Публикация авторского материала: «Биосфера и человек. Определение биосферы и ее границы». автор Мамедова Тамара Петровна | Работа №221544

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«ГИМНАЗИЯ «ЮРИДИЧЕСКАЯ" Г.ВОЛГОДОНСКА

Учитель биологии Мамедова Тамара Петровна

БИОСФЕРА и ЧЕЛОВЕК

Биосфера как носитель жизни возникла с появлением живых существ в результате эволюционного развития планеты. Под биосферой понимается часть оболочки Земли , населенная живыми организмами. Создатель учения о биосфере русский геолог В.И.Вернадский дал ей такое определение: «Биосфера – термодинамическая оболочка с температурой от +50 до -50 градусов и давлением около 1 атмосферы».

Биосфера имеет свои границы. Верхняя граница биосферы находится на высоте 15-20 км от поверхности Земли. Она проходит в стратосфере. Верхний предел жизни ограничивается ультрафиолетовыми лучами и космическими излучениями. Основная же масса живых организмов находится в нижней воздушной оболочке – тропосфере. Наиболее населена самая нижняя часть тропосферы (50-70м). Тропосфера имеет очень переменную температуру, с поднятием на каждые 100м в высоту температура понижается на 0,6 градусов.

Нижняя граница жизни проходит по литосфере на глубине 2-3 км, где были обнаружены бактерии в нефтеносных слоях. Жизнь сосредоточена в основном в верхней части литосферы – в почве и на ее поверхности. Водная оболочка планеты (гидросфера) занимает до 71 % поверхности Земли и имеет разную глубину (до 10 км).

Если сравнить величину всех геосфер, то можно сказать, что наибольшая по весу – литосфера, наименьшая – атмосфера. Биомасса живых существ по сравнению с величиной геосфер невелика , 0.01%. Однако химическая и биологическая активность живых организмов огромна, в процессе жизнедеятельности они изменяют биосферу и среды жизни. Биомасса растений во много раз больше массы животных. Так, объем всех растений земного шара равен 2337 км кубических, а животных – 1 км кубический.

В разных частях биосферы плотность жизни неодинаковая. Наибольшее количество организмов находится у поверхности литосферы и гидросферы. Содержание биомассы изменяется так же по зонам. Максимальную плотность имеют тропические леса, незначительную – льды Арктики, высокогорные области. По выражению Вернадского , «живое вещество – совокупность организмов – подобно массе газа растекается по земной поверхности и оказывает определенное давление в окружающей среде, обходит препятствия, мешающие его передвижению, или ими овладевает, их покрывает».

Распространение организмов по планете зависит от скорости их воспроизводства, размножения. Организмы, имеющие большую скорость размножения, быстрее смогли бы при благоприятных условиях заселить всю поверхность планеты. Например, скорость возможного заселения планеты различными организмами такова: бактерии тифа – 1.8 дня, комар – 203 дня, курица – 15-18 лет, слон индийский – 1000 лет. Плотность жизни, количество биомассы зависит от вида пищевой цепи, разнообразия организмов и от факторов абиотической среды.

Рассмотрим особенности и распространение организмов в двух геосферах – гидросфере и литосфере.

В настоящее время почву выделяют как особую сферу – педосферу. Почва – это особая среда жизни, в которой живут организмы, находящиеся с ней в тесном взаимодействии. В.И.Вернадский назвал почву биокостным телом, поскольку она состоит из живых существ и косных, неорганических элементов (вода, воздух, минеральные вещества). Почва как особая субстанция возникла в результате физико-химических процессов и деятельности организмов.

Как среда жизни почва имеет ряд специфических особенностей: большую плотность, малую амплитуду колебаний температуры, она не прозрачна, бедна кислородом, содержит воду, в которой растворены минеральные соли.

Население почвы представляет своеобразный биоценотический комплекс. В почве много бактерий (до 500 т/га), разлагающих органическое вещество; грибов (несколько миллионов в 1г почвы), в поверхностных слоях живут зеленые и сине-зеленые водоросли (до 130 кг/га), обогащающие почву кислородом в процессе фотосинтеза. Толща почвы пронизана корнями высших растений. Почва также богата простейшими – амебами, жгутиконосцами, инфузориями, их количество достигает 20 млрд.на 1 м .квадратный площади. Ч.Дарвин обратил внимание на роль дождевых червей, которые рыхлят почву, проглатывают ее и пропитывают желудочным соком. Дождевые черви удобряют почву, вносят в нее азот (до 100 кг/га). В почве, кроме того живут муравьи, клещи, кроты, сурки, суслики. Все обитатели педосферы производят большую почвообразовательную работу, участвуя в создании плодородия почвы. Многие почвенные организмы принимают участие в общем круговороте веществ, происходящем в биосфере.

Вода как среда жизни обладает рядом исключительных физико-химических свойств. Она имеет довольно постоянную температуру, что обусловлено ее высокой теплоемкостью и большой теплопроводностью. В воде содержаться в растворенном состоянии различные газы – кислород, образуемый при фотосинтезе зелеными растениями и частично поступающий из атмосферы, углекислый газ, выделяющийся при дыхании и разложении, иногда аммиак, метан, сероводород. Растворимость кислорода повышается при понижении температуры. Часто летом при массовом размножении водорослей («цветение воды») ощущается недостаток в кислороде, происходит «замор» рыб.

Вода – относительно прозрачная среда жизни, свет проникает в воду на глубину до 200м. Самый прозрачный водоем – Саргасово море, где прозрачность достигает 88м . Вода обладает плотностью, подвижностью, соленостью, имеет большое поверхностное натяжение.

Сравнительно благоприятные и сглаженные условия в воде обеспечивают довольно бурное распространение в гидросфере живых существ. В воде живет 150 тыс. видов животных и 15 тыс. видов водорослей. Водное население (гидробиос) можно разделить на три группы: планктон, нектон,бентос.

Планктон – взвешенные живые организмы – состоящие из фитопланктона (водоросли) и зоопланктона (низшие беспозвоночные животные). Водоросли являются важным компонентом экосистемы, непременным звеном в пищевой цепи. Планктонные организмы служат пищей для более высокоорганизованных животных – рыб и даже млекопитающих. Например, кит в сутки съедает 4,5 т планктона и прибавляет в весе на 150 кг.

Нектон – совокупность активно плавающих животных (рыбы, головоногие моллюски, черви, змеи, морские млекопитающие). Обитатели толщи воды в зависимости от условий способны к миграции как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении.

На границе гидросферы и литосферы находится донное население – бентос, представленное прикрепленными ко дну организмами (водоросли) и свободно передвигающиеся животными (донные рыбы, раки, иглокожие, губки, черви и др.) Биомасса бентоса на разной глубине неодинакова на глубине 200 м она составляет 200 гр на метр квадратный, на глубине 3000м – 20, а свыше 3000м - 0.2 грамм на метр квадратный.

Во всех частях гидросферы имеются микроорганизмы, разлагающие органические вещества до минеральных.

Знания человека о Мировом океане все больше расширяются и совершенствуются. Человечество получает большую выгоду от использования воды и населяющих ее организмов.