Биосфера

Биосфера (От гръцки BIOS - Живот, Sphaira - сфера) - Черупката на планетата Земя, в която присъства животът. Развитието на термина "биосфера" е свързано с английския геолог Едуард Зиус и руския учен в. И. Вернадски. Биосферата, заедно с литосферата, хидросферата и атмосферата, образува четирите основни черупки на земята.

Произходът на термина "биосфера"

Терминът „Биосфера“ е първият, който излезе с геолога Едуард Зус през 1875 г., за да посочи пространството на повърхността на земята, където съществува животът. Предложено е по -пълно определение на концепцията за „биосфера“ в. И. Вернадски. Той беше първият, който взе живота доминиращата роля на трансформиращата сила на нашата планета, като взе предвид жизнената дейност на организмите както в настоящето, така и в миналото. Геохимистите разкриват термина „биосфера“ като общата сума от живи организми („биомаса“ или „биота“, както наричат ​​биолозите и природозащитниците).

Границите на биосферата

Всяка част на планетата, от полярен лед до екватора, обитават живи организми. Последните постижения в областта на микробиологията показаха, че микроорганизмите живеят дълбоко под земната повърхност и евентуално тяхната обща биомаса надвишава биомасата на целия свят на животното и растенията на повърхността на земята.

Понастоящем действителните граници на биосферата не могат да бъдат измерени. По правило повечето видове птици летят на височина 650-1800 метра, а рибата са открити на дълбочина до 8372 метра в океанския улук на Пуерто Рика. Но има и по -екстремни примери за живот на планетата. Африканската глътка или лешоядът на Рупел е видян на надморска височина над 11 000 метра, планинските гъски обикновено мигрират на височина поне 8300 метра, дивите якове живеят в планински райони на Тибет на височина около 3200 - 5400 метра надморска височина , и планинските кози живеят на височина преди 3000 метра.

Микроскопичните организми са в състояние да живеят в по -екстремни условия и ако ги вземем на внимание, тогава дебелината на биосферата е много по -голяма, отколкото си представяхме. Някои микроорганизми са открити в горните слоеве на земята на надморска височина 41 км. Малко вероятно е микробите да са активни на височини, където температурата и налягането на въздуха са изключително незначителни, а ултравиолетовото излъчване е много интензивно. Най -вероятно те са доставени в горните слоеве на атмосферата чрез ветрове или вулканично изригване. Също така в най -дълбоката част на кухината на Мариана са открити едноклетъчни форми на живот на дълбочина 11034 метра.

Въпреки всички горепосочени примери за крайностите на съществуването на живота, в общия слой на биосферата на Земята е толкова тънък, че може да се сравни с корите на ябълката.

Структурата на биосферата

Биосферата е организирана в йерархична структура, в която отделните организми образуват популации. Няколко взаимодействащи популации са биоценоза. Общностите на живите организми (биоценоза), живеещи в определени физически местообитания (биотоп), образуват екосистема. Екосистемата е група от животни, растения и микроорганизми, които си взаимодействат помежду си и с околната среда по такъв начин, че да гарантират тяхното съществуване. Следователно екосистемата е функционална единица за стабилност на живота на земята.

Произходът на биосферата

Биосферата съществува от около 3,5-3,7 милиарда години. Първите форми на живот бяха прокариоти - едноклетъчни живи организми, които биха могли да живеят без кислород. Някои прокариоти са разработили уникален химичен процес, който ни е известен като фотосинтеза. Те успяха да използват слънчева светлина, за да направят проста захар и кислород от вода и въглероден диоксид. Тези фотосинтетични микроорганизми бяха толкова много, че коренно преобразиха биосферата. За дълъг период от време се образува атмосфера от смес от кислород и други газове, което може да поддържа нов живот.

Добавянето на кислород към биосферата направи възможно бързото развитие на по -сложни форми на живот. Появиха се милиони различни растения, животни, които ядат растения и други животни.еволюирали с цел разлагане на мъртви животни и растения.

Благодарение на тази хранителна верига биосферата направи огромен скок в своето развитие. Разложените останки от мъртви растения и животни пускат хранителни вещества в почвата и океана, които са били подсилени от растенията. Подобен обмен на енергия позволи на биосферата да се превърне в самоподдържаща се система за саморегулиране.

Ролята на фотосинтезата в развитието на живота

Биосферата е уникална по този вид. Все още няма научни факти, потвърждаващи съществуването на живота на други места на Вселената. Животът на земята съществува благодарение на слънцето. При излагане на енергията на слънчевата светлина се извършва процес, наречен фотосинтеза. В резултат на фотосинтезата на растението някои видове бактерии и протозои под въздействието на лекия процес на въглерод в кислород и органични съединения, като захар. По -голямата част от видовете животни, гъби, растения и бактерии директно или косвено зависят от фотосинтезата.

Фактори, влияещи върху биосферата

Има много фактори, влияещи върху биосферата и нашия живот на земята. Има глобални фактори като разстоянието между земята и слънцето. Ако нашата планета беше по -близо или по -далеч към слънцето, тогава на земята беше прекалено горещо или студено, за да произхожда живот. Ъгълът на наклон на земната ос също е важен фактор, засягащ климата на планетата. Сезоните и сезонните климатични промени са преките резултати от склонността на Земята.

Местните фактори също имат важен ефект върху биосферата. Ако погледнете определено парче земя, можете да видите влиянието на климата, ежедневното време, ерозията и самия живот. Тези малки фактори постоянно променят пространството и живите организми трябва да реагират съответно, адаптирайки се към промяна в околната среда. Въпреки факта, че хората могат да контролират по -голямата част от непосредствената си среда, те все още са уязвими от природни катаклизми.

Най -малките от факторите, влияещи върху появата на биосферата, са промените, настъпващи на молекулярно ниво. Реакциите на окисляване и възстановяване могат да променят състава на скалите и органичните вещества. Има и биологично унищожение. Малките организми, като бактерии и гъбички, са в състояние да обработват както органични, така и неорганични материали.

Биосферни резерви

Хората играят важна роля за поддържането на енергийния обмен на биосферата. За съжаление, нашето въздействие върху биосферата често е отрицателно. Например, нивото на кислорода в атмосферата се намалява и нивото на въглероден диоксид нараства поради факта, че хората прекалено изгарят изкопаеми горива, а нефтените разливи от промишлени отпадъци в океана причиняват огромни щети на хидросферата. Бъдещето на биосферата зависи от това как хората взаимодействат с други живи същества.

В началото на 70 -те години Организацията на обединените нации създава проект, наречен „Човек и биосфера“ (MAB), който допринася за устойчивото развитие на балансирана връзка между човека и природата. В момента има стотици биосферни резерви по целия свят. Първият биосферен резерват е създаден в Янгъмби, Демократична република Конго. Yanghabamby се намира, в плодородния басейн на река Конго и има около 32 000 вида дървета и животни, сред които има такива ендемични видове като горски слон и свине на цистеух. Биосферата на Yangamby подкрепя такива важни събития като развитието на рационално земеделие, лов и добив.

Извънземни биосфери

Досега биосферата не е открита извън земята. Следователно съществуването на извънземна биосфера остава хипотетично. От една страна, много учени смятат, че животът на други планети е малко вероятно и ако съществува някъде, тогава най -вероятно под формата на микроорганизми. От друга страна, може да има много аналози на земята, дори в нашата галактика - Млечният път. Като се имат предвид ограничените възможности на нашите технологии, в момента не се знае какъв процент от тези планети е в състояние да има биосфера. Също така е невъзможно да се изключи опцията изкуствените биосфери да бъдат създадени от човека в бъдеще, например на Марс.

Биосферата е много крехка система, в която всеки жив организъм е важна връзка в огромна верига от живота. Трябва да осъзнаем, че човек като най -разумното създание на планетата е отговорно за запазването на чудото на живота на нашата планета.