10. Биосфера.

Биосфера включает в себя 3 основных компонента:

- живое вещество;

- биогенное вещество - органо-минеральные и органические продукты, созданные живым веществом (каменные угли, битум, горючие газы, нефть, торф, лесная подстилка, гумус);

- биокосное вещество - минеральные вещества, образующиеся в результате взаимодействия живых организмов с неживой природой.

Наиболее высокая концентрация живого вещества находится на границах раздела основных сред – в почве (пограничный слой между атмосферой и литосферой), в поверхностных слоях океана (гидросфера и атмосфера), на дне водоемов (литосфера и гидросфера).

Биосфера Земли – многокомпонентная, общепланетарная, открытая, саморегулирующаяся система живого вещества и неживой материи.

Биосфера как место обитания организмов вместе с самими организмами может быть разделена на три подсферы: аэробиосферу, гидробиосферу и геобиосферу.

Аэробиосфера населена организмами, субстратом жизни которых служит влага воздуха, источником питания - солнечная энергия и аэрозоли.

Гидробиосфера - это весь мир воды, населенный гидробионтами. Сгущения жизни в океане распространены до глубин в 2-3 км. В пределах океана распространение жизни наблюдается до его наибольших глубин - около 11 км.

Геобиосфера - область жизни на суше и в ее толще. Наибольшая глубина, на которой в породах земной коры были обнаружены живые бактерии, составляет 4 км.

Особенности биосферы.

1. Биосфера Земли - продукт эволюции планеты.

2. Биосфера Земли - глобальная открытая система, в которой вход - поток солнечного излучения, выход - минералы (вещества), образовавшиеся в процессе жизнедеятельности организмов и выпавшие из биогеохимического круговорота; например, уголь, торф, нефть, горючие сланцы и т. п.

3. Биосферу Земли можно рассматривать как систему, обладающую свойством саморегулирования, что обеспечивается живыми организмами. Примером может служить практически постоянный солевой состав Мирового океана, хотя реки ежегодно несут в него значительное количество разных химических соединений.

Биосфера - часть основных оболочек планеты (атмосферы, гидросферы и литосферы), в ко­торой сконцентрировано живое вещество - биота. Поэтому границы жизни на планете являются одновременно границами биосферы.

Биосфера занимает на суше толщину максимум в 12 км, а в пределах океана 17 км по вертикали.

Живое вещество (биота) выбирает из среды обитания те химические элементы, которые ей необходимы. Наиболее важными для живых организмов являются шесть химических элементов, которые называются биогенными. Это О, С, Н, N, P, S; их суммарный вклад составляет около 98,9%.

В настоящее время биота Земли представлена примерно 3 млн видов животных, растений, микроорганизмов. На растения приходится около 300 тыс. видов, но они благодаря фотосинтезу являются основой биосферы.

11. Живое вещество

Живое вещество можно подразделить на следующие формы:

- бесклеточное живое вещество (вирусы);

- бактерии (специфические бактерии приспособились к высоким концентрациям химических элементов в среде обитания, например, марганцевые бактерии содержат 24-36 % марганца;

- растения составляют большую часть живого вещества биосферы;

- грибы;

- животные, их известно около 1,3 млн видов, из них 1 млн. насекомых.

Масса живого вещества составляет менее 0,1% земной коры, но это активная масса, которая постоянно образуется и разрушается.

Коренные отличия живого вещества от косного, неживого, перечислены ниже.

1. Живое вещество обладает огромным запасом энергии в виде энергии химических связей биомолекул.

2. Скорость протекания химических процессов в живом веществе в 10³–10⁶ раз выше, чем в неживом веществе.

3. Химические соединения живого вещества устойчивы только в составе живых организмов.

4. Для живого вещества характерны две формы движения – пассивная (рост и размножение) и активная (направленное перемещение).

Особенность пассивного движения – стремление заполнить пространство («давление жизни»). Сила давления равна скорости размножения организмов и обратно пропорциональна размерам организма. Максимальное давление характерно для бактерий, вирусов, грибов. Холерный вибрион захватил бы поверхность Земли за 1,25 суток. Крысы – за 8 лет, слоны – за 1000 лет. Размножение сдерживают различные факторы – недостаток пищи, конкуренция, хищники, неблагоприятная среда. Размножение живых существ приводит в движение материю земной коры.

Движение второй формы происходит за счет собственного передвижения организмов.

5. Для живых организмов характерно большее морфологическое и химическое разнообразие, чем для неживого вещества.

В живом веществе обнаружены более 2 млн. органических соединений, в неживой природе – около 2 тыс. минералов. Многие организмы служат концентраторами определенных элементов.

Можно выделить три аспекта влияния деятельности живых организмов на развитие оболочек Земли.

1. Организмы являются концентраторами элементов. В результате их накопления формируются толщи горных пород биогенного происхождения (угли, известняки, кремнистые и другие породы).

2. Живое вещество формирует физико-химические условия среды, в которой протекают природные процессы.

3. Живое вещество изменяет вещественный состав всех внешних земных оболочек – от атмосферы до земной коры.