2. Биосфера как система Границы биосферы

Границы биосферы – это границы существования жизни. В атмосфере она проходит на высоте около 20 км, где находится озоновый слой, который поглощает губительное для жизни ультрафиолетовое излучение Солнца. В литосфере граница доходит до 3 км, поскольку при бурении нефтяных скважин на этой глубине были найдены бактерии.

В гидросфере жизнь простирается до глубины Марианской впадины – 11 км ниже уровня Мирового океане. Таким образом, биосфера Земли включает в себя всю гидросферу, нижнюю часть атмосферы и верхние слои литосферы.

Самое большое количество живого вещества сосредоточено в верхних слоях литосферы ‒ в почве, в гидросфере и в нижних слоях атмосферы. При углублении в земную кору, погружении в океан, подъеме в атмосферу количество живого вещества уменьшается. Это дало основания Вернадскому говорить о сгущениях и разрежениях жизни.

Между биосферой и окружающими ее сферами Земли нет резкой границы. Биосфера открыта космосу, ее омывают потоки космической энергии.

Биосфера погружена в океан электромагнитных полей космического, земного и биогенного происхождения. Космические излучения, которые генерируются ядром Галактики, нейтронными звездами и другими видами звезд, Солнцем и планетами, пронизывают биосферу. В этом потоке излучений основную роль играет солнечное излучение, которое оказывает постоянное воздействие на все земные явления.

Компоненты биосферы

В биосфере можно выделить несколько составляющих компонент.

1. Живое вещество, под которым Вернадский подразумевал всю совокупность организмов на планете ‒ растения, животные, микроорганизмы.

2. Биогенное вещество, представляющее собой продукты жизнедеятельности живых организмов ‒ нефть, известняки и т.д.

3. Косное вещество, образование которого не связано с жизнедеятельностью организмов ‒ результат процессов, проходящих в недрах планеты, метеориты.

4. Биокосное вещество, которое является совместным результатом процессов в живой неживой природе, например, почва.

Обмен веществ в биосфере

Биосфера является открытой системой, обменивается веществом и энергией с окружающей средой.

В глобальный биологический круговорот вовлекаются неорганические вещества, а выводится материя в виде органических и неорганических остатков. Этот круговорот обусловлен непрерывной циркуляцией веществ между атмосферой, гидросферой, литосферой и всеми живыми организмами.

Жизнь биосферы осуществляется за счет поступления солнечной энергии.

3. Экологические системы Круговорот вещества и энергии в экологической системе

Экологическая система, или биогеоценоз является элементарной единицей биосферы. Каждая экосистема включает в себя живые организмы и среду их обитания. Примерами экосистем могут служить болота, луга, лесные массивы.

В экосистему поступают солнечный свет, почвенные вещества, атмосферные газы, вода и происходит выделение теплоты, кислорода, углекислого газа и продуктов жизнедеятельности.

Живая часть экосистемы представляет собой совокупность живых организмов, которые условно можно разделить на три большие группы. Производители, или автотрофы производят органические вещества. К ним относятся растения, сине-зеленые водоросли, некоторые виды бактерий. Потребители, или гетеротрофы потребляют готовые органические вещества. Потребители первого порядка ‒ травоядные животные ‒ питаются веществами растительного происхождения. Потребители высших порядков ‒ плотоядные животные ‒ используют в качестве пищи вещества животного происхождения. Разрушители разлагают останки мертвых организмов до простых органических и неорганических соединений. К ним относятся бактерии и грибы. Они тоже являются гетеротрофами.

В каждом из биоценозов существуют вариации видов в пределах биологических родов. Это, в частности, обеспечивает устойчивость биоценоза: если что-то случится с одним из видов, и он исчезнет, его место займет близкородственный.