Die Evolution lebender Organismen der Erde und ihre Widerspiegelung in der geographischen Hülle. KR Die Rolle der lebenden Materie in der geographischen Hülle.doc

- Dies ist eine komplexe Hülle des Globus, wo sie sich berühren und gegenseitig durchdringen und miteinander interagieren und. die Schale innerhalb ihrer Grenzen fällt fast mit der Biosphäre zusammen.

Das gegenseitige Eindringen von Gas, Wasser, Lebewesen und Hüllen, aus denen die geografische Hülle der Erde besteht, und ihre Wechselwirkung bestimmen die Integrität geografische Hülle. Es ist ein kontinuierlicher Kreislauf und Austausch von Materie und Energie. Jede Schale der Erde, die sich nach ihren eigenen Gesetzen entwickelt, erfährt den Einfluss anderer Schalen und übt ihrerseits ihren Einfluss auf diese aus.

Der Einfluss der Biosphäre auf die Atmosphäre ist mit der Photosynthese verbunden, wodurch ein intensiver Gasaustausch zwischen ihnen und die Regulierung von Gasen in der Atmosphäre stattfindet. Pflanzen nehmen Kohlendioxid aus der Atmosphäre auf und geben Sauerstoff an sie ab, der für die Atmung aller Lebewesen notwendig ist. Dank der Atmosphäre überhitzt die Erdoberfläche tagsüber nicht Sonnenstrahlen und kühlt nachts nicht zu stark ab, was Bedingungen für die Existenz lebender Individuen schafft. Die Biosphäre wirkt sich auch auf die Hydrosphäre aus, da Organismen einen erheblichen Einfluss darauf haben. Sie entnehmen dem Wasser die Stoffe, die sie brauchen, vor allem Kalzium, um Skelette, Muscheln, Muscheln aufzubauen. Die Hydrosphäre ist für viele Lebewesen ein Lebensraum und Wasser ist für viele Lebensprozesse von Pflanzen und Tieren unverzichtbar. Der Einfluss von Organismen auf ist besonders in seinem oberen Teil spürbar. Es sammeln sich die Reste abgestorbener Pflanzen und Tiere an, die organischen Ursprungs gebildet werden. Organismen sind nicht nur an der Bildung von Gesteinen beteiligt, sondern auch an deren Zerstörung – in: Sie sondern Säuren ab, die wirken Felsen, zerstören Sie sie mit Wurzeln, die in Risse eindringen. Dichtes, hartes Gestein wird zu lockerem Sediment (Kies, Kies).

Bedingungen für die Ausbildung werden vorbereitet. In der Lithosphäre tauchten Felsen auf, die vom Menschen genutzt wurden. Die Kenntnis des Gesetzes über die Unversehrtheit der geografischen Hülle ist von großem Wert praktischer Wert. Wenn ein Wirtschaftstätigkeit Berücksichtigt eine Person dies nicht, führt dies häufig zu unerwünschten Folgen.

Eine Änderung in einer der Schalen der geografischen Schale spiegelt sich in allen anderen wider. Ein Beispiel ist die Ära der großen Eiszeit in.

Die Zunahme der Landoberfläche führte zum Einsetzen einer Kälte, die zur Bildung einer Schnee- und Eisschicht führte, die weite Gebiete im Norden bedeckte, und dies wiederum führte zu einer Veränderung der Flora und Fauna Fauna und zu einer Veränderung der Böden.

Die moderne geographische Hülle ist das Ergebnis ihrer langen Entwicklung, in deren Verlauf sie immer komplexer wurde. Wissenschaftler unterscheiden 3 Stadien seiner Entwicklung.

Ich inszeniere dauerte 3 Milliarden Jahre und wurde als präbiogen bezeichnet. Während dieser Zeit existierten nur die einfachsten Organismen. Sie nahmen wenig an seiner Entwicklung und Bildung teil. Die Atmosphäre war zu diesem Zeitpunkt durch einen geringen Gehalt an freiem Sauerstoff und einen hohen Gehalt an Kohlendioxid gekennzeichnet.

Stufe II dauerte etwa 570 Millionen Jahre. Es zeichnete sich durch die führende Rolle der Lebewesen bei der Entwicklung und Gestaltung der geographischen Hülle aus. Lebewesen hatten einen enormen Einfluss auf alle seine Komponenten. Es kam zu einer Anhäufung von Gesteinen organischen Ursprungs, die Zusammensetzung des Wassers und der Atmosphäre änderte sich, wobei der Sauerstoffgehalt zunahm, da in grünen Pflanzen Photosynthese stattfand, und der Kohlendioxidgehalt abnahm. Am Ende dieser Phase erschien ein Mann.

Stufe III- modern. Es begann vor 40.000 Jahren und zeichnet sich dadurch aus, dass eine Person beginnt, verschiedene Teile der geografischen Hülle aktiv zu beeinflussen. Daher hängt es von einem Menschen ab, ob es überhaupt existieren wird, da ein Mensch auf der Erde nicht isoliert von ihm leben und sich entwickeln kann.

Zu den allgemeinen Gesetzen der geografischen Hülle gehören neben der Integrität auch der Rhythmus, dh die Periodizität und Wiederholung derselben Phänomene, und.

Geografische Zonierung manifestiert sich in einem gewissen Wechsel von den Polen. Grundlage der Zonalität ist die unterschiedliche Wärme- und Lichtversorgung der Erdoberfläche, die sich bereits in allen anderen Bestandteilen, vor allem Böden und der Tierwelt widerspiegelt.

Die Zoneneinteilung erfolgt vertikal und in Breitengraden.

Vertikale Zonierung- eine regelmäßige Veränderung der natürlichen Komplexe sowohl in der Höhe als auch in der Tiefe. Für Berge ist der Hauptgrund für diese Zonalität die Änderung der Feuchtigkeitsmenge mit der Höhe und für die Tiefen des Ozeans - Hitze und Sonnenlicht. Das Konzept der „vertikalen Zonierung“ ist viel umfassender als „“, das nur in Bezug auf Grundstücke gültig ist. BEIM Breitengrad Zonalität unterscheiden die größte Abteilung der geografischen Schale -. Es ist durch die Allgemeingültigkeit der Temperaturbedingungen gekennzeichnet. Der nächste Schritt in der Einteilung der geografischen Hülle ist die geografische Zone. Es hebt sich von innen ab geografische Zone bereits nicht nur durch die Gemeinsamkeit der Temperaturverhältnisse, sondern auch durch Feuchtigkeit, was zu einer Gemeinsamkeit von Vegetation, Böden und Tierwelt führt. Innerhalb der geografischen Zonen (oder Naturzonen) werden Übergangsgebiete unterschieden. Sie entstehen durch allmähliche Veränderung

Die Biosphäre ist die Sphäre des Lebens, die von lebenden Organismen bewohnte Hülle der Erde. Das Verbreitungsgebiet lebender Organismen bestimmt die Grenzen der Biosphäre. Der Begriff „Biosphäre“ wurde vom österreichischen Geologen Eduard Suess vorgeschlagen, der ihn so verstand dünner Film Leben weiter Erdoberfläche. Die Doktrin der Biosphäre wurde von dem herausragenden russischen Wissenschaftler V.I. Wernadski.

Als obere Grenze der Biosphäre nehme ich die Ozonschicht (Ozonschirm), die sich in einer Höhe von 20–25 km befindet. Die untere Grenze der Biosphäre verläuft durch die Lithosphäre. Die Biosphäre umfasst den unteren Teil der Atmosphäre, die gesamte Hydrosphäre, den oberen Teil der Erdkruste und lebende Materie. Die lebende Materie des Planeten wird durch Pflanzen, tierische Mikroorganismen und Menschen repräsentiert. Es wird angenommen, dass der Ursprung des Lebens auf der Erde vor über 3 Milliarden Jahren in seichten Gewässern in einem warmen und feuchten Klima stattfand.

Das Leben auf der Erde hat in einem geologisch absehbaren Zeitraum schon immer in Form von komplex organisierten Komplexen verschiedener Organismen (Biozönosen) existiert. Gleichzeitig sind lebende Organismen und ihre Umwelt eng miteinander verbunden, interagieren miteinander und bilden integrale dynamische Systeme - Biogeozänosen. . Ernährung, Atmung und Vermehrung von Organismen und die damit verbundenen Prozesse der Entstehung, Ansammlung und des Zerfalls organischer Materie sorgen für einen ständigen Stoff- und Energiekreislauf. Dieser Zyklus ist mit der Migration von Atomen verbunden chemische Elemente biogen - ihre biogeochemischen Kreisläufe. Im Laufe biogeochemischer Kreisläufe durchquerten die Atome der meisten chemischen Elemente unzählige Male lebende Materie. So wird der gesamte Sauerstoff der Atmosphäre in 2000 Jahren durch lebende Materie, Kohlendioxid in 200 (300) Jahren und das gesamte Wasser der Biosphäre in 2 Millionen Jahren umgewälzt.

Die weite Verbreitung lebender Organismen auf der Erde wurde durch ihre Anpassungsfähigkeit an die unterschiedlichsten Umweltbedingungen, die erstaunlich weiten physikalischen Grenzen des Lebens von Lebewesen und auch durch das hohe Reproduktionspotential begünstigt. Derzeit wird die Zusammensetzung der Biosphäre von Tieren über Pflanzen dominiert, und durch die Masse der Materie sind Pflanzen um ein Vielfaches größer als die Masse der Tiere. Die überwiegende Mehrheit der Biomasse konzentriert sich auf Land: Sie übersteigt die Biomasse des Ozeans um das 1000-fache. Lebewesen sind in der Biosphäre äußerst ungleich verteilt. Ihre größte Konzentration wird auf der Landoberfläche (einschließlich Boden und Oberflächenschichten der Atmosphäre), den Oberflächenschichten des Weltozeans sowie seinem Boden in der Flachwasserzone beobachtet. Die Masse der lebenden Materie im Vergleich zur Masse ihrer Geosphären ist sehr unbedeutend (0,01 % der Masse der gesamten Biosphäre). Die Rolle der lebenden Materie in der Biosphäre ist jedoch enorm.

In der Atmosphäre erheben sich die meisten Organismen nicht über einige hundert Meter. Bakterien wurden in der Lithosphäre in über 2000 m Tiefe gefunden, der Boden ist besonders reich an Leben. An Land nimmt die Biomasse im Allgemeinen von den Polen bis zum Äquator zu, und die Anzahl der Pflanzen- und Tierarten nimmt in die gleiche Richtung zu.

Die Ergebnisse der Aktivitäten lebender Organismen wirkten sich auf alle Schalen der Erde aus. Lebende Organismen bestimmen weitgehend die aktuelle Salzzusammensetzung des Ozeanwassers, zerstören, verändern und erschaffen Gesteine ​​sowie einige Landformen (Koralleninseln). Nahezu der gesamte Sauerstoff in der Atmosphäre ist biogenen Ursprungs, dank Organismen halten sich Zu- und Abfluss von Kohlendioxid die Waage.

Pflanzen sind Organismen, die im Prozess der Photosynthese aus anorganischen Stoffen organische Stoffe erzeugen, die Tiere als Nahrung verwenden. Derzeit überwiegen Tiere (1,5 Millionen) gegenüber Pflanzenarten (etwa 500.000) in der Biosphäre in Bezug auf die Artenzusammensetzung. Die pflanzliche Biomasse ist jedoch 1000-mal höher als die tierische Biomasse.

Tiere machen nur einen kleinen Teil der Biosphäre unseres Planeten aus; ihre Masse übersteigt nicht 2% aller Lebewesen. Ihre Rolle in der Biosphäre und der geografischen Hülle der Erde ist jedoch extrem groß: Tiere ernähren sich von Pflanzen und einander, nehmen am biologischen Stoffkreislauf und der Energieumwandlung teil – dem Hauptprozess der Biosphäre. Die Rolle der Tiere bei der Bildung des Bodens, ihr vielseitiger Einfluss auf das Leben der Pflanzen, im menschlichen Leben ist groß.

Organismen spielen eine bedeutende Rolle bei der Bodenbildung.

Boden - die oberste dünne Schicht Erdkruste fruchtbar - die Fähigkeit, Pflanzen mit den Nährstoffen und Feuchtigkeit zu versorgen, die sie benötigen. Dies ist ein komplexer organomineralischer Komplex, der durch das Zusammenwirken von Bodenbildungsfaktoren gebildet wird: Muttergesteine, Relief, Klima, Wasser, Pflanzen und Tiere. Je nach Kombination dieser Faktoren entstehen unterschiedliche Böden.

Die Bildung der einen oder anderen Bodenart hängt vom Eintrag organischer Stoffe (hauptsächlich Pflanzenreste) in den Boden und von Feuchtigkeit ab. Je nach mechanischer Zusammensetzung (Verhältnis von Mineralpartikeln unterschiedlicher Größe) werden Böden in sandige, sandig-lehmige, lehmige und tonige Böden eingeteilt. Die Lage der Böden auf der Erde hängt in erster Linie vom Klima ab. In den Ebenen gibt es einen Wechsel der Böden von den Polen bis zum Äquator:

Eingriffe des Menschen in die natürlichen Prozesse der Biosphäre führen zu unterschiedlichen Folgen. So schafft der Mensch neue Pflanzenarten und Tierrassen, beschleunigt die Evolution von Arten in der Natur, bereichert natürliche Gemeinschaften durch Akklimatisierung lebender Organismen und erhöht die Bodenfruchtbarkeit. Es findet eine intensive Nutzung natürlicher Ressourcen statt. Derzeit übersteigt die Verbrauchsrate von Bioressourcen die Rate ihrer Erholung, was zur Zerstörung der natürlichen Vegetation und der Tierwelt, zur Verschlechterung der Lebensbedingungen für lebende Organismen, zur Bodenzerstörung usw. führt.

Gleichzeitig wirken sich menschliche Aktivitäten auch auf Tiere aus. Der Einfluss kann direkt und indirekt, positiv und negativ sein, eine Zunahme der Anzahl einiger, eine Abnahme anderer und das vollständige Aussterben dritter Arten verursachen. negative Auswirkung nimmt ein so großes und immer größeres Ausmaß an, dass es dringender Maßnahmen zum Schutz der Tiere bedarf. Alle seltenen und gefährdeten Tier- und Pflanzenarten sind im Internationalen Roten Buch, veröffentlicht 1976, aufgeführt.

In der modernen Welt Besondere Aufmerksamkeit Es wird auch bezahlt, um die Verschmutzung der Biosphäre gemäß den Dokumenten der UN-Konferenz über nachhaltige Entwicklung zu verringern, die 1992 in Rio de Janeiro stattfand. Schutzgebiete werden je nach Zweck in Reservate, Naturschutzgebiete, unterteilt , Natur(national)parks, Naturdenkmäler.

Das Reservat ist ein gesetzlich besonders geschütztes Naturgebiet, das von der wirtschaftlichen Tätigkeit zum Schutz und zur Erforschung typischer oder einzigartiger Naturkomplexe vollständig ausgeschlossen ist.

Ein Biosphärenreservat ist ein streng geschützter, bedeutender Naturraum, der praktisch keine anthropogenen Einflüsse erfährt. Dies ist ein Gebiet, in dem eine ständige Überwachung (Monitoring) aller Veränderungen der biogenen Bestandteile des Naturschutzgebietes durchgeführt wird.

Zakazniks sind Gebiete, in denen bestimmte Arten und Formen der Wirtschaftstätigkeit verboten sind (Pflügen, Holzeinschlag, Heuernte, Jagen, Fischen, Tourismus usw.). Innerhalb der Reservate wird nicht der gesamte Naturkomplex geschützt, sondern nur seine einzelnen Bestandteile (Tierarten, Pflanzen).

Nationalparks sind weitläufige Territorien, die den Schutz malerischer Landschaften mit ihrer intensiven touristischen Nutzung verbinden.

Naturdenkmäler sind einzigartige, seltene und herausragende Objekte sowohl der belebten als auch der unbelebten Natur, einschließlich solcher, die mit historischen Ereignissen oder Personen in Verbindung stehen.

Zu den Erhaltungsmaßnahmen gehören auch die Entwicklung von Methoden zur Zucht seltener und gefährdeter Tier- und Pflanzenarten und deren Wiederansiedlung in Schutzgebieten, neuen Lebensräumen sowie in Zoos und Botanischen Gärten.

Generell ist der Schutz von Flora und Fauna ein Komplex internationaler, staatlicher, regionaler Verwaltungs- und Wirtschafts- und gesellschaftliche Veranstaltungen mit dem Ziel, die Populations- und Artenzusammensetzung zu erhalten und die Zahl der Pflanzen- und Tierarten auf einem Niveau zu halten, das ihre Existenz sichert.

Der Schutz und die rationelle Nutzung von Flora und Fauna in der Russischen Föderation werden durch die Verfassung der Russischen Föderation bestimmt, Bundesgesetze, Resolutionen und andere Gesetzgebungsakte, die Umweltlehre der Russischen Föderation.

Die Arbeit der lebenden Materie in der Biosphäre ist sehr vielfältig. Laut Vernadsky kann sich die Arbeit lebender Materie in der Biosphäre in zwei Hauptformen manifestieren:

a) chemisch (biochemisch) - I Art der geologischen Aktivität; b) mechanisch - II Art der Transporttätigkeit.

Die biogene Migration von Atomen der ersten Art manifestiert sich im ständigen Austausch von Materie zwischen Organismen und der Umwelt beim Aufbau des Körpers von Organismen und der Verdauung von Nahrung. Die biogene Migration von Atomen der zweiten Art besteht in der Bewegung von Materie durch Organismen im Laufe ihres Lebens (beim Bau von Höhlen, Nestern, wenn Organismen im Boden vergraben sind), der Bewegung von lebender Materie selbst sowie in der Bewegung von Lebewesen die Passage anorganischer Substanzen durch den Magentrakt von Erdkäfern, Schluffkäfern, Filtriern.

Um die Arbeit zu verstehen, die lebende Materie in der Biosphäre leistet, sind drei Hauptbestimmungen sehr wichtig, die V. I. Vernadsky biogeochemische Prinzipien nannte:

1. Die biogene Migration von Atomen chemischer Elemente in der Biosphäre tendiert immer zu ihrer maximalen Manifestation.
2. Die Evolution der Arten im Laufe der Erdzeit, die zur Entstehung von in der Biosphäre stabilen Lebensformen führt, geht in eine Richtung, die die biogene Wanderung von Atomen verstärkt.
3. Lebende Materie steht in ständigem chemischen Austausch mit der sie umgebenden kosmischen Umgebung und wird auf unserem Planeten durch die Strahlungsenergie der Sonne geschaffen und erhalten.

Funktionen lebender Materie:

1. Energiefunktion

Aufnahme von Sonnenenergie bei der Photosynthese und chemischer Energie beim Abbau energiereicher Stoffe, Energieübertragung durch Nahrungsketten.

Infolgedessen wird die Verbindung von biosphärisch-planetaren Phänomenen mit kosmischer Strahlung hauptsächlich mit Sonnenstrahlung. Aufgrund der angesammelten Sonnenenergie laufen alle Lebensphänomene auf der Erde ab. Kein Wunder, dass Vernadsky grüne Chlorophyllorganismen als den Hauptmechanismus der Biosphäre bezeichnete.

Die aufgenommene Energie wird innerhalb des Ökosystems unter lebenden Organismen in Form von Nahrung verteilt. Ein Teil der Energie wird in Form von Wärme dissipiert, ein Teil wird in toter organischer Materie gespeichert und geht in einen fossilen Zustand über. So entstanden Lagerstätten von Torf, Kohle, Öl und anderen brennbaren Mineralien.

Aus den Gesteinen der Lithosphäre wird bei den darin ablaufenden geochemischen Prozessen Sauerstoff freigesetzt. Es enthält 2,8 1014 Tonnen.In den letzten 200 Millionen Jahren ist der Sauerstoffgehalt in der Luft aufgrund der pflanzlichen Photosynthese konstant geblieben. Das Auftreten von Sauerstoff hat viele Eigenschaften der Erde verändert. Die Ozonschicht begann, ultraviolette Strahlen zurückzuhalten, die für lebende Organismen schädlich sind. Die Prozesse der Gesteinsverwitterung haben sich intensiviert, da Sauerstoff ein starkes Oxidationsmittel ist. Ohne es in der Atmosphäre war die Zusammensetzung der Lithosphäre auf der Erde völlig anders. So entstanden im Präkambrium die eisenhaltigen KMA-Quarzite sowie die Eisenerzvorkommen Sibiriens. Dies sind eisenhaltige Formen von Eisen, die mit einer geringen Menge Sauerstoff gebildet werden. In späteren erdgeschichtlichen Epochen solcher Ansammlungen Eisenerz war nicht auf der Erde. Sauerstoff trat in die Atmosphäre auf und es begannen sich Oxidformen von Eisen zu bilden, die beweglicher sind und keine großen Ablagerungen bilden können9.

Atmosphärischer Stickstoff wird von Pflanzen aufgenommen und Tiere erhalten ihn aus pflanzlicher Nahrung. Aber Hauptrolle bei der Stickstofffixierung gehört zu den Bodenbakterien. Sein Gehalt in der Atmosphäre beträgt 3,8 1015 Tonnen Stickstoff wird aufgrund der Aktivität anderer Bakterien - Denitrifizierer - in die Atmosphäre zurückgeführt. Ohne sie Großer Teil Luftstickstoff wäre im Ozean und in Sedimentgesteinen gebunden.

Kohlenstoff. Während der Existenz photosynthetischer Organismen auf der Erde ging ihre Atmosphäre in die Erdkruste über große Menge Kohlenstoff. In der modernen Atmosphäre enthält es 7 1011 Tonnen.Das Kohlenstoffgleichgewicht hängt mit der Aktivität des Körpers zusammen, der Kohlendioxid absorbiert und freisetzt. Dieses Gleichgewicht wird jedoch an manchen Stellen durch die wirtschaftliche Tätigkeit des Körpers und Emissionen gestört Umgebung große Mengen an Kohlenstoff.

Somit ist die moderne Atmosphäre ein Produkt der lebenswichtigen Aktivität von Organismen, einschließlich Menschen, die ihre Zusammensetzung bestimmen, regulieren und verändern.

2. Destruktive Funktion

Diese Funktion besteht in Zersetzung, Mineralisierung abgestorbener organischer Materie, chemischer Gesteinszersetzung, Einbindung der gebildeten Mineralien in den Biokreislauf, d.h. bewirkt die Umwandlung von lebender Materie in leblose Materie. Dadurch entsteht auch die biogene und bioinerte Substanz der Biosphäre.

Besonders hervorzuheben ist der chemische Abbau von Gesteinen. „Wir haben auf der Erde keinen stärkeren Zerkleinerer von Materie als lebende Materie“, schrieb Wernadskij.

Die Pioniere des Lebens auf Felsen - Bakterien, Blaualgen, Pilze und Flechten - haben die stärkste chemische Wirkung auf Felsen mit Lösungen eines ganzen Komplexes von Säuren - Kohlensäure, Salpetersäure, Schwefelsäure und verschiedene organische. Indem Organismen mit ihrer Hilfe bestimmte Mineralien abbauen, extrahieren sie gezielt die wichtigsten und nehmen sie in den biotischen Kreislauf auf Nährstoffe- Calcium, Kalium, Natrium, Phosphor, Silizium, Spurenelemente.

3. Konzentrationsfunktion

So bezeichnet man die selektive Anreicherung bestimmter Stoffarten im Laufe des Lebens, um den Körper eines Organismus aufzubauen oder ihm im Stoffwechsel zu entziehen. Infolge der Konzentrationsfunktion entziehen und akkumulieren lebende Organismen biogene Elemente der Umwelt. Die Zusammensetzung lebender Materie wird von Atomen leichter Elemente dominiert: Wasserstoff, Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Natrium, Magnesium, Silizium, Schwefel, Chlor, Kalium, Kalzium. Die Konzentration dieser Elemente im Körper lebender Organismen ist hundert- und tausendmal höher als in der äußeren Umgebung. Dies erklärt die Heterogenität der chemischen Zusammensetzung der Biosphäre und ihren signifikanten Unterschied zur Zusammensetzung der unbelebten Materie des Planeten. Zusammen mit der Konzentrationsfunktion eines lebenden Organismus wird eine ihm wirkungsmäßig entgegengesetzte Substanz freigesetzt - die Streuung. Es manifestiert sich durch die trophischen und Transportaktivitäten von Organismen. Zum Beispiel die Ausbreitung eines Stoffes während der Ausscheidung durch Organismen, das Absterben von Organismen während andere Art Bewegungen im Raum, Wechsel der Bezüge. Bluthämoglobin-Eisen wird beispielsweise durch blutsaugende Insekten verbreitet.

4. Umweltbildende Funktion

Umwandlung physikalischer und chemischer Parameter der Umwelt (Lithosphäre, Hydrosphäre, Atmosphäre) als Ergebnis lebenswichtiger Prozesse unter Bedingungen, die für die Existenz von Organismen günstig sind. Diese Funktion ist ein gemeinsames Ergebnis der oben diskutierten Funktionen lebender Materie: Die Energiefunktion liefert Energie an alle Glieder des biologischen Kreislaufs; zerstörerisch und Konzentration tragen zur Extraktion bei natürlichen Umgebung und die Anhäufung von verstreuten, aber lebenswichtigen Elementen für lebende Organismen. Es ist sehr wichtig festzuhalten, dass als Folge der umweltbildenden Funktion in der geographischen Hülle folgende Hauptereignisse eingetreten sind: Die Gaszusammensetzung der Primäratmosphäre wurde verändert, die chemische Zusammensetzung des Wassers des Primärozeans verändert, a In der Lithosphäre bildete sich eine Sedimentgesteinsschicht, und auf der Landoberfläche erschien eine fruchtbare Bodendecke. „Ein Organismus hat mit einer Umwelt zu tun, an die er nicht nur angepasst ist, sondern die an sie angepasst ist“, so charakterisiert Wernadskij die umweltbildende Funktion lebender Materie.

Die betrachteten vier Funktionen lebender Materie sind die wichtigsten definierenden Funktionen. Einige weitere Funktionen lebender Materie können herausgegriffen werden, zum Beispiel10:

Die Gasfunktion bestimmt die Wanderung von Gasen und deren Umwandlungen, liefert Gaszusammensetzung Biosphäre. Die überwiegende Masse der Gase auf der Erde ist biogenen Ursprungs. Beim Funktionieren lebender Materie entstehen die Hauptgase: Stickstoff, Sauerstoff, Kohlendioxid, Schwefelwasserstoff, Methan usw. Es ist deutlich zu sehen, dass die Gasfunktion eine Kombination aus zwei grundlegenden Funktionen ist - zerstörerisch und umweltbildend ;

Die Redoxfunktion besteht in der chemischen Umwandlung hauptsächlich von solchen Substanzen, die Atome mit unterschiedlichem Oxidationsgrad enthalten (Verbindungen von Eisen, Mangan, Stickstoff usw.). Gleichzeitig herrschen auf der Erdoberfläche biogene Oxidations- und Reduktionsprozesse. Üblicherweise manifestiert sich die oxidative Funktion lebender Materie in der Biosphäre in der Umwandlung relativ sauerstoffarmer Verbindungen in Boden, Verwitterungskruste und Hydrosphäre durch Bakterien und einige Pilze in sauerstoffreiche Verbindungen. Die Reduktionsfunktion wird durch die Bildung von Sulfaten direkt oder durch biogenen Schwefelwasserstoff, der von verschiedenen Bakterien produziert wird, ausgeübt. Und hier sehen wir, dass diese Funktion eine der Manifestationen der umweltbildenden Funktion der lebenden Materie ist;

Transportfunktion - die Übertragung von Materie gegen die Schwerkraft und in horizontaler Richtung. Seit Newton ist bekannt, dass die Bewegung der Materieströme auf unserem Planeten durch die Schwerkraft bestimmt wird. Unbelebte Materie selbst bewegt sich entlang einer schiefen Ebene ausschließlich von oben nach unten. Flüsse, Gletscher, Lawinen, Geröll bewegen sich nur in diese Richtung.

Biosphäre- die Hülle der Erde, in der das Leben existiert. Die Biosphäre umfasst den unteren Teil der Atmosphäre, den oberen Teil der Lithosphäre und die gesamte Hydrosphäre. Der Begriff „Biosphäre“ wurde in der Biologie von J.B. Lamarck ein frühes XIX Jahrhundert, und in der Geologie wurde es 1875 vom österreichischen Geologen E. Suess vorgeschlagen, während die Grundlagen der Lehre von der Biosphäre, die auch in relevant sind moderne Wissenschaft, wurden von V. I. Vernadsky entwickelt.

Die Grenzen der Biosphäre:

Obergrenze in der Atmosphäre: 15 - 20 km. Sie wird durch die Ozonschicht bestimmt, die kurzwellige UV-Strahlung blockiert, die für lebende Organismen schädlich ist;

Die untere Grenze in der Lithosphäre: 3,5 - 7,5 km. Es wird durch die Temperatur des Übergangs von Wasser in Dampf und die Temperatur der Proteindenaturierung bestimmt, jedoch ist die Ausbreitung lebender Organismen im Allgemeinen auf eine Tiefe von mehreren Metern begrenzt;

Die untere Grenze in der Hydrosphäre: 10 - 11 km. Sie wird durch den Boden des Weltozeans einschließlich Bodensedimenten bestimmt.

Biosphäre zusammengesetzt aus lebenden oder biotischen und nicht lebenden oder abiotischen Komponenten. Die biotische Komponente ist die Gesamtheit der lebenden Organismen (nach Vernadsky - "lebende Materie"). Eine abiotische Komponente ist eine Kombination aus Energie, Wasser, bestimmten chemischen Elementen und anderen anorganischen Bedingungen, in denen lebende Organismen existieren.

Die Hauptfaktoren bei der Bildung der Biosphäre sind lebende Organismen, Wasser und Wind. Die verallgemeinerten Eigenschaften der Biosphäre sind: das Vorhandensein von lebender Materie, das Vorhandensein von Wasser in flüssigem Zustand, die Ansammlung von Sonnenenergie.

Ein wichtiges Merkmal Biosphäre ist, dass es kontinuierlich durchführt Zirkulation von Materie und Energie, in dem Organismen (Produzenten, Konsumenten, Zersetzer) die aktivste Rolle spielen. Die genaue Anzahl der in der Biosphäre lebenden Arten wurde nicht ermittelt. Nach Angaben einiger Autoren gibt es 10-15 Millionen davon, ungefähr 2,5 Millionen Tierarten, 400.000 Pflanzen, 100.000 Pilze wurden genau identifiziert und beschrieben.

In der Dynamik der Biosphäre werden kleine (biologische) und große (geologische) Stoffkreisläufe unterschieden. Gleichzeitig ist der Kreislauf der Materie immer mit dem Kreislauf der Energie verbunden.

Zwischen Organismen und Boden findet an Land ein kleiner biologischer Kreislauf statt. In der Hydrosphäre ist ein erheblicher Teil der im Wasser gelösten Salze und Gase an kleinen Stoffkreisläufen beteiligt. Jeder biologische Kreislauf an Land und im Ozean ist nicht ausgewogen und stellt keinen Teufelskreis dar. Dies erklärt sich aus der Tatsache, dass das Einkommen eines Stoffes in keinem Komplex seinem Verbrauch entspricht, weil ein Teil der Substanz wird zu einem anderen getragen natürliche Komplexe, während der andere Teil der Substanz in diesem Komplex abgelagert und konserviert wird und den Kreislauf für lange Zeit verlässt.

Kleine Zyklen sind eng miteinander verbunden und treten vor dem Hintergrund eines großen geologischen Kreislaufs auf. Im Prozess einer großen Zirkulation wird Materie durch Flussströmungen und Luftmassen vom Land in den Ozean getragen, Meeressedimente gelangen an Land, indem sie den Meeresboden anheben und Landflächen absenken.

Eines der Merkmale der Biosphäre ist, dass sie sich nur innerhalb ihrer Grenzen befindet Photosynthese-Prozess. Dies ist der Hauptprozess, bei dem organische Substanzen – Kohlenhydrate – aus anorganischen synthetisiert werden. Es wird nur in den hellen und grünen Pflanzen durchgeführt, die Chlorophyll enthalten.

Der Prozess der Photosynthese ist eine Kette komplexer Reaktionen:

6CO 2 + 6H 2 O + 674.000 cal \u003d C 6 H 12 O 6 + 6O 2

Während der Photosynthese absorbieren Pflanzen Solarenergie und einige Zeit in der Biosphäre halten. Verbraucher wandeln die organischen Substanzen um, die sie von grünen Pflanzen erhalten, und zusammen mit diesen Substanzen nehmen sie Energie auf. Während der Aktivität von Zersetzern bei der Zersetzung und Mineralisierung von toter organischer Substanz wird Energie freigesetzt. So führen lebende Organismen den Kreislauf von Materie und Energie durch.