O persoană apelează în mod obișnuit spațiul înconjurătornatura sau habitatul. Majoritatea dintre noi am primit cunoștințe fundamentale despre acest concept în lecțiile școlare: istorie naturală (clasa a 3-a), geografie și biologie (4), anatomie și chimie (6). Dar puțini înțeleg cum sunt combinate aceste științe, cu excepția faptului că toate aparțin domeniului științelor naturii. Pentru a rezuma toate cunoștințele umane despre lumea din jurul nostru, a fost creat un singur nume - biosfera. În ciuda multor ani de cercetare și studiu atent, planeta Pământ oferă în continuare oamenilor de știință un motiv să se gândească la procesele care au loc pe ea.
Ce se numește biosferă?Există o mulțime de interpretări ale acestui termen în literatură și toate diferă prin conținut, dar sunt aproape identice ca semnificație. Cel mai adesea, biosfera este numită ecosistemul global al planetei, în care omul intră ca una dintre puținele specii. Dacă traducem numele „biosferă” literal din limba greacă veche, atunci are două rădăcini. „Sferă” înseamnă „zonă, sferă, minge”, iar rădăcina „bios” se traduce prin „viață”. Se dovedește un nume destul de încăpător și precis, care, de fapt, dă definiția unei științe complexe și multifacetate. VI Vernadsky oferă un răspuns extins la întrebarea a ceea ce se numește biosferă. El definește acest concept ca un complex de cunoștințe științifice despre Pământ, care include geografie, geochimie, biologie și geologie. Biosfera este un set de scoici ale pământului, care sunt unite în conformitate cu principiul prezenței ființelor vii și a habitatului lor. Toate sferele sunt diferite în ceea ce privește compoziția, funcțiile și proprietățile, dar fiecare dintre ele joacă un rol semnificativ în existența și evoluția lumii din jurul nostru.
Filosoful, omul de știință,geolog și biochimist V.I. Vernadsky. Până la începutul secolului al XX-lea, a existat o mulțime de lucrări de cercetare privind studiul Pământului și procesele care au loc pe acesta, dar marele om de știință rus a reușit să aprofundeze și să generalizeze acest material. La începutul secolului al XIX-lea, naturalistul francez Lamarck a definit conceptul inițial de știință viitoare, dar nu i-a dat un nume. Paleontologul și geologul austriac Eduard Suess a inventat în 1875 termenul de „biosferă”, care este folosit și astăzi. El va defini această știință ca cunoaștere despre toată viața de pe planeta noastră. Abia după 50 de ani, Vernadsky va dovedi relația dintre organismele vii și substanțele anorganice, circulația acestora. Ce se numește biosferă în stadiul actual? Aceasta este una dintre cochiliile planetei, în care interacționează elemente naturale de diferite origini, combinația lor creează un sistem unic, echilibrat.
Plicul de aer exterior al planetei Pământ.Cea mai mare parte a masei sale este concentrată lângă suprafață, iar în înălțime se întinde pe trei mii de kilometri. Atmosfera este cea mai ușoară dintre toate scoicile, nu părăsește suprafața doar datorită gravitației planetei, dar odată cu creșterea altitudinii, straturile sale sunt descărcate treptat. Stratul de ozon oferă protecție împotriva radiațiilor solare prin reducerea nivelului de radiații ultraviolete care lovește solul. Atmosfera include gaze: dioxid de carbon, azot, oxigen, argon, care asigură existența organismelor vii.
Biosfera Pământului include o parte din apăcoaja planetei. Compoziția sa diferă în starea de agregare a substanței. Hidrosfera unește toate resursele de apă de pe planetă, care pot fi sub formă lichidă, gazoasă și solidă. Straturile de suprafață ale Oceanului Mondial servesc la redistribuirea căldurii care vine de la Soare prin atmosferă. Apa are o importanță deosebită în procesul de circulație a substanțelor în natură, deoarece este fracțiunea cea mai mobilă. Organismele biosferei au stăpânit pe deplin elementul de apă, acestea pot fi găsite în depresiunile cele mai adânci ale fundului Oceanului Mondial și în ghețarii arctici. Compoziția chimică a hidrosferei include următoarele elemente principale: magneziu, sodiu, clor, sulf, carbon, calciu etc.
În sistemul nostru solar, nu toate planetele aucoajă solidă, Pământul în acest caz este o excepție. Litosfera este o masă uriașă de roci (solide) care formează o parte a pământului și servesc drept pat al Oceanului Mondial. Grosimea acestei învelișuri a Pământului este de la 70 la 250 de kilometri, compoziția sa fiind cea mai diversă în ceea ce privește numărul de elemente chimice (siliciu, aluminiu, fier, oxigen, magneziu, potasiu, sodiu etc.), care sunt necesare existenței tuturor organismelor vii. Această geosferă se caracterizează prin cel mai mic strat de distribuție a vieții în lățime. Cel mai dezvoltat este stratul superior al litosferei, care are câțiva metri. Pe măsură ce se adâncește, crește temperatura și densitatea cojii dure, care, împreună cu absența luminii, împiedică existența organismelor vii.
Această geosferă unește toate cochiliile Pământului(hidrosferă, atmosferă și litosferă) prin prezența materiei vii în ele. Este dificil să supraestimăm rolul biosferei pentru întreaga omenire, este mediul și sursa de origine. Acesta este un sistem complex de interconectări care determină posibilitatea existenței oricărui organism prin schimbul de materie și energie. Peste 40 de elemente chimice sunt implicate în ciclul care apare constant între compuși organici și anorganici. Principala sursă de energie este Soarele. Pământul este situat la o distanță optimă de stea și este echipat cu o barieră de protecție sub forma unei atmosfere. Prin urmare, alături de materia vie, energia solară este cel mai important factor biochimic în existența biosferei. Datorită influenței unui număr de factori, procesele care au loc au o formă ciclică completă, asigură circulația materiei între atmosferă, litosferă, hidrosferă și organisme vii.
Când se analizează lungimea învelișului biosferei, se poatevezi distribuția sa inegală. Limita inferioară este situată în straturile litosferei; nu scade sub 4 km. Stratul superior al scoarței terestre - solul - este cel mai saturat strat al biosferei în ceea ce privește densitatea conținutului materiei vii. Hidrosfera, care include imensitatea Oceanului Mondial, râuri, lacuri, mlaștini, ghețari, face parte complet din „coaja vie”. Cele mai mari concentrații de organisme sunt observate în straturile de suprafață și de coastă ale corpurilor de apă, dar viața există și în depresiunile de adâncime, la o adâncime maximă de peste 11 km și în sedimentele de fund. Limita superioară a biosferei se află la o distanță de 20 km de suprafață. Atmosfera limitează „stratul viu” la un scut de ozon, deasupra căruia organismele vor fi distruse de radiațiile ultraviolete cu unde scurte. Astfel, concentrația maximă de materie vie se află la limitele litosferei și atmosferei.
Doctrina biosferei a fost creată de V.I.Vernadsky, el a definit și rolul cheie al organismelor în formarea și funcționarea „cochiliei vii” a Pământului. Anterior, alți oameni de știință au ajuns la concluzii similare, dar naturalistul rus a reușit să demonstreze necesitatea prezenței în structură a compușilor anorganici, care participă, de asemenea, la circulația generală. În opinia sa, biosfera are următoarea compoziție:
Acum miliarde de ani s-a format o coajă tarePământul este litosfera. Următoarea etapă a formării a ceea ce se numește biosferă a avut loc din cauza proceselor geologice care au deplasat plăcile tectonice, au provocat erupții vulcanice, cutremure etc. După formarea formelor geologice stabile, a început rândul apariției organismelor vii. Au avut ocazia să se dezvolte datorită emisiilor active de diferite elemente biochimice care au avut loc în timpul formării litosferei. Materia vie de câteva milioane de ani a creat condiții acceptabile pentru viață. Datorită evoluției sale treptate, s-a format compoziția gazoasă a atmosferei. Interacțiunea constantă a compușilor organici și anorganici sub influența energiei Soarelui a făcut posibilă răspândirea materiei vii pe întreg teritoriul planetei și schimbarea semnificativă a aspectului acesteia.
Primele organisme vii de pe Pământ au apărut înhidrosferă, apariția lor treptată pe uscat a durat o perioadă destul de lungă. Dezvoltarea unei alte cochilii a biosferei - litosfera, a devenit cauza formării stratului de ozon. Datorită procesului de fotosinteză, o masă biologică uriașă a absorbit dioxidul de carbon din atmosferă și a eliberat oxigenul. În acest caz, materia vie folosește o sursă de energie aproape inepuizabilă - Soarele. Organismele aerobe, cărora le lipsea materia organică în grosimea hidrosferei, au ieșit la suprafața terenului și au accelerat semnificativ procesul de evoluție datorită circulației energiei. În prezent, „coaja vie” a Pământului se află într-o stare de echilibru stabil, dar omenirea exercită o influență negativă din ce în ce mai mare asupra sa. Se creează o nouă sferă a pământului - noosfera, implică o cooperare mai armonioasă între om și natură, dar acesta este un subiect separat și foarte interesant de studiat. Biosfera continuă să funcționeze, în ciuda unei scăderi semnificative a biomasei, „coaja vie” încearcă să compenseze daunele cauzate de activitățile umane. După cum arată istoria, acest proces poate dura o perioadă semnificativă de timp.
Componenta principală în structura biosferei estebiomasă. Îndeplinește toate funcțiile biochimice ale „cochiliei vii”, își menține compoziția într-o stare de echilibru, asigură procesul de circulație a substanțelor și a energiei. Funcția de gaz menține o compoziție optimă a atmosferei. Se realizează prin fotosinteza plantelor, care eliberează oxigen și absorb dioxid de carbon. Organismele vii, atunci când sunt expirate și în proces de descompunere, eliberează CO2... Schimbul de gaze este constant, anorganiccompușii iau parte la acesta în timpul reacțiilor chimice. Funcția energetică constă în asimilarea și transformarea unei surse externe - lumina soarelui de către biomasă (plante). Funcția de concentrare asigură acumularea de substanțe nutritive. Toate organismele aflate în procesul vieții acumulează nivelul necesar de elemente biochimice, care, după moartea lor, revine în biosferă sub formă de compuși organici și anorganici. Funcția redox este o reacție biochimică. Apare în procesul de viață al unui organism viu și este o verigă necesară în circulația substanțelor.
Toate organismele vii sunt distribuite pe sfere pământeștineuniform. Cea mai mare concentrație de biomasă se observă la joncțiunile geosferelor planetei. Acest lucru se datorează formării condițiilor optime de viață (temperatură, umiditate, presiune, prezența compușilor biochimici). Compoziția biomasei nu este, de asemenea, uniformă. Pe uscat, plantele au un avantaj; în hidrosferă, animalele constituie baza materiei vii. Densitatea biomasei depinde de locația geografică, de adâncimea de locuire din litosferă și de înălțimea din atmosferă. Numărul speciilor de plante și animale este foarte mare, dar habitatul tuturor organismelor este biosfera. Biologia, ca știință separată, explică în mare măsură toate procesele care au loc în ea. Aceasta este originea, reproducerea, migrarea tuturor tipurilor de biomasă.
Semnificația și amploarea „cochiliei vii” a Pământuluiva asigura studiul său constant de către noile generații de naturaliști. Sistemul este unic prin integritate, dezvoltare dinamică și echilibru. Caracteristica sa principală și cea mai surprinzătoare este stabilitatea și capacitatea de recuperare. Numărul catastrofelor din timpul existenței biosferei ca film viu al planetei este enorm. Au dus la dispariția majorității biomasei, au schimbat în mod semnificativ aspectul planetei, au corectat procesele care au loc la suprafața și în miez. Dar după fiecare impact, biosfera a fost restaurată într-o formă modificată, adaptându-se influenței negative sau suprimând-o. De aceea, biosfera pământului este un organism viu care poate regla independent toate procesele care au loc în natură.
Fiecare copil modern din școala elementarăstudiază un subiect precum istoria naturală (gradul 3). În aceste lecții, persoanei mici i se explică ce este lumea din jurul său și în funcție de ce reguli există. Poate că merită să schimbați ușor programul și să învățați copiii să respecte și să iubească natura, atunci omenirea va putea crea o nouă geosferă. Toate cunoștințele acumulate de-a lungul secolelor despre biosferă trebuie aplicate pentru dezvoltarea sa ulterioară, ceea ce va implica unirea naturii și a omului. Până când nu este prea târziu pentru a corecta daunele provocate mediului, oamenii ar trebui să se gândească la faptul că „coaja vie” a Pământului se poate recupera singură, dar în același timp poate elimina un obiect care provoacă daune constante integritatea și armonia sa.
