Gezegenin tüm canlıları yeryüzü birbirleriyle veçevre, böylece ekosistemleri oluşturur. Etkileşen organizmaların bu toplulukları birbirlerinden izole değildir. Bunlar özellikle gıda olmak üzere çeşitli ilişkiler ile birbirine bağlıdır. Ekosistemlerin kombinasyonu, biyosfer adı verilen tek bir gezegensel ekosistemi oluşturur. Bu makale, biyosferin yapısını ele alacaktır, onun kompozisyon ve ana fonksiyonlar.
bu Bu kavram ilk olarak bilime J. B. tarafından tanıtıldı. Lamarck içinde uzak 1803 ve gezegenin tüm canlı organizmalarının toplamı anlamına geliyordu. yeryüzü. On dokuzuncu yüzyılın sonunda, terim "biyosfer" Kullanılmış J. ZyuseBiyosfer yapısındaki cansız kayaçlar cismidir. Biyosfer doktrini, 1926'da, V. I. Vernadsky'nin çok miktarda bilimsel bilgiyi özetlediğinde ortaya çıktı. öyle ya da böyle Yaşamla cansız madde arasındaki ilişkiyi örneklendirir. bilim adamı gezegenimizin sadece olmadığını gösterebilirYaşayan organizmaların yaşadığı yerler, ancak aktif olarak dönüştürülüyorlar. Ek olarak, Vernadsky'ye göre, insanların doğal süreçlere müdahalesi o kadar önemlidir ki noosfer hakkında konuşmak mümkün - biyosfer gelişiminde yeni bir aşama. Bugün, biyosfer bilimi farklı bilgi alanlarından gelen verileri birleştiriyor. Bunlar arasında biyoloji, kimya, jeoloji, klimatoloji, okyanusoloji, toprak bilimi ve diğerleri sayılabilir.
Biyosferin yapısı, canlı organizmaların toprak, atmosfer ve hidrosferin gerekli bileşimini bağımsız olarak koruyabileceği şekildedir. Çevresel bir rol oynarlar. Buna dayanarak bilim adamları toprak ve havanınyaşayan organizmalar tarafından yüz milyonlarca yıllık evrim boyunca yaratılmıştır. Kambriyen'den daha derin jeolojik kayaların yapısındaki benzerlikleri inceleyen Vernadsky, basit organizmalar şeklindeki hayatın neredeyse en başından beri var olduğunu ileri sürdü. Daha sonra, jeologlar bu hipotezin yanlışlığını kanıtladılar.
Güneş, dünyadaki tüm yaşamın varlığı için enerji temeli olduğundan, biyosfer yapısı ve bileşimi içinde oluşan bir kabuk olarak düşünülebilir. bir hesap canlı organizmaların ortak aktiviteleri ve güneş enerjisi akışı ile belirlenir. Şimdi Dünya'nın biyosferinin yapısını tanıyalım.
Biyosferin bileşimi ve yapısı göz önüne alındığında, öncelikle canlı ve cansız maddelerden (atıl madde) oluştuğunu belirtmek gerekir. Canlı organizmaların büyük kısmı üç Dünya'nın jeolojik kabukları: atmosfer (hava tabakası), hidrosfer (okyanuslar, denizler vb.) ve litosfer (kaya üst tabakası).Ancak, bu kabuklar en büyük ekosistemde eşit olmayan bir şekilde dağılmıştır. Bu nedenle, hidrosfer tamamen biyosferin yapısında temsil edilir ve litosfer ve atmosfer kısmen (sırasıyla üst ve alt katmanlar).
Biyosferin cansız bileşeni, dan:
Biyosferin bileşimi, yapısı ve sınırları gibi kavramlar birbiriyle yakından ilişkilidir. Rağmen o bakteri ve sporlar 85 kilometreye kadar yükseklikte tespit edildi, o biyosferin üst sınırı 20'dir-25 km. Yüksek rakımlarda, güneş radyasyonunun güçlü etkisi nedeniyle canlıların konsantrasyonu ihmal edilebilir.
Hidrosferde hayat her yerdedir. Ve 11 km derinliğindeki Mariana Çukuru'nda bile, bilim adamı Fransa J. Picard sadece omurgasızları değil, aynı zamanda balıkları da gözlemledi. 400'den fazlasayaç kalınlık Antarktika buzunda bakteri, yosun, foraminifer ve kabuklular bulunur. Bakteriler bir kilometrelik silt tabakasının altında ve yeraltı suyunda bulunur. o daha az büyük canlıların konsantrasyonu 3 km derinlikte gözlenir. Böylece, gezegenin farklı yerlerindeki biyosferin sınırları ve yapısı farklı olabilir.
atmosfer esas olarak oksijen ve azottan oluşur.Az miktarda argon, karbon dioksit ve ozon içerir. Hem kara hem de su canlılarının yaşamı atmosferin durumuna bağlıdır. Canlı organizmaların solunması ve ölmekte olan organik maddelerin mineralizasyonu için oksijen gereklidir. Karbon dioksit bitkiler tarafından fotosentez için kullanılır.
litosfer 50 ila 200 km kalınlığa sahiptir, ancak canlı organizmaların ana türlerinin yoğunlaşması onun üst tabaka birkaç onlarca kalınsantimetre. Yaşamın litosfere derin dağılımı, ana faktörleri olan ışık faktörü, yüksek ortam yoğunluğu ve yüksek sıcaklık gibi bir dizi faktör nedeniyle sınırlıdır. Böylece, litosferdeki yaşam dağılımının alt sınırı, 3 km derinliğindedir. öyleydi bazı bakteri türleri bulundu. Adalet içinde, yerde değil, yeraltı suyu ve yağ taşıyan ufuklarda yaşadıklarını belirtmek gerekir. Litosferin değeri, Bu veriyor besleyerek bitkilere yaşam gerekli tüm maddelerle.
hidrosfer biyosferin vazgeçilmez bir bileşenidir. 90 Hakkında % su temini, 70'i kaplayan okyanuslara düşer. % gezegenin yüzeyi. 1,3 milyar km3ve nehirler ve göl - 0,2 milyon km3 su. Vücudun yaşamındaki en önemli faktör sudaki oksijen ve karbondioksit içeriğidir.
Ve biyosfer sürprizinin kompozisyonu, yapısı ve işlevleriölçeği. Bazı ilginç gerçeklerle sizi şimdi tanıyacağız. Su havadakinden 660 kat daha fazla karbondioksit içerir. Karada, bitki dünyasının çeşitliliği ve denizde hayvanların çeşitliliği hakimdir. Yüzde 92 tüm kara biyokütlesi düşer yeşil bitkiler. Okyanusta, 94 % mikroorganizmaları ve hayvanları oluşturur.
Ortalama olarak, her sekiz yılda bir, Dünya'nın biyokütlesi güncellenir. Bunun için, kara bitkileri 14 yıl, okyanus - 33 gün gerekir. Dünyanın tüm suyunun canlı organizmalardan geçmesi için, 3000 yıl, oksijen artışı 5000 yıl ve karbondioksit - 6 yıl. Azot, karbon ve fosfor için bu döngüler daha artık. Biyolojik döngü kapalı değil - yaklaşık 10 % canlı madde tortul çökeltilere ve mezarlara geçer.
Biyosfer sadece 0.05 % gezegenimizin kütlesinden. Yaklaşık 0.4 sürer % itibaren hacim Yeryüzünün. Canlıların kütlesi sadece 0.01-0,02 % bununla birlikte inert madde kütlesinden, jeokimyasal süreçlerde çok önemli bir rol oynarlar.
Yıllık 200 milyar ton kuru ağırlık üretiliyororganikler ve fotosentez sürecinde 170 milyar ton karbondioksit emilir. Mikroorganizmaların ömrü boyunca, her yıl 6 milyar ton azot ve 2 milyar ton fosforun yanı sıra çok miktarda demir, magnezyum, kükürt, kalsiyum ve diğer elementler biyojenik döngüye dahil olmaktadır. Bu süre zarfında, insanlık yaklaşık 100 milyar ton mineral üretir.
Yaşamları sürecinde organizmalar, özellikleri ve yapısı daha yüksek kuvvetlerin varlığı hakkında düşünmemizi sağlayan biyosferin stabilize edilmesi ve dönüştürülmesi, maddelerin döngüsüne önemli bir katkıda bulunur.
Biyosferin yapısı ve bileşimi ile tanıştıktan sonra, onun fonksiyonlar. Başlayalım enerji ile. Bildiğiniz gibi, bitkiler güneş radyasyonunu emer ve biyosferi hayati enerjiyle doyurur. 10 Hakkında % Işık üreticileri ihtiyaçları için kullanılır (esas olarak hücresel solunum için). Besin zincirleri aracılığıyla her şey biyosferin tüm ekosistemlerine yayılır. Enerjinin bir parçası korunmuş dünyanın bağırsaklarında, gücü (kömür, petrol, vb.) ile doyurmak.
Biyosferin fonksiyonlarını ve yapısını göz önünde bulundursak bilekısaca, redoks fonksiyonu her zaman enerjinin bir alt tipi olarak ayırt edilir. Üreticiler olarak, kemosentetik bakteriler inorganik bileşiklerin oksidasyonundan ve indirgenmesinden enerji çıkarabilir. Hidrojen sülfür oksidasyonu sürecinde, kükürt bakterileri enerji ve demir (valan 3-valent) - demir bakterileri.Nitrifikasyon da boşta oturmaz. Amonyum bileşiklerini nitratlara ve nitritlere oksitlerler. Bu nedenle çiftçiler tarlalarını, bitkilerin kendileri tarafından emilmeyen amonyum bileşikleri ile döllerler. Toprak doğrudan nitratlarla gübrelendiğinde, bitkilerin depolama dokuları suyla aşırı doyurulur, bu da bozulmalarına neden olur. palatability ve onları yiyenlerde sindirim sistemi hastalıkları riskinde artış.
Canlı organizmalar toprağı oluşturur ve ayrıca dünyanın hava ve su kabuklarının bileşimini düzenler. eğer Would gezegende fotosentez yoktu, atmosferik oksijen kaynağı Would için harcandı 2000 yaşında. Ek olarak, kelimenin tam anlamıyla bir yüzyılda, havadaki karbondioksit konsantrasyonundaki artış nedeniyle organizmalar ölmeye başlayacaktı. Bir günde, orman kırlangıç 50 metrelik hava tabakasından 25 metreye kadar % karbon dioksit. Orta büyüklükte bir ağaç oksijen sağlayabilir dört kişi. Şehrin yakınında bulunan bir hektar yaprak döken orman, yılda yaklaşık 100 ton toz tutar. Baykal Gölü, hangi kristal berraklığı ile ünlü, küçük kabuklular sayesinde, hangileri yılda üç kez "filtre". Ve bunlar canlı organizmaların biyosferdeki maddelerin kompozisyonunu nasıl düzenlediğine dair birkaç örnektir.
Canlılar ve özellikle mikroorganizmalar biyosferdeki birçok kimyasal elementi konsantre edebilirler. Neredeyse 90 % toprak azotu faaliyetlerin sonucudur mavi yeşil yosun. Bakteriler demiri (örneğin suda çözünür bikarbonatı yaşam alanlarına yerleşen hidroksite oksitleyerek), manganez ve hatta gümüşü konsantre edebilirler. Bu şaşırtıcı özellik izin bilim adamlarına Dünyadaki mikroorganizmalar sayesinde çok fazla metal birikimi olduğuna inanmak.
Bazı ülkelerde, germanyum ve selenyum bitkilerden ekstrakte edilir. Fucus yosunları çevrede bulunanlardan 10 bin kat daha fazla titanyum biriktirebilir onun deniz suyu. Her ton kahverengi alg, birkaç kilogram iyot içerir. Avustralya meşesi alüminyum, çam - berilyum biriktirir, huş ağacı - baryum ve stronsiyum, karaçam - niyobyum ve manganez ve toryum kavakta konsantre, kuş kiraz ve köknar. Ayrıca bazı bitkiler değerli metalleri bile “toplar”. Yani 1 ton pelin külü 85 gram altın içerebilir!
Dünya biyosferinin kimyasal yapısı ve onun çevre sadece yaratıcılık anlamına gelmez,ama aynı zamanda yıkıcı süreçler. Bununla birlikte, gezegendeki maddelerin düzenlenmesinde de büyük rol oynarlar. Canlı organizmaların aktif yaşamı ile organik kalıntıların mineralleşmesi ve kayaların ayrışması meydana gelir. Bakteriler, mantarlar, Mavi-yeşil yosun ve likenler yok edebilir katı için türler bir hesap karbonik, azotlu ve sülfürik asitlerin salınımı. Korozif bileşikler ayrıca ağaç kökleri tarafından salgılanır. Camı ve altını bile yok edebilen bakteriler var.
Biyosferin yapısı ve işlevleri düşünüldüğünde, maddenin kütle transferini gözden kaçırmamak gerekir. Ağaç yerden atmosfere su yükseltir, köstebek toprağı yukarı fırlatır, balıklar yüzer akıntıya karşı, bir çekirge sürüsü göç eder - tüm bunlar biyosferin taşıma işlevinin bir tezahürüdür.
Canlı madde, muazzam jeolojik çalışmalar yapabilir, biyosferin yeni bir görünümünü şekillendirebilir ve her şeye aktif olarak katılabilir. onun süreçler.
Tortul kayaçların oluşum süreci ayrı ayrı not edilmelidir. Bu sürecin ilk aşaması hava etkisidir - üst kısmın yıkılması katmanlar hava, güneş, su ve mikroorganizmaların etkisi altındaki litosfer. Cinsle tanışın, bitki kökleri yok edebilir onun... Çatlaklara sızan suköklerin oluşturduğu maddeyi çözer ve uzaklaştırır. Bu, bitkinin aşındırıcı bileşenlerinden kaynaklanmaktadır. Likenler özellikle organik asitlerde bol miktarda bulunur. Böylece, kimyasal ayrışma ile birlikte fiziksel ayrışma meydana gelir.
Благодаря отмиранию организмов планктона на дне dünya okyanusları her yıl 100 milyon tona kadar kalker depolanmaktadır. Birçoğu kimyasal kökenlidir, örneğin asidik ve alkali yeraltı sularının temas bölgesinde. Tek hücreli algler ve radyolarlar öldüğünde oluşturulan yüzbinlerce km'yi kaplayan silisli siltler2 deniz dibi.
Biyosferin özellikleri ve yapısı o kadar kapsamlı ki onun işlevler yakından ilişkilidir. Yani toprak oluşumu, kütle değişimi ve çevre oluşumunun dallarından biridir, ancak ayrı ayrı ele alınmaktadır. onun önem.Kayaların mikroorganizmalar tarafından imha edilmesi ve daha fazla işlenmesiyle, toprak adı verilen gevşek, verimli bir toprak kabuğu oluşur. Büyük bitkilerin kökleri, derin ufuklardan mineral elementler çıkarır, onlarla birlikte toprağın üst katmanlarını zenginleştirir ve verimliliklerini arttırır. Toprak, organik bileşikleri alır ölü bitkilerin kökleri ve gövdeleri ile dışkı ve hayvan leşleri. Bu bileşikler toprak organizmaları için besindir. madenleştirmek karbondioksit, organik asitler ve amonyak üreten organikler.
Omurgasızlar, böcekler ve onlarınLarvalar en önemli yapı oluşturucu rolü oynar. Toprağı gevşetir ve bitki yaşamına uygun hale getirir. Omurgalılar (benler, sivri fareler ve diğerleri) zemini gevşeterek, içindeki çalıların başarılı bir şekilde büyümesine katkıda bulunur. Geceleri yere nüfuz eder soğutulmuş köklerin ve mikroorganizmaların solunumu için gerekli olan basınçlı hava.
Biyosferin şaşırtıcı yapısı budur.
