Биосфера

Что такое биосфера и как она устроена

Биосфера представляет собой сферу жизни, оболочку земли, населенную живыми существами. Впервые подробно описана биосфера академиком В.И. Вернадским.

Область распространения живых организмов предопределяет границы биосферы.

Верхней границей биосферы считается озоновый экран. Расположен он на высоте 21-25 км, здесь же и проходит верхняя граница биосферы. Распространение организмов выше этой границы не происходит, так как очень большая концентрация ультрафиолетовых лучей.

Нижняя граница биосферы проходит в литосфере, причем многие ученые устанавливают разную глубину. Приблизительно нижняя граница биосферы располагается на глубине от многих сот метров до нескольких километров. Самых нижних пределов этой границы в биосфере достигают некоторые виды бактерий. Например, споры бактерий находят в земной коре на глубине свыше 3 км. Даже в месторождениях нефти были найдены эти организмы. Однако существует определенный предел для жизни организмов. Поэтому нижние границы биосферы определяются температурой земных недр. Вы уже знаете, что с глубиной температура будет увеличиваться, в таких условиях организмы существовать не смогут.

Поэтому можно сделать вывод, что верхние и нижние границы биосферы предопределяются наличием условий, необходимых для жизни организмов.

На планете обитает великое множество растений, животных, микроорганизмов, которые составляют живое вещество.

Полагают, что возникновение жизни на Земле случилось более 3 млрд. лет тому назад в мелководных водоемах при теплом и влажном климате. Отсюда произошло распространение в океаны и на сушу. В ходе геологической истории повышалось многообразие организмов, усложнялась их организация и увеличивалась масса живого вещества.

Основным свойством живого вещества является их способность к размножению. Данная особенность позволяет им распространяться очень быстро по всей планете. Например, в некоторые годы можно услышать о нашествии саранчи. Это во многом связано с интенсивностью размножения этих насекомых – большое количество потомства требует значительного количества пищи. Для добычи пищи организмы могут перемещаться на многие километры. Так происходит и с саранчой.

Саранча

В настоящее время по количеству видов в биосфере преобладают животные над растениями, а по массе вещества растения во много раз превышают массу животных. Подавляющая часть живого вещества сосредоточена на суше и превышает массу организмов океана в 1000 раз.

Основной функцией живых организмов является постоянный обмен веществ с окружающей средой. Он осуществляется в форме биологического круговорота.

Сущность биологического круговорота веществ сводится к двум противоположным процессам: созданию органического вещества в процессе фотосинтеза и его преобразованию в простые минеральные элементы с помощью микроорганизмов.

Каждая группа существ биосферы имеет огромное значение в круговороте веществ.

Растительные организмы создают органические вещества, потребляя солнечную энергию, поэтому они считаются производителями. Этим и определяется значение растений в биосфере.

Следующая группа организмов – животные, которые являются потребителями. Они потребляют готовые вещества, питаясь другими живыми организмами. Значение этих существ в биосфере определяется тем, что они перемещают органические вещества по планете.

Микроорганизмы и грибы способствуют разложению веществ и преобразованию их в неорганические. Данная группа считается разрушителями, но, тем не менее, их роль очень высока. Отсутствие этих организмов привело бы к накоплению продуктов распада, которые являются ядовитыми.

Соответственно, значение биологического круговорота заключается в перераспределении веществ и энергии в результате протекания основных процессов жизнедеятельности организмов.

Помимо участия в круговороте веществ, живые существа выполняют и другие функции. Все знают, что растения при фотосинтезе вырабатывают кислород, который необходим для всех организмов, обеспечивают человека продуктами питания. Живые организмы влияют на литосферу, принимая участие в процессах выветривания и создавая новые формы рельефа.

Все организмы взаимодействуют друг с другом, формируя единую оболочку – биосферу. Каково же значение биосферы? Давайте познакомимся на рисунке.

Охраняемые территории

Привести биосферу в порядок довольно сложно. Однако люди могут сохранить места, которые ещё не были ими уничтожены. Сегодня существует несколько видов охраняемых территорий:

• Заповедник. Эта форма территории охраняется законом. Все природные объекты, которые на ней находятся, люди сохраняют в нетронутом виде. Местность заповедника исключена из хозяйственного пользования. На территории могут проводиться только научные исследования.
• Заказник. Территория временно исключается из хозяйственного пользования. На определённый период в этом месте запрещают проводить какие-либо мероприятия, например, рыбалку, сбор редких разновидностей трав и т. д.
• Резерват. Так называется небольшой участок, на котором охраняется один или несколько видов флоры или фауны, экосистема или определённые объекты (пещера, водопад).
• Национальный парк. Представлен обширной областью, которая считается исторической или экологической ценностью. На территории могут находиться заповедники с заказниками, а также области с хозяйственной деятельностью, связанной с туризмом.
• Памятник природы. Он может выступать деревом, озером, парком, рощей и т. п. Обычно природный объект имеет научную, познавательную или эстетическую ценность.

Чтобы предотвратить экологические проблемы, людям нужно знать закономерности своего влияния на окружающую среду. Если общество будет рационально заниматься техногенной деятельностью, оно научится управлять биосферой без вреда для неё.

Распространение людей на Земле

Предки современных людей стали выделяться из сообщества человекообразных обезьян около 3 миллионов лет назад. Учёные считают, что первобытные люди заселяли вначале экваториальные и тропические широты Африки. Об этом свидетельствуют найденные там самые древние ископаемые останки человекообразных существ. Постепенно они продвинулись на территорию Европы. Часть древних людей по многочисленным островам проникла в Австралию. Во времена оледенений, когда Евразия была соединена с Северной Америкой, люди достигли Аляски, а затем распространились по Северной и Южной Америке.

Расселение человека, как и других живых организмов биосферы, зависит от природных условий, и прежде всего от рельефа и климата. Основная масса людей проживает между параллелями 72° с. ш. и 54° ю. ш. При этом большая часть заселяет равнины на расстоянии до 200 километров от берегов океанов. Более 2/3 населения сосредоточено всего лишь на 8 % площади суши с благоприятными природными условиями. В северных районах Евразии и Северной Америки, в северной части Африки, в центре Австралии и Азии, где климат неблагоприятен из-за сильных морозов или жары и засухи, проживает небольшая часть населения Земли. Самый холодный материк — Антарктида вообще не имеет постоянного населения. В высокогорьях (на высоте выше 2000 метров) живёт лишь 1 % населения мира.

1.1. Среда обитания человека

Русский ученый И. М. Сеченов заявлял: “Организм без внешней среды, которая поддерживает существование, немыслим”.

Окружающая человека внешняя среда – это саморегулирующаяся система, находится в постоянном движении, изменении, развитии. В силу этого человек постоянно подвергается воздействию множества непрерывно меняющихся факторов (раздражителей), однако обычные изменения не вызывают патологии, так как человек к ним приспособился. Когда возникает нарушение равновесия между организмом и внешней средой, возникает заболевание, ведущую роль при этом играет воздействие факторов внешней среды. Согласно международной классификации опасные и вредные факторы окружающей среды подразделяются на группы:

1. Химические факторы — при воздействии вредных химических веществ происходит нарушение функций организма. Развитие химии привело к наличию множества вредных веществ в среде обитания. Природные химические вещества, опасные для человека (ртуть, свинец и пр.), оказывают токсическое влияние.

2. Физические факторы — это температура, влажность, движение воздуха, атмосферное давление, солнечная радиация, шум, вибрация, излучения, а также механизмы, машины.

3. Биологические факторы – приносят вред человеку при взаимодействии с живыми организмами (микроорганизмы, вирусы, грибки, гельминты, животные, растения).

4. Социальные факторы — приносят вред человеку при общении с другими людьми. Внешняя среда – это не только природа с ее изменчивыми факторами, но и общество с его средствами производства. Слово, речь, взаимоотношения влияют на эмоции человека, его психику, здоровье. Войны, военные конфликты, приводящие к многочисленным жертвам – это результат действия опасного вредного фактора окружающей среды – социального.

Отрицательное воздействие

Влияние человека на биосферу преимущественно негативное. Поскольку людей больше заботят их собственные нужды, они не думают о том, что загрязняют планету. Когда общество освоит определённые участки Земли, оно перебирается на другие территории, чтобы отыскать новые ресурсы. Некоторые области перестают быть пригодными для жизни различных организмов.

Сегодня человек совершает следующие преступления против природы:

Загрязнение атмосферы токсичными газами. Ядовитые вещества производят заводы, автомобили и различные технологии. Из-за токсичных газов происходят кислотные дожди, а также изменяется климат. Воздух насыщается вредными веществами, которыми дышат не только люди, но и животные.
Выброс отходов в водоёмы. Промышленные предприятия часто сбрасывают в реки, моря и океаны вредные вещества и предметы, которые остаются после создания продуктов

Водоёмы сильно загрязняются и лишают общество важного биологического ресурса.
Использование пестицидов и химикатов. Чтобы добиться качественного и крупного урожая, люди используют различные средства для обработки почвы

Из-за химических веществ земля быстро истощается и не успевает обновиться.
Вырубка лесов. Уничтожение лесных массивов вредит не только экосистеме, но и людям. Неконтролируемая вырубка деревьев приводит к изменению климатических условий. Леса считаются своеобразными «лёгкими», а человек безжалостно их уничтожает.
Потребление водных ресурсов. Общество использует воду без каких-либо ограничений. В некоторых районах объём водоёмов значительно уменьшился. Есть области, где почти не осталось чистой воды из-за промышленных отходов.
Вытеснение флоры и фауны из среды их обитания. Вырубка лесов и заселение новых территорий людьми привели к тому, что исчезло большое количество животных и растений. Многие представители фауны были убиты ради мяса или шкуры.

Влияние человека на биосферу

Влияние человека на биосферу является неоднозначным. С каждым столетием антропогенная деятельность становится более интенсивной, разрушительной и масштабной, поэтому люди способствуют возникновению не только локальных экологических проблем, но и глобальных.

Одним из результатов влияния человека на биосферу является сокращение численности флоры и фауны на планете, а также исчезновение многих видов с лица земли. Например, ареалы растений уменьшаются в связи с земледельческой деятельностью и вырубкой лесов. Множество деревьев, кустарников, трав являются вторичными, то есть вместо первичного растительного покрова были посажены новые виды. В свою очередь, популяции животных уничтожаются охотниками не только ради добычи пропитания, но и с целью продажи ценных шкур, костей, плавников акул, бивней слонов, рогов носорогов, различных частей тела на черном рынке.

Довольно сильно антропогенная деятельность влияет на процесс почвообразования. Так, вырубка деревьев и распашка полей приводит к ветровой и водной эрозии. Изменение состава растительного покрова приводит к тому, что другие виды участвуют в процессе образования почв, а, значит, образуется иной тип грунта. Из-за использования в земледелии различных удобрений, сброса в землю твердых и жидких отходов, изменяется физико-химический состав почвы.

Демографические процессы оказывают негативное влияние на биосферу:

• возрастает численность населения планеты, которое все больше потребляет природных ресурсов;
• увеличиваются масштабы промышленного производства;
• появляется больше отходов;
• увеличиваются площади сельскохозяйственных угодий.

Стоит отметить, что люди способствуют загрязнению всех слоев биосферы. Источников загрязнения на сегодняшний день существует огромное многообразие:

• выхлопные газы автотранспорта;
• частицы, выделяющиеся при сгорании топлива;
• радиоактивные вещества;
• нефтепродукты;
• выбросы химических соединений в воздушную среду;
• твердые бытовые отходы;
• пестициды, минеральные удобрения и агрохимия;
• грязные стоки как промышленных, так и коммунальных предприятий;
• электромагнитные приборы;
• ядерное топливо;
• вирусы, бактерии и чужеродные микроорганизмы.

Все это приводит не только к изменению экосистем и сокращению биоразнообразия на земле, но и к климатическим изменениям. Из-за влияния человеческого рода на биосферу происходит парниковый эффект и образование озоновых дыр, таяние ледников и глобальное потепление, изменение уровня океанов и морей, выпадение кислотных осадков и т.п.

Со временем биосфера становится все более неустойчивой, что приводит к разрушению многих экосистем планеты. Многие ученые и общественные деятели выступают за то, чтобы снизить влияние человеческого сообщества на природу, с целью сохранить биосферу Земли от уничтожения.

Место человека в природе

Замечание 2

Природа, окружающая человека — система довольно хрупкая.

Не зря философы всех времен пытаются найти ответ на вопрос, кем же выступает человек по отношению к природе: рабом или господином. Оба варианта в некоторой степени допустимы.

Несмотря на то, что индустриальная мощь человечества достигла небывалых высот, оно не приобрело независимость от окружающей природы. Даже когда человек изменяет природу, то должен думать о ее возрождении и охране. Главная задача, которую ставит перед собой человек — использование природных закономерностей в собственных интересах без нарушения природного равновесия. Это возможно только в рамках всемирного сотрудничества.

Всё ещё сложно?
Наши эксперты помогут разобраться

Все услуги

Решение задач

от 1 дня / от 150 р.

Курсовая работа

от 5 дней / от 1800 р.

Реферат

от 1 дня / от 700 р.

Учение о ноосфере Вернадского

От биосферы к ноосфере

Учение о биосфере Вернадского плавно перетекло в учение о ноосфере, в которое он вкладывал материалистическое наполнение. Он говорил о том, что человек, будучи частью природы, должен соблюдать ее законы, а не пытаться их изменить. Главная мысль учения о ноосфере Вернадского заключается в том, что человечество должно учитывать природные закономерности в ходе развития общества и среды.

В первое время ученый считал, что ноосфера — особая оболочка разума, развивающаяся над биосферой. Однако позже он сформулировал другое определение.

Определение 2

Ноосфера по Вернадскому — новое состояние биосферы, где умственная и разумная деятельность человека будет определять ее развитие.

Факторы перехода биосферы в ноосферу

Переход биосферы в ноосферу происходит в результате воздействия научной мысли и деятельности человека. Человечество в процессе развития приобретало все больше отличий от других составляющих биосферы, став новой биогенной природоформирующей силой. Научная же мысль в виде достижений науки и техники помогает человеку осваивать части биосферы, к которым раньше он не мог добраться.

Ноосфера отличается тесной связью законов природы с социально-политическими факторами общества. В ее основе — научно обоснованное рациональное использование ресурсов природы. Оно предполагает, что круговорот вещества и поток энергии будут восстановлены.

Замечание 1

Согласно Вернадскому и учению о ноосфере, отличительная черта ноосферы — экологизация всех сферы деятельности человека, что предполагает формирование экологического мышления и экологического сознания.

Нужна помощь преподавателя?
Опиши задание — и наши эксперты тебе помогут!

Описать задание

Основные положения учения о ноосфере Вернадского

Вернадский сформулировал основные свои положения, оценив роль человеческого разума как явления планетарного. Вот эти положения о ноосфере Вернадского:

1. Развитие науки — решающая сила. С ее помощью человек изменяет биосферу, в которой обитает.
2. Изменение биосферы — явление неизбежное. Оно протекает одновременно с обогащением научными знаниями.
3. Изменения биосферы происходят помимо человеческой воли. Они являются процессом.
4. Биосфера как организованная оболочка — среда обитания человечества. Постепенные изменения в биосфере в ходе научной деятельности человека, который является решающей силой — закономерный процесс перехода биосферы в ноосферу.

Границы

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).

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).

Свойства биосферы по Вернадскому

По определению академика Вернадского, вся совокупность живых организмов нашей планеты представляет собой живое вещество. Ее основные характеристики:

• суммарная биомасса;
• химический состав;
• энергия.

Живое вещество обладает энергией, то есть способно размножаться и распространяться. От наличия вещества и энергии зависят реакции жизнедеятельности живых организмов. Исходя из этого, главное свойство биосферы заключается в постоянном обмене, в котором участвуют организмы и окружающая среда. Она является источником всех необходимых веществ для организмов. Окружающая среда пополняется продуктами обмена веществ. Данные процессы определяют функционирование биосферы в виде целостной системы.

Примечание

Процесс деятельности продуцентов сопровождается накоплением солнечной световой энергии, которая затем трансформируется в энергию химических связей. Суммарная биомасса биосферы в целом определяется именно суммарной первичной продукцией автотрофов.

Свойства биосферы определяют специфику это достаточно сложной системы. Основными из них являются:

1. Централизованность. Живые организмы — это центральное звено биосферы, что всесторонне подтверждено В.И. Вернадским. Несмотря на то, что недопустимо применять понятие антропоцентризма в исследовании живого вещества, многие современные ученые считают центром биосферы один вид — человека.
2. Открытость. От наличия энергии, включая солнечную радиацию, зависит существование биосферы.
3. Саморегулируемость и организованность. Биосфера обладает рядом механизмов, которые обеспечивают ее способность противодействовать возникающим возмущениям, стабилизировать первоначальное состояние или способность к гомеостазу.
4. Разнообразие заключается в наличии разных сред жизни, которые составляют биосферу, включая водную, почвенную, наземно-воздушную и другие среды, разнообразных природных зон, геохимических областей и большого количества элементарных экосистем, которым присуще видовое разнообразие. Предположительно, в наше время на планете Земля обитают свыше 10 миллионов видов животного мира и более 1 миллиона видов царства растений и грибов. Разнообразие является условием устойчивости какой-либо экосистемы, а также биосферы в целом.
5. Механизмы, которые обеспечивают круговорот веществ и зависимую от него неисчерпаемость каких-либо химических элементов и их соединений.

В процессе эволюции биосферы наблюдается усложнение структуры биологических сообществ, увеличивается видовое разнообразие, совершенствуются механизмы приспособляемости живых организмов. Вместе с эволюцией повышается эффективность преобразовании энергии и вещества биологическими системами в виде:

• организмов;
• популяций;
• сообществ.

Вершина эволюции живого вещества на планете — человек. Он относится к биологическому виду, который с помощью множества эволюционных трансформаций приобрел сознание, являющееся совершенной формой отражения окружающей среды, и способность к изготовлению и применению в процессе жизнедеятельности орудий труда. Благодаря орудиям труда, человечество обустроило среду искусственного происхождения для жизни в виде поселений, жилищ, одежды, продуктов питания, машин и многого другого. С этого момента эволюция биосферы перешла на новый уровень, на котором мощная движущая сила определяется человеческим фактором.

Происхождение биосферы

Биосфера существует уже около 3,5-3,7 миллиарда лет. Первыми формами жизни были прокариоты – одноклеточные живые организмы, которые могли жить без кислорода. Некоторые прокариоты разработали уникальный химический процесс, который известен нам как фотосинтез. Они были в состоянии использовать солнечный свет, чтобы делать простой сахар и кислород из воды и углекислого газа. Эти фотосинтезирующие микроорганизмы были настолько многочисленны, что они кардинально преобразили биосферу. В течение длительного периода времени, сформировалась атмосфера из смеси кислорода и других газов, которая могла поддерживать новую жизнь.

Добавление кислорода в биосферу позволило стремительно развиваться более сложные формам жизни. Появились миллионы различных растений, животные, которые употребляли в пищу растения и других животных. Бактерии эволюционировали, для того, чтобы разлагать мертвых животных и растения.

Благодаря этой пищевой цепи – биосфера сделала огромный скачок в своем развитии. Разложенные останки отмерших растений и животных высвобождали в почву и океан питательные вещества, которые повторно поглощались растениями. Такой обмен энергией позволил биосфере стать самоподдерживающей и саморегулирующейся системой.

Защита окружающей среды

Природа имеет большое значение в жизни человека. Состояние окружающей среды влияет на здоровье и продолжительность человеческой жизни. Поэтому человечеству необходимо решить две задачи:

• наладить рациональное природопользование;
• научиться управлять биосферой без вреда себе и другим организмам.

Один из примеров восстановления природы – создание особо охраняемых природных территорий (заповедников, заказников, природных парков). Однако этого недостаточно, чтобы привести биосферу в порядок, так как долгое время человечество не задумывалось о последствиях своей деятельности. Экологам ещё предстоит решить проблемы со свалками, химическим загрязнением, изменением климата.

Рис. 3. Восстановление биосферы.

1.5. Экологическая система

Экологическая система – это единый комплекс живых существ, приуроченный к территории проживания. Экосистема – это первичная структурная единица биосферы. Из живых и неживых элементов в результате взаимодействия создается стабильная система, где имеет место круговорот веществ между живыми и неживыми элементами. Экосистемы создавались в процессе эволюции, способны противостоять окружающей среде. Экосистема относительно устойчива во времени и открыта в отношении притока и оттока вещества и энергии. Экосистема – это любой природный комплекс. Естественные (природные) экосистемы могут быть любого размера – от малого участка (поляна, устричная банка и т. п.) до материка. Например, экосистема Сибирской тайги. Можно биосферу назвать экосистемой планеты Земля. Есть экосистемы антропогенные, искусственные. Например, экосистема города, пастбища, сельхоз.угодий. Аквариум, который стоит у Вас дома – это искусственная экологическая система.

1. 1. Устойчива во времени — существует в природе практически постоянно;
   2. Открыта для притока и оттока энергии;
   3. Равновесна;
   4. Саморегулирующаяся. Саморегуляция экосистем обеспечивается внутренними механизмами, устойчивыми взаимодействиями между их компонентами, пищевыми и энергетическими связями;
   5. Самовосстанавливающаяся. Стабильность экосистемы – свойство возвращаться в исходное состояние после того, как она была выведена из состояния равновесия из-за внешнего воздействия. Например, огонь (приток энергии) сжигает лес, экосистема разрушена. Через определенное время лес вырастает, экосистема восстанавливается.

Выводы

Окружающая среда влияет на человека своими вредными факторами, от которых зависит здоровье человека. Человек является частью биосферы, взаимодействует с ней и как разумное существо ответственен за ее будущее.

Контрольные вопросы

1. Как классифицируются вредные факторы окружающей среды?

2. Каковы природные ресурсы нашей планеты?

3. Что такое биосфера?

4. Какие круговороты происходят в биосфере?

5. Что такое консументы, продуценты, редуценты?

6. Что такое экосистема?

7. Каковы свойства экосистемы?

Слои и оболочки биосферы

Чтобы понять масштабы обитаемой оболочки Земли, нужно знать, из чего состоит биосфера. Оболочка имеет сферическую форму и полностью окружает планету, создавая тесную связь экосистем. Морфологическая структура биосферы представлена следующими слоями:

• атмосфера;
• литосфера;
• гидросфера.

С биосферой соприкасаются внешние слои, в которые живые организмы попадают только лишь случайным образом. Под литосферой расположена метабиосфера, которая сформирована ранее существовавшими в ней живыми формами, но необитаемая в настоящем. Верхняя часть атмосферы – парабиосфера. В этом пространстве организмы могут существовать условно, не размножаясь и не доживая до естественной гибели.

В глобальном понимании, во всех этих слоях земного пространства происходит или когда-то происходило воздействие живой среды на неживую. Общее название всех оболочек – мегабиосфера. С учетом деятельности человека в околоземном пространстве (космической экспансии), конгломерат слоев называют панбиосферой.

Атмосфера (воздушная оболочка)

Газовая прослойка, в состав которой входят кислород, азот, двуокись углерода, является неотъемлемой частью биосферы. Химические соединения отвечают за дыхательные процессы и переход мертвой органики в минералы, формируют биомассу, участвуют в фотосинтезе. Атмосфера защищена озоном, слой которого защищает живые формы от воздействия губительного УФ излучения.

Литосфера (твердая оболочка)

Один из слоев биосферы – литосфера, которая объединяет земную кору и часть мантии. Жизненные формы распространены только в верхнем слое грунта. Бактерии обнаруживаются на глубине 2-3 м под поверхностью (в отдельных случаях обнаружены микроорганизмы на глубине до 4 км). Почвенный слой сформирован из минеральных и органических останков биомассы. В новом цикле роста жизненные формы получают питание из почвы, затем удобряют ее в течение жизни, а также после гибели.

Гидросфера (водная оболочка)

Гидросфера содержит в себе все водные запасы на планете, включая снеговой и ледяной покровы, водяной пар, донные отложения. Вода, из которой состоит этот слой биосферы – главное условие для существования углеродных форм жизни и растений. Большая часть животной органики поглощает и выделяет энергию именно в воде.

Особенности распределения биомассы на Земле

Состав и распределение биосферы – один из интереснейших вопросов в биологии.

Биосфера включает в себя огромное количество растений, животных и других форм жизни нашей планеты. Термин «ноосфера», предложенный Вернадским в начале 20-го столетия, получил широкое распространение.

Биогенные вещества — созданные в процессе жизнедеятельности организмов соединения, например, природный газ, нефть, известняк.

Изучение биомассы крайне важно для понимания климатических сдвигов, путей передачи и трансформации углерода и других элементов.
Разнообразие живых и неживых организмов, взаимодействующих между собой, обменивающихся веществами, называется экосистемой. Приспособленность видов к условиям существования происходит непрерывно.
Биосфера имеет четкую структурную организацию и является глобальной экосистемой планеты

В.И. Вернадский создал учение о роли живых организмов, о воздействии живого на преобразование земной коры. Состав биосферы и свойства зависят от взаимодействия её биотического и абиотического компонентов.
Основной объем массы живой материи приходится на растительный мир, он составляет 80% от биомассы планеты. На втором месте, после растений, идут бактерии. Ученые, с использованием углеродного метода, определили, что все живые организмы содержат суммарно 550 миллиардов тонн углерода.
Биомасса суши составляет почти 99,9%. Это объясняется большой массой продуцентов на поверхности Земли.
Наибольшая плотность жизни отмечается в тех зонах, где виды специфически приспособились к совместному существованию.
К структурообразующим факторам биосферы относят свет, как условия формирования и усовершенствования жизни. Под воздействием микроорганизмов, растений и животных сформировался почвенный слой.
В почве обитает больше редуцентов. К ним относятся бактерии и грибы, которые разлагают останки живых существ до неорганических веществ. В почве происходит особый газообмен. Ночью, при охлаждении и сжатии газов, в неё проникает некоторое количество воздуха, его поглощают и перерабатывают почвенные организмы.
Почвенные микроорганизмы играют важную роль в круговороте веществ, в почвообразовании и формировании плодородного слоя. Большая биомасса почвы, в сочетании с высоким видовым разнообразием, обеспечивает сложность экосистем.
Почвенные организмы включают в круговорот веществ биосферы важнейшие химические соединения.
В морской биомассе содержится больше консументов, чем продуцентов. В состав океанической и морской воды входят минеральные соли. Микроорганизмы, живущие в океанических термальных источниках, являются хемотрофами, основными продуцентами океанического дна.
Несмотря на многообразие водных обитателей, их можно поделить на 3 группы, с учетом мест обитания в воде. Между каждой группой организмов существуют тесные связи, они обмениваются веществом и энергией. В современном мире воздействие человека на биомассу океана огромно.
Бентосные организмы в океане живут на дне и в грунте. Фитобентос: зеленые, бурые, красные водоросли встречаются на глубине до 200 м. Зообентос представлен животными.
Воздушная среда характеризуется значительным количеством кислорода, солнечной энергии, но в ней, зачастую, не хватает влаги. Поэтому, обитатели засушливых мест имеют специальные приспособления для добычи, запасания и экономной траты драгоценной влаги. Разнообразие этой среды представлено разнообразием жизни в ней.
Каждому наземному биогеоценозу присущи свои черты. Так, в экваториальных биоценозах сильно развита конкуренция за обладание местом обитания, пищей, светом и кислородом.

В современном мире огромное влияние на биомассу оказывает человек. Сокращаются площади, производящие живую массу.

Смотри также:

• Изменения в экосистемах под влиянием деятельности человека
• Агроэкосистемы, основные отличия от природных экосистем.
• Биологический круговорот и превращение энергии в биосфере, роль в нем организмов разных царств. Эволюция биосферы

Это интересно: ТОП 14 удивительных загадок природы — характеристика и фото