Биосфера. Вещество биосферы.

Биосфера

Биосфе́ра — оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием, занятая продуктами их жизнедеятельности; «плёнка жизни»; глобальная экосистема Земли.

Основоположник учения о биосфере В.И. Вернадский. Термин «биосфера» предложил Э. Зюсс.

Структурной единицей биосферы являются биогеоценозы.

Ноосфе́ра (антропосфера)  — сфера взаимодействия общества и природы, в границах которой разумная человеческая деятельность становится определяющим фактором.

Границы биосферы

Границы биосферы включает в себя нижнюю зону атмосферы, верхнюю зону литосферы и всю гидросферу.

Жизнь в атмосфере существует на разной высоте, в тропосфере. В районе полюсов составляет 8-10 км, вблизи экватора – 17-18 км, над всеми остальными территориями – 20 - 25 км. Она определяется озоновым слоем, задерживающим коротковолновое ультрафиолетовое излучение, губительное для живых организмов.

Гидросфера образована океанами, морями, озерами, реками и ледяными покровами. На всех глубинах есть жизнь. Подавляющее большинство живых организмов заняли поверхностные слои и прибрежье. Но даже на глубине 11 022 м, в самой глубокой впадине Мирового океана (Марианской), есть обитатели.

В литосфере жизнь сконцентрирована до 8 - 15 м, бактерии на глубине 2—7,5 км. Она определяется температурой перехода воды в пар и температурой денатурации белков. Почва является самым густонаселенным ее слоем.

Состав биосферы

1. Живое вещество – совокупность всех живых организмов на планете (растений, животных, грибов, микроорганизмов);

2. Биогенное вещество – вещество, создаваемое и перерабатываемое живыми организмами на протяжении геологической истории (каменный уголь, битумы, известняки, нефть, торф, мел);

3. Косное вещество – вещество неорганического происхождения, т.е. образуемое в процессах, в которых живое вещество не участвует (горные породы, воздух)

4. Биокосное вещество – вещество, которое создается одновременно в процессах неорганической природы, но в нем живут организмы (вся природная вода, почвы, ил);

5. Вещество, находящееся в процессе радиоактивного распада (радиоактивные элементы).

6. Рассеянные атомы, непрерывно образующиеся из различных видов земного вещества под влиянием космического излучения;

7. Вещество космического происхождения (космическая пыль, обломки метеоритов)

Живое вещество биосферы выполняет много различных функций в природе

Функции живого вещества

1. Энергетическая – аккумулирование энергии и перераспределение ее по пищевым цепям.

Жизнь биосферы развивается в основном в потоке солнечной энергии, аккумулируя ее в себе и препятствуя прямому отражению ее в космос. Эта энергия передается по пищевой цепи от одной формы жизни к другой. В итоге она переходит в тепловую форму и излучается за пределы планеты. Основным механизмом накопления энергии в биосфере является фотосинтез и незначительный процент хемосинтеза (железобактерии, серобактерии, азотфиксирующие бактерии).

2. Окислительно-восстановительная – окисление вещества в процессе жизнедеятельности и восстановление в процессе разложения при дефиците кислорода. Наряду с фотосинтезом в зеленых растениях на Земле происходит окисление органических веществ в процессе дыхания, брожения, гниения, с выделением воды, углекислого газа и теплоты, которая после этого излучается в космическое пространство. Существенно меньшая часть энергии Солнца консервируется в земной коре, или «уходят в геологию», формируя залежи каменного угля, нефти, торфа. Эти процессы связаны с протеканием в бескислородной среде реакций восстановления, сопровождающихся образованием и накоплением сероводорода и метана.

3. Газовая – способность изменять и поддерживать определенный газовый состав среды обитания и атмосферы в целом. Фотосинтез привел к постепенному уменьшению в атмосфере углекислоты и накоплению кислорода и озона.

4. Деструктивная – разрушение погибшей биоорганики и косных веществ. Это один из важнейших элементов круговорота веществ в биосфере, обеспечивающего непрерывность жизни путем превращения сложных органических соединений в минеральные вещества, необходимые для растений, стоящих в самых первых звеньях пищевых цепей. Практически все живые организмы биосферы за исключением растений в той или иной мере являются деструкторами (разрушителями). Однако главная роль в этом процессе принадлежит грибам и бактериям. Л.Пастер назвал бактерии «великими могильщиками природы».

5. Рассеивающая – рассеяние живого вещества на больших пространствах. Например, рассеяние гемоглобина крови кровососущими или рассеяние органики экскрементов или трупов разного рода деструкторами.

6. Концентрационная – способность организмов поглощать и накапливать в своем теле химические элементы окружающей среды. Любое живое существо в процессе своей жизнедеятельности буквально по молекулам собирает из окружающей среды необходимые для него вещества и консервирует их в своей структуре. Результатом концентрационной деятельности живых организмов являются залежи известняков, руд, горючих ископаемых.

7. Транспортная – перенос и перераспределение вещества и энергии. Это является одним из механизмов рассеивающей функции живого вещества. Часто такой перенос осуществляется на громадные расстояния, например, при миграциях и кочевках животных. Это может также способствовать и концентрации элементов среды, достаточно вспомнить птичьи базары.

8. Средообразующая – преобразование физико-химических параметров окружающей среды. В широком смысле результатом данной функции является вся природная среда. Она создана живыми организмами, они же и поддерживают ее в определенном стабильном состоянии. Так состав атмосферы и гидросферы - это продукт жизнедеятельности в биосфере. Живые организмы создали особый тип биокосного вещества - почвы. Коралловые заросли создают в океанах целые острова.

9. Информационная – накопление информации и закрепление ее в наследственных структурах.