Min sons frågor överraskar mig ibland... Igår frågade han plötsligt om vad biosfären är. Jag var till och med förvirrad och visste inte hur jag skulle svara. Detta är fallet när du verkar förstå vad det handlar om, men du kan inte säga det tydligt. Jag var tvungen att sätta mig vid datorn och ta reda på allt om detta jordskal.

Vilka skal har jorden?

Vår planet är komplex, även om detta på något sätt glöms bort i vardagen. Vi andas, dricker, äter och utför våra dagliga aktiviteter utan att tänka. Det vill säga, vi interagerar ständigt med planeten och dess skal:

gasformig (atmosfär);
fast (litosfär);
vätska (hydrosfär).

Vad är biosfären

Jordens fjärde skal kallas biosfären, eller "levande skal". Den består av två komponenter: levande och icke-levande. Alla levande organismer på planeten utgör biosfärens levande materia, som fångar upp delar av de andra tre skalen. Levande organismer är trots allt vanliga i luft, vatten, mark och sediment. Vi kan säga att där livet tar slut, slutar biosfären.

Skillnaden mellan biosfären och andra skal

Den största skillnaden är levande materia, dess enorma mångfald, förmåga till självreglering, reproduktion och restaurering.

Detta sker tack vare följande funktioner:

den konstanta cirkulationen av ämnen, som regleras av levande organismer;
denna sfärs öppenhet för kosmiska energier och solens energi;
levande varelsers förmåga att omvandla solenergi till andra typer av energi;
upprätthålla balans i biosfären genom arternas mångfald av levande organismer och deras relationer.

Enkelt uttryckt, levande varelser själva tar hand om att skapa förutsättningar för sitt liv på planeten. Det är deras förtjänst att vatten och luft har den sammansättning som är nödvändig för livet; de bildar jord och mineraler genom interaktioner med varandra och icke-levande materia.

Människan är också en del av biosfären. Han ingriper aktivt i alla processer som sker i den och använder resultatet av levande organismers "arbete" för sina egna behov, vilket ofta skadar naturen och därför biosfären.

Vad är biosfären och hur skiljer den sig från andra skikt på jorden?

biosfärens naturliga skydd

Jorden har 6 skal: atmosfär, hydrosfär, biosfär, litosfär, pyrosfär och centrosfär.

Atmosfären är jordens yttre gasformiga skal. Dess nedre gräns går längs litosfären och hydrosfären, och dess övre gräns på en höjd av 1000 km. Atmosfären är uppdelad i troposfären (rörligt skikt), stratosfären (skiktet ovanför troposfären) och jonosfären (övre skiktet). Medelhöjden på troposfären är 10 km. Dess massa utgör 75 % av atmosfärens totala massa. Luften i troposfären rör sig i både horisontell och vertikal riktning. Stratosfären reser sig 80 km över troposfären. Dess luft, som rör sig endast i horisontell riktning, bildar lager. Ännu högre sträcker sig jonosfären, som fick sitt namn på grund av det faktum att dess luft ständigt joniseras under påverkan av ultravioletta och kosmiska strålar.

Hydrosfären upptar 71 % av jordens yta. Dess genomsnittliga salthalt är 35 g/l. Temperaturen på havsytan är från 3 till 32 °C, densiteten är cirka 1. Solljus tränger in till ett djup av 200 m, och ultravioletta strålar tränger in till ett djup av 800 m.

Biosfären, eller livets sfär, smälter samman med atmosfären, hydrosfären och litosfären. Dess övre gräns når de övre skikten av troposfären, den nedre gränsen går längs botten av havsbassängerna. Biosfären är uppdelad i växtsfären (över 500 000 arter) och sfären djur (över 1 000 000 arter).

Litosfären är jordens steniga skal med en tjocklek på 40 till 100 km. Det inkluderar kontinenter, öar och havens botten. Genomsnittlig höjd på kontinenterna över havet: Antarktis - 2200 m, Asien - 960 m, Afrika - 750 m, Nordamerika - 720 m, Sydamerika - 590 m, Europa - 340 m, Australien - 340 m .

Under litosfären finns pyrosfären - jordens eldiga skal. Dess temperatur ökar med cirka 1°C för varje 33 m djup. På grund av höga temperaturer och högt tryck är stenar på betydande djup sannolikt i smält tillstånd.

Centosfären, eller jordens kärna, ligger på ett djup av inte 1800 km. Enligt de flesta forskare består den av järn och nickel. Trycket här når 300 000 000 000 Pa (3 000 000 atmosfärer), temperaturen är flera tusen grader Tillståndet för kärnan är fortfarande okänd.

Jordens eldsfär fortsätter att svalna. Det hårda skalet tjocknar, det eldiga skalet tjocknar. En gång ledde detta till bildandet av solida stenblock - kontinenter. Men inflytandet från den eldiga sfären på planeten Jordens liv är fortfarande mycket stort. Kontinenternas och havens konturer, klimatet och atmosfärens sammansättning förändrades upprepade gånger.

Exogena och endogena processer förändrar kontinuerligt den fasta ytan på vår planet, vilket i sin tur aktivt påverkar jordens biosfär.

I biosfären sker alla processer under direkt påverkan av levande organismer. Biosfären ligger i korsningen mellan litosfären, hydrosfären och atmosfären, från 11 km djupt in i jorden till 33 km över jorden. Levande organismer, som inkluderar alla kända kemiska element, omvandlar energi under sina livsprocesser. Allt levande är indelat i fem riken: bakterier, alger, svampar, växter och djur.

Modern vetenskap tror att det för ungefär 1 miljard år sedan skedde en uppdelning av levande varelser i växt- och djurriket. Skillnaderna mellan dem kan delas in i tre grupper: 1) beroende på cellers struktur och deras förmåga att växa; 2) enligt näringsmetoden; 3) beroende på förmågan att röra sig. Djurceller har centrioler, men ingen klorofyll eller cellvägg som hindrar dem från att ändra form. De flesta växter får de ämnen som är nödvändiga för livet som ett resultat av absorptionen av mineralföreningar. Djur livnär sig på färdiga organiska föreningar som växter skapar genom fotosyntesen. Klassificeringen av växter och djur är byggd i enlighet med deras särdrag. Arten erkändes som den huvudsakliga strukturella enheten, och högre nivåer bestod successivt av släktet, ordningen och klassen.

På jorden finns det 500 tusen arter av växter och 1,5 miljoner arter av djur, inklusive 70 tusen ryggradsdjur, cirka 16 tusen fåglar, 12 540 arter av däggdjur. En sådan systematisering av olika livsformer skapade förutsättningarna för studiet av levande materia som helhet, vilket först utfördes av den framstående ryske vetenskapsmannen Vladimir Ivanovich Vernadsky i hans doktrin om biosfären. De viktigaste slutsatserna av Vernadskys doktrin om biosfären går ner till följande:

1. Integritetsprincipen säger att biosfären och livet existerar som en helhet. Livet är en nödvändig och naturlig del av en harmonisk kosmisk mekanism.
2. Principen om biosfärens harmoni ligger i dess organisation, harmoni och den oupplösliga kopplingen mellan levande och icke-levande komponenter i den.
3. Principen om betydelsen av levande varelsers roll i jordens evolution säger att det på jordens yta inte finns någon kemisk kraft som är mer konstant verksam och mer kraftfull i sina slutliga konsekvenser än organismer som helhet. Jordens utseende som en himlakropp formas faktiskt av livet.
4. Biosfärens huvudsakliga roll är att omvandla solenergi till effektiv energi på jorden. Kosmisk energi orsakar utvecklingen av liv, vilket uppnås genom reproduktion.
5. Tröghetsregeln är spridningen av liv över jordens yta på grund av manifestationen av dess geokemiska energi. Små organismer förökar sig mycket snabbare än stora.
6. Sparsamhetslagen vid användning av enkla kemiska kroppar av levande materia säger att när ett grundämne väl kommer in i kroppen går det igenom en lång rad tillstånd och samtidigt introducerar kroppen endast den nödvändiga mängden grundämnen.
7. Livsgränserna bestäms av de fysikaliska och kemiska egenskaperna hos föreningarna som bygger kroppen, deras oförstörbarhet under vissa miljöförhållanden. Det maximala livsfältet bestäms av de extrema gränserna för organismers överlevnad. Den övre gränsen för liv bestäms av strålningsenergi, vars närvaro utesluter liv och från vilken ozonskölden skyddar. Den nedre gränsen är förknippad med att nå en hög temperatur. Till exempel är livstemperaturintervallet på 430° (från -250 °C till +180 °C) det begränsande termiska fältet.
8. Livet fångade biosfären gradvis, långsamt anpassade sig, och denna fångst tog inte slut. Livets stabilitetsfält är resultatet av anpassning under tidens gång.

Biosfären, enligt V.I. Vernadsky, är ett organiserat, bestämt skal av jordskorpan som är förknippat med liv. Biosfärens gränser begränsas först av allt av livets existensfält. Biosfären är inte bara ett av jordens befintliga skal, som litosfären, hydrosfären eller atmosfären. Den största skillnaden mellan biosfären är att det är ett organiserat skal. Att vara vid liv betyder att vara organiserad, konstaterade V.I. Vernadsky, och detta är kärnan i konceptet om biosfären som ett organiserat skal av jorden.

Enligt V.I. Vernadsky, biosfärens substans är heterogen i sin fysiska och kemiska sammansättning, nämligen:

- levande materia - en samling levande organismer;
- biogen materia - ett kontinuerligt biogent flöde av atomer från levande materia till biosfärens indirekta materia och tillbaka;
- inert material (atmosfär, gaser, stenar, etc.);
- bioinert material, till exempel jordar, silt, ytvatten, själva biosfären, dvs komplexa naturliga inerta levande strukturer;
- radioaktivt ämne;
- spridda atomer;
- ett ämne av kosmiskt ursprung.

Även om biosfärens gränser är ganska smala, är levande organismer inom dem väldigt ojämnt fördelade. På höga höjder och i djupet av hydrosfären och litosfären är organismer relativt sällsynta. Livet är huvudsakligen koncentrerat på jordens yta, i jorden och i havets ytnära skikt. Den totala massan av levande organismer uppskattas till 2,43 * 1012 ton. Biomassan av organismer som lever på land är 99,2 % representerad av gröna växter och 0,8 % av djur och mikroorganismer. Däremot står växter för 6,3 % i havet, och djur och mikroorganismer står för 93,7 % av den totala biomassan. Livet är främst inriktat på land. Havets totala biomassa är bara 0,03 1012, eller 0,13% av biomassan för alla varelser som lever på jorden. Ett viktigt mönster observeras i fördelningen av levande organismer efter artsammansättning. Av det totala antalet arter är 21 % växter, men deras bidrag till den totala biomassan är 99 %. Bland djuren är 96 % av arterna ryggradslösa djur och endast 4 % ryggradsdjur, varav en tiondel är däggdjur. Massan av levande materia är bara 0,01-0,02% av biosfärens inerta materia, men den spelar en ledande roll i geokemiska processer. Organismer får ämnen och energi som är nödvändiga för ämnesomsättningen från miljön. Begränsade mängder levande materia återskapas, omvandlas och bryts ned. Varje år, tack vare den vitala aktiviteten hos växter och djur, reproduceras cirka 10 % av biomassan. Förutom växter och djur V.I. Vernadsky inkluderar i begreppet "levande materia" mänskligheten, vars inflytande på geokemiska processer skiljer sig från inflytandet från andra levande varelser, för det första i dess intensitet, som ökar med den geologiska tidens gång; för det andra den påverkan som mänskliga aktiviteter har på andra levande varelser.

Livet på jorden beror nu helt på fotosyntes. Genom att fixera solljusets energi i fotosyntesens produkter spelar växter den kosmiska rollen som en energikälla på jorden. Fotosyntes avser omvandlingen av enkla föreningar (vatten, koldioxid och mineralämnen) av gröna växter och fotosyntetiska mikroorganismer med deltagande av ljusenergi och ljusabsorberande pigment (klorofyll, etc.) till komplexa organiska ämnen som är nödvändiga för allas liv. organismer. Varje år bildar växter upp till 100 miljarder ton organiska ämnen och fixar

9 * 1020 J solstrålningsenergi. Samtidigt absorberar växter upp till 170 miljarder ton koldioxid från atmosfären och bryter ner upp till 130 miljarder ton vatten, vilket frigör upp till 115 miljarder ton fritt syre.

Således är alla biotiska komponenter i ett ekosystem indelade i tre huvudgrupper: producenter (gröna växter och organismer som kan använda kemisk energi - kemosyntetika), konsumenter eller konsumenter (kan vara av flera trofiska nivåer) och nedbrytare, eller förstörare (organismer) , omvandling, mineralisering av organiskt material och därigenom stänga det biologiska kretsloppet). Alla levande organismer, på ett eller annat sätt genom att använda varandra, bildar en gigantisk biologisk cykel av biosfären. Denna cykel är inte helt sluten: förutom energitillförseln (solenergi) har den också en uteffekt - en del av det döende organiska materialet, efter nedbrytning av mikroorganismer-mineralisatorer, kan komma in i vattenlösningar och deponeras i form av sediment. bergarter, och den andra delen bildar avlagringar av sådana biogena bergarter som kol, torv, sapropel, etc.

I detta stora biogeokemiska kretslopp av materia och energi urskiljs ett antal mer speciella kretslopp av ämnen - vatten, kol, syre, kväve, svavel, fosfor etc., under vilka utbytet av kemiska element sker mellan levande organismer och det oorganiska miljö. Förekomsten av dessa biogeokemiska cykler bestämmer utseendet på moderna ekosystem, stabiliteten och självregleringen av biosfären som helhet. Därför, oavsett hur komplexa och olika manifestationerna av livet på jorden kan vara, är alla former av liv sammankopplade genom materia- och energicykeln.

I detta avseende kan tre stadier i biosfärens utveckling urskiljas. Det första steget var uppkomsten av den biotiska cykeln, vilket innebar bildandet av biosfären. Det andra steget är komplikationen av livet på planeten, på grund av uppkomsten av flercelliga organismer. Det tredje steget är bildandet av det mänskliga samhället, som genom sin ekonomiska verksamhet har ett ökande inflytande på biosfärens (noosfärens) utveckling. Försök att identifiera huvudstadierna i biosfärens evolution förtjänar uppmärksamhet bara för att de ställer detta problem som en av de viktiga uppgifterna för modern evolutionsteori.

Vad är biosfären och hur skiljer den sig från andra skikt på jorden?

Helheten av alla biogeocenoser (ekosystem) på jorden representerar ett stort ekologiskt system - biosfären. Biogeocenos är biosfärens elementära struktur. Biosfären består av levande och icke-levande komponenter. Helheten av alla levande organismer på vår planet utgör biosfärens levande materia. Huvuddelen av levande organismer är koncentrerade vid gränsen mellan jordens tre geologiska skal: gasformig (atmosfär), flytande (hydrosfär) och fast (litosfär). Icke-levande komponenter inkluderar den del av atmosfären, litosfären och hydrosfären som är förenad genom komplexa processer för migration av ämnen och energi med den levande materia i biosfären. Gränserna för livet på planeten är samtidigt biosfärens gränser. Således är biosfären en del av jordens geologiska skal befolkade av levande organismer.

Termen "biosfär" introducerades 1875 av geologen E. Suess. Skaparen av denna doktrin är den inhemska naturforskaren V.I. Vernadsky. Han visade att biosfären skiljer sig från andra sfärer på jorden genom att inom dess gränser manifesterar sig den geologiska aktiviteten hos alla levande organismer. Levande organismer, som omvandlar solenergi, är en kraftfull kraft som påverkar geologiska processer. En specifik egenskap hos biosfären som ett speciellt skal på jorden är den kontinuerligt förekommande cykeln av ämnen i den, reglerad av levande organismers aktivitet. Eftersom biosfären tar emot energi utifrån – från solen, är det ett öppet system. Det första stadiet av migration av ämnen och energi i biosfären är omvandlingen av solstrålningsenergi av autotrofa organismer i processen för fotosyntes. Därför, enligt läran från V.I. Vernadsky, levande organismer som lever på jorden representerar ett komplext system för att omvandla energin från solstrålarna till energin från geokemiska processer. Levande organismer, som reglerar kretsloppet av ämnen, fungerar som en kraftfull geologisk faktor som omvandlar vår planets yta. Denna definition av biosfären speglar en viktig tes: vår planet Jorden är vad den är idag bara för att det finns liv på den.

Således är biosfären en del av jordens utrymme täckt av liv med dess aktiva kemiska manifestation. I biosfären är förekomsten av organismer i alla möjliga koncentrationer möjlig - från enstaka bakterier och sporer i 1 cm3 atmosfärisk luft till kraftfulla tropiska skogar i ekvatorialzonen och spår av liv i världshavets djup. Enligt deras krav på miljöförhållanden bosätter sig organismer i olika övre horisonter på jorden: i den nedre atmosfären, i hydrosfären, i jordar, i litosfärens djup, mättade med naturliga vatten och oljefält. All levande materia i sin massa upptar en obetydlig bråkdel jämfört med något av de övre skalen på jordklotet. Enligt moderna probabilistiska uppskattningar är den totala mängden levande materia i modern tid cirka 2420 miljarder ton. Således utgör all levande materia på vår planet ~1/10 000 000 av massan av jordskorpan. Men kvalitativt sett är levande materia den mest organiserade delen av jordens materia. När det gäller dess aktiva påverkan på miljön intar levande materia en speciell plats och skiljer sig kvalitativt skarpt från andra skal på jordklotet, precis som levande materia skiljer sig från död materia. En bedömning av den genomsnittliga kemiska sammansättningen av levande materia gjordes av A.P. Vinogradov. Huvudkomponenterna i levande materia är element som är utbredda i naturen: i atmosfären, hydrosfären, litosfären och rymden. Den genomsnittliga elementära sammansättningen av levande materia skiljer sig från sammansättningen av jordskorpan i dess höga kolinnehåll. När det gäller innehållet av andra element, upprepar organismer inte sammansättningen av deras livsmiljö. De absorberar selektivt element som är nödvändiga för att bygga deras vävnader. I livets process använder organismer de mest tillgängliga atomerna som kan bilda stabila kemiska bindningar. Kolatomer har förmågan att bilda långa kedjor av föreningar med andra atomer, vilket leder till konstruktionen av otaliga polymerer och andra komplexa organiska högmolekylära föreningar.

Biosfärens levande materia upptar i allmänhet en obetydlig mängd utrymme på hela jordklotet. Den utbredda användningen av termen "levande materia" är förknippad med verk av V.I. Vernadsky. Han visade att alla levande organismer på jorden bildar en enda helhet - planetens levande materia. Livet på jorden är den mest framstående processen på dess yta, som tar emot den livgivande energin från solen och sätter igång nästan alla kemiska grundämnen i det periodiska systemet.

Vernadsky bevisade att levande organismer spelar en mycket viktig roll i de geologiska processer som formar jordens yta. Den kemiska sammansättningen av den moderna atmosfären och hydrosfären bestäms av organismernas vitala aktivitet. Organismer har stor betydelse för bildandet av litosfären - de flesta bergarter, och inte bara sedimentära sådana, utan även graniter, är på ett eller annat sätt kopplade till biosfären genom sitt ursprung.

Mineralinert material bearbetas av livet och omvandlas till en ny kvalitet. Levande organismer anpassar sig inte bara till miljöförhållanden, utan förändrar dem också aktivt. Således bildar levande och icke-levande materia på jorden en harmonisk helhet, som i själva verket kallas biosfären. Enligt den ryske geologen M. Vassoevichs bildliga uttalande, "är biosfären invånarna, huset och vi i den."

Biosfären förstås som helheten av alla levande organismer på planeten. De bebor varje hörn av jorden: från havens djup, planetens tarmar till luftrummet, vilket är anledningen till att många forskare kallar detta skal livets sfär. Människan själv lever i den.

Biosfärens sammansättning

Biosfären anses vara det mest globala ekosystemet på vår planet. Den består av flera sfärer. Det inkluderar, det vill säga alla vattenresurser och reservoarer på jorden. Dessa är världshavet, underjordiska och ytvatten. Vatten är både livsutrymmet för många levande varelser och en nödvändig substans för livet. Det säkerställer flödet av många processer.

Biosfären innehåller en atmosfär. Det finns olika organismer i den, och den är i sig mättad med olika gaser. Av särskilt värde är syre, som är nödvändigt för liv för alla organismer. Atmosfären spelar också en viktig roll i naturen och påverkar väder och klimat.

Litosfären, nämligen det övre lagret av jordskorpan, är en del av biosfären. Den är bebodd av levande organismer. Således lever insekter, gnagare och andra djur i jordens djup, växter växer och människor lever på ytan.

Världen och är de viktigaste invånarna i biosfären. De upptar ett enormt utrymme inte bara på marken, utan också grunt i underjorden, bebor vattenkroppar och finns i atmosfären. Växtformerna varierar: från mossor, lavar och örter till buskar och träd. När det gäller djur är de minsta representanterna encelliga mikrober och bakterier, och de största är landlevande och havsdjur (elefanter, björnar, noshörningar, valar). De har alla en stor variation, och varje art är viktig för vår planet.

Biosfärens betydelse

Biosfären har studerats av olika forskare i alla historiska epoker. V.I. ägnade mycket uppmärksamhet åt detta skal. Vernadsky. Han trodde att biosfären definieras av de gränser inom vilka levande materia lever. Det är värt att notera att alla dess komponenter är sammankopplade, och förändringar i ett område kommer att leda till förändringar i alla skal. Biosfären spelar en viktig roll i distributionen av energiflöden på planeten.

Biosfären är alltså livsrummet för människor, djur och växter. Den innehåller viktiga ämnen och naturresurser som vatten, syre, jord och andra. Människor har ett betydande inflytande på henne. I biosfären finns ett kretslopp av grundämnen i naturen, livet är i full gång och de viktigaste processerna genomförs.

Mänskligt inflytande på biosfären

Människans inflytande på biosfären är tvetydig. För varje århundrade blir antropogen aktivitet mer intensiv, destruktiv och storskalig, så människor bidrar till uppkomsten av inte bara lokala miljöproblem utan även globala.

Ett av resultaten av mänsklig påverkan på biosfären är en minskning av antalet flora och fauna på planeten, liksom att många arter försvinner från jordens yta. Till exempel minskar växtsortimentet på grund av jordbruksaktiviteter och avskogning. Många träd, buskar och gräs är sekundära, det vill säga nya arter planterades istället för det primära vegetationstäcket. I sin tur förstörs djurpopulationer av jägare, inte bara för mat, utan också i syfte att sälja värdefulla skinn, ben, hajfenor, elefantbetar, noshörningshorn och olika kroppsdelar på den svarta marknaden.

Antropogen aktivitet påverkar ganska starkt markbildningsprocessen. Plöjning av åkrar leder alltså till vind- och vattenerosion. En förändring i sammansättningen av vegetationstäcket leder till att andra arter deltar i markbildningsprocessen, och därför bildas en annan typ av jord. På grund av användningen av olika gödselmedel i jordbruket och utsläppet av fast och flytande avfall i marken förändras jordens fysiska och kemiska sammansättning.

Demografiska processer har en negativ inverkan på biosfären:

planetens befolkning växer och förbrukar mer och mer naturresurser;
omfattningen av industriell produktion ökar;
det finns mer avfall;
Arealen av jordbruksmark ökar.

Det är värt att notera att människor bidrar till föroreningen av alla skikt i biosfären. Det finns ett stort antal olika föroreningskällor idag:

fordonsavgaser;
partiklar som frigörs under bränsleförbränning;
radioaktiva ämnen;
petroleumprodukter;
utsläpp av kemiska föreningar i luften;
kommunalt fast avfall;
bekämpningsmedel, mineralgödsel och jordbrukskemikalier;
smutsigt avloppsvatten från både industriella och kommunala företag;
elektromagnetiska anordningar;
kärnbränsle;
virus, bakterier och främmande mikroorganismer.

Allt detta leder inte bara till förändringar i ekosystemen och en minskning av den biologiska mångfalden på jorden, utan också till klimatförändringar. På grund av människosläktets inflytande på biosfären, avsmältning av glaciärer och förändringar i nivån av oceaner och hav, sur nederbörd etc. inträffar.

Med tiden blir biosfären mer och mer instabil, vilket leder till att många ekosystem på planeten förstörs. Många forskare och offentliga personer förespråkar att det mänskliga samhällets inverkan på naturen ska minskas för att bevara jordens biosfär från förstörelse.

Biosfärens materialsammansättning

Biosfärens sammansättning kan ses ur olika synvinklar. Om vi pratar om materialsammansättningen innehåller den sju olika delar:

Levande materia är helheten av levande varelser som bebor vår planet. De har en elementär sammansättning, och i jämförelse med andra skal har de en liten massa, de matar på solenergi och distribuerar den i sin miljö. Alla organismer utgör en kraftfull geokemisk kraft, ojämnt fördelad över jordens yta.
Biogen substans. Dessa är dessa mineral-organiska och rent organiska komponenter som skapades av levande varelser, nämligen fossila bränslen.
Inert ämne. Dessa är oorganiska resurser som bildas utan deltagande av levande varelser, på egen hand, det vill säga kvartssand, olika leror, såväl som vattenresurser.
Bioinert substans som erhålls genom interaktion mellan levande och inerta komponenter. Dessa är jord och bergarter av sedimentärt ursprung, atmosfären, floder, sjöar och andra ytvatten.
Radioaktiva ämnen som grundämnena uran, radium, torium.
Spridda atomer. De bildas av ämnen av jordbundet ursprung när de påverkas av kosmisk strålning.
Kosmisk materia. Kroppar och ämnen som bildas i yttre rymden faller ner på jorden. Dessa kan antingen vara meteoriter eller fragment av kosmiskt stoft.

Biosfärens lager

Det är värt att notera att alla skal i biosfären är i konstant interaktion, så ibland är det svårt att särskilja gränserna för ett visst lager. Ett av de viktigaste skalen är aerosfären. Den når en nivå på cirka 22 km över marken, där det fortfarande finns levande varelser. I allmänhet är detta luftrummet där alla levande organismer lever. Detta skal innehåller fukt, solenergi och atmosfäriska gaser:

syre;
ozon;
argon;
kväve;
vattenånga

Antalet atmosfäriska gaser och deras sammansättning beror på påverkan av levande varelser.

Geosfären är en integrerad del av biosfären, den inkluderar alla levande varelser som bor på jordens yta. Denna sfär omfattar litosfären, världen av flora och fauna, grundvatten och jordens gashölje.

Ett betydande lager av biosfären är hydrosfären, det vill säga alla vattenförekomster utan grundvatten. Detta skal inkluderar världshavet, ytvatten, atmosfärisk fuktighet och glaciärer. Hela vattensfären är bebodd av levande varelser – från mikroorganismer till alger, fiskar och djur.

Om vi pratar mer i detalj om jordens fasta skal består det av jord, stenar och mineraler. Beroende på lokaliseringsmiljön finns det olika typer av jordar, som skiljer sig i kemisk och organisk sammansättning och beror på miljöfaktorer (vegetation, vattendrag, vilda djur, antropogen påverkan). Litosfären består av ett stort antal mineraler och stenar, som finns i olika mängder på jorden. För närvarande har mer än 6 tusen mineraler upptäckts, men bara 100-150 arter är vanligast på planeten:

kvarts;
fältspat;
olivin;
apatiter;
gips;
karnalit;
kalcit;
fosforiter;
sylvinit etc.

Beroende på mängden stenar och deras ekonomiska användning är en del av dem värdefulla, särskilt fossila bränslen, metallmalmer och ädelstenar.

När det gäller världen av flora och fauna är detta ett skal som enligt olika källor inkluderar från 7 till 10 miljoner arter. Förmodligen lever cirka 2,2 miljoner arter i världshavets vatten och cirka 6,5 miljoner lever på land. Det finns cirka 7,8 miljoner representanter för djurvärlden på planeten, och cirka 1 miljon växter av alla kända arter av levande varelser har inte mer än 15% beskrivits, så det kommer att ta mänskligheten hundratals år att utforska och beskriva alla. existerande arter på planeten.

Anslutning av biosfären med andra skal på jorden

Alla komponenter i biosfären är i nära relation med andra skal på jorden. Denna manifestation kan ses i det biologiska kretsloppet, när djur och människor släpper ut koldioxid, absorberas det av växter, som frigör syre under fotosyntesen. Således regleras dessa två gaser ständigt i atmosfären på grund av de inbördes förhållandena mellan olika sfärer.

Ett exempel är jord - resultatet av biosfärens växelverkan med andra skal. Levande varelser (insekter, gnagare, reptiler, mikroorganismer), växter, vatten (grundvatten, nederbörd, reservoarer), luftmassa (vind), jordbildande stenar, solenergi, klimat deltar i denna process. Alla dessa komponenter interagerar långsamt med varandra, vilket bidrar till bildandet av jord med en genomsnittlig hastighet av 2 millimeter per år.

När komponenter i biosfären interagerar med levande skal, bildas stenar. Som ett resultat av levande varelsers påverkan på litosfären bildas avlagringar av kol, krita, torv och kalksten. Under ömsesidig påverkan av levande varelser, hydrosfären, salter och mineraler, och en viss temperatur, bildas koraller, och från dem uppstår i sin tur korallrev och öar. Detta gör det också möjligt att reglera saltsammansättningen i världshavets vatten.

Olika typer av relief är ett direkt resultat av kopplingen mellan biosfären och andra skikt av jorden: atmosfären, hydrosfären och litosfären. Den här eller den formen av lättnad påverkas av områdets vattenregim och nederbörd, luftmassornas natur, solstrålning, lufttemperatur, vilka typer av flora som växer här, vilka djur som bor i detta territorium.

Biosfärens betydelse i naturen

Biosfärens betydelse som ett globalt ekosystem på planeten kan inte överskattas. Baserat på funktionerna hos skalet av alla levande varelser kan man förstå dess betydelse:

Energi. Växter är mellanhänder mellan solen och jorden, och när de tar emot energi fördelas en del av den mellan alla element i biosfären och en del används för att bilda näringsämnen.
Gas. Reglerar mängden olika gaser i biosfären, deras fördelning, omvandling och migration.
Koncentration. Alla varelser extraherar selektivt biogena komponenter, så de kan vara både fördelaktiga och farliga.
Destruktiv. Detta är förstörelsen av mineraler och stenar, organiska ämnen, som bidrar till en ny omsättning av grundämnen i naturen, under vilken nya levande och icke-levande ämnen uppstår.
Miljöbildande. Det påverkar miljöförhållandena, sammansättningen av atmosfäriska gaser, bergarter av sedimentärt ursprung och jordlagret, kvaliteten på vattenmiljön samt balansen av ämnen på planeten.

Under lång tid underskattades biosfärens roll, eftersom massan av levande materia på planeten är mycket liten i jämförelse med andra sfärer. Trots detta är levande varelser en kraftfull naturkraft, utan vilken många processer, såväl som livet självt, skulle vara omöjliga. I processen av levande varelsers aktivitet, deras interaktioner med varandra och deras inflytande på livlös materia, bildas själva den naturliga världen och planetens utseende.

Vernadskys roll i studiet av biosfären

Teorin om biosfären utvecklades först av Vladimir Ivanovich Vernadsky. Han isolerade detta skal från andra jordiska sfärer, uppdaterade dess innebörd och presenterade att det är en mycket aktiv sfär som förändrar och påverkar alla ekosystem. Forskaren blev grundaren av en ny disciplin - biogeokemi, på grundval av vilken läran om biosfären underbyggdes.

När han studerade levande materia drog Vernadsky slutsatsen att alla former av lättnad, klimat, atmosfär, stenar av sedimentärt ursprung är resultatet av aktiviteten hos alla levande organismer. En av nyckelrollerna i detta ges till människor som har ett enormt inflytande på förloppet av många jordiska processer, eftersom det är ett visst element som besitter en viss kraft som kan förändra planetens ansikte.

Vladimir Ivanovich presenterade teorin om allt levande i sitt arbete "Biosphere" (1926), vilket bidrog till uppkomsten av en ny vetenskaplig gren. I sitt arbete presenterade akademikern biosfären som ett integrerat system, visade dess komponenter och deras relationer, såväl som människans roll. När levande materia interagerar med inert materia påverkas ett antal processer:

geokemisk;
biologisk;
biogen;
geologisk;
migration av atomer.

Vernadsky beskrev att biosfärens gränser är livets existensfält. Dess utveckling påverkas av syre- och lufttemperatur, vatten och mineralämnen, jord och solenergi. Forskaren identifierade också huvudkomponenterna i biosfären, diskuterade ovan, och identifierade den viktigaste - levande materia. Han formulerade också biosfärens alla funktioner.

Bland huvudbestämmelserna i Vernadskys undervisning om livsmiljön kan följande teser särskiljas:

biosfären täcker hela vattenmiljön till havsdjup, inkluderar jordens ytskikt upp till 3 kilometer och luftrum till troposfärens gräns;
visade skillnaden mellan biosfären och andra skal i dess dynamik och konstanta aktivitet hos alla levande organismer;
specificiteten hos detta skal ligger i den kontinuerliga cirkulationen av element av levande och livlös natur;
aktiviteten av levande materia har lett till betydande förändringar över hela planeten;
existensen av biosfären bestäms av jordens astronomiska position (avstånd från solen, lutningen av planetens axel), som bestämmer klimatet och livscyklernas förlopp på planeten;
Solenergi är källan till liv för alla varelser i biosfären.

Kanske är dessa nyckelbegrepp om livsmiljön som Vernadsky lade ner i sin undervisning, även om hans verk är globala och kräver ytterligare förståelse, är de fortfarande relevanta idag. De blev grunden för andra forskares forskning.

Slutsats

För att sammanfatta är det värt att notera att livet i biosfären är fördelat annorlunda och ojämnt. Ett stort antal levande organismer lever på jordens yta, vare sig det är vattenlevande eller land. Alla varelser kommer i kontakt med vatten, mineraler och atmosfären och är i kontinuerlig kommunikation med dem. Det är detta som ger optimala förutsättningar för livet (syre, vatten, ljus, värme, näring). Ju djupare ner i havsvattnet eller under jorden, desto mer monotont är livet. Levande materia sprider sig också över ett område, och det är värt att notera mångfalden av livsformer över hela jordens yta. För att förstå detta liv kommer vi att behöva mer än ett dussin år, eller till och med hundratals, men vi måste värdera biosfären och skydda den från vårt skadliga mänskliga inflytande idag.