Bioszféra
Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2019. június 22-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 88 szerkesztést igényelnek .| Geoszférák |
| Belső: |
|---|
| • Kéreg |
| - Kontinentális |
| - Óceáni |
| • Köntös |
| - Asztenoszféra |
| - Felső |
| - Lejjebb |
| • Mag |
| - Külső |
| - Belső |
| Külső: |
| • Litoszféra |
| - Sztratiszféra |
| • Hidroszféra |
| • Atmoszféra |
| - Sztratoszféra |
| - Mezoszféra |
| - Termoszféra |
| • Ionoszféra |
| • Magnetoszféra |
| = Exoszféra |
| Összetett: |
| • Földrajzi |
| • Bioszféra |
| - Biogeoszféra |
| - Ökoszféra |
| - Pedoszféra |
| • Krioszféra |
| - Gleccoszféra |
| = bariszféra |
| = Tektonoszféra |
| Antropogén: |
| Nooszféra |
| antroposzféra |
| Technoszféra |
| Cacosphere |
| Föld szerkezete |
Bioszféra ( más görög szóból βιος - élet és σφαῖρα - gömb, labda) - a Föld héja , amelyet élő szervezetek laknak befolyásuk alatt, és élettevékenységük termékei foglalják el, valamint tulajdonságaik összessége. bolygó, ahol megteremtik a feltételeket a biológiai rendszerek fejlődéséhez; a Föld globális ökoszisztémája .
Leírás
A bioszféra legkésőbb 3,8 milliárd évvel ezelőtt kezdett kialakulni, amikor az első organizmusok megjelentek bolygónkon. Behatol az egész hidroszférába , a litoszféra felső részébe és a légkör alsó részébe , vagyis az ökoszférát lakja . A bioszféra az összes élő szervezet összessége. Több mint 3 000 000 növény-, állat-, gomba- és baktériumfaj otthona. Az ember is a bioszféra része, tevékenysége sok természetes folyamatot felülmúl, és ahogy V. I. Vernadsky mondta: "Az ember hatalmas geológiai erővé válik."
Jean Baptiste Lamarck francia természettudós a 19. század elején. először javasolta a bioszféra fogalmát anélkül, hogy magát a kifejezést bevezette volna. A "bioszféra" kifejezést Eduard Suess osztrák geológus és paleontológus javasolta 1875 - ben [1] .
A bioszféra holisztikus elméletét V. I. Vernadsky szovjet biogeokémikus és filozófus alkotta meg . Első ízben az élő szervezeteket jelölte ki a Föld bolygó fő átalakító erejének szerepével , figyelembe véve nemcsak a jelenkori, hanem a múltbeli tevékenységüket is.
Van egy másik, tágabb meghatározás: a bioszféra az élet eloszlásának területe a kozmikus testen. Míg a Földön kívül más űrobjektumokon élet létezése még nem ismert, úgy vélik, hogy a bioszféra rejtettebb területeken is átterjedhet rájuk, például litoszféra üregeiben vagy szubglaciális óceánokban. Így például fontolóra veszik az élet létezésének lehetőségét az Európa -óceánban, a Jupiter műholdjában .
A bioszféra helye
A bioszféra magában foglalja a litoszféra felső rétegeit, amelyben élőlények élnek, a hidroszférát és a légkör alsó rétegeit.
A bioszféra határai
- Felső határ a légkörben : 15-20 km . Az ózonréteg határozza meg, amely blokkolja az élő szervezetekre káros rövidhullámú ultraibolya sugárzást .
- Alsó határ a litoszférában : 3,5–7,5 km. A víz gőzzé alakulásának hőmérséklete és a fehérjedenaturáció hőmérséklete határozza meg , azonban általában az élő szervezetek terjedése a talajban több méteres mélységben, a földalatti barlangokban pedig több száz méteres mélységben korlátozódik.
- A légkör és a litoszféra határa a hidroszférában : 10-11 km. A Világóceán feneke határozza meg, beleértve a fenéküledékeket is .
A bioszféra összetétele
A bioszféra szerkezete [2] :
- Az élő anyag - a Földön élő élőlények testeinek összessége, fizikai-kémiailag egységes, függetlenül azok szisztematikus hovatartozásától. Az élőanyag tömege viszonylag kicsi, és 2,4 ... 3,6⋅10 12 tonnára becsülik (száraz tömegben), és kevesebb, mint a teljes bioszféra egy milliomod része (kb. 3⋅10 18 tonna), ami viszont , kisebb, mint a Föld tömegének ezredrésze. De ez "bolygónk egyik legerősebb geokémiai ereje", mivel az élő szervezetek nemcsak a földkéregben élnek , hanem átalakítják a Föld arculatát is. Az élő szervezetek nagyon egyenetlenül lakják a Föld felszínét. Elterjedésük a földrajzi szélességtől függ.
- A biogén anyag egy élő szervezet által létrehozott és feldolgozott anyag. A szerves evolúció során az élő szervezetek szerveiken, szöveteiken, sejtjeiken és vérükön ezerszer áthaladtak a légkör nagy részén, a világóceán teljes térfogatán és ásványi anyagok hatalmas tömegén. [3] Az élő anyagnak ez a geológiai szerepe a szén- , olaj- , karbonátos kőzetek stb.lelőhelyeivel képzelhető el
- Inert anyag - élő szervezetek részvétele nélkül keletkező termékek.
- A bioinert anyag egy olyan anyag, amelyet élő szervezetek és inert folyamatok egyszerre hoznak létre, és mindkettő dinamikusan kiegyensúlyozott rendszerét képviselik. Ezek a talaj , iszap , mállási kéreg stb. Ezekben az élőlények játszanak vezető szerepet.
- Radioaktív bomláson átmenő anyag.
- Szórt atomok, folyamatosan keletkeznek bármilyen földi anyagból a kozmikus sugárzás hatására.
- Kozmikus eredetű anyag.
A bioszféra rétegei [4]
Az élet élettelen természetre gyakorolt hatásának teljes rétegét megabioszférának, az artebioszférával együtt - a Föld-közeli térben az emberi terjeszkedés terével - panbioszférának nevezik.
Atmoszféra
A mikroorganizmusok (aerobionták) légkörében az élet szubsztrátja a vízcseppek - a légköri nedvesség, az energiaforrás - a napenergia és az aeroszolok. Körülbelül a fák tetejétől a gomolyfelhők leggyakoribb helyének magasságáig terjed a tropobioszféra (tropobiontokkal; ez a tér vékonyabb réteg, mint a troposzféra ). Felül egy rendkívül ritka mikrobióta réteg húzódik - az altobioszféra (altobiontokkal). Fent van az a tér, ahová az organizmusok véletlenszerűen és ritkán lépnek be, és nem szaporodnak – a parabioszféra. Fent van az apobioszféra.
Geoszféra
A geobioszférát geobionták lakják, a szubsztrát és részben az életkörnyezet, amelyre a föld mennyezete szolgál. A geobioszféra egy földfelszíni életterületből áll - a terrabioszférából (terabiontokkal), amely a fitoszférára (a föld felszínétől a fák tetejéig) és a pedoszférára ( talajok és altalajok ; néha ide tartozik a teljes mállási kéreg) és az élet a Föld mélyén - a litobioszféra (a kőzetek pórusaiban élő litobiontokkal , főleg a talajvízben). A hegyekben magasan, ahol a magasabb növények élete már nem lehetséges, van a terrabioszféra magaslati része - az eolikus zóna (eolobiontokkal). A litobioszféra felbomlik egy rétegre, ahol az aerobok élete lehetséges - a hipoterrabioszférára, és egy olyan rétegre, ahol csak anaerobok élhetnek - a tellurobioszférára. Az élet inaktív formában mélyebbre hatolhat a hipobioszférába. Metabioszféra – minden biogén és bioinert kőzet. Mélyebb az abioszféra.
Hidroszféra
A hidrobioszféra - a teljes globális vízréteg (talajvíz nélkül), amelyet hidrobionták laknak - felbomlik a kontinentális vizek rétegére - az akvabioszférára (vízi élőlényekkel) és a tengerek és óceánok területére - a marinobioszférára ( 3 rétegből áll - egy viszonylag erősen megvilágított fotoszféra , mindig nagyon szürkületi diszfotoszféra (legfeljebb 1% napsugárzás ) és egy abszolút sötét réteg - afotoszféra .
A hipobioszféra felső határa és a parabioszféra alsó határa között található a tulajdonképpeni bioszféra, az eubioszféra.
A bioszféra fejlődésének története
Fejlődés csak az élő anyagban és a hozzá kapcsolódó bio-tehetetlenségben figyelhető meg. Bolygónk inert anyagában az evolúciós folyamat nem nyilvánul meg [1] .
Az élet eredete
A földi élet az archeusban keletkezett - körülbelül 3,5 milliárd évvel ezelőtt a hidroszférában. Ez az őslénykutatók által talált legrégebbi szerves maradványok kora. A Föld, mint a Naprendszer független bolygója korát 4,5 milliárd évre becsülik. Feltételezhetjük tehát, hogy az élet a bolygó életének fiatalkori szakaszában keletkezett. Az archaeánban megjelennek az első eukarióták - egysejtű algák és protozoák. Megkezdődött a talajképződés folyamata a szárazföldön. Az archean végén az állati szervezetekben megjelent a nemi folyamat és a többsejtűség.
A bioszféra jövője
Az élő anyag és az élettelen anyag közötti alapvető különbség az elemek és összetételük tér-időbeli stabilitásának maximalizálása funkció megvalósításában rejlik. Ez a szabályszerűség azon az igényen alapul, hogy egyensúlyi állapottól mentes körülmények között stacionárius állapotot kell fenntartani. Egy populáció élettartamának alapvető függőségét a paramétereitől a kongruencia fejezi ki: hol a szaporodási együttható, a tartomány kapacitása, a tartomány négyzetes négyzetes változata. Ez az egyenlőség azt jelenti, hogy egy populáció az egyed átlagos élettartamát jelentős energianövekedés nélkül is meg tudja növelni (ha ez növeli a környezet kapacitását, vagy csökkenti a versenyből adódó veszteségeket ( konnektivitás növekedése ), vagy alkalmazkodik a változó körülményekhez azáltal, hogy növeli a környezeti kapacitást. szervezetének összetettsége). A hosszú távú megfigyelések tapasztalatai alapján megállapítható, hogy a magas rangú taxonok élőlényeinek bazális anyagcseréje (mW) a keletkezésük idejének ( millió év) exponenciális függvénye: Ezen megfontolások alapján a nyugalmi hőáram minél nagyobb, annál fiatalabbnak tekintjük a szervezetet.
A bolygó tere anizotróp folytonos, amely az élő anyag számára a maga elevenségével [5] Riemann-térnek tűnik, míg a bioszféra tere euklideszi (bele ágyazott Riemann-alterek halmazával). V.I.Vernadszkij összefoglalása: a bioszférát a földhéj képviseli, amelyben az euklideszi háromdimenziós testgeometria térállapotaiban az élőanyag felsorolt kis Riemann-terei szórtan és szórt formában szerepelnek, amelyek közötti kapcsolatot az atomok folyamatos biogén árama tartja fenn [6] .
A bioszféra-kutatás története
V. I. Vernadsky nagyban hozzájárult a bioszféra elméletének kidolgozásához . A bioszféra kifejezést először Eduard Suess vezette be 1875-ben.
N. A. Solntsev a tájtudományban különbséget tett a fitoszféra és a zooszféra között.
Mesterséges bioszféra
A bioszféra nyitott rendszer. Az ember nem létezhet a bioszférán kívül, de a világűr felfedezésére törekszik. Még K. E. Ciolkovszkij is összekapcsolta az űrkutatást egy mesterséges bioszféra létrehozásával [7] .
Jelenleg a létrehozásának ötlete ismét aktuálissá válik a Hold és a Mars kutatási terveivel kapcsolatban . Jelenleg azonban nem járt sikerrel a kísérlet egy teljesen autonóm mesterséges bioszféra létrehozására.
Fontolóra veszik annak lehetőségét, hogy (eddig a távoli jövőben) földönkívüli bioszférát hozzanak létre más bolygókon terraformálás segítségével .
Jegyzetek
- ↑ 1 2 Vernadsky V. I. Néhány szó a nooszféráról // A modern biológia sikerei. - 1944, 18. sz., 113-120.
- ↑ Vernadsky V. I. A Föld bioszférájának és környezetének kémiai szerkezete - M .: Nauka, 2001
- ↑ Andrej Zsuravlev. Ki mozgatott hegyeket? // Népszerű mechanika . - 2019. - 11. sz . - S. 94-99 .
- ↑ A bioszféra szerkezete // Tudomány és élet . - 1987. - 10. sz . - S. 32 . — ISSN 0028-1263 .
- ↑ Yu.A. Urmantsev - Az általános rendszerelmélet axiomatikus felépítésének tapasztalata.
- ↑ Yu.G. Puzachenko - Biológiai sokféleség a bioszférában: rendszertani és szemantikai elemzés.
- ↑ K. E. Ciolkovszkij . Térfilozófia. Gyűjtemény . — M. : IDLI, 2004.
Irodalom
- Moiseev N.N. Az emberiség ökológiája egy matematikus szemével. - M . : Fiatal Gárda, 1988. - 254 p. — ISBN 5-235-00061-7 .
Linkek
 Szótárak és enciklopédiák | |
|---|---|
| Bibliográfiai katalógusokban |
|
| A Föld héjai | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Külső |  | ||||||
| Belső |
| ||||||
| föld | ||
|---|---|---|
| A Föld története |  | |
| A Föld fizikai tulajdonságai | ||
| A Föld héjai | ||
| Földrajz és geológia | ||
| Környezet | ||
| Lásd még | ||
| ||
| Ökoszisztéma | |
|---|---|
| természeti területek | |
| Funkcionális komponensek | |
| Szerkezeti komponensek | |
| Abiotikus komponensek |
|
| Működés |
|
| Ökoszisztéma szennyezés | |
| Az életszervezés szintjei | |
|---|---|
| |