загрузка...
загрузка...
На головну

біосфера

  1. біосфера
  2. біосфера
  3. біосфера
  4. Біосфера та її межі
  5. Біосфера і людина - самоорганізуються цілісності
  6. Біосфера як глобальна екосистема

біосфера - Це особливий обсяг географічної оболонки, своєрідна надсфера, яка об'єднує практично всі геосфери, де існує або існувало життя. У широкому сенсі до біосфери відносять не тільки зовнішню область Землі, в якій існує життя, а й усі сфери, в різній мірі змінені життям. Такий зміст вкладав в це поняття В. І. Вернадський, относивший до біосфери і верхню частину земної кори, включаючи гранітний шар. Найчастіше біосферою в широкому сенсі називають область активної сучасного життя організмів, яка охоплює нижню частину атмосфери, гідросферу і верхню частину літосфери. Іноді цей шар називають Биострим (Термін, використовуваний Ф. М. Милькова). У вузькому сенсі, під біосферою розуміють сукупність живих організмів, що населяють земну поверхню. Це збігається з поняттям «Біота» (П. Дювіньо і М. Танг).

Перші уявлення про біосферу як «області життя» і зовнішній оболонці Землі походять від Ж. Ламарком. Термін «біосфера» ввів австрійський геолог Е. Зюсс в 1875 р, який розумів її як тонку плівку життя на земної поверхні. Створення цілісного вчення про біосферу належить В. І. Вернадського, в поданні якого біосфера не просто зона поширення життя, а одна з геологічних оболонок Землі.

Біосфера - найбільша (глобальна) екосистема Землі, область взаємодії живого і відсталого речовини на планеті. Визнаючи існування географічної оболонки як системи геосфер, біосфера як область сучасної і минулої життя є додатковою об'єднуючою їх характеристикою.

Поширення біосфери.Біосфера охоплює нижню частину атмосфери, всю гідросферу і верхню частину літосфери Землі (рис. 5.16), населені і в значній мірі перетворені живими організмами.

Мал. 5.16. Будова біосфери (по Н. Ф. Реймерс, зі змінами)

Досягнення сучасної науки підводять до думки про те, що всю історію Землі повинна була супроводжувати життя в її різних проявах, початок якої слід шукати у вихідному космічному матеріалі. Але «цеглинки» життя могли перетворитися в організми земного вигляду тільки в певних умовах, що з'явилися в якийсь час на нашій планеті. Можливо, що життя була реалізована і в інших частинах Всесвіту, але де і в яких формах, невідомо.

Оскільки основним фактором поширення життя є сонячна енергія і рідка вода, то всі живі організми розподілені головним чином у верхніх шарах літосфери і гідросфери, а також у всій тропосфері. Чим краще та чи інша земна оболонка пропускає сонячні промені, тим на більшу глибину вона заселена живими організмами. Однак біосфера не кінчається там, куди доходить світло. Потік енергії поширюється ще далі: з освітлених шарів у глибину моря невпинно потрапляють мертві і живі організми, продукти їх життєдіяльності. Щось схоже відзначається в літосфері, а в атмосфері частинки живої речовини піднімаються на великі висоти.

Рідка вода є, ймовірно, більш важливим лімітуючим фактором в розселенні організмів, ніж світло. Так, найспекотніші ділянки пустелі формально знаходяться поза біосфери. Однак. фактично вони можуть вважатися парабіосфернимі (околобіосфернимі), так як живі організми там все ж є. Наприклад, в пустелях Наміб і Калахарі під шаром сухого піску зустрічаються комахи, існуючі за рахунок принесених вітром сухих пилоподібних залишків рослин, харчуючись якими, комахи отримують метаболічну воду.

Просторова локалізація життя зазвичай зв'язується з; особливостями функціонування живих організмів. «Межі біосфери обумовлені перш за все полем існування життя», - писав В. І. Вернадський в 1926 р Це поле особливо активного життя асиметрично по планеті і обмежена потужністю біосфери, яка в океанічній області Землі становить трохи більше 17 км, а на суші зменшується до 12 км.

В літобіосфере живі організми проникають на незначну глибину. Основна їх маса зосереджена у верхньому шарі грунту потужністю в кілька десятків сантиметрів, і рідко хто проникає на кілька метрів або десятків метрів вглиб (коріння рослин, дощові черв'яки). Проникнення зелених рослин в глиб літосфери неможливо через відсутність світла. Механічні властивості гірських порід, що складають літосферу, також перешкоджають поширенню в них життя. Нарешті, з просуванням в надра Землі зростає температура. Однак глибоке буріння показало наявність живих мікроорганізмів на глибинах понад 3 км, в тому числі нижче дна океанів.

З поверхні літосфери живі організми проникають в нижні шари атмосфери - аеробіосферу на висоту від декількох сантиметрів до декількох метрів. Рослини підносять свої крони іноді на кілька десятків метрів. На кілька сотень метрів в атмосферу проникають комахи, кажани і птиці. Висхідні потоки повітря можуть піднімати на кілька кілометрів покояться стадії (спори, пилок, цисти, насіння) тварин і рослин. Однак організми, які проводять все своє життя в повітрі, тобто пов'язані з ним як з основним середовищем існування, не відомі (за винятком, можливо, мікроорганізмів). Протяжність біосфери вгору обмежена в основному недоліком рідкої води і низьким парціальним тиском вуглекислого газу. В горах хлорофіллсодержащіе рослини живуть і навіть цвітуть (жовтець торочкуватий) на висоті 6400 м (Гімалаї). На ще більших висотах зустрічаються мохи та лишайники, а також деякі тварини (наприклад, павуки, кліщі). Вони харчуються ногохвостки, а ті, в свою чергу, задовольняються зернами пилку, спорами рослин і мікроорганізмами, занесеними туди вітром. Високогірну область біосфери називають еолової зоною. Ще вище живі організми потрапляють лише випадково.

Гідробіосфера на відміну від атмосфери і літосфери заповнена життям по всій товщі.

Значна асиметрія характерна для метабіосфери, охоплює осадові породи. Але і тут межа на материках не опускається глибше відміток найбільших глибин океану, тобто 11 км (температура досягає 200 ° С). Отже, її максимальна потужність досягає 30 км. Теоретично межі біосфери набагато ширше, оскільки в гідротермах дна океану на глибинах близько 3000 м виявлено організми при температурі 250 ° С. При тиску 300 атм вода тут не кипить (межі життя обмежені точками перетворення води в пару і згортання білків). Перегріта рідка вода виявлена ??в літосфері до глибин 10,5 км. Глибше 25 км, за оцінками дослідників, повинна існувати критична температура 460 ° С, коли при будь-якому тиску вода перетворюється в пар і життя принципово неможлива.

Таким чином, укорінена думка про те, що життя існує в порівняно вузькому інтервалі фізичних і хімічних умов і зосереджена переважно в поверхневому шарі Землі потужністю від декількох десятків до перших сотень метрів, потребує кардинального перегляду. Встановлено, що живі організми мешкають практично в будь-якому середовищі, в тому числі в атомних реакторах і на дні найглибших океанічних знижень в безкисневих умовах і серед хімічних сполук типу сірководню, вуглеводнів та ін. В розсіяною формі життя проникає в глиб Землі: по тріщинах земної кори , штучним виробках і шахтам тварини, рослини і бактерії можуть опускатися на глибину до 2,5-3 км і більше. Нафта, що залягає глибоко від поверхні, також має своєрідну бактеріальну флору. Встановлено, що життя існує, навіть якщо світла мізерно мало, тиск становить сотні атмосфер, а температура - сотні градусів Цельсія. Мікроорганізми зберігаються в космічному просторі на стінках автоматичних апаратів.

У 1985 р в Атлантичному океані були виявлені червоні водорості на глибині 270 м, де освітленість не перевищує сотої або навіть тисячної частки відсотка (до цього вважалося, що фотосинтез не може відбуватися при освітленості менше 1%, і життя фотосинтезуючих організмів глибше 180-200 м неможлива). Тоді ж на дні Тихого океану було знайдено сверхгорячей джерело з температурою води 400-430 ° С, в якому серед гарячих розсолів ( «металізованої води») мешкали бактерії, великі раковини-молюски, деякі види черв'яків. Раніше бактерії були виявлені на глибинах понад 2500 м в «чорних курців» - термальних джерелах на дні Тихого і Атлантичного океанів, де температура була 300 ° С. Жива істота було знайдено також в товщі антарктичних льодів, де в умовах холоду і відсутності кисню неможливий фотосинтез. Заслуговує на увагу і заява дослідників про те, що місцями в океанічних глибинах обстановка для життя більш сприятлива, ніж в приповерхневих шарах. Так, аналізи проб води з глибини близько 1500 м показали наявність в 1 см3 води від 200 до 400 тис. бактерій, що значно перевищувало їх кількість на поверхні океану.

Життєздатність деяких видів організмів неймовірна. Ентомологи Брістольського університету в Англії висушили личинки сучасних комарів при температурі 100 ° С, повантажили їх у рідкий гелій з температурою космічного простору (-269 ° С), опромінили і повернули в звичну обстановку. Після всього цього личинки продовжили свій біологічний цикл, відтворивши «здорових» комарів.

Подібні факти свідчать про те, що життя могло існувати протягом всієї історії Землі. З чого ж вона виникла? Припущення і досліди по синтезу органічних coедіненій з мінеральних речовин і елементів свого часу окри лили вчених. Але за минулі з тих пір майже півстоліття жодне штучно отримане органічна речовина, включаючи білки, амінокислоти і інші поліциклічні сполуки, не володіло життєздатністю. Відомо, що головною рисою живих організмів є здатність до самовідтворення, а головною особливістю будови речовини - його несиметричність і пов'язана з нею оптична активність (хіральність). Ці властивості існували, ймовірно, спочатку (вони виявлені в залишках живої речовини, вік яких 4 млрд років) і були закладені при формуванні планети. Це лише одне з можливих припущень, схоже з гіпотезою про неземне джерелі життєвого початку. Інтерес представляє гіпотеза А. Л. Яншина (1986) про можливий механізм появи життєдайного речовин, що мають «асиметричне» будова. Наявність магнітного поля, обумовленого, ймовірно, різношвидкісної рухами ядерного і мантійного речовини Землі, могло в певний момент започаткувати його сильною асиметричності, яка привела до перебудови атомарної структури речовин. Це пояснює явище хиральности, яке може здійснюватися і зараз.

Організація біосфери.У сучасних класифікаціях органічний світ Землі на вищому таксономическом рівні ділиться на два надцарства: прокаріоти (Без'ядерні) і еукаріоти (Ядерні). Перші включають два царства: архебактерии и бактерії (В тому числі ціанобактерії, або синьо-зелені водорості), другі - три царства: тварини, гриби и рослини. Це поділ грунтується на закономірностях еволюційного розвитку і клітинної будови організмів.

Живі організми можна також класифікувати, виходячи з функцій, виконуваних ними в обміні речовиною і енергією. розрізняють автотрофні и гетеротрофні організми. До автотрофним відносяться зелені рослини і деякі прокаріоти (пурпурні фотосинтезирующие бактерії, синьо-зелені водорості і хемобактеріі). Вони створюють органічну речовину з неорганічної, використовуючи в якості джерела енергії найчастіше сонячну радіацію - фотосинтез. Деякі бактерії створюють органічну речовину за рахунок енергії хімічних реакцій - хемосинтез. Гетеротрофні організми (тварини, гриби, більшість бактерій) харчуються готовим органічною речовиною, при цьому гриби і бактерії використовують органічні залишки і продукти життєдіяльності інших організмів.

Всі організми володіють рухливістю: насіння, спори, комахи переносяться вітрами на великі відстані, міграції птахів оцінюються в тисячі кілометрів, міграції черепах, вугрів, лососевих риб - в тисячі морських миль.

За приблизними підрахунками А. Г. Воронова (1987), на суші мешкає від 350 до 500 тис. Видів рослин, в тому числі 60 тис. Нижчих і 250 тис. Покритонасінних. Тварин налічується 1,5-1,7 млн ??видів, з них комах - близько 1 млн. Кількість грибів перевищує 100 тис. У порівнянні із сушею видове різноманіття фауни і флори в океані біднішими. У його водах мешкає близько 10 тис. Видів рослин і понад 160 тис. Видів тварин, в тому числі 16 тис. Видів риб, 80 тис. Видів молюсків, більше 20 тис. Видів ракоподібних.

на суші важливі функції виконують рослини: в ході фотосинтезу вони продукують органічну речовину і вільний кисень атмосфери. Тварини, гриби і бактерії на суші мають набагато меншу масу, проте їх роль у функціонуванні біоценозів також значна. Кожен з видів виконує специфічну функцію, яку не в змозі виконувати інші. Найактивнішим стимулятором біохімічних процесів є мікроорганізми, без яких неможлива повна мінералізація органічної речовини. Наприклад, вони роблять доступну тільки їм фіксацію вільного азоту атмосфери, збагачуючи цим грунт.

Основна життя в океані зосереджена в поверхневому; шарі глибиною до 200 м, який зазвичай називають верхнім діяльним шаром. Такий розподіл пов'язано, головним чином, з поширенням світла і кількістю їжі в товщі вод. Серед рослинних організмів переважають водорості, представлені як мікроскопічними формами (фітопланктон), так і великими екземплярами, довжиною до декількох десятків метрів. Тварини поширені у всіх шарах океану. Серед них переважають найпростіші, молюски, ракоподібні, риби. Нижче глибини проникнення світла рослин немає, отже, не створюється первинна органічна продукція і тварини харчуються залишками, які надходять зверху.

Океан надає великі переваги для своїх мешканців - гідробіонтів. По-перше, морські організми живуть в більш постійних умовах, завдяки чому їм не потрібні особливі покриви і пристосування, які необхідні мешканцям суші для захисту від різких змін оточуючих умов. По-друге, життя в океані можлива в товщі води, аж до найбільших глибин. Багато морські організми весь життєвий цикл проводять, не стикаючись з дном. На суші лише деякі істоти здатні літати і парити в повітрі, але і вони для харчування і розмноження змушені опускатися на землю. По-третє, води океану, особливо прибережні, характеризуються високою родючістю, величезними запасами зважених і розчинених поживних речовин. Багато донні організми (особливо безхребетні тварини і водорості) ведуть «сидячий» спосіб життя, поглинаючи все необхідне прямо з морської води. По-четверте, щільність морської води забезпечує фізичну підтримку мешкають в ній організмам, завдяки чому багато гідробіонти не потребують скелетних тканинах і мають м'яку консистенцію. Вийняті з води, вони стають млявими і безформними (наприклад, медуза). Морська вода нейтралізує дію сили тяжіння, завдяки чому в ній зберігають плавучість організми з великою масою тіла: гігантські кальмари досягають 30 м в довжину, вага синього кита - до 150 т. На суші такі великі організми не можуть існувати, вони будуть просто розчавлені вагою власного тіла. За умовами існування в океані розрізняють два середовища проживання: пелагіал' - Товща води і бенталь - дно. Пелагіаль в горизонтальному напрямку ділять на нерітіческую (Прибережну) і океанічну області. По вертикалі пелагическую зону поділяють на епіпелагіаль (До глибини 200 м), мезопелагіал' (Перехідна область до глибини 750 1000 м), абиссаль (Глибоководна область до глибини 6000 м) і ультраабіссаль (З глибинами понад 6000 м).

По способу життя серед мешканців океану виділяють три групи: 1) планктон - пасивно переміщаються скупчення одноклітинних водоростей (фітопланктон) і деяких видів тварин (зоопланктон), які пов'язують ланцюга харчування поверхневих і глибинних шарів; 2) нектон - Активно пересуваються тварини (риби, головоногі молюски); 3) бентос (Фіто-і зообентосу) - мешканці моря, живуть на дні.

Внутрішня організація біотичного співтовариства.На будь-якій ділянці земної поверхні завжди живе комплекс видів, який перебуває з природою в певних взаєминах. Кожен організм відчуває вплив екологічних факторів - абіотичних (Факторів середовища) і біотичних (Внутрішньовидових). Якими б різними були екологічні чинники, результати їх дії можна порівняти, оскільки вони завжди виражаються в зміні життєдіяльності організмів. Цю залежність часто зображують у вигляді графіка толерантності (терпимості) організмів до діапазону мінливості абіотичних умов (рис. 5.17).

Відгук біотичного співтовариства визначається не тільки різноманітністю видів, а й іншими показниками, які відображають зв'язки між видами, що входять до складу біотичного співтовариства. Функціонування спільноти і його стабільність залежать також від популяційних зв'язків, розподілу організмів у просторі і характеру взаємодії із зовнішнім середовищем. Все це становить внутрішню організацію спільноти. Важлива особливість живих організмів полягає в тому, що вони можуть адаптуватися до різноманітних і мінливих умов, забезпечуючи тим самим еволюцію и біорізноманіття.

За мінімальну одиницю біосфери як екосистеми першого порядку зазвичай приймають біогеоценоз, який на нижчому рівні ієрархії представляє єдність біоценозу (Живий частини) і біотопу (Середовища), приуроченого до певної ділянки земної поверхні.

Мал. 5.17. купол толерантності

У різних біогеографічних областях спільноти сильно розрізняються за видовим складом. Кожен вид утворюється в певному місці земної кулі, формуючи ареал, а потім розселяється, зупиняючись перед природними перешкодами. Усюди, де незалежно від географічного положення фізичне середовище однакова, розвиваються подібні екосистеми. У разі відсутності «вільних місць» відбувається конкурентна боротьба.

Біомаса та біопродуктивність.біомасою називають сукупність організмів (живих і відмерлих) в екосистемі. Вона може бути виражена числом особин, а також у вагових (маса) або енергетичних (калоріях) характеристиках.

біопродуктивність - це швидкість продукування біомаси. У виробництві біомаси беруть участь продуценти - Організми, які за допомогою фото- або хемосинтезу накопичують потенційну енергію у вигляді органічних речовин, створених з мінеральних речовин, що поставляються абіотичним середовищем, і консументи - Організми, які харчуються цими створеними складними органічними речовинами. первинною продуктивністю називається швидкість, з яким продуценти (в більшості своїй зелені рослини) в процесі фотосинтезу пов'язують енергію і запасають її в формі органічних речовин. Ці речовини можуть бути використані рослиноїдних організмами - консументами першого порядку. вторинної продуктивністю називають швидкість продукування біомаси консументами другого порядку або редуцентамі - Споживачами мертвого органічної речовини.

Незважаючи на недостатню вивченість розподілу біомаси в географічній оболонці (особливо це стосується біомаси мікроорганізмів і мешканців океаносфери), основні закономірності на сьогоднішній день встановлені. Однією з них є неоднорідний розподіл біомаси по вертикалі і горизонталі. Інша закономірність проявляється в концентрації біомаси на контакті контрастних середовищ, що теоретично було передвіщено В. І. Вернадським ще в 30-ті роки XX ст.

Головною контактною зоною географічної оболонки є межа суші і океану з атмосферою. Потужність шару, в якому зосереджена основна маса живих організмів, становить тут від декількох метрів до декількох десятків метрів. Існують і інші локальні контактні зони (льоди і акваторія, береги річок і морів, гідрологічні фронти), також збагачені біомасою і видовим складом організмів.

Якщо порівнювати величини сухого органічного речовини, то виявляється, що за цим показником материки значно перевершують океани. Представлена ??в табл. 5.5 оцінка біомаси в розмірі 1,8 ? 1012 т відноситься до власне живої речовини (масі організмів) суші і океану. Маса біосфери (що включає всі органічна речовина) оцінюється в (2,5-3,0) 1018 т, де маса тропосфери - 0,004 ? 1018 т, гідросфери - 1,4 ? 1018 т, літосфери - 1,6 ? 1018 т.

Таблиця 5.5 Біомаса (суха вага) Землі (по Н. Ф. Реймерс, 1990, зі скороченнями)

 екосистема  Площа, 106км2  Біомаса, 109 т
 рослин  тварин
 Вологі тропічні ліси  17,0
 Тропічні сезонно-зелені ліси  7,5
 Вічнозелені ліси помірного поясу  5,0
 Листопадні ліси помірного поясу  7,0
 тайга  12,0
 Лісо-чагарникові співтовариства  8,5
 Саванна  15,0
 лугостепей  9,0
 Тундра і високогір'ї  8,0
 Пустелі і напівпустелі  18,0
 Сухі пустелі, скелі, льодовики і ін.  24,0  0,5  0,02
 культивовані землі  14,0
 Болота і марші  2,0
 Озера і водотоки  2,0  0,05
 Материкові екосистеми в цілому  149,0
 відкритий океан  332,0  1,0
 зони апвеллинга  0,4  0,008
 континентальний шельф  26,6  0,27
 Зарості водоростей і рифи  0,6  1,2
 естуарії  1,4  1,4
 Морські екосистеми в цілому  361,0  3,9
 Загальна біомаса Землі  510,0

на суші величина біомаси виявляє тісний зв'язок з водно-тепловими умовами. Максимальні показники характерні для лісових угруповань, особливо для вологих тропічних лісів (понад 125 кг / м2), Де багато теплоти і рясне зволоження. Від цього максимуму біомаса зменшується в трьох напрямках: в сторону тропічних пустель (де зростання живих організмів обмежується дефіцитом вологи), в бік полярних районів і в сторону високогір'я (де недостатньо тепла). Біомаса центральних районів Антарктиди і Гренландії практично дорівнює нулю.

В океані, де фітопланктон займає центральне місце в складі продуцентів, для розподілу біомаси характерні ціркумконтінентальной і горизонтальна зональності.

ціркумконтінентальной зональність проявляється в зменшенні біомаси від прибережних зон (де вона досягає 1-2 кг / м2 і більше) до центральних частин океанів, що пояснюється зниженням кількості поживних речовин у воді. Це чітко спостерігається в зміні кольору морської води від буро-зеленого, що характеризує «родючість» біля берегів, до яскраво-синього, що характеризує малу кількість поживних елементів у відкритій частині морських басейнів. Таким чином, в Світовому океані є свої «пустелі» і «чорноземи».

горизонтальна зональність пов'язана з закономірностями розподілу і характером циркуляції вод. Низькі значення (0,01-0,03 кг / м2) Біомаси типові для тропічних морів і центральній частині Північного Льодовитого океану. В областях циклонічних кругообігів субарктического і помірного поясів біомаса зростає до 0,02-0,2 кг / м2. Високі показники (0,5-2,0 кг / м2) Біомаси властиві районам помірного пояса в північній частині Атлантичного і північно-західній частині Тихого океанів.

Таким чином, продуктивність океанів набагато нижче продуктивності материків. Це пояснюється багатьма причинами. Головна з них полягає в тому, що мікроскопічні продуценти занурені в воду і віддалені один від одного. Крім того, сонячне випромінювання в більшій мірі поглинається водою, ніж поверхнею суші.

Еволюція біосфери.Своєрідність еволюції біосфери полягає в тому, що вона відбувається в рамках вже сформованих рівнів організації живої речовини. При цьому, характеризуючи еволюцію, зазвичай не розглядають проблему виникнення життя. З точки зору біології, життя виникло в «доактуалістіческую епоху», т. Е. В умовах, не відтворювальних в даний час.

Основними віхами еволюції біосфери є:

- Швидке (в геологічному масштабі часу) освоєння життям земної простору;

- Поступове перетворення геологічних і геохімічних кругообігів речовини в біогеологіческіе і біогеохімічні;

- Перетворення первинної атмосфери і стабілізація її газового складу;

- Заміна відновного (безкисневого) фону геохимической середовища окислювальним;

- Виникнення грунтоутворювального процесу і створення внаслідок цього грунтової структури;

- Детермінація хімічної активності природних вод (створення зональної структури гідросфери і вод зони гіпергенезу).

Центральною подією еволюції було виникнення окислювального середовища, що спричинило за собою ряд змін: зменшення кислотності вод і перетворення середовища Світового океану в лужну, зміна рухливості хімічних елементів (в тому числі в зв'язку з грунтоутворення), збагачення киснем всіх оболонок, що примикають до земної поверхні ( на думку В. І. Вернадського, навіть гранітна оболонка утворилася як така завдяки окислювальному середовищі біосфери).

Показником еволюції біосфери служить зміна здатності живої речовини концентрувати хімічні елементи, з'єднання і енергію (концентраційна функція живої речовини).

Тенденціями еволюції є: збільшення різноманітності життєво необхідних хімічних елементів, зміна співвідношень між ними (наприклад, освіту рудних родовищ в певні епохи - залізорудних в протерозої, марганцевих в неогені, евапорітових в девоні і пермі і ін.), Ускладнення будови і функціональних властивостей живих організмів , що призвело до біорізноманіття.

Еволюція енергетики біосфери полягала в прогресивному накопиченні запасів асимільованої сонячної енергії, т. Е. Зменшення ентропії. Джерелами органічної речовини є водяна пара і СО2. В результаті синтезу органічних сполук і кисню відбувається свого роду «поляризація» спочатку нейтрального хімічної речовини. Органічна речовина і кисень антагоністичні, їх з'єднання призводить до виділення значної енергії. Отже, скільки в біосфері органічної речовини і кисню, стільки ж в ній запасене і потенційно активною (превратімой) енергії.

Однією з основних тенденцій розвитку біосфери на биогеоценотическом (екосистемному) рівні є прагнення довше зберегти речовини, створені продуцентами, в біохімічному кругообігу (наприклад, за рахунок збільшення трофічних рівнів в харчовому ланцюгу) і підвищити його інтенсивність. При цьому найважливішими подіями були виникнення і еволюція основних способів харчування (хемотрофних, автотрофного і гетеротрофного), типів екологічних взаємодій (хижацтво, паразитизм, конкуренція, кооперація) і становлення біотичного кругообігу, здійснюваного продуцентами, консументами і редуцентами (при вираженій тенденції «притирання» і «вбудовування» все нових елементів в систему). Графічно харчові зв'язку найчастіше виражаються у формі різних екологічних пірамід і кругообігів: чисельності, біомаси, енергії.

Вся історія існування і розвитку географічної оболонки була нерозривно пов'язана з життєдіяльністю організмів. Життєдайність частини речовини була, швидше за все, початкової, а активне втілення цієї властивості в конкретних формах відбувалося, ймовірно, в присутності води, про що свідчить її кількість в живих організмах (від 50 до 99% загальної маси). Однак це могла бути крапельна концентрація водяної пари в порах і пустотах первинних гірських порід, з температурою вище 100 ° С, в умовах значних тисків, які могли бути наслідком зростання кутової швидкості обертання планети. Подібні умови виявлені на Венері. Імовірність такої обстановки підтверджують результати дослідження найдавніших западноавстралійскіх гірських порід. Про це ж свідчить велика кількість органічної речовини в черносланцевой формаціях, вік яких оцінюється в 3,5 млрд років, а можливо, і древнє, Які були умови проживання організмів в той час, що це були за форми, чому з ними співіснують неокислені руди - на всі ці питання поки немає відповіді.



Попередня   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   Наступна

Поняття про географічну оболонку як об'єкті землезнавства | Загальні закони і концепція системи в природознавстві | Механічні взаємодії в географічній оболонці | магнітосфера Землі | Електричне поле Землі | Теплове поле Землі | геохімічні процеси | літосфера | атмосфера | гідросфера |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати