Ce se numește biosfera? Rolul biosferei. Doctrina biosferei

Oamenii din spațiul ambiental numesc de obicei natura sau habitat. Cei mai mulți dintre noi au cunoștințe fundamentale despre acest concept în lecțiile de școală: științele naturale (gradul 3), geografia și biologia (4), anatomia și chimia (6). Dar puțini înțeleg cum sunt combinate aceste științe, cu excepția faptului că toate aparțin domeniului științei naturale. Pentru a rezuma toate cunoștințele omului despre lumea din jur, a fost creat un nume amplu - biosfera. În ciuda anilor de cercetare și de studiu atent, planeta Pământ încă mai oferă oamenilor de știință să se gândească la procesele care au loc pe ea.

definiție

Ce se numește biosfera? Interpretările acestui termen pot fi găsite destul de mult în literatură și toate diferă în conținut, dar aproape identice în sensul. Cel mai adesea, biosfera se numește ecosistemul global al planetei, în care omul este inclus ca una dintre puținele specii. Dacă traducem cuvântul "biosferă" din limba greacă veche, atunci are două rădăcini. "Sphere" înseamnă "zonă, sferă, sferă", iar rădăcina "bios" este tradusă ca "viață". Se pare că este un nume suficient de amplu și precis, care, de fapt, definește o știință complexă și multilaterală. VI Vernadsky dă un răspuns extins la întrebarea despre ceea ce se numește biosferă. El definește acest concept ca un complex de cunoștințe științifice despre Pământ, care include geografie, geochimie, biologie, geologie. Biosfera este o colecție cochilii de pamant, care sunt unite pe principiul existenței ființelor vii și a mediului lor. Toate sferele sunt diferite în compoziție, funcții și proprietăți, dar fiecare joacă un rol semnificativ în existența și evoluția lumii din jurul nostru.

Doctrina biosferei

A creat un sistem complet de filozof, cunoștințe științifice, geolog și biochimist VI Vernadsky. Până la începutul secolului al XX-lea, au fost realizate o mulțime de cercetări asupra studiului Pământului și asupra proceselor care au avut loc pe el, dar marele om de știință rus a reușit să adâncească și să generalizeze acest material. La începutul secolului XIX, naturalistul francez Lamarck a definit conceptul inițial al științei viitoare, dar nu ia dat numele. Paleontologul și geologul austriac Eduard Suess în 1875 a propus termenul de "biosferă", care este folosit până astăzi. El va defini această știință ca o cunoaștere a întregii vieți pe planeta noastră. Doar 50 de ani mai târziu, Vernadsky va dovedi interconectarea organismelor vii și substanțe anorganice, ciclul lor. Ce se numește biosfera în stadiul actual? Aceasta este una dintre cochiliile planetei în care interacționează elemente naturale de diferite origini, este totalitatea lor care creează un sistem unic și echilibrat.

atmosferă

Carcasa aerului exterior al planetei Pământ. Cea mai mare parte a masei sale este concentrată aproape de suprafața însăși, însă se întinde până la o înălțime de trei mii de kilometri. Atmosfera este cea mai ușoară dintre toate cochiliile, nu părăsește suprafața numai datorită forței gravitaționale a planetei, dar cu altitudine crescătoare straturile sale sunt descărcate treptat. Stratul de ozon oferă protecție împotriva expunerii la radiații solare, reducând nivelul de radiații ultraviolete care atinge solul. Compoziția atmosferei include gaze: dioxid de carbon, azot, oxigen, argon, care asigură existența organismelor vii.

hidrosferă

Biosfera Pământului include o parte din coaja de apă a planetei. Compoziția sa variază în funcție de starea agregată a substanței. Hidrosfera combină toate resursele de apă de pe planetă, care pot fi în formă lichidă, gazoasă și solidă. Straturile de suprafață ale Oceanului Mondial servesc la redistribuirea căldurii provenite de la Soare prin atmosferă. O importanță deosebită este apa în timpul ciclului de substanțe din natură, deoarece este cea mai mobilă fracție. Organismele biosferei au stăpânit complet elementul de apă, ele pot fi găsite în cele mai adânci depresiuni ale oceanului mondial și ale ghețarilor arctici. Compoziția chimică a hidrosferei include următoarele elemente principale: magneziu, sodiu, clor, sulf, carbon, calciu etc.

litosferă

În sistemul nostru solar, nu toate planetele au o coajă solidă, în acest caz Pământul este o excepție. Litosfera este o masă uriașă de roci (solide) care formează parte din pământ și servesc ca un pat al Oceanului Mondial. Grosimea acestei cochilii a Pământului este de la 70 la 250 de kilometri, compoziția sa fiind foarte variată elemente chimice (siliciu, aluminiu, fier, oxigen, magneziu, potasiu, sodiu etc.), care sunt necesare pentru existența tuturor organismelor vii. Această geosferă este caracterizată de cea mai mică lățime a răspândirii vieții. Cel mai dezvoltat este stratul superior al litosferei, care este de câțiva metri. Pe măsură ce crește adâncimea, crește temperatura și densitatea carcasei dure, care, împreună cu absența luminii, nu permite existența organismelor vii.

biosferă

Această geosferă unește toate cochilii (hidrosfere, atmosferă și litosferă) ale Pământului prin prezența în ele a materiei vii. Pentru întreaga omenire, rolul biosferei este greu de supraestimat, este mediul și sursa de apariție. Acesta este un sistem complex de interrelații care determină posibilitatea existenței oricărui organism datorită schimbului de materie și energie. Mai mult de 40 de elemente chimice sunt implicate în procesul de ciclism, care apare în mod constant între compuși organici și anorganici. Principala sursă de energie este Soarele. Pământul este situat la o distanță optimă de stea și este echipat cu o barieră protectoare sub forma unei atmosfere. Prin urmare, împreună cu materia vie, energia solară este un factor biochimic important al existenței biosferei. Datorită influenței unui număr de factori, procesele care au loc au un aspect ciclic complet, ele asigură o circulație a materiei între atmosferă, litosferă, hidrosferă și organisme vii.

Limitele biosferei

Atunci când analizăm lungimea cofurii biosferei, se poate observa distribuția ei inegală. Limita inferioară este situată în straturile de litosferă, nu scade sub valoarea de 4 km. Stratul superior al crustății pământului - solul - este cel mai saturat din punct de vedere al densității conținutului de materie vie printr-un strat al biosferei. Hidrosfera, care include expansiunile Oceanului Mondial, râuri, lacuri, mlaștini, ghețari, este pe deplin inclusă în "coajă de vie". Cea mai mare concentrație organismelor observate în straturile de suprafață și a apelor de coastă, dar există viață în bazinele de adâncime, la o adâncime maximă mai mare de 11 km, iar în sedimentele de fund. Limita superioară a biosferei se află la o distanță de 20 km de suprafață. Atmosfera limitează "stratul de viață" la un scut de ozon, deasupra căruia organismele vor fi distruse de radiațiile ultraviolete cu undă scurtă. Astfel, concentrația maximă a materiei vii se află la limitele atmosferei și litosferei.

structură

Teoria biosferei a fost creată de VI Vernadsky, care a definit rolul-cheie al organismelor în formarea și funcționarea "cocii de viață" a Pământului. Anterior, alți oameni de știință au ajuns la concluzii similare, dar omul de știință rus natural a fost capabil să demonstreze necesitatea prezenței compușilor anorganici în structură, care de asemenea participă la ciclul general. În opinia sa, biosfera are următoarea compoziție:

1. Organisme vii (masa biologică, un set de tot felul).
2. Substanța biogenă (creată în procesul de activitate vitală a organismelor vii, este produsul procesării lor).
3. Substanța cosmică (compuși anorganici care sunt creați fără participarea organismelor vii).
4. Substanță biochimică (formată împreună de organisme vii și de materii inerte).
5. O substanță de origine cosmică.
6. Atomi împrăștiați.

Istoria apariției

Cu miliarde de ani în urmă a format o coajă solidă a Pământului - litosfera. O altă etapă de formare a ceea ce se numește biosferă sa datorat proceselor geologice care s-au mutat plăci tectonice, erupții vulcanice, cutremure cauzate, și așa mai departe. D. După formarea unor forme geologice stabile rândul de apariție a organismelor vii. Ei s-au putut dezvolta prin eliberări active ale diferitelor elemente biochimice care au apărut în timpul formării litosferei. Viața vie pentru câteva milioane de ani a creat condiții acceptabile pentru viață. Datorită evoluției treptate, s-a format compoziția gazului din atmosferă. Interacțiunea constantă a compușilor organici și anorganici sub influența energiei soarelui a permis substanței vii să se răspândească pe întreaga planetă și să își modifice în mod semnificativ aspectul.

evoluție

Primele organisme vii pe Pământ au apărut în hidrosferă, apariția lor treptată pe pământ a durat o perioadă destul de lungă. Dezvoltarea unei alte cochilii a biosferei - litosfera, a determinat formarea stratului de ozon. Datorită procesului de fotosinteză, o masă biologică uriașă a absorbit dioxidul de carbon din atmosferă și a eliberat oxigenul. În acest caz, substanța vie utilizează o sursă de energie aproape inepuizabilă - soarele. Organismele aerobe, care nu aveau substanțe organice în grosimea hidrosferei, au atins suprafața terenului și au accelerat semnificativ procesul de evoluție din cauza ciclului energetic. În prezent, "cochilia vie" a Pământului se află într-o stare de echilibru stabil, dar omenirea are un impact din ce în ce mai negativ asupra ei. Se creează o nouă sferă a pământului - noosphere, implică o cooperare mai armonioasă între om și natură, dar acesta este un subiect separat și foarte interesant de studiu. Biosfera continuă să funcționeze, în ciuda unei scăderi semnificative a biomasei, "teaca vie" încearcă să compenseze daunele provocate de activitățile umane. După cum arată istoria, acest proces poate dura un timp considerabil.

Funcțiile biochimice

Componenta principală în structura biosferei este biomasa. Efectuează toate funcțiile biochimice ale "cocii vii", susține compoziția sa într-o stare de echilibru, asigură procesul de circulație a substanțelor și a energiei. Funcția de gaze menține compoziția optimă a atmosferei. Se efectuează prin fotosinteza plantelor care eliberează oxigen și absorb dioxidul de carbon. Organismele vii, în timpul expirării și în timpul descompunerii, eliberează CO₂. Schimbul de gaz are loc în mod constant, compuși anorganici participă la el în timpul trecerii reacțiilor chimice. Funcția energetică este asimilarea și transformarea biomasei (instalației) a unei surse externe - lumina soarelui. Funcția de concentrare asigură acumularea substanță biogenică. Toate organismele din procesul vital de acumulare a nivelului necesar de elemente biochimice care, după moartea lor în biosferă ca compuși organici și anorganici. Funcția de reducere a oxidării este o reacție biochimică. Apare în procesul de activitate vitală a unui organism viu și este o legătură necesară în ciclul de substanțe.

biomasă

Toate organismele vii sunt distribuite neuniform peste sferele terestre. Cea mai mare concentrație de biomasă este observată la intersecțiile geosferelor planetei. Aceasta se datorează formării condițiilor optime de viață (temperatură, umiditate, presiune, prezența compușilor biochimici). De asemenea, compoziția de biomasă nu este aceeași. Pe terenuri, plantele au un avantaj, în hidrosferă baza materiei vii este compusă din animale. Densitatea biomasei depinde de localizarea geografică, de adâncimea habitatului în litosferă și de înălțimea - în atmosferă. Numărul speciilor de plante și animale este foarte mare, însă biosfera este habitatul tuturor organismelor. Biologia, ca știință separată, explică în mare măsură toate procesele care au loc în ea. Aceasta este originea, reproducerea, migrarea tuturor tipurilor de biomasă.

Caracteristicile biosferei

Semnificația și amploarea „coajă viu“ a Pământului va oferi studiul său constant de noi generații de oameni de știință. Sistemul este unic în integritatea, dezvoltarea dinamică, echilibrul. Ca caracteristică principală și cea mai surprinzătoare poate fi distinsă stabilitatea și capacitatea de a recupera. Numărul de accidente în timpul existenței biosferei ca un film viu al planetei este enorm. Ei au condus la dispariția majorității biomasei, a schimbat semnificativ aspectul planetei, ajustat procesele care au loc la suprafață și în nucleu. Dar, după fiecare accident vascular cerebral a Biosferei restaurată în formă modificată, de adaptare la efectele negative sau suprimarea acesteia. De aceea, biosfera pământului este un organism viu care poate regla în mod independent toate procesele care apar în natură.

Perspectivele dezvoltării

Fiecare copil modern din școala primară studiază un astfel de subiect ca știința naturii (clasa a III-a). În aceste lecții, micuța este explicată, ce este lumea din jur și prin ce reguli există. Poate că ar trebui să se schimbe ușor programul și să-i învețe pe copii să respecte natura și dragostea, atunci omenirea va fi capabil de a crea un nou geosferei. Toate cunoștințele acumulate de secole ale biosferei trebuie să fie aplicate pentru dezvoltarea sa ulterioară, care va implica unirea omului și a naturii. Este prea târziu pentru a corecta daunele cauzate mediului, oamenii ar trebui să se gândească la faptul că „coajă viu“ a Pământului să fie în măsură să recupereze, dar poate elimina obiectul, care provoacă daune permanente la integritatea și armonia.