Lahat tayo ay bahagi ng isang buhay na shell - ang biosphere. Ito ay isang natatanging ecosystem hindi lamang ng ating planeta, ngunit ng kalawakan sa kabuuan. Siyempre, kinumpirma ng mga kamakailang pag-aaral na ang mga organiko ay natagpuan sa Mars at sa iba't ibang mga asteroid, ngunit ang iba't ibang mga anyo ng buhay ay natatangi sa Earth. Kung handa ka nang palawakin nang kaunti ang iyong mga abot-tanaw at lumampas sa kurikulum ng paaralan, oras na para pag-usapan nang mas detalyado ang tungkol sa mga katangian ng biosphere, istraktura at mga pangunahing tungkulin nito.
Ang konsepto ng biosphere at ang kakanyahan nito
Ang biosphere ay isang conditional shell ng Earth na pinaninirahan ng mga buhay na organismo. Bakit may kondisyon? Ang katotohanan ay ang iba pang mga shell ng planeta (terrestrial, tubig at hangin) ay naka-frame sa planeta na may tuluy-tuloy na layer. Una ay ang earth at oceanic crust (lithosphere), pagkatapos ay ang hydrosphere (pinagkakaisa nito ang lahat ng anyong tubig), pagkatapos - ang atmospera(ang air envelope ay maayos na dumadaan sa outer space). Mahirap isipin ang biosphere bilang isang partikular na layer, dahil ang mga nabubuhay na organismo ay pantay na ipinamamahagi sa buong ibabaw ng Earth at maaaring mabuhay sa lahat ng tatlong elemento.
Ang mahahalagang katangian ng biosphere ay bumalik sa sinaunang panahon, ngunit ito pa rin ang "pinakabatang" shell ng ating planeta. Ang buhay sa Earth ay nagmula kamakailan lamang, 3.8 bilyong taon na ang nakalilipas, na, kung ihahambing sa edad ng planeta, ay isang maliit na bagay lamang. Mayroong dalawang konsepto ng biosphere:
- Ang una ay tumutukoy sa shell bilang kabuuan ng lahat ng organikong bagay sa planeta. Ito ang nagsilbing batayan para sa termino, na ginagamit hanggang ngayon.
- Ang pangalawang konsepto ay iminungkahi ni V. I. Vernadsky, naniniwala siyang ang biosphere ay isang hindi mapaghihiwalay na pagkakaisa at interaksyon ng animate at inanimate na kalikasan, sa malawak na kahulugan ng mga kahulugang ito.
Gayunpaman, ang mga pangunahing katangian ng biosphere ay tiyak na tinutukoy ng organikong bahagi nito. Pagkatapos ng lahat, ito ang pangunahing pagkakaiba nito mula sa iba pang mga shell ng Earth.
Ang doktrina ng biosphere at ang pinagmulan ng termino
Ang konsepto ng isang buhay na shell ay iminungkahi noong ika-19 na siglo. Si Jean-Baptiste Lamarck ay nagbigay ng maikling paglalarawan ng biosphere, habang ang opisyal na pangalan ay hindi pa umiiral. Noong 1875, unang nabuo ng Austrian paleontologist at geologist na si Eduard Suess ang terminong "biosphere", na ginagamit pa rin hanggang ngayon.
Ang pilosopo ng Sobyet at biogeochemist na si V. I. Vernadsky ay gumawa ng malaking kontribusyon sa pag-aaral ng lahat ng buhay sa Earth, naging tanyag siya salamat sa paglikha ng isang holistic na doktrina ng biosphere. ATsa kanyang mga sinulat, kumikilos ang mga buhay na organismo bilang isang makapangyarihang puwersa na patuloy na nakikilahok sa pagbabago ng planetang Earth.
Mga limitasyon ng mga buhay na organismo
Ang pangkalahatang paglalarawan ng biosphere ay nagsisimula sa paglalarawan ng mga hangganan kung saan maaaring mabuhay ang mga buhay na organismo. Ang ilan sa kanila ay medyo matiyaga, at kayang tiisin kahit na ang pinaka kritikal na mga kondisyon.
Mga hangganan ng biosphere:
- Itaas na hangganan. Ito ay tinutukoy ng atmospera, at partikular na ang ozone layer ng Earth, ito ay mga 15-20 kilometro. Ang mas malapit sa ekwador, mas malakas ang proteksiyon na screen ng planeta. Sa itaas ng ozone layer, ang buhay ay imposible lamang, dahil ang ultraviolet radiation ay hindi tugma sa mahahalagang aktibidad ng mga selula ng organismo. Bilang karagdagan, ang dami ng oxygen ay nababawasan nang malaki sa taas, at nakakasama rin ito sa mga buhay na nilalang.
- Lower bound. Natukoy ng lithosphere, ang maximum na posibleng lalim ay hindi lalampas sa 3.5 - 7.5 kilometro. Ang lahat ay nakasalalay sa kritikal na pagtaas ng temperatura kung saan nangyayari ang denaturation ng mga istruktura ng protina. Gayunpaman, karamihan sa mga buhay na organismo ay puro sa lalim na ilang metro lamang, ito ang root system ng mga halaman, fungi, microorganism, insekto at hayop na naninirahan sa mga butas.
- Mga hangganan sa hydrosphere. Ang mga nabubuhay na organismo ay maaaring umiral sa ganap na anumang bahagi ng karagatan: mula sa ibabaw ng tubig (plankton, algae) hanggang sa ilalim ng mga deep-sea trenches. Halimbawa, napatunayan ng mga siyentipiko na may buhay kahit sa Mariana Trench sa lalim na 11 kilometro.
Live shell structure
Kabilang ang mga pangunahing katangian ng biosphereistraktura nito. Binili ni Vernadsky ang ilang uri ng mga sangkap na bumubuo sa buhay na shell. Bukod dito, maaari silang magkaroon ng parehong organic at inorganic na pinagmulan:
- Nabubuhay na sangkap. Kabilang dito ang lahat ng bagay na may cellular na istraktura. Gayunpaman, ang masa ng buhay na bagay sa istraktura ng biosphere ay maliit at katumbas ng literal na isang milyon ng buong shell. Ang katangian ng buhay na bagay ng biosphere ay ito ang pinakamahalagang bahagi ng ating planeta. Pagkatapos ng lahat, ang mga buhay na organismo ang patuloy na nakakaimpluwensya sa hitsura ng Earth, na nagbabago sa istraktura ng ibabaw nito.
- Biogenic substance. Ito ay mga istruktura na nilikha at pinoproseso ng mga buhay na organismo. Nakapagtataka, sa milyun-milyong taon, ang mga nabubuhay na nilalang ay dumaan sa mga sistema ng kanilang mga organo halos sa buong karagatan ng mundo, isang malaking halaga ng mga gas sa atmospera at isang malaking masa ng mga mineral. Ang mga prosesong ito ay gumagawa ng mga mineral na organikong pinagmulan, gaya ng langis, carbonate na bato at karbon.
- Inert substance. Ito ay mga produkto ng walang buhay na kalikasan, na nabuo nang walang direktang pakikilahok ng mga nabubuhay na organismo. Kabilang dito ang mga bato, mineral at ang inorganic na bahagi ng lupa.
- Bio-inert substance. Naaalala natin na ang mga buhay na organismo ay patuloy na nakakaapekto sa planeta. Bilang isang resulta, ang mga sangkap ay nabuo na mga produkto ng pagkabulok at pagkasira ng mga hindi gumagalaw na istruktura. Kasama sa grupong ito ang lupa, weathering crust, at sedimentary rock na organic ang pinagmulan.
- Gayundin, ang istruktura ng biosphere ay maaaring magsama ng mga substance na nasaestado ng radioactive decay.
- Ang mga atom ay isang hiwalay na pangkat, na patuloy na nalilikha sa proseso ng ionization sa ilalim ng impluwensya ng cosmic radiation.
- Kamakailan, isinama ang mga substance ng extraterrestrial (cosmic) sa istruktura ng biosphere.
May buhay na bagay sa ibang mga shell ng Earth
Kung tatalakayin natin nang detalyado ang mga katangian at komposisyon ng biosphere, kung gayon hindi maaaring isaalang-alang ang mga tampok ng mahahalagang aktibidad ng mga buhay na organismo sa iba pang mga shell ng planeta:
Aerosphere. Ang mga buhay na organismo ay hindi maaaring masuspinde sa mga layer ng atmospera, ang mga microscopic na patak ng tubig ay nagsisilbing substrate para sa buhay ng mga aerobiont, at ang aktibidad ng solar at aerosol ay nagsisilbing mapagkukunan ng hindi mauubos na enerhiya. Ang mga organismong naninirahan sa atmospera ay nahahati sa tatlong pangkat. Trobobionts - ay aktibo sa kalawakan mula sa tuktok ng mga puno hanggang sa cumulus na ulap. Ang mga Altobionts ay mga organismo na maaaring mabuhay sa manipis na hangin. Parabionts - aksidenteng nahulog sa pinakamataas na layer ng atmospera. Sa altitude na ito, nawawalan sila ng kakayahang magparami, at makabuluhang nabawasan ang kanilang ikot ng buhay
Geobiosphere. Ang crust ng Earth ay nagsisilbing substrate at tirahan para sa mga geobionts. Kasama rin sa shell na ito ang ilang antas kung saan nabubuhay ang mga partikular na anyo ng buhay. Ang mga terrabionts ay mga organismo na direktang naninirahan sa ibabaw ng lupa. Sa turn, ang terrabiosphere ay nahahati sa ilang higit pang mga shell: ang phytosphere (ang zone mula sa tuktok ng mga puno hanggangibabaw ng daigdig) at ang ipedosphere (soil layer at weathering crust). Aeolian zone - mga lugar na may mataas na altitude, kung saan imposible ang buhay kahit na para sa mas mataas na mga halaman. Ang mga Eolobionts ay karaniwang mga kinatawan ng zone na ito. Lithobiosphere - malalim na mga layer ng crust ng lupa. Ang zone na ito ay nahahati sa hypoterrabiosphere (isang lugar kung saan maaaring mabuhay ang aerobic (nangangailangan ng oxygen) na mga anyo ng buhay) at ang tellurobiosphere (tanging anaerobic (walang oxygen) na mga organismo ang mabubuhay dito). Bilang karagdagan, ang mga lithobionts ay matatagpuan sa lithobiosphere, na nabubuhay sa tubig sa lupa at mga butas ng bato
Hydrobiosphere. Sakop ng lugar na ito ang lahat ng anyong tubig (maliban sa tubig sa lupa at kahalumigmigan sa atmospera) ng ating planeta, kabilang ang mga glacier. Ang mga naninirahan sa mga dagat at karagatan ay tinatawag na hydrobionts, na nahahati naman sa: Aquabionts - mga naninirahan sa continental waters. Ang mga Marinobionts ay mga buhay na organismo ng mga dagat at karagatan. Tatlong antas ng buhay ang nakikilala sa column ng tubig, depende sa dami ng sikat ng araw na tumagos sa loob: Ang photosphere ay ang pinaka-iluminado na zone. Ang disphotosphere ay palaging ang twilight na rehiyon ng karagatan (hindi hihigit sa 1% ng insolation). Aphotosphere - isang zone ng ganap na kadiliman
Mula sa tundra hanggang sa mga tropikal na kagubatan. Pag-uuri ng mga biome ng planeta
Ang mga katangian ng biosphere ay hindi mapaghihiwalay na nauugnay sa konsepto ng biome. Ang terminong ito ay tumutukoy sa malalaking biological system na mayroong isang tiyak na nangingibabaw na uri ng vegetation o mga partikular na katangian ng landscape. Mayroong siyam sa kabuuan. Nasa ibaba ang isang maikling paglalarawan ng pangunahingbiomes biosphere:
- Tundra. Isang malawak na walang puno na kalawakan na sumasakop sa hilagang bahagi ng Eurasia at North America. Ang mga halaman ng zone na ito ay hindi mayaman, pangunahin ang mga lichen, pana-panahong damo at lumot. Ang fauna ay mas magkakaibang, lalo na sa mga maiinit na buwan ng taon, kapag ang panahon ng paglipat ng maraming uri ng mga ibon at hayop ay nagsisimula.
- Taiga. Ang pangunahing uri ng mga halaman sa lugar na ito ay mga koniperong kagubatan. Ang biome ay sumasakop sa humigit-kumulang 11% ng buong lupain. Sa kabila ng malupit na lagay ng panahon, ang taiga ay may lubhang magkakaibang flora at fauna.
- Decidated na kagubatan. matatagpuan sa temperate zone. Ang seasonality ng klima at sapat na dami ng moisture ay nagpapahintulot sa pagbuo ng isang tiyak na uri ng mga halaman sa biome na ito. Ang mga ito ay pangunahing mga species ng puno na may malawak na dahon. Bilang karagdagan, ang mga kagubatan na ito ay tahanan ng maraming mammal, ibon at fungi, hindi pa banggitin ang mga insekto at mikroorganismo.
- Steppes. Ang biome na ito ay kinakatawan ng Asian steppes at ang mga klasikong prairies ng North America. Kadalasan, ang mga ito ay walang puno na mga bukas na espasyo, dahil nakakaapekto ang isang makabuluhang kakulangan sa kahalumigmigan. Ngunit ang mundo ng hayop ay magkakaiba pa rin.
- Mediterranean zone. Ang lugar sa paligid ng dagat na may parehong pangalan ay nailalarawan sa pamamagitan ng mainit at medyo tuyo na tag-araw at napaka komportable na malamig na taglamig. Ang karaniwang mga halaman ay kinakatawan ng mga matigas na dahon na kagubatan, matitinik na palumpong at mga damo.
- Mga Disyerto. Sa kasamaang palad, higit sa 30% ng lupain ay inookupahan ng mga lugar na hindi talaga kanais-nais para sa tirahan ng mga nabubuhay na organismo. Matatagpuan ang mga disyerto sa kahabaansa buong Africa at Australia, sa South America, gayundin sa South, Southwest at sa Center of Eurasia. Ang flora at fauna ng mga rehiyong ito ay medyo kakaunti.
- Savannas. Ang biome na ito ay isang bukas na espasyo na ganap na natatakpan ng mga damo at nag-iisang puno. Sa kabila ng katotohanan na ang mga ito ay medyo mahihirap na lupa, ang fauna ng zone na ito ay kapansin-pansin sa pagkakaiba-iba nito. Ang mga Savannah ay katangian ng Africa, South America, at Australia.
- Mabungang (tropikal) na kakahuyan. Ang zone na ito ay nakikilala sa pamamagitan ng mga kakaibang anyo ng matinik na mga palumpong at mga siglong gulang na puno - mga baobab. Dahil sa hindi pantay na distribusyon ng pag-ulan, ang mga halaman ng biome na ito ay medyo kalat. Matatagpuan ang mga tropikal na kakahuyan sa Southwest Asia at Africa.
Mga tropikal na kagubatan. Ito ang pinakamabasang lugar ng ating planeta. Ang mga halaman ng biome na ito ay kapansin-pansin sa laki at pagkakaiba-iba nito. Ang mga malawak na dahon na rainforest ay matatagpuan sa mga basin ng malalaking ilog na umaagos, tulad ng Amazon, Orinoco, Niger, Zambezi, Congo. Saklaw din nila ang mga peninsula at archipelagos ng Southeast Asia
Mga pangunahing pag-andar ng isang live na shell sa kalikasan
Panahon na para isaalang-alang ang mga pangunahing tungkulin ng biosphere at ang mga katangian nito:
- Enerhiya. Ang function na ito ay isinasagawa ng mga halaman na nakikilahok sa proseso ng photosynthesis. Sa pamamagitan ng pag-iipon ng solar energy, ibinabahagi nila ito sa pagitan ng iba pang bahagi ng buhay na shell, o naiipon ito sa mga patay na organikong particle. Ganito ang hitsura ng mga nasusunog na mineral (karbon, pit, langis).
- Gas. Ang mga buhay na organismo ay kasangkot sa patuloy na palitan ng gas.
- Konsentrasyon. Ang ilang mga anyo ng buhay ay may kakayahang piliing makaipon ng mga biogenic na elemento mula sa panlabas na kapaligiran. Sa dakong huli, maaari silang magsilbi bilang pinagmumulan ng mga sangkap na ito.
- Mapangwasak. Ang mga buhay na organismo ay patuloy na nakakaapekto sa kapaligiran, nabubulok at pinoproseso ang ibabaw nito. Ganito nabuo ang inert at bio-inert matter.
- Pagbubuo ng kapaligiran. Ang biosphere ay nagpapanatili ng balanse ng paborable at hindi kanais-nais na mga kondisyon sa kapaligiran, na kinakailangan para sa buong buhay ng mga organismo.
Mga katangian ng biosphere
Dahil ang buhay na shell ay isang napakakomplikadong sistema, ang mga katangian ng biosphere ay hindi magagawa kung wala ang mga pangunahing katangian na tumutukoy sa pagiging tiyak nito:
- Sentralisasyon. Ang lahat ng mga proseso sa buhay na shell ay puro sa paligid ng mga buhay na organismo, sila ay sumasakop sa isang sentral na lugar sa doktrina ng biosphere.
- Pagiging bukas. Maaari lang umiral ang biosphere dahil sa enerhiya mula sa labas, sa kasong ito ito ay solar activity.
- Pagsasaayos sa sarili. Ang biosphere ay isang "holistic na organismo", na, tulad ng isang buhay na nilalang, ay may kakayahang mag-homeostasis.
- Iba-iba. Napakaraming hayop, halaman, mikroorganismo at fungi ang nabubuhay sa mundo.
- Pagtitiyak ng sirkulasyon ng mga sangkap. Ito ay dahil sa mga buhay na organismo na ang photosynthesis at ang sirkulasyon ng mga sangkap ay isinasagawa. Sa mga katangian ng biosphere, ang dalawang prosesong ito ay sumasakop sa isa sa mga pangunahing lugar.
Ebolusyon at kasaysayanpagbuo ng buhay na shell ng Earth
Kung ilalarawan natin ang biosphere mula sa pananaw ng ebolusyon, masasabi nating ito ang tanging shell na patuloy na umuunlad at umuunlad. Ito ay tungkol sa buhay na bagay, ito ang patuloy na umuunlad. Ang di-organikong bahagi ng buhay na shell ay walang kakayahang umunlad. Kung pinag-uusapan natin ang tungkol sa mga katangian ng biosphere sa hinaharap, kung gayon ang lahat ay medyo mas kumplikado. Ang shell ay nagiging mas hindi matatag, at napakahirap hulaan ang mga karagdagang pag-unlad.
Artipisyal na biosphere
Ang isang tao ay hindi maaaring umiral sa labas ng isang buhay na shell, napakahirap paramihin ang lahat ng maibibigay nito sa atin. Ang mga katangian ng biosphere ay natatangi na ang sangkatauhan ay hindi pa rin ganap na muling likhain ang mga kondisyon nito sa isang artipisyal na kapaligiran. Gayunpaman, hindi tumitigil ang agham at, marahil, sa hinaharap, makakamit ng mga siyentipiko ang ilang tagumpay sa direksyong ito.
