Ons is almal deel van 'n lewende dop - die biosfeer. Dit is 'n unieke ekosisteem, nie net van ons planeet nie, maar van die sterrestelsel as 'n geheel. Natuurlik het onlangse studies bevestig dat organiese stowwe op Mars en op verskeie asteroïdes gevind is, maar so 'n verskeidenheid lewensvorme is uniek aan die Aarde. As jy gereed is om jou horisonne 'n bietjie uit te brei en verder as die skoolkurrikulum te gaan, is dit tyd om in meer besonderhede te praat oor die kenmerke van die biosfeer, sy struktuur en hooffunksies.
Die konsep van die biosfeer en sy wese
Die biosfeer is 'n voorwaardelike dop van die aarde wat deur lewende organismes bewoon word. Hoekom voorwaardelik? Die feit is dat ander skulpe van die planeet (terrestrisch, water en lug) die planeet met 'n aaneenlopende laag omraam. Eers kom die aarde en oseaniese kors (litosfeer), dan die hidrosfeer (dit verenig alle waterliggame), na - die atmosfeer(lugomhulsel wat glad na die buitenste ruimte beweeg). Dit is moeilik om die biosfeer as 'n spesifieke laag voor te stel, want lewende organismes is eweredig oor die hele oppervlak van die Aarde versprei en kan in al drie elemente leef.
Die noodsaaklike kenmerke van die biosfeer gaan terug na die oudheid, maar dit is steeds die "jongste" dop van ons planeet. Lewe op Aarde het relatief onlangs ontstaan, slegs 3,8 miljard jaar gelede, wat, in vergelyking met die ouderdom van die planeet, 'n blote kleinigheid is. Daar is twee konsepte van die biosfeer:
- Die eerste definieer die dop as die totaliteit van alle organiese materiaal op die planeet. Dit was dit wat as basis gedien het vir die term, wat tot vandag toe gebruik word.
- Die tweede konsep is voorgestel deur V. I. Vernadsky, hy het geglo dat die biosfeer 'n onafskeidbare eenheid en interaksie van lewende en lewelose natuur is, in die breë sin van hierdie definisies.
Die hoofkenmerke van die biosfeer word egter presies deur sy organiese komponent bepaal. Dit is immers sy fundamentele verskil van ander skulpe van die Aarde.
Die leerstelling van die biosfeer en die oorsprong van die term
Die konsep van 'n lewende dop is in die 19de eeu voorgestel. Jean-Baptiste Lamarck het 'n kort beskrywing van die biosfeer gegee, terwyl die amptelike naam nog nie eens bestaan het nie. In 1875 het die Oostenrykse paleontoloog en geoloog Eduard Suess die eerste keer die term "biosfeer" geskep, wat vandag nog gebruik word.
Die Sowjet-filosoof en biogeochemikus V. I. Vernadsky het 'n groot bydrae gelewer tot die studie van alle lewe op aarde, hy het beroemd geword danksy die skepping van 'n holistiese leerstelling van die biosfeer. BYin sy geskrifte tree lewende organismes op as 'n kragtige krag wat voortdurend deelneem aan die transformasie van die planeet Aarde.
Beperkings van lewende organismes
Algemene beskrywing van die biosfeer begin met 'n beskrywing van die grense waarbinne lewende organismes kan leef. Sommige van hulle is taamlik hardnekkig en kan selfs die mees kritieke toestande weerstaan.
Grenke van die biosfeer:
- Bo-grens. Dit word bepaal deur die atmosfeer, en spesifiek die osoonlaag van die Aarde, dit is ongeveer 15-20 kilometer. Hoe nader aan die ewenaar, hoe kragtiger is die beskermende skerm van die planeet. Bo die osoonlaag is lewe eenvoudig onmoontlik, want ultravioletstraling is onversoenbaar met die lewensbelangrike aktiwiteit van organismeselle. Boonop word die hoeveelheid suurstof aansienlik verminder met hoogte, en dit is ook nadelig vir lewende wesens.
- Ondergrens. Bepaal deur die litosfeer, oorskry die maksimum moontlike diepte nie 3,5 - 7,5 kilometer nie. Dit hang alles af van die kritieke toename in temperatuur waarteen denaturasie van proteïenstrukture plaasvind. Die meeste van die lewende organismes is egter op 'n diepte van slegs 'n paar meter gekonsentreer, dit is die wortelstelsel van plante, swamme, mikroörganismes, insekte en diere wat in gate woon.
- Grenke in die hidrosfeer. Lewende organismes kan in absoluut enige deel van die see bestaan: van die oppervlak van die water (plankton, alge) tot op die bodem van diepsee loopgrawe. Wetenskaplikes het byvoorbeeld bewys dat lewe selfs in die Mariana-sloot op 'n diepte van 11 kilometer bestaan.
Lywendige dopstruktuur
Die hoofkenmerke van die biosfeer sluit insy struktuur. Vernadsky het verskeie soorte stowwe uitgesonder waaruit die lewende dop bestaan. Boonop kan hulle beide organiese en anorganiese oorsprong hê:
- Lewende stof. Dit sluit alles in wat 'n sellulêre struktuur het. Die massa lewende materie in die struktuur van die biosfeer is egter klein en beloop letterlik een miljoenste van die hele dop. Die kenmerk van die lewende materie van die biosfeer is dat dit die belangrikste deel van ons planeet is. Dit is immers lewende organismes wat voortdurend die voorkoms van die Aarde beïnvloed, wat die struktuur van sy oppervlak verander.
- Biogene stof. Dit is strukture wat deur lewende organismes geskep en verwerk word. Verbasend genoeg het lewende wesens vir miljoene jare deur die stelsels van hul organe byna die hele wêreldsee gegaan, 'n groot hoeveelheid atmosferiese gasse en 'n groot massa minerale. Hierdie prosesse produseer minerale van organiese oorsprong, soos olie, karbonaatgesteentes en steenkool.
- Inerte stof. Dit is produkte van lewelose natuur, wat gevorm is sonder die direkte deelname van lewende organismes. Dit sluit gesteentes, minerale en die anorganiese deel van die grond in.
- Bio-inerte stof. Ons onthou dat lewende organismes voortdurend die planeet beïnvloed. As gevolg hiervan word stowwe gevorm wat produkte is van die verval en vernietiging van inerte strukture. Hierdie groep sluit grond, verweringskors en sedimentêre gesteentes van organiese oorsprong in.
- Die struktuur van die biosfeer kan ook stowwe insluit wat in istoestand van radioaktiewe verval.
- Atome is 'n aparte groep, wat voortdurend in die proses van ionisasie onder die invloed van kosmiese straling geskep word.
- Onlangs is stowwe van buiteaardse (kosmiese) oorsprong by die struktuur van die biosfeer ingesluit.
Lewende materie in ander skulpe van die Aarde
As ons in detail stilstaan by die kenmerke en samestelling van die biosfeer, dan kan mens nie anders as om die kenmerke van die lewensbelangrike aktiwiteit van lewende organismes in ander skulpe van die planeet te oorweeg nie:
Aërosfeer. Lewende organismes kan nie in die atmosferiese lae gesuspendeer word nie, mikroskopiese waterdruppels dien as 'n substraat vir die lewe van aërobionte, en sonaktiwiteit en aërosole dien as 'n bron van onuitputlike energie. Organismes wat in die atmosfeer leef word in drie groepe verdeel. Trobobionte - is aktief in die ruimte van die bome van bome tot cumuluswolke. Altobionte is organismes wat in dun lug kan oorleef. Parabionte - val per ongeluk in die hoogste lae van die atmosfeer. Op hierdie hoogte verloor hulle hul vermoë om voort te plant, en hul lewensiklus word aansienlik verminder
Geobiosfeer. Die aardkors dien as 'n substraat en habitat vir geobiote. Hierdie dop sluit ook verskeie vlakke in waarop spesifieke lewensvorme leef. Terrabionte is organismes wat direk op die landoppervlak leef. Op sy beurt word die terrabiosfeer in verskeie meer skulpe verdeel: die fitosfeer (die sone van die bome totoppervlak van die aarde) en die ipedosfeer (grondlaag en verweringskors). Eoliese sone - gebiede op hoë hoogte, waar die lewe onmoontlik is, selfs vir hoër plante. Eolobionts is tipiese verteenwoordigers van hierdie sone. Lithobiosfeer - diep lae van die aardkors. Hierdie sone word verdeel in die hipoterrabiosfeer ('n plek waar aërobiese (suurstof-benodigde) lewensvorme kan leef) en die tellurobiosfeer (slegs anaërobiese (suurstofvrye) organismes kan hier oorleef). Daarbenewens kan litobionte in die lithobiosfeer gevind word, wat in grondwater en rotsporieë leef
Hidrobiosfeer. Hierdie gebied dek alle waterliggame (behalwe grondwater en atmosferiese vog) van ons planeet, insluitend gletsers. Die bewoners van die seë en oseane word hidrobionte genoem, wat op hul beurt verdeel word in: Aquabionts - inwoners van kontinentale waters. Marinobionte is lewende organismes van die see en oseane. Drie lewensvlakke word in die waterkolom onderskei, afhangende van die hoeveelheid sonlig wat binnedring: Die fotosfeer is die sone wat die meeste verlig is. Die disfotosfeer is altyd die skemergebied van die see (nie meer as 1% van insolasie nie). 'n Fotosfeer - 'n sone van absolute duisternis
Van toendra tot tropiese woude. Klassifikasie van planeetbiome
Kenmerke van die biosfeer is onlosmaaklik verbind met die konsep van bioom. Hierdie term verwys na groot biologiese sisteme wat 'n sekere oorheersende tipe plantegroei of spesifieke landskapkenmerke het. Daar is nege in totaal. Hieronder is 'n kort beskrywing van die belangrikstebiome biosfeer:
- Toendra. 'n Groot boomlose uitgestrektheid wat die noordelike dele van Eurasië en Noord-Amerika beslaan. Die plantegroei van hierdie sone is nie ryk nie, hoofsaaklik ligene, seisoenale grasse en mosse. Die fauna is meer divers, veral gedurende die warm maande van die jaar, wanneer die migrasieseisoen van baie spesies voëls en diere begin.
- Taiga. Die hooftipe plantegroei in hierdie gebied is naaldwoude. Die bioom beslaan ongeveer 11% van die hele landoppervlak. Ten spyte van die strawwe weerstoestande het die taiga 'n uiters uiteenlopende flora en fauna.
- Beslisde woude. geleë in die gematigde sone. Die seisoenaliteit van die klimaat en 'n voldoende hoeveelheid vog het die ontwikkeling van 'n sekere soort plantegroei in hierdie bioom moontlik gemaak. Dit is hoofsaaklik breëblaarboomspesies. Boonop is hierdie woude die tuiste van baie soogdiere, voëls en swamme, om nie eens te praat van insekte en mikroörganismes nie.
- Steppe. Hierdie bioom word verteenwoordig deur die Asiatiese steppe en die klassieke prairies van Noord-Amerika. Meestal is dit boomlose oop ruimtes, aangesien 'n aansienlike vogtekort dit beïnvloed. Maar die dierewêreld is steeds divers.
- Mediterreense sone. Die gebied rondom die see met dieselfde naam word gekenmerk deur warm en taamlik droë somers en baie gemaklike koel winters. Tipiese plantegroei word verteenwoordig deur hardeblaarwoude, doringbosse en grasse.
- Woestyne. Ongelukkig word meer as 30% van die grond beset deur gebiede wat glad nie gunstig is vir die bewoning van lewende organismes nie. Woestynsones word langsaan gevindregdeur Afrika en Australië, in Suid-Amerika, sowel as in die Suide, Suidwes en in die Sentrum van Eurasië. Die flora en fauna van hierdie streke is taamlik skaars.
- Savanne. Hierdie bioom is 'n oop ruimte wat heeltemal bedek is met gras en enkele bome. Ten spyte van die feit dat dit taamlik arm grond is, is die fauna van hierdie sone opvallend in sy diversiteit. Savannahs is kenmerkend van Afrika, Suid-Amerika en Australië.
- Stekelrige (tropiese) woude. Hierdie sone word onderskei deur bisarre vorme van doringbosse en eeue-oue bome - kremetart. Weens die ongelyke verspreiding van reënval is die plantegroei van hierdie bioom taamlik yl. Tropiese woude kan in Suidwes-Asië en Afrika gevind word.
Tropiese woude. Dit is die natste gebied van ons planeet. Die plantegroei van hierdie bioom is opvallend in sy skaal en diversiteit. Breëblaarreënwoude is geleë in die bekkens van groot volvloeiende riviere, soos die Amasone, Orinoco, Niger, Zambezi, Kongo. Hulle dek ook die skiereilande en argipele van Suidoos-Asië
Basiese funksies van 'n lewendige dop in die natuur
Dit is tyd om die hooffunksies van die biosfeer en hul kenmerke te oorweeg:
- Energie. Hierdie funksie word uitgevoer deur plante wat deelneem aan die proses van fotosintese. Deur sonenergie op te bou, versprei hulle dit óf tussen ander komponente van die lewende dop, óf versamel dit in dooie organiese deeltjies. Dit is hoe brandbare minerale (steenkool, turf, olie) voorkom.
- Gas. Lewende organismes is betrokke by die voortdurende gaswisseling.
- Konsentrasie. Sommige lewensvorme het die vermoë om selektief biogene elemente uit die eksterne omgewing op te bou. Vervolgens kan hulle as 'n bron van hierdie stowwe dien.
- Vernietigend. Lewende organismes beïnvloed voortdurend die omgewing, ontbind en verwerk die oppervlak daarvan. Dit is hoe inerte en bio-inerte materie gevorm word.
- Omgewingvormend. Die biosfeer handhaaf 'n balans van gunstige en ongunstige omgewingstoestande, wat nodig is vir die volle lewe van organismes.
Eienskappe van die biosfeer
Aangesien die lewende dop 'n baie komplekse stelsel is, kan die eienskappe van die biosfeer nie sonder die basiese eienskappe wat die spesifisiteit daarvan bepaal nie:
- Sentralisasie. Alle prosesse in die lewende dop is gekonsentreer rondom lewende organismes, hulle neem 'n sentrale plek in die leerstelling van die biosfeer in.
- Oopheid. Die biosfeer kan slegs bestaan as gevolg van energie van buite, in hierdie geval is dit sonaktiwiteit.
- Selfaanpassing. Die biosfeer is 'n "holistiese organisme", wat, soos 'n lewende wese, die vermoë tot homeostase het.
- Verskeidenheid. 'n Groot aantal diere, plante, mikroörganismes en swamme leef op aarde.
- Verseker die sirkulasie van stowwe. Dit is as gevolg van lewende organismes dat fotosintese en die sirkulasie van stowwe uitgevoer word. In die kenmerke van die biosfeer beklee hierdie twee prosesse een van die hoofplekke.
Evolusie en geskiedenisontwikkeling van die lewende dop van die Aarde
As ons die biosfeer uit die oogpunt van evolusie karakteriseer, kan ons sê dat dit die enigste dop is wat voortdurend ontwikkel en verbeter. Dit gaan alles oor lewende materie, dit is dit wat voortdurend ontwikkel. Die anorganiese deel van die lewende dop het nie die vermoë om te ontwikkel nie. As ons praat oor die eienskappe van die biosfeer in die toekoms, dan is alles 'n bietjie meer ingewikkeld. Die dop raak al hoe meer onstabiel, en dit is baie moeilik om verdere ontwikkelings te voorspel.
kunsmatige biosfeer
'n Persoon kan nie buite 'n lewende dop bestaan nie, dit is baie moeilik om alles weer te gee wat dit ons kan gee. Die kenmerke van die biosfeer is so uniek dat die mensdom steeds nie sy toestande ten volle in 'n kunsmatige omgewing kan herskep nie. Die wetenskap staan egter nie stil nie en miskien sal wetenskaplikes in die toekoms 'n mate van sukses in hierdie rigting behaal.
