Зміст

Вступ. 3

1. Поняття про біосферу. 4

2. Структура біосфери. Розподіл життя у біосфері 7

3. Жива речовина. Геохімічна робота живої речовини. 12

Вступ

Все живе в біосфері утворює живу речовину. Живі організми відіграють дуже важливу роль у геологічних процесах, які формують Землю. Хімічний склад сучасних атмосфери та гідросфери зумовлений життєдіяльністю організмів. Мінеральна інертна речовина переробляється живими організмами, перетворюється в нову. Отже, жива та нежива речовини на Землі становлять гармонійне ціле.

В.І. Вернадський підкреслював відмінні особливості біосфери, зокрема:

· біосфера являє собою оболонку життя - ділянку існування живої речовини;

· біосферу можна розглядати як ділянку Земної кори, зайнятої трансформаторами, які переводять космічні випромінювання в діяльну земну енергію - електричну, хімічну, механічну, теплову і т.д

1. Поняття про біосферу

Біосфера в сучасному розумінні - це глобальна відкрита система зі своїм "входом" (потік сонячної енергії, який надходить з космосу) і "виходом" (утворені в процесі життєдіяльності організмів речовини, які з різних причин "випали" із біологічного кругообігу, так званий вихід "в геологію" - кам'яне вугілля, нафта, осадові породи тощо). З позицій кібернетики ця велетенська система, котра, як і її складові - біогеоценози, описується як "чорний ящик". Процеси, що відбуваються всередині нього, закодовані природою. Можна із впевненістю сказати, що система в її основних рисах є саморегульованою, самоорганізованою. Екологи пояснюють самоорганізацію системи інформацією, яка пронизує екосистему. Вона міститься в живих організмах, в їх генетичному коді і здатності адаптуватися до змін умов середовища.

Отже, саморегулювання екосистеми забезпечується живими організмами.

Такий підхід дає підстави вважати біосферу централізованою кібернетичною системою, оскільки в ній один елемент (підсистема) - живі організми - відіграє домінуючу, центральну роль у функціонуванні системи в цілому.

Згідно із законом необхідної різноманітності Віннера - Шеннона -Ешбі, який вважають основним кібернетичним законом, кібернетична система лише тоді володіє стійкістю для блокування зовнішніх і внутрішніх збурень, коли вона має достатнє внутрішнє різноманіття. Це різноманіття, в основному і створюється живими організмами. Досить сказати, що сьогодні на Землі існує близько 2 млн. видів організмів, з них частка рослин становить 500 тис. видів, а тварин - 1,5 млн. видів (табл. 1.).

Виходячи із екосистемних уявлень, видове різноманіття - це не простоякась арифметична величина, нижче якої не мав би опускатися живий світ, а реальна потреба буквально кожного сущого на планеті виду в трофічних ланках біогеоценозів і біосфери в цілому. Ці види необхідно зберегти заради нормального функціонування сучасної біосфери, яка й сьогодні еволюціонує, збагачуючи видове різноманіття.

Таблиця 1. Чисельність різних груп організмів в біосфері

Група	Кількість видів (приблизно)	Група	Кількість видів (приблизно)
Всього	500000	Всього	1500000
В тому числі	В тому числі
Водорості	25000	Найпростіші	15000
Бактерії	100000	Губки	5000
Гриби	Кишковопорожнинні	9000
Лишайники	18000	Черв'яки	19000
Вищі	Молюски	105000
Мохоподібні	20000	Членистоногі	50000
Плавунові	800	(без комах)
Хвощеві	30	Комахи	1000000
Папоротеподібні	6000	Голкошкірі	5000
Хордові	48000
Голонасінні	600	(включаючи хребетних)
Покритонасінні	200000	з них
Птахи	10000
Ссавці	6000

За даними українського палеоботаніка О.П. Фесуненка, кількість родів вищих рослин становила: в силурі (близько 400 млн. років тому) - 1 рід, в девоні (350 млн.) - 36, в інтервалі від карбону до тріасу (200 млн.) - 150-200, від юри до неогену (150 млн. до нинішніх днів) - 250-330. Отже, збагачення видового різноманіття, що добре ілюструють наведені факти, - це загальна тенденція сучасного розвитку біосфери, яка сприяє усуненню зовнішніх і внутрішніх перешкод і підтримці системи в стані гомеостазу.

Еволюція біосфери тривала понад 3 млрд. років і відбувалася під впливом алогенних (зовнішніх) сил, таких як геологічні і кліматичні зміни й автогенних (внутрішніх) процесів, зумовлених активністю живих компонентів екосистеми.

Перші екосистеми, які існували на початкових етапах розвитку біосфери, були населені надзвичайно дрібними анаеробними гегеротрофами, які живилися органічною речовиною, синтезованою в ході абіотичних процесів. Потім відбувався, за образним висловом Ю. Одума, "популяційний вибух" автотрофних водоростей, який перетворив атмосферу із відновлюваної в кисневу.

Вперше термін "біосфера" - "сфера життя" - був використаний австрійським вченим Едуардом Зюссом ще в XIXстоліття (1875). Однак, він не дав визначення цього поняття. Сучасне його тлумачення, яке прийняте у всьому світі, належить українському вченому В.І.Вернадському ~ першому Президенту Української Академії наук. Наукові уявлення про біосферу як "живу оболонку" Землі вчений виклав у своїх лекціях, прочитаних у Карловому університеті в Празі та Сорбоні в Парижі протягом 1923-1924 pp. Згодом ці положення були узагальнені та зведені в книзі "Біосфера" (1926).

Життя - вища форма розвитку матерії на Землі. Живі організми перетворюють космічну сонячну енергію у земну, хімічну і створюють нескінченну різноманітність нашого світу. Ці живі організми своїм диханням, своїм живленням, своїм метаболізмом, своєю смертю і своїм розмноженням, постійним використанням своєї речовини, а головне - триваючою сотні мільйонів років безперервною зміною поколінь, своїм народженням і розмноженням продовжують одне з найграндіозніших планетарних явищ, що не існує ніде, крім біосфери. (В.І. Вернадський )

Отже, біосфера - це оболонка Землі, яка включає частини атмосфери, гідросфери і літосфери, заселені живими організмами.

Ю.Одум (1986) наводить витяг із однієї з американських програм (програма збереження генетичних ресурсів, керівник Девід Кофтон, Каліфорнія), в якій викладена точка зору вчених з приводу глобальної загрози втрати видового різноманіття: "Біологічне різноманіття тварин, рослин і мікроорганізмів являє собою фактор фундаментальної важливості для виживання людства".

Термін "генетичні ресурси" можна визначити як генетичне різноманіття, яке відіграє вирішальну роль у задоволенні всіх потреб суспільства. Характерна особливість біосфери як "плівки життя" - це її гетерогенність, мозаїчність, причому, кожна окрема однорідна ділянка ("біогеоценоз", "екосистема") здатна до саморегуляції і повного самовідновлення біоти. Екосистеми перебувають у постійній взаємодії одна з одною, створюючи разом гігантський кругообіг речовин в межах біосфери.

2. Структура біосфери. Розподіл життя у біосфері

Важливою особливістю біосфери є її злитість з іншими геосферами Землі. Біосфера розміщена в межах атмосфери, гідросфери та частини літосфери.

Загальна протяжність біосфери за радіусом Землі складає близько 40 км. Вона простягається від нижньої частини озонового екрану атмосфери, що розташований на висоті 20 - 25 км над рівнем моря, до верхньої частини гірських порід суші та дна Світового океану. Нижня межа простягання біосфери лежить на 23 км вглиб суші та на 1 - 2 км нижче дна океану (мал.1.).

Мал. 1. Біосфера та її межі.

Основна маса живої речовини, наявність якої відрізняє біосферу від інших геосфер, зосереджена в порівняно невеликому прошарку - біостромі. Біострома лежить на поверхні суходолу та охоплює верхні шари водойм. У цій зоні знаходиться 98% всієї живої речовини планети. Біосфера сформована з різних речовин. За В.І.Вернадським, виділяють шість головних речовин біосфери:

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--