Biosfære
Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 22. juni 2019; checks kræver 88 redigeringer .| Geosfærer |
| Indre: |
|---|
| • Bark |
| - Kontinental |
| - Oceanisk |
| • Kåbe |
| - Astenosfæren |
| - Øvre |
| - Lavere |
| • Kerne |
| - Eksternt |
| - Internt |
| Eksternt: |
| • Lithosfære |
| - Stratisfæren |
| • Hydrosfære |
| • Atmosfære |
| - Stratosfæren |
| - Mesosfæren |
| - Termosfæren |
| • Ionosfære |
| • Magnetosfære |
| = Exosfære |
| Kompleks: |
| • Geografisk |
| • Biosfære |
| - Biogeosfæren |
| - Økosfæren |
| - Pædosfæren |
| • Kryosfære |
| - Glaciosfæren |
| = barysfære |
| = Tektonosfære |
| Antropogen: |
| Noosfæren |
| antroposfæren |
| Teknosfæren |
| Kakosfæren |
| Jordens struktur |
Biosfære (fra andre græske βιος - liv og σφαῖρα - kugle, bold) - Jordens skal, beboet af levende organismer , under deres indflydelse og optaget af produkterne af deres vitale aktivitet, såvel som alle dens egenskaber som en planet, hvor der skabes betingelser for udvikling af biologiske systemer; Jordens globale økosystem .
Beskrivelse
Biosfæren begyndte at dannes senest for 3,8 milliarder år siden, da de første organismer begyndte at dukke op på vores planet. Det trænger ind i hele hydrosfæren , den øverste del af litosfæren og den nederste del af atmosfæren , det vil sige, at det bebor økosfæren . Biosfæren er helheden af alle levende organismer. Det er hjemsted for over 3.000.000 arter af planter, dyr, svampe og bakterier. Mennesket er også en del af biosfæren, dets aktivitet overgår mange naturlige processer, og som V. I. Vernadsky sagde: "Mennesket bliver en stærk geologisk kraft."
Fransk naturforsker Jean Baptiste Lamarck i begyndelsen af det 19. århundrede. foreslog først begrebet biosfæren uden selv at introducere selve begrebet. Udtrykket "biosfære" blev foreslået af den østrigske geolog og palæontolog Eduard Suess i 1875 [1] .
En holistisk teori om biosfæren blev skabt af den sovjetiske biogeokemist og filosof V. I. Vernadsky . For første gang tildelte han levende organismer rollen som den vigtigste transformerende kraft på planeten Jorden under hensyntagen til deres aktivitet ikke kun på nuværende tidspunkt, men også i fortiden.
Der er en anden, bredere definition: Biosfæren er området for fordeling af liv på den kosmiske krop. Mens eksistensen af liv på andre rumobjekter udover Jorden stadig er ukendt, menes det, at biosfæren kan sprede sig til dem i mere skjulte områder, for eksempel i litosfæriske hulrum eller i subglaciale oceaner. Så for eksempel overvejes muligheden for eksistensen af liv i Europas ocean , en satellit af Jupiter , som er under overvejelse .
Biosfærens placering
Biosfæren omfatter de øverste lag af lithosfæren, hvori organismer lever, hydrosfæren og de nederste lag af atmosfæren.
Biosfærens grænser
- Øvre grænse i atmosfæren : 15-20 km . Det bestemmes af ozonlaget , som blokerer kortbølget ultraviolet stråling , som er skadeligt for levende organismer.
- Nedre grænse i litosfæren : 3,5–7,5 km. Det bestemmes af temperaturen på overgangen af vand til damp og temperaturen af proteindenaturering , men generelt er spredningen af levende organismer begrænset til en dybde på flere meter i jorden og hundredvis af meter i underjordiske huler.
- Grænsen mellem atmosfæren og litosfæren i hydrosfæren : 10-11 km. Bestemt af bunden af verdenshavet, inklusive bundsedimenter .
Sammensætning af biosfæren
Biosfærens struktur [2] :
- Levende stof - helheden af kroppene af levende organismer, der bor på Jorden, er fysisk-kemisk forenet, uanset deres systematiske tilknytning. Massen af levende stof er relativt lille og anslås til 2,4 ... 3,6⋅10 12 tons (i tørvægt) og er mindre end en milliontedel af hele biosfæren (ca. 3⋅10 18 tons), hvilket igen , er mindre end en tusindedel af Jordens masse. Men dette er en "af de mest magtfulde geokemiske kræfter på vores planet", da levende organismer ikke bare bebor jordskorpen , men forvandler jordens overflade. Levende organismer bebor jordens overflade meget ujævnt. Deres fordeling afhænger af geografisk breddegrad.
- Et biogent stof er et stof skabt og bearbejdet af en levende organisme. Gennem organisk evolution har levende organismer passeret gennem deres organer, væv, celler og blod tusind gange over det meste af atmosfæren, hele verdenshavets volumen og en enorm masse af mineralske stoffer. [3] Denne geologiske rolle for levende stof kan forestilles ved aflejringer af kul , olie , karbonatsten osv.
- Inert stof - produkter dannet uden deltagelse af levende organismer.
- Bioinert stof er et stof, der skabes samtidigt af levende organismer og inerte processer, der repræsenterer dynamisk afbalancerede systemer af begge. Disse er jord , silt , forvitringsskorpe osv. Organismer spiller en ledende rolle i dem.
- Et stof, der undergår radioaktivt henfald.
- Spredte atomer, kontinuerligt skabt af enhver form for jordisk stof under påvirkning af kosmisk stråling.
- Et stof af kosmisk oprindelse.
Lag af biosfæren [4]
Hele laget af livets indvirkning på den livløse natur kaldes megabiosfæren, og sammen med artebiosfæren - rummet for menneskelig ekspansion i det nær-jordiske rum - panbiosfæren.
Atmosfære
Substratet for liv i atmosfæren af mikroorganismer (aerobionter) er vanddråber - atmosfærisk fugt, energikilden - solenergi og aerosoler. Omtrent fra toppen af træerne til højden af den hyppigste placering af cumulusskyer, strækker tropobiosfæren sig (med tropobionter; dette rum er et tyndere lag end troposfæren ). Et lag af ekstremt sparsom mikrobiota strækker sig over - altobiosfæren (med altobionter). Ovenfor er det rum, hvor organismer kommer ind tilfældigt og sjældent og ikke formerer sig - parabiosfæren. Ovenfor er apobiosfæren.
Geosfære
Geobiosfæren er beboet af geobioter, substratet og til dels det livsmiljø, som jordens himmelhvælving tjener for. Geobiosfæren består af et område med liv på landoverfladen - terrabiosfæren (med terrabionter), opdelt i phytosfæren (fra jordens overflade til toppen af træerne) og pedosfæren ( jord og undergrund ; nogle gange hele forvitringsskorpen er inkluderet her) og livet i jordens dybder - lithobiosfæren (med lithobionter, der lever i klippernes porer , hovedsageligt i grundvandet). I høje højder i bjergene, hvor livet for højere planter ikke længere er muligt, er der en højtliggende del af terrabiosfæren - den eoliske zone (med eolobionter). Lithobiosfæren bryder op i et lag, hvor aerobers liv er muligt - hypoterrabiosfæren, og et lag, hvor kun anaerober kan leve - tellurobiosfæren. Livet i en inaktiv form kan trænge dybere ind i hypobiosfæren. Metabiosfære - alle biogene og bioinerte bjergarter. Dybere er abiosfæren.
Hydrosfære
Hydrobiosfæren - hele det globale lag af vand (uden grundvand), beboet af hydrobionter - bryder op i et lag af kontinentalt vand - akvabiosfæren (med akvatiske organismer) og området af hav og oceaner - marinobiosfæren ( med marinobionter).Der er 3 lag - en relativt stærkt oplyst fotosfære , altid meget tusmørke dysfotosfære (op til 1% solindstråling ) og et lag af absolut mørke - en fotosfære .
Mellem den øvre grænse af hypobiosfæren og den nedre grænse af parabiosfæren ligger den egentlige biosfære, eubiosfæren.
Historien om udviklingen af biosfæren
Udvikling observeres kun i levende stof og den bio-inerthed, der er forbundet med det. I det inaktive stof på vores planet manifesterer den evolutionære proces sig ikke [1] .
Livets oprindelse
Livet på Jorden opstod i det arkæiske område - for omkring 3,5 milliarder år siden i hydrosfæren. Dette er alderen for de ældste organiske rester fundet af palæontologer . Jordens alder som en uafhængig planet i solsystemet anslås til 4,5 milliarder år. Vi kan således antage, at livet opstod i den ungdommelige fase af planetens liv. I det arkæiske område opstår de første eukaryoter - encellede alger og protozoer. Processen med jorddannelse på land er begyndt. I slutningen af det arkæiske liv dukkede den seksuelle proces og flercellede op i dyreorganismer.
Biosfærens fremtid
Den grundlæggende forskel mellem levende stof og ikke-levende stof ligger i realiseringen af funktionen med at maksimere stabiliteten af elementer og deres sammensætning i rum-tid. Denne regelmæssighed er baseret på behovet for at opretholde en stationær tilstand under forhold uden ligevægt. Den grundlæggende afhængighed af en populations levetid af dens parametre er udtrykt ved kongruensen: hvor er reproduktionskoefficienten, er kapaciteten af området, er den gennemsnitlige kvadratiske variation af området. Denne lighed betyder, at en befolkning kan øge den gennemsnitlige levetid for et individ uden en væsentlig stigning i energi (hvis det øger miljøets kapacitet eller reducerer tab på grund af konkurrence ( øgning i forbindelse ) eller tilpasser sig ændrede forhold ved at øge kompleksiteten af dens organisation). Erfaringen med langtidsobservationer giver os mulighed for at fastslå, at basalmetabolismen ( mW) af organismer af højtstående taxa er en eksponentiel funktion af tidspunktet for deres oprindelse ( millioner år): Baseret på disse overvejelser er varmefluxen i hvile er jo større, jo mere evolutionært ung betragtes organismen.
Planetens rum er anisotropisk kontinuerligt, hvilket for levende stof med sin livlighed [5] ser ud til at være et Riemannsk rum, mens biosfærens rum er euklidisk (med et sæt riemannske underrum indlejret i det). V.I.Vernadskys opsummering: biosfæren er repræsenteret af jordens skal, hvori, i rumtilstandene i den euklidiske tredimensionelle geometri af legemer, de anførte små Riemannske rum af levende stof er inkluderet på en spredt måde og i en spredt form, forbindelsen mellem hvilke opretholdes af en kontinuerlig biogen strøm af atomer [6] .
Biosfæreforskningens historie
V. I. Vernadsky ydede et stort bidrag til udviklingen af teorien om biosfæren . Udtrykket biosfære blev først introduceret af Eduard Suess i 1875.
N. A. Solntsev i landskabsvidenskab skelnede mellem phytosfæren og zoosfæren.
Kunstig biosfære
Biosfæren er et åbent system. Mennesket kan ikke eksistere uden for biosfæren, men det stræber efter at udforske det ydre rum. Selv K. E. Tsiolkovsky associerede rumudforskning med skabelsen af en kunstig biosfære [7] .
På nuværende tidspunkt er ideen om dens oprettelse igen ved at blive relevant i forbindelse med planerne for udforskningen af Månen og Mars . Men i øjeblikket er forsøget på at skabe en fuldstændig autonom kunstig biosfære ikke lykkedes.
Muligheden for at skabe (indtil videre i en fjern fremtid) en udenjordisk biosfære på andre planeter ved hjælp af terraforming overvejes .
Noter
- ↑ 1 2 Vernadsky V. I. Et par ord om noosfæren // Moderne biologis succeser. - 1944, nr. 18, s. 113-120.
- ↑ Vernadsky V. I. Kemisk struktur af jordens biosfære og dens miljø - M . : Nauka, 2001
- ↑ Andrey Zhuravlev. Hvem flyttede bjerge? // Populær mekanik . - 2019. - Nr. 11 . - S. 94-99 .
- ↑ Biosfærens struktur // Videnskab og liv . - 1987. - Nr. 10 . - S. 32 . — ISSN 0028-1263 .
- ↑ Yu.A. Urmantsev - Erfaring med aksiomatisk konstruktion af den generelle systemteori.
- ↑ Yu.G. Puzachenko - Biologisk mangfoldighed i biosfæren: systemologisk og semantisk analyse.
- ↑ K. E. Tsiolkovsky . Rumfilosofi. Samling . — M. : IDLI, 2004.
Litteratur
- Moiseev N.N. Menneskehedens økologi gennem en matematikers øjne. - M . : Young Guard, 1988. - 254 s. — ISBN 5-235-00061-7 .
Links
 Ordbøger og encyklopædier | |
|---|---|
| I bibliografiske kataloger |
|
| Jordens skaller | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ekstern |  | ||||||
| Indre |
| ||||||
| jorden | ||
|---|---|---|
| Jordens historie |  | |
| Jordens fysiske egenskaber | ||
| Jordens skaller | ||
| Geografi og geologi | ||
| Miljø | ||
| se også | ||
| ||
| Økosystem | |
|---|---|
| naturområder | |
| Funktionelle komponenter | |
| Strukturelle komponenter |
|
| Abiotiske komponenter |
|
| Fungerer |
|
| Økosystemforurening | |
| Niveauer af livsorganisation | |
|---|---|
| |