Біосфера

Біосфера (від греків BIOS - Life, Sphaira - сфера) - оболонка планети Земля, в якій є життя. Розвиток терміну "біосфера" пов`язана з англійським геологом Едуардом Зіусом та російськими вченими. І. Вернадський. Біосфера, разом з літосферою, гідросферою та атмосферою утворює чотири основні оболонки Землі.

Походження терміну "біосфера"

Термін "біосфера" був першим, хто придумав Geolog Eduard Zyuss у 1875 році, щоб призначити простір на поверхні Землі, де існує життя. Подальше визначення поняття "біосфера" була запропонована в. І. Вернадський. Він став першим, хто зайняв життя домінуючої ролі трансформаційної сили нашої планети, враховуючи життя організмів як в теперішньому, так і минулому. Геохіміки розкривають термін "біосфера", як загальна кількість живих організмів ("біомаса" або "біота", як біологів та виклик екологів).

Біосферні кордони

Кожна частина планети, від полярного льоду до екватора, мешкає живі організми. Недавні досягнення в галузі мікробіології показали, що мікроорганізми сидять глибоко під земною поверхнею, і, можливо, їх загальна біомаса перевищує біомасу всього тваринного та рослинного світу на поверхні Землі.

В даний час фактичні межі біосфери не можна виміряти. Як правило, більшість видів птахів летять на високих висотах 650 - 1800 метрів, а риба була знайдена на глибині - до 8372 метри в океєрі Пуерто-Ріко. Але також є більш екстремальні приклади життя на планеті. Африканський SIP, або Gry Ruppel була помічена на висоті понад 11000 метрів, гірських гусей, як правило, мігрують на висоті щонайменше 8300 метрів, дикі яки населяють гірські райони Тибету на висоті близько 3200 - 5400 метрів над рівнем моря , а гірські кози живуть на висоті до 3000 метрів.

Мікроскопічні організми здатні жити в більш екстремальних умовах, і якщо ви звернете свою увагу, то товщина біосфери набагато більше, ніж ми уявляли. Деякі мікроорганізми були знайдені у верхніх шарах атмосфери Землі на висоті 41 км. Малоймовірно, що мікроби активні при таких висотах, де температура та тиск повітря надзвичайно незначний, а ультрафіолетове випромінювання є дуже інтенсивним. Швидше за все, вони були доставлені до верхніх шарів атмосфери вітром або виверженням вулканів. Крім того, одноповерхові форми життя були виявлені в найглибшій частині депресії Маріан на глибині 11034 метрів.

Незважаючи на всі наведені вище приклади крайностей життя, у загальному шарі Земної біосфери настільки тонкий, що можна порівняти з яблучною шкіркою.

Структура біосфери

Біосфера організована в ієрархічну структуру, в якій окремі організми утворюють популяції. Кілька взаємодіючих популяцій складають біоценоз. Громади живих організмів (біоценоз), що живуть у певних фізичних середовищах існування (біотоп) утворює екосистему. Екосистема - це група тварин, рослин та мікроорганізмів, що взаємодіють один з одним, і з їх середовищем таким чином, щоб забезпечити їх існування. Тому екосистема є функціональною одиницею стійкості життя на землі.

Походження біосфери

Біосфера вже становить 3,5-3,7 млрд. Років. Перші форми життя були прокаріоти - одноклітинні живі організми, які могли б жити без кисню. Деякі прокаріоти розробили унікальний хімічний процес, який нам відомий як фотосинтез. Вони змогли використовувати сонячне світло, щоб зробити простий цукор та кисень з води та діоксиду вуглецю. Ці фотосинтезуючі мікроорганізми були настільки численими, що вони різко перетворили біосферу. Протягом тривалого періоду часу атмосфера була утворена з суміші кисню та інших газів, які можуть підтримувати нове життя.

Додавання кисню в біосферу дозволив швидко розвиватися більш складні форми життя. З`явилися мільйони різних рослин, тварини, які були з`їдені рослинами та іншими тваринами.розвивалися, щоб вирішити мертвих тварин і рослин.

Завдяки цьому харчовому ланцюгу - біосфера зробила величезний стрибок у своєму розвитку. Розгорнуті залишки мертвих рослин і тварин, випущених у грунті та океанські поживні речовини, які неодноразово поглинаються рослинами. Такий обмін енергією дозволив біосфері стати самодостатньою та саморегулюючою системою.

Роль фотосинтезу у розвитку життя

Біосфера унікальна у своєму роді. До цих пір не було наукових фактів, що підтверджують існування життя в інших місцях Всесвіту. Життя на Землі існує через сонце. Під дією енергії сонячного світла здійснюється процес, який називається фотосинтезом. В результаті фотосинтезу рослин деякі види бактерій та найпростіші під впливом світла обробляються двоокисом вуглецю в кисень та органічні сполуки, такі як цукор. Переважна більшість видів тварин, грибів, рослин та бактерій безпосередньо або опосередковано залежать від фотосинтезу.

Фактори, що впливають на біосферу

Є багато факторів, що впливають на біосферу та наше життя на землі. Є глобальні чинники, такі як відстань між землею та сонцем. Якщо наша планета була ближче або далі до Сонця, то на землі було занадто гаряче або холод для народження життя. Кут нахилу осі Землі також є важливим чинником, що впливає на клімат планети. Сезони та сезонні кліматичні зміни є прямими результатами нахилу Землі.

Місцеві фактори також мають важливий вплив на біосферу. Якщо ви подивитеся на певну область землі, ви можете побачити, вплив клімату, щоденна погода, ерозія та сама життя. Ці незначні фактори постійно змінюють простір та живі організми, відповідно реагують відповідно, адаптуючись до зміни середовища проживання. Незважаючи на те, що люди можуть контролювати більшість своїх найближчих раундів, вони все ще вразливі до природних катаклізмів.

Найменші чинники, що впливають на зовнішній вигляд біосфери, є зміни, що відбуваються на молекулярному рівні. Реакції окислення та відновлення здатні змінювати склад порід та органічних речовин. Існує також біологічне знищення. Крихітні організми, такі як бактерії та грибки, здатні обробляти як органічні, так і неорганічні матеріали.

Біосферні резерви

Люди відіграють важливу роль у збереженні енергетичного обміну біосфери. На жаль, наш вплив на біосферу часто виявляється негативним. Наприклад, рівень кисню в атмосфері зменшується, а рівень діоксиду вуглецю зростає через те, що люди надмірно спалюються з викопним паливом, а розливи нафти промислових відходів у океан є шкідливими пошкодженням гідросфери. Майбутнє біосфери залежить від того, як люди взаємодіють з іншими живими істотами.

На початку 1970-х років Організація Об`єднаних Націй встановила проект, який називається "Людина та біосфера" (MAB), що сприяє сталому розвитку збалансованого зв`язку між людиною та природою. В даний час є сотні біосферних запасів у всьому світі. Перший біосферний заповідник був створений у Янгембі, демократичній Республіці Конго. Янгембі розташований у родючому басейні річки Конго, і є близько 32 000 видів дерев і тварин, серед яких є такі ендемічні види, такі як лісовий слон і кістоз. Біосферний заповідник Янгембі підтримує такі важливі види діяльності, як розвиток раціонального сільського господарства, полювання та видобутку.

Позаземна біосфера

До цих пір біосфера не була виявлена ​​за межами землі. Тому існування позаземних біосфер залишається гіпотетичним. З одного боку, багато вчених вважають, що життя на інших планетах малоймовірно, і якщо десь вона існує, то, швидше за все, у вигляді мікроорганізмів. З іншого боку, аналоги землі можуть бути багато, навіть у нашій галактиці - Чумацький Шлях. Враховуючи обмежені можливості наших технологій, в даний час невідомо, який відсоток цих планет може мати біосферу. Крім того, неможливо виключити варіант, що штучні біосфери будуть створені людиною в майбутньому, наприклад, на Марсі.

Біосфера - це дуже тендітна система, в якій кожен живий організм є важливим зв`язком у величезному ланцюжку життя. Ми повинні усвідомити, що людина, як найбільш розумне істота на планеті несе відповідальність за збереження чудо життя на нашій планеті.