Een persoon noemt de omringende ruimte gewoonlijk natuur of habitat. De meesten van ons hebben fundamentele kennis over dit concept gekregen tijdens schoollessen: natuurlijke historie (graad 3), aardrijkskunde en biologie (4), anatomie en scheikunde (6). Maar weinigen begrijpen hoe deze wetenschappen worden gecombineerd, behalve dat ze allemaal tot het gebied van de natuurwetenschappen behoren. Om alle menselijke kennis over de omringende wereld samen te vatten, is er één ruime naam in het leven geroepen: de biosfeer. Ondanks vele jaren van onderzoek en zorgvuldige studie, geeft de planeet Aarde wetenschappers nog steeds reden om na te denken over de processen die erop plaatsvinden.
Definitie
Wat wordt de biosfeer genoemd? Er zijn nogal wat interpretaties van deze term in de literatuur, en ze verschillen allemaal qua inhoud, maar zijn bijna identiek in betekenis. Meestal wordt de biosfeer het wereldwijde ecosysteem van de planeet genoemd, waarin de mens als een van de weinige soorten is opgenomen. Als we de naam "biosfeer" letterlijk vertalen uit de oude Griekse taal, dan heeft het twee wortels. "Sphere" betekent "regio, bol, bal", en de wortel "bios" wordt vertaald als "leven". Het blijkt een nogal ruime en precieze naam te zijn, die in feite een complexe en veelzijdige wetenschap definieert. VI Vernadsky geeft een uitgebreid antwoord op de vraag wat de biosfeer wordt genoemd. Hij definieert dit concept als een complex van wetenschappelijke kennis over de aarde, waaronder geografie, geochemie, biologie en geologie. De biosfeer is een verzameling van schelpen van de aarde, die zijn gecombineerd volgens het principe van de aanwezigheid van levende wezens en hun leefgebied. Alle sferen zijn verschillend in samenstelling, functies en eigenschappen, maar elk van hen speelt een belangrijke rol in het bestaan en de evolutie van de wereld om ons heen.
Lesgeven over de biosfeer
De filosoof, wetenschapper, geoloog en biochemicus V. I. Vernadsky creëerde een integraal kennissysteem. Tot het begin van de 20e eeuw was er veel onderzoek naar de studie van de aarde en de processen die daarop plaatsvonden, maar de grote Russische wetenschapper slaagde erin dit materiaal te verdiepen en te veralgemenen. Aan het begin van de 19e eeuw definieerde de Franse natuuronderzoeker Lamarck het aanvankelijke concept van de toekomstige wetenschap, maar gaf het geen naam. De Oostenrijkse paleontoloog en geoloog Eduard Suess bedacht in 1875 de term 'biosfeer', die nog steeds wordt gebruikt. Hij zal deze wetenschap definiëren als kennis over al het leven op onze planeet. Pas na 50 jaar zal Vernadsky de relatie bewijzen tussen levende organismen en anorganische stoffen, hun circulatie. Hoe heetbiosfeer in het huidige stadium? Dit is een van de schillen van de planeet, waarin natuurlijke elementen van verschillende oorsprong op elkaar inwerken, het is hun combinatie die een uniek, uitgebalanceerd systeem creëert.
Sfeer
De buitenste luchtschil van de planeet Aarde. Het grootste deel van zijn massa is geconcentreerd aan het oppervlak en strekt zich in hoogte uit over drieduizend kilometer. De atmosfeer is de lichtste van alle schillen, hij verlaat het oppervlak niet alleen vanwege de zwaartekracht van de planeet, maar met toenemende hoogte worden de lagen geleidelijk ontladen. De ozonlaag biedt bescherming tegen radioactieve blootstelling aan de zon door het niveau van ultraviolet dat de aarde raakt te verminderen. De samenstelling van de atmosfeer omvat gassen: kooldioxide, stikstof, zuurstof, argon, die het bestaan van levende organismen verzekeren.
Hydrosfeer
De biosfeer van de aarde omvat een deel van de waterschil van de planeet. De samenstelling varieert afhankelijk van de aggregatietoestand van de stof. De hydrosfeer verenigt alle waterbronnen op de planeet, die in vloeibare, gasvormige en vaste vorm kunnen zijn. De oppervlaktelagen van de Wereldoceaan dienen om de warmte afkomstig van de zon door de atmosfeer te herverdelen. Water is van bijzonder belang in het proces van de circulatie van stoffen in de natuur, omdat het de meest mobiele fractie is. De organismen van de biosfeer hebben het waterelement volledig onder de knie, ze zijn te vinden in de diepste bodembekkens van de Wereldoceaan en in de Arctische gletsjers. De chemische samenstelling van de hydrosfeer omvat de volgende hoofdelementen: magnesium, natrium, chloor,zwavel, koolstof, calcium, enz.
Lithosfeer
In ons zonnestelsel hebben niet alle planeten een vaste schil, de aarde is in dit geval een uitzondering. De lithosfeer is een enorme massa gesteente (harde) rotsen die deel uitmaken van het land en dienen als de bodem van de oceanen. De dikte van deze schaal van de aarde is van 70 tot 250 kilometer, de samenstelling is het meest divers in termen van het aantal chemische elementen (silicium, aluminium, ijzer, zuurstof, magnesium, kalium, natrium, enz.), Die noodzakelijk voor het bestaan van alle levende organismen. Deze geosfeer wordt gekenmerkt door de kleinste breedte van de levensdistributielaag. De meest ontwikkelde is de bovenste laag van de lithosfeer, die enkele meters is. Naarmate de diepte toeneemt, nemen de temperatuur en dichtheid van de harde schaal toe, wat, samen met de afwezigheid van licht, het bestaan van levende organismen onmogelijk maakt.
Biosfeer
Deze geosfeer verenigt alle schillen van de aarde (hydrosfeer, atmosfeer en lithosfeer) door de aanwezigheid van levende materie erin. Het is moeilijk om de rol van de biosfeer voor de hele mensheid te overschatten, het is het milieu en de bron van oorsprong. Dit is een complex systeem van onderlinge relaties dat de mogelijkheid van het bestaan van een organisme door de uitwisseling van materie en energie bepa alt. Meer dan 40 chemische elementen zijn betrokken bij het circulatieproces, dat constant plaatsvindt tussen organische en anorganische verbindingen. De belangrijkste energiebron is de zon. De aarde bevindt zich op de optimale afstand van de ster en is voorzien van een beschermendeatmosfeer barrière. Daarom is zonne-energie, samen met levende materie, de belangrijkste biochemische factor in het bestaan van de biosfeer. Door de invloed van een aantal factoren hebben de lopende processen een volledig cyclische vorm, ze zorgen voor de circulatie van materie tussen de atmosfeer, lithosfeer, hydrosfeer en levende organismen.
Grenzen van de biosfeer
Bij het analyseren van de lengte van de schaal van de biosfeer, kan men de ongelijkmatige verdeling ervan zien. De ondergrens ligt in de lagen van de lithosfeer en komt niet onder de 4 km. De bovenste laag van de aardkorst - de bodem - is de meest verzadigde laag van de biosfeer in termen van de dichtheid van het geh alte aan levende materie. De hydrosfeer, die de uitgestrektheid van de wereldoceaan, rivieren, meren, moerassen, gletsjers omvat, maakt volledig deel uit van de "levende schelp". De hoogste concentraties van organismen worden waargenomen in de oppervlakte- en kustlagen van waterlichamen, maar het leven bestaat ook in diepzeebekkens, op een maximale diepte van meer dan 11 km, en in bodemsedimenten. De bovengrens van de biosfeer bevindt zich op een afstand van 20 km van het oppervlak. De atmosfeer beperkt de "levende laag" tot een ozonschild, waarboven organismen worden vernietigd door kortegolf ultraviolette straling. De maximale concentratie van levende materie bevindt zich dus op de grenzen van de lithosfeer en de atmosfeer.
Compositie
De doctrine van de biosfeer is gemaakt door VI Vernadsky, hij bepaalde ook de sleutelrol van organismen bij de vorming en het functioneren van de "levende schil" van de aarde. Eerder kwamen andere wetenschappers tot soortgelijke conclusies, maar Russischede natuuronderzoeker kon de noodzaak aantonen van de aanwezigheid in de structuur van anorganische verbindingen, die ook deelnemen aan de algemene cyclus. Volgens hem heeft de biosfeer de volgende samenstelling:
- Levende organismen (biologische massa, totaliteit van alle soorten).
- Biogene stof (gemaakt tijdens het leven van levende organismen, is een product van hun verwerking).
- Inerte materie (anorganische verbindingen die ontstaan zonder de deelname van levende organismen).
- Bio-inerte stof (gezamenlijk gevormd door levende organismen en inerte materie).
- Een substantie van kosmische oorsprong.
- Verspreide atomen.
Geschiedenis van voorkomen
Miljarden jaren geleden werd de vaste schil van de aarde, de lithosfeer, gevormd. De volgende fase in de vorming van wat de biosfeer wordt genoemd, vond plaats als gevolg van geologische processen die tektonische platen verplaatsten, vulkaanuitbarstingen, aardbevingen, enz. veroorzaakten. Na de vorming van stabiele geologische vormen, was het de beurt aan de opkomst van levende organismen. Ze kregen de kans om zich te ontwikkelen door de actieve emissies van verschillende biochemische elementen die plaatsvonden tijdens de vorming van de lithosfeer. Levende materie schept al miljoenen jaren voorwaarden die acceptabel zijn voor het leven. Door de gefaseerde evolutie werd de gassamenstelling van de atmosfeer gevormd. De constante interactie van organische en anorganische verbindingen onder invloed van de energie van de zon maakte het mogelijk dat levende materie zich over de planeet verspreidde enhaar uiterlijk aanzienlijk veranderen.
Evolutie
De eerste levende organismen op aarde verschenen in de hydrosfeer, hun geleidelijke vertrek naar het land duurde een behoorlijk lange periode. De ontwikkeling van een andere schil van de biosfeer - de lithosfeer, veroorzaakte de vorming van de ozonlaag. Door het proces van fotosynthese heeft een enorme biologische massa koolstofdioxide uit de atmosfeer geabsorbeerd en zuurstof afgegeven. In dit geval gebruikt levende materie een bijna onuitputtelijke energiebron: de zon. Aerobe organismen, die in de dikte van de hydrosfeer geen organisch materiaal hadden, kwamen naar de oppervlakte van het land en versnelden het evolutieproces aanzienlijk dankzij de energiecyclus. Op dit moment bevindt de "levende schil" van de aarde zich in een staat van stabiel evenwicht, maar de mensheid oefent er een toenemende negatieve invloed op uit. Een nieuwe sfeer van de aarde wordt gecreëerd - de noösfeer, het impliceert een meer harmonieuze hulp van mens en natuur, maar dit is een apart en zeer interessant onderwerp om te bestuderen. De biosfeer blijft functioneren, ondanks een aanzienlijke afname van de biomassa, probeert de "levende schil" de schade te compenseren die wordt veroorzaakt door menselijke activiteiten. Zoals de geschiedenis laat zien, kan dit proces een aanzienlijke hoeveelheid tijd in beslag nemen.
Biochemische functies
Het belangrijkste onderdeel in de structuur van de biosfeer is biomassa. Het vervult alle biochemische functies van de "levende schil", houdt de samenstelling in evenwicht en zorgt voor het circulatieproces van stoffen en energie. De gasfunctie handhaaft de optimale samenstelling van de atmosfeer. Zij isHet wordt uitgevoerd door fotosynthese van planten, die zuurstof afgeven en koolstofdioxide opnemen. Levende organismen stoten CO2 uit tijdens uitademing en ontbinding. Gasuitwisseling vindt constant plaats, anorganische verbindingen nemen eraan deel tijdens het passeren van chemische reacties. De energiefunctie bestaat uit de assimilatie en transformatie van de biomassa (plant) van een externe bron - zonlicht. De concentratiefunctie zorgt voor de ophoping van voedingsstoffen. Alle organismen in het levensproces accumuleren het noodzakelijke geh alte aan biochemische elementen, die na hun dood terugkeren naar de biosfeer in de vorm van organische en anorganische verbindingen. De redoxfunctie is een biochemische reactie. Het komt voor tijdens het leven van een levend organisme en is een noodzakelijke schakel in de circulatie van stoffen.
Biomassa
Alle levende organismen zijn ongelijk verdeeld over de sferen van de aarde. De hoogste concentratie biomassa wordt waargenomen op de kruispunten van de geosferen van de planeet. Dit gebeurt door de vorming van optimale leefomstandigheden (temperatuur, vochtigheid, druk, de aanwezigheid van biochemische verbindingen). Ook de samenstelling van biomassa is niet van hetzelfde type. Op het land hebben planten het voordeel; in de hydrosfeer vormen dieren de basis van levende materie. De dichtheid van biomassa is afhankelijk van de geografische ligging, de bewoningsdiepte in de lithosfeer en de hoogte in de atmosfeer. Het aantal planten- en diersoorten is erg groot, maar de habitat van alle organismen is de biosfeer. Biologie, als een afzonderlijke wetenschap, is grotendeelslegt alle processen uit die daarin plaatsvinden. Dit is de oorsprong, reproductie, migratie van alle soorten biomassa.
Kenmerken van de biosfeer
De betekenis en schaal van de "levende schil" van de aarde zal ervoor zorgen dat deze constant wordt bestudeerd door nieuwe generaties natuurwetenschappers. Het systeem is uniek in zijn integriteit, dynamische ontwikkeling, balans. Als belangrijkste en meest verrassende kenmerk kan men veerkracht en herstelvermogen noemen. Het aantal rampen tijdens het bestaan van de biosfeer als levende film van de planeet is enorm. Ze leidden tot het uitsterven van de meeste biomassa, veranderden het uiterlijk van de planeet aanzienlijk, corrigeerden de processen die op het oppervlak en in de kern plaatsvonden. Maar na elke klap werd de biosfeer in een veranderde vorm hersteld, aangepast aan de negatieve invloed of onderdrukt. Daarom is de biosfeer van de aarde een levend organisme dat zelfstandig alle processen in de natuur kan reguleren.
Vooruitzichten voor ontwikkeling
Elk modern kind op de basisschool bestudeert zo'n vak als natuurlijke historie (graad 3). Tijdens deze lessen leggen ze aan een klein persoon uit wat de wereld om ons heen is en volgens welke regels deze bestaat. Misschien is het de moeite waard om het programma een beetje te veranderen en kinderen te leren de natuur te respecteren en lief te hebben, dan zal de mensheid een nieuwe geosfeer kunnen creëren. Alle kennis die door de eeuwen heen over de biosfeer is verzameld, moet worden gebruikt voor de verdere ontwikkeling ervan, wat de vereniging van natuur en mens zal impliceren. Voordat het te laat is om te herstellen wat er is gedaanschade aan het milieu, mensen moeten nadenken over het feit dat de "levende schil" van de aarde zichzelf kan herstellen, maar tegelijkertijd een object kan elimineren dat blijvende schade aan zijn integriteit en harmonie veroorzaakt.
