|
Границы биосферы
Биосфера — часть оболочки Земли, населенная живыми организмами. Учение о биосфере разработал русский академик В. И. Вернадский (1863—1945). Он впервые рассмотрел все живые организмы Земли как единый фактор, вовлеченный в круговорот веществ в природе, аккумулирующий солнечную энергию и определяющий геологические процессы Земли.
Биосфера занимает все три оболочки Земли: литосферу, гидросферу, атмосферу и имеет определенные границы. В атмосфере граница биосферы находится на высоте 15—20 км, совпадает с тропосферой и ограничена озоновым экраном.
Гидросфера пронизана жизнью почти полностью. Организмы, населяющие верхний слой гидросферы, называются планктоном, а придонные — бентосом. В литосфере жизнь сосредоточена в основном в ее верхней части на глубине до 80 м. Но некоторые следы жизни обнаружены на глубине до 100 м. Наиболее плотно заселен организмами поверхностный слой земной коры, который составляет почва.
Условия и плотность жизни.
Необходимыми условиями для жизни организмов являются вода, воздух, свет и тепло. Температурный фактор, степень влажности и освещенность определяют распространение жизни на планете.
Вся совокупность живых организмов планеты составляет биомассу Земли. Она равна 2423 • 109 т сухой массы, из которой 97% приходится на растения, а 3% — на животных и микроорганизмы. Вся биомасса представляет собой живое вещество, обладающее способностью расти, размножаться и расселяться по планете. Размножение определяет плотность жизни. Она неодинакова в различных средах и на поверхности Земли. Основная биомасса сосредоточена на континентах — 99,8%.
Биомассу поверхности суши составляют все живые организмы, обитающие в наземно-воздушной среде на поверхности Земли. Причем на долю растительных организмов приходится 99%, а на долю животных и микроорганизмов — лишь 1 %. Самая высокая плотность отмечается на экваторе, а по мере удаления к полюсам она уменьшается.
Биомасса почвы — совокупность живых организмов, обитающих в почве. Наибольшее количество составляют почвенные бактерии (до 500 т/га). В поверхностных слоях распространены зеленые водоросли и цианобактерии (сине-зеленые водоросли). Толща почвы пронизана корнями растений, гифами грибов. Она является средой обитания для многих животных.
Биомасса Мирового океана — совокупность живых организмов гидросферы. Она значительно меньше биомассы суши и составляет примерно 0,13%, причем соотношение растительных и животных организмов прямо противоположно их соотношению на суше. В Мировом океане на долю растений приходится лишь 6,3% , а животные составляют 93,7%. Это связано с тем, что использование солнечной энергии в воде составляет всего 0,04%, тогда как на суше — до 1% .
Состояние атмосферы также связано с жизнедеятельностью живых организмов, наличием кислорода в воздухе, его соотношением с углекислым газом и азотом.
Функции живого вещества.
Живое вещество в биосфере выполняет следующие функции: газовую, концентрационную, окислительно-восстановительную.
Газовая функция заключается в постоянном газообмене организмов с окружающей средой в процессе дыхания и фотосинтеза. При фотосинтезе растения выделяют кислород, поглощая углекислый газ. А в процессе дыхания кислород идет на окисление органических веществ, при этом выделяется углекислый газ. Кроме того, используются азот, сероводород, вода.
Концентрационная функция проявляется в биогенной миграции атомов, которые сначала концентрируются в живых организмах в процессе синтеза органических веществ, а затем после их отмирания и минерализации переходят вновь в неживую природу. Следствием концентрационной функции живых организмов являются скопления химических соединений в определенных местах земной коры, накопление полезных ископаемых, например известняка, торфа, каменного угля.
Окислительно-восстановительная функция лежит в основе обмена веществом и энергией организма с внешней средой. Она выражается в химических превращениях веществ в процессе жизнедеятельности организмов. Образование веществ в живых организмах есть результат окислительно-восстановительных реакций. В процессе синтеза органических веществ преобладают восстановительные реакции и происходят затраты энергии. А в процессе расщепления и окисления в присутствии кислорода преобладают окислительные реакции и энергия выделяется. Жизнь — это непрекращающийся синтез и распад органических веществ, который объединяет все живые организмы на Земле.
|
