Seseorang lazimnya memanggil alam sekitar atau habitat angkasa lepas. Kebanyakan kita menerima pengetahuan asas tentang konsep ini dalam pelajaran sekolah: sejarah semula jadi (darjah 3), geografi dan biologi (4), anatomi dan kimia (6). Tetapi sedikit yang memahami bagaimana sains ini digabungkan, kecuali semuanya tergolong dalam bidang sains semula jadi. Untuk meringkaskan semua pengetahuan manusia tentang dunia sekeliling, satu nama luas telah dicipta - biosfera. Walaupun penyelidikan dan kajian teliti selama bertahun-tahun, planet Bumi masih memberi alasan kepada saintis untuk memikirkan proses yang berlaku di atasnya.
Definisi
Apakah yang dipanggil biosfera? Terdapat banyak tafsiran istilah ini dalam kesusasteraan, dan kesemuanya berbeza dalam kandungan, tetapi hampir sama dalam makna. Selalunya, biosfera dipanggil ekosistem global planet ini, di mana manusia dimasukkan sebagai salah satu daripada beberapa spesies. Jika kita menterjemah nama "biosfera" secara literal daripada bahasa Yunani kuno, maka ia mempunyai dua akar. "Sfera" bermaksud "rantau, sfera, bola", dan akar "bios" diterjemahkan sebagai "kehidupan". Ternyata nama yang agak luas dan tepat, yang, sebenarnya, mentakrifkan sains yang kompleks dan pelbagai rupa. VI Vernadsky memberikan jawapan lanjutan kepada persoalan apa yang dipanggil biosfera. Beliau mentakrifkan konsep ini sebagai kompleks pengetahuan saintifik tentang Bumi, yang merangkumi geografi, geokimia, biologi, geologi. Biosfera adalah koleksi cangkang bumi, yang digabungkan mengikut prinsip kehadiran makhluk hidup dan habitatnya. Semua sfera berbeza dalam komposisi, fungsi dan sifat, tetapi setiap sfera memainkan peranan penting dalam kewujudan dan evolusi dunia di sekeliling kita.
Mengajar tentang biosfera
Ahli falsafah, saintis, ahli geologi dan ahli biokimia V. I. Vernadsky mencipta sistem pengetahuan yang penting. Sehingga awal abad ke-20, terdapat banyak kerja penyelidikan mengenai kajian Bumi dan proses yang berlaku di atasnya, tetapi saintis Rusia yang hebat berjaya memperdalam dan menyamaratakan bahan ini. Pada awal abad ke-19, naturalis Perancis Lamarck mentakrifkan konsep awal sains masa depan, tetapi tidak memberikan namanya. Ahli paleontologi dan ahli geologi Austria Eduard Suess mencipta istilah "biosfera" pada tahun 1875, yang masih digunakan hari ini. Dia akan mentakrifkan sains ini sebagai pengetahuan tentang semua kehidupan di planet kita. Hanya selepas 50 tahun Vernadsky akan membuktikan hubungan antara organisma hidup dan bahan bukan organik, peredarannya. Apa yang dipanggilbiosfera pada peringkat sekarang? Ini adalah salah satu cangkang planet ini, di mana unsur-unsur semula jadi dari pelbagai asal usul berinteraksi, gabungan merekalah yang mewujudkan sistem yang unik dan seimbang.
Suasana
Cangkang udara luar planet Bumi. Kebanyakan jisimnya tertumpu di permukaan paling atas, dan ketinggiannya menjangkau tiga ribu kilometer. Atmosfera adalah yang paling ringan dari semua cengkerang, ia tidak meninggalkan permukaan hanya disebabkan oleh graviti planet, tetapi dengan ketinggian yang semakin meningkat, lapisannya dilepaskan secara beransur-ansur. Lapisan ozon memberikan perlindungan terhadap pendedahan suria radioaktif dengan mengurangkan tahap ultraviolet yang melanda bumi. Komposisi atmosfera termasuk gas: karbon dioksida, nitrogen, oksigen, argon, yang memastikan kewujudan organisma hidup.
Hidrosfera
Biosfera Bumi termasuk sebahagian daripada cangkerang air planet. Komposisinya berbeza-beza mengikut keadaan pengagregatan bahan. Hidrosfera menyatukan semua sumber air di planet ini, yang boleh dalam bentuk cecair, gas dan pepejal. Lapisan permukaan Lautan Dunia berfungsi untuk mengagihkan semula haba yang datang dari Matahari melalui atmosfera. Air adalah amat penting dalam proses peredaran bahan di alam semula jadi, kerana ia adalah pecahan yang paling mudah alih. Organisma biosfera telah menguasai sepenuhnya unsur air, mereka boleh ditemui di lembangan paling dalam di Lautan Dunia dan di glasier Artik. Komposisi kimia hidrosfera termasuk unsur-unsur utama berikut: magnesium, natrium, klorin,sulfur, karbon, kalsium, dll.
Litosfera
Dalam sistem suria kita, tidak semua planet mempunyai cangkang pepejal, Bumi dalam kes ini adalah pengecualian. Litosfera ialah jisim besar batuan (keras) yang membentuk sebahagian daripada tanah dan berfungsi sebagai dasar lautan. Ketebalan cangkang Bumi ini adalah dari 70 hingga 250 kilometer, komposisinya adalah yang paling pelbagai dari segi bilangan unsur kimia (silikon, aluminium, besi, oksigen, magnesium, kalium, natrium, dll.), iaitu diperlukan untuk kewujudan semua organisma hidup. Geosfera ini dicirikan oleh lebar terkecil lapisan pengedaran hayat. Yang paling maju ialah lapisan atas litosfera, iaitu beberapa meter. Apabila kedalaman meningkat, suhu dan ketumpatan cangkang keras meningkat, yang, bersama-sama dengan ketiadaan cahaya, menjadikannya mustahil untuk wujudnya organisma hidup.
Biosfera
Geosfera ini menyatukan semua cangkang Bumi (hidrosfera, atmosfera dan litosfera) dengan kehadiran bahan hidup di dalamnya. Sukar untuk menilai terlalu tinggi peranan biosfera untuk semua manusia, ia adalah alam sekitar dan sumber asal. Ini adalah sistem saling hubungan yang kompleks yang menentukan kemungkinan kewujudan mana-mana organisma disebabkan oleh pertukaran bahan dan tenaga. Lebih daripada 40 unsur kimia terlibat dalam proses peredaran, yang sentiasa berlaku antara sebatian organik dan bukan organik. Sumber tenaga utama ialah Matahari. Bumi terletak pada jarak optimum dari bintang dan dilengkapi dengan pelindungpenghalang suasana. Oleh itu, bersama dengan bahan hidup, tenaga suria adalah faktor biokimia yang paling penting dalam kewujudan biosfera. Disebabkan oleh pengaruh beberapa faktor, proses yang berterusan mempunyai bentuk kitaran yang lengkap, ia memastikan peredaran jirim antara atmosfera, litosfera, hidrosfera dan organisma hidup.
Sempadan biosfera
Apabila menganalisis panjang cangkerang biosfera, seseorang dapat melihat taburannya yang tidak sekata. Sempadan bawah terletak di lapisan litosfera; ia tidak jatuh di bawah 4 km. Lapisan atas kerak bumi - tanah - adalah lapisan biosfera paling tepu dari segi ketumpatan kandungan bahan hidup. Hidrosfera, yang merangkumi hamparan Lautan Dunia, sungai, tasik, paya, glasier, adalah sebahagian daripada "cangkang hidup". Kepekatan tertinggi organisma diperhatikan di permukaan dan lapisan pantai badan air, tetapi kehidupan juga wujud di lembangan laut dalam, pada kedalaman maksimum lebih daripada 11 km, dan di sedimen bawah. Sempadan atas biosfera terletak pada jarak 20 km dari permukaan. Atmosfera mengehadkan "lapisan hidup" kepada perisai ozon, di atasnya organisma akan dimusnahkan oleh sinaran ultraungu gelombang pendek. Oleh itu, kepekatan maksimum bahan hidup terletak di sempadan litosfera dan atmosfera.
Komposisi
Doktrin biosfera dicipta oleh VI Vernadsky, beliau juga menentukan peranan utama organisma dalam pembentukan dan fungsi "cangkang hidup" Bumi. Sebelum ini, saintis lain membuat kesimpulan yang sama, tetapi Rusianaturalis dapat membuktikan keperluan untuk kehadiran dalam struktur sebatian tak organik, yang juga mengambil bahagian dalam kitaran umum. Pada pendapat beliau, biosfera mempunyai komposisi berikut:
- Organisme hidup (jisim biologi, keseluruhan semua spesies).
- Bahan biogenik (dicipta semasa hayat organisma hidup, adalah hasil pemprosesannya).
- Jirim lengai (sebatian tak organik yang dicipta tanpa penyertaan organisma hidup).
- Bahan bio lengai (dibentuk bersama oleh organisma hidup dan bahan lengai).
- Bahan asal kosmik.
- Atom bertaburan.
Sejarah kejadian
Berbilion tahun dahulu, cangkang pepejal Bumi, litosfera, telah terbentuk. Peringkat seterusnya dalam pembentukan apa yang dipanggil biosfera berlaku disebabkan oleh proses geologi yang menggerakkan plat tektonik, menyebabkan letusan gunung berapi, gempa bumi, dan lain-lain. Selepas pembentukan bentuk geologi yang stabil, giliran kemunculan organisma hidup. Mereka mendapat peluang untuk berkembang kerana pelepasan aktif pelbagai unsur biokimia yang berlaku semasa pembentukan litosfera. Bahan hidup telah mewujudkan keadaan yang boleh diterima untuk hidup selama beberapa juta tahun. Oleh kerana evolusi berperingkat, komposisi gas atmosfera telah terbentuk. Interaksi berterusan sebatian organik dan bukan organik di bawah pengaruh tenaga Matahari membolehkan bahan hidup merebak ke seluruh planet danmengubah penampilannya dengan ketara.
Evolusi
Organisme hidup pertama di Bumi muncul dalam hidrosfera, keluar secara beransur-ansur mereka ke darat berlangsung untuk tempoh yang agak lama. Perkembangan satu lagi cangkang biosfera - litosfera, menyebabkan pembentukan lapisan ozon. Disebabkan oleh proses fotosintesis, jisim biologi yang besar menyerap karbon dioksida dari atmosfera dan membebaskan oksigen. Dalam kes ini, bahan hidup menggunakan sumber tenaga yang hampir tidak habis - Matahari. Organisma aerobik, yang kekurangan bahan organik dalam ketebalan hidrosfera, datang ke permukaan tanah dan mempercepatkan proses evolusi dengan ketara disebabkan oleh kitaran tenaga. Pada masa ini, "cangkang hidup" Bumi berada dalam keadaan keseimbangan yang stabil, tetapi manusia semakin meningkatkan pengaruh negatif ke atasnya. Sfera bumi baru sedang dicipta - noosfera, ia membayangkan bantuan manusia dan alam semula jadi yang lebih harmoni, tetapi ini adalah topik yang berasingan dan sangat menarik untuk dikaji. Biosfera terus berfungsi, walaupun terdapat penurunan ketara dalam biojisim, "cangkang hidup" berusaha untuk mengimbangi kerosakan yang disebabkan oleh aktiviti manusia. Seperti yang ditunjukkan oleh sejarah, proses ini boleh mengambil masa yang lama.
Fungsi biokimia
Komponen utama dalam struktur biosfera ialah biojisim. Ia melaksanakan semua fungsi biokimia "cangkang hidup", mengekalkan komposisinya dalam keadaan keseimbangan, dan memastikan proses peredaran bahan dan tenaga. Fungsi gas mengekalkan komposisi optimum atmosfera. DiaIa dijalankan oleh fotosintesis tumbuhan, yang membebaskan oksigen dan menyerap karbon dioksida. Organisma hidup mengeluarkan CO2 semasa menghembus nafas dan penguraian. Pertukaran gas berlaku secara berterusan, sebatian tak organik mengambil bahagian di dalamnya semasa laluan tindak balas kimia. Fungsi tenaga terdiri daripada asimilasi dan transformasi biojisim (tumbuhan) sumber luaran - cahaya matahari. Fungsi kepekatan memastikan pengumpulan nutrien. Semua organisma dalam proses kehidupan mengumpul tahap kandungan unsur biokimia yang diperlukan, yang selepas kematian mereka kembali ke biosfera dalam bentuk sebatian organik dan bukan organik. Fungsi redoks ialah tindak balas biokimia. Ia berlaku semasa hayat organisma hidup dan merupakan penghubung yang diperlukan dalam peredaran bahan.
Bijisim
Semua organisma hidup diagihkan secara tidak rata di atas sfera bumi. Kepekatan biojisim tertinggi diperhatikan di persimpangan geosfera planet. Ini berlaku kerana pembentukan keadaan hidup yang optimum (suhu, kelembapan, tekanan, kehadiran sebatian biokimia). Komposisi biojisim juga bukan dari jenis yang sama. Di darat, tumbuhan mempunyai kelebihan; dalam hidrosfera, haiwan menjadi asas kepada bahan hidup. Ketumpatan biojisim bergantung kepada lokasi geografi, kedalaman kediaman di litosfera dan ketinggian di atmosfera. Bilangan spesies tumbuhan dan haiwan adalah sangat besar, tetapi habitat semua organisma adalah biosfera. Biologi, sebagai sains yang berasingan, sebahagian besarnyamenerangkan semua proses yang berlaku di dalamnya. Ini ialah asal, pembiakan, penghijrahan semua jenis biojisim.
Ciri biosfera
Kepentingan dan skala "cangkang hidup" Bumi akan memastikan kajian berterusan oleh generasi baharu saintis semula jadi. Sistem ini unik dalam integriti, pembangunan dinamik, keseimbangan. Sebagai ciri utama dan paling mengejutkannya, seseorang boleh memilih daya tahan dan keupayaan untuk pulih. Bilangan malapetaka semasa kewujudan biosfera sebagai filem hidup planet ini adalah sangat besar. Mereka membawa kepada kepupusan kebanyakan biojisim, dengan ketara mengubah rupa planet, membetulkan proses yang berlaku di permukaan dan di dalam teras. Tetapi selepas setiap pukulan, biosfera dipulihkan dalam bentuk yang diubah, menyesuaikan diri dengan pengaruh negatif atau menindasnya. Itulah sebabnya biosfera bumi ialah organisma hidup yang boleh mengawal secara bebas semua proses yang berlaku di alam semula jadi.
Prospek pembangunan
Setiap kanak-kanak moden di sekolah rendah mempelajari subjek seperti sejarah semula jadi (Gred 3). Pada pelajaran ini, mereka menerangkan kepada orang kecil tentang dunia sekeliling dan mengikut peraturan yang wujud. Mungkin ia patut mengubah sedikit program dan mengajar kanak-kanak untuk menghormati dan mencintai alam semula jadi, maka manusia akan dapat mencipta geosfera baru. Semua pengetahuan yang terkumpul selama berabad-abad tentang biosfera mesti digunakan untuk perkembangan selanjutnya, yang akan membayangkan penyatuan alam dan manusia. Sebelum terlambat untuk membetulkan apa yang telah dilakukanmembahayakan alam sekitar, orang ramai harus memikirkan hakikat bahawa "cangkang hidup" Bumi boleh pulih dengan sendirinya, tetapi pada masa yang sama ia boleh menghapuskan objek yang menyebabkan kerosakan kekal pada integriti dan keharmoniannya.
