|
ЧАСТЫ. БИОСФЕРА
Тема 1. Биосфера как специфическая оболочка Земли
1.1. Биосфера как арена жизни
— глобальная экологическая система, особая оболочка
Земли, сфера распространения жизни, состав, структура и энергетика
которой обусловлены прошлой и современной
живых
организмов, границы которой определяются наличием пригодных для
организмов абиотических условий: температуры, жидкой воды, состава
газов, солёности вод, элементов
питания
-
жизни», пространство на поверхности зем-
ного шара
нижнюю часть атмосферы, всю гидросферу и
верхнюю
литосферы), включающее всю
живых
организмов (живого вещества планеты), а также
былых
биосфер, т.е. сферу и продукты жизнедеятельности всей совокупности
живых организмов за всю историю существования жизни на Земле.
Термин «Биосфера» был введён в
г. австрийским геологом Эду-
ардом Зюссом. Обсуждая особенности Земли как планеты, он писал: «Одно
кажется чужеродным на этом большом, состоящем из сфер небесном теле,
а именно органическая жизнь... На поверхности материков можно
выделить самостоятельную биосферу». Э.Зюсс, таким образом, рассматри-
вал биосферу в чисто топологическом смысле - как пространство,
заполненное жизнью. Термин вошёл в обиход, не имея чёткого определе-
ния.
Ещё Ж.Б.Ламарк, в 1802г. не употребляя термина «биосфера», отме-
тил планетарную роль жизни в формировании земной коры, как в настоя-
щее время, так и в прошлые этапы истории планеты, предвосхитив, таким
образом, современный взгляд на это понятие. На рубеже XIX-XX вв. идея
о глобальном влиянии жизни на природные явления была обоснована в
трудах учёного - почвоведа
Докучаева.
Развёрнутое учение о биосфере создано и разработано акад.
В.И.Вернадским, опубликовавшим в 1926г. свой классический труд
«Биосфера». Он доказал, что все три оболочки планеты связаны воедино и
приобрели современный облик и состав благодаря грандиозной преобра-
зующей работе живых организмов. Они многократно пропустили через
себя весь объём мирового океана, создали почву, наполнили атмосферу
Земли кислородом, оставили после себя километровые толщи осадочных
пород и топливные богатства недр. По В.И.Вернадскому в состав биосфе-
ры кроме активного
живого вещества -
растений, животных и
микроорганизмов - входит
биогенное вещество -
остатки организмов на
разных стадиях деструкции, органические и минеральные продукты
жизнедеятельности (осадочные породы органического происхождения,
и
кислород, углекислота, уголь, углеводороды и другие ископаемые
биогены) и
биокосное
вещество - продукты переработки горных и
осадочных пород живыми организмами.
Суммарная биомасса всех организмов биосферы в пересчете на су-
хое вещество оценивается величиной в 2 трлн. т., причём 98% её представ-
лено биомассой наземных растений. Если мысленно всё живое вещество
равномерно распределить по поверхности планеты, то получится слой
толщиной около 2 см.
км
Мезосфера
Эубиосфера
-77 (обнаружены жизнеспособные микроорганизмы)
ОЗОНОВЫЙ ЭКРАН (8-10 км на полюсах,
- на экваторе)
8,848 км (сообщество клещей в ледниковой зоне)
7 граница обитания позвоночных животных
V 6 граница распространения высших растений
Метабиосфера
км
Марианская впадина
км/
Нефтяные воды в толще недр
биосферы (вертикальный срез)
К собственно биосфере
относят те участки, где есть ус-
ловия не только для выживания, но и для размножения живых существ, -
это
поле существования жизни.
К нему прилегают области, в которых
живые существа находятся в угнетённом состоянии и не могут размно-
жаться
(поле устойчивости жизни).
Поле существования жизни
определяют, как минимум пять усло-
вий:
количество кислорода и углекислого газа. Живые су-
щества адаптированы к современному составу и давлению воздуха.
Весовая концентрация кислорода на уровне моря составляет 299 г/м
3
, на
высоте 20 км это уже
соответственно парциальное давление 160 мм
и 8,7 мм. Поэтому на высоте 20 км при таком низком парциальном
давлении жизнь невозможна, хотя количество кислорода по объёму
осталось тем же, что и на уровне моря - 20,95%. Парциальное давление
12
углекислого газа на больших высотах (выше 6 км) меньше, чем необходи-
мо.
количество жидкой воды.
температуры, исключающие денатурацию белков
(до 100 С°) и обеспечивающие необходимую скорость ферментных
биохимических
минимум минеральных веществ.
5)Солёность среды. Там, где концентрация солей примерно в 10 раз
выше, чем в морской воде, жизни нет. Лишены жизни подземные воды с
концентрацией солей выше 270 г/л.
Do'stlaringiz bilan baham: |
