Что такое точка невозврата?
«Точка невозврата» или переломный момент (tipping point) – это критическая точка в развивающейся ситуации, которая ведет к необратимым последствиям. Считается, что термин возник в области эпидемиологии и описывает ситуацию, при которой распространение инфекционного заболевания достигает точки, после которой остановить вспышку уже нельзя.
Сегодня термин точка невозврата используется во многих областях. Так, журналисты применяют его к социальным явлениям, демографическим данным и практически любым изменениям, которые могут привести к необратимым последствиям. В последние годы tipping point не сходит с первых полос новостных изданий в связи с проблемами, вызванными стремительным изменением климата.
Теперь же, согласно работе, опубликованной в журнале Nature Climate change 9 декабря, человечество достигло очередного переломного момента: в 2020 году антропогенная масса превысит общую биомассу планеты, то есть общую массу всех живых существ на планете Земля. С каждым годом производство материалов продолжает расти ускоренными темпами.
Каждый день миллиарды людей производят новые материалы и избавляются от старых.
Согласно полученным результатам, вес всего созданного человеком – продуктов, инфраструктуры, зданий – создаваемого каждую неделю примерно эквивалентен массе тела всех людей на Земле. В 1900 году, например, антропогенная масса составляла всего 3% биомассы. но с тех пор каждые 20 лет это соотношение по крайней мере удваивается, набирая темп в последние десятилетия, поскольку в промышленности используется все больше геологических материалов, таких как металлы, минералы и горные породы.
Для измерения антропогенной массы и биомассы исследователи объединили предыдущие оценки, полученные с помощью компьютерного моделирования и имеющихся данных макроэкономических исследований. Отметим, что определить точные цифры невероятно сложно. Представьте, что вы пытаетесь взвесить все автомобили, деревья, китов, бабочек и бактерий по всей планете, а вода и отходы значительно усложняют ситуацию.
По этой причине исследователи не включали отходы в оценки антропогенной массы, а также не включали воду в оценки биомассы. Без учета отходов и воды, антропогенная масса, вероятно, не превысит биомассу еще в течение двух десятилетий. Эти приблизительные оценки подчеркивают серьезное влияние человечества на планету. Оно настолько велико, что некоторые ученые считают, что мы вступили в новую эпоху под название «Антропоцен».
От тундры до тропических лесов. Классификация биомов планеты
Характеристика биосферы неразрывно связана с понятием биом. Под этим термином понимаются крупные биологические системы, которые имеют некий преобладающий тип растительности или специфические особенности ландшафта. Всего их девять. Ниже представлена краткая характеристика основных биомов биосферы:
- Тундра. Обширное безлесное пространство, которое занимает северные части Евразии и Северной Америки. Растительность этой зоны не богата, в основном это лишайники, сезонные травы и мхи. Животный мир более разнообразен, особенно в теплые месяцы года, когда начинается сезон миграции многих видов птиц и и животных.
- Тайга. Основной вид растительности этой области — хвойные леса. Биом занимает около 11 % территории всей суши. Несмотря на суровые погодные условия, в тайге чрезвычайно разнообразный растительный и животный мир.
- Листопадные леса. Располагаются в умеренной зоне. Сезонность климата и достаточное количество влаги позволили развиться определенному типу растительности этого биома. В основном это широколиственные породы деревьев. Кроме того, эти леса являются домом для множества млекопитающих, птиц и грибов, не говоря о насекомых и микроорганизмах.
- Степи. Этот биом представлен азиатскими степями и классическими прериями Северной Америки. Чаще всего это безлесные открытые пространства, так как сказывается существенный дефицит влаги. Но животный мир все так же разнообразен.
- Средиземноморская зона. Территория вокруг одноименного моря отличается жарким и довольно засушливым летом и весьма комфортной прохладной зимой. Типичная растительность представлена жестколистными лесами, колючими кустарниками и травами.
- Пустыни. К сожалению, более 30 % суши занимают области совсем не благоприятные для обитания живых организмов. Пустынные зоны встречаются по всей Африке и Австралии, в Южной Америке, а также на Юге, Юго-Западе и в Центре Евразии. Растительность и животный мир этих регионов довольно скудные.
- Саванны. Этот биом представляет собой открытые пространства, которые полностью покрыты травой и единичными деревьями. Несмотря на то, что это довольно бедные почвы, животный мир этой зоны поражает своим разнообразием. Саванны характерны для Африки, Южной Америки и Австралии.
- Колючее (тропическое) редколесье. Эту зону отличают причудливые формы колючих кустарников и многовековые деревья — баобабы. Из-за неравномерного распределения осадков, растительность этого биома довольно редкая. Тропическое редколесье можно встретить на Юго-Западе Азии и в Африке.
Тропические леса. Это самая влажная зона нашей Планеты. Растительность этого биома поражает своей масштабностью и разнообразием. Широколиственные дождевые леса располагаются в бассейнах крупных полноводных рек, таких как Амазонка, Ориноко, Нигер, Замбези, Конго. А также покрывают территории полуостровов и архипелагов Юго-Восточной Азии.
Слои и оболочки биосферы
Чтобы понять масштабы обитаемой оболочки Земли, нужно знать, из чего состоит биосфера. Оболочка имеет сферическую форму и полностью окружает планету, создавая тесную связь экосистем. Морфологическая структура биосферы представлена следующими слоями:
- атмосфера;
- литосфера;
- гидросфера.
С биосферой соприкасаются внешние слои, в которые живые организмы попадают только лишь случайным образом. Под литосферой расположена метабиосфера, которая сформирована ранее существовавшими в ней живыми формами, но необитаемая в настоящем. Верхняя часть атмосферы – парабиосфера. В этом пространстве организмы могут существовать условно, не размножаясь и не доживая до естественной гибели.
В глобальном понимании, во всех этих слоях земного пространства происходит или когда-то происходило воздействие живой среды на неживую. Общее название всех оболочек – мегабиосфера. С учетом деятельности человека в околоземном пространстве (космической экспансии), конгломерат слоев называют панбиосферой.
Атмосфера (воздушная оболочка)
Газовая прослойка, в состав которой входят кислород, азот, двуокись углерода, является неотъемлемой частью биосферы. Химические соединения отвечают за дыхательные процессы и переход мертвой органики в минералы, формируют биомассу, участвуют в фотосинтезе. Атмосфера защищена озоном, слой которого защищает живые формы от воздействия губительного УФ излучения.
Литосфера (твердая оболочка)
Один из слоев биосферы – литосфера, которая объединяет земную кору и часть мантии. Жизненные формы распространены только в верхнем слое грунта. Бактерии обнаруживаются на глубине 2-3 м под поверхностью (в отдельных случаях обнаружены микроорганизмы на глубине до 4 км). Почвенный слой сформирован из минеральных и органических останков биомассы. В новом цикле роста жизненные формы получают питание из почвы, затем удобряют ее в течение жизни, а также после гибели.
Гидросфера (водная оболочка)
Гидросфера содержит в себе все водные запасы на планете, включая снеговой и ледяной покровы, водяной пар, донные отложения. Вода, из которой состоит этот слой биосферы – главное условие для существования углеродных форм жизни и растений. Большая часть животной органики поглощает и выделяет энергию именно в воде.
Жизнь в океане
В Мировом океане, так же как и на суше, есть живые организмы. Однако отличием является преобладание животных над растениями.
Вода обладает особыми свойствами, важными для существования организмов. Она обладает большой теплоемкостью, отсутствуют резкие перепады температур. В воде хорошо растворяются различные вещества, необходимые для жизни организмов.
В океане множество различных организмов, можно выделить три большие группы: планктон, нектон и бентос.
Большую часть всей массы живых существ составляет морской планктон. К данной группе относят мелких организмов, которые пребывают в воде как бы в парящем состоянии. Планктоном считаются мельчайшие водоросли, а также мелкие животные, которые служат пищей для других организмов. Очень интересное явление можно наблюдать в местах скопления планктона на море – эти организмы светятся! Они излучают свет при воздействии на них раздражителей, например, движения воды. Такими организмами являются мелкие представители ракообразных, одноклеточные водоросли.
Свечение океана в местах скопления планктона
В отличие от планктона, следующая группа организмов – нектон – являются свободноплавающими, способными преодолевать сопротивление воды. В связи с этим у них выработались определенные приспособления к условиям обитания: обтекаемая форма тела, плавники, ласты. Данная группа имеет большое количество видов организмов, которые составляют животный мир океана. К примеру, сюда относятся дельфины, киты, а также многие виды рыб.
Интересная группа организмов заселяет дно океана – бентос. Есть организмы, которые постоянно прикреплены ко дну, например, кораллы.
Кораллы
Некоторые организмы все свое время проводят в придонных водах, например, скаты или закапываются в грунт – черви, моллюски.
Электрический скат
Растительный мир океана представлен различными видами водорослей, которые могут прикрепляться ко дну либо свободно плавать в толще воды.
Красные водоросли
Распространение организмов в Мировом океане происходит в зависимости от нескольких факторов: глубины, климата, удаленности от берегов.
С глубиной изменяется количество света, кислорода, увеличивается давление. В связи с этим у поверхности воды находится большая часть живых организмов, число их с глубиной уменьшается.
Вы уже знаете, что климатические условия изменяются в зависимости от географической широты. Соответственно и масса организмов в разных климатических зонах будет различаться.
На севере находится Северный Ледовитый океан, животный и растительный мир которого очень беден. Представлен он небольшим количеством планктона, некоторыми видами рыб, а также моржами и тюленями.
В умеренном поясе расположены частично Атлантический и Тихий океаны. Эти районы не богаты видами, однако, количество животных значительное. Здесь производят лов основных промысловых видов рыб. Растительный мир Тихого океана в этом поясе представлен бурыми водорослями – ламинарией или морской капустой.
Ламинария
Тропический и экваториальный пояс характеризуется высокими температурами, соответственно теплыми водами. Большая часть Индийского океана размещена в этих зонах, а также частично Атлантический и Тихий.
Весьма обилен и многообразен растительный и животный мир Индийского океана. В этом месте встречается немало различных видов водорослей, многочисленный планктон является пищей другим организмам. Из животных водится достаточное количество рыб, в том числе и хищных, например, акулы. Много китов, дельфинов, морских котиков, черепах.
Подводный мир Индийского океана
В зависимости от удаленности от суши число видов живых организмов будет также различаться. В зонах мелководий благоприятные условия для организмов, поэтому здесь водится большая часть живых существ океана. Даже придонные организмы встречаются в основном именно здесь. На больших глубинах богатый животный мир только в местах выхода горячих подземных вод.
Что мы знаем о биосфере?
Биосфера возникла гораздо позже, чем другие земные оболочки. Более 3 млрд лет назад (возможно, и раньше) на нашей Земле в древнем Океане зародились простейшие микроорганизмы и одноклеточные водоросли, затем появились более сложные организмы. Постепенно растения и животные вышли на сушу (рис. 105). Около 40 тыс. лет назад появился Человек разумный. Прошли сотни миллионов лет, прежде чем в процессе эволюции сформировался тот разнообразный органический мир, который сегодня существует на Земле.
Живые организмы распространены очень широко — от верхних слоёв тропосферы (птицы, переносимые ветром микроорганизмы) до глубин Океана (глубоководные рыбы) и земных глубин в несколько километров (микроорганизмы, способные существовать без воздуха). Нынешний состав атмосферы — результат многовековой работы растений. Поглощая солнечный свет и углекислый газ, растения вырабатывают органические вещества и выделяют в атмосферу кислород.
Живые организмы на Земле исключительно разнообразны. Учёные лишь приблизительно подсчитали, что их больше 2,5 млн видов.
Все вместе они образуют органический мир нашей планеты. Из общего числа видов организмов 21% приходится на растения, но по своей массе они почти в 100 раз превосходят массу животных. Большинство растений малоподвижны, надолго прикреплены к одному месту. Животные же, напротив, подвижны — большинство активно передвигаются по суше, воде и в воздухе. Чем проще устроен организм, тем шире он распространён на нашей планете. Например, среди всех живых существ (кроме бактерий) преобладают насекомые. Среди животных всего 4% позвоночных, из которых лишь десятая часть — млекопитающие, в том числе и человек.
|
Биосфера — земная оболочка, в которой существуют живые организмы и продукты их жизнедеятельности (живое вещество). |
|
Область обитания живых организмов на нашей планете охватывает верхние слои литосферы, гидросферу и нижние слои атмосферы. |
В Океане существуют свободно плавающие в толще воды организмы — рыбы, киты, морские черепахи (нектон). Некоторые организмы обитают на дне, как, например, водоросли, моллюски, крабы (бентос). Есть огромная группа мельчайших океанских обитателей — планктон, который переносится течениями. Планктон состоит из множества микроскопических водорослей, рачков, медуз, мальков и служит пищей большинству рыб. Основная масса организмов Океана обитает на малых глубинах — до 200 м, где больше света.
|
Биосфера возникла и расширила свои границы благодаря живым организмам. Они широко распространены на земле и исключительно разнообразны. |
Лошадиные силы
Долгое время люди использовали вьючных животных для перевозки грузов. На западе вьючных лошадей использовали еще с каменного века, чтобы перевозить тяжелые грузы по пересеченной местности.
И хотя исследование 2008 года предположило, что легкие лошади должны нести не более 20% от веса своего тела, их более тяжелые аналоги специально выводились для силы.
Селективно разводя больших животных, люди создали таких гигантов, как лошади Шайр и Клайдсдейл. Эти тяжелые лошади известны как «тяжеловозы» из-за своей тяговой силы. Они помогали людям протискиваться через промышленную революцию, сначала толкая тележки и вагонетки, а затем баржи и вагоны с материалом для железных дорог.
Силе лошадей можно позавидовать
Шотландский инженер Джеймс Ватт разработал понятие лошадиной силы на основе эксперимента с участием лошадей, работающих на мельничном камне на пивоваренном заводе. Он посчитал, что одна лошадь может поднимать 15 тонн на высоту одного фута (примерно 30 см) в течение одной минуты. Иногда это рассматривается как переоценка силы обычной лошади-тяжеловоза, но исследование 1993 года пришло к выводу, что Ватт был практически прав. В любом случае его измерение приняли, и оно до сих пор используется для учета силы двигателя.
Тягловые лошади кое-где еще используются, в традиционных пивоварнях, например, и для привлечения туристов. Еще их использовали для лесничества, поскольку они вносят меньше тревоги в окружающую среду, чем тяжелая техника.
Уайтуэй говорит, что принято считать, что рабочие шайры могут комфортно тянуть в два раза больше своего веса. То есть лошадь весом в одну тонну может тянуть две тонны веса. Это впечатляет, но есть и другие животные, способные даже на большее.
Какими еще способностями обладают мурахи
Поражающая воображение муравьиная сила выражается не только лишь в подъеме значительных грузов. Эти насекомые весьма изобретательны. Они делают все возможное для того, чтобы муравьиное потомство было в полной безопасности.
Мосты из насекомых
Если насекомые из рабочей касты африканских муравьев встречают перед собой водную преграду, они оперативно конструируют живой мост из муравьев. Это делается для того, чтобы в целости и сохранности переправить личинки и матку через воду. Сама конструкция моста выглядит крайне необычно. Несколько сотен мурах, держащихся прочно за тела друг друга, способны удерживаться в таком положении до тех пор, пока все личинки и матки не будут в безопасности и вдали от воды.
Волочение по земле
Вместо подъема груза можно увидеть, что некоторые мурашки старательно тащат свою находку по земле. Необходимость в этом возникает в том случае, если найденный предмет слишком крупного размера, из-за чего муравей не может поднять его над головой.
Многим, возможно, сложно понять, для чего проводятся многочисленные исследования вопроса, во сколько раз больше своего веса может поднять муравей. Ученые же утверждают, что изучение подобных природных механизмов насекомых поможет в будущем конструировать технику и роботов, которые будут способны поднимать и переносить грузы во много раз тяжелее, чем масса самого аппарата. Некоторую сложность представляют вопросы переноса негабаритные грузов, балансировки веса и защиты от падения.
Символом трудолюбия, выносливости и силы принято считать муравьев. Именно эти насекомые способны поднимать груз, во много раз превышающий их собственную массу. Как такое возможно? Ведь визуально приблизительный вес таких маленьких насекомых определяется в несколько миллиграммов. И это правильно, поскольку один муравей может весить от 1 до 150 мл . Цифра не точная, она зависит от подвида, к которому принадлежит конкретное насекомое.
Самыми миниатюрными считаются муравьи из семейства фараоновых либо их еще называют домашними. Они весят не более 1-2 мл . На российских просторах обитают представители черных и рыжих подвидов, вес которых составляет 5-7 мл . А самые гигантские насекомые проживают в южной части земного шара. Известна рабочая семья южноамериканских муравьев, где вес каждого представителя достигает 90 мл .
Интересно заметить, что общая масса муравьев на планете превышает общую массу всех людей . Ученые вычислили суммарный вес таких насекомых. И он составил 1 миллиард тонн.
Понятие биосферы и ее сущность
Биосфера — это условная оболочка Земли, которую заселяют живые организмы. Почему условная? Дело в том, что другие оболочки планеты (земная, водная и воздушная) обрамляют планету непрерывным слоем. Сначала идет земная и океаническая кора (литосфера), затем гидросфера (она объединяет все водные объекты), после — атмосфера (воздушная оболочка, плавно переходящая в космическое пространство). Биосферу сложно представить в виде конкретного слоя, ведь живые организмы равномерно распределены по всей поверхности Земли и могут обитать во всех трех стихиях.
Сущностные характеристики биосферы уходят в самую древность, но все же это самая «молодая» оболочка нашей планеты. Жизнь на Земле зародилась относительно недавно, всего 3,8 миллиардов лет назад, что, по сравнению с возрастом планеты, сущий пустяк. Существует два понятия биосферы:
- Первое определяет оболочку как совокупность всей органики на планете. Именно оно послужило основой термина, который используется по сей день.
- Второе понятие было предложено В. И. Вернадским, он считал, что биосфера — это неразрывное единство и взаимодействие живой и неживой природы, в широком смысле этих определений.
Тем не менее, основные характеристики биосферы обусловлены именно ее органической составляющей. Ведь это ее принципиальное отличие от других оболочек Земли.
Строение и состав биосферы
Вопрос 1. Какова общая биомасса живого вещества на Земле? Количество живого вещества организмов, приходящихся на единицу площади или объема, выраженное в единицах массы, называют биомассой. Значит, всё количество живого вещества, приходящего на биосферу, составляет биомассу живого вещества на Земле. Общую массу живых организмов оценивают в 2,43 • 10 12 тонн. Масса живого вещества составляет около 0,01—0,02 % от косного вещества биосферы, однако живые существа играют ведущую роль в геохимических процессах на Земле. Деятельность живых организмов является основой, обеспечивающей круговорот веществ в природе. Ежегодная продукция живого вещества в биосфере составляет около 232 млрд тонн сухого органического вещества. За это же время в масштабе планеты в процессе фотосинтеза синтезируется 46 млрд. т органического углерода. Для этого требуется, чтобы 170 • 10 9 т углекислого газа прореагировало с 68 • 10 9 т воды. Таким образом, в результате фотосинтеза ежегодно образуется 115 • 10 9 т сухого органического вещества и 123 х 10 9 т кислорода. В процесс фотосинтеза вовлекается также в течение года 6 • 10 9 т азота, 2 • 10 9 т фосфора и другие элементы, например калий, кальций, магний, сера, железо. Оно постоянно преобразуется и разлагается, поставляя вещества и энергию, необходимые для обмена веществ всех живых организмов. Приведенные цифры показывают, что живое вещество является наиболее активным компонентом биосферы. Оно производит гигантскую геохимическую работу, способствуя преобразованию других оболочек Земли в геологическом масштабе времени. Организмы, составляющие биомассу, обладают способностью воспроизводства — размножения и распространения по планете.
Вопрос 2. Охарактеризуйте распределение живых организмов по суше. Живые организмы в пределах биосферы распределены очень неравномерно. В настоящее время описано около 300 тыс. видов растений и более 1,5 млн. видов животных. Из этого количества 93% представлено сухопутными, а 7% — водными видами животных. Суммарная биомасса организмов сухопутных видов образована на 99,2% зелеными растениями (2,4 • 10 12 т) и на 0,8% животными и микроорганизмами (0,2 • 10 11 т). На большой высоте и в глубинах гидросферы и литосферы организмы встречаются относительно редко. Жизнь сосредоточена главным образом на поверхности Земли, в почве и приповерхностном слое океана. Кроме этого, существует зональное распределение растений и животных. Причем наибольшая плотность населения наблюдается в тропической и субтропической зонах. Жизнь сосредоточена главным образом на суше, причем 99,2% — зеленые растения и 0,8% животные и микроорганизмы. Напротив, в океане на долю растений приходится 6,3%, а на долю животных и микроорганизмов — 93,7% всей биомассы.
Вопрос 3. Что означает понятие «видовой состав» биосферы? Под видовым составом биосферы подразумевают количество видов живых организмов, относящихся к разным систематическим группам всех царств живой природы. В настоящее время описано около 300 тыс. видов растений и более 1,5 млн. видов животных.
Вопрос 4. Представители каких систематических групп животных преобладают на суше? Среди животных 96% видов приходится на долю беспозвоночных и только 4% на долю позвоночных, среди которых млекопитающие составляют примерно 10%. Приведенные соотношения иллюстрируют фундаментальную закономерность организации биосферы: в количественном отношении преобладают формы, достигшие в процессе эволюции относительно низких степеней морфофизиологического прогресса. Вопрос 5. Какой вклад вносят позвоночные животные в биомассу океана? В океане на долю растений приходится 6,3% (0,2 • 10 9 т), а на долю животных и микроорганизмов 93,7% (0,3 • 10 10 т) совокупной биомассы. Среди животных — обитателей планеты Земля неизмеримо малая часть видов приходится на позвоночных животных (в основном рыб и млекопитающих), соответственно, неизмеримо малая доля биомассы Мирового Океана приходится на долю позвоночных животных.
Источник
Живое вещество в составе других оболочек Земли
Если подробно останавливаться на характеристике и составе биосферы, то нельзя не рассмотреть особенности жизнедеятельности живых организмов в других оболочках планеты:
Аэросфера. Живые организмы не могут находиться в атмосферных слоях во взвешенном состоянии, субстратом для жизни аэробионтов служат микроскопические водяные капли, а солнечная активность и аэрозоли выступают в роли источника неиссякаемой энергии. Организмы, обитающие в атмосфере, делятся на три группы. Тропобионты — ведут активную жизнедеятельность в пространстве от верхушек деревьев до кучевых облаков. Альтобионты — организмы, которые способны выжить в условиях разреженного воздуха. Парабионты — случайно попадают в самые высокие слои атмосферы. На такой высоте они теряют способность к размножению, а их жизненный цикл существенно сокращается.
Геобиосфера. Субстратом и средой обитания для геобионтов служит земная кора. Эта оболочка также включает в себя несколько уровней, на которых обитают специфические формы жизни. Террабионты — организмы которые обитают непосредственно на поверхности суши. В свою очередь, террабиосфера делится еще на несколько оболочек: фитосфера (зона от макушек деревьев до поверхности земли) и ипедосфера (почвенный слой и кора выветривания). Эоловая зона — высокогорные области, к которых невозможна жизнь даже высших растений. Типичными представителями этой зоны являются эолобионты. Литобиосфера — глубинные слои земной коры. Эта зона делится на гипотеррабиосферу (место, где могут обитать аэробные (нуждающиеся в кислороде) формы жизни) и теллуробиосфера (здесь возможно выживание лишь анаэробных (не нуждающихся в кислороде) организмов). Кроме того, в литобиосфере можно встретить литобионтов, которые обитают в подземных водах и порах горных пород.
Гидробиосфера. Эта область охватывает все водные объекты (кроме подземных вод и влаги атмосферы) нашей планеты, включая ледники. Жители морей и океанов именуются гидробионтами, которые в свою очередь делятся на: Аквабионты — обитатели континентальных вод. Маринобионты — живые организмы морей и океанов. В толще воды выделяется три уровня жизни, в зависимости от количества солнечных лучей, которые проникают внутрь: Фотосфера — самая освещенная зона. Дисфотосфера — всегда сумеречная область океана (не более 1% инсоляции). Афотосфера — зона абсолютной темноты.
Особенности распределения биомассы на Земле
Состав и распределение биосферы – один из интереснейших вопросов в биологии.
Биосфера включает в себя огромное количество растений, животных и других форм жизни нашей планеты. Термин «ноосфера», предложенный Вернадским в начале 20-го столетия, получил широкое распространение.
Биогенные вещества — созданные в процессе жизнедеятельности организмов соединения, например, природный газ, нефть, известняк.
Изучение биомассы крайне важно для понимания климатических сдвигов, путей передачи и трансформации углерода и других элементов. Разнообразие живых и неживых организмов, взаимодействующих между собой, обменивающихся веществами, называется экосистемой
Приспособленность видов к условиям существования происходит непрерывно. Биосфера имеет четкую структурную организацию и является глобальной экосистемой планеты. В.И. Вернадский создал учение о роли живых организмов, о воздействии живого на преобразование земной коры. Состав биосферы и свойства зависят от взаимодействия её биотического и абиотического компонентов. Основной объем массы живой материи приходится на растительный мир, он составляет 80% от биомассы планеты. На втором месте, после растений, идут бактерии. Ученые, с использованием углеродного метода, определили, что все живые организмы содержат суммарно 550 миллиардов тонн углерода. Биомасса суши составляет почти 99,9%. Это объясняется большой массой продуцентов на поверхности Земли. Наибольшая плотность жизни отмечается в тех зонах, где виды специфически приспособились к совместному существованию. К структурообразующим факторам биосферы относят свет, как условия формирования и усовершенствования жизни. Под воздействием микроорганизмов, растений и животных сформировался почвенный слой. В почве обитает больше редуцентов. К ним относятся бактерии и грибы, которые разлагают останки живых существ до неорганических веществ. В почве происходит особый газообмен. Ночью, при охлаждении и сжатии газов, в неё проникает некоторое количество воздуха, его поглощают и перерабатывают почвенные организмы. Почвенные микроорганизмы играют важную роль в круговороте веществ, в почвообразовании и формировании плодородного слоя. Большая биомасса почвы, в сочетании с высоким видовым разнообразием, обеспечивает сложность экосистем. Почвенные организмы включают в круговорот веществ биосферы важнейшие химические соединения. В морской биомассе содержится больше консументов, чем продуцентов. В состав океанической и морской воды входят минеральные соли. Микроорганизмы, живущие в океанических термальных источниках, являются хемотрофами, основными продуцентами океанического дна. Несмотря на многообразие водных обитателей, их можно поделить на 3 группы, с учетом мест обитания в воде. Между каждой группой организмов существуют тесные связи, они обмениваются веществом и энергией. В современном мире воздействие человека на биомассу океана огромно. Бентосные организмы в океане живут на дне и в грунте. Фитобентос: зеленые, бурые, красные водоросли встречаются на глубине до 200 м. Зообентос представлен животными. Воздушная среда характеризуется значительным количеством кислорода, солнечной энергии, но в ней, зачастую, не хватает влаги. Поэтому, обитатели засушливых мест имеют специальные приспособления для добычи, запасания и экономной траты драгоценной влаги. Разнообразие этой среды представлено разнообразием жизни в ней. Каждому наземному биогеоценозу присущи свои черты. Так, в экваториальных биоценозах сильно развита конкуренция за обладание местом обитания, пищей, светом и кислородом.
В современном мире огромное влияние на биомассу оказывает человек. Сокращаются площади, производящие живую массу.
Смотри также:
- Изменения в экосистемах под влиянием деятельности человека
- Агроэкосистемы, основные отличия от природных экосистем.
- Биологический круговорот и превращение энергии в биосфере, роль в нем организмов разных царств. Эволюция биосферы
Учение о биосфере и происхождение термина
Концепция живой оболочки была предложена в 19 веке. Жан Батист Ламарк дал краткую характеристику биосфере, в то время как официального названия еще даже не существовало. В 1875 году австрийский палеонтолог и геолог Эдуард Зюсс впервые предложил термин «биосфера», который используется по сей день.
Огромный вклад в изучение всего живого на Земле внес советский философ и биогеохимик В. И. Вернадский, он прославился благодаря созданию целостного учения о биосфере. В его трудах живые организмы выступают как мощнейшая сила, которая непрерывно участвует в преобразовании планеты Земля.
