Una persona chiama abitualmente lo spazio circostante natura o habitat. La maggior parte di noi ha ricevuto conoscenze fondamentali su questo concetto nelle lezioni scolastiche: storia naturale (grado 3), geografia e biologia (4), anatomia e chimica (6). Ma pochi capiscono come queste scienze siano combinate, tranne che appartengono tutte al campo delle scienze naturali. Per riassumere tutta la conoscenza umana sul mondo circostante, è stato creato un nome capiente: la biosfera. Nonostante molti anni di ricerche e studi accurati, il pianeta Terra dà ancora agli scienziati motivi per pensare ai processi che avvengono su di esso.
Definizione
Come si chiama la biosfera? Ci sono molte interpretazioni di questo termine in letteratura, e tutte differiscono nel contenuto, ma hanno un significato quasi identico. Molto spesso, la biosfera è chiamata l'ecosistema globale del pianeta, in cui l'uomo è incluso come una delle poche specie. Se traduciamo il nome "biosfera" letteralmente dall'antica lingua greca, allora ha due radici. "Sfera" significa "regione, sfera, palla" e la radice "bios" è tradotta come "vita". Ne risulta un nome piuttosto capiente e preciso, che, di fatto, definisce una scienza complessa e sfaccettata. VI Vernadsky fornisce una risposta estesa alla domanda su ciò che viene chiamata biosfera. Definisce questo concetto come un complesso di conoscenze scientifiche sulla Terra, che include geografia, geochimica, biologia, geologia. La biosfera è un insieme di gusci della terra, che sono combinati secondo il principio della presenza degli esseri viventi e del loro habitat. Tutte le sfere sono diverse per composizione, funzioni e proprietà, ma ognuna di esse svolge un ruolo significativo nell'esistenza e nell'evoluzione del mondo che ci circonda.
Insegnare sulla biosfera
Il filosofo, scienziato, geologo e biochimico V. I. Vernadsky ha creato un sistema integrale di conoscenza. Fino all'inizio del 20° secolo, c'è stato molto lavoro di ricerca sullo studio della Terra e sui processi che si verificano su di essa, ma il grande scienziato russo è riuscito ad approfondire e generalizzare questo materiale. All'inizio del XIX secolo, il naturalista francese Lamarck definì il concetto iniziale della scienza futura, ma non gli diede un nome. Il paleontologo e geologo austriaco Eduard Suess coniò nel 1875 il termine "biosfera", che è ancora usato oggi. Definirà questa scienza come conoscenza di tutta la vita sul nostro pianeta. Solo dopo 50 anni Vernadsky dimostrerà il rapporto tra organismi viventi e sostanze inorganiche, la loro circolazione. Come si chiamabiosfera allo stato attuale? Questo è uno dei gusci del pianeta, in cui interagiscono elementi naturali di varia origine, è la loro combinazione che crea un sistema unico ed equilibrato.
Atmosfera
Il guscio d'aria esterno del pianeta Terra. La maggior parte della sua massa è concentrata proprio in superficie e in altezza si estende per tremila chilometri. L'atmosfera è la più leggera di tutte le conchiglie, non lascia la superficie solo a causa della gravità del pianeta, ma con l'aumentare dell' altezza i suoi strati si scaricano gradualmente. Lo strato di ozono fornisce protezione contro l'esposizione solare radioattiva riducendo il livello di ultravioletti che colpisce la terra. La composizione dell'atmosfera comprende gas: anidride carbonica, azoto, ossigeno, argon, che garantiscono l'esistenza degli organismi viventi.
Idrosfera
La biosfera terrestre include parte del guscio d'acqua del pianeta. La sua composizione varia a seconda dello stato di aggregazione della sostanza. L'idrosfera unisce tutte le risorse idriche del pianeta, che possono essere in forma liquida, gassosa e solida. Gli strati superficiali dell'Oceano Mondiale servono a ridistribuire il calore proveniente dal Sole attraverso l'atmosfera. L'acqua è di particolare importanza nel processo di circolazione delle sostanze in natura, in quanto è la frazione più mobile. Gli organismi della biosfera hanno completamente dominato l'elemento acqua, possono essere trovati nei bacini inferiori più profondi dell'Oceano Mondiale e nei ghiacciai artici. La composizione chimica dell'idrosfera comprende i seguenti elementi principali: magnesio, sodio, cloro,zolfo, carbonio, calcio, ecc.
Litosfera
Nel nostro sistema solare, non tutti i pianeti hanno un guscio solido, la Terra in questo caso è un'eccezione. La litosfera è un'enorme massa di rocce rocciose (dure) che costituiscono parte della terraferma e fungono da letto degli oceani. Lo spessore di questo guscio della Terra va da 70 a 250 chilometri, la sua composizione è la più varia in termini di numero di elementi chimici (silicio, alluminio, ferro, ossigeno, magnesio, potassio, sodio, ecc.), che sono necessario per l'esistenza di tutti gli organismi viventi. Questa geosfera è caratterizzata dalla più piccola larghezza dello strato di distribuzione della vita. Il più sviluppato è lo strato superiore della litosfera, che è di diversi metri. All'aumentare della profondità, la temperatura e la densità del guscio duro aumentano, il che, insieme all'assenza di luce, rende impossibile l'esistenza degli organismi viventi.
Biosfera
Questa geosfera unisce tutti i gusci della Terra (idrosfera, atmosfera e litosfera) per la presenza di materia vivente in essi. È difficile sopravvalutare il ruolo della biosfera per tutta l'umanità, è l'ambiente e la fonte di origine. Questo è un complesso sistema di interrelazioni che determinano la possibilità dell'esistenza di qualsiasi organismo a causa dello scambio di materia ed energia. Più di 40 elementi chimici sono coinvolti nel processo di circolazione, che avviene costantemente tra composti organici e inorganici. La principale fonte di energia è il Sole. La terra si trova alla distanza ottimale dalla stella ed è dotata di un protettivobarriera atmosferica. Pertanto, insieme alla materia vivente, l'energia solare è il fattore biochimico più importante nell'esistenza della biosfera. A causa dell'influenza di una serie di fattori, i processi in corso hanno una forma ciclica completa, assicurano la circolazione della materia tra l'atmosfera, la litosfera, l'idrosfera e gli organismi viventi.
Confini della biosfera
Quando si analizza la lunghezza del guscio della biosfera, si può vedere la sua distribuzione irregolare. Il limite inferiore si trova negli strati della litosfera e non scende al di sotto di 4 km. Lo strato superiore della crosta terrestre - il suolo - è lo strato più saturo della biosfera in termini di densità del contenuto di materia vivente. L'idrosfera, che comprende le distese dell'Oceano Mondiale, fiumi, laghi, paludi, ghiacciai, fa completamente parte del "guscio vivente". Le più alte concentrazioni di organismi si osservano negli strati superficiali e costieri dei corpi idrici, ma la vita esiste anche nei bacini di acque profonde, a una profondità massima di oltre 11 km, e nei sedimenti di fondo. Il limite superiore della biosfera si trova a una distanza di 20 km dalla superficie. L'atmosfera limita lo "strato vivente" a uno scudo di ozono, al di sopra del quale gli organismi verranno distrutti dalle radiazioni ultraviolette a onde corte. Pertanto, la massima concentrazione di materia vivente si trova ai confini della litosfera e dell'atmosfera.
Composizione
La dottrina della biosfera è stata creata da VI Vernadsky, che ha anche determinato il ruolo chiave degli organismi nella formazione e nel funzionamento del "guscio vivente" della Terra. In precedenza, altri scienziati sono giunti a conclusioni simili, ma russiil naturalista ha potuto provare la necessità della presenza nella struttura di composti inorganici, che partecipano anche al ciclo generale. Secondo lui, la biosfera ha la seguente composizione:
- Organismi viventi (massa biologica, totalità di tutte le specie).
- Sostanza biologica (creata durante la vita degli organismi viventi, è un prodotto della loro lavorazione).
- Materia inerte (composti inorganici creati senza la partecipazione di organismi viventi).
- Sostanza bio-inerte (formata congiuntamente da organismi viventi e materia inerte).
- Una sostanza di origine cosmica.
- Atomi sparsi.
Cronologia dell'avvenimento
Miliardi di anni fa, si formò il solido guscio della Terra, la litosfera. La fase successiva nella formazione di quella che viene chiamata biosfera si è verificata a causa di processi geologici che hanno spostato le placche tettoniche, causato eruzioni vulcaniche, terremoti, ecc. Dopo la formazione di forme geologiche stabili, è stata la volta dell'emergere di organismi viventi. Hanno avuto l'opportunità di svilupparsi grazie alle emissioni attive di vari elementi biochimici che si sono verificati durante la formazione della litosfera. La materia vivente ha creato condizioni accettabili per la vita per diversi milioni di anni. A causa della sua evoluzione graduale, si è formata la composizione gassosa dell'atmosfera. La costante interazione di composti organici e inorganici sotto l'influenza dell'energia del Sole ha permesso alla materia vivente di diffondersi in tutto il pianeta ecambia significativamente il suo aspetto.
Evoluzione
I primi organismi viventi sulla Terra apparvero nell'idrosfera, la loro graduale uscita sulla terraferma durò per un periodo piuttosto lungo. Lo sviluppo di un altro guscio della biosfera, la litosfera, ha causato la formazione dello strato di ozono. A causa del processo di fotosintesi, un'enorme massa biologica ha assorbito anidride carbonica dall'atmosfera e rilasciato ossigeno. In questo caso, la materia vivente utilizza una fonte di energia quasi inesauribile: il Sole. Gli organismi aerobici, privi di materia organica nello spessore dell'idrosfera, sono venuti in superficie e hanno accelerato notevolmente il processo di evoluzione dovuto al ciclo energetico. Attualmente, il "guscio vivente" della Terra è in uno stato di equilibrio stabile, ma l'umanità sta esercitando su di esso un'influenza sempre più negativa. Viene creata una nuova sfera della terra: la noosfera, implica un'assistenza più armoniosa dell'uomo e della natura, ma questo è un argomento di studio separato e molto interessante. La biosfera continua a funzionare, nonostante una significativa diminuzione della biomassa, il "guscio vivente" cerca di compensare i danni causati dalle attività umane. Come mostra la storia, questo processo può richiedere molto tempo.
Funzioni biochimiche
Il componente principale nella struttura della biosfera è la biomassa. Svolge tutte le funzioni biochimiche del "guscio vivente", mantiene la sua composizione in uno stato di equilibrio e assicura il processo di circolazione delle sostanze e dell'energia. La funzione gas mantiene la composizione ottimale dell'atmosfera. Lei èViene eseguito dalla fotosintesi delle piante, che rilasciano ossigeno e assorbono anidride carbonica. Gli organismi viventi emettono CO2 durante l'espirazione e la decomposizione. Lo scambio di gas avviene costantemente, i composti inorganici vi prendono parte durante il passaggio delle reazioni chimiche. La funzione energetica consiste nell'assimilazione e trasformazione della biomassa (pianta) di una fonte esterna - la luce solare. La funzione di concentrazione garantisce l'accumulo di nutrienti. Tutti gli organismi nel processo della vita accumulano il livello necessario di contenuto di elementi biochimici, che dopo la loro morte ritornano nella biosfera sotto forma di composti organici e inorganici. La funzione redox è una reazione biochimica. Si verifica durante la vita di un organismo vivente ed è un collegamento necessario nella circolazione delle sostanze.
Biomassa
Tutti gli organismi viventi sono distribuiti in modo non uniforme sulle sfere della terra. La più alta concentrazione di biomassa si osserva alle giunzioni delle geosfere del pianeta. Ciò accade a causa della formazione di condizioni di vita ottimali (temperatura, umidità, pressione, presenza di composti biochimici). Anche la composizione della biomassa non è dello stesso tipo. Sulla terra, le piante sono avvantaggiate, nell'idrosfera gli animali costituiscono la base della materia vivente. La densità della biomassa dipende dalla posizione geografica, dalla profondità dell'abitazione nella litosfera e dall' altezza nell'atmosfera. Il numero di specie vegetali e animali è molto grande, ma l'habitat di tutti gli organismi è la biosfera. La biologia, come scienza separata, è in gran partespiega tutti i processi che avvengono al suo interno. Questa è l'origine, la riproduzione, la migrazione di tutti i tipi di biomassa.
Caratteristiche della biosfera
Il significato e la scala del "guscio vivente" della Terra garantiranno il suo costante studio da parte delle nuove generazioni di scienziati naturali. Il sistema è unico nella sua integrità, sviluppo dinamico, equilibrio. Come sua caratteristica principale e più sorprendente, si può individuare la resilienza e la capacità di recupero. Il numero di catastrofi durante l'esistenza della biosfera come film vivente del pianeta è enorme. Hanno portato all'estinzione della maggior parte della biomassa, cambiato significativamente l'aspetto del pianeta, corretto i processi che si verificano sulla sua superficie e nel nucleo. Ma dopo ogni colpo, la biosfera veniva ripristinata in una forma alterata, adattandosi all'influenza negativa o sopprimendola. Ecco perché la biosfera terrestre è un organismo vivente che può regolare indipendentemente tutti i processi che avvengono in natura.
Prospettive di sviluppo
Ogni bambino moderno nelle scuole elementari studia una materia come la storia naturale (classe 3). In queste lezioni, spiegano a una piccola persona cos'è il mondo intorno e secondo quali regole esiste. Forse vale la pena cambiare un po' il programma e insegnare ai bambini a rispettare e amare la natura, allora l'umanità sarà in grado di creare una nuova geosfera. Tutta la conoscenza accumulata nei secoli sulla biosfera deve essere applicata per il suo ulteriore sviluppo, che implicherà l'unione della natura e dell'uomo. Prima che sia troppo tardi per aggiustare ciò che è stato fattodanno all'ambiente, le persone dovrebbero pensare al fatto che il "guscio vivente" della Terra può riprendersi da solo, ma allo stesso tempo può eliminare un oggetto che causa danni permanenti alla sua integrità e armonia.
