Nous faisons tous partie d'une coquille vivante - la biosphère. Il s'agit d'un écosystème unique non seulement de notre planète, mais de la galaxie dans son ensemble. Bien sûr, des études récentes ont confirmé que des matières organiques ont été trouvées sur Mars et sur divers astéroïdes, mais une telle variété de formes de vie est unique à la Terre. Si vous êtes prêt à élargir un peu vos horizons et à aller au-delà du programme scolaire, il est temps de parler plus en détail des caractéristiques de la biosphère, de sa structure et de ses principales fonctions.
Le concept de biosphère et son essence
La biosphère est une enveloppe conditionnelle de la Terre habitée par des organismes vivants. Pourquoi conditionnel ? Le fait est que d'autres coquilles de la planète (terrestre, aquatique et aérienne) encadrent la planète d'une couche continue. Vient d'abord la croûte terrestre et océanique (lithosphère), puis l'hydrosphère (elle réunit toutes les masses d'eau), après - l'atmosphère(enveloppe d'air passant en douceur dans l'espace extra-atmosphérique). Il est difficile d'imaginer la biosphère comme une couche spécifique, car les organismes vivants sont uniformément répartis sur toute la surface de la Terre et peuvent vivre dans les trois éléments.
Les caractéristiques essentielles de la biosphère remontent à l'Antiquité, mais c'est toujours la "plus jeune" coquille de notre planète. La vie sur Terre est née relativement récemment, il y a seulement 3,8 milliards d'années, ce qui, comparé à l'âge de la planète, est une bagatelle. Il existe deux concepts de biosphère:
- La première définit la coquille comme la totalité de toute la matière organique de la planète. C'est lui qui a servi de base au terme, qui est utilisé à ce jour.
- Le deuxième concept a été proposé par V. I. Vernadsky, il croyait que la biosphère est une unité inséparable et l'interaction de la nature animée et inanimée, au sens large de ces définitions.
Cependant, les principales caractéristiques de la biosphère sont précisément déterminées par sa composante organique. Après tout, c'est sa différence fondamentale avec les autres coquilles de la Terre.
La doctrine de la biosphère et l'origine du terme
Le concept de coquillage vivant a été proposé au 19ème siècle. Jean-Baptiste Lamarck a donné une brève description de la biosphère, alors que le nom officiel n'existait même pas encore. En 1875, le paléontologue et géologue autrichien Eduard Suess a inventé pour la première fois le terme "biosphère", qui est encore utilisé aujourd'hui.
Le philosophe et biogéochimiste soviétique V. I. Vernadsky a apporté une énorme contribution à l'étude de toute vie sur Terre, il est devenu célèbre grâce à la création d'une doctrine holistique de la biosphère. Àdans ses écrits, les organismes vivants agissent comme une force puissante qui participe en permanence à la transformation de la planète Terre.
Limites des organismes vivants
La description générale de la biosphère commence par une description des limites dans lesquelles les organismes vivants peuvent vivre. Certains d'entre eux sont assez tenaces et peuvent même résister aux conditions les plus critiques.
Frontières de la biosphère:
- Bord supérieur. Elle est déterminée par l'atmosphère, et plus précisément la couche d'ozone de la Terre, elle est d'environ 15 à 20 kilomètres. Plus on se rapproche de l'équateur, plus l'écran protecteur de la planète est puissant. Au-dessus de la couche d'ozone, la vie est tout simplement impossible, car le rayonnement ultraviolet est incompatible avec l'activité vitale des cellules de l'organisme. De plus, la quantité d'oxygène diminue considérablement avec la taille, ce qui est également préjudiciable aux êtres vivants.
- Limite inférieure. Déterminée par la lithosphère, la profondeur maximale possible ne dépasse pas 3,5 à 7,5 kilomètres. Tout dépend de l'augmentation critique de la température à laquelle se produit la dénaturation des structures protéiques. Cependant, la plupart des organismes vivants sont concentrés à quelques mètres de profondeur seulement, c'est le système racinaire des plantes, des champignons, des micro-organismes, des insectes et des animaux qui vivent dans des trous.
- Frontières dans l'hydrosphère. Les organismes vivants peuvent exister dans absolument n'importe quelle partie de l'océan: de la surface de l'eau (plancton, algues) au fond des fosses sous-marines. Par exemple, les scientifiques ont prouvé que la vie existe même dans la fosse des Mariannes à une profondeur de 11 kilomètres.
Structure de shell en direct
Les principales caractéristiques de la biosphère comprennentsa structuration. Vernadsky a distingué plusieurs types de substances qui composent la coquille vivante. De plus, ils pourraient avoir à la fois une origine organique et inorganique:
- Substance vivante. Cela inclut tout ce qui a une structure cellulaire. Cependant, la masse de matière vivante dans la structure de la biosphère est petite et représente littéralement un millionième de la coquille entière. La caractéristique de la matière vivante de la biosphère est qu'elle est la partie la plus importante de notre planète. Après tout, ce sont les organismes vivants qui influencent constamment l'apparence de la Terre, modifiant la structure de sa surface.
- Substance biogénique. Ce sont des structures créées et transformées par des organismes vivants. Étonnamment, pendant des millions d'années, les êtres vivants ont traversé les systèmes de leurs organes presque tout l'océan mondial, une énorme quantité de gaz atmosphériques et une grande masse de minéraux. Ces processus produisent des minéraux d'origine organique, tels que le pétrole, les roches carbonatées et le charbon.
- Matière inerte. Ce sont des produits de nature inanimée, qui se sont formés sans la participation directe d'organismes vivants. Cela inclut les roches, les minéraux et la partie inorganique du sol.
- Substance bio-inerte. Nous nous souvenons que les organismes vivants affectent constamment la planète. En conséquence, des substances se forment qui sont des produits de la décomposition et de la destruction de structures inertes. Ce groupe comprend le sol, la croûte altérée et les roches sédimentaires d'origine organique.
- En outre, la structure de la biosphère peut inclure des substances quiétat de désintégration radioactive.
- Les atomes sont un groupe séparé, qui sont continuellement créés dans le processus d'ionisation sous l'influence du rayonnement cosmique.
- Récemment, des substances d'origine extraterrestre (cosmique) ont été incluses dans la structure de la biosphère.
Matière vivante dans d'autres coquilles de la Terre
Si nous nous attardons en détail sur les caractéristiques et la composition de la biosphère, alors on ne peut que considérer les caractéristiques de l'activité vitale des organismes vivants dans d'autres coquilles de la planète:
Aérosphère. Les organismes vivants ne peuvent pas être suspendus dans les couches atmosphériques, les gouttes d'eau microscopiques servent de substrat à la vie des aérobiontes, et l'activité solaire et les aérosols agissent comme une source d'énergie inépuisable. Les organismes vivant dans l'atmosphère sont divisés en trois groupes. Trobobionts - sont actifs dans l'espace depuis la cime des arbres jusqu'aux cumulus. Les altobiontes sont des organismes qui peuvent survivre dans l'air. Parabionts - tombent accidentellement dans les couches les plus élevées de l'atmosphère. À cette altitude, ils perdent leur capacité à se reproduire et leur cycle de vie est considérablement réduit
Géobiosphère. La croûte terrestre sert de substrat et d'habitat aux géobiontes. Cette coquille comprend également plusieurs niveaux sur lesquels vivent des formes de vie spécifiques. Les terrabiontes sont des organismes qui vivent directement à la surface de la terre. À son tour, la terrabiosphère est divisée en plusieurs autres coquilles: la phytosphère (la zone allant de la cime des arbres àsurface de la terre) et l'ipédosphère (couche de sol et croûte d' altération). Zone éolienne - zones de haute altitude, dans lesquelles la vie est impossible même pour les plantes supérieures. Les éolobiontes sont des représentants typiques de cette zone. Lithobiosphère - couches profondes de la croûte terrestre. Cette zone est divisée en hypoterrabiosphère (un endroit où les formes de vie aérobies (nécessitant de l'oxygène) peuvent vivre) et la tellurobiosphère (seuls les organismes anaérobies (sans oxygène) peuvent y survivre). De plus, des lithobiontes peuvent être trouvés dans la lithobiosphère, qui vivent dans les eaux souterraines et les pores des roches
Hydrobiosphère. Cette zone couvre toutes les masses d'eau (à l'exception des eaux souterraines et de l'humidité atmosphérique) de notre planète, y compris les glaciers. Les habitants des mers et des océans sont appelés hydrobiontes, qui à leur tour sont divisés en: Aquabiontes - habitants des eaux continentales. Les marinobiontes sont des organismes vivants des mers et des océans. Trois niveaux de vie se distinguent dans la colonne d'eau, selon la quantité de lumière solaire qui pénètre à l'intérieur: La photosphère est la zone la plus éclairée. La disphotosphère est toujours la région crépusculaire de l'océan (pas plus de 1% d'insolation). Aphotosphère - une zone d'obscurité absolue
De la toundra aux forêts tropicales. Classification des biomes planétaires
Les caractéristiques de la biosphère sont inextricablement liées au concept de biome. Ce terme fait référence à de grands systèmes biologiques qui ont un certain type de végétation prédominant ou des caractéristiques paysagères spécifiques. Il y en a neuf au total. Vous trouverez ci-dessous une brève description des principauxbiomes biosphère:
- Tundra. Une vaste étendue sans arbres qui occupe les parties nord de l'Eurasie et de l'Amérique du Nord. La végétation de cette zone n'est pas riche, principalement des lichens, des herbes saisonnières et des mousses. La faune est plus diversifiée, en particulier pendant les mois chauds de l'année, lorsque commence la saison de migration de nombreuses espèces d'oiseaux et d'animaux.
- Taïga. Le principal type de végétation dans cette zone est la forêt de conifères. Le biome occupe environ 11% de toute la superficie terrestre. Malgré les conditions climatiques difficiles, la taïga possède une flore et une faune extrêmement diversifiées.
- Forêts décimées. situé dans la zone tempérée. La saisonnalité du climat et une humidité suffisante ont permis le développement d'un certain type de végétation dans ce biome. Ce sont principalement des essences feuillues. De plus, ces forêts abritent de nombreux mammifères, oiseaux et champignons, sans oublier les insectes et les micro-organismes.
- Steppes. Ce biome est représenté par les steppes asiatiques et les prairies classiques d'Amérique du Nord. Le plus souvent, ce sont des espaces ouverts sans arbres, car un déficit hydrique important les affecte. Mais le monde animal est toujours diversifié.
- Zone méditerranéenne. La zone autour de la mer du même nom se caractérise par des étés chauds et plutôt secs et des hivers frais très confortables. La végétation typique est représentée par des forêts à feuilles dures, des buissons épineux et des herbes.
- Déserts. Malheureusement, plus de 30% des terres sont occupées par des zones peu propices à l'habitation d'organismes vivants. Des zones désertiques se trouvent le longdans toute l'Afrique et l'Australie, en Amérique du Sud, ainsi qu'au Sud, au Sud-Ouest et au Centre de l'Eurasie. La flore et la faune de ces régions sont plutôt rares.
- Savanes. Ce biome est un espace ouvert entièrement recouvert d'herbe et d'arbres isolés. Malgré le fait qu'il s'agisse de sols plutôt pauvres, la faune de cette zone est frappante par sa diversité. Les savanes sont caractéristiques de l'Afrique, de l'Amérique du Sud et de l'Australie.
- Bois épineux (tropicaux). Cette zone se distingue par des formes bizarres de buissons épineux et d'arbres centenaires - les baobabs. En raison de la répartition inégale des précipitations, la végétation de ce biome est assez clairsemée. Les forêts tropicales se trouvent en Asie du Sud-Ouest et en Afrique.
Forêts tropicales. C'est la zone la plus humide de notre planète. La végétation de ce biome est frappante par son échelle et sa diversité. Les forêts tropicales de feuillus sont situées dans les bassins de grands fleuves à plein débit, tels que l'Amazone, l'Orénoque, le Niger, le Zambèze, le Congo. Ils couvrent également les péninsules et les archipels d'Asie du Sud-Est
Fonctions de base d'un shell live dans la nature
Il est temps d'examiner les principales fonctions de la biosphère et leurs caractéristiques:
- Énergie. Cette fonction est assurée par les plantes qui participent au processus de photosynthèse. En accumulant l'énergie solaire, soit ils la distribuent entre d'autres composants de la coquille vivante, soit ils l'accumulent dans des particules organiques mortes. C'est ainsi que les minéraux combustibles (charbon, tourbe, pétrole) apparaissent.
- Gaz. Les organismes vivants sont impliqués dans les échanges gazeux en cours.
- Concentration. Certaines formes de vie ont la capacité d'accumuler sélectivement des éléments biogéniques de l'environnement extérieur. Par la suite, ils peuvent servir de source de ces substances.
- Destructeur. Les organismes vivants affectent constamment l'environnement, se décomposent et traitent sa surface. C'est ainsi que se forment la matière inerte et bio-inerte.
- Formation de l'environnement. La biosphère maintient un équilibre entre les conditions environnementales favorables et défavorables, qui sont nécessaires à la pleine vie des organismes.
Propriétés de la biosphère
La coquille vivante étant un système très complexe, les caractéristiques de la biosphère ne peuvent faire l'économie des propriétés fondamentales qui déterminent sa spécificité:
- Centralisation. Tous les processus de la coquille vivante sont concentrés autour des organismes vivants, ils occupent une place centrale dans la doctrine de la biosphère.
- Ouverture. La biosphère ne peut exister que grâce à l'énergie extérieure, dans ce cas c'est l'activité solaire.
- Auto-ajustement. La biosphère est un "organisme holistique", qui, comme un être vivant, a la capacité d'homéostasie.
- Variété. Un grand nombre d'animaux, de plantes, de micro-organismes et de champignons vivent sur terre.
- Assurer la circulation des substances. C'est grâce aux organismes vivants que s'effectuent la photosynthèse et la circulation des substances. Dans les caractéristiques de la biosphère, ces deux processus occupent une des places principales.
Évolution et histoiredéveloppement de la coquille vivante de la Terre
Si nous caractérisons la biosphère du point de vue de l'évolution, nous pouvons dire que c'est la seule coquille qui se développe et s'améliore continuellement. Il s'agit de matière vivante, c'est elle qui est en constante évolution. La partie inorganique de la coquille vivante n'a pas la capacité de se développer. Si nous parlons des caractéristiques de la biosphère à l'avenir, tout est un peu plus compliqué. La coquille devient de plus en plus instable et il est très difficile de prévoir de nouveaux développements.
Biosphère artificielle
Une personne ne peut exister en dehors d'une coquille vivante, il est très difficile de reproduire tout ce qu'elle peut nous donner. Les caractéristiques de la biosphère sont si uniques que l'humanité ne peut toujours pas recréer pleinement ses conditions dans un environnement artificiel. Cependant, la science ne reste pas immobile et, peut-être, à l'avenir, les scientifiques réussiront-ils dans cette direction.
