Что такое биосфера. Ее границы, структура и функции

ДомойОтношения со средойЧто такое биосфера. Ее границы, структура и функции

Становление биосферы и ее поэтапное формирование обусловлено влиянием ряда факторов: действием на Землю космической энергии, развитием живых организмов и человечества.

Термин биосфера ввел австрийский ученый Зюсс еще в 19 столетии, он выделил все оболочки Земли, но подробное их описание совершил в 20 ст. отечественный ученый В.И. Вернадский (первый президент Украинской Академии Наук). Он описал границы биосферы, разработал единое учение о биосфере.

Свойства биосферы необходимые для возникновения и продолжения жизни

biosfera-1.jpg

  • Наличие CO2 и кислорода;
  • вода – источник жизни на земле, присутствие, как пресных водоемов, так и соленых;
  • регуляция температуры: отсутствие резких перепадов, сверхвысоких и низких показателей;
  • обеспечение всего живого продуктами питания;

До сих пор нет единого определения. Существует три версии, что такое биосфера:

  1. Общая масса всех живых существ, которые обитают в оболочках земли, является биосферой.
  2. Организмы и места их жизнедеятельности вместе составляют биосферу.
  3. Это следствие продолжительной жизни существ, обитавших задолго до наших дней.

Ученые-геологи считают правильной первую точку зрения, так как другие не имеют теоретического подкрепления.

Биосфера простилается по всей поверхности Земли (горы, поля, реки, моря, океаны) и создает условия для жизнедеятельности всех организмов. Человек также является составляющим звеном.

Границы

biosfera-granici.jpg
Границы биосферы в км

Чем определяются границы распространения биосферы?

Поскольку Живое — главная составляющая биосферы, ее границы определяются возможностью выживать отдельных индивидуумов в условиях окружающей среды. В верхних слоях ультрафиолетовое излечение не дает развиваться живым организмам – это определяет верхнюю границу биосферы. Высокие температуры в земных глубинах устанавливают нижнюю черту жизни.

Где проходят границы биосферы?

Атмосфера – воздушный слой земного шара, состоит из азота, кислорода, диоксида углерода и др. Она защищает Землю от перегрева, действия космической радиации, ультрафиолета, метеоритов. В составе атмосферы выделяют: тропосферу, стратосферу, ионосферу.

Тропосфера (озоновый слой земли) является верхней границей биосферы, находится на высоте 20 км.

Стратосфера – располагается на высоте 50 км над уровнем моря, воздух разжижается, нагревается, увеличивается концентрация озона, условия становятся непригодными для жизни.

Ионосфера – поверхностный слой атмосферы, поддается воздействию космического излучения, поэтому сильно ионизированный.

Литосфера – земная кора, твердый слой, который уходит на глубину 200км. К биосфере относится верхний шар, населенный живыми организмами. Нижняя граница по литосфере достигает 4км, глубина где были найдены бактерии. Опускаясь ниже, температура возрастает, достигая 100 градусов, что несовместимо с существованием живых организмов, происходит денатурация белка, все живое – гибнет.

Гидросфера – совокупность наземных и подземных вод. Это одна из оболочек нашей планеты, которая окружает материки и острова, составляет 70% поверхности земного шара. Нижняя граница биосферы расположена на глубине около 11 км. (в области Тихого океана).

biosfera.jpg
Схема границ биосферы

Слои биосферы

Эубиосфера – основная прослойка биосфера. 99,9% живых существ постоянно населяют данный слой. Ширина эубиосферы 12-17км.

Парабиосфера, метабиосфера – соответственно верхний и нижний слои бисоферы, куда жизнь попадет случайно, заносится из эубиосферы.

Апобиосфера и абиосфера — самый верхний и самый нижний слои, куда жизнь не может попасть даже случайно.

В зависимости от среды обитания живых организмов выделяют:

  • Аэробиосферу (жизнь осуществляется за счет атмосферной влаги и солнечной энергии, от верхушек деревьев до стратосферы);
  • геобиосферу (организмы населяют почву, поверхность суши, деревья);
  • гидробиосферу (все водные структуры заселенные гидробионтами, исключая подземные воды).

Структура биосферы и ее состав

Живое вещество Вернадский описывал как общее число всех живых организмов населяющих планету в данный период времени.

Основные свойства:

  • В нем сосредоточено огромное количество энергии;
  • скорость течения реакций в живом организме быстрее, чем в искусственно созданных условиях;
  • составляющие живого вещества стабильны только в жизнеспособном организме;
  • возможность существовать в разных условиях, заполняя все пространство. Это явление Вернадский назвал «всюдностью жизни»;
  • отдельные особи всегда являются частью экосистемы;
  • живое вещество эволюционирует, приобретает новые свойства, адаптируется к изменчивости внешней среды.

Биогенное вещество – продукты жизнедеятельности живого. В процессе жизни организмы пропускают через себя многократно все составляющие биосферы, так образуются залежи нефти, газа, угля, торфа и др.

Косное вещество – формируется без участия живой материи (небиогенные горные породы, минералы).

Биокосное вещество – создается при взаимодействии живого и неживого (вода, приземная атмосфера, почва).

struktura-biosferi.jpg
Структура и состав биосферы

Живое вещество распределено не равномерно на просторах земли, ее концентрация увеличивается возле экваториальной плоскости, на полюсах планеты жизни мало.

Скопление живых организмов находятся на границах слоев биосферы: на дне океана – проходит граница между литосферой и гидросферой, в поверхностных водах Мирового океана – рубеж между гидросферой и атмосферой, на границе литосферы и атмосферы находится почва – место обитания микроорганизмов, насекомых, других животных. В этих местах создаются благоприятные условия для существования: высокая концентрация кислорода, доступ к солнечному свету, влага, питательные вещества.

Соотношение видов живых организмов показывает преобладание растительности, она занимает 99% от всего живого, животные – 1%, люди – 0,0002%.

Функции биосферы

Энергетическая – аккумуляция солнечного излучения в процессе фотосинтеза (переход энергии солнечного света с помощью пигментов растений в органические связи) и ее трансформация, с последующим распределением между всеми живыми организмами.

Газообразующая – поддержание стабильного газового состава атмосферы (выделение кислорода, поглощение диоксида углерода).

Концетрационная – сосредотачивают в теле химические вещества, образуя в дальнейшем полезные ископаемые.

Круговорот вещества в биосфере

Растения в процессе роста и развития используют минеральные вещества из почвы, адсорбируют воду с помощью корня, перерабатывают энергию Солнца, образуют органические вещества из неорганических, из атмосферного воздуха листьями поглощается диоксид углерода и выделяется кислород посредством фотосинтеза.

Животные и человек дышат кислородом, используют органические вещества образованные растениями. После смерти, скопление органических веществ растений и животных разлагается под действием микроорганизмов, и переходят в неорганическое состояние.

Процесс преобразования энергии и вещества начинается сначала – это и есть жизненный круговорот.

Что такое биосфера, ее границы: Pixabay

Земля — планета уникальная. Помимо стандартной оболочки и коры, на нашей планете есть биосфера. Однако не все могут правильно истолковать и объяснить понятия. В статье рассмотрим, что такое биосфера, где она начинается и где заканчивается.

Что такое биосфера?

В первую очередь определим, что же такое биосфера Земли. Говоря простым языком, биосфера — это оболочка, которую населяют живые организмы — растения, животные и люди. Если посмотреть на нашу планету из космоса, то увидим, что Земля будто покрыта сеткой водоемов и зеленых насаждений. Это и есть биосфера. Биология изучает ее структуру уже давно.

Все живые организмы по-своему воздействуют на планету. Под влиянием биосферы формируются разные биологические системы, а в целом — экосистема Земли. По мнению ученых, на нашей планете обитает около трех миллионов видов живых организмов. Однако только человек способен выйти за пределы биосферы — остальным это не по силам.

Человечество не всегда знало о биосфере. Первые предположение об оболочке сделал ученый Жан-Батист Ламарк. В своих трудах он разрабатывал теорию эволюции и предложил концепцию объединения животных и растений в единую экосистему. Теория возникла еще в начале XIX столетия.

Что такое биосфера и каковы ее границы: Nur.kz

Кто же ввел в обиход понятие «биосфера»? Термин ввел Эдуард Зюсс — геолог из Австрии. Однако всерьез изучением вопроса биосферы занялся советский ученый Владимир Вернадский. Именно с его именем связывают понятие «биосфера». Вернадский работал над изучением живого на Земле. Свои умозаключения ученый изложил в книге под названием «Биосфера», которая появилась в 1926 году.

Биосфера включает в себя все живые организмы — это понятно. Однако когда сформировалась оболочка? Ученые предполагают, что это случилось около 3,5 миллиардов лет назад. Скорее всего, жизнь зародилась в океане и началась с простейших одноклеточных организмов.

Границы биосферы и ее состав

Из школьных уроков биологии помним, что у Земли есть несколько оболочек. В биосферу включены три системы — оболочки биосферы:

  • Атмосфера (только нижний слой).
  • Гидросфера (многие организмы обитают в воде).
  • Литосфера (есть живые организмы, которые живут под грунтом и глубже).

Где же границы биосферы? Они определяются несколькими параметрами:

  • Верхняя грань — атмосфера до озонового слоя. Это расстояние около 20 км над уровнем моря.
  • Нижняя грань — почва. Это расстояние около 3,5–7,5 км вглубь Земли. Однако большинство организмов живут в радиусе около 10 метров под землей.
  • Не стоит забывать и о грани между верхним и нижним слоями — гидросфере. Это весь Мировой океан, включая донные отложения. Расстояние около 11 км.

Из чего состоит биосфера? В нее включены экосистемы, которые взаимодействуют между собой. Например, с ледников и дождей в океан попадают различные минералы. Растения выделяют кислород и поглощают углекислый газ. И так далее.

Пейзаж: Pixabay

Состав биосферы складывается из 4-х веществ:

  1. Живое вещество биосферы. Сюда входят абсолютно все организмы. Благодаря их жизнедеятельности изменяется облик планеты.
  2. Биогенное. Сюда включены продукты жизнедеятельности организмов, которые формировались долгое время. Сюда входят полезные ископаемые (нефть).
  3. Косное. Эта материя образуется без участия организмов (горные породы).
  4. Биокосное. Как понятно из названия, это симбиоз косного и биогенного вещества. В результате образуются обыденные в нашем понимании вещества — почва или ил.

Слои биосферы

Структура биосферы — это три слоя, которые ученые условно разграничивают. В биооболочку Земли входят:

Аэросфера

Это часть атмосферы, воздушная оболочка планеты. Какие живые системы здесь обитают? Во-первых, это кроны деревьев. Во-вторых, животные, птицы, летучие мыши. Также здесь живут некоторые микроорганизмы, которые питаются капельками влаги и солнечной энергией.

Геосфера

Проще говоря, это почва. Здесь обитают некоторые организмы — черви, кроты, земляные жабы. Также растут корни деревьев и других растений. Максимальное расстояние, на котором обитают живые организмы, — около 3-х километров. Ниже температура настолько высока, что все живое погибает.

Гидросфера

Это водная оболочка Земли, за исключением подземных вод. Подавляющее большинство живых организмов обитает на глубине не более 200 метров — дальше солнечный свет не проникает. Однако некоторые организмы, питающиеся падалью, способны обитать на глубине ниже 200 метров.

Ученые всерьез обеспокоены судьбой биосферы. Известно, что влияние человека пагубно действует на природную экосистему. Экология биосферы — серьезный вопрос, требующий всестороннего изучения и бережного отношения людей. К сожалению, ресурсы биосферы исчерпываются. Если исчезнет природная система, существование человечества также будет под вопросом.

Оригинал статьи: https://www.nur.kz/fakty-i-layfhaki/1584288-chto-takoe-biosfera-kakovy-ee-granicy/

Используемые источники:

  • https://animals-world.ru/biosfera-i-chelovek-biosfera-i-ee-granicy/
  • https://www.nur.kz/fakty-i-layfhaki/1584288-chto-takoe-biosfera-kakovy-ee-granicy/