В своих работах В.И. Вернадский дал несколько определений биосферы

• 1. «Биосфера представляет оболочку жизни – область существования живого вещества».

• 2. «Биосфера может быть рассматриваема как область земной коры, занятая трансформаторами, переводящими космические излучения в действенную земную энергию – электрическую, химическую, механическую, тепловую и т.д.»

По современным представлениям –

«Биосфера – это своеобразная оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в непрерывном обмене с этими организмами» (Г.В. Войткевич, В.А. Вронский, 1989).

• В.И. Вернадский подчеркивал «всюдность жизни», т.е. то, что живые организмы находятся везде, в самых невероятных местах: в термальных источниках при t кипения, в вечных снегах Гималаев, в безводных пустынях (~500 видов насекомых), в сверсолёных озёрах (цианобактерии, архебактерии, креветки, жгутиковые, диатомовые водоросли и т.д.).

• В живых организмах протекают такие реакции, которые вне организма невозможны. Например, жиры и углеводы окисляются при t=400-500 град., а в живом организме – при 37 град.С.

• Синтез аммиака в промышленности осуществляют при 500 град. и давлении 300-350 атм., а в организме бактерий – при обычной температуре и давлении.

• Эти возможности в живых организмах обусловлены наличием специальных универсальных катализаторов химических реакций – ферментов.

• 2. Характеристика и функции биосферы

• Типы вещества биосферы

1. Живое вещество – совокупность всех живых организмов, составляющих биомассу Земли.
2. Биогенное вещество – органоминеральные и органические продукты, созданные живыми организмами (газы атмосферы, каменный уголь, газ, нефть и др.)

3.Биокосное вещество – неорганическое вещество, являющееся продуктом взаимодействия живой и неживой природы (осадочные породы, почва).

4. Косное вещество – абиогенное вещество, образуемое без участия живых организмов (продукты вулканизма и газы, выделяющиеся из недр Земли, метеориты).

• Следовательно, биосфера – это та область Земли, которая охвачена или была охвачена влиянием живого вещества. Её рассматривают как наиболее крупную глобальную экосистему, поддерживающую планетарный круговорот веществ.

• Основные характеристики биосферы:

1. Устойчивость, стабильность;
2. Неоднородность, мозаичность ее строения;
3. Основу биосферы составляет круговорот веществ;
4. Неравновесность биосферы;
5. Обводнённость биосферы;
6. Неразрывная связь с космосом.
7. Устойчивость биосферы обеспечивается:

- процессами саморегулирования.

Биосфера Земли – это саморегулирующаяся глобальная открытая система.

Например, реки ежегодно выносят в океан ~1,5 млн. т. CaCO3, а солевой состав океана не меняется, т.к. организмы используют карбонаты для построения своих скелетов, а после отмирания они оседают на дно.

- огромным разнообразием живых организмов.

В настоящее время на Земле существует около 3 млн. видов, а за все время существования биосферы (3 млрд. лет) их было ~1млрд.

2. Неоднородность, мозаичность строения биосферы:

- Агрегатная неоднородность проявля-ется в 3 состояниях вещества планеты – жидкое, твердое, газообразное.

- Пространственная неоднородность – неравномерное распределение вещества в биосфере. В.И. Вернадский выделил 2 формы концентрации жизни: жизненные плёнки и сгущения жизни.

• Биомасса организмов Земли

- Энергетическая неоднородность – неодинаковое распределение солнечной энергии в биосфере и усвоение её живыми организмами.

Зелёные растения используют всего 0,05-0.11% солнечной энергии, достигающей Земли. Это способствует образованию сухой массы растений, равной 1,5 ·10 14 кг в год. Животные используют около 15% «съеденной энергии». На каждом трофическом уровне потери энергии сост. до 80%, часть энергии накапливается в земной коре, остальная возвращается в мировое пространство.

- Геохимическая неоднородность – неравномерное распределение химических элементов в земной коре.

• Выделяют области (биогеохимические провинции по А.П. Виноградову), различающиеся по содержанию хим. элементов в почве, воде и др. средах, с которыми связаны определенные биологические реакции местной флоры и фауны.

• - Качественная неоднородность

Биосфера Земли – единственная сфера, где представлены все известные формы движения материи:

• неорганическая,

• биологическая,

• социальная.

Дата добавления: 2013-12-12