Биосфера

Введение
«Bios» с греческого означает «жизнь», так что биосфера, по сути, переводится как «шар жизни».
Это оболочка планеты, наполненная живыми организмами и тем, что эти организмы производят.
«Население» биосферы постоянно изменяет ее, влияя на состав и структуру.
Жан Батист Ламарк предложил само представление, концепцию биосферы, в начале XIX века. А вот сам термин появился только в 1875 году — его ввел австрийский ученый Эдуард Зюсс.
Учение о биосфере по Вернадскому
Наиболее полную концепцию биосферы описал в своей монографии ученый Владимир Вернадский.
Он описывал ее как область на Земле, где существует жизнь. Также он писал, что живые организмы оказывают влияние на химические и физические процессы на планете, формируя свою среду обитания. Вернадский рассматривал биосферу как единое целое, где живые существа и их окружение взаимодействуют друг с другом. И он рекомендовал начинать изучение человеческой природы с самых основ: с появления на планете растений, животных и остальных организмов.
Также Вернадский ввел понятие ноосферы, высшего уровня развития биосферы. Он считал, что когда человек разумно влияет на окружающую среду и живую природу, это создает новый уровень взаимодействия, где разум становится определяющим для развития биосферы.
Структура биосферы
По рассуждениям ученого можно вынести четыре главных типа веществ в биосфере:
- живое вещество;
- косное вещество;
- косное биогенное вещество;
- биокосное вещество.
Живое вещество — это объединение тел всех живых организмов на Земле. Именно живое вещество играет главную роль во всей биосфере, за счет него происходят биохимические процессы. То есть, Вернадский считал, что без живого вещества не будут происходить какие-либо химические изменения на планете.
Косное или же неживое вещество образуется без участия живых организмов. Сюда относятся застывшие вулканические массы, почва, океаны и воздушные массы. Все, в происхождении чего не участвуют организмы.
Косное биогенное образуется с участием живых организмов, это продукты жизнедеятельности. Ракушечные породы, известняк, уголь, нефть и другие.
Биокосное вещество это результат взаимодействия живого и косного веществ. Это почва, ил, глинистые минералы.
Отдельно учитываются радиоактивные вещества и результат их распада, а также метеориты — вещества космического происхождения.
Функции биосферы
Вернадский обозначил пять основных пунктов, которые описывают функции биосферы.
- С самого момента формирования биосферы, жизнь, включенная в нее, предполагалась разнообразной и непростой. Это объясняется тем, что биохимические функции, связанные с живыми организмами, являются чрезвычайно разнообразными и сложными, и одна форма жизни не могла бы однозначно выполнять все эти функции.
- Организмы проявляют свое воздействие не индивидуально, а в виде массового влияния. Поэтому появление жизни не представляло собой создание одного вида организмов, а формирование целого сообщества, способного выполнять геохимические функции жизни. С самого начала биосфера должна была включать в себя биоценозы.
Биоценоз — это некоторое сообщество животных, растений и микроорганизмов, которые обитают вместе и влияют друг на друга в своей окружающей среде.
- Несмотря на изменения в составе, живая среда сохраняла свои химические функции. Исходная биосфера представляла собой «коллективы» организмов, и химические функции этих коллективов не зависели от изменений их формы.
- Живые организмы через свое дыхание, питание и метаболизм, способствуют перемещению химических элементов в биосфере. Этот процесс формирования минералов и циклов химических элементов продолжается миллионы лет.
- В биосфере все функции живого вещества могут выполняться простыми одноклеточными организмами. То есть, даже не будь в системе человека, со всем справится какая-нибудь банальная инфузория-туфелька.
Слои и границы биосферы
Биосфера затрагивает всю гидросферу и части атмо- и литосфер.
Граница по атмосфере составляет примерно 15-20 км, по литосфере до 3,5-7 км, а вот в гидросфере они определяются по дну Мирового океана.
Почему так? Потому что живые организмы есть даже на дне Марианской впадины, а вот за пределами озонового слоя многие из них гибнут, то есть биосферы там быть не может. В литосфере граница определена температурой, при которой вода переходит в состояние пара, а также когда начинает денатурировать белок.
Атмосфера
Основой для жизнедеятельности организмов в атмосфере становятся мельчайшие капли воды, энергию они берут от солнечных лучей и рассеянных газов.

Геосфера
Как понятно из названия, в геосфере в качестве главного места обитания используется земля во всех ее проявлениях. Почва и ее поверхность, горные породы, растения (считается расстояние только до верхушек деревьев — дальше ни-ни, уже атмосфера).

Гидросфера
Самый обширный из всех слоев биосферы. В гидросферу включаются не только крупные источники, но и подземные воды, ручьи, а также искусственные источники.

Биомасса
Биомасса — общая масса растений, животных и других организмов, которые присутствуют в определенной экосистеме (биогеоценозе) определенного размера или на определенном уровне.
Общая сухая биомасса биосферы составляет 2,5 триллиона тонн! Для простоты обычно записывают формулой 2,5х1012.
Большая часть веса приходится на сушу, где, опять же, большую часть занимает вес растений. Например, общая биомасса зеленых растений на суше составляет около 2400 млрд тонн. А те же растения, но уже в океане — всего 0,2 млрд тонн. Разницу, что говорится, видно невооруженным глазом.
Кстати, человек занимает всего 1,3% от общей биомассы. Это примерно 300 млн тонн.
Основные черты биосферы
лавных черт всего две. Это наличие живых организмов и биотический, то есть присущий живым существам, круговорот.
В круговороте участвуют три группы: продуценты создают органическое вещество, консументы это вещество потребляют, редуценты разлагают неживое органическое вещество.
Если говорить проще, то представь себе кустик травы. Этот кустик съедает кролик. После того, как кролик умрет, микроорганизмы начнуть разлагать его. Полученные в результате разложения вещества вернутся в почву, откуда из заберет растение, например, какой-нибудь минерал. Снова придет какое-нибудь травоядное, которое съест кустик. И круговорот начнется заново.
Биосфера это открытая система, в которой происходит обмен веществ и энергии с окружающей средой.
В природе есть производители органических веществ — автотрофы — и потребители — гетеротрофы.
Процессы формирования органики и ее изменений (или разрушений) всегда находятся в относительном равновесии, которое является главной опорой для устойчивости биосферы.
Устойчивость экосистемы — это ее способность поддерживать свой состав, структуру и функциональность, а также способность к восстановлению в случае возможных нарушений.

Факторы устойчивости биосферы
- Разнообразие видов, присутствующих в биосфере.
- Взаимозаменяемость элементов биосферы в процессах обмена веществ и энергии.
- Повторение элементов в циклах обмена веществ и энергии в биосфере.
- Активность живых организмов, выраженная скоростью их размножения и распространения.
Устойчивость экосистем увеличивается по мере движения от полюсов к экватору, сопровождаемого увеличением биомассы и видового разнообразия.
Заключение
Биосфера — сложная и многосоставная система, в которой миллионы видов организмов взаимодействуют друг с другом. От микроскопических одноклеточных организмов до гигантских деревьев и морских животных — каждый элемент биосферы выполняет свою роль в поддержании баланса и устойчивости этой системы.
А поскольку человек также является маленьким «винтиком», то судьба человечества тесно связана с здоровьем и сохранением этой биосферы.
Проверь себя
Кто предложил саму концепцию биосферы?
- Ж.Б. Ламарк
- Э. Зюсс
- В.В. Вернадский
Что такое биомасса?
- Что-то из киберпанка
- Общий вес организмов в какой-либо системе
- Общий объем всех растений
Какая оболочка не затрагивается биосферой?
- Атмосфера
- Геосфера
- Экзосфера