En person kallar vanligtvis det omgivande utrymmet för natur eller livsmiljö. De flesta av oss fick grundläggande kunskap om detta koncept på skollektionerna: naturhistoria (årskurs 3), geografi och biologi (4), anatomi och kemi (6). Men få förstår hur dessa vetenskaper kombineras, förutom att de alla tillhör naturvetenskapens område. För att sammanfatta all mänsklig kunskap om omvärlden har ett rymligt namn skapats - biosfären. Trots många års forskning och noggranna studier ger planeten Jorden fortfarande forskare anledning att fundera över de processer som äger rum på den.
Definition
Vad kallas biosfären? Det finns en hel del tolkningar av denna term i litteraturen, och alla skiljer sig i innehåll, men är nästan identiska i betydelse. Oftast kallas biosfären för planetens globala ekosystem, där människan ingår som en av få arter. Om vi översätter namnet "biosfär" bokstavligen från det antika grekiska språket, så har det två rötter. "Sfär" betyder "region, sfär, boll", och roten "bios" översätts som "liv". Det visar sig ett ganska rymligt och exakt namn, som faktiskt definierar en komplex och mångfacetterad vetenskap. VI Vernadsky ger ett utökat svar på frågan om vad som kallas biosfären. Han definierar detta koncept som ett komplex av vetenskaplig kunskap om jorden, som inkluderar geografi, geokemi, biologi, geologi. Biosfären är en samling av skal på jorden, som kombineras enligt principen om närvaron av levande varelser och deras livsmiljö. Alla sfärer är olika i sammansättning, funktioner och egenskaper, men var och en av dem spelar en betydande roll i existensen och utvecklingen av världen omkring oss.
Undervisning om biosfären
Filosofen, vetenskapsmannen, geologen och biokemisten V. I. Vernadsky skapade ett integrerat kunskapssystem. Fram till början av 1900-talet fanns det mycket forskningsarbete om studier av jorden och de processer som inträffade på den, men den stora ryska forskaren lyckades fördjupa och generalisera detta material. I början av 1800-talet definierade den franske naturforskaren Lamarck det ursprungliga konceptet för den framtida vetenskapen, men gav det inget namn. Den österrikiske paleontologen och geologen Eduard Suess myntade termen "biosfär" 1875, som används än idag. Han kommer att definiera denna vetenskap som kunskap om allt liv på vår planet. Först efter 50 år kommer Vernadsky att bevisa förhållandet mellan levande organismer och oorganiska ämnen, deras cirkulation. Vad heterbiosfären i nuläget? Detta är ett av planetens skal, där naturliga element av olika ursprung samverkar, det är deras kombination som skapar ett unikt, balanserat system.
Atmosfär
Det yttre luftskalet på planeten Jorden. Det mesta av dess massa är koncentrerad till själva ytan, och på höjden sträcker den sig över tre tusen kilometer. Atmosfären är den lättaste av alla skal, den lämnar inte ytan bara på grund av planetens gravitation, men med ökande höjd släpps dess lager gradvis ut. Ozonskiktet ger skydd mot radioaktiv solexponering genom att minska nivån av ultraviolett ljus som träffar jorden. Atmosfärens sammansättning inkluderar gaser: koldioxid, kväve, syre, argon, som säkerställer existensen av levande organismer.
Hydrosphere
Jordens biosfär inkluderar en del av planetens vattenskal. Dess sammansättning varierar beroende på tillståndet av aggregation av ämnet. Hydrosfären förenar alla vattenresurser på planeten, som kan vara i flytande, gasformig och fast form. Världshavets ytskikt tjänar till att omfördela värmen som kommer från solen genom atmosfären. Vatten är av särskild betydelse i processen för cirkulation av ämnen i naturen, eftersom det är den mest rörliga fraktionen. Biosfärens organismer har helt bemästrat vattenelementet, de kan hittas i de djupaste bottenbassängerna i världshavet och i de arktiska glaciärerna. Hydrosfärens kemiska sammansättning inkluderar följande huvudelement: magnesium, natrium, klor,svavel, kol, kalcium, etc.
Lithosphere
I vårt solsystem har inte alla planeter ett fast skal, jorden är i det här fallet ett undantag. Litosfären är en enorm massa stenar (hårda) stenar som utgör en del av landet och fungerar som havens bädd. Tjockleken på detta jordskal är från 70 till 250 kilometer, dess sammansättning är den mest varierande när det gäller antalet kemiska element (kisel, aluminium, järn, syre, magnesium, kalium, natrium, etc.), som är nödvändig för alla levande organismers existens. Denna geosfär kännetecknas av den minsta bredden av livsfördelningslagret. Det mest utvecklade är det övre lagret av litosfären, som är flera meter. När djupet ökar ökar det hårda skalets temperatur och täthet, vilket tillsammans med frånvaron av ljus gör det omöjligt för levande organismer att existera.
Biosphere
Denna geosfär förenar alla jordens skal (hydrosfär, atmosfär och litosfär) genom närvaron av levande materia i dem. Det är svårt att överskatta biosfärens roll för hela mänskligheten, det är miljön och ursprungskällan. Detta är ett komplext system av inbördes relationer som bestämmer möjligheten att någon organism existerar på grund av utbyte av materia och energi. Mer än 40 kemiska element är involverade i cirkulationsprocessen, som ständigt sker mellan organiska och oorganiska föreningar. Den huvudsakliga energikällan är solen. Jorden ligger på optim alt avstånd från stjärnan och är utrustad med ett skyddatmosfärisk barriär. Därför, tillsammans med levande materia, är solenergi den viktigaste biokemiska faktorn i biosfärens existens. På grund av påverkan av ett antal faktorer har de pågående processerna en fullständig cyklisk form, de säkerställer cirkulationen av materia mellan atmosfären, litosfären, hydrosfären och levande organismer.
Boundaries of the biosphere
När man analyserar längden på biosfärens skal kan man se dess ojämna fördelning. Den nedre gränsen ligger i litosfärens lager, den faller inte under 4 km. Det övre lagret av jordskorpan - jorden - är det mest mättade lagret av biosfären när det gäller tätheten av innehållet av levande materia. Hydrosfären, som omfattar världshavets vidder, floder, sjöar, träsk, glaciärer, är helt en del av det "levande skalet". De högsta koncentrationerna av organismer observeras i vattendragens yt- och kustlager, men liv finns även i djuphavsbassänger, på ett maxim alt djup av mer än 11 km, och i bottensediment. Biosfärens övre gräns ligger på ett avstånd av 20 km från ytan. Atmosfären begränsar det "levande lagret" till en ozonsköld, ovanför vilken organismer kommer att förstöras av kortvågig ultraviolett strålning. Således är den maximala koncentrationen av levande materia belägen vid gränserna för litosfären och atmosfären.
Composition
Läran om biosfären skapades av VI Vernadsky, han bestämde också organismernas nyckelroll i bildandet och funktionen av jordens "levande skal". Tidigare kom andra forskare till liknande slutsatser, men ryskanaturforskaren kunde bevisa behovet av närvaro i strukturen av oorganiska föreningar, som också deltar i den allmänna cykeln. Enligt hans åsikt har biosfären följande sammansättning:
- Levande organismer (biologisk massa, samtliga arter).
- Biogent ämne (skapat under levande organismers liv, är en produkt av deras bearbetning).
- Inert materia (oorganiska föreningar som skapas utan deltagande av levande organismer).
- Bio-inert ämne (bildas gemensamt av levande organismer och inert materia).
- Ett ämne av kosmiskt ursprung.
- Spridda atomer.
Händelsehistorik
För miljarder år sedan bildades jordens fasta skal, litosfären. Nästa steg i bildandet av det som kallas biosfären inträffade på grund av geologiska processer som flyttade tektoniska plattor, orsakade vulkanutbrott, jordbävningar etc. Efter bildandet av stabila geologiska former var det turen till uppkomsten av levande organismer. De fick möjlighet att utvecklas på grund av de aktiva utsläppen av olika biokemiska grundämnen som uppstod under bildandet av litosfären. Levande materia har skapat förhållanden som är acceptabla för liv i flera miljoner år. På grund av dess stegvisa utveckling bildades atmosfärens gassammansättning. Den ständiga växelverkan mellan organiska och oorganiska föreningar under påverkan av solens energi gjorde det möjligt för levande materia att spridas över hela planeten ochändra hennes utseende markant.
Evolution
De första levande organismerna på jorden dök upp i hydrosfären, deras gradvisa utträde till land varade under en ganska lång period. Utvecklingen av ett annat skal i biosfären - litosfären, orsakade bildandet av ozonskiktet. På grund av fotosyntesprocessen absorberade en enorm biologisk massa koldioxid från atmosfären och frigjorde syre. I det här fallet använder levande materia en nästan outtömlig energikälla - solen. Aeroba organismer, som saknade organiskt material i hydrosfärens tjocklek, kom till markytan och påskyndade evolutionsprocessen avsevärt på grund av energicykeln. För närvarande är jordens "levande skal" i ett tillstånd av stabil jämvikt, men mänskligheten utövar ett ökande negativt inflytande på det. En ny sfär av jorden skapas - noosfären, det innebär en mer harmonisk hjälp av människan och naturen, men detta är ett separat och mycket intressant ämne för studier. Biosfären fortsätter att fungera, trots en betydande minskning av biomassan, försöker det "levande skalet" kompensera för skador som orsakas av mänskliga aktiviteter. Som historien visar kan den här processen ta en betydande tid.
Biokemiska funktioner
Huvudkomponenten i biosfärens struktur är biomassa. Den utför alla biokemiska funktioner i det "levande skalet", bibehåller sin sammansättning i ett tillstånd av jämvikt och säkerställer processen för cirkulation av ämnen och energi. Gasfunktionen upprätthåller den optimala sammansättningen av atmosfären. Hon ärDet utförs genom fotosyntes av växter, som frigör syre och absorberar koldioxid. Levande organismer avger CO2 under utandning och nedbrytning. Gasutbyte sker konstant, oorganiska föreningar deltar i det under passagen av kemiska reaktioner. Energifunktionen består i assimilering och omvandling av biomassan (växten) från en extern källa - solljus. Koncentrationsfunktionen säkerställer ackumulering av näringsämnen. Alla organismer i livets process ackumulerar den nödvändiga nivån av innehåll av biokemiska element, som efter deras död återvänder till biosfären i form av organiska och oorganiska föreningar. Redoxfunktionen är en biokemisk reaktion. Det inträffar under en levande organisms liv och är en nödvändig länk i cirkulationen av ämnen.
Biomassa
Alla levande organismer är ojämnt fördelade över jordens sfärer. Den högsta koncentrationen av biomassa observeras vid korsningarna mellan planetens geosfärer. Detta händer på grund av bildandet av optimala levnadsförhållanden (temperatur, fuktighet, tryck, närvaron av biokemiska föreningar). Biomassans sammansättning är inte heller av samma typ. På land har växter fördelen, i hydrosfären utgör djur basen för levande materia. Biomassans täthet beror på det geografiska läget, djupet av bebyggelse i litosfären och höjden i atmosfären. Antalet växt- och djurarter är mycket stort, men livsmiljön för alla organismer är biosfären. Biologi, som en separat vetenskap, är till stor delförklarar alla processer som äger rum i den. Detta är ursprunget, reproduktionen, migrationen av alla typer av biomassa.
Funktioner i biosfären
Betydelsen och omfattningen av jordens "levande skal" kommer att säkerställa dess ständiga studier av nya generationer av naturvetare. Systemet är unikt i sin integritet, dynamiska utveckling, balans. Som dess främsta och mest överraskande egenskap kan man peka ut motståndskraft och förmåga att återhämta sig. Antalet katastrofer under existensen av biosfären som en levande film av planeten är enormt. De ledde till utrotningen av det mesta av biomassan, förändrade planetens utseende avsevärt, korrigerade de processer som inträffade på dess yta och i kärnan. Men efter varje slag återställdes biosfären i en förändrad form, anpassade sig till den negativa påverkan eller undertryckte den. Det är därför jordens biosfär är en levande organism som självständigt kan reglera alla processer som sker i naturen.
Utvecklingsutsikter
Varje modernt barn i grundskolan studerar ett ämne som naturhistoria (Åk 3). På dessa lektioner förklarar de för en liten person vad världen runtomkring är och enligt vilka regler den existerar. Kanske är det värt att ändra programmet lite och lära barn att respektera och älska naturen, då kommer mänskligheten att kunna skapa en ny geosfär. All kunskap som samlats under århundradena om biosfären måste användas för dess vidare utveckling, vilket kommer att innebära en förening av natur och människa. Innan det är för sent att fixa det som har gjortsskador på miljön bör folk tänka på att jordens "levande skal" kan återhämta sig av sig själv, men samtidigt kan det eliminera ett föremål som orsakar permanent skada på dess integritet och harmoni.
