Биосфера

Термин «биосфера» и его история

Биосфера — такая оболочка нашей планеты, в которую входит всё живое (bios в переводе с греческого — жизнь, sphaira — шар).

Планете Земля около 4 миллиардов 600 миллионов лет. За это время на ней сформировались следующие оболочки: литосфера, гидросфера и атмосфера. Они тесно взаимодействуют между собой. Наиболее сильно взаимодействие гидросферы, тропосферы (нижнего слоя атмосферы) и верхнего слоя литосферы. Именно здесь зародилась жизнь на Земле, первые признаки которой появились около 3 миллиардов 800 миллионов лет назад. И только около 500 миллионов лет назад организмы стали осваивать сушу. Таким образом, биосфера зародилась намного позже других оболочек.

Первым термин «биосфера» в 1875 году употребил учёный-геолог из Австрии Эдуард Зюсс, а в начале прошлого столетия отечественный учёный Владимир Иванович Вернадский создал учение о биосфере.

Биосфера объединяет все живые организмы и их среду обитания на Земле, создавая сложную и динамичную систему. Важным элементом биосферы являются природные сообщества.

Границы биосферы

Биосфера покрывает практически всю Землю, сушу и океан. И в воздухе тоже есть живые существа. Они встречаются от верхних слоёв тропосферы (птицы) до океанских глубин (глубоководные рыбы), в недрах Земли (микроорганизмы, которые могут жить без воздуха). Состав атмосферы — результат длительной работы растений. Они поглощают углекислый газ и солнечный свет, впитывают воду из почвы, производят органические вещества и выделяют кислород в атмосферу. При этом растения сами дышат, потребляя кислород и выделяя углекислый газ. В результате в воздухе содержится 21% кислорода.

Верхняя граница биосферы проходит в 20–25 км до высоты озонового слоя. В приземном воздушном пространстве обитают птицы. До озонового слоя жизнь рассеяна в виде микроорганизмов и пыльцы растений. Нижняя граница биосферы проходит в литосфере на глубине около 5 км, где при высоких температурах и высоком давлении могут существовать только некоторые микроорганизмы. В гидросфере организмы располагаются по всей толще воды. Это присуще и водам суши, и водам Мирового океана.

Биосферу составляют микроорганизмы, грибы, растения, звери и человек. Сейчас на нашей планете насчитывают более 2,5 миллионов видов живых организмов, которые все вместе образуют органический мир.

170.4K

Какая профессия тебе подходит? Узнай за 10 минут!

Получи больше пользы от Skysmart:

• Подготовься к ОГЭ на пятёрку.

• Подготовься к ЕГЭ на высокие баллы.

• Записывайся на бесплатные курсы для детей.

• Решай задания в бесплатном тренажёре ЕГЭ.

Царства живых организмов

Живые организмы делят на 4 царства: бактерии, растения, животные и грибы.

Царство — это большая группа организмов, которые обладают сходными признаками строения, питания и жизни в природе.

Бактерии — древнейшие обитатели нашей планеты. Они первыми появились на Земле. Бактерии очень важны, они занимаются разложением и превращают органические остатки в питательные вещества для растений. Малоподвижны.

Примерно 1/5 часть (21%) от общего числа видов организмов приходится на растения — представителей второго царства, но по своей массе они в сотню раз превосходят массу животных. Растения создают органическое вещество из неорганического. Только они имеют способность фотосинтеза. В основном неподвижны — прикреплены к тому месту, где растут.

Представителей царства животных больше всего в природе — 72% от всех живых организмов. Они питаются готовыми органическими веществами: растениями или другими животными. В отличие от растений, животные очень подвижны и активно передвигаются по суше, в воздухе и воде: ползают, бегают, летают, плавают.

Среди животных больше всего насекомых. Только 4% всех животных составляют позвоночные, из них 1/10 часть — млекопитающие, в том числе человек.

Представители царства грибов так же неподвижны, как и растения. Но, в отличие от них, неспособны создавать органические вещества, а также им не свойственен фотосинтез. Грибы делятся на привычные для нас шляпочные, которые растут в лесу, и плесневые, которые мы можем увидеть, например, на испортившемся хлебе. Роль грибов — разложение органических остатков и создание питательных веществ для растений.

Распределение жизни в биосфере

В биосфере жизнь распределена неравномерно. Подавляющее большинство животных живёт на суше. На разнообразие животных и растений на суше влияет географическая широта. От полюсов к экватору их количество увеличивается, за исключением пустынь в тропиках (из-за высоких температур).

В водной среде проживает только 1/5 от всех живых организмов. Это связано с тем, что солнечный свет лучше распространяется в воздушной среде, чем в водной.

В океане есть организмы, свободно плавающие в толще воды, — нектон. К ним относятся рыбы, киты, морские черепахи.

Обитающие на грунте и дне организмы — бентос: водоросли, крабы, моллюски, кальмары, кораллы.

Также в океане живут мельчайшие обитатели — планктон: рачки, микроскопические водоросли, креветки, радиолярии. Большинство рыб питается планктоном.

В основном организмы океана живут на небольших глубинах, где много света. На мелководье в фотической зоне растут водоросли, обитают моллюски, губки и светолюбивые животные, кораллы, морские черепахи и млекопитающие. В зоне сумерек (до 200 м) проникает недостаточно солнечного света, здесь не живут водоросли. В зоне темноты (до 1000 м) солнца вообще не бывает, сюда заплывают кашалоты и кальмары. Из-за темноты животные этой зоны не имеют глаз, а свет производят сами с помощью химических реакций в теле. В глубинной зоне (до 4000 м) — кромешная темнота, низкое содержание кислорода и скудная пища.

Структура биосферы

В структуре биосферы различают 4 типа вещества:

1. Живое вещество — совокупность всех живых организмов.

2. Косное вещество — вещество, образованное без участия организмов. Например: лава вулканов, метеориты, песок, глина, гранит.

3. Биогенное вещество — неживое вещество, образуемое в процессе жизнедеятельности организмов. Примеры: уголь, газ, нефть, торф.

4. Биокосное вещество — результат жизнедеятельности организма и абиогенных процессов. Например: почва, вода, ил.

Функции живого вещества биосферы

1. Газовая — способность изменять и поддерживать определенный газовый состав атмосферы.

2. Энергетическая — усвоение живым веществом солнечной энергии и передача её по цепям питания. В основе этого процесса лежит фотосинтез.

3. Концентрационная — отделение и накопление живыми организмами химических элементов. Итог — накопление залежей полезных ископаемых, образование известняков.

4. Окислительно-восстановительная — химическое превращение веществ, содержащих атомы со сменной степенью окисления (соединения железа, марганца, азота). Окислительно-восстановительные реакции лежат в основе биологического метаболизма.

5. Деструктивная — процесс разложения организмов после смерти до минеральных соединений, которые через автотрофов снова втягиваются в биологический круговорот.

6. Транспортная — белки связывают и переносят различные вещества внутри клетки и по всему организму. Например, гемоглобин крови переносит кислород.

7. Средообразующая — является интегрированной, то есть результатом взаимодействия нескольких функций между собой. С ней связано преобразование физико-химических параметров среды.