Biosferă

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă revizuită de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 22 iunie 2019; verificările necesită 88 de modificări .

Geosferele
Intern:
• Scoarță
- Continental
- Oceanic
• Robă
- Astenosfera
- De sus
- Jos
• Miez
- Extern
- Internă
Extern:
• Litosferă
- Stratisfera
• Hidrosferă
• Atmosferă
- Stratosferă
- Mezosfera
- Termosferă
• Ionosferă
• Magnetosferă
= Exosfera
Complex:
• Geografice
• Biosfera
- Biogeosfera
- Ecosfera
- Pedosferă
• Criosferă
- Glaciosferă
= barisferă
= Tectonosferă
Antropic:
Noosfera
antroposferă
Tehnosferă
Cacosfera
Structura pământului

Biosfera (din altă greacă βιος  - viață și σφαῖρα  - sferă, minge) - învelișul Pământului , locuit de organisme vii , sub influența lor și ocupat de produsele activității lor vitale, precum și de totalitatea proprietăților sale ca un planetă, unde se creează condițiile pentru dezvoltarea sistemelor biologice; ecosistemul global al Pământului.

Descriere

Biosfera a început să se formeze nu mai târziu de 3,8 miliarde de ani în urmă, când primele organisme au început să apară pe planeta noastră. Pătrunde în întreaga hidrosferă , în partea superioară a litosferei și în partea inferioară a atmosferei , adică locuiește în ecosferă . Biosfera este totalitatea tuturor organismelor vii. Adăpostește peste 3.000.000 de specii de plante, animale, ciuperci și bacterii. Omul este, de asemenea, o parte a biosferei, activitatea sa depășește multe procese naturale și, așa cum spunea V. I. Vernadsky: „Omul devine o forță geologică puternică”.

Naturalistul francez Jean Baptiste Lamarck la începutul secolului al XIX-lea. a propus mai întâi conceptul de biosfere, fără a introduce măcar termenul în sine. Termenul de „biosferă” a fost propus de geologul și paleontologul austriac Eduard Suess în 1875 [1] .

O teorie holistică a biosferei a fost creată de biogeochimistul și filozoful sovietic V. I. Vernadsky . Pentru prima dată, el a atribuit organismelor vii rolul principalei forțe de transformare a planetei Pământ , ținând cont de activitatea lor nu numai în prezent, ci și în trecut.

Există o altă definiție, mai largă: Biosfera este zona de distribuție a vieții pe corpul cosmic. În timp ce existența vieții pe alte obiecte spațiale în afară de Pământ este încă necunoscută, se crede că biosfera se poate răspândi la ele în zone mai ascunse, de exemplu, în cavitățile litosferice sau în oceanele subglaciare. Deci, de exemplu, se ia în considerare posibilitatea existenței vieții în oceanul Europei  , un satelit al lui Jupiter .

Localizarea biosferei

Biosfera include straturile superioare ale litosferei în care trăiesc organismele, hidrosfera și straturile inferioare ale atmosferei.

Limitele biosferei

• Limita superioară în atmosferă : 15-20 km . Este determinată de stratul de ozon , care blochează radiațiile ultraviolete cu unde scurte , care sunt dăunătoare organismelor vii.
• Limita inferioară în litosferă : 3,5–7,5 km. Este determinată de temperatura de tranziție a apei la abur și de temperatura denaturarii proteinelor , cu toate acestea, în general, răspândirea organismelor vii este limitată la o adâncime de câțiva metri în sol și la sute de metri în peșterile subterane.
• Limita dintre atmosferă și litosferă în hidrosferă : 10-11 km. Determinat de fundul Oceanului Mondial, inclusiv sedimentele de fund .

Compoziția biosferei

Structura biosferei [2] :

1. Materia vie  - totalitatea corpurilor organismelor vii care locuiesc pe Pământ, este unificată fizico-chimic, indiferent de apartenența lor sistematică. Masa materiei vii este relativ mică și este estimată la 2,4 ... 3,6⋅10 12 tone (în greutate uscată) și este mai mică de o milioneme din întreaga biosferă (aprox. 3⋅10 18 tone), care, la rândul său, , este mai puțin de o miime din masa Pământului. Dar aceasta este una „dintre cele mai puternice forțe geochimice ale planetei noastre”, deoarece organismele vii nu doar locuiesc în scoarța terestră , ci transformă fața Pământului. Organismele vii locuiesc foarte neuniform pe suprafața pământului. Distribuția lor depinde de latitudinea geografică.
2. O substanță biogene  este o substanță creată și prelucrată de un organism viu. De-a lungul evoluției organice, organismele vii au trecut prin organele, țesuturile, celulele și sângele lor de o mie de ori peste cea mai mare parte a atmosferei, întregul volum al oceanului mondial și o masă uriașă de substanțe minerale. [3] Acest rol geologic al materiei vii poate fi imaginat prin depozitele de cărbune , petrol , roci carbonatice etc.
3. Materie inertă  - produse formate fără participarea organismelor vii.
4. Substanța bioinertă  este o substanță care este creată simultan de organismele vii și procesele inerte, reprezentând sisteme echilibrate dinamic ale ambelor. Acestea sunt solul , nămolul , crusta de intemperii etc. Organismele joacă un rol principal în ele.
5. Substanță în curs de dezintegrare radioactivă.
6. Atomi împrăștiați, creați continuu din orice fel de materie terestră sub influența radiațiilor cosmice.
7. O substanță de origine cosmică.

Straturi ale biosferei [4]

Întregul strat al impactului vieții asupra naturii neînsuflețite se numește megabiosferă, iar împreună cu artebiosfera - spațiul de expansiune umană în spațiul apropiat Pământului  - panbiosfera.

Atmosferă

Substratul vieții în atmosfera microorganismelor (aerobionților) sunt picăturile de apă - umiditatea atmosferică, sursa de energie - energia solară și aerosolii. Aproximativ de la vârfurile copacilor până la înălțimea celei mai frecvente locații de cumulus, se extinde tropobiosfera (cu tropobionti; acest spațiu este un strat mai subțire decât troposfera ). Deasupra se extinde un strat de microbiotă extrem de rară - altobiosfera (cu altobionti). Deasupra este spațiul în care organismele intră aleatoriu și rar și nu se reproduc - parabiosfera. Deasupra este apobiosfera.

Geosfera

Geobiosfera este locuită de geobionți, substratul și, parțial, mediul de viață pentru care servește firmamentul pământului. Geobiosfera este formată dintr-o zonă de viață pe suprafața terestră - terabiosfera (cu terabionți), împărțită în fitosferă (de la suprafața pământului până la vârfurile copacilor) și pedosferă ( soluri și subsoluri ; uneori, întreaga crustă de intemperii este inclusă aici) și viața în adâncurile Pământului - litobiosferă (cu litobionții care trăiesc în porii rocilor , în principal în apele subterane). La altitudini mari în munți, unde viața plantelor superioare nu mai este posibilă, există o parte de mare altitudine a terrabiosferei - zona eoliană (cu eolobionti). Litobiosfera se desparte într-un strat în care viața aerobilor este posibilă - hipoterrabiosfera, și un strat în care pot trăi doar anaerobii - telurobiosfera. Viața într-o formă inactivă poate pătrunde mai adânc în hipobiosferă. Metabiosfera - toate rocile biogene și bioinerte. Mai adâncă este abiosfera.

Hidrosferă

Hidrobiosfera - întregul strat global de apă (fără apă subterană), locuit de hidrobionți - se descompune într-un strat de ape continentale - acvabiosfera (cu organisme acvatice) și zona mărilor și oceanelor - marinobiosfera ( cu marinobionti).Exista 3 straturi - o fotosfera relativ puternic luminata , intotdeauna disfotosfera foarte crepusculara (pana la 1% insolatie solara ) si un strat de intuneric absolut - afotosfera .

Între limita superioară a hipobiosferei și limita inferioară a parabiosferei se află biosfera propriu-zisă, eubiosfera.

Istoria dezvoltării biosferei

Dezvoltarea se observă numai în materia vie și bio-inerția asociată acesteia. În materia inertă a planetei noastre, procesul evolutiv nu se manifestă [1] .

Originea vieții

Viața de pe Pământ și-a luat naștere în Arhee  - acum aproximativ 3,5 miliarde de ani în hidrosferă. Aceasta este vârsta celor mai vechi resturi organice găsite de paleontologi . Vârsta Pământului ca planetă independentă a sistemului solar este estimată la 4,5 miliarde de ani. Astfel, putem presupune că viața își are originea în etapa de tinerețe a vieții planetei. În Arhee apar primele eucariote - alge unicelulare și protozoare. Procesul de formare a solului pe uscat a început. La sfârșitul arheanului, procesul sexual și multicelularitatea au apărut în organismele animale.

Viitorul biosferei

Diferența fundamentală dintre materia vie și materia nevie constă în realizarea funcției de maximizare a stabilității elementelor și a compozițiilor lor în spațiu-timp. Această regularitate se bazează pe necesitatea menținerii unei stări staționare în condiții de neechilibru. Dependența fundamentală a duratei de viață a unei populații de parametrii săi este exprimată prin congruență: unde este coeficientul de reproducere, este capacitatea intervalului, este variația pătratică medie a intervalului. Această egalitate înseamnă că o populație poate crește durata medie de viață a unui individ fără o creștere semnificativă a energiei (dacă crește capacitatea mediului, sau reduce pierderile datorate concurenței ( creșterea conectivității ), sau se adaptează la condițiile în schimbare prin creșterea complexitatea organizării sale). Experiența observațiilor pe termen lung ne permite să afirmăm că metabolismul bazal ( mW) al organismelor taxonilor de rang înalt este o funcție exponențială a timpului originii lor ( milioane de ani): Pe baza acestor considerații, fluxul de căldură în repaus. este cu atât mai mare, cu atât organismul este considerat mai tânăr din punct de vedere evolutiv.

Spațiul planetei este continuu din punct de vedere anizotrop, care pentru materia vie cu vitalitatea sa [5] pare a fi un spațiu riemannian, în timp ce spațiul biosferei este euclidian (cu un set de subspații riemanniene încorporate în el). Rezumatul lui V.I.Vernadsky: biosfera este reprezentată de învelișul pământului, în care, în stările spațiale ale geometriei tridimensionale euclidiene a corpurilor, micile spații riemanniene enumerate ale materiei vii sunt incluse într-un mod dispersat și într-o formă dispersată, legătura dintre care se menține printr-un curent biogen continuu de atomi [6] .

Istoria cercetării biosferei

V. I. Vernadsky a adus o mare contribuție la dezvoltarea teoriei biosferei . Termenul de biosferă a fost introdus pentru prima dată de Eduard Suess în 1875.

N. A. Solntsev în știința peisajului a făcut distincția între fitosferă și zoosferă.

Biosferă artificială

Biosfera este un sistem deschis. Omul nu poate exista în afara biosferei, dar se străduiește să exploreze spațiul cosmic. Chiar și K. E. Tsiolkovsky a asociat explorarea spațiului cu crearea unei biosfere artificiale [7] .

În prezent, ideea creării sale devine din nou relevantă în legătură cu planurile de explorare a Lunii și a lui Marte . Cu toate acestea, în acest moment, încercarea de a crea o biosferă artificială complet autonomă nu a avut succes.

Se ia în considerare posibilitatea creării (până acum în viitorul îndepărtat) a unei biosfere extraterestre pe alte planete cu ajutorul terraformării .

Note

1. ↑ 1 2 Vernadsky V. I. Câteva cuvinte despre noosferă // Succesele biologiei moderne. - 1944, nr. 18, p. 113-120.
2. ↑ Vernadsky V. I. Structura chimică a biosferei Pământului și a mediului său - M .: Nauka, 2001
3. ↑ Andrei Zhuravlev. Cine a mutat munții? // Mecanica populară . - 2019. - Nr. 11 . - S. 94-99 .
4. ↑ Structura biosferei // Știință și viață . - 1987. - Nr. 10 . - S. 32 . — ISSN 0028-1263 .
5. ↑ Yu.A. Urmantsev - Experiența construcției axiomatice a teoriei generale a sistemelor.
6. ↑ Yu.G. Puzachenko - Diversitatea biologică în biosferă: analiză sistemologică și semantică.
7. ↑ K. E. Ciolkovski . Filosofia spațială. Colecția . — M. : IDLI, 2004.

Literatură

• Moiseev N.N. Ecologia omenirii prin ochii unui matematician. - M . : Gardă tânără, 1988. - 254 p. — ISBN 5-235-00061-7 .

Link -uri

Dicționare și enciclopedii	mare danez Mare norvegian Rusă mare Italiană in jurul lumii Larussa Britannica (online) Treccani Universalis Ucraina modernă
În cataloagele bibliografice	BNF : 119407745 GND : 4140407-5 J9U : 987007282392105171 LCCN : sh85014261 NKC : ph114177

Scoici ale Pământului
Extern	Hidrosferă Zona eufotică Zona disfotică zona afotică criosferă Pedosferă Atmosfera ionosferă Magnetosfera Biosferă Exosfera
Intern	Latra crusta continentală crustă oceanică Stratul sedimentar Scoarță superioară granița Conrad scoarța inferioară Litosferă Plăci litosferice Suprafata mohorovichica Manta Mantaua superioara Astenosfera Stratul Golitsyn mantaua inferioară granița Gutenberg Nucleu învelișul exterior miez interior

Pământ
Istoria Pământului	Vârsta Pământului Istoria geologică a Pământului Scara geologică Istoria vieții pe pământ Glaciația pământului Paradoxul tânărului soare slab teoria impactului gigant Cronologia evoluției
Proprietățile fizice ale Pământului	Greutate Câmp gravitațional Un câmp magnetic figura pământului Elipsoidul Pământului Geoid aplatizare
Scoici ale Pământului	Structura pământului Nucleu Latra Atmosfera Hidrosferă Biosferă
Geografie și geologie	Australia Antarctica Africa Eurasia Asia Europa America America de Nord America de Sud Oceanul Atlantic Oceanul Indian Oceanul Arctic Oceanul Pacific Oceanul de Sud Deriva continentală Continent Manta Ocean supercontinent Placi tectonice
Mediu inconjurator	Biomul biodiversitate viata salbatica Climat Încălzire globală Vreme Natură zona naturala nișă ecologică Ecologie Ecosistem
Vezi si	Viitorul Pământului Sateliți naturali ipotetici ai Pământului ziua Pamantului Steagul Pământului Lume Dezastru Rotația zilnică a Pământului Inelele Pământului
Categoria „ Natura ” Portalul „Știință”

Ecosistem
zone naturale	Ecosistemul terestru ecosistem acvatic ecosistemelor marine Ecosisteme de apă dulce Biogeocenoza Biomul Biosferă Complex teritorial natural ecosisteme artificiale Agrobiocenoza Agrocenoza
Componente funcționale	Producătorii autotrofi Consumatori descompunetori
Componente structurale	Zoocenoza Fitocenoza Biocenoza Sinusia Celula de preț Edificator consorţiu
Componente abiotice	Elemente biogene Microclimat Factori fizici habitat Biotop statie Ecotop climatetop
Functionare	serie serie de succesiune Degradarea ecosistemului Evoluția ecosistemului
Poluarea ecosistemelor	Poluarea apei proaspete Poluarea oceanelor Poluarea aerului Poluare a solului

Niveluri de organizare a vieții
Biosfera  > Biom  > Ecosistem  > Biocenoza  > Populatie  > Organism  > Sistem biologic  > Organ  > Tesut  > Celula  > Organele  > Complex biomolecular  > Macromolecula  > Biomolecule