Общее представление о биосфере

Одним из центральных понятий общей экологии является понятие биосферы. Биосфера в пер. с греческого – дословно «сфера жизни» (биос – жизнь, сфера – шар), т.е. пространство, населенное живыми организмами.

В современной научной литературе можно встретить разные определения биосферы. Наиболее широко употребительные из них:

- биосфера – это наружная оболочка Земли, область распространения жизни, которая включает все живые организмы и все элементы неживой природы; образующие среду обитания живых;

- биосфера – это совокупность частей земных оболочек (лито-, гидро- и атмосферы), которая заселена живыми организмами, находится под их воздействием и занята продуктами их жизнедеятельности.

Как видно, сколько-нибудь существенных различий между этими определениями нет. Оба относят к биосфере всю совокупность живых организмов и все те вещества, которые они потребляют, трансформируют и продуцируют, как единое целостное образование.

Термин «биосфера» был введен в науку австрийским геологом Э. Зюссом в 1875 г., который понимал под биосферой собственно всю совокупность населяющих планету организмов, и не более того. К слову сказать, биосферные идеи были известны гораздо раньше, просто они скрывались под другими названиями. Так, представления о биосфере как «области жизни» и наружной оболочке Земли были сформулированы известным французским натуралистом Ж.Б. Ламарком еще в конце 18 столетия.

Вплоть до начала 20 столетия, точнее до середины 20-х годов о сущности биосферы как геологической оболочки Земли, о ее роли в эволюции планеты ничего не было известно. Отчасти это было связано с тем, что ввиду своей ничтожности, очевидной малости по сравнению с огромностью гидросферы, литосферы и атмосферы она не привлекала серьезного внимания исследователей. Для примера, масса живого вещества на планете в 2-4 тыс. раз меньше массы самой легкой оболочки Земли – атмосферы.

Биосфера, как область занятая жизнью, простирается в пределах всех геосфер Земли – атмосферы (газовой оболочки), гидросферы (водной оболочки) и литосферы (твердой, или каменной оболочки).

Часть биосферы, включающая нижнюю часть воздушной оболочки планеты – атмосферу, носит название аэробиосферы. Она занимает приземной слой атмосферы – тропосферу (и частично стратосферу), где активная жизнь может существовать до высоты 12-15 км, а перенос покоющихся зачатков организмов (спор, например) происходит до высоты более 20 км, а также частично стратосферу.

Верхней границей аэробиосферы является озоновый слой (или озоновый экран) – слой атмосферы, расположенный на высотах от 8-10 до 20-25 км, защищающий поверхность Земли от ультрафиолетового излучения Солнца, губительного для всего живого.

Слой биосферы, в пределах которого живые организмы локализованы постоянно, носит название эубиосферы, или собственно биосферы, тогда как слой, где проявление жизни носит случайный, эпизодический характер – парабиосфера.

Часть биосферы, занимающая водную оболочку (гидросферу), носит название гидробиосферы. В гидросфере жизнь существует везде, начиная от поверхности воды до самых больших океанских глубин (глубина Мариинской впадины в Тихом океане достигает 11022 м).

Часть биосферы, занимающая твердую оболочку Земли (литосферу) носит название литобиосферы. Правда, иногда под этим названием понимают биосферу верхних горизонтов земной коры, тогда как для биосферы поверхности суши употребляют название террабиосферы. Нижняя граница жизни в литосфере простирается до нескольких (4-5) километров. Это относится, в частности, к микроорганизмам. Неблагоприятный для жизни слой литосферы, в который живые организмы попадают случайно, временно существуют, но не могут размножаться носит название гипобиосферы.

Для биосферы характерно не только присутствие живого вещества, т.е. микро-, растительных и животных организмов. Она обладает также следующими тремя особенностями: во-первых, в ней в значительных количествах содержится жидкая вода; во-вторых, на нее падает мощный поток энергии солнечных лучей; в третьих, в биосфере находятся поверхности раздела между веществами, находящимися в трех фазах – твердой, жидкой и газообразной.

В связи с этим для биосферы характерен непрерывный круговорот вещества и энергии, в котором активнейшая роль принадлежит живым организмам как носителем свободной энергии.

Современная биосфера образовалась не сразу, а после долгой эволюции в результате удачного сочетания космических, геофизических и геохимических факторов. Но главный элемент, роль которого была определяющей в генезисе, имеет биологическую основу. Речь идет о появлении организмов, способных осуществить фотосинтез.

2nCO + 2nН2O + hV + мин. в-ва 0 n (CH2O) + n/2 O2 + nH2O

Фотосинтез - использование автотрофными растениями (продуцентами) солнечной энергии для синтеза углекислого газа, воды и минеральных элементов всех органических веществ, необходимых для жизни.

Накапливающийся в результате фотосинтеза кислород менял газовый состав атмосферы вплоть до современного (фотосинтетическая деятельность фитопланктона - накопление кислорода в атмосфере - развитие органической жизни в поверхностном слое воды - развитие высших растений - развитие высших животных. Кислород расходовался на окисление минералов и горных пород. Постепенно, за три миллиарда лет непрерывной работы живых существ изменились физико-химические условия на земной поверхности.

Дата добавления: 2014-01-04