Здравствуйте! С вами Андрей, преподаватель биологии и автор канала «Биосфера».
Мы разобрали экосистемы — леса, озера, луга. Но есть экосистема, которая включает в себя все остальные. Это биосфера — живая оболочка нашей планеты, область существования всего живого.
От дна океана до верхних слоёв атмосферы — везде, где есть жизнь, простирается биосфера. Сегодня разберём, где проходят её границы, из каких частей она состоит и какую роль играют живые организмы в жизни Земли.
Поехали!
---
Часть 1. Кто создал учение о биосфере?
Термин «биосфера» впервые использовал австрийский геолог Эдуард Зюсс (конец XIX века). Но создателем целостного учения о биосфере является русский учёный Владимир Иванович Вернадский (1863-1945).
Именно Вернадский доказал, что живые организмы — не случайные «пассажиры» на планете, а мощнейшая геологическая сила, которая преобразует земную кору, атмосферу и гидросферу.
Основные идеи Вернадского:
· Живое вещество (совокупность всех организмов) непрерывно связано с неживым веществом (горными породами, водой, газом).
· Биосфера — это не просто «место, где живут организмы», а единая система, в которой живые и неживые компоненты тесно взаимодействуют.
· Деятельность человека становится главным фактором эволюции биосферы (понятие ноосферы — сферы разума).
---
Часть 2. Что такое биосфера?
Биосфера — это оболочка Земли, заселённая живыми организмами и преобразованная ими.
Границы биосферы определяются там, где может существовать жизнь.
Верхняя граница биосферы (атмосфера): примерно 20-25 км над поверхностью Земли. Выше — озоновый слой, который защищает от жёсткого ультрафиолета. Там жизнь невозможна, так как ультрафиолет убивает всё живое. Споры бактерий и грибов поднимаются до 20 км.
Нижняя граница биосферы (литосфера): 3-7 км вглубь земной коры (под континентами) и до 10 км под океаном. Глубже очень высокая температура и давление. В глубоких скважинах и в подводных горячих источниках (черные курильщики) найдены бактерии, которые живут при температуре +100-120°С. Это и есть нижняя граница жизни.
Гидросфера (океаны, моря, озёра, реки): заселена практически полностью — от поверхности до дна (до 11 км в Марианской впадине). Даже в ледяных водах Антарктиды есть жизнь.
---
Часть 3. Состав биосферы
Вернадский выделял несколько компонентов биосферы.
Живое вещество — это совокупность всех живых организмов на планете (растения, животные, бактерии, грибы). Масса живого вещества относительно невелика (примерно одна миллиардная массы Земли), но его роль огромна.
Биогенное вещество — это вещество, созданное живыми организмами в результате их жизнедеятельности. Примеры: каменный уголь (образован древними папоротниками и хвощами), нефть (образована планктоном), известняки (из раковин моллюсков и скелетов кораллов), торф (из сфагновых мхов).
Косное вещество — это вещество, созданное без участия живых организмов. Примеры: горные породы (базальт, гранит), вулканическая лава, песок, глина.
Биокосное вещество — это вещество, созданное живыми и неживыми процессами одновременно. Примеры: почва (минеральная часть + перегной + бактерии), вода океана (вода + растворённые соли + растворённый кислород, созданный водорослями), кора выветривания.
---
Часть 4. Функции живого вещества в биосфере
Это один из самых важных вопросов для ОГЭ. Запомните эти функции!
Газовая функция — живые организмы постоянно обмениваются газами с окружающей средой. Растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород (фотосинтез). Животные, грибы, бактерии поглощают кислород и выделяют углекислый газ (дыхание). Бактерии выделяют азот, сероводород, метан. Газовый состав атмосферы — результат работы живого вещества.
Концентрационная функция — живые организмы накапливают в своих телах химические элементы, рассеянные в природе. Вода океана содержит рассеянный йод, а водоросли накапливают его в своих тканях. Известняки образованы из раковин, которые накапливали кальций. Кремний накапливается в диатомовых водорослях и в хвощах. Железо накапливается бактериями.
Окислительно-восстановительная функция — живые организмы ускоряют химические реакции, превращая одни элементы в другие. Бактерии окисляют серу и железо. Почвенные бактерии превращают аммиак в нитраты (доступные растениям) и обратно.
Биогеохимическая функция — круговорот веществ в природе. Атомы углерода, водорода, кислорода, азота, фосфора проходят через тела организмов: из воздуха → в растение → в животное → в бактерии → обратно в воздух или почву.
---
Часть 5. Круговорот веществ в биосфере
Главные круговороты (нужно знать для ОГЭ):
Круговорот углерода: Углекислый газ (CO₂) в атмосфере → растения поглощают его при фотосинтезе → образуют органические вещества (глюкозу, целлюлозу, жиры) → животные съедают растения → при дыхании животные и растения выделяют CO₂ обратно → при сжигании топлива и при разложении органики бактериями CO₂ тоже выделяется. Замкнутый круг.
Круговорот азота: Азот из воздуха (N₂) → азотфиксирующие бактерии (клубеньковые на корнях бобовых, свободноживущие) превращают его в аммиак (NH₃) и нитраты (NO₃⁻) → растения поглощают нитраты и строят белки → животные съедают растения → при разложении мёртвых организмов бактерии выделяют аммиак → другие бактерии превращают аммиак обратно в азот, который уходит в атмосферу.
Круговорот воды: Испарение с поверхности океана → облака → осадки (дождь, снег) → вода попадает в реки, озёра, почву → стекает обратно в океан (или снова испаряется).
---
Часть 6. Эволюция биосферы
Биосфера не была всегда такой, как сейчас. Она развивалась вместе с жизнью.
Этапы развития биосферы:
Появление жизни (около 3,5 млрд лет назад) — первые бактерии, бескислородная атмосфера (состояла из метана, аммиака, углекислого газа). Кислорода не было.
Появление фотосинтеза (около 2,5 млрд лет назад) — цианобактерии (сине-зелёные водоросли) начали выделять кислород.
Кислородная катастрофа (около 2,4 млрд лет назад) — накопление кислорода в атмосфере привело к гибели многих анаэробных организмов (которым кислород вреден). Но зато открылась дорога для развития более сложных форм жизни.
Появление многоклеточных (около 600 млн лет назад) — кембрийский взрыв (внезапное появление множества групп животных).
Выход жизни на сушу (около 400 млн лет назад) — первые растения (псилофиты), затем животные.
Современное состояние — появление человека, который стал мощным фактором изменения биосферы.
---
Часть 7. Ноосфера — сфера разума
Ноосфера — это высшая стадия развития биосферы, связанная с возникновением и развитием человечества, когда разумная деятельность человека становится главным фактором развития.
Понятие ввёл Владимир Вернадский. Человек не просто часть биосферы, а сила, способная её преобразовывать. Но это палка о двух концах: мы можем как создавать (сажать леса, очищать воду, лечить болезни), так и разрушать (вырубать леса, загрязнять океан, уничтожать виды, изменять климат).
Переход в ноосферу означает, что человечество возьмёт на себя ответственность за сохранение биосферы и будет действовать разумно, на благо всей планеты.
---
🗺 Финальная шпаргалка (сохраняй!)
Биосфера — живая оболочка Земли.
Границы:
· Верхняя: 20-25 км (озоновый слой)
· Нижняя: 3-7 км в литосфере, дно океана (11 км)
Состав биосферы (по Вернадскому):
· Живое вещество (все организмы)
· Биогенное вещество (каменный уголь, нефть, известняки)
· Косное вещество (базальт, гранит, песок)
· Биокосное вещество (почва, вода океана)
Функции живого вещества:
· Газовая (кислород, углекислый газ)
· Концентрационная (накопление элементов)
· Окислительно-восстановительная (химические реакции)
· Биогеохимическая (круговорот веществ)
Ноосфера — сфера разума, высшая стадия развития биосферы.
#огэбиология #биосфера #вернадский #круговоротвеществ #ноосфера #функцииживого #экология #подготовкакоги #биосфера