Біосфера та її межі

Що являє собою біосфера і які функції біосфери можна виділити? 

Поняття біосфери 

Для початку пройдемося коротко по біосфері та її появі.

Формування Землі відбувалося близько 5-7 млрд. років тому. Спочатку вона була неживим об’єктом, який з’явився з газопилової туманності. Речовина Землі розігрілася і розплавилася внаслідок на нього розпаду радіоактивних елементів. Поступово остигаючи, “суміш” розділилася на окремі оболонки. Так з’явилися:

• літосфера;
• гідросфера;
• атмосфери.

Хімічний їхній склад відрізнявся від того, що ми маємо зараз.

Виникнення життя на планеті приблизно відбулося 3,5 млрд років тому. Як відбувалося це виникнення, вчені сперечаються і сьогодні. За період з моменту виникнення і до сьогодні Землю стали населяти різноманітні форми та види живих організмів. Аналогічно із зазначеними вище оболонками, нову освіту стали називати біосферою.

Визначення біосфери 

Перш ніж перейти до властивостей біосфери, функцій та меж біосфери, наведемо визначення біосфери. 

Визначення 1

Біосфера – частина географічної оболонки Землі, яку населяють живі організми.

У 1875 Е. Зюсс першим використовував термін «біосфера». Після нього В. І. Вернадський сформулював вчення про біосферу як особливу частину Землі та області, в якій поширюються живі організми. 

Межі біосфери 

Вернадський вважав, що найближче до розуміння біосфери був близький французький вчений Ж.-Б. Ламарк.

Біосфера не створює окремої суцільної оболонки, чим відрізняється від інших оболонок планети Земля: літосфери, атмосфери та гідросфери. Під біосферою розуміють сукупність всіх біогеоценозів Землі, єдину екосистему, що належить до вищого ладу.

Зауваження 1

Кордони біосфери — межі, до яких поширюються живі організми.

Не дивно, що багато хто вважає, що біосфера поширюється майже на всю гідросферу, верхні шари літосфери та нижні шари атмосфери.

Очевидно, що чіткі межі визначити досить складно. Наприклад, окремі групи бактерій можна знайти в товщі літосфери – на глибині близько 4 км. Проникнути глибше живі організми не можуть: цьому заважає висока температура (понад 100 градусів за Цельсієм) гірських порід та підземних вод на великій глибині.

Живі організми що неспроможні безперешкодно поширюватися: у цьому вони обмежені озоновим екраном. Саме він є захистом всього живого від впливу космічного випромінювання, зокрема ультрафіолетових променів.

Суперечки бактерій та грибів було знайдено на висоті 22 км. При цьому бактерії, виявлені на залишках метеоритів, підтверджують гіпотези вчених, що суперечки окремих живих організмів протягом певного часу можуть витримувати вплив відкритого космічного простору. Тому можна говорити лише про умовні межі біосфери.

Зауваження 2

Найбільша щільність організмів фіксується у найсприятливіших і найрізноманітніших умовах існування організмів — у місцях стиків земних оболонок.

Властивості біосфери 

Живі організми разом були названі академіком Вернадським живою речовиною. До властивостей цієї речовини він зарахував:

• хімічний склад;
• енергію . Енергія живої речовини – це здатність будь-якого живого організму розмножуватися та поширюватися. Щоб здійснювати реакції життєдіяльності, живі організми потребують речовини та енергії. Тому головна властивість біосфери — безперервний обмін, що відбувається між організмами та навколишнім середовищем, що постачає живим організмам необхідні речовини. У навколишнє середовище надходять продукти обміну речовин. Біосфера як цілісна система функціонує завдяки цим процесам;
• сумарну біомасу . Продуценти накопичують сонячну світлову енергію у процесі життєдіяльності. Після цього вони перетворюють її на енергію хімічних зв’язків. Сумарна первинна продукція автотрофів є основою визначення сумарної біомаси біосфери загалом.

Основні функції біосфери 

У чому полягає основна функція біосфери?

Жива речовина біосфери характеризується як мінімум трьома важливими функціями:

1. Газова. Живі організми впливають на газовий склад атмосфери, ґрунту та Світового океану. У процесі дихання аеробні організми поглинають кисень, а виділяють вуглекислий газ. Рослини та деякі бактерії у процесі фотосинтезу навпаки: поглинають вуглекислий газ та виділяють кисень;
2. Окисно-відновної . Живі організми беруть участь в окислювально-відновних реакціях у воді, повітрі та ґрунті;
3. Концентраційна . З довкілля живі організми поглинають певні речовини і з часом накопичують їх у собі.

Приклад 1

Молюски, десятиногі раки та форамініфери накопичують у своєму організмі сполуки кальцію та фосфору.

Приклад 2

Бурі водорості накопичують сполуки йоду.

Таким чином, біосфера, її структура та функції відіграють важливу роль у існуванні живих організмів.