosfery pozostają miejscami słabo zaludnionymi.

Żywa materia, której ilość odzwierciedla strukturę biosfery, może być krótko rozłożona na masę w następujący sposób:

1. Ogromna większość bezkręgowców, pierwotniaków i mikroorganizmów.
2. Drugim najczęstszym są rośliny.
3. Wyższe zwierzęta kręgowe są najmniejszą grupą.
4. Człowiek i wszystkie jego zajęcia zajmują szczególną pozycję w kompozycji żywej materii biosfery.

W tej dystrybucji produkty z biomasy są jednak wytwarzane przez różne grupy w różnych ilościach. Tak więc główna część niezbędnych substancji daje rośliny (około 92%). Bezkręgowce przynoszą najmniej przydatne produkty, chociaż w wielu przypadkach są na pierwszym miejscu.

Vernadsky zauważył, że biocenoza jest ważną strukturalną częścią biosfery, a wszystkie procesy zachodzące w niej mają decydujący charakter i ewolucję. Patrząc na ilościowy rozkład biomasy, staje się oczywiste, że przeważają gatunki niedoskonałe, te, które znajdują się na niższym etapie ewolucji, po prostu zorganizowane i lepiej dostosowane.

Ogólnie rzecz biorąc, żywa substancja biosfery odgrywa pewną rolę, którą można wyrazić w kilku punktach.

Funkcje żywej materii

Stały obieg atomów, cząsteczek, związków między elementami przyrody ożywionej i nieożywionej jest jedną z podstawowych cech biosfery jako całości. Transformacja energii, utrzymanie stałości kompozycji, innowacje i transformacje geologiczne - wszystko to odbywa się za pomocą biomasy, w wyniku czego jest niezbędnym warunkiem istnienia i powstania biosfery. W szczególności biomasa spełnia również szereg innych ważnych funkcji.

1. Funkcja wymiany gazu. Struktura biosfery wpływa na znaczną część atmosfery. A z kolei powstaje pod wpływem dwutlenku węgla i tlenu. Wiadomo, że gaz, który podtrzymuje życie, wytwarza dla wszystkich żywych istot, w tym dla siebie samych, zielonych przyjaciół naszej planety - roślin. Pozostałe żywe organizmy są jedynie konsumentami i producentami dwutlenku węgla. Niemniej jednak, razem biomasa ma znaczący wpływ na zmianę składu powietrza atmosferycznego, to znaczy pełni funkcję gazu.
2. Rola koncentracji biomasy. Polega ona na gromadzeniu pewnych związków, atomów i cząsteczek oraz ich przenoszeniu w postaci produktów odpadowych lub po zamarciu w nieożywione środowisko.
3. Funkcja biochemiczna. Współczesna nauka w strukturze biosfery odgrywa ważną rolę w noosferze. I jest ściśle związany z przemianami biochemicznymi zachodzącymi w organizmach żywych. Sam Vernadsky zdefiniował go jako sferę rozumu i ludzkich możliwości, działając na dzikich zwierzętach, ich składzie i funkcjonowaniu. Fakt, że dana osoba ma zdolność interweniowania w niemal wszystkich biochemicznych przekształceniach w systemach życia, może je kontrolować, dostosowywać się do nich i czerpać z tego korzyści, jest najwyższym osiągnięciem ludzkiego umysłu. Obejmuje to Noosferę, jak również wszelkie mechaniczne, techniczne, genetyczne i mutagenetyczne efekty, które ludzie mogą mieć w świecie żywym. Naukowiec wyznaczył specjalne miejsce dla zdolności ludzi do ochrony i ochrony życia, do znalezienia drogi wyjścia z trudnych sytuacji wyginięcia i zanieczyszczenie środowiska.

Energia lub funkcja redox

Głównymi producentami energii są zakłady. Wszakże w procesie fotosyntezy są w stanie absorbować energię słoneczną i przekładać ją na inną formę, która jest strawna dla innych żywych organizmów - wiązań chemicznych w związkach rezerwowej substancji odżywczej.

Ponadto zwierzęta są połączone w celu konwersji energii, ekologiczne obwód mocy, piramidy. Rezultatem jest nagromadzenie w skałach geologicznych takich minerałów, bogatych w energię związków chemicznych, takich jak ropa naftowa, gaz, węgiel, torf i inne. Ponadto część energii jest rozpraszana do otoczenia, tworząc pewne tło atmosferyczne. Definicja i struktura biosfery sprowadzają się do tego, że ta konkretna funkcja jest najważniejsza i ważna.

Substancja obojętna

Kolejnym elementem, który charakteryzuje biosferę, jej strukturę i funkcje, jest substancja obojętna. Dotyczy to wszystkich związków, przedmiotów, materiałów itd., W których powstaniu nie uczestniczyły żywe organizmy. Typowy przykład to:

• erupcje wulkaniczne (magma i jej produkty);
• ruch podziemnych płyt i powstających substancji;
• meteoryty i inne odkrycia kosmiczne na powierzchni Ziemi.

Wraz z żywymi istotami obojętny wpływa na strukturę biosfery.

Substancja Biokosnoy

Ten produkt powinien obejmować wspólny harmonijny wynik produkcji substancji żywych i obojętnych. Na przykład gleba, wierzchnia warstwa gleby i głębsze warstwy podpowierzchniowe. Gleba jest środowiskiem życia dla ogromnej liczby istot żywych, ale jednocześnie w jej tworzeniu biorą udział skały i tektoniczne ruchy płyt, pozostałości meteorytów, związki chemiczne i inne składniki.

Również takie substancje można przypisać, a woda, atmosfera, skorupa wietrzenia. Termin "bio-substancja" został wprowadzony przez samego Wernadskiego w 1926 roku. Dzisiaj powstało wiele modeli odzwierciedlających strukturę biosfery. Zdjęcia na ten temat są szeroko rozpowszechnione.

Nieżywą substancję odżywczą

Z nazwy staje się jasne, że żywe organizmy brały udział w tworzeniu tego materiału, ale później stały się nieożywione. Do takich składniki odżywcze obejmują:

• olej;
• węgiel;
• torf;
• sapropel;
• różne rudy;
• kreda i wapień i inne.

Tak więc struktura funkcjonalna biosfery jest reprezentowana nie tylko przez koperty planety, ale także przez główne typy substancji w obrębie Ziemi.

Ewolucja biosfery w Vernadsky

Oczywiście krótko oceniliśmy strukturę biosfery. Na przykład Vernadsky poświęcił ponad rok na opisanie głównych punktów. Dlatego rozważaliśmy tylko typowe funkcje.

Należy zauważyć, że Vernadsky opisał rozwój ewolucyjny i tworzenie biosfery jako proces trwający od samego początku życia na Ziemi. Dlatego jego wiek jest taki sam jak wiek geologiczny naszej planety.