Was nennt man Biosphäre? Die Rolle der Biosphäre. Die Lehre von der Biosphäre

Umgebungsraum Leute rufen normalerweise anNatur oder Lebensraum. Die meisten von uns haben im Schulunterricht grundlegende Kenntnisse über dieses Konzept erworben: Naturwissenschaften (Grad 3), Geographie und Biologie (4), Anatomie und Chemie (6). Aber nur wenige verstehen, wie diese Wissenschaften miteinander verbunden sind, außer dass sie alle zum Bereich der Naturwissenschaften gehören. Um das gesamte Wissen des Menschen über die umgebende Welt zusammenzufassen, wurde ein umfassender Name geschaffen - die Biosphäre. Trotz jahrelanger Forschung und sorgfältiger Forschung gibt der Planet Erde den Wissenschaftlern immer noch Anlass, über die Prozesse nachzudenken, die auf ihr stattfinden.

Definition

Was nennt man Biosphäre? Interpretationen dieses Begriffs finden sich in der Literatur sehr häufig, und sie unterscheiden sich inhaltlich, aber fast in ihrer Bedeutung. Meistens wird die Biosphäre das globale Ökosystem des Planeten genannt, in das der Mensch als eine der wenigen Arten eingeschlossen ist. Wenn wir den Namen "Biosphäre" wortwörtlich aus der altgriechischen Sprache übersetzen, hat er zwei Wurzeln. "Sphäre" bedeutet "Fläche, Kugel, Kugel" und die Wurzel "Bios" wird als "Leben" übersetzt. Es stellt sich heraus, dass es sich um einen hinreichend umfassenden und präzisen Namen handelt, der eine komplexe und vielschichtige Wissenschaft definiert. VI. Wernadskij gibt eine erweiterte Antwort auf die Frage nach der sogenannten Biosphäre. Er definiert dieses Konzept als einen Komplex von wissenschaftlichen Erkenntnissen über die Erde, die Geographie, Geochemie, Biologie und Geologie umfasst. Die Biosphäre ist eine Ansammlung von Schalen der Erde, die nach dem Prinzip der Existenz von Lebewesen und ihrem Lebensraum vereint sind. Alle Bereiche unterscheiden sich in ihrer Zusammensetzung, ihren Funktionen und Eigenschaften, aber jeder von ihnen spielt eine bedeutende Rolle in der Existenz und Entwicklung der Welt um uns herum.

Die Lehre von der Biosphäre

Erstellt ein komplettes System von Wissensphilosoph, Wissenschaftler,Geologe und Biochemiker WI Wernadskij. Bis zu Beginn des 20. Jahrhunderts gab es viele Forschungsarbeiten über das Studium der Erde und der Prozesse, die auf ihr stattfanden, aber der große russische Wissenschaftler gelang es, dieses Material zu vertiefen und zu verallgemeinern. Zu Beginn des 19. Jahrhunderts definierte der französische Naturforscher Lamarck das ursprüngliche Konzept der zukünftigen Wissenschaft, nannte es aber nicht. Der österreichische Paläontologe und Geologe Eduard Suess schlug 1875 den Begriff "Biosphäre" vor, der bis heute verwendet wird. Er wird diese Wissenschaft als Wissen über alles Leben auf unserem Planeten definieren. Nur 50 Jahre später wird Wernadskij die Verbindung von lebenden Organismen und anorganischen Substanzen, deren Zirkulation nachweisen. Was heißt Biosphäre in der gegenwärtigen Phase? Dies ist eine der Schalen des Planeten, in der natürliche Elemente unterschiedlicher Herkunft zusammenwirken, deren Gesamtheit ein einzigartiges, ausgewogenes System schafft.

Atmosphäre

Die äußere Lufthülle des Planeten Erde. Der größte Teil seiner Masse konzentriert sich in der Nähe der Oberfläche selbst, aber sie erstreckt sich bis zu einer Höhe von dreitausend Kilometern. Die Atmosphäre ist die leichteste aller Schalen, sie verlässt die Oberfläche nicht nur aufgrund der Schwerkraft des Planeten, sondern mit zunehmender Höhe werden ihre Schichten allmählich entladen. Die Ozonschicht schützt vor radioaktiver Sonneneinstrahlung und reduziert das auf den Boden treffende Ultraviolett. Die Zusammensetzung der Atmosphäre beinhaltet Gase: Kohlendioxid, Stickstoff, Sauerstoff, Argon, die die Existenz von lebenden Organismen gewährleisten.

Hydrosphäre

Die Biosphäre der Erde umfasst einen Teil des WassersHülle des Planeten. Seine Zusammensetzung variiert nach dem Aggregatzustand des Stoffes. Die Hydrosphäre vereint alle Wasserressourcen auf dem Planeten, die in flüssiger, gasförmiger und fester Form vorliegen können. Oberflächenschichten des Weltmeers dienen dazu, die von der Sonne kommende Wärme durch die Atmosphäre umzuverteilen. Von besonderer Bedeutung ist Wasser während des Stoffkreislaufs in der Natur, da es die mobilste Fraktion ist. Organismen der Biosphäre haben das Wasserelement vollständig gemeistert, sie können in den tiefsten Bodensenken des Weltozeans und in den arktischen Gletschern gefunden werden. Die chemische Zusammensetzung der Hydrosphäre umfasst die folgenden Hauptelemente: Magnesium, Natrium, Chlor, Schwefel, Kohlenstoff, Kalzium usw.

Lithosphäre

In unserem Sonnensystem haben nicht alle Planeteneine harte Schale, die Erde ist in diesem Fall eine Ausnahme. Die Lithosphäre ist eine riesige Masse von (festen) Felsen, die einen Teil des Landes bilden und als ein Bett des Weltozeans dienen. Die Dicke dieser Hülle der Erde beträgt 70 bis 250 Kilometer, ihre Zusammensetzung ist in der Anzahl der chemischen Elemente (Silizium, Aluminium, Eisen, Sauerstoff, Magnesium, Kalium, Natrium, usw.) am vielfältigsten, die für die Existenz aller lebenden Organismen notwendig sind. Diese Geosphäre zeichnet sich durch die geringste Verbreitungsbreite des Lebens aus. Am weitesten entwickelt ist die obere Schicht der Lithosphäre, die einige Meter beträgt. Mit zunehmender Tiefe nehmen die Temperatur und die Dichte der harten Schale zu, was zusammen mit der Abwesenheit von Licht die Existenz von lebenden Organismen nicht erlaubt.

Biosphäre

Diese Geosphäre vereint alle Schalen der Erde(Hydrosphäre, Atmosphäre und Lithosphäre) durch die Anwesenheit von lebender Materie in ihnen. Für die ganze Menschheit schwierig ist, die Rolle der Biosphäre zu überschätzen, ist es die Umwelt und die Quelle. Dies ist ein komplexes System von Beziehungen, die die Möglichkeit der Existenz eines jeden Organismus auf Kosten der Stoff- und Energieaustausch bestimmen. Mehr als 40 chemische Elemente nehmen am zyklischen Prozess teil, der ständig zwischen organischen und anorganischen Verbindungen stattfindet. Die wichtigste Energiequelle ist die Sonne. Das Land ist in einem optimalen Abstand vom Sterne und eine Schutzbarriere in Form von Luft befindet. Daher zusammen mit der lebenden Materie der Sonnenenergie ist der wichtigste Faktor in der biochemischen Existenz der Biosphäre. Aufgrund einer Reihe von Faktoren beeinflusst werden die Prozesse zyklische Form abgeschlossen, bieten sie Zirkulation von Substanz zwischen der Atmosphäre, Lithosphäre, Hydro- und lebende Organismen.

Grenzen der Biosphäre

Bei der Analyse der Länge der Biosphärenhülle,sehe seine ungleiche Verteilung. Die untere Grenze befindet sich in den Schichten der Lithosphäre, sie unterschreitet nicht den Wert von 4 km. Die oberste Schicht der Erdkruste - der Boden - ist in Bezug auf die Dichte des Gehalts an lebendem Material am stärksten durch eine Schicht der Biosphäre gesättigt. Die Hydrosphäre, die die Weiten des Weltmeers, Flüsse, Seen, Moore, Gletscher umfasst, ist vollständig in der "lebenden Schale" enthalten. Die höchsten Konzentrationen von Organismen werden in den Oberflächen- und Küstenschichten von Wasserkörpern beobachtet, aber das Leben existiert auch in Tiefseevertiefungen mit einer maximalen Tiefe von mehr als 11 km und in Bodensedimenten. Die Obergrenze der Biosphäre liegt in einer Entfernung von 20 km von der Oberfläche. Die Atmosphäre begrenzt die "lebende Schicht" auf ein Ozonschild, über dem Organismen durch kurzwellige ultraviolette Strahlung zerstört werden. Somit liegt die maximale Konzentration lebender Materie an den Grenzen der Lithosphäre und der Atmosphäre.

Zusammensetzung

Die Lehre der Biosphäre wurde von V.I. Wernadskij hat er auch die Schlüsselrolle der Organismen bei der Bildung und dem Funktionieren der "lebenden Schale" der Erde definiert. Bisher kommen wir zu ähnlichen Ergebnissen, und anderen Wissenschaftlern, aber russische Wissenschaftler könnten die Notwendigkeit für die Präsenz in der Struktur der anorganischen Verbindungen unter Beweis stellen, die auch in dem allgemeinen Kreislauf beteiligt sind. Seiner Meinung nach hat die Biosphäre folgende Zusammensetzung:

1. Lebende Organismen (biologische Masse, eine Menge aller Arten).
2. Biogene Substanz (entsteht im Prozess der lebenswichtigen Aktivität lebender Organismen, ist das Produkt ihrer Verarbeitung).
3. Kosmische Substanz (anorganische Verbindungen, die ohne die Beteiligung lebender Organismen entstehen).
4. Biokosmische Substanz (durch lebende Organismen und inerte Materie zusammen gebildet).
5. Eine Substanz kosmischen Ursprungs.
6. Verstreute Atome.

Geschichte des Auftretens

Vor Milliarden von Jahren bildete sich eine feste HülleDie Erde ist die Lithosphäre. Das weitere Stadium der Entstehung der sogenannten Biosphäre war auf geologische Prozesse zurückzuführen, die tektonische Platten bewegten, Vulkanausbrüche, Erdbeben usw. verursachten. Nach der Bildung stabiler geologischer Formen ist die Entstehung von lebenden Organismen gekommen. Sie konnten sich durch aktive Freisetzung verschiedener biochemischer Elemente entwickeln, die während der Bildung der Lithosphäre auftraten. Lebendige Materie für mehrere Millionen Jahre schuf akzeptable Bedingungen für das Leben. Aufgrund seiner allmählichen Entwicklung wurde die Gaszusammensetzung der Atmosphäre gebildet. Die ständige Wechselwirkung von organischen und anorganischen Verbindungen unter dem Einfluss der Sonnenenergie befähigte die lebende Substanz, sich über den gesamten Planeten auszubreiten und ihr Erscheinungsbild signifikant zu verändern.

Entwicklung

Die ersten lebenden Organismen auf der Erde erschienen inHydrosphäre, ihr allmählicher Zugang zu Land dauerte eine ziemlich lange Zeit. Die Entwicklung einer anderen Schale der Biosphäre - der Lithosphäre - verursachte die Bildung der Ozonschicht. Aufgrund des Prozesses der Photosynthese absorbierte eine riesige biologische Masse Kohlendioxid aus der Atmosphäre und setzte Sauerstoff frei. In diesem Fall verwendet die lebende Substanz eine fast unerschöpfliche Energiequelle - die Sonne. Aerobe Organismen, denen organische Substanzen in der Dicke der Hydrosphäre fehlten, erreichten die Oberfläche des Landes und beschleunigten den Evolutionsprozess aufgrund des Energiezyklus erheblich. Gegenwärtig befindet sich die "lebende Schale" der Erde in einem stabilen Gleichgewicht, aber die Menschheit wirkt sich zunehmend negativ darauf aus. Eine neue Sphäre der Erde wird geschaffen - die Noosphäre, sie impliziert eine harmonischere Zusammenarbeit von Mensch und Natur, aber dies ist ein separates und sehr interessantes Thema für das Studium. Die Biosphäre funktioniert weiter, trotz einer signifikanten Abnahme der Biomasse, die "lebende Hülle" versucht, Schäden zu kompensieren, die durch menschliche Aktivitäten verursacht werden. Wie die Geschichte zeigt, kann dieser Prozess eine beträchtliche Zeit in Anspruch nehmen.

Biochemische Funktionen

Die Hauptkomponente in der Struktur der Biosphäre -Biomasse. Es erfüllt alle biochemischen Funktionen der "lebenden Schale", unterstützt seine Zusammensetzung in einem Gleichgewichtszustand, gewährleistet den Prozess der Zirkulation von Stoffen und Energie. Die Gasfunktion behält die optimale Zusammensetzung der Atmosphäre bei. Es wird durch die Photosynthese von Pflanzen durchgeführt, die Sauerstoff freisetzen und Kohlendioxid absorbieren. Lebende Organismen setzen während der Ausatmung und während der Zersetzung CO frei₂. Der Gasaustausch erfolgt ständig anorganischVerbindungen sind daran beteiligt, wenn chemische Reaktionen ablaufen. Die Energiefunktion ist die Assimilation und Transformation der Biomasse (Pflanze) einer externen Quelle - Sonnenlicht. Konzentrationsfunktion sorgt für die Ansammlung von Nährstoffen. Alle Organismen, die sich im Prozess der lebenswichtigen Aktivität befinden, akkumulieren das notwendige Niveau des Gehalts an biochemischen Elementen, die nach ihrem Tod in Form von organischen und anorganischen Verbindungen in die Biosphäre zurückkehren. Die Oxidations-Reduktions-Funktion ist eine biochemische Reaktion. Es tritt im Prozess der Lebenstätigkeit eines lebenden Organismus auf und ist ein notwendiges Glied im Stoffkreislauf.

Biomasse

Alle lebenden Organismen sind über irdische Sphären verteiltungleichmäßig. Die größte Konzentration von Biomasse wird an den Verbindungen der Geosporen des Planeten beobachtet. Dies ist auf die Bildung von optimalen Bedingungen für das Leben (Temperatur, Feuchtigkeit, Druck, die Anwesenheit von biochemischen Verbindungen) zurückzuführen. Die Zusammensetzung der Biomasse ist auch nicht die gleiche. An Land haben Pflanzen einen Vorteil, in der Hydrosphäre besteht die lebende Materie aus Tieren. Die Dichte der Biomasse hängt von der geographischen Lage, der Tiefe des Lebensraumes in der Lithosphäre und der Höhe - in der Atmosphäre ab. Die Anzahl der Arten von Pflanzen und Tieren ist sehr groß, aber die Biosphäre ist der Lebensraum aller Organismen. Die Biologie als eigenständige Wissenschaft erklärt weitgehend alle Prozesse, die in ihr stattfinden. Dies ist die Herkunft, Reproduktion, Migration aller Arten von Biomasse.

Merkmale der Biosphäre

Die Bedeutung und das Ausmaß der "lebenden Hülle" der Erdewird sein fortgesetztes Studium neuer Generationen von Naturforschern sicherstellen. Das System ist in seiner Integrität, dynamischen Entwicklung, Balance einzigartig. Als wichtigste und überraschendste Eigenschaft kann die Stabilität und die Fähigkeit zur Wiederherstellung unterschieden werden. Die Anzahl der Katastrophen während der Existenz der Biosphäre als lebendiger Film des Planeten ist enorm. Sie führten zum Aussterben eines Großteils der Biomasse, veränderten das äußere Erscheinungsbild des Planeten erheblich, korrigierten die Vorgänge an seiner Oberfläche und im Zellkern. Aber nach jedem Aufprall wurde die Biosphäre in modifizierter Form wieder hergestellt, um sich anzupassen oder negativen Einfluss auszuüben. Deshalb ist die Biosphäre der Erde ein lebender Organismus, der alle in der Natur vorkommenden Prozesse selbständig regulieren kann.

Perspektiven für die Entwicklung

Jedes moderne Kind in der Grundschuleer studiert ein solches Objekt als Naturwissenschaft (Grad 3). In diesen Lektionen wird der kleinen Person erklärt, was die umgebende Welt ist und nach welchen Regeln sie existiert. Vielleicht sollten wir etwas, das Programm ändern und Kinder zu lehren, zu respektieren und lieben die Natur, dann wird die Menschheit der Lage sein, eine neue Geosphäre zu erstellen. Das gesamte über die Jahrhunderte angesammelte Wissen über die Biosphäre muss für seine weitere Entwicklung genutzt werden, die die Vereinigung von Natur und Mensch impliziert. Es ist zu spät, um die Umweltschäden zu beheben, sollten die Menschen über die Tatsache denken, dass „Live-Schale“ der Erde zu erholen Lage sein, aber es kann das Objekt beseitigen, die zu dauerhaften Schäden an seine Integrität und Harmonie führt.