Ukratko o funkcijama i strukturi biosfere

Planet Earth kombinira jedinstvene komponente koje su joj omogućile da se rodi negdje i od tada dobije široku distribuciju i raznolikost života. Unutar našeg Sunčevog sustava, nijedan drugi planet još nije otkrio postojanje tako velike količine biomase u svim svojim složenim i višestrukim manifestacijama. Ovo još jednom potvrđuje kako je naša Zemlja neobična, lijepa i jedinstvena. Obuhvaćena je takvim svojstvima školjke - biosfere. Njezina i razmotriti u više detalja u ovom članku.

Pojam biosfere

U općem razumijevanju ovog pojma, uobičajeno je označavati cijelu raznolikost živih bića na našem planetu i proizvode koje proizvode. Međutim, struktura biosfere je strogo razgraničena, ima svoje sastavne dijelove, ograničenja i obavlja određene funkcije.

Doslovno, izraz se može prevesti kao "sfera života". To točno obuhvaća bit. Općenito, biosfera, njezina struktura i funkcije predmet su istraživanja više od jedne generacije znanstvenika. Ali samo je V. I. Vernadski, koji je taj koncept definirao kao skup svih postojećih ekosustava i njihovih proizvoda, uspio stvoriti holističku teoriju i poučavanje.

Povijest termina

Prvi znanstvenik koji je izrazio ideju da živa bića međusobno djeluju, proizvode proizvode i time utječu na okoliš i planet kao cjelinu, postao je Jean Baptiste Lamarck. Već u 18. stoljeću naglašava da je biomasa aktivno uključena u formiranje zemljine kore.

Nakon njega, mnogi znanstvenici, prirodnjaci, bili su uključeni u proučavanje ovog pitanja i potvrdili tu tvrdnju. Primjerice, koncept biosfere, njegovu strukturu opisao je Edward Süss u XIX stoljeću. Međutim, nisu uzeli u obzir mnoge činjenice, tako da holistička slika nije uspjela.

Ali naš ruski znanstvenik V.I. Vernadski i Francuz Teilhard de Chardin uspjeli su stvoriti pravu volumetrijsku doktrinu, koja je dala potpuni opis ovog pojma, objašnjavajući što je to biosfera, njezina struktura i granice. Ipak, temeljnu ulogu odigrao je Vernadski.

Struktura biosfere

Glavni elementi koji čine bit ljuske Zemlje uključuju različite vrste tvari u njemu. Vernadsky je razlikovao horizontalnu i vertikalnu strukturu biosfere. Prva uključuje pokrivanje svih mogućih omotača Zemlje od strane živih bića. Strukturu horizontalne biosfere možete razmotriti na sljedeći način:

• Gornja granica je donji sloj atmosfere (ozon). Oko 10 kilometara od površine Zemlje. Iznad toga, organizam nije održiv, budući da postoje stroga ograničenja koncentracije kisika i ultraljubičastog zračenja. Na toj visini samo spore gljivica i bakterija koje mogu doći iz litosfere, hidrosfere i tako dalje, sposobne su za razvoj i život.
• Donja granica je različita za litosferu i hidrosferu. Tlo (litosfera) mogu biti naseljeni predstavnicima divljih životinja na dubini od 7,5 km. Ovdje su organizmi kao što su bakterije, spore gljivica, protozoe. Ograničavajući čimbenici tlak stajati, nedostatak kisika i svjetla, ograničavajući sadržaj vode.
• Sastav i struktura biosfere također uključuje hidrosferu i do dubine od 11 km. Svi slojevi su važni jer su gusto naseljeni živim bićima.

Vrste stanara

Hidrosfera je struktura biosfere, koja uključuje apsolutno sve izvore vode: oceane, mora, rijeke, jezera, močvare i tako dalje. Organizmi na mjestu distribucije u vodenom okolišu dijele se na:

• planktonska - zauzimaju površinske vode, kretanje se odvija bez potrošnje energije protokom vode;
• nekton - srednji dio ležišta;
• bentički dio - sastoji se od onih bića koja žive na dnu i ukopavaju se u mulj.

Struktura biosfere, prema Vernadskom, u donjem dijelu Zemljine kore ograničena je na tragove takozvanih bivših biosfera. To su fosili koji se nakupljaju u rasutom stanju i formiraju planinske i sedimentne stijene.

Živa tvar

Vladimir Ivanovič Vernadski je izdvojio nekoliko vrsta tvari koje čine ukupnu masu biosfere u cjelini. Prije svega, to je živa supstanca. Sastoji se od cijele biomase. To jest, predstavnik apsolutno bilo kojeg kraljevstva može se pripisati toj skupini. biljni i životinjski svijet, uključujući viruse.

Elementarna struktura biosfere je biocenoza, koja je također uključena u sastav žive tvari. Čovjek i sve njegove aktivnosti, koje su usmjerene na odnos sa životinjama, biljkama, mikroorganizmima, također je dio žive tvari.

Evolucija i struktura biosfere su oblikovane tako da je raspodjela biomase na planeti neujednačena. Glavni golemi dio živih bića nalazi se u gornjem sloju tla, zemaljskom životnom okruženju i površinskom sloju oceana. Dubine hidro i litosfere ostaju rijetko naseljena mjesta.

Živa materija, čija količina odražava strukturu biosfere, može se kratko raspodijeliti po masi kako slijedi:

1. Velika većina beskralježnjaka, protozoa i mikroorganizama.
2. Druga najčešća su biljke.
3. Najviše kralješnjaci su najmanja skupina.
4. Čovjek i sve njegove aktivnosti zauzimaju posebno mjesto u sastavu žive tvari biosfere.

S ovom distribucijom, proizvodi od biomase ipak se proizvode u različitim skupinama u različitim količinama. Dakle, glavni dio potrebne tvari daju biljke (oko 92%). Beskralješnjaci donose najmanje korisne proizvode, iako ih je u broju na prvom mjestu.

Vernadski je istaknuo da su biocenoze važan strukturalni dio biosfere, a svi procesi koji se unutar njih odvijaju odlučujući su za prirodu i evoluciju. Gledajući kvantitativnu raspodjelu biomase, postaje jasno da prevladavaju nesavršene vrste, one koje su na nižoj razini evolucije, jednostavnije organizirane i bolje prilagođene.

Općenito, živa supstanca biosfere ima određenu ulogu, koja se može izraziti u nekoliko točaka.

Funkcije žive materije

Stalna cirkulacija atoma, molekula, spojeva između elemenata žive i nežive prirode jedna je od temeljnih značajki biosfere u cjelini. Transformacija energije, održavanje konstantnosti sastava, geoloških inovacija i transformacija - sve se to radi pomoću biomase i kao rezultat toga nužan je uvjet za postojanje i formiranje biosfere. Naime, biomasa također obavlja i niz drugih važnih funkcija.

1. Funkcija izmjene plina. Struktura biosfere utječe na značajan dio atmosfere. I to se, pak, formira pod utjecajem ugljičnog dioksida i kisika. Poznato je da plin koji podržava život proizvodi za sva živa bića, uključujući i za sebe, zelene prijatelje našeg planeta - biljke. Preostali živi organizmi su samo potrošači i proizvođači ugljičnog dioksida. Ipak, zajedno, biomasa ima značajan utjecaj na promjenu sastava atmosferskog zraka, tj. Obavlja funkciju plina.
2. Uloga koncentracije biomase. Sastoji se od akumulacije određenih spojeva, atoma i molekula i njihovog prijenosa u obliku otpadnih proizvoda ili nakon odumiranja u neživu okolinu.
3. Biokemijska funkcija. Moderna znanost u strukturi biosfere igra važnu ulogu u noosferi. I to je usko povezano s biokemijskim transformacijama koje se događaju unutar živih organizama. Vernadsky ju je definirao kao sferu razuma i ljudskih sposobnosti kada djeluje na divlje životinje, njegov sastav i funkcioniranje. Činjenica da osoba ima sposobnost intervenirati u gotovo svim biokemijskim transformacijama u živim sustavima, može ih kontrolirati, prilagoditi se sebi i imati koristi od nje, najviše je dostignuće ljudskog uma. To uključuje noosferu, kao i sve mehaničke, tehničke, genetske i mutagene učinke koje ljudi mogu imati na živi svijet. Znanstvenici su posebno mjesto dodijelili sposobnosti ljudi da štite i štite žive, da pronađu puteve iz teških situacija izumiranja i zagađenje okoliša.

Energija ili redoks funkcija

Glavni proizvođači energije su biljke. Uostalom, oni u procesu fotosinteze mogu apsorbirati solarnu energiju i prevesti je u drugi oblik koji je probavljiv za druge žive organizme - kemijske veze u spojevima rezervnog hranjiva.

Nadalje, životinje su povezane za ekološku pretvorbu strujni krug, piramida. Rezultat je akumulacija u geološkim stijenama takvih minerala, kemijskih spojeva bogatih energijom kao što su nafta, plin, ugljen, treset i drugi. Također, dio energije se raspršuje u okolinu stvarajući određenu atmosfersku pozadinu. Definicija i struktura biosfere svodi se na činjenicu da je ova funkcija najznačajnija i najvažnija.

Inertna tvar

Još jedan element koji karakterizira biosferu, njezinu strukturu i funkcije je inertna tvar. To uključuje sve spojeve, predmete, materijale i tako dalje, u čijem stvaranju nisu sudjelovali živi organizmi. Tipičan primjer je:

• vulkanske erupcije (magma i njezini proizvodi);
• kretanje podzemnih ploča i rezultirajućih tvari;
• meteoriti i ostala svemirska otkrića na površini Zemlje.

Zajedno s živim bićima, inertno utječe na formiranje strukture biosfere.

Biokosnoja tvar

Ovaj proizvod treba uključivati ​​zajednički skladni rezultat proizvodnje živih i inertnih tvari. Na primjer, tlo, gornji sloj tla i dublji slojevi ispod površine. Tlo je životna sredina za veliki broj živih bića, ali u isto vrijeme sudjeluju u formiranju stijena i pokreta tektonskih ploča, meteorskih ostataka, kemijskih spojeva i drugih komponenti.

Također se takvim tvarima može pripisati i voda, atmosfera, kore vremenskih prilika. Izraz "bio-tvar" sam je uveo Vernadsky 1926. godine. Danas su stvoreni mnogi modeli koji odražavaju strukturu biosfere. Slike na ovu temu su raširene.

Neživu hranjivu tvar

Po imenu postaje jasno da su u formiranju ovog materijala sudjelovali živi organizmi, ali je kasnije postao neživim. Za takve za ishranu uključuju:

• ulje;
• ugljen;
• treseta;
• sapropel;
• razne rude;
• kreda i vapnenac i drugi.

Tako je funkcionalna struktura biosfere predstavljena ne samo omotnicama planeta, već i glavnim vrstama tvari unutar Zemlje.

Evolucija biosfere u Vernadskom

Naravno, ukratko smo pregledali strukturu biosfere. Na primjer, Vernadskom je trebalo više od jedne godine da opiše glavne ključne točke. Stoga smo razmatrali samo zajedničke značajke.

Valja napomenuti da je Vernadski opisao evolucijski razvoj i formiranje biosfere kao proces koji je trajao od samog početka života na Zemlji. Stoga je njezina dob jednaka geološkoj dobi našega planeta.