Що таке біосфера, які її складові частини і чим вона відрізняється від інших оболонок Землі?

Планета Земля дивовижна і унікальна. Вона складається з декількох оболонок: атмосфери, гідросфери, біосфери, літосфери, пиросфери і центросфери. На відміну від інших планет, Земля населена рослинами, тваринами, людьми, мікроорганізмами і т. д. Всі живі організми утворюють біосферу. Ця оболонка включає в себе частину атмосфери й літосфери, а також всю гідросферу. У цій статті розглянемо, що таке біосфера, які її складові частини і функції.

Визначення поняття

Незважаючи на те, що сьогодні майже кожен знає, що таке біосфера, визначення цього поняття було введено в науковий обіг лише в 1875 р. австрійським геологом Едуардом Зюссом (праця «Лик Землі»). Однак наступні півстоліття цей термін використовувався лише у вузьких колах. У 1926 році знаменитий російський вчений в. І. Вернадський видав книгу «Біосфера». У цій праці він обґрунтував роль живих організмів у геологічних процесах. Саме в. І. Вернадський вперше визначив, що таке біосфера і чим вона відрізняється від інших оболонок Землі. Він показав її активної динамічної системою, населеної і керованої живими істотами. Сьогодні в науці існує єдине загальноприйняте визначення поняття «біосфера». Це оболонка планети Земля, яка населена живими організмами. Біосфера займає особливе місце по відношенню до інших геосферам. Це пов'язано з тим, що тільки в межах цієї оболонки проявляється геологічна діяльність усіх живих істот.

Межі біосфери

Біосфера охоплює собою верхню область (близько 75 км) літосфери, нижню межу атмосфери (15-20 км) і всю гідросферу. Літосфера – тверда оболонка нашої планети. Вона охоплює собою всю земну кору й частину верхньої мантії. Більшість живих організмів знаходиться в грунті на глибині до 1 м. Проте деякі бактерії можуть проникати вглиб літосфери (до 4 км). Гідросфера – водна оболонка планети Земля. Вона являє собою сукупність всіх океанів, морів, річок, озер та інших водойм. Ця оболонка повністю освоєна і заселена живими організмами. Більшість з них мешкає на глибині до 200 м. Однак деякі види проживають навіть на дні Світового океану (близько 12 км).




Атмосфера – газова оболонка нашої планети. Вона складається з азоту, кисню, озону і вуглекислого газу. До складу біосфери входять тільки самі нижні шари атмосфери. Це пов'язано з тим, що окремі види комах і птахів можуть підніматися на висоту до 5 км над поверхнею землі.

Компоненти біосфери

У складі біосфери виділяють 4 компоненти (класифікація запропонована в. І. Вернадським):

Жива речовина. Його кількість становить приблизно 025 % маси біосфери. Ця речовина являє собою сукупність всіх живих організмів на планеті. Вони об'єднуються у 4 царства: бактерії, рослини, гриби і тварини. Жива речовина характеризується значною енергією, йому властива рухливість і безперервне чергування поколінь, завдяки чому всі його компоненти постійно оновлюються.

Биогенное речовина. Це все, що утворюється в процесі життєдіяльності організмів і складається з тваринних і рослинних залишків (вапняки, нафта, гази атмосфери, торф тощо). Усі біогенні компоненти служать потужним джерелом енергії.

Відсталу речовину. Це елементи, в утворенні яких живі істоти і мікроорганізми не беруть участі (гірські породи, лава тощо).

Биокосное речовина. Це компоненти біосфери, які створені в ході спільної діяльності живих організмів і абіогенних процесів (грунт, глина, осадові породи, кора вивітрювання, вода тощо).

Особливості і функції біосфери

Біосфері, як і іншим найважливішим природним системам, властивий ряд функцій. Розглянемо найважливіші з них.

Цілісність. Біосфера – це централізована система, головним елементом якої виступає жива речовина. Всі її компоненти тісно пов'язані між собою і постійно взаємодіють. Внаслідок цього зміна одного елемента веде до перебудови всієї системи.

Саморегуляція. Для біосфери характерний такий процес, як гомеостаз. Він дозволяє системі самостійно підтримувати і регулювати свій стан.

Стійкість. Здатність біосфери під впливом зовнішніх факторів зберігати свої властивості і характеристики. Ця функція дозволяє системі підтримувати свій поточний стан і повертатися у вихідне положення після потрясінь.

Однією з головних особливостей і характеристик біосфери є різноманітність. Завдяки існуванню різних біологічних видів у системі завжди існує атмосфера конкуренції, яка забезпечує захист від впливів ззовні.

Функції живої речовини

Сьогодні науці достеменно відомо, що таке біосфера. В біології її головний компонент – жива речовина – є найважливішою категорією. Розглянемо функції цього системоутворюючого елемента біосфери.

Газова. Ця функція тісно пов'язана з процесом метаболізму і дихання. В ході цих газових реакцій поглинається і виділяється кисень, вуглекислий газ і т. д. Завдяки цій функції сформувався сучасний склад повітря.

Енергетична. В основі цієї функції лежить процес фотосинтезу - засвоєння живим речовиною сонячної енергії і її передача.

Окислювально-відновна. Ця функція полягає у зміні хімічних властивостей речовин, які містять атоми з різним рівнем окислення. Такі реакції є основою біологічного метаболізму.

Функція деструкції. Це процес розкладання організмів до мінеральних речовин після їх відмирання.

Концентраційна. Це процес накопичення і переміщення атомів.

Значення живої речовини

Накопичення сонячної енергії та її трансформація (хімічну, механічну, теплову, електричну тощо).

Утворення більшості мінералів і гірських порід - результат життєдіяльності живих організмів.

Накопичення хімічних елементів. Живі організми акумулюють важливі компоненти (залізо, магній, мідь, натрій) у тканинах свого тіла і в навколишньому середовищі.

Через біосферу відбувається кругообіг більшості хімічних елементів.

Величезний вплив на склад ґрунту, атмосфери, гідросфери.

Деякі хімічні компоненти та сполуки можуть існувати тільки в складі живих організмів.