Наша Земля уникальна. В отличие от других планет Солнечной системы она населена людьми, животными, другими существами и микроорганизмами, покрыта густой растительностью – все это в совокупности дышит, как один живой организм, и носит единое название «биосфера».
Что означает слово «биосфера»?
Термин «биосфера» включает в себя два древнегреческих слова – βιος («жизнь») и σφαῖρα, что переводится как «шар», «сфера». Само понятие было предложено в 1875 году австрийским геологом Эдуардом Зюссом, однако его концепция появилась немного раньше, в начале XIX столетия, благодаря французскому ученому Жану Батисту Ламарку, который первым предпринял попытку создать теорию эволюции животного мира. Полноценное и окончательное учение о биосфере было озвучено в первой половине XX века Владимиром Вернадским, доказавшим, что живые организмы являются определяющими в жизненной силе Земли.
Что такое биосфера Земли?
Биосфера Земли представляет собой оболочку нашей планеты, населенную живыми организмами. Она охватывает не только земную поверхность, но и верхнюю часть литосферы (до 7,5 км вглубь земли), а также нижнюю часть атмосферы (от 15 до 20 км) и все водные пространства, в том числе дно мирового океана.
Ее формирование началось примерно 3,5 миллиарда лет назад, когда в океанах начали появляться первые живые существа – простейшие и одноклеточные водоросли.
Из чего состоит биосфера?
Ученые разделяют биосферу на 7 составляющих, среди которых главная роль отводится живым существам. Хотя их общая масса в земной оболочке составляет меньше одной миллионной, они считаются ведущей геохимической силой планеты и не просто ее населяют, но и преобразуют. На сегодняшний день на Земле известно более 3 миллионов разновидностей животных, растений, бактерий, грибов. Человек также входит в состав биосферы и оказывает непосредственное влияние на многие природные процессы.
Второй важной частью биосферы является биогенное вещество, т. е. осадочные породы, которые возникают в результате деятельности живых организмов. К их числу относятся ракушки, известняковые отложения, торф, окаменелости, ископаемый уголь и многое другое.
Кроме этого, в состав биосферы входит косное вещество (продукты, образуемые без участия живых организмов), биокосное вещество, создаваемое организмами и процессами косного вещества, а также рассеянные атомы, химические вещества космического происхождения и вещества, которые находятся в радиоактивном распаде.
Как происходит круговорот веществ в биосфере?
Как известно, живые организмы имеют определенный срок жизни, однако благодаря постоянному круговороту веществ биосфера сохраняет свою устойчивость на протяжении миллиардов лет. Восполнение природных ресурсов на Земле осуществляется по двум круговоротам – геологическому (большому) и биогеохимическому (малому). В первом случае процесс начинается с горных пород, которые под воздействием различных факторов преобразуются в осадочные породы (преимущественно в песок и глину). Те, в свою очередь, попадая в новые термодинамические условия, приобретают характер осадочных горных пород, а затем превращаются в магму, которая при поднятии на поверхность вновь преобразуется в горные породы.
К большому также относится круговорот воды в природе, которая испаряется из водоемов, попадает в атмосферу, а затем вновь возвращается в океаны в виде осадков. В основе малого, или биогеохимического, круговорота лежит фотосинтез. К примеру, круговорот углерода осуществляется путем его высвобождения при дыхательной активности живых существ, растений, грибов и последующего восполнения посредством соединения с живыми клетками.
Похожим способом происходит круговорот азота, фосфора и других химических веществ, отвечающих за жизнедеятельность всего на Земле.
Чем экосистема похожа на биосферу?
Биосфера – это, по сути, глобальная экосистема нашей планеты, поэтому многие ее основные черты схожи с признаками локальных экосистем. Главное сходство заключается в том, что и в биосфере, и в отдельной экосистеме присутствует жизнь.
Кроме этого, и там, и там может существовать общая среда обитания (болото, лес, пустыня и другие), система связей, а также в обоих случаях происходит обмен веществ и энергии.