Joomla Software solutions Template

Payday loan

Биосфера – същност, структура и еволюция.

Същност на биосферата.

Земята има няколко обвивки, или слоеве. Това са литосферата, хидросферата и атмосфера­та. Всяка една от тях в по-голя-ма или по-малка своя част е на­селена с организми. Изследва­нията на учените са показали, че хидросферата е изцяло насе­лена. Организми са намерени и в най-големите дълбочини на Марианската падина в Тихия океан, на повече от 11 000 т. В атмосферата се срещат дребни паячета, спори, цветен прашец и др. до 20 кт височина. В литосферата организмите проник­ват до по-малка дълбочина — в пукнатини до 1200—1500 т. Или общо животът се среща на Земята в слой, дебел около 30 кт.

Тези части на земните слоеве, където са разпространени орга­низмите, са силно променени от тях. В атмосферата например има свободен кислород благо­дарение на фотосинтезиращите растения. Части от литосферата са превърнати от взаимодейст­вието й с живота в почвата. Во­дата е богата на органични ве­щества, които също са продукт на живота.

Следователно там, където е разпространен животът, земните слоеве са измене­ни от организмите и заедно с тях образуват биосфера­та.

Понятието биосфера е упот­ребено за пръв път през мина­лия век от френския учен Ж. Б. Ламарк, а по-късно и от авст­рийския геолог Х. Зюс. То оба­че влиза в науката едва след системните изследвания на руския учен В. Вернадски. Според него Биосферата е единство на живите организми и окол­ната среда. Биосферата включва не само живите организми, но и всички ми­нерални вещества, които участват в изграждането на организмите или са техен продукт.

Залежите от каменни въгли­ща, варовиковите пластове в планините, изградени от черуп­ките на мекотели и фораминифери, почвата, както и организ­мите са части от биосферата.

Биосферата може да се раз­глежда като една огромна екосистема. Тя се отличава с пълната си независимост по от­ношение на материята, тъй като в нея се извършва изцяло био­генният кръговрат на вещества­та. Биосферата е най-интензивно развита на границата между отделните земни обвивки. Таки­ва гранични зони са почвата и повърхностните слоеве на вода­та.

Структура на биосферата.

Структурни части на биосфера­та са екосистемите и биомите. С екосистемите вие подробно се запознахте и знаете тяхната същност. Остава да се добави, че отделните екосистеми не са напълно независими по отно­шение на кръговрата на вещес­твата, тъй като между тях се об­меня материя. Същото се отна­ся и за биоценозния им комп­лекс. Съществува и обмяна на организми между тях, макар и в не особено голяма степен.

Биоми. Сложното съчетание и взаимодействие между орга­низми, биотопи и климат фор­мира няколко пояса на Земята, всеки от които въпреки разно­образието на организми и среда има редица общи особености, различни от тези на другите по­яси. Такива пояси се наричат биоми. На сушата тези биоми от север на юг са: тундра, тайга, широколистни гори, степи, пус­тини, влажни тропични гори (фиг. 4.12.). Характерните осо­бености на биомите се опреде­лят от климата.

В океана такова рязко обосо­бяване на пояси няма, но все пак и тук може да се обособят няколко зони: плитководна (до около 150—200 т дълбочина), батиална, в която светлина все още прониква, но тя е недоста­тъчна, за да се извършва фото­синтеза и тук няма продуценти, и абисална, обхващаща най-го-лемите дълбочини, където не прониква никаква светлина. Както става ясно, това разпре­деление се прави въз основа на степента на проникване на свет­лината в дълбочина. Еволюцията на биосферата не може да се разглежда откъс­нато от произхода на Земята, Слънчевата система и нашата Галактика — Млечния път. Тя има няколко етапа.

Първият етап обхваща про­изхода и химичната еволюция на елементите още преди по­явата на Земята.

Възникването на разнообраз­ни химични елементи и съеди­нения е сложен и закономерен процес. Той е предпоставка за възникването на живота. За то­ва обаче е необходима и подхо­дяща планета, която да отгова­ря на редица условия. Тя не трябва да бъде нито много го­ляма, нито много малка. Орби­тата на планетата трябва да е почти кръгова и да не се отдале­чава и приближава много до Слънцето. Върху планетата трябва да има голямо разнооб­разие от елементи, да има теча­ща вода и т. н. На всички тези условия отговаря Земята и вър­ху нея закономерно възниква живот.

Вторият етап е произходът на живота. Океанът на Земята бил идеалната среда за възник­ването на живота. Сравнително постоянната температура на во­дата, устойчивият минерален състав, подвижността на вода­та, непропускливостта на ат­мосферата за убийственото лъ­чение на Слънцето и др. са не­обходимите условия за възник­ване на живота. Това станало преди около 4 млрд. г. Много важен е въпросът, дали възник­ването на живота е свързано с появата на една определена ка­тегория организми. Като знаем, че животът е невъзможен без извършването на кръговрат на веществата, трябва да приемем, че кръговратът е съществувал още от самото начало. И наис­тина учените смятат, че още от началото са възникнали такива групи организми, които могат да осъществяват кръговрат на веществата. Знае се, че фото-синтезиращите организми са възникнали по-късно. Как пре­ди тяхното появяване обаче е ставала синтезата на органич­ните вещества? Слънчевото лъ­чение, което е носител на ог­ромна енергия, достигайки по­върхността на океана, разруша­вало молекулите на метана, амоняка, сероводорода и други вещества и от тях се синтезира­ли молекули на органични ве­щества. Някои от тези молекули можели да присъединяват към себе си други, уголемявали се, разкъсвали се, частите им често се разпадали, но понякога се за­пазвали и на свой ред присъеди­нявали други към себе си.

Така се заражда животът, като сложни органични молекули, способни да се хранят (присъ­единяват други молекули), да растат и да се размножават (да се разкъсват на части).

Следователно в този начален период образуването на орга­ничната материя ставало с по­мощта на енергията на Слънце­то. „Продуцентът" не бил живо същество.

Едновременно с всички тези процеси обаче протичал и друг процес. Слънчевото лъчение разрушавало водните молекули, при което се освобождавал кис­лород. Дълго време този кисло­род веднага се свързвал с раз­личните химични елементи на Земята и не оставал свободен. През това време се зародил и се появил животът. С течение на времето обаче в атмосферата започнал да остава свободен кислород. Пак под въздействи­ето на същото лъчение той се превръщал в озон, който се нат­рупвал постепенно в атмосфе­рата на височина около 30 кт.

Този озонов слой постепенно започнал да става все по-гъст и да спира проникването на това лъчение на Слънцето до Земята.

Настъпил критичен за живота период. Намаляването на слън­чевото лъчение довело до нама­ляване на синтезата на органич­ни вещества в океана. Животът трябвало или да загине, или да се приспособи да използва лъ­чи, които не се задържат от озо­новия слой. Част от организми­те се приспособили към тези условия и станали първите про­дуценти на органични вещест­ва. Появили се растенията. За­едно с тях продължила еволю­цията и на хетеротрофните ор­ганизми, от които се развили по-нататък животните.

Така в общи линии протекли началните етапи на развитието на биосферата.

Важно е да отбележим, че още с възникването си жи­вотът бил свързан с кръ­говрата на веществата и под негово въздействие не­органичната среда започ­нала да се променя. Така животът и неорганичната среда се свързват в единст­во