Što se zove biosfera? Uloga biosfere. Nauk biosfere

Ljudi iz okruženog prostora obično nazivaju prirodom ili staništem. Većina od nas stekao temeljno znanje o ovom pojmu u školskim lekcijama: prirodne znanosti (ocjena 3), geografije i biologije (4), anatomije i kemije (6). No, malo ih je razumjelo kako se te znanosti kombiniraju, osim što svi pripadaju području prirodne znanosti. Sažeti sve znanje čovjeka o okolnom svijetu, stvoreno je jedno veliko ime - biosferu. Unatoč godinama istraživanja i pažljivog proučavanja, planeta Zemlja još uvijek daje razlog da znanstvenici razmišljaju o procesima koji se odvijaju na njemu.

definicija

Što se zove biosfera? Tumačenja ovog pojma mogu se naći u literaturi dosta, a svi se razlikuju po sadržaju, ali su gotovo identični u značenju. Najčešće biosfera zove se globalni ekosustav planeta, u koji je čovjek uključen kao jedna od rijetkih vrsta. Ako prevodimo ime "biosferu" doslovno iz drevnog grčkog jezika, onda ona ima dva korijena. "Sfera" znači "područje, sfera, sfera", a korijen "bios" preveden je kao "život". Ispada da je to dovoljno veliko i precizno ime koje zapravo definira složenu i višestruku znanost. VI Vernadsky daje prošireni odgovor na pitanje onoga što se zove biosfera. Taj koncept definira kao kompleks znanstvenih spoznaja o Zemlji, koji uključuje geografiju, geokemiju, biologiju, geologiju. Biosfera je zbirka ljuske zemlje, koji su sjedinjeni na načelu postojanja živih bića i njihovog okruženja. Sve sfere su različite u sastavu, funkcijama i svojstvima, ali svaka od njih ima značajnu ulogu u postojanju i evoluciji svijeta oko nas.

Nauk biosfere

Izradio je kompletan sustav znanja filozofa, znanstvenika, geologa i biokemičara VI Vernadskog. Do početka dvadesetog stoljeća bilo je mnogo istraživačkog rada na proučavanju Zemlje i procesima koji su se na njemu odigrali, ali veliki ruski znanstvenik uspio je produbiti i generalizirati ovaj materijal. Početkom XIX stoljeća francuski je prirodoslovac Lamarck definirao početni koncept buduće znanosti, ali nije mu davao ime. Austrijski paleontolog i geolog Eduard Suess 1875. predložili su pojam "biosfera", koji se koristi do danas. On će definirati tu znanost kao znanje cijelog života na našem planetu. Samo 50 godina kasnije Vernadsky će dokazati međusobno povezivanje živih organizama i anorganskih tvari, njihov ciklus. Ono što se danas zove biosfera? Ovo je jedna od školjaka planeta u kojoj djeluju prirodni elementi različitih izvora, a njihova ukupnost stvara jedinstveni, uravnoteženi sustav.

atmosfera

Vanjska zračna ljuska planeta Zemlja. Većina svoje mase koncentrirana je blizu same površine, ali se proteže na visinu od tri tisuće kilometara. Atmosfera je najlakši od svih školjaka, ne ostavlja površinu samo zbog sile gravitacije planete, ali s povećanjem visine slojevi se postupno ispuštaju. Ozonski sloj pruža zaštitu od radioaktivnog izlaganja suncu, smanjujući razinu ultraljubičastog zračenja koja pogađa zemlju. Sastav atmosfere uključuje plinove: ugljični dioksid, dušik, kisik, argon, koji osiguravaju postojanje živih organizama.

hidrosfera

Zemljina biosfera uključuje dio vodene ljuske planeta. Njegov sastav varira ovisno o ukupnom stanju tvari. Hidrosfera kombinira sve vodne resurse na planeti, što može biti u tekućem, plinovitom i čvrstom obliku. Površinski slojevi Svjetskog Oceana služe za redistribuciju topline koja dolazi od Sunca kroz atmosferu. Od posebne je važnosti voda tijekom ciklusa supstanci u prirodi, budući da je ona najfrakcionirana frakcija. Organizmi biosfere potpuno su savladali vodeni element, mogu se naći u najdubljim dnu padova Svjetskog oceana i na arktičkim ledenjakima. Kemijski sastav hidrosfera uključuje sljedeće glavne elemente: magnezij, natrij, klor, sumpor, ugljik, kalcij itd.

Litosfera

U našem Sunčevom sustavu, svi planeti nemaju čvrstu školjku, Zemlja je u ovom slučaju iznimka. Litosfera je ogromna masa stijena (čvrste) koja čine dio zemlje i služe kao krevet Svjetskog oceana. Debljina ove ljuske Zemlje je od 70 do 250 kilometara, a njezina je sastava brojnija kemijski elementi (silicij, aluminij, željezo, kisik, magnezij, kalij, natrij, itd.), koji su neophodni za postojanje svih živih organizama. Ova geosfera karakterizira najmanja širina širenja života. Najrazvijeniji je gornji sloj litosfere, koji je nekoliko metara. Kako se dubina povećava, povećava se temperatura i gustoća tvrde ljuske koja, uz odsutnost svjetlosti, ne dopušta postojanje živih organizama.

biosfera

Ova geosfera sjedinjuje sve Zemljine ljuske (hidrosferu, atmosferu i litosferu) prisutnošću žive tvari u njima. Za cijelo čovječanstvo, uloga biosfere je teško precijeniti, to je okoliš i izvor događaja. Ovo je složen sustav međusobnih odnosa koji uzrokuju mogućnost postojanja bilo kojeg organizma zbog razmjene materije i energije. Više od 40 kemijskih elemenata uključeno je u proces bicikliranja, koji se stalno javlja između organskih i anorganskih spojeva. Glavni izvor energije je Sunce. Zemlja se nalazi na optimalnoj udaljenosti od zvijezde i opremljena je zaštitnom barijerom u obliku atmosfere. Stoga, uz živu materiju, solarna energija je važan biokemijski faktor postojanja biosfere. Zbog utjecaja brojnih čimbenika, procesi koji se odvijaju imaju potpunu cikličku pojavu, oni daju cirkulaciju tvari između atmosfere, litosfere, hidrosfera i živih organizama.

Granice biosfere

Kada se analizira duljina ljuske biosfere, može se vidjeti njena neujednačena raspodjela. Donja je granica smještena u slojevima litosfere, ne spušta se ispod vrijednosti od 4 km. Gornjeg pokrivača kora - tlo - vrlo je zasićen u gustoći žive tvari sadržaj sloj biosferu. Hidro-, uključujući prostranstvima oceana, rijeka, jezera, močvare, ledenjaka potpuno su dio „žive školjke.” Najveća koncentracija organizama promatrana u površinskim slojevima i priobalnih voda, ali je život u dubokim morskim bazenima, na maksimalnoj dubini od više od 11 km, a na dnu sedimenata. Gornja granica biosfere nalazi se na udaljenosti od 20 km od površine. Atmosfera ograničava „uživo vlakana” ozonski štit, iznad koje su organizmi uništila kratkovalnog UV zračenja. Dakle, maksimalna koncentracija žive tvari je na granicama litosfere i atmosfere.

struktura

Teoriju biosfere stvorio je VI Vernadsky, koji je također definirao ključnu ulogu organizama u formiranju i funkcioniranju Zemljine "žive ljuske". Ranije, drugi znanstvenici došli su do sličnih zaključaka, ali ruski prirodoslovac je mogao dokazati nužnost prisutnosti anorganskih spojeva u strukturi, koji također sudjeluju u općem ciklusu. Prema njegovu mišljenju, biosfera ima slijedeći sastav:

1. Živi organizmi (biološka masa, skup svih vrsta).
2. Biogena tvar (stvorena u procesu vitalne aktivnosti živih organizama, proizvod je njihove obrade).
3. Kozmička tvar (anorganski spojevi koji se stvaraju bez sudjelovanja živih organizama).
4. Biokemijska tvar (nastala zajedno živim organizmima i inertnim tvarima).
5. Tvar kozmičkog porijekla.
6. Raspršeni atomi.

Povijest pojave

Prije milijarde godina stvorio je čvrstu školjku Zemlje - litosferu. Daljnji korak stvaranja što se naziva biosfera je zbog geoloških procesa koji su prešli tektonske ploče, uzrokovanih erupcija, potresa, i tako dalje. D. Nakon formiranja stabilne geoloških tvori okrenuti pojave živih organizama. Uspjeli su razviti aktivnim otpuštanjem raznih biokemijskih elemenata koji su se dogodili tijekom formiranja litosfere. Živa materija za nekoliko milijuna godina stvorila je prihvatljive uvjete za život. Zbog svoje postupne evolucije nastao je sastav plina atmosfere. Konstantna interakcija organskih i anorganskih spojeva pod utjecajem sunčeve energije omogućilo je dnevni obzira proširila cijelom teritoriju planeta i značajno mijenja svoj izgled.

evolucija

Prvi živi organizmi na Zemlji pojavili su se u hidrosferi, njihova postupna pojava na kopnu trajala je prilično dugo. Razvoj druge ljuske biosfere - litosfere, uzrokovalo je formiranje ozonskog sloja. Zbog procesa fotosinteze, velika biološka masa apsorbira ugljični dioksid iz atmosfere i oslobađa kisik. U tom slučaju, živa tvar koristi gotovo neiscrpni izvor energije - Sunce. Aerobni organizmi, koji nisu imali organske tvari u debljini hidrosfera, stigli su do površine zemlje i znatno ubrzali proces evolucije zbog energetskog ciklusa. Trenutno, "živa ljuska" Zemlje je u stanju stabilne ravnoteže, ali čovječanstvo sve negativno utječe na to. Stvara se nova sfera zemlje - noosfera, podrazumijeva skladnu suradnju čovjeka i prirode, ali to je zasebna i vrlo zanimljiva tema za proučavanje. Biosfera i dalje funkcionira, unatoč značajnom smanjenju biomase, "živi omot" nastoji nadoknaditi štetu uzrokovanu ljudskim djelovanjem. Kao što povijest pokazuje, ovaj proces može potrajati dosta vremena.

Biokemijske funkcije

Glavna komponenta u strukturi biosfere jest biomasa. Obavlja sve biokemijske funkcije "žive ljuske", podupire njegov sastav u stanju ravnoteže, osigurava proces cirkulacije tvari i energije. Funkcija plina održava optimalni sastav atmosfere. To se provodi kroz fotosintezu biljaka koje oslobađaju kisik i apsorbiraju ugljični dioksid. Životni organizmi, tijekom isteka i tijekom raspada, otpuštaju CO₂. Zamjena plina se stalno javlja, anorganski spojevi sudjeluju u njemu tijekom prolaska kemijskih reakcija. Energetska funkcija je asimilirati i transformirati biomasu (biljku) vanjskog izvora - sunčevu svjetlost. Funkcija koncentracije osigurava nakupljanje biogena tvar. Svi organizmi u procesu vitalne aktivnosti nakupljaju potrebnu razinu sadržaja biokemijskih elemenata koji nakon smrti vraća u biosferu u obliku organskih i anorganskih spojeva. Funkcija smanjenja oksidacije je biokemijska reakcija. Ona se javlja u procesu vitalne aktivnosti živog organizma i nužna je veza u ciklusu tvari.

biomasa

Svi živi organizmi se ne distribuiraju neravnomjerno preko zemaljskih sfera. Najveća koncentracija biomase promatra se na spoju planetarnih geosfera. To je zbog formiranja optimalnih uvjeta za život (temperatura, vlažnost, tlak, prisutnost biokemijskih spojeva). Sastav biomase također nije isti. Na zemljištu, biljke imaju prednost, u hidrosferi osnovu žive tvari sastoji se od životinja. Gustoća biomase ovisi o zemljopisnom položaju, dubini staništa u litosferi i visini - u atmosferi. Broj vrsta biljaka i životinja je vrlo velik, ali biosfera je stanište svih organizama. Biologija, kao zasebna znanost, uvelike objašnjava sve procese koji se odvijaju u njemu. Ovo je podrijetlo, reprodukcija, migracija svih vrsta biomase.

Značajke biosfere

Značaj i mjeru "žive ljuske" Zemlje osigurat će ga stalnim istraživanjem novih generacija prirodnih znanstvenika. Sustav je jedinstven u svom integritetu, dinamičnom razvoju, ravnoteži. Kao svoju glavnu i najočuvaniju osobinu može se razlikovati stabilnost i sposobnost oporavka. Broj nesreća tijekom postojanja biosfere kao živog filma planete je ogroman. One su dovele do izumiranja većine biomase, značajno promijenile vanjsko pojavljivanje planeta, ispravile procese koji se javljaju na njegovoj površini iu jezgri. No, nakon svakog utjecaja, biosfera je obnovljena u modificiranom obliku, prilagođavajući se ili negativnim utjecajem. Zato je biosfera Zemlje životni organizam koji može samostalno regulirati sve procese koji se javljaju u prirodi.

Izgledi za razvoj

Svako moderno dijete u osnovnoj školi studira takav predmet kao prirodna znanost (3. razred). U ovim satima, malena osoba je objašnjena, što je svijet oko sebe i kojim pravilima ona postoji. Možda je malo potrebno promijeniti program i podučavati djecu da poštuju i vole prirodu, a onda će čovječanstvo moći stvoriti novu geosferu. Svako znanje o biosferi koja se nakupi tijekom stoljeća mora se primijeniti za njegov daljnji razvoj, što će značiti jedinstvo prirode i čovjeka. Iako nije prekasno za ispravljanje štete na okolišu, ljudi bi trebali razmisliti o činjenici da se Zemljina "živa ljuska" može samostalno oporaviti, ali istodobno može eliminirati objekt koji trajno oštećuje njegov integritet i sklad.