Описание биосферы в биологии, ее границы и биомасса суши и океанов

Биосферой принято называть среду обитания всех живых организмов, развитие которых невозможно представить без основных оболочек земли. Планета начала формироваться порядка 4 млрд лет назад, после чего появились признаки первой жизни. В биологии формирование биосферы, ее границ, биомассы суши и океанов описано поэтапно. Это происходило под действием ряда факторов: космическая энергия, появление существ, формирование человечества.

Оглавление:

• Условия для появления и развития жизни
• Составляющие биосферы
• Непосредственное назначение
• Круговорот в природе

Условия для появления и развития жизни

В первую очередь должен присутствовать кислород в биосистеме, обеспечивающий дыхание. Живые организмы не могут существовать без воды, она является источником питания, наполняет соленые и пресные водоемы. Важна правильная регуляция температурного режима, недопустимы скачки предельно низких и высоких его значений. Зарождение и развитие любой жизни невозможно без продуктов питания.

В настоящее время не сформировано единое общее понятие, которое объяснило бы, что означает биосфера. Выделяется три основных определения термина:

1. Все живые существа, обитающие в разных оболочках земли.
2. Организмы в совокупности с областями своей жизнедеятельности.
3. Следствие длительного существования всевозможных организмов, начавших свое существование задолго до современности.

Первое определение является наиболее правильным, на чем акцентируют внимание многие ученые. У остальных отсутствует теоретическое подкрепление.

Биосфера покрывает всю поверхность планеты вместе с океанами и морями, реками, полями и горами. Она обеспечивает оптимальные условия для нормального питания, размножения и существования всех представителей фауны и флоры. Человек в этой открытой цепи не является исключением.

Составляющие биосферы

«Живое» — это основополагающая составляющая всей биосферы. Что касается ее границ, они определяются способностью существовать на конкретной территории отдельных индивидуумов, приспосабливающихся к климатическим условиям. Если рассматривать верхние слои, в них присутствует усиленное ультрафиолетовое излучение, не позволяющее развиваться каким-либо организмам. В этом месте проходит верхняя грань биосферы. Нижняя черта жизни определена слишком высокими температурами, которые определяются в земных глубинах.

Атмосфера в целом представлена воздушным пластом вокруг Земли, включает диоксид углерода, кислород, азот и др. Она обеспечивает защиту от ряда негативных факторов, например, метеориты, космическая радиация, перегрев, ультрафиолет. Структурно атмосфера состоит из следующих пластов:

1. Озоновый слой на планете или тропосфера. Она представляет собой верхнюю границу в биосфере, расположена от поверхности земли на высоте до 30 км.
2. Далее на высоту до 50 км простилается стратосфера. Характеризуется разжиженным и прогретым воздухом. Концентрация озона значительно увеличивается, отсутствуют условия для зарождения любых организмов.
3. Ионосфера является самым верхним пластом в атмосфере, она контактирует с космическим излучением, проявляет повышенную ионизацию, вот почему не подходит для жизни.

Земная кора в виде твердого слоя называется литосферой, которая пролегает на глубину до 200 км. Только верхний ее пласт, где могут возникнуть живые существа, достигает не больше 4 км. В крайнем нижнем пределе были обнаружены бактерии. По мере углубления возрастает температура до +100 градусов, при которой наступает денатурация белка. Соответственно, любые живые существа погибают.

Подземные и наземные воды в совокупности составляют гидросферу, выступающую важной оболочкой планеты. Она омывает все острова и материки на Земле, занимает порядка 70% всей поверхности.

Учеными доказано, что нижний предел расположен под водой на глубине в 11 км, он находится на дне Тихого океана.

Основные слои

Главная биосферная прослойка представлена эубиосферой, в которой концентрируется около 99,9% всех живых организмов. Некоторые существа могут попадать за пределы обозначенного пласта и акклиматизироваться в экстремальных условиях. Такие границы называются метабиосферой и парабиосферой. За их пределами расположены абиосфера и апобиосфера, куда живые организмы не попадают ни при каких обстоятельствах, даже случайно. С учетом среды обитания выделяются следующие слои:

• аэробиосфера распространяется от макушек деревьев до самой стратосферы, питание в основном осуществляется за счет солнечной энергии с атмосферной влагой;
• геобиосфера представлена существами, которые обитают на поверхности суши, в почве, на деревьях;
• гидробиосфера объединяет водные пласты, в которых приспособились к жизни гидробионты, исключением являются подземные течения.

Обозначенные слои уникальны, проявляют ряд особенностей. Они отличаются представителями флоры и фауны.

Свойства и границы

Биосфера названа Вернадским живым веществом, к которому относится общая численность всех существ и организмов, обитающих на планете в определенный период времени. Из основных свойств выделяют:

• сосредоточение большого количества энергии;
• в живых организмах реакции по скорости проходят быстрее в сравнении с штучно созданными обстоятельствами;
• возможность существования в различных условиях с заполнением всего окружающего пространства;
• отдельно взятые особи представляют собой часть конкретной экосистемы;
• представители биосферы способны эволюционировать, адаптироваться к переменам во внешней среде.

Что касается биогенного вещества, оно представлено конечными продуктами, вырабатываемыми в процессе жизни. Организмы употребляют и перерабатывают, выводят всевозможные составляющие из биосферы. Результатом такого действия является образование газа, нефти, торфа, угля. Существует косное вещество, создание которого не требует присутствия живой материи. Примером являются минералы, горные породы небиогенного типа. Взаимодействие всего живого с неживым называется биокосным веществом. Это почвы, приземная атмосфера, вода.

Если рассматривать просторы планеты, на них концентрация живых организмов не равномерна. Большое их скопление отмечается по мере приближения к экваториальной плоскости. На полюсах же Земли существ очень мало.

Массовое скопление прослеживается на граничащих участках биосферных слоев. На океаническом дне — линия, разделяющая гидросферу и литосферу. Поверхностные пласты Мировых вод — зона межу атмосферой и гидросферой. Граница, отделяющая воздушное пространство от литосферы, представлена почвой, где обитают животные, насекомые, микроорганизмы.

В таких зонах отмечены благоприятные для существования условия. Они представлены наличием питательных веществ, доступом к воде и солнечному свету, большим количеством кислорода. Установлено соотношение между видами известных организмов. На растительность приходится 99%, животные занимают всего 1%, люди — 0,0002%.

Непосредственное назначение

Важной является энергетическая функция, она заключается в аккумуляции солнечного света, что происходит при фотосинтезе, с последующей трансформацией. Газообразующая функция представлена поддержанием оптимального газового состава, присутствующего в атмосфере. Примером является поглощение углерода с выделением кислорода. И наконец, концентрационная функция, которая поддерживает скопление в организме химических веществ для последующего создания полезных ископаемых.

Круговорот в природе

В процессе развития и роста растения из почвы черпают минеральные вещества, корнями адсорбируют необходимое количество воды, из неорганических компонентов создают органические. Они участвуют в фотосинтезе, обрабатывают солнечную энергию.

Человек и все животные нуждаются в кислороде, которым они дышат, употребляют органические вещества, которые создаются растениями. Погибая, представители флоры и фауны подвергаются разложению с помощью микроорганизмов и преобразуются в неорганические компоненты. Далее происходит повторное преобразование веществ и энергии, что и представлено жизненным круговоротом.

Биосфера является сложной и многогранной по строению системой. Она охватывает все живое на планете, обеспечивает необходимые для существования условия в экологии.