Что такое биосфера, из каких компонентов состоит? Схема распределения живых организмов в биосфере

Биосфера - совокупность частей земной оболочки (лито-, гидро- и атмосфера), которая заселена живыми организмами, находится под их воздействием и занята продуктами их жизнедеятельности. Термин "биосфера" был предложен австрийским геологом Эдуардом Зюссом в 1875 году. Большой вклад в развитие учения о биосфере внёс Вернадский.

Биосфера состоит из живого, или биотического, и неживого, или абиотического, компонентов. Биотический компонент - это вся совокупность живых организмов (по Вернадскому - "живое вещество"). Абиотический компонент - сочетание энергии, воды, определенных химических элементов и других неорганических условий, в которых существуют живые организмы.

Рис. 1.

Живая природа является основной чертой проявления биосферы, она резко отличает ее тем самым от других земных оболочек. Строение биосферы прежде всего и больше всего характеризуется жизнью. Эта самая мощная геологическая сила, живое вещество планеты, представляет собой совокупность весьма хрупких и нежных живых организмов, по массе составляющих ничтожную часть созданной ими биосферы.

Если живое вещество равномерно распределить по поверхности нашей планеты, то оно покроет ее слоем всего в 2 см толщиной.

Химический состав элементов живого вещества нашей планеты характеризуется преобладанием немногих элементов: водород, углерод, кислород, азот являются главными элементами земного живого вещества и поэтому названы биофильными. Атомы их создают в живых организмах сложные молекулы в сочетании с водой и минеральными солями.

Живые вещества нашей планеты существуют в виде огромного множества организмов со своими индивидуальными признаками, разнообразных форм и размеров. Среди живых организмов встречаются мельчайшие по форме микроорганизмы и многоклеточные животные и растения крупных размеров. Размеры колеблются от микрометров (малые бактерии, инфузории) до десятков метров.

Население биосферы в видовом и морфологическом отношении так же чрезвычайно разнообразно. Подсчеты количества видов, населяющих нашу планету, проводились различными авторами, но их все же можно считать только приближенными.

Согласно современным оценкам, на Земле существует около 3 млн видов организмов, из которых на долю растений приходится 500 тысяч видов, а на долю животных - 2,5 млн видов. Весь органический мир нашей планеты со времен Аристотеля традиционно разделяется на растения и животных. В настоящее время, благодаря изучению структуры организации живых существ, можно провести более совершенную классификацию, чем это было раньше.

Живое вещество, по В.И. Вернадскому, "растекается по земной поверхности и оказывает определенное давление на окружающую среду, обходит препятствия, мешающие его продвижению, или ими овладевает, их покрывает". Внутренняя энергия, производимая жизнью, проявляется в переносе химических элементов и в создании из них новых тел. По мнению В.И. Вернадского, геохимическая энергия жизни выражается в движении живых организмов путем размножения, идущего в биосфере непрерывно. Размножение организмов производит "давление жизни", или "напор жизни". В этой связи между организмами возникает борьба за площадь, питание и в особенности "за газ", нужный для дыхания свободный кислород.

При этом происходит биогенная миграция атомов: атомы, захваченные растениями, переходят к травоядным животным, затем - к хищникам, которые питаются травоядными. Мертвые растения и животные служат пищей для микроорганизмов, а выделяемые микроорганизмами в результате жизнедеятельности минеральные вещества снова потребляются растениями. Из этого биологического круговорота выпадает лишь небольшой процент атомов. Эти вышедшие из жизненного процесса биогенные атомы попадают в косную (неживую) природы, тем самым играя огромную роль в истории биосферы.

Процесс размножения замирает только при недостатке кислорода в окружающей среде, действии низких температур и отсутствии места для обитания новых организмов.

В.И. Вернадский вычислил время, необходимое различным организмам для "захвата" поверхности планеты.

Таким образом, он сделал вывод о том, что мелкие организмы размножаются быстрее крупных, а домашние животные размножаются быстрее диких.

Вы уже знаете, что живое вещество в распределено неравномерно. Его распространение подчиняется определённым закономерностям.

Распространение живых организмов в океане

В разнообразие условий жизни изменяется в зависимости от географической широты и глубины. Это определяет неравномерность расселения живых организмов. Число видов организмов уменьшается от экватора к полюсам, а их масса, наоборот, возрастает. В поверхностных водах океана, где много света и кислорода, обитает больше организмов, чем на глубине.

Водные организмы делятся на нектон, бентос и планктон. Нектон (от греческого слова nektos - плавающий) - животные, которые активно плавают в водной толще (рыбы, криль). Бентос (от греческого слова benthos - глубина) - организмы, обитающие на дне морей и океанов (губки, кораллы). Планктон (от греческого слова planktos - блуждающий) - мелкие организмы, населяющие верхнюю часть водной толщи и двигающиеся с током воды. Это микроскопические водоросли, рачки, мальки рыб. Планктонных животных называют зоопланктоном, растения - фитопланктоном. В общей массе живых организмов Океана планктон составляет 70%. Он служит основной пищей для многих морских животных.

Распространение живых организмов на суше

На равнинах число видов животных и растений возрастает от полюсов к экватору. Исключение составляют тропические пустыни с небольшим разнообразием живых организмов и массой живого вещества. В зависимости от географической широты изменяется и состав органического мира. Вдоль экватора распространены влажные экваториальные леса - области с самой большой массой живого вещества. Вокруг полюсов сформировались ледяные пустыни - области с минимальной массой живого вещества.

Природные условия, влияющие па органический мир суши, изменяются также по направлению от океанических побережий в глубь материков. Например, с в Евразию приходит влажный морской воздух, поэтому в Европе растут широколиственные леса. На той же широте при удалении от океана и уменьшении осадков леса сменяются степями и даже пустынями.

Смену природных условий на равнинах нарушают горы. С высотой становится холоднее, поэтому от подножия гор к вершинам изменяется состав и животного мира. Количество сообществ живых организмов в горах зависит от географического положения гор, их высоты и расположения склонов но отношению к

Совокупность частей земных оболочек (литосферы, гидросферы и атмосферы) формируют биосферу, которая заселена живыми организмами, участвующими в процессах жизнедеятельности на Земле.

Биосфера — одна из оболочек Земли, которая заселена разнообразными живыми организмами. Биосфера развилась в процессе эволюции, она находится под воздействием живых организмов, преобразуется ими.

Биосфера проникает в литосферу, гидросферу, атмосферу. Всего в биосфере насчитывается примерно 3 000 000 видов животных, растений, бактерий, грибов. Организмы, входящие в биосферу, обнаруживают необыкновенную способность к распространению по планете, к размножению. На Земле насчитывается несколько миллионов видов организмов. Энергетические потоки распределяются на земле в соответствии с состоянием биосферы. Растения выделяют кислород (11,5 ∙ 107 т в год) и поглощают CO2 (1,7 ∙ 108 т), если бы растения исчезли, жизнь на земле погибла бы из-за накопления в атмосфере CO2.

Животные - экосистемы

Экосистема - это биосистема, которую составляют живые организмы, их среда обитания, связи в системе. Виды животных составляют природные сообщества. Экосистема располагается на некоторой территории, ее составляют определенные виды, она отличается определенным строением, биопродуктивностью.

Взаимодействие производителей, потребителей гарантирует благополучное существование любой экосистемы. Животные не могут жить без растительной питательной массы, хищники не могут существовать без травоядных. Многие виды потребляют другие виды, сами становятся питательной средой для других членов экосообщества. Птицы-хищники едят зайцев, мышей, лягушек, змей, ящериц. В свою очередь змеи поедают лягушек, мышей, маленьких птиц. Хищник медведь одновременно питается медом, падалью и растениями. Лиса как хищник ловит зайцев, но может питаться и плодами. Цепи питания очень сложны, они могут легко разрушиться, если будет нарушено хоть одно звено в этой цепи.

Экосистема тем прочнее, чем богаче биоценоз. Если в цепи питания, которую составляют растения, лисы и зайцы, зайцы пропадут, то лисы смогут выжить, потому что будут питаться птицами и мышами.

Растения - экостистемы

Растительность в первую очередь обусловливает любую экосистему. Тропические леса, степи, полупустыни и пустыни характеризуются сообществами растений. В лесах тропиков особые деревья, трава, подлесок, которые населяются грибами, микроорганизмами, животными.

Экосистема леса характеризуется сочетанием растений, приспособленных к существованию друг с другом. Верхний ярус занимают высокие светолюбивые деревья, ниже идут небольшие деревья, менее светолюбивые, подлесок образуют кустарники, следующий ярус - травы. Еще один ярус составляют мхи.

Ярусность экосистемы леса - важнейший фактор, позволяющий существовать растениям с разной потребностью солнечного света.

Микроорганизмы

Микроорганизмы - важнее звено круговорота разнообразных веществ (азота, углерода, фосфора) в природе. Они разлагают остатки растений, животных, способствуя очищению почвы, воды. Баланс микроорганизмов в организме человека определяет его самочувствие и здоровье.

Способность любой экосистемы поддерживать свои связи, структуру, функции определяет ее устойчивость в любых неблагоприятных условиях.

Биосфера - совокупность частей земной оболочки (лито-, гидро- и атмосфера), которая заселена живыми организмами, находится под их воздействием и занята продуктами их жизнедеятельности. Термин "биосфера" был предложен австрийским геологом Эдуардом Зюссом в 1875 году. Большой вклад в развитие учения о биосфере внёс Вернадский.

Биосфера состоит из живого, или биотического, и неживого, или абиотического, компонентов. Биотический компонент - это вся совокупность живых организмов (по Вернадскому - "живое вещество"). Абиотический компонент - сочетание энергии, воды, определенных химических элементов и других неорганических условий, в которых существуют живые организмы.

Рис. 1. Распределение живых организмов в биосфере

Живая природа является основной чертой проявления биосферы, она резко отличает ее тем самым от других земных оболочек. Строение биосферы прежде всего и больше всего характеризуется жизнью. Эта самая мощная геологическая сила, живое вещество планеты, представляет собой совокупность весьма хрупких и нежных живых организмов, по массе составляющих ничтожную часть созданной ими биосферы.

Если живое вещество равномерно распределить по поверхности нашей планеты, то оно покроет ее слоем всего в 2 см толщиной.

Химический состав элементов живого вещества нашей планеты характеризуется преобладанием немногих элементов: водород, углерод, кислород, азот являются главными элементами земного живого вещества и поэтому названы биофильными. Атомы их создают в живых организмах сложные молекулы в сочетании с водой и минеральными солями.

Живые вещества нашей планеты существуют в виде огромного множества организмов со своими индивидуальными признаками, разнообразных форм и размеров. Среди живых организмов встречаются мельчайшие по форме микроорганизмы и многоклеточные животные и растения крупных размеров. Размеры колеблются от микрометров (малые бактерии, инфузории) до десятков метров.

Население биосферы в видовом и морфологическом отношении так же чрезвычайно разнообразно. Подсчеты количества видов, населяющих нашу планету, проводились различными авторами, но их все же можно считать только приближенными.

Согласно современным оценкам, на Земле существует около 3 млн видов организмов, из которых на долю растений приходится 500 тысяч видов, а на долю животных - 2,5 млн видов. Весь органический мир нашей планеты со времен Аристотеля традиционно разделяется на растения и животных. В настоящее время, благодаря изучению структуры организации живых существ, можно провести более совершенную классификацию, чем это было раньше.

Живое вещество, по В.И. Вернадскому, "растекается по земной поверхности и оказывает определенное давление на окружающую среду, обходит препятствия, мешающие его продвижению, или ими овладевает, их покрывает". Внутренняя энергия, производимая жизнью, проявляется в переносе химических элементов и в создании из них новых тел. По мнению В.И. Вернадского, геохимическая энергия жизни выражается в движении живых организмов путем размножения, идущего в биосфере непрерывно. Размножение организмов производит "давление жизни", или "напор жизни". В этой связи между организмами возникает борьба за площадь, питание и в особенности "за газ", нужный для дыхания свободный кислород.

При этом происходит биогенная миграция атомов: атомы, захваченные растениями, переходят к травоядным животным, затем - к хищникам, которые питаются травоядными. Мертвые растения и животные служат пищей для микроорганизмов, а выделяемые микроорганизмами в результате жизнедеятельности минеральные вещества снова потребляются растениями. Из этого биологического круговорота выпадает лишь небольшой процент атомов. Эти вышедшие из жизненного процесса биогенные атомы попадают в косную (неживую) природы, тем самым играя огромную роль в истории биосферы.

Процесс размножения замирает только при недостатке кислорода в окружающей среде, действии низких температур и отсутствии места для обитания новых организмов.

Еще статьи по теме

Содержание нитратов и нитритов в продуктах питания
Курсовая работа на тему «Содержание нитратов и нитритов в продуктах питания» состоит из 39 листов. Подразделяется на 3 главы и 7 подпунктов раскрывающих тему. В конце курсовой работы имеются приложение в виде фотографий в количестве 10 шту...

Экологическое состояние территорий Восточного Казахстана
Проблема взаимодействия человека с природой - проблема вечная и одновременно современная. Ведь человечество связано с природным окружением своим происхождением, существованием и будущим. Человек-элемент природы, часть сложной системы “при...

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.