Biosféra: hranice biosféry. Složení a hranice biosféry. Horní hranice biosféry

Biosféra je obvykle zvažována plášť Země,

Historie studia

Koncept biosféry jako oblasti života byl zaveden do vědy Jean Baptiste de Lamarque v první polovině 19. století. Byl to ten, kdo se nejvíc přiblížil jejímu porozumění. Samotný termín však navrhl rakouský vědec Edward Süss. Pracoval v oblasti geologie a chápal pod biosférou totality všech organismů. Nyní je tento význam uveden v pojmu "biota". Suess představil své hypotézy a výsledky výzkumu ve slavné vědecké práci "Tvář Země", ve které popsal geologii Alp.

Moderní koncept biosféry formuloval ruský geochemista, který má encyklopedické znalosti v mnoha vědních oborech - Vladimíra I. Vernadského. Jako profesor mineralogie na Moskevské univerzitě se stal autorem skvělé práce "Biosféra", publikované v roce 1926. Právě v této práci poprvé podrobně definoval tento pojem.

VM Vernadsky správně věřil, že biosféra je velká soustředná oblast Země, která hraje roli hlavní geochemické síly. Je tedy prostor, ve kterém žije v životě nebo kdy existoval, tj. Biosféra je charakterizována přítomností živých organismů nebo produktů jejich životně důležité činnosti.

Druhy látek v biosféře

VI Vernadský vybral několik druhů látek, které tvoří základ biosféry.

1. Ve skutečnosti živá hmota, která je tvořena kombinací organismů.
2. Biogenní látka, která se vytváří a zůstává po životě organismů. Jsou to plyny z atmosféry, uhlí, ropa a tak dále.
3. Kosmická látka, která je tvořena bez zásahu organismů.
4. Biocosická látka - to jsou sloučeniny, které jsou výsledkem životně důležité činnosti organismů ve spojení s abiogenními procesy.

Hranice biosféry jsou určeny v souladu s přítomností souboru výše uvedených látek v skořápkách Země.

Živá hmota v biosféře

Je zřejmé, že s povinnou účastí probíhají základní geochemické a energetické procesy živá hmota. VI Vernadský tak formuloval svůj koncept. Živá hmota - všechno živé organismy, existující v současné době, představující jediný soubor, který je vyjádřen v elementárním chemickém složení, hmotnosti, energii.

Hlavním vlastnictvím živé látky je její činnost v důsledku stálého biogenního toku spojeného s prostředím. Průtok je tvořen dýcháním, podáváním, reprodukcí. V této souvislosti můžeme považovat životně důležitou činnost organismů za silný geologický proces planetární povahy.

Konstantní migrace chemických prvků mezi tělem a prostředím v obou směrech probíhá nepřetržitě. Realizace tohoto procesu je možná díky blízkosti elementárního chemického složení organismů k chemickému složení zemské kůry.

Rostliny, které provádějí fotosyntézu, vytvářejí v biosféře komplexní organické molekuly, které mají velké množství energie. Živá hmota se tak akumuluje a přeměňuje související sálavou energii Slunce. Pohyb energie je možný díky neustálému růstu a vývoji těla. Rychlost reprodukce, jak správně zvažuje VI Vernadský, je rychlost, s jakou se geosémová energie přenáší do biosféry.

Hranice

Část biosféry, ve které jsou v současné době živé organismy, se obvykle nazývá neo-isosférou. Jinými slovy, moderní. A prostor, který byl stanovištěm starých organismů, je paleobiosféra.

Celková hmotnost geosférů planety je přibližně 2 420 miliard tun. Tato hodnota je 200 krát větší než hmotnost atmosféry. Dá se tedy dospět k závěru, že vrstva živé hmoty v celkové hmotnosti geosférů je zanedbatelná.

Rozsah možných příležitostí a rozsah přizpůsobivosti organizmů určují "očekávanou délku života". Živé bytosti se postupně usadily v mořích a oceánech a pak se usadily na zemi. Podle Vernadského se nyní mění složení a hranice biosféry.

Je třeba poznamenat, že na rozdíl od jiných suchozemských skořápků lze považovat pouze za biosféru za komplexní. Plní také funkci "krytu" ze živé bytosti a je stanovištěm mnoha organismů, včetně člověka.

Hranice biosféry jsou definovány následovně. Zahrnuje spodní část atmosféry, horní zónu litosféry a celou hydrosféru. A výšky atmosféry, charakterizované chladem, nízkým tlakem a hloubkou oceánu, jehož tlak může dosáhnout 12 000 atmosfér - to vše je biosféra. Hranice biosféry jsou tak široké díky velmi širokým limitům teplotní tolerance organismů.

Je třeba poznamenat, že existují bakterie, které mohou existovat ve vakuu. Limity přizpůsobení chemickým podmínkám jsou také velmi široké. Realitou je existence organismů, například pod konstantním vlivem ionizujícího záření. Studie ukazují, že některé živé věci jsou tak tvrdé, že podle určitých kritérií jsou jejich možnosti i za hranice biosféry.

Vedle výše uvedených hlavních podmínek je životnost organismů způsobena stálostí biogenního proudu atomů.

Horní hranice biosféry

V různých částech světa existuje život v atmosféře v různých výškách. V zónách jižního a severního pólu je tato hodnota 8-10 km, v blízkosti rovníku - 17-18 km, na všech ostatních územích - 20-25 km. Život je vyplněn pouze troposférou - spodní částí atmosféry

Fyzikální limit šíření života v atmosféře je na dolní hranici ozonové vrstvy.

Hydrosféra

Hydrosféra je tvořena oceány, moři, jezery, řeky a ledové kryty. Ve všech hloubkách je život. Převážná většina živých organismů obsadila povrchové vrstvy a pobřeží. Ale i v hloubce 11 022 m, v nejhlubším povodí Světového oceánu (Mariinsky), jsou obyvatelé. Nebiosféra také zahrnuje spodní sedimenty, které byly kdysi stanovištěm starověkých tvorů.

Dolní hranice biosféry

Když mluvíme o litosféře, půda je jistě nejhustěji osídlená vrstva, ale existence života je mnohem hlubší - zhruba 6-7 kilometrů pod zemí. To se týká především hlubokých trhlin a jeskyní.

Organismy obývající biosféru

Živé organismy jsou rozděleny do dvou skupin, v závislosti na způsobu získání energie potřebné pro život: autotrofní a heterotrofní. Habitus zástupců obou skupin je biosféra. Hranice biosféry jsou určovány jejich rozložením.

Zástupci společnosti autotrofních organismů ve své stravě nejsou spojeny s jinými živými bytostmi. Potřebují pro to sluneční světlo nebo energii chemických vazeb sloučenin anorganického původu. Oba mohou být použity jako zdroj energie, zatímco jsou odvozeny z minerálních látek.

Autotrofy jsou rozděleny do dvou podskupin. Jedná se o fototrofy (zelené) a hemotrofy (bakterie). První může existovat pouze v oblasti pronikání slunečních paprsků. Ale druhá, vzhledem k použití chemických sloučenin organické přírody jako zdroje energie, jsou mnohem rozšířenější.

Naopak heterotrofy, jako zdroje energie a výživy, vyžadují organické látky produkované jinými organismy. To znamená, že bez předběžné práce autotrofů by jejich existence nebyla možná. Zvířata a lidé, jako obyvatelé biosféry, patří k heterotrofickým organismům.

"Filmy života"

Nerovnoměrná distribuce života - to je jeden z důležitých rysů, které charakterizují biosféru. Hranice biosféry mají nejnižší hustotu života. Největší je pozorována u kloubů stanovišť. Obecně platí, že rozložení života v biosféře je ostře nerovnoměrné. VI Vernadský představil termín "Filmy života", popisující s jeho pomocí nejhustěji osídlené oblasti biosféry. kontakt hranice „půda-vzduch“. - to je první z těchto filmů, jeho tloušťka je asi 2-3 cm je reprezentována druhou kontaktní zóny „vzduch-půda“ -pribrezhnaya páskem a upwelling zóny. Třetí je reprezentována euftickou zónou oceánu (až 200 m), tedy oblastí volného pronikání slunečního paprsku.

Takže život, transformující "obličej Země", je neoddělitelně spojen s konceptem "biosféry". Hranice biosféry jsou hranice života.

Prostorově funkční organizace je mechanismus, který zajišťuje "geologickou věčnost všech živých věcí". Člověk, který žije v biosféře, spolu s dalšími heterotrofními organismy je přímým účastníkem energetického cyklu, který poskytuje život na Zemi.