Toți facem parte dintr-o carapace vie - biosfera. Acesta este un ecosistem unic nu numai al planetei noastre, ci și al galaxiei în ansamblu. Desigur, studii recente au confirmat că s-au găsit substanțe organice pe Marte și pe diferiți asteroizi, dar o astfel de varietate de forme de viață este unică pe Pământ. Dacă sunteți gata să vă extindeți puțin orizonturile și să treceți dincolo de programa școlară, este timpul să vorbiți mai detaliat despre caracteristicile biosferei, structura ei și funcțiile principale.
Conceptul de biosfere și esența ei
Biosfera este o înveliș condiționată a Pământului locuită de organisme vii. De ce conditionat? Cert este că alte învelișuri ale planetei (terestre, apă și aer) încadrează planeta cu un strat continuu. Mai întâi vine pământul și scoarța oceanică (litosfera), apoi hidrosfera (unește toate corpurile de apă), după - atmosfera(învelișul de aer care trece fără probleme în spațiul cosmic). Este dificil să ne imaginăm biosfera ca un strat specific, deoarece organismele vii sunt distribuite uniform pe întreaga suprafață a Pământului și pot trăi în toate cele trei elemente.
Caracteristicile esențiale ale biosferei datează din antichitate, dar totuși este cea mai „tânără” înveliș a planetei noastre. Viața pe Pământ a apărut relativ recent, cu doar 3,8 miliarde de ani în urmă, ceea ce, în comparație cu vârsta planetei, este un simplu fleac. Există două concepte ale biosferei:
- Primul definește învelișul ca totalitatea materiei organice de pe planetă. Acesta a fost cel care a servit drept bază pentru termenul, care este folosit până astăzi.
- Al doilea concept a fost propus de V. I. Vernadsky, el credea că biosfera este o unitate inseparabilă și o interacțiune a naturii animate și neînsuflețite, în sensul larg al acestor definiții.
Totuși, principalele caracteristici ale biosferei sunt determinate tocmai de componenta sa organică. La urma urmei, aceasta este diferența sa fundamentală față de alte învelișuri ale Pământului.
Doctrina biosferei și originea termenului
Conceptul de carapace vie a fost propus în secolul al XIX-lea. Jean-Baptiste Lamarck a făcut o scurtă descriere a biosferei, în timp ce numele oficial nici măcar nu exista încă. În 1875, paleontologul și geologul austriac Eduard Suess a inventat pentru prima dată termenul „biosferă”, care este folosit și astăzi.
Filozoful și biogeochimistul sovietic V. I. Vernadsky a adus o contribuție uriașă la studiul întregii vieți de pe Pământ, el a devenit faimos datorită creării unei doctrine holistice a biosferei. LAîn scrierile sale, organismele vii acționează ca o forță puternică care participă continuu la transformarea planetei Pământ.
Limitele organismelor vii
Descrierea generală a biosferei începe cu o descriere a limitelor în care pot trăi organismele vii. Unele dintre ele sunt destul de tenace și pot rezista chiar și celor mai critice condiții.
Foartele biosferei:
- Chenar superior. Este determinat de atmosferă, și în special de stratul de ozon al Pământului, este de aproximativ 15-20 de kilometri. Cu cât este mai aproape de ecuator, cu atât ecranul de protecție al planetei este mai puternic. Deasupra stratului de ozon, viața este pur și simplu imposibilă, deoarece radiațiile ultraviolete sunt incompatibile cu activitatea vitală a celulelor organismului. În plus, cantitatea de oxigen este redusă semnificativ odată cu înălțimea, iar acest lucru dăunează și ființelor vii.
- Limit inferioară. Determinată de litosferă, adâncimea maximă posibilă nu depășește 3,5 - 7,5 kilometri. Totul depinde de creșterea critică a temperaturii la care are loc denaturarea structurilor proteice. Cu toate acestea, majoritatea organismelor vii sunt concentrate la o adâncime de doar câțiva metri, acesta este sistemul radicular al plantelor, ciupercilor, microorganismelor, insectelor și animalelor care trăiesc în gropi.
- Granite în hidrosferă. Organismele vii pot exista în absolut orice parte a oceanului: de la suprafața apei (plancton, alge) până la fundul șanțurilor de adâncime. De exemplu, oamenii de știință au demonstrat că viața există chiar și în șanțul Marianei la o adâncime de 11 kilometri.
Structură shell live
Principalele caracteristici ale biosferei includstructura sa. Vernadsky a evidențiat mai multe tipuri de substanțe care alcătuiesc coaja vie. În plus, ar putea avea atât origine organică, cât și anorganică:
- Substanță vie. Aceasta include tot ceea ce are o structură celulară. Cu toate acestea, masa materiei vii din structura biosferei este mică și se ridică la o milioneme din întregul înveliș. Caracteristica materiei vii a biosferei este că este cea mai importantă parte a planetei noastre. La urma urmei, organismele vii influențează constant aspectul Pământului, schimbând structura suprafeței acestuia.
- Substanță biogenă. Acestea sunt structuri care sunt create și procesate de organismele vii. În mod surprinzător, de milioane de ani, ființele vii au trecut prin sistemele organelor lor aproape tot oceanul lumii, o cantitate imensă de gaze atmosferice și o masă mare de minerale. Aceste procese produc minerale de origine organică, cum ar fi petrol, roci carbonatice și cărbune.
- Substanță inertă. Acestea sunt produse de natură neînsuflețită, care s-au format fără participarea directă a organismelor vii. Acestea includ roci, minerale și partea anorganică a solului.
- Substanță bio-inertă. Ne amintim că organismele vii afectează constant planeta. Ca urmare, se formează substanțe care sunt produse ale degradarii și distrugerii structurilor inerte. Acest grup include solul, crusta de intemperii și rocile sedimentare de origine organică.
- De asemenea, structura biosferei poate include substanțe care se află înstare de dezintegrare radioactivă.
- Atomii sunt un grup separat, care sunt creați continuu în procesul de ionizare sub influența radiației cosmice.
- Recent, substanțe de origine extraterestră (cosmică) au fost incluse în structura biosferei.
Materie vie din alte învelișuri ale Pământului
Dacă ne oprim în detaliu asupra caracteristicilor și compoziției biosferei, atunci nu putem decât să luăm în considerare caracteristicile activității vitale a organismelor vii din alte învelișuri ale planetei:
Aerosferă. Organismele vii nu pot fi suspendate în straturile atmosferice, picăturile microscopice de apă servesc ca substrat pentru viața aerobionților, iar activitatea solară și aerosolii acționează ca o sursă de energie inepuizabilă. Organismele care trăiesc în atmosferă sunt împărțite în trei grupuri. Trobobionții - sunt activi în spațiu de la vârfurile copacilor până la norii cumulus. Altobionții sunt organisme care pot supraviețui în aer subțire. Parabionții - cad accidental în cele mai în alte straturi ale atmosferei. La această altitudine, își pierd capacitatea de a se reproduce, iar ciclul lor de viață este redus semnificativ
Geobiosferă. Scoarța terestră servește ca substrat și habitat pentru geobionți. Acest înveliș include și mai multe niveluri pe care trăiesc anumite forme de viață. Terrabionții sunt organisme care trăiesc direct pe suprafața pământului. La rândul său, terrabiosfera este împărțită în mai multe cochilii: fitosfera (zona de la vârfurile copacilor până lasuprafața pământului) și ipedosfera (stratul de sol și crusta de intemperii). Zona eoliană - zone de mare altitudine, la care viața este imposibilă chiar și pentru plantele superioare. Eolobionții sunt reprezentanți tipici ai acestei zone. Litobiosfera - straturi adânci ale scoarței terestre. Această zonă este împărțită în hipoterrabiosferă (un loc în care formele de viață aerobe (care necesită oxigen) pot trăi) și tellurobiosferă (doar organisme anaerobe (fără oxigen) pot supraviețui aici). În plus, litobionții pot fi găsiți în litobiosferă, care trăiesc în apele subterane și în porii rocilor
Hidrobiosferă. Această zonă acoperă toate corpurile de apă (cu excepția apelor subterane și a umidității atmosferice) ale planetei noastre, inclusiv ghețarii. Locuitorii mărilor și oceanelor sunt numiți hidrobionți, care la rândul lor sunt împărțiți în: Acvabionti - locuitori ai apelor continentale. Marinobionts sunt organisme vii ale mărilor și oceanelor. În coloana de apă se disting trei niveluri de viață, în funcție de cantitatea de lumină solară care pătrunde în interior: fotosfera este zona cea mai iluminată. Disfotosfera este întotdeauna regiunea crepusculară a oceanului (nu mai mult de 1% din insolație). Afotosferă - o zonă de întuneric absolut
De la tundra la pădurile tropicale. Clasificarea biomurilor planetei
Caracteristicile biosferei sunt indisolubil legate de conceptul de biom. Acest termen se referă la sistemele biologice mari care au un anumit tip predominant de vegetație sau caracteristici specifice peisajului. Sunt nouă în total. Mai jos este o scurtă descriere a principaluluibiosfera biomelor:
- Tundra. O vastă întindere fără copaci care ocupă părțile de nord ale Eurasiei și ale Americii de Nord. Vegetația acestei zone nu este bogată, în principal licheni, ierburi sezoniere și mușchi. Fauna este mai diversă, mai ales în lunile calde ale anului, când începe sezonul de migrație a multor specii de păsări și animale.
- Taiga. Principalul tip de vegetație din această zonă sunt pădurile de conifere. Biomul ocupă aproximativ 11% din întreaga suprafață a terenului. În ciuda condițiilor meteorologice dure, taiga are o floră și o faună extrem de diverse.
- Păduri hotărâte. situat în zona temperată. Sezonalitatea climei și o cantitate suficientă de umiditate au permis dezvoltarea unui anumit tip de vegetație în acest biom. Acestea sunt în principal specii de copaci cu frunze late. În plus, aceste păduri găzduiesc multe mamifere, păsări și ciuperci, ca să nu mai vorbim de insecte și microorganisme.
- Stepe. Acest biom este reprezentat de stepele asiatice și de preriile clasice ale Americii de Nord. Cel mai adesea, acestea sunt spații deschise fără copaci, deoarece afectează un deficit semnificativ de umiditate. Dar lumea animală este încă diversă.
- Zona mediteraneană. Zona din jurul mării cu același nume se caracterizează prin veri calde și destul de uscate și ierni răcoroase foarte confortabile. Vegetația tipică este reprezentată de păduri cu frunze tari, tufișuri spinoase și ierburi.
- Deșerturi. Din păcate, peste 30% din teren este ocupat de zone deloc favorabile locuirii organismelor vii. Zonele deșertice se găsesc de-a lungulîn toată Africa și Australia, în America de Sud, precum și în Sud, Sud-Vest și în Centrul Eurasiei. Flora și fauna acestor regiuni sunt destul de rare.
- Savane. Acest biom este un spațiu deschis care este complet acoperit cu iarbă și copaci singuri. În ciuda faptului că acestea sunt soluri destul de sărace, fauna acestei zone este izbitoare prin diversitatea sa. Savanele sunt caracteristice Africii, Americii de Sud și Australiei.
- Păduri înțepătoare (tropicale). Această zonă se distinge prin forme bizare de tufișuri spinoase și copaci vechi de secole - baobabi. Datorită distribuției neuniforme a precipitațiilor, vegetația acestui biom este destul de rară. Păduri tropicale pot fi găsite în Asia de Sud-Vest și Africa.
Păduri tropicale. Aceasta este cea mai umedă zonă a planetei noastre. Vegetația acestui biom este izbitoare prin amploarea și diversitatea sa. Pădurile tropicale cu frunze late sunt situate în bazinele râurilor mari cu curgere plină, cum ar fi Amazon, Orinoco, Niger, Zambezi, Congo. Acestea acoperă, de asemenea, peninsulele și arhipelagurile din Asia de Sud-Est
Funcțiile de bază ale unei cochilie vii în natură
Este timpul să luăm în considerare principalele funcții ale biosferei și caracteristicile acestora:
- Energie. Această funcție este îndeplinită de plantele care participă la procesul de fotosinteză. Acumulând energia solară, ei fie o distribuie între alte componente ale învelișului viu, fie o acumulează în particule organice moarte. Așa apar mineralele combustibile (cărbune, turbă, ulei).
- Gazin. Organismele vii sunt implicate în schimbul de gaze în curs.
- Concentrare. Unele forme de viață au capacitatea de a acumula selectiv elemente biogene din mediul extern. Ulterior, ele pot servi ca sursă a acestor substanțe.
- Distructiv. Organismele vii afectează în mod constant mediul înconjurător, descompunându-i și prelucrându-i suprafața. Așa se formează materia inertă și bioinertă.
- Formarea mediului. Biosfera menține un echilibru între condițiile de mediu favorabile și nefavorabile, care sunt necesare pentru întreaga viață a organismelor.
Proprietățile biosferei
Deoarece carapacea vie este un sistem foarte complex, caracteristicile biosferei nu pot face fără proprietățile de bază care îi determină specificul:
- Centralizare. Toate procesele din învelișul viu sunt concentrate în jurul organismelor vii, ele ocupă un loc central în doctrina biosferei.
- Deschidere. Biosfera poate exista doar datorită energiei din exterior, în acest caz este activitate solară.
- Autoajustare. Biosfera este un „organism holistic”, care, ca o ființă vie, are capacitatea de a homeostaza.
- Varietate. Un număr mare de animale, plante, microorganisme și ciuperci trăiesc pe pământ.
- Asigurarea circulației substanțelor. Datorită organismelor vii se realizează fotosinteza și circulația substanțelor. În caracteristicile biosferei, aceste două procese ocupă unul dintre locurile principale.
Evoluție și istoriedezvoltarea învelișului viu al Pământului
Dacă caracterizăm biosfera din punct de vedere al evoluției, putem spune că acesta este singurul înveliș care se dezvoltă și se îmbunătățește continuu. Totul ține de materia vie, este cea care evoluează constant. Partea anorganică a cochiliei vii nu are capacitatea de a se dezvolta. Dacă vorbim despre caracteristicile biosferei în viitor, atunci totul este puțin mai complicat. Carcasa devine din ce în ce mai instabilă și este foarte dificil să preziceți evoluții ulterioare.
Biosferă artificială
O persoană nu poate exista în afara unei carapace vie, este foarte greu să reproduci tot ceea ce ne poate oferi. Caracteristicile biosferei sunt atât de unice încât omenirea încă nu poate recrea pe deplin condițiile sale într-un mediu artificial. Cu toate acestea, știința nu stă pe loc și, poate, în viitor, oamenii de știință vor obține un anumit succes în această direcție.
