Накратко за функциите и структурата на биосферата

Планетата Земя съчетава уникални компоненти, които й позволяват да се роди някога и оттогава да получи широко разпространение и разнообразие на живота. В нашата Слънчева система, никой друг планета все още не е открил съществуването на толкова голямо количество биомаса във всичките си сложни и многостранни проявления. Това отново потвърждава колко необичайно, красиво и уникално е нашата Земя. Тя е надарена с такива качества от черупката - биосферата. Нейната и да разгледа по-подробно в тази статия.

Концепцията за биосферата

В общото разбиране за този термин е обичайно да се обозначава цялото разнообразие на живите същества на нашата планета и продуктите, които те произвеждат. Структурата на биосферата обаче е строго разграничена, тя има съставни елементи, ограничава и изпълнява определени функции.

Буквално терминът може да се преведе като "сфера на живота". То точно улавя същността. Като цяло биосферата, нейната структура и функции са обект на изследване на повече от едно поколение учени. Но само В. И. Вернадски, който определи тази концепция като съвкупност от всички съществуващи екосистеми и техните продукти, успя да създаде холистична теория и преподаване.

История на термина

Първият учен, който изрази идеята, че живите същества взаимодействат помежду си, произвеждат продукти и по този начин оказват влияние върху околната среда и планетата като цяло, стана Жан Батист Ламарк. Още през 18-ти век той посочва, че биомасата участва активно в образуването на земната кора.

След него много учени, натуралисти, бяха ангажирани в проучването на този въпрос и потвърдиха това твърдение. Например, концепцията за биосферата, нейната структура е описана от Едуард Сус през XIX век. Въпреки това, те не взеха предвид много факти, така че цялостната картина не се получи.

Но нашият руски учен В. И. Вернадски и французинът Тейярд дьо Шарден успяха да създадат истинска обемна доктрина, която дава пълно описание на тази концепция, обясняващо какво представлява биосферата, нейната структура и граници. Основната роля, която играе, обаче, е Вернадски.

Структура на биосферата

Основните елементи, които съставляват същността на черупката на Земята, включват различни видове вещества в него. Вернадски отличава хоризонталната и вертикалната структура на биосферата. Първият включва покриването на всички възможни пликове на Земята от живи същества. Структурата на хоризонталната биосфера може да се разглежда по следния начин:

• Горната граница е долният слой на атмосферата (озон). На около 10 километра от повърхността на Земята. По-горе, нито един организъм не е жизнеспособен, тъй като има строги ограничения на концентрацията на кислород и ултравиолетова радиация. На тази височина само спори на гъбички и бактерии, които могат да стигнат от литосферата, хидросферата и т.н., са способни на развитие и живот.
• Долната граница е различна за литосферата и хидросферата. Почвата (литосферата) може да бъде обитавана от представители на дивата природа на дълбочина 7.5 км. Тук са организми като бактерии, гъбични спори, протозои. Ограничаващи фактори налягането на издръжливост, липсата на кислород и светлина, ограничавайки съдържанието на вода.
• Съставът и структурата на биосферата включва и хидросферата и на дълбочина 11 км. Всички слоеве са важни, защото са гъсто населени с живи същества.

Видове обитатели

Хидросферата е структурата на биосферата, която включва абсолютно всички водни източници: океани, морета, реки, езера, блата и т.н. Организмите на мястото на разпространение във водната среда се разделят на:

• планктонни - заемат повърхностни води, движението се извършва без разход на енергия от водния поток;
• нектон - средната част на резервоарите;
• бентосната част - тя се състои от онези същества, които живеят на дъното и ровят в тинята.

Структурата на биосферата, според Вернадски, в долната част на земната кора е ограничена до следи от т. Нар. Бивши биосфери. Това са вкаменелости, натрупани в насипно състояние, и формирани планински и седиментни скали.

Жива материя

Владимир Иванович Вернадски разграничи няколко вида вещества, които съставляват общата маса на биосферата като цяло. На първо място, тя е жива субстанция. Състои се от цялата биомаса. Това означава, че представител на абсолютно всяко царство може да бъде приписан на тази група. Wildlife, включително вируси.

Елементарната структура на биосферата е биоценоза, която също е включена в състава на живата материя. Човекът и всички негови дейности, които са насочени към връзката с животни, растения, микроорганизми, също са част от живата материя.

Еволюцията и структурата на биосферата се формират по такъв начин, че разпределението на биомасата на планетата е неравномерно. Основната огромна част от живите същества е в горния слой на почвата, в земната среда на живота и в повърхностния слой на океана. Дълбочините на хидро и литосферата остават слабо населени места.

Живата материя, чието количество отразява структурата на биосферата, може да бъде кратко разпределена по маса, както следва:

1. По-голямата част от безгръбначните, протозои и микроорганизми.
2. Втората най-често срещани са растенията.
3. По-високите гръбначни животни са най-малката група.
4. Човекът и всички негови дейности заемат специално място в състава на живата материя на биосферата.

При това разпределение продуктите от биомаса се произвеждат от различни групи в различни количества. Така че, основната част от необходимите вещества дават растения (около 92%). Безгръбначните носят най-малко полезни продукти, въпреки че те са на първо място.

Вернадски отбеляза, че биоценозите са важна структурна част от биосферата и всички процеси, протичащи вътре в тях, са решаващи за природата и еволюцията. Като се има предвид количественото разпределение на биомасата, става ясно, че несъвършените видове преобладават, онези, които са на по-ниска степен на еволюция, по-просто организирани и по-добре адаптирани.

Като цяло живата субстанция на биосферата играе определена роля, която може да бъде изразена в няколко точки.

Функции на живата материя

Постоянната циркулация на атоми, молекули, съединения между елементи на жива и неодушевена природа е една от основните характеристики на биосферата като цяло. Трансформацията на енергията, поддържането на постоянството на състава, геоложките иновации и трансформации - всичко това се прави с биомаса и като резултат е необходимо условие за съществуването и формирането на биосферата. По-конкретно, биомасата изпълнява и редица други важни функции.

1. Функция за обмен на газ. Структурата на биосферата засяга значителна част от атмосферата. И тя, от своя страна, се формира под въздействието на въглероден диоксид и кислород. Известно е, че газът, който поддържа живота, произвежда за всички живи същества, включително и за себе си, зелените приятели на нашата планета - растения. Останалите живи организми са само потребители и производители на въглероден диоксид. Въпреки това, биомасата има съществено влияние върху промяната в състава на атмосферния въздух, т.е.
2. Концентрационната роля на биомасата. Тя се състои в натрупването на определени съединения, атоми и молекули и тяхното пренасяне под формата на отпадъчни продукти или след изчезване в нежива среда.
3. Биохимична функция. Съвременната наука в структурата на биосферата играе важна роля в ноосферата. А тя е тясно свързана с биохимичните трансформации, които се случват вътре в живите организми. Самият Вернадски го определя като сфера на разума и човешките способности, когато действа върху дивата природа, нейния състав и функциониране. Фактът, че човек има способността да се намесва в почти всички биохимични трансформации в живите системи, може да ги контролира, да се приспособи към себе си и да се възползва от него, е най-високото постижение на човешкия ум. Това включва ноосферата, както и всички механични, технически, генетични и мутагенетични ефекти, които хората могат да имат върху живия свят. Ученият отдава специално място на способността на хората да защитават и защитават живите, да намират изход от трудни ситуации на изчезване и замърсяване на околната среда.

Енергийна или редокс функция

Основните производители на енергия са растенията. В крайна сметка, те в процеса на фотосинтеза са способни да абсорбират слънчевата енергия и да я превърнат в друга форма, която е смилаема за други живи организми - химични връзки в съединенията на резервния хранителен елемент.

Освен това, животните са свързани за преобразуване на енергия, екологично електрическа верига, пирамидите. Резултатът е натрупване в геоложки скали на такива минерали, богати на енергия химически съединения като петрол, газ, въглища, торф и др. Също така, част от енергията се разсейва в околната среда, създавайки определен атмосферен фон. Определението и структурата на биосферата се свежда до факта, че тази конкретна функция е най-значима и важна.

Инертно вещество

Друг елемент, който характеризира биосферата, нейната структура и функции, е инертна субстанция. Това включва всички съединения, предмети, материали и т.н., в създаването на които не са участвали живи организми. Типичен пример е:

• вулканични изригвания (магма и нейните продукти);
• движението на подземните плочи и получените вещества;
• метеорити и други космически открития на повърхността на Земята.

Заедно с живите същества инертните влияят върху формирането на структурата на биосферата.

Биокосно вещество

Този продукт трябва да включва съвместния хармоничен резултат от производството на живи и инертни вещества. Например почвата, горния слой на почвата и по-дълбоките подпочвени слоеве. Почвата е жива среда за огромен брой живи същества, но в същото време в нейното формиране участват скали и движения на тектонични плочи, метеоритни остатъци, химически съединения и други компоненти.

Също така на такива вещества могат да бъдат приписани и вода, атмосферата, кора от атмосферни влияния. Терминът "био-вещество" е въведен от самия Вернадски през 1926 година. Днес са създадени много модели, които отразяват структурата на биосферата. Снимки по тази тема са широко разпространени.

Нежива хранителни вещества

По име става ясно, че живите организми са участвали във формирането на този материал, но по-късно става неодушевен. За такива хранителен включват:

• масло;
• въглища;
• торф;
• сапропел;
• различни руди;
• креда и варовик и др.

Така функционалната структура на биосферата е представена не само от обвивките на планетата, но и от основните видове вещества в Земята.

Еволюцията на биосферата във Вернадски

Разбира се, накратко разгледахме структурата на биосферата. Например, на Вернадски отне повече от една година, за да опише основните ключови моменти. Затова ние разглеждахме само общи черти.

Трябва да се отбележи, че Вернадски описва еволюционното развитие и формирането на биосферата като процес, който продължава от самото начало на живота на Земята. Ето защо възрастта му е същата като геоложката възраст на нашата планета.