מה נקרא הביוספרה? תפקידו של הביוספרה. הדוקטרינה של הביוספרה

האזור שסביב הוא אדם בשם נוהג טבע או בסביבתם. רובנו צבר ידע בסיסי לגבי המושג הזה בשיעורים בבית הספר: מדעי הטבע (כיתה 3), גיאוגרפיה ביולוגיה (4), האנטומיה וכימיה (6). אך מעטים מבינים איך מדעים אלה משולבים, מלבד העובדה שכולם שייכים לתחום מדעי הטבע. לסיכום כל הידע האנושי אודות העולם נוצר לפי שם מרווח אחד - הביוספרה. למרות שנים רבות של מחקר ולימוד קפדני, כדור הארץ עדיין נותן סיבת מדענים לחשוב על התהליכים המתרחשים בו.

הגדרה

מה נקרא הביוספרה? פרשנויות של מונח זה ניתן למצוא בספרות הרבה, וכולם נבדלים תוכן אך הם כמעט זהים משמעות. רוב המכונה לעתים קרובות האקולוגית הגלובלית הביוספרה של כדור הארץ, שבו אדם נכנס בתור אחד הבודדים מינים. אם לתרגם את שמו של "הביוספרה" מילה במילה מהשפה היוונית, יש לו שני שורשים. "היקף" מתייחס "באזור, כדור, כדור," ואת השורש של "BIOS" פירושו "חיים." מתברר די בכותרת תמציתית ומדויקת אשר, למעשה, והוא נותן את ההגדרה של מדע המורכב ורב פנים. V. I. ורנדסקי נותן מענה המורחבת לשאלה מה שנקרא הביוספרה. היא מגדירה את המושג הזה כמערכת של הידע המדעי של כדור הארץ, אשר כולל גיאוגרפיה, גיאוכימיה, ביולוגיה, גיאולוגיה. ביוספרית - אוסף של קונכיות הארץ, אשר מאחדת את קיומם של יצורים חיים לבין סביבתם. כל התחומים הם שונים זה מזה בהרכבם, פונקציות ומאפיינים, אבל כל אחד מהם ממלא תפקיד משמעותי לקיומו ולהתפתחותו של העולם הסובב אותנו.

הדוקטרינה של הביוספרה

יצרתי מערכת משולבת של פילוסוף ידע, מדען, גיאולוג ביוכימאי V. I. ורנדסקי. לפני תחילת המאה עשרים הייתה הרבה מחקר על כדור הארץ ואת תהליך הלמידה המתרחש על זה, אבל להעמיק להכליל חומר זה יכול המדען הרוסי הגדול. בתחילה של למארק הטבע הצרפתי XIX המאה לקבוע את הקונספט הראשוני של העתיד של מדע, אבל לא נתן לה שם. הפלאונטולוג האוסטרי הגיאולוג אדוארד Zyuss ב 1875 טבע את המונח "הביוספרה", אשר משמש עד היום. היא תקבע מדע זה כמו ידע של הכל חי על פני כדור הארץ. רק לאחר 50 שנים ורנדסקי להוכיח את הקשר של אורגניזמים חיים לבין חומרים אורגניים, במחזור שלהם. מה נקרא הביוספרה בשלב הנוכחי? זהו אחד של הפגז של כדור הארץ, אשר אינטראקציה עם האלמנטים הטבעיים של מקורות שונים, הוא השילוב שלהם יוצר מערכת ייחודית, מאוזן.

אווירה

פגז אוויר חיצוני של כדור הארץ. רוב המסה שלו מרוכזים על פני השטח, ועל גובה זה מרחיב עבור שלושת אלפים קילומטרים. האווירה היא הקל של כל הפגזים, היא לא להשאיר את השטח רק באמצעות כוח המשיכה של כדור הארץ, אך עם עלייה בגובה של השכבות שלו מאבדת בהדרגה את חסותם. שכבת האוזון מספק הגנה מפני השפעות קרינת השמש על ידי הפחתת רמת הקרינה האולטרה-סגולה, אשר נופל על הקרקע. הרכב האטמוספרה הם גזים: פחמן, חנקן, חמצן, ארגון, אשר להבטיח את קיומם של יצורים חיים.

הידרוספירה

הביוספרה של כדור הארץ כוללת חלק של הפגז המימי של כדור הארץ. ההרכב שלה משתנה בהתאם למצב הצבירה של חומר. הידרוספירה מאחדת את כל המים על פני כדור הארץ, אשר יכול להיות במצב נוזלי, גזים מוצקים. שכבות פני האוקיינוסים לשרת כדי להפיץ את החום מהשמש דרך האטמוספירה. חשיבות מיוחדת במים בתהליך זה יש מחזור של חומר בטבע, שכן הוא החלק הנייד ביותר. אורגניזמים של הביוספרה שולט אלמנט מימי לחלוטין, הם יכולים להימצא המכתשים העמוקים ביותר של קרקעית האוקיינוסים וקרחונים באזור הארקטי. ההרכב הכימי של הידרוספירה כולל את המרכיבים העיקריים הבאים: מגנזיום, נתרן, כלור, גופרית, פחמן, סידן, וכו '...

ליתוספירה

במערכת השמש שלנו, אין כל כוכבי לכת קליפה קשה, כדור הארץ במקרה הזה אינו יוצא דופן. ליתוספירה - מסה עצומה של רוק הרוק (קשה), אשר מהווה חלק מהקרקע, ומשמש את קרקעית הים בעולם. העובי של קליפת כדור הארץ הוא מ- 70 כדי 250 ק"מ, הרכב שלה מגוונות ביותר במספר אלמנטים כימיים (סיליקון, אלומיניום, ברזל, חמצן, מגנזיום, אשלגן, נתרן וכן הלאה. ד), אשר נחוצים לקיומו של כל היצורים החיים. Geosphere- זו אפיינה את חי התפשטות מיטה ברוחב קטנים. השכבה העליונה ביותר תועבר ליתוספירה, וזה מכמה מטרים. עם העמקת טמפרטורה וצפיפות גדל והולך של קליפה קשה, אשר יחד עם חוסר אור אינם מאפשרים את קיומו של אורגניזמים חיים.

הביוספרה

Geosphere- זו משלבת את כל נדן הארץ (הידרוספירה, ואווירה של ליתוספירה) על ידי הנוכחות של חומר חי. עבור כל האנושות קשה להפריז התפקיד של הביוספרה, זוהי הסביבה והמקור. זוהי מערכת מורכבת של יחסים הקובעים את אפשרות קיומו של כל אורגניזם על החשבון חילופי חומר ואנרגיה. יותר מ 40 אלמנטים כימיים מעורבים במחזור תהליך המתרחש ללא הרף בין תרכובות אורגניות ואי-אורגניות. המקור העיקרי של אנרגיה הוא השמש. הקרקע ממוקמת במרחק אופטימלי מהכוכב ואת מחסום הגנה בצורה של אוויר. לכן, יחד עם החומר החי של האנרגיה סולארית היא הגורם החשוב ביותר לקיומה ביוכימיים של הביוספרה. בשל מספר גורמים המשפיעים על התהליכים שיסיימו טופס מחזורי, הם מספקים זרימת חומר בין האווירה, ליתוספירה, הידרוספירה, ועל אורגניזמים חיים.

הגבולות של הביוספרה

כשמנתחים את היקף פגז הביוספרה יכול לראות התפשטות אחידה שלה. הגבול התחתון ממוקם שכבות של ליתוספירה, זה לא נופל מתחת לערך של 4 קילומטרים. קרום topsheet - האדמה - הכי רווי בצפיפות של חומר חי הביוספרה שכבת תוכן. הידרוספירה, כולל במרחבי האוקיינוסים, הנהרות, האגמים, הביצות, הקרחונים הם לגמרי חלק "פגז חי." הריכוז הגבוה ביותר של אורגניזמים שנצפו שכבות השטח במימי החופים, אבל יש חיים באגני במעמקי הים, בעומק מרבי של יותר מ 11 ק"מ, ו במשקעי הקרקעית. הגבול העליון של הביוספרה ממוקם 20 ק"מ מפני השטח. אווירה המגבילה מגן האוזון "סיבים חי", שמעליו אורגניזמים מושמדים על ידי קרינה אולטרה סגולה בגלים קצרים. לפיכך, את הריכוז המרבי של חומר חי הוא על גבולות ליתוספירה והאווירה.

מבנה

הדוקטרינה של הביוספרה נוצר V. I. ורנדסקי, הוא גם זיהה את תפקיד המפתח של אורגניזמים במבנה ובתפקוד של "פגז חי" של כדור הארץ. בעבר היינו מגיעים למסקנות דומות, ומדענים אחרים, אבל מדען רוסי יכול להוכיח את הצורך בנוכחות במבנה של תרכובות אנאורגניות, אשר מעורבים גם במחזור בכלל. לדעתו, הביוספרה מורכבת כדלקמן:

1. יצורים חיים (מסה ביולוגית, אוסף של כל מיני).
2. חומרים מזינים (שנוצרו במהלך החיים של אורגניזמים חיים, הוא תוצר של העיבוד שלהם).
3. חומר אינרטי (תרכובות אנאורגניות שנוצרים ללא השתתפות של אורגניזמים חיים).
4. Bioinert חומר (יצרו יחד אורגניזמים חיים לבין חומר אינרטי).
5. מקור חלל שיש חומר.
6. אטומים פזורים.

ההיסטוריה של התרחשות

לפני מיליארדי שנים כדור הארץ נוצר קליפה קשה - את ליתוספירה. צעד נוסף של טביעה מה שנקרא הביוספרה נבע תהליכים גיאולוגיים כי עברו לוחות הטקטוניים, התפרצויות הרי געש נגרמות, רעידות אדמה, וכן הלאה. ד לאחר ההיווצרות של צורות גיאולוגיות יציבות תורו של התרחשות של אורגניזמים חיים. הם קבלו את ההזדמנות לפתח באמצעות פליטה פעילה של אלמנטים ביוכימיים שונים שהתרחשו במהלך ההיווצרות של ליתוספירה. חומר חי הוא כמה מיליוני שנים כדי ליצור תנאים המתאימים לחיים. בשל ההתפתחות ההדרגתית של רכב גז האווירה נוצר. אינטראקציה מתמדת של תרכובות אורגניות ואי-אורגניות תחת השפעת אנרגית סולארית אפשרה חיים משנים להפיץ ברחבי השטח של כדור הארץ ולשנות את המראה שלה באופן משמעותי.

אבולוציה

יצורי החיים הראשונים הופיעו על פני כדור הארץ הידרוספירה, היציאה ההדרגתית שלהם על קרקע נמשכת תקופה ארוכה מספיק. התפתחות נוספת מהמעטפת של הביוספרה - ליתוספירה, גרמו להיווצרות של שכבת האוזון. באמצעות תהליך של המסה הביולוגית ענק הפוטוסינתזה קולט פחמן דו-חמצני באטמוספירה וחמצן תשוחרר. במקרה זה, חי משנה משתמשים כמעט למקור בלתי נדלה של אנרגיה - השמש. אורגניזמים אירוביים כי אין לי מספיק חומר אורגני בעובי של הידרוספירה, לקחו על משטח הקרקע האיצו מאוד את תהליך אבולוציה על חשבון מעגל האנרגיה. נכון לעכשיו, "פגז חי" של כדור הארץ נמצא במצב של שיווי משקל יציב, אבל האנושות יש על זה כל השפעה שלילית יותר. תחום חדש של כדור הארץ - בנואוספרה, זה כרוך בקידום יותר הרמוני בין האדם לטבע, אבל זה הוא נפרד מאוד מעניין לחקור את הנושא. ביוספרית ממשיכה לתפקד למרות הפחתה משמעותית ביומסה, "פגז חי" מבקשת לפצות על הנזק שנגרם על ידי פעילות אנושית. כפי שמוכיחה ההיסטוריה, תהליך זה יכול לקחת כמות ניכרת של זמן.

תכונות ביוכימיות

המרכיב העיקרי במבנה הביוספרה - ביומסה. היא מבצעת את כל הפונקציה ביוכימית "כדורי חיים", טוען המבנה שלה במצב של שיווי משקל, התהליך מספק מחזור של חומר ואנרגיה. פונקצית גז תומך הרכב האופטימלי של האווירה. הדבר מתבצע באמצעות פוטוסינתזה של צמחים המייצרים חמצן ופחמן דו חמצני קולטת. יצורים חיים במהלך הנשיפה ובמהלך הפירוק התאושש _{2 CO.} חילוף הגזים מתרחשת כל הזמן, תרכובות אנאורגניות ישתתפו בהם במהלך המעבר של תגובות כימיות. פונקציית האנרגיה היא התבוללות והמרת ביומסה (צמח) מקור חיצוני - אור השמש. פונקציית ריכוז מאפשר הצטברות של חומרים ביוגני. כל האורגניזמים בתהליך החיוני של צבירה לרמה הנדרשת של אלמנטים ביוכימיים אשר, לאחר מותם של הביוספרה כמו תרכובות אורגניות ואי-אורגניות. פונקצית חיזור היא תגובות ביוכימיות. זה מתרחש במהלך החיים של אורגניזם חי הוא חלק הכרחי של מחזור חומרים.

ביומסה

כל יצורי החיים מופצים באופן לא אחיד על הכדור היבשתי. רוב ריכוז ביומסה שנצפתה המפרקים של הפלנטה הגיאוספירה. זו מתרחשת בשל ההיווצרות של תנאי חיים אופטימליים (טמפרטורה, לחות, לחץ, בנוכחות תרכובות ביוכימיות). רכב ביומסה הוא גם לא מאותו הסוג. יש ביבשת צמחים יתרון, בבסיס הידרוספירה של חומר חי לפצות את בעלי החיים. צפיפות ביומסה תלויה במיקום הגיאוגרפי, נתונים מעמיקים של ליתוספירה וגובה - באטמוספרה. מספר מיני צמחים ובעלי חיים הוא גדול מאוד, אבל את בתי הגידול של כל האורגניזמים הוא ביוספרית. הביולוגיה כמדע נפרד, בעיקר מסביר את כל התהליכים המתרחשים בו. זהו המקור, רבייה, הגירה של כל סוגי ביומסה.

תכונות הביוספרה

המשמעות וקנה המידה של "פגז חי" של כדור הארץ תספק לימוד מתמיד של דורות חדשים של מדענים. המערכת הנה ייחודית בשלמותה, פיתוח דינמי, איזון. כמאפיינים העיקריים והכי המפתיעים שלה ניתן להבחין ביציבות ואיתנה. כמות התאונות במהלך קיומו של הביוספרה כמו סרט חי של כדור הארץ היא עצומה. הם הובילו את ההכחדה של רוב ביומסה, באופן משמעותי שינה את המראה של כדור הארץ, מותאם התהליכים המתרחשים על פני השטח ואת בגרעין. אבל אחרי כל חבטת ביוספרית משוחזרת בצורה שונה, הסתגלות ההשפעות השליליות או לדכאה. זו הסיבה הביוספרה של כדור הארץ הוא אורגניזם חי שיכול עצמית להסדיר את כל התהליכים המתרחשים בטבע.

סיכויי פיתוח

כל ילד מודרני בבית הספר היסודי לומדים דבר כזה כמו מדעי הטבע (כיתה 3). במהלך השיעורים האיש הקטן להסביר מה שהעולם ומה פוסק הוא קיים. אולי כדאי לשנות את התכנית מעט כדי ללמד ילדים לכבד וטבע אהבה, אז האנושות תוכל ליצור הגיאוספירה חדש. כל הידע שנצבר במאות שנים של הביוספרה חייב להיות מיושם להמשך הפיתוח שלה, אשר יהיה כרוך הברית בין האדם לטבע. זה מאוחר מדי לתקן את הנזק הסביבתי שנגרם, אנשים צריכים לחשוב על העובדה כי "פגז חי" של כדור הארץ יוכלו להתאושש, אבל זה יכול לחסל את האובייקט, הגורמת נזק בלתי הפיך שלמות והרמוניה שלה.