§ 37. Что такое биосфера?

Примерно 3,5 миллиарда лет назад на Земле появились живые организмы. Они постепенно стали осваивать нашу планету и сейчас трудно найти место, где бы не проявлялось их влияние. Оно распространяется на нижние слои атмосферы, на гидросферу, и на верхний слой литосферы. Около 10 км вверх над поверхностью планеты и примерно столько же в глубь Земли, - вот вертикальные пределы распространения живых организмов, или границы биосферы (от греческого bios – жизнь), сферы обитания и жизнедеятельности живых организмов или «живого вещества» как их назвал В.И. Вернадский.

Слово «биосфера» впервые появилось в 1875 г. в работе австрийского геолога Э. Зюсса, но только начиная с 1926 г., когда вышла в свет книга В.И. Вернадского «Биосфера», оно получило широкое распространаение.

Рис. 60. В.И. Вернадский (1863-1945)

Немного истории.

Владимир Иванович Вернадский родился в 1863 г. в Петербурге. С детства его интересовало естествознание, увлекали наблюдения, химические опыты.

Закончив гимназию, Владимир поступил на естественный факультет Петербургского университета. В годы учебы в университете он продолжал экспериментировать, вести различные наблюдения и исследования. У него. Среди его педагогов было много известных ученых: Д.И. Менделеев - автор периодической системы химических элементов, В.В. Докучаев - основоположник учения о почвах.

Трудно перечислить все области науки, в которые Вернадский внес свой вклад. В своих научных трудах он писал о почве и минералах, растениях и животных, человеке, времени, Вселенной.

Исследуя строение и историю земной коры, Вернадский пришел к выводу, что исключительно важную роль в ее развитии играли живые организмы. Вернадский показал, что жизнь, «живое вещество» такая же часть Космоса, как тела и вещества, как солнечная энергия. Живое вещество - необходимая составная часть земной коры. Основы своего учения о биосфере Вернадский изложил в книге «Биосфера» (1926г.)

В последние годы своей жизни ученый сделал выдающееся открытие. Он выдвинул гипотезу перехода биосферы (область жизни) в ноосферу (область разума). Человек в своей жизнедеятельности меняет облик планеты. Но его разум, научная мысль не должны допустить гибели жизни на Земле. С помощью науки он должен прийти к гармоничному единству со всем живым на Земле.

Границы биосферы определяют условия, необходимые для существования живых Границы биосферы определяют условия, необходимые для существования живых организмов. Это прежде всего определенный состав воздуха, наличие воды, питательных минеральных веществ, благоприятные температуры. Для морских живых организмов большое значение имеет также соленость воды.

Интересный факт.

Среди мелководных донных организмов Океана есть группа удивительных животных - кораллов, похожих на роскошные фантастические цветы. Для жизни им необходимы определенные условия. Прежде всего - постоянная соленость морской воды. Некоторые виды кораллов могут существовать только при повышенной солености. Так, один из них хорошо развивается в водах самого соленого на планете моря - Красного. Этот вид кораллов совершенно не переносит уменьшения солености воды, поэтому его нельзя встретить вблизи устьев крупных рек, выносящих пресную воду и уменьшающих соленость моря в местах впадения рек. В прибрежных частях Океана после продолжительных ливней наблюдается массовая гибель этих кораллов. Почему это происходит? Да потому, что морская вода опресняется, и такие условия уже не подходят для этих удивительных животных.

Другое не менее важное условие для жизни кораллов - высокая и постоянная температура морской воды. Граница их распространения ограничена тропиками Тихого, Индийского и Атлантического океанов, где воды сильно нагреваются под лучами тропического Солнца. Однако, существуют и холодноводные северные кораллы. Один из них обитает в холодном Норвежском море.

Рис. 61. Кораллы

Следующие условием, обеспечивающее нормальную жизнь кораллов, - это чистота и прозрачность морской воды. Наибольшего развития кораллы достигают в прибойной части моря. Как вы думаете, почему? Кораллам необходимо много кислорода, они обычно быстро поглощают растворенный в воде кислород. И если вода не перемешивается, то и не обогащается кислородом. В такой воде кораллы погибают.

Рис.62. Распространение кораллов

Кораллы предпочитают прозрачную воду не только потому, что она хорошо пропускает солнечные лучи, несущие свет и тепло, но и потому, что они не выносят попадания на свое тело частиц ила. Заиливание для них также губительно, как опреснение воды и падение ее температуры ниже 20° С.

На каких глубинах сохраняются эти условия?

Растения и животные чутко реагируют на изменения условий обитания. На севере и на юге, в сырых и сухих местах живут разные виды растений и животных. За время развития нашей планеты природные условия многократно изменялись. Периоды потепления сменялись похолоданиями, более влажные - засушливыми. В зависимости от природных условий преобладали то одни, то другие виды живых организмов. Некоторые из них не могли выжить в новых условиях и вымирали, память о них сохранилась в виде окаменелостей или отпечатков.

1 Отпечаток трилобита 2 Отпечаток первоптицы

Рис. 63. Окаменелости древних животных

Другие организмы, лучше приспособленные к новым условиям, также в чем-то видоизменялись. Трудно подсчитать, сколько всего видов растений и животных существовало на планете за всю историю ее развития. В настоящее время на Земле живет несколько миллионов видов живых организмов. Такое их многообразие объясняется, прежде всего, значительным разнообразием природных условий нашей планеты.

Живые организмы чутко реагируют на изменения природных условий, вызванные хозяйственной деятельностью людей. При вырубке лесов, распашке степей, мелеют или отравляются вредными веществами воды рек и морей, неизбежно изменяются и природные условия. Климат становится более сухим, или более холодным, почвы заболачиваются либо разрушаются. Эти нарушения порой приводят к полному исчезновению некоторых видов растений и животных.

Условия, ограничивающие распространение живых существ

Биосфера - оболочка Земли, заселенная живыми организмами и связывающая атмосферу, гидросферу и литосферу. Биосфера возникла в результате появления на Земле живых организмов, или «живого вещества», по определению выдающегося отечественного ученого В.И. Вернадского.

Границы биосферы определены условиями, необходимыми для существования живых организмов.

На Земле обитает несколько миллионов видов живых организмов, что объясняется значительным разнообразием природных условий. Естественные изменения природных условий и из­менения, вызванные хозяйственной деятельностью людей, влияют на растения и животных, что может привести либо к их видоизменению, либо - к гибели.