Biosfäär hõlmab. Biosfääri koostis, struktuur, kihid ja piirid

Kui palju videoid olen viimase kuu jooksul vaadanud, kus väideti, et meie planeet on tegelikult hologramm, et roomajad on pärit avakosmosest ja inimesed on nende laborirotid. Inimestele meeldib igasugustesse jamadesse uskuda! Justkui poleks nad meile koolis õpetanud, kuidas meie biosfäär arenes. Kuigi olen kindel, et enamik selliste videote autoreid ei tea isegi, millest ma räägin, mis on biosfäärA.

Biosfäär - Maa kest

Kujutagem ette kommi “Karud metsas”. Meie planeet on nagu selline komm. Ja edasi kest, nagu ümbrisel, elavad karud. Ja mitte ainult nemad, vaid ka kõik elusolendid. See:


On veel üks määratlus: biosfäär on koht kosmoses, kus elu levib. Kas te ei näe erinevust eelmise määratlusega, kuna Maa on kosmoseobjekt? Fakt on see, et see lähenemine eeldab, et elu võib eksisteerida ja teistel planeetidel.

Biosfäär päikesesüsteemis

Mida elu kogu selle mitmekesisuses eksisteerib Maal - asi on ilmselge. Vaata aknast välja: linnud lendavad, liblikad lehvivad, puud kasvavad, lilled õitsevad. Aga mis sellest maavälised tsivilisatsioonid?

Teadlased on aastakümneid lootnud leida kosmosest elu. Siin oli kõige esimene kandidaat Marss, ja seda kõike seetõttu, et see asub väga heas asukohas. Kuid uuringud viisid kurbade tulemusteni: isegi kõige väiksemad organismid, nagu bakterid ja ei leitud punase planeedi avarustes. Kahju: Bradbury kirjeldas oma "Marsi kroonikates" elu Marsil nii kaunilt.


Teised pretendentid olid Jupiteri kuud – Callisto ja Europa. Siin on kõik veel roosilisem, uuringud alles käivad. Näiteks teadlased usuvad seda Euroopa jää all tõeline on peidus ookean. Mis siis, kui seal võiks tekkida elu nagu Maal? Veelgi enam, see Jupiteri kuu peidab end ka selle pinna all hapnikuvarud. Callisto peal hapnikuga on hullem, aga ookeani olemasolu ka üsna tõenäoline.


Aga gaasihiiglane ise? Paraku siin kliima on liiga karm et saaksid siin eksisteerida. Sama võib öelda Uraani, Saturni ja Neptuuni kohta.

jah ja Veenus pole temaga rahul happevihm. Proovige sellistes tingimustes elada!


Niisiis igal planeedil– kuhugi pusle ei sobi ja elu lihtsalt ei saa ilmuda. Niisiis See, et biosfäär ja sina ja mina selle osana eksisteerime, on suur õnn.

Abivalmis8 Ei ole väga kasulik

Kommentaarid0

"Mis on biosfäär?" - see küsimus rikkus mind kooli bioloogiaolümpiaadil. Pärast seda päeva õppisin ja ilmselt elu lõpuni mäletan, mis see “sfäär” oli, mis mulle olümpiahõbeda maksis. Nüüd ma räägin teile sellest, et keegi teine ​​ei langeks salakavalate küsimuste alla.


Biosfäär ja millega seda süüakse

Biosfäär - maa kest, mis on asustatud elusorganismid. See on selline globaalne ökosüsteem meie planeedist Maa. Biosfäär hõlmab kõike maa, veekogud(aga raske on kindlalt öelda sügavuse kohta, milleni veehoidla biosfääri kuulub; on väga tõenäoline, et Mariaani süviku põhjas on elu). pinnase ülemised kihid (sügavus kuni 7,5 km) Ja atmosfääri alumised kihid (15-17 km).

Kui elusorganismid kuskil eksisteerivad, siis nende elupaik on juba osa biosfäärist. Kui teistel planeetidel leidub elu või inimesed asustavad neid, siis on teise planeedi asustatud alad biosfäär.


Millest biosfäär koosneb?

  1. Elusorganismid või jämedalt teaduslikult öeldes elusaine.
  2. Toitaine(mida elusorganismid moodustavad ehk nende jääkained ning mida loomad ja taimed sünteesivad näiteks glükoosi jne).
  3. Inertne aine(see, mille moodustavad mitte elusorganismid, vaid loodus, näiteks kivid)
  4. Kuskil inertse aine ja biogeense aine, näiteks pinnase või muda, vahepeal.
  5. Maavälise päritoluga ained(paljud meteoriidid kukuvad maapinnale, mõned lagunevad ja kivi, millest need on tekkinud, kukub maapinnale).
  6. Kõige salapärasem osa on aatomid, mis jõudude ja kiirguse mõjul mistahes maise aine koostisest välja löödi.


Biosfääri tulevik

Nüüd on biosfääris muutused ja mitte alati soodsad. Teede ehitamiseks raiutakse metsi, jõgesid, soosid, järvi, mis on looduslik elupaik elusorganismide jaoks. Juba praegu käib töö maa biosfääri taastamiseks haljastuse ja looduskaitsealade loomise kaudu. On ettepanekuid, et tulevikus saab biosfääri uuesti luua ka teistel planeetidel, näiteks Marsil.

Abivalmis2 Ei ole väga kasulik

Kommentaarid0

Biosfäär on kõik, mida võib nimetada elavaks: võililledest ja sinivetikatest inimesteni. Sellel on piirid, sest "elu" ei saa jääda kõigis tingimustes elavaks. Näiteks ookeanides on "elu" ja seega ka biosfäär levinud umbes 12 km sügavusele. Maapinnast kõrgemal, 20 km ülespoole (osoonikiht lõpeb seal). Kui tõused kõrgemale, hävitab kõva ultraviolettkiirgus ja kiirgus kõik elusolendid.

Abistav1 Pole eriti kasulik

Kommentaarid0

Minu ema on geograafia ja bioloogia õpetaja, ilmselt seetõttu olin ja jään nendesse ainetesse kirglikult. Ja seda silmas pidades sain ma teada, mis on biosfäär, palju varem, kui vastavat teemat koolis õpetama hakati.


Mis on "elav kest" (biosfäär)

Puhtalt teaduslikus keeles rääkides on biosfäär planeedi ökosüsteem. See hõlmab kogu elu Maal:

  • loomad;
  • taimed;
  • mikroorganismid;
  • Inimesed.

"Sfääre" on mitut tüüpi, sealhulgas: hüdro- (vesi), strato- (atmosfääri alumine osa) ja muud sfäärid. Kõik need kattuvad või kombineeritakse üksteisega. Sel juhul asub biosfäär litosfääri pinnal, hüdrosfääri sees ja atmosfääri alumistes kihtides.


Biosfääri piirid läbivad elusorganismide elupaiku. Madalaim punkt on hüdrosfääris, umbes 11 kilomeetri sügavusel, ja kõrgeim 15–20 kilomeetri kõrgusel atmosfääris - seal, kus on osoonikiht. Maal on elu võimalik 3,5–7,5 kilomeetri sügavusel.

Oluline on mõista, et biosfäär koosneb enamast kui lihtsalt elusorganismidest endist. Maa ökosüsteemi kuuluvad ka näiteks loomsed jäätmed.

Kuidas biosfäär tekkis?

Olles aru saanud, mis on biosfäär, on võimatu mitte rääkida vähemalt lühidalt selle kujunemisest. Kõige värskemate andmete kohaselt algas vastava kihi moodustumine hiljemalt 3,8 miljardit aastat tagasi – just sel ajal hakkasid meie planeedile ilmuma esimesed organismid.


Mis puudutab elu päritolu, siis selles küsimuses on mitu teooriat. Üks levinumaid ütleb, et see tekkis aatomite juhusliku kokkupõrke tagajärjel, mille tulemuseks oli iseplitseerunud molekul. Seejärel muutusid edasise edenemise tulemusena vastavad mikroskoopilised struktuurid järjest keerukamaks, mis tõi kaasa esimeste rakkude ilmumise.

Biosfäär on maakera üks tähtsamaid kihte. Me kõik oleme osa sellest. Ja isegi kõik tõsised häired biosfääris võivad põhjustada traagilisi tagajärgi.

Abivalmis0 Pole eriti kasulik

Kommentaarid0

Küllap on igaüks meist mõelnud kooliteadmiste kasulikkusele. Lõppude lõpuks tundub sageli, et uurime ainult kasutut teavet ja jätame midagi väärt kahe silma vahele. Ja täna, esimest korda mitme aasta jooksul, olid minu teadmised biosfäärist mulle kasulikud. Lõppude lõpuks, kes, kui mitte vanem õde, aitab nooremaid kodutöödes?)


Mis on peidetud nimetuse "biosfäär" all

Lihtsamalt öeldes on biosfäär kõik elusolendid, kaasa arvatud meie, kes me Maad asustame, ja viimastel andmetel mitte ainult see. Taimed, loomad, isegi nende pisimad esindajad on osa sellest iidsest maisest kestast.

Kas te kujutate ette, et biosfäär on juba üle 3 miljardi aasta vana? Lõppude lõpuks alustas see kui Maa kest oma teket samaaegselt Maa esimeste elanike sünniga ja sisaldab tänapäevani enam kui 3 miljonit ainulaadset elusmaailma esindajate liiki. Uskumatu, kas pole?


Maa kesta uurimise ajalugu

Esimesed katsed uurida Maa suurimat kesta võib ohutult omistada Vana-Kreeka, Kesk-Kuningriigi ja India teadlastele ja filosoofidele. Muidugi kulus õppimiseks ja tunnustamiseks sajandeid ning kõigil see ei õnnestunud.

Esimest korda tutvustas biosfääri mõistet teadusesse J. B. Lamarck, kuid paljud suhtusid sellesse mõistesse pikka aega ettevaatlikult ja umbusaldatult. Alles kahekümnendal sajandil ilmus tänu Nõukogude teadlasele V. I. Vernadskile kaasaegne maakera õpetus, mida samuti kohe ei tunnustatud.


Biosfääri ökoloogilised probleemid

Kahjuks pole tehnoloogiline areng toonud ainult häid asju. Tööstuste arvukuse, töötlemata jäätmete ja probleemile piisava tähelepanu puudumise tõttu halveneb biosfääri seisund.

Tõhusad meetmed elusa kesta surma ja hävimise vältimiseks on järgmised:

  • keskkonnaprojektide rahastamine;
  • filtrite paigaldamine tootmisse;
  • jäätmete heite ja ringlussevõtu piiramine;
  • uute, keskkonnasõbralike tehnoloogiate kasutamine tootmises.

Seega peaksid inimesed praegu, tehnoloogiaajastul, mõtlema mitte ainult iseendale, vaid ka sellele, kes elab kõrval.

Abivalmis0 Pole eriti kasulik

Kommentaarid0

Biosfäär- üks elusorganismidega asustatud Maa kestadest, mis on nende mõju all ja täidetud nende elutegevuse saadustega.

Biosfäär hakkas moodustuma hiljemalt 3,8 miljardit aastat tagasi, kui meie planeedile hakkasid kerkima esimesed organismid. See läbib kogu hüdrosfääri, litosfääri ülemise osa ja atmosfääri alumise osa. Biosfäär on kõigi elusorganismide kogum. Selles elab üle 3 000 000 taime-, looma-, seen- ja bakteriliigi. Ka inimene on osa biosfäärist.

Prantsuse teadlane Jean Baptiste Lamarck 19. sajandi alguses. pakkus esmakordselt välja biosfääri kontseptsiooni, nimetamata seda terminit ise. Mõiste "biosfäär" pakkus välja Austria geoloog ja paleontoloog Eduard Suess 1875. aastal.

Holistilise biosfääri doktriini lõi nõukogude biogeokeemik ja filosoof V.I. Vernadski. Esimest korda määras ta elusorganismidele planeedi Maa peamise transformeeriva jõu rolli, võttes arvesse nende tegevust mitte ainult praegusel ajal, vaid ka minevikus.

Biosfääri piirid:

  • Ülempiir atmosfääris: 15-20 km. Selle määrab osoonikuul, mis blokeerib lühilainelised ultraviolettkiired, mis on elusorganismidele hävitavad.
  • Litosfääri alumine piir: 3,5-7,5 km. Selle määrab vee auruks ülemineku temperatuur ja valkude denaturatsiooni temperatuur, kuid üldiselt on elusorganismide levik piiratud mitme meetri sügavusega.
  • Atmosfääri ja litosfääri vaheline piir hüdrosfääris: 10-11 km. Määratud maailma ookeani põhja, sealhulgas põhjasetete järgi.

Abivalmis0 Pole eriti kasulik

Kommentaarid0

Üliõpilasaastatel oli mul sageli võimalus töötada erinevate bioloogiliste ja keskkonnaalaste kontseptsioonidega. Mis on aga biosfäär ja millised on selle piirid, on minu jaoks olnud pikka aega mõistatus. Kuid ühel päeval, kogudes oma tahte rusikasse, otsustasin välja mõelda, mis asi see on? Ja ma ei kahetsenud, sest õppisin palju uusi asju!


Miks biosfäär on elufilm

Biosfääri doktriini töötas välja suurim vene teadlane V. I. Vernadsky. Ta nimetas seda maa "elavaks" kestaks. Lihtsamalt öeldes on biosfäär elusorganismidega asustatud ala. Pealegi on see nii peen, et meie kaasaegsed kasutavad selle ebatavalise nähtuse määratlemiseks sagedamini mõistet "elufilm".

Seega võib biosfäär hõlmata kõiki kohti meie planeedil, kus elu võib leida. Ja eelmainitud Vernadski ütles, et just selles elavad elusorganismid mängivad Maa välimuse loomisel kõige olulisemat rolli.

Biosfääri kihistumine

Kõike ülaltoodut arvestades võime nimetada planeedi "elava" kesta kolme ilmset kihti:

  • bakterite ja lendavate loomadega asustatud aerosfäär;
  • geosfäär, kus elavad kõik maa peal elavad organismid;
  • veeorganismidega asustatud hüdrosfäär.

Inimesed, nagu enamik imetajaid, on nimekirjas teise, kuid tähtsuselt esimese geosfääri elanikud.


Kas kosmoses on biosfäär?

Kuid väikesed elusorganismid võivad tõusta väljapoole aerosfääri aktsepteeritud piire. Eelkõige taluvad tardigradid kergesti külma ja ruumikiirgust. Arvestades, et enamiku teiste loomade jaoks on ellujäämise ülempiir osoonikiht, mis asub 15–20 kilomeetri kõrgusel.

Ja hiljuti lugesin, et ISS-i nahalt avastati mikroskoopilised vetikad, mille tõid ilmselt kogemata avakosmosesse minevad astronaudid. Need imelised organismid said seal rahulikult kasvada ja paljuneda!..


Nii selgub, et biosfäär on koduks igasugustele Maa elanikele. Kuid elusoov on tugevam kui kõik asjaolud. Seetõttu leiavad paljud organismid hõlpsasti varjupaiga kaugel meie planeedi piiridest.

Abivalmis0 Pole eriti kasulik

Kommentaarid0

Elu kõigis oma ilmingutes huvitas mind juba väga varajases eas. Lõputud raamatud ja telesaated loomadest, taimedest, seentest...

Kui koolis bioloogiatunnid algasid, olin seitsmendas taevas. Siis sain teada mis on biosfäär?


Mis on geosfäärid

Biosfäär- üks neist geosfäärid, seega soovitan teil esmalt selle üldkontseptsiooniga tutvuda.

Kui kujutame Maad väga lihtsustatult ette kokkupandava konstruktsioonina, võime leida, et see koosneb järgmistest kestasfääridest:

  • litosfäär;
  • pedosfäär;
  • hüdrosfäär;
  • atmosfäär;
  • biosfäär.

Litosfääri moodustab maakoor; pedosfäär - muld; hüdrosfäär – vesi; atmosfäär – õhk.

Kõik geosfäärid ühendatud omavahel ei saa kumbagi “eemaldada” teist kahjustamata. Need ei ole staatilised, igaüks on pidevalt muudatusi.


Biosfäär(“elu” + “sfäär”) erineb teistest.

See on kõige noorem ja teatud mõttes hapraim, sest biosfäär on elu ise, s.t. elusorganismide kogum ja nende elutegevuse elemendid.

Mis kuulub biosfääri

Biosfäär on üsna keeruline. See ristub teiste geosfääridega, moodustades:

  • geobiosfäär;
  • hüdrobiosfäär;
  • aerobiosfäär.

Teisisõnu maa, vee ja õhu biosfäär. Nad kõik on omavahel seotud.


Biosfääri moodustavad ained:

  • elus;
  • biogeenne;
  • inertne;
  • bioinertne.

Esimesega on kõik lihtne - need on organismid ise. KOOS biogeenne ka - need on nende (organismide) elutegevuse saadused.

Inertne aine moodustub ilma elusorganismide osaluseta, kuid bioinertne on omamoodi biogeense ja inertse "segu".

Biokosnoe aine tekib elusorganismide ja keerukate ning reeglina pikaajaliste geokeemiliste protsesside ühisel “tööl”.

Lihtsaim näide on muld. Selles sisalduvad orgaanilised jäätmed lagunevad järk-järgult anorgaanilisteks aineteks, mille taimed omastavad, millest osad surevad, muutudes orgaanilisteks jäätmeteks...

Nagu nii tsüklilisus.


Kui arvestada biosfääris elavaid organisme, on need traditsiooniliselt jagatud kuningriigid:

  • bakterid;
  • seened;
  • taimed;
  • loomad.

Praegu kipuvad nad eristuma eraldi kuningriikideks kromistid Ja protistid, mis oma omaduste poolest ei kuulu ühtegi loetletud rühma.

Viirused hõivavad keerulise, kummalise positsiooni elava ja elutu vahel, mistõttu on ebaselge, mil määral need on seotud või mitte seotud biosfäär. Kuigi need mõjutavad tema elu rohkem kui märgatavalt.

Abivalmis0 Pole eriti kasulik

Maa.

Biosfäär on Maa kest, mis on asustatud elusorganismidega ja nende poolt muudetud. Biosfäär hakkas moodustuma hiljemalt 3,8 miljardit aastat tagasi, kui meie planeedile hakkasid kerkima esimesed organismid. See tungib läbi kogu hüdrosfääri, litosfääri ülemise osa ja atmosfääri alumise osa, see tähendab, et see asustab ökosfääri. Biosfäär on kõigi elusorganismide kogum. See on koduks enam kui 3 000 000 taime-, looma-, seen- ja bakteriliigile. Ka inimene on osa biosfäärist, tema tegevus ületab paljusid looduslikke protsesse ja nagu ütles V. I. Vernadsky: "Inimesest saab võimas geoloogiline jõud."

Prantsuse loodusteadlane Jean Baptiste Lamarck 19. sajandi alguses. pakkus esmalt välja biosfääri mõiste, isegi terminit ennast kasutusele võtmata. Mõiste "biosfäär" pakkus välja Austria geoloog ja paleontoloog Eduard Suess 1875. aastal.

Holistilise biosfääri doktriini lõi nõukogude biogeokeemik ja filosoof V. I. Vernadsky. Esimest korda määras ta elusorganismidele planeedil Maa peamise transformeeriva jõu rolli, võttes arvesse nende tegevust mitte ainult praegusel ajal, vaid ka minevikus.

On veel üks, laiem määratlus: biosfäär - elu leviku ala kosmilisel kehal. Kuigi elu olemasolu muudel kosmoseobjektidel peale Maa pole veel teada, arvatakse, et biosfäär võib ulatuda nendeni ka varjatumates piirkondades, näiteks litosfääri õõnsustes või jääaluses ookeanis. Näiteks kaalutakse elu olemasolu võimalust Jupiteri satelliidi Euroopa ookeanis.

Biosfääri asukoht

Biosfäär hõlmab litosfääri ülemisi kihte, milles elavad organismid, hüdrosfääri ja atmosfääri alumisi kihte.

Biosfääri piirid

Biosfääri koostis

  1. Elav aine- kogu Maad asustavate elusorganismide kehade kogum on füüsikaliselt ja keemiliselt ühtne, sõltumata nende süstemaatilisest kuuluvusest. Elusaine mass on suhteliselt väike ja on hinnanguliselt 2,4...3,6⋅10 12 (kuivmassis) ning moodustab vähem kui miljondiku kogu biosfäärist (ca 3⋅10 18 t), mis omakorda esindab vähem tuhandikku Maa massist. Kuid see on "üks võimsamaid geokeemilisi jõude meie planeedil", kuna elusorganismid ei asu ainult maakoores, vaid muudavad Maa välimust. Elusorganismid asustavad maakera väga ebaühtlaselt. Nende levik sõltub geograafilisest laiuskraadist.
  2. Toitaine– elusorganismi poolt loodud ja töödeldud aine. Orgaanilise evolutsiooni käigus läbisid elusorganismid oma organeid, kudesid, rakke ja verd tuhat korda üle suurema osa atmosfäärist, kogu maailmamere mahust ja tohutust mineraalide massist. Seda elusaine geoloogilist rolli võib ette kujutada kivisöe, nafta, karbonaatkivimite jms ladestutest.
  3. Inertne aine- tooted, mis on moodustunud elusorganismide osaluseta.
  4. Bioinertne aine- aine, mida loovad samaaegselt elusorganismid ja inertsed protsessid, esindades mõlema dünaamiliselt tasakaalus süsteeme. Need on muld, muda, ilmastikumõjuga maakoor jne. Organismid mängivad neis juhtivat rolli.
  5. Aine, mis läbib radioaktiivset lagunemist.
  6. Hajutatud aatomid, mis tekivad pidevalt igasugusest maisest ainest kosmilise kiirguse mõjul.
  7. Kosmilise päritoluga aine.

Biosfääri kihid

Kogu elu elutu looduse mõjukihti nimetatakse megabiosfääriks ja koos artebiosfääriga - inimese laienemisruumiga Maa-lähedases ruumis - panbiosfääriks.

aerosfäär

Mikroorganismide (aerobiontide) atmosfääris elutegevuse substraadiks on veepiisad - atmosfääri niiskus, energiaallikaks on päikeseenergia ja aerosoolid. Ligikaudu puude latvadest kuni rünkpilvede levinuima asukoha kõrguseni ulatub tropobosfäär (koos tropobiontidega; see ruum on troposfäärist õhem kiht). Ülal on üliharuldase mikrobioota kiht – altobiosfäär (koos altobiontidega). Üleval on ruum, kuhu organismid tungivad juhuslikult ja ei paljune sageli – parabiosfäär. Üleval on apobiosfäär.

Geosfäär

Geobiosfääri asustavad geobiondid, substraat ja osaliselt elukeskkond, mille jaoks on maa taevalaotus. Geobiosfäär koosneb maapinna elualast - terrabiosfäärist (koos terrabiontidega), mis jaguneb fütosfääriks (maapinnast puude latvadeni) ja pedosfääriks (mullad ja aluspinnased; mõnikord hõlmab see kogu murenev maakoor) ja elu Maa sügavustes - litobiosfäär (koos kivimite poorides, peamiselt põhjavees elavate litobiontidega). Kõrgel mägedes, kus kõrgemate taimede elu pole enam võimalik, paikneb terrabiosfääri kõrgmäestikuosa - eoolivöönd (koos aeolobiontidega). Litobiosfäär laguneb kihiks, kus on võimalik aeroobne elu – hüpoterrabiosfääriks ja kihiks, kus saavad elada ainult anaeroobid – tellurobiosfääriks. Elu mitteaktiivses vormis võib tungida sügavamale hüpobiosfääri. Metabiosfäär – kõik biogeensed ja bioinertsed kivimid. Abiosfäär asub sügavamal.

Hüdrosfäär

Hüdrobiosfäär – kogu globaalne veekiht (ilma põhjaveeta), mis on asustatud hüdrobiontidega – laguneb mandrivete kihiks – akvabiosfääriks (koos akvabiontidega) ning merede ja ookeanide piirkonnaks – marinobiosfääriks (koos marinobiontidega). Seal on 3 kihti - suhteliselt eredalt valgustatud fotosfäär, alati väga hämar disfotosfäär (kuni 1% päikesekiirgust) ja absoluutse pimeduse kiht - afotosfäär.

Hüpobiosfääri ülemise piiri ja parabiosfääri alumise piiri vahel asub biosfäär – eubiosfäär.

Biosfääri arengu ajalugu

Arengut täheldatakse ainult elusaines ja sellega seotud bioinertses. Evolutsiooniprotsess ei avaldu meie planeedi inertses aines.

Elu päritolu

Elu Maal tekkis Arheaanis – ligikaudu 3,5 miljardit aastat tagasi hüdrosfääris. Vanimad paleontoloogide leitud orgaanilised jäänused on selles vanuses. Maa kui iseseisva planeedi vanuseks päikesesüsteemis hinnatakse 4,5 miljardit aastat. Seega võime eeldada, et elu tekkis planeedi noorukieas. Arheas ilmuvad esimesed eukarüootid - üherakulised vetikad ja algloomad. Protsess on alanud

Biosfäär- elusorganismidega asustatud Maa kest. Hõlmab madalamat atmosfääri, hüdrosfääri ja ülemist litosfääri. Biosfääri õpetuse rajaja on V.I. Vernadski. Ta rõhutas, et biosfäär on geoloogilise ja bioloogilise arengu keeruka mehhanismi ning inertse ja biogeense aine koosmõju tulemus. Biosfääri elusaine on kõigi selle elusorganismide kogum. Vernadski nimetas biosfääri kõrgeimaks arenguastmeks noosfääri, mil elu arengus on määravaks teguriks intelligentne inimtegevus. Biosfääri stabiilsuse aluseks on kogu elustiku bioloogiline mitmekesisus Maal – geenidest ökosüsteemideni.

Biosfääri mõiste ja määratlus. Biosfääri struktuur

Maal toimunud ja toimuv keeruline looduslik protsess on otseselt seotud planeedi kolme kesta: litosfääri, hüdrosfääri ja atmosfääri vastasmõjuga. Just need kestad on sfäär, ala, kus eksisteerivad elusorganismid. Piirkonda, kus Maal elavad elusorganismid, nimetatakse biosfääriks.

Prantsuse loodusteadlane J. B. jõudis esimest korda „biosfääri” mõistele lähedale. Lamarck 18. sajandil. Tema tehtud järeldused viitavad sellele, et need sisaldavad biosfääri kontseptsiooni alge. Lamarcki teosed panid aluse ideedele teatud elusolenditega asustatud ruumi olemasolu kohta meie planeedil. Pealegi rõhutati, et seda ruumi korraldab just organismide eluline aktiivsus.

Austria geoloog E.-F. Suess tõi biosfääri mõiste ja määratluse teadusesse 1875. aastal. Ta kirjutas: "Ülemiste sfääride ja litosfääri vastastikuse mõju piirkonnas ning mandrite pinnal võib eristada iseseisvat biosfääri. Nüüd ulatub see nii kuivale kui ka märjale pinnale, kuid on selge, et varem piirdus see ainult hüdrosfääriga.

(kreeka keelest bios - elu ja sphaira - pall) - elusorganismidega asustatud Maa kest, planeedi elusorganismide elupaik. Just elusorganismid moodustasid lubjakivimaardlaid, söe- ja naftamaardlaid ning kogusid atmosfääri vaba hapnikku.

Biosfääri struktuur

Biosfäär on keeruline planeetide kest, kus elavad organismid, mis koos moodustavad elusaine. See on Maa suurim (globaalne) ökosüsteem - elus- ja inertse aine vahelise süsteemse koostoime ala.

Biosfäär katab atmosfääri alumise osa osooniekraani kõrguseni (20-25 km), litosfääri ülemist osa (ilmastikukoorik) ja kogu hüdrosfääri kuni ookeani süvakihtideni (joon. 11).

Liiga kõrge või madal temperatuur piirab elu levikut. Biosfääri alumine piir mandritel on tinglikult tõmmatud piki 100 °C isotermi. Kõrgematel temperatuuridel ei saa enamik baktereid eksisteerida. Euroopas paikneb see isoterm 10–15 km sügavusel, noortes alpikannades tõuseb see 1,5–2 km kõrgusele. Tegelikult on elu litosfääris võimalik jälgida 3-4 km sügavusel.

Biosfääri pikkuse piir on 39-40 km. Elu biosfääris on aga koondunud palju kitsamatesse piiridesse, hõlmates vaid mõnekümne meetri. Võrreldes Maa läbimõõduga (13 000 km) on biosfäär selle pinnal õhuke kile.

Mis puudutab biosfääri piiri meredes ja ookeanides, siis inglise loodusteadlane E. Forbes väitis 1841. aastal oma Vahemerel tehtud vaatluste tulemustele tuginedes kategooriliselt, et elu sügavamal kui 540 m ookeanivetes on võimatu. Ent 20 aastat hiljem tõsteti uppunud laevalt 2160 m sügavuselt tross: see osutus korallide, austrite, kahepoolmeliste ja magudega ning kalmaarimunadega kaetud.

23. jaanuaril 1960 laskusid okeanograafid J. Picard ja D. Walsh sukeldumislaevaga Vaikse ookeani Mariaani süvikusse. 10 525 m sügavusel märkasid nad kalu ja krevette. See tõestas elusorganismide olemasolu ookeani sügavaimates kohtades. Tuleb vaid märkida, et organismide tihedus ookeanis on äärmiselt ebaühtlane. Umbes 5/6 selle elanikest eelistavad ülemisi, päikesepaistelisi kihte. Sügavusse laskudes väheneb liikide arv järsult.

Elu olemasolu ülemise piiri kohta tuleb märkida, et teadlased paigutavad selle tavaliselt 20-25 km kõrgusele, kus asub ka kõike elavat päästev osooniekraan. Siin on olukord organismide levikuga sama, mis ookeanis, ainult vastupidi. Juba 8-9 km kõrgusel piirab madal temperatuur loomade ja taimede olemasolu suuresti.

Riis. 11. Biosfääri moodustavate Maa kestade üldine struktuur

Biosfääris elab umbes 2-2,5 miljonit liiki elusolendeid. Eriline koht on taimedele - orgaanilise aine tootjatele. Nende kogu kuivmass (fütomass) on hinnanguliselt ligikaudu 2,42 x 10 12 tonni, mis moodustab 99% kogu planeedi elusainest. Ülejäänud 1% pärineb heterotroofsetest organismidest.

Noosfäär

Mõistet “noosfäär” (sõna-sõnalt vaimusfäär) kasutas esmakordselt 1927. aastal prantsuse teadlane E. Leroy. V.I.Vernadski hakkas noosfääri õpetuse põhiideid välja töötama ja väljendama 20. sajandi alguses. Juba siis mõistis ta inimmõistuse võimalusi maailma globaalses muutumises, inimmõju väljavaateid loodusele ja vajadust nende suhete kiireks ühtlustamiseks.

Noosfäär tähendab biosfääri ja kogu planeedi kui terviku uut seisundit, milles inimese, inimmõistuse teadlik tegevus ei muutu mitte ainult biosfääri evolutsiooni määravaks teguriks, vaid ka selle säilimise oluliseks tingimuseks.

Noosfäär on intelligentse inimtegevuse sfäär keskkonna muutmiseks. Ühtlasi jõuab ühiskond tööstuse arengu teadliku reguleerimise ja adekvaatse sekkumise tasemele looduslikesse protsessidesse. Noosfääri seisundis peavad ühiskonna vajadused saama võrdväärseks geo- ja biosfääri võimalustega. Noosfääri laienemine tähendab noogeense perioodi algust ühiskonna ja looduse vastastikuse mõju ajaloos.

Planeedi praeguse keskkonnaolukorra näitajad jätavad soovida ning tänapäeval pööratakse erilist tähelepanu inimkonna ja biosfääri suhetele. Biosfääri saastumine on pikka aega olnud paljude haiguste, enneaegse vananemise ja surma algpõhjus. Kaasaegse ühiskonna põhiülesanne on vältida keskkonnareostusega seotud pöördumatuid muutusi. Ühiskonna pidev areng ja progress stimuleerib biosfääri saastatuse kvantitatiivset ja kvalitatiivset kasvu.

Inimkond võlgneb oma idee biosfäärist Austria geoloogile Eduard Suessile, kes võttis selle kontseptsiooni kasutusele 1875. aastal.

Asendit biosfääril iseloomustab kahe aspekti olemasolu: ühest vaatepunktist on biosfäär kogu maaruumi spetsiifiline kest ja teisest küljest on biosfäär globaalne ökosüsteem.

Komponentide kogum iseloomustab biosfääri kui atmosfääri alumist osa, hüdrosfääri ja litosfääri ülemist osa. Kõik komponendid on asustatud elusorganismidega või V.I. Vernadski väljendi põhjal esindavad nad elusaine leviku piirkonda.

Biosfääri koostis, struktuur, kihid ja piirid

Ligi neli miljardit aastat tagasi tekkinud biosfäär hõlmab umbes kolme miljonit liiki elusorganisme; nende jäänused; atmosfääri tsoonid; hüdrosfäär ja litosfäär, mida need elusorganismid asustavad ja muudavad. V. I. Vernadsky nimetas kogu meie planeedi elusorganismide kogumit elusaineks ja seda peetakse selle kogumassi, keemilise koostise ja energia peamiseks tunnuseks.

Biosfääri koostis sisaldab lisaks elusainele

  • biogeenne aine, mis koosneb kõigi elusorganismide jääkainetest;
  • bioinertne aine, mis ühendab lagunemissaadusi, samuti pinnast, ilmastikukoort ja looduslikku vett;
  • inertne aine kui elusorganismide osaluseta moodustunud ainete kogum.

Eeltoodu põhjal on biosfäär Maa piirkond, mis on kaetud elusaine mõjuga. Kohti, kus biosfääris täheldatakse organismide suurimat kontsentratsiooni, nimetati elufilmideks.

Tänapäeva elu levik hõlmab maakoore ülemist osa ehk litosfääri; õhuümbrise ehk atmosfääri alumised kihid; veekarp ehk hüdrosfäär.

Artebiosfäär on ruum, kus inimene laieneb Maa-lähedasse ruumi.

Megabiosfäär esindab üldist kihti, mis mõjutab elu kogu elutut loodust.

Panbiosfäär on megabiosfääri ja artebiosfääri kombinatsioon.

Biosfäär sisaldab järgmisi kihte:

  1. aerobiosfäär,
  2. geobiosfäär,
  3. hüdrobiosfäär.

Ülemine piir atmosfääris on 15–20 km. Atmosfääris määrab elupiiri ultraviolettkiirguse indikaator - kiirgust.

Alumine piir litosfääris on 3,5–7,5 km. Elu litosfääris piirab põhjavee ja kivimite temperatuur.

Litosfääri ja atmosfääri vaheline kaugus hüdrosfääris on umbes 10 km.

Piir on fikseeritud maailma ookeani põhjas ja hõlmab põhjaseteid.

Biosfääri dünaamika ja ressursid

Regulaarsed muutused, mis toimuvad kõigi elusorganismide elupaiga seisundis, aga ka nende organismide seisundis, esindavad tänapäevase biosfääri dünaamikat.

Ilmastikutingimuste regulaarne inversioon on biosfääri arvukate võnkemuutuste peamiseks allikaks. Biosfääri tänapäevast dünaamikat on pikka aega mõjutanud inimtegevus. Yu. N. Kurazhkovsky sõnul on erinevus looduslikest ja keskkonnateguritest mitte võnkuvate, vaid valdavalt progresseeruvate muutuste ülekaalus looduses.

Näide: Veetranspordi areng nõuab erinevaid jõesüsteeme ühendavate kanalite laiendamist ja kaasajastamist. See protsess stimuleerib loomastiku ja taimestiku vahetusprotsesse erinevate veekogude vahel. Inimtegevusel põhinevaid võnkuvaid nähtusi looduses täheldatakse üliharva. Neid esindavad kas rütmilised, sageli mitmeaastased põllukultuuride muutumise protsessid külvikorras või anomaalsed nähtused.

Biosfääri ökoloogilised probleemid

Tänapäeval vajab Maa taimestik, eriti Põhja-Ameerika, kaitset. Vastasel juhul surevad taimed jätkuvalt välja.

Biosfääri tulevik

Biosfääri taastumatud ressursid on endiselt võimelised moodustuma maapõues, ookeanisügavustes ja maakoore pinnal toimuvate geokeemiliste nähtuste käigus. Nende tekkekiirus maakoore või maastiku tingimustes on võrreldamatult madalam inimkonna tarbimise kiirusest. Alates inimeste aktiivsest kasutamisest on täheldatud biosfääri olulist muutust biosfäärivälise energia tööstusliku vajaduse rahuldamiseks – fossiilkütuste taastumatu energia järele.

Tootmiseelset ajastut iseloomustas see, et inimene kasutas oma eluks toodetena ainult biosfääri taastuvaid ressursse. Aja jooksul muutus biosfäär ebastabiilsemaks ja see protsess edeneb igal aastal. Biosfääri seisundis on registreeritud mitmeid enneaegseid muutusi, mis on traagilised kogu inimkonna jaoks, ja märkimisväärne osa neist on seotud inimkonna erinevate tegevustega.

Soov rahuldada kasvavaid vajadusi, hoolimata olulise osa biosfääri ressursside ammendumisest, toob kaasa geneetilised muutused taimestikus ja loomastikus, massilise aretuse ning monokultuuride ja koduloomade leviku. Sellised protsessid viivad bioloogilise mitmekesisuse sekvestreerimiseni ja ökosüsteemide moonutamiseni.

Biosfääri säilitamine

Inimkonna kiirenenud arengu tulemus on viimastel aastakümnetel olnud biosfääri looduslike parameetrite olulised moonutused. Looduskeskkonna saastamine ja biosfääri ressursside ammendumine toimub tohutult. Need protsessid peaksid saama keskkonnaprobleemi tervikliku uurimise objektiks. See ülesanne on prioriteet ökoloogia uuele suunale - sotsiaalökoloogiale, mis määrab turvalise strateegia ühiskonna tegevuse muutmiseks vastavateks inimelu standarditeks.

Probleemi lahendus peab põhinema revolutsioonil inimmõistuses, vaimsete, moraalsete ja ka intellektuaalsete väärtuste revideerimisel. Biosfäär peaks toimima nagu elu alus, mitte ressursside allikas. Vajalik on kasutada keskkonnaregulatsiooni, mis põhineb teaduslikult põhjendatud igasuguse tegevuse mõju bioloogilistele ressurssidele piiramisel. Selline strateegia arvestab inimkonna sotsiaal-majanduslikke huve ja keskkonnavajadusi, see aitab toime tulla.

) ja raske ( litosfäär) Maa kest (joon. 74).

Ülemine piir

Biosfääri ülemine piir asub 15-25 km kõrgusel merepinnast (ja on Maa erinevates piirkondades erinev) atmosfääri alumises kihis - troposfääris (joon. 75).

Nendes biosfääri piirides muutub päikesekiirte energia mõjul hapnik osooniks ja moodustub osooniekraan. See ei edasta põhiosa kosmilistest ja ultraviolettkiirtest, millel on elusorganismidele kahjulik mõju, mistõttu need ei jõua maapinnale.

Biosfääri ülemistes kihtides on bakterite, seente, sammalde ja sõnajalgade eosed, mis on ebasoodsatele tingimustele väga vastupidavad (neid nimetatakse nn. aeroplankton). Mõned linnud, liblikad ja ämblikud võivad tõusta 6-7 km kõrgusele.

Alumine piir hüdrosfääris

Biosfääri koostis on mitmekesine ja jaguneb neljaks osaks.

  • Elav aine.
  • Toitained.
  • Tahked ained.
  • Biogeense ja abiogeense päritoluga ained.

Elav aine

Kõigi meie planeedil elavate elusorganismide kogum on elav aine biosfäär. Hoolimata asjaolust, et elusaine moodustab oma massis väga ebaolulise osa biosfäärist, avaldas selle aktiivsus geoloogilistel ajastutel Maa arengule tohutut mõju.

V.I.Vernadski sõnul tekkis elu Maal mõni aeg pärast selle ilmumist ja oli üks peamisi tegureid, mis muutis meie planeedi välimust.

Toitained

Toitained on elusorganismide tegevuse tulemus. Nende hulka kuuluvad nafta, kivisüsi, lubjakivi ja atmosfäärigaasid.

Tahked ained

Biosfääri elusorganismide kogumassi nimetatakse biomassiks, millest 93% asub maismaal ja 7% veekeskkonnas. Elusorganismidel on oma tegevusega suur mõju biosfääri protsessidele ja biosfääris toimuvate muutuste põhjustaja.

Biosfäär areneb pidevalt. Selle arengu määravad sellised tegurid nagu geoloogilised ja kliimamuutused meie planeedil, elusorganismide ja inimtegevuse mõju.

Biosfääri evolutsiooni esimest etappi nimetatakse biogeneesiks ja teist - noogeneesiks. Praegu on tingitud asjaolust, et biosfäärile avaldavad peamist mõju