Биосфeра

Биосфeра—глобальная экосистема Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием, преобразованная ими и занятая продуктами их жизнедеятельности.

В архее появляются первые эукариоты — одноклеточные водоросли и простейшие организмы. Начался процесс почвообразования на суше. В конце архея появился половой процесс и многоклеточность у животных организмов. Биосфера сформировалась 500 MA, когда стали зарождаться первые организмы животные и появилась трофическая цепь. Биосфeра проникает во всю гидросферу, верхнюю часть литосферы и нижнюю часть атмосферы.

Верхняя граница биосферы в атмосфере: 15—20 км. Она определяется озоновым слоем, задерживающим коротковолновое ультрафиолетовое излучение, губительное для живых организмов.

Нижняя граница биосферы в литосфере: 3,5—7,5 км. Она определяется температурой перехода воды в пар и температурой денатурации белков, однако в основном распространение живых организмов ограничивается вглубь несколькими метрами. В глубинах литосферы есть 2 теоретических уровня распространения жизни — изотерма 100 °C, ниже которой вода при нормальном атмосферном давлении вода кипит, и изотерма 460 °C, где при любом давлении вода превращается в пар, т. е. в жидком состоянии быть не может, однако в зонах субдукции донные осадки затягиваются под кoнтинент и органика проникаeт внутрь планеты на сотни км.

Граница между атмосферой и литосферой в гидросфере: 10—11 км. Определяется дном Мирового Океана, включая донные отложения.


Биосферу слагают следующие типы веществ:

Живое вещество — вся совокупность тел живых организмов. Масса живого вещества сравнительно мала и оценивается величиной 2,4…3,6x10step12 т (в сухом весе) и составляет менее одной миллионной всей биосферы (ок. 3x10step18 т), которая, в свою очередь, представляет менее одной тысячной массы Земли. В. И. Вернадский впервые отвёл живым организмам роль главнейшей геохимическoй преобразующей силы планеты Земля, в настоящее время, и в прошлом, поскольку живое вещество не просто населяет биосферу, а преобразует облик Земли. Hе случайно шкала геологического времени на земле привязана к важнейшим вехам жизни.

Биогенное вещество — вещество, создаваемое и перерабатываемое живым веществом. На протяжении органической эволюции живые организмы тысячекратно пропустили через свои органы, ткани, клетки, кровь всю атмосферу, весь объём мирового океана, огромную массу минеральных веществ. Эту геологическую роль живого вещества можно представить себе по месторождениям угля, нефти, карбонатных пород и т. д.

Косное вещество — продукты, образующиеся без участия живых организмов.

Биокосное вещество, которое создается одновременно живыми организмами и косными процессами, представляя динамически равновесные системы тех и других. Таковы почва, ил, кора выветривания и т. д. Организмы в них играют ведущую роль.

Основные законы эволюции живого вещества в биосфере:

1. Закон увеличения разнообразия организмов — в ходе эволюции биосферы количество видов организмов возрастало по экспоненте. Cовременноe значениe - от 5 до 10 млн видов.

2. Закон скачкообразного характера эволюции — на фоне общей тенденции ускорения эволюции наблюдались отдельные эпохи повышенного видообразования. Промежутки между этими эпохами характеризовались затуханием видообразования и вымиранием организмов.

3. Биогенетический закон Геккеля-Мюллера: каждое живое существо в своем индивидуальном развитии повторяет в известной степени формы, пройденные его предками или его видом

4. Закон необратимости эволюционных процессов — эволюционные процессы необратимы. Организм не может вернуться хотя бы частично к предшествующему состоянию.

5. Закон ускорения темпов эволюции — в течение геологического времени происходит ускорение биологической эволюции. Наблюдается закономерное сокращение протяжённости геологических эр, что отражает ускорение темпов эволюции. Между началом и концом каждой эры наступали кардинальные изменения в составе фауны и флоры

6. Закон неравномерности эволюционного развития — эволюция отдельных групп организмов протекает с разной скоростью. Существуют консервативные группы, практически не изменившиеся в ходе геологического времени. Наиболее консервативными оказались некоторые бактерии, по существу не изменившиеся со времени раннего докембрия. К «живым ископаемым» относятся древовидные папоротники, головоногий моллюск наутилус и другие. Консервативные формы составляют небольшую часть известных организмов

В.И.Вернадский вывел два фундаментальных закона развития биосферы.

биогенная миграция химических элементов в биосфере стремится к своему максимальному проявлению. Анализ геологических данных показывает, что распространение жизни, живых существ неуклонно нарастает. Живые организмы способны занимать самые различные экологические ниши, сохраняться в самых неблагоприятных условиях. Это дало основание говорить о «всюдности» жизни.

Второй биохимический закон — эволюция видов, приводящая к созданию форм жизни, устойчивых в биосфере, должна идти в направлении, увеличивающем проявление биогенной миграции атомов в биосфере. Согласно этому закону, в биосфере право на жизнь получают только виды, необходимые самой биосфере для выполнения определённых функций и усиления тем самым биогенной миграции химических элементов.

Негативное влияние нарушения коэволюционных связей наблюдается при интродукции видов. В частности, козы и кролики, интродуцированные в Австралии, не имеют на этом материке эффективных механизмов регуляции

Животные - механизм биосферы
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЗЕМЛЯ: ЖИЗНЬ, ТЕКТОНИКА, КЛИМАТ
Биосфeра