Evolution lebender Organismen der Erde und deren Spiegelung in der geografischen Hülle. Biosphäre. Seine Grenzen und seine Rolle im geografischen Umfeld
Einführung.
Kapitel 1. Lebende Materie als biologische Form der Materiebewegung ...
1.1 Biosphäre: Konzept, Grenzen und Struktur.
1.2 Der Ursprung des Lebens auf der Erde.
1.3 Evolution lebender Organismen.
Kapitel 2. Einfluss abiotischer und biotischer Umweltfaktoren auf lebende Organismen.
2.1. Abiotische Umweltfaktoren
2.2. Biotische Umweltfaktoren
Kapitel 3 Bedeutung und Rolle der Biosphäre bei der Entwicklung der geografischen Hülle.
3.1. Die Besonderheit des Lebens in Bauteilschalen
3.2. Entwicklungsstadien der geografischen Hülle unter dem Einfluss
Biozönosen.
Abschluss.
Literatur.
Evolution lebender Organismen der Erde und deren Spiegelung in der geografischen Hülle
EINLEITUNG
Im Laufe der Jahrtausende schien es den Menschen absolut offensichtlich, dass Natur leben wurde so geschaffen, wie wir es heute kennen und ist immer unverändert geblieben. Aber das ist nicht so, die Erde hat ihren Anfang der Entwicklung. In diesem Seminararbeit wir betrachten den gesamten Evolutionsprozess lebender Organismen geologische Geschichte Erde für ihre Reflexion in der Entwicklung der geografischen Hülle.
Im Evolutionsprozess lebender Organismen sind der Zeitpunkt der Entstehung der ersten lebenden Organismen und der Zeitpunkt ihrer schnellen Entwicklung wichtig. Die Evolution lebender Organismen bestimmte auch die Entwicklung der geografischen Hülle. So förderte beispielsweise das Auftreten photosynthetischer Pflanzen im biogenen Entwicklungsstadium der geografischen Hülle die Ansammlung von Sauerstoff in der Atmosphäre und das Auftreten der Ozonschicht. Und in der anthropogenen Zeit, als der Mensch entstand, ist die Existenz der geografischen Hülle fraglich, weil eine Person einen negativen Einfluss auf die geografische Hülle hat. Zu den negativen Auswirkungen des Menschen gehören: Luftverschmutzung, Ausrottung von Tieren usw.
Das Thema, das ich betrachte, ist sehr relevant, da eine Person wissen muss, dank welcher sie entstanden ist und existiert.
Um das Ziel zu erreichen, wurden folgende Aufgaben gestellt und gelöst:
Klärung des Wesens des Begriffs "Biosphäre";
Berücksichtigung von Faktoren und Evolutionsprozessen der Biosphäre;
Aufzeigen der Rolle der Biosphäre bei der Entwicklung der geografischen Hülle.
KAPITEL 1. LEBENSSTOFF ALS BIOLOGISCHE FORM DER STOFFBEWEGUNG
1.1. Biosphäre: Konzept, Grenzen und Struktur
Die Biosphäre ist die von Leben bewohnte Hülle der Erde, deren Zusammensetzung, Struktur und Energie im Wesentlichen auf die Vergangenheit zurückzuführen ist oder moderne Aktivitäten lebende Organismen.
Nach V. I. Vernadsky ist die Biosphäre, die den gesamten Globus bedeckt, nicht unendlich, ihre Grenzen werden weitgehend durch die Existenz lebender Materie bestimmt und bestimmen die Grenzen der Ausbreitung des Lebens um den Globus, sowohl horizontal als auch vertikal. Da die Erde gleichzeitig die Form eines Geoids hat, sollte man mit einigen Annahmen über horizontale Grenzen sprechen. Denn wenn in den äquatorialen, tropischen und gemäßigten Breiten das Leben überall verbreitet ist, sollte in Bezug auf die zirkumpolaren Regionen, also die Gebiete um den Nord- und Südpol, geklärt werden.
Die Gewässer des Arktischen Ozeans mit permanenter Eisbedeckung auf einem großen Teil davon während das ganze Jahr über reichlich von Meerestieren bewohnt. Niedrige Temperaturen sind kein Hindernis für die Ausbreitung lebender Organismen über die Eisdecke. Selbst in Werchojansk, der bis vor kurzem noch als Kältepol galt, wo das absolute Minimum -71 ° C erreichte, wachsen nördliche Taiga-Lärchenwälder. Die Einschleppung von Sporen von Moosen, Pilzen, Flechten und Algen, die noch kälteren Temperaturen standhalten, ist wahrscheinlich bis zum Nordpol. Wo zum Beispiel an den Nordküsten der Inseln Sewernaja Semlja und Spitzbergen ein felsiger Untergrund vorhanden ist, siedelt sich, wenn auch spärlich, eine Moos-Flechten-Vegetation an. In der Antarktis kommen Flechten sogar 360 km vom Südpol entfernt in einer Höhe von 2000 m über dem Meeresspiegel vor. Daher kann argumentiert werden, dass, obwohl die Konzentration und Vielfalt lebender Organismen in Territorien und Gewässern mit unterschiedlichen natürlichen Bedingungen innerhalb ziemlich signifikanter Grenzen schwankt, Leben auf der ganzen Welt existiert. Folglich hat die Biosphäre keine horizontalen Grenzen, und wir sollten nur über ihre vertikale Dimension sprechen, sie umfasst - den oberen Teil der Lithosphäre, die gesamte Hydrosphäre und den unteren Teil der Atmosphäre.
Abbildung 1. Grenzen der Biosphäre
Die Lithosphäre ist die obere harte Schale Erde. Seine Dicke reicht von 50-200 km. Die Verbreitung des Lebens darin ist begrenzt und nimmt mit der Tiefe stark ab. Die überwiegende Mehrheit der Arten konzentriert sich in der oberen Schicht, die mehrere zehn Zentimeter dick ist. Einige Arten dringen in eine Tiefe von mehreren Metern oder Dutzenden von Metern ein (grabende Tiere - Maulwürfe, Würmer; Bakterien; Pflanzenwurzeln). Die größte Tiefe, in der einige Bakterienarten gefunden wurden, beträgt 3-4 km (in Grundwasser und ölführende Horizonte). Die Ausbreitung des Lebens bis tief in die Lithosphäre wird durch verschiedene Faktoren behindert. Das Eindringen von Pflanzen ist aufgrund des Lichtmangels nicht möglich. Für alle Lebensformen sind auch die Dichte des Mediums und die mit der Tiefe zunehmende Temperatur wesentliche Hindernisse. Im Durchschnitt beträgt der Temperaturanstieg etwa 3 ° C pro 100 m. Aus diesem Grund wird die untere Grenze der Ausbreitung des Lebens in der Lithosphäre als drei Kilometer Tiefe angesehen (wo die Temperatur etwa + 100 ° C erreicht).
Hydrosphäre - die wässrige Hülle der Erde, ist eine Ansammlung von Ozeanen, Meeren, Seen und Flüssen. Im Gegensatz zur Lithosphäre und der Atmosphäre wird es von lebenden Organismen vollständig assimiliert. Sogar auf dem Grund des Weltmeeres, in einer Tiefe von etwa 12 km, wurden verschiedene Arten von Lebewesen (Tiere, Bakterien) gefunden. Darüber hinaus lebt der Großteil der Arten in der Hydrosphäre innerhalb von 150-200 m von der Oberfläche entfernt. Dies liegt daran, dass Licht so tief eindringt. Und folglich ist in den unteren Horizonten die Existenz von Pflanzen und vielen Arten, die als Nahrung von Pflanzen abhängig sind, unmöglich. Die Ausbreitung von Organismen in großen Tiefen wird durch den ständigen "Regen" von Exkrementen sichergestellt, die Überreste toter Organismen fallen von obere Schichten sowie Prädation. Wasserorganismen leben sowohl in Süß- als auch in Salzwasser und werden nach ihrem Lebensraum in 3 Gruppen eingeteilt:
1) Plankton - Organismen, die auf der Oberfläche von Gewässern leben und sich aufgrund der Wasserbewegung passiv bewegen;
2) Nekton - bewegt sich aktiv in der Wassersäule;
3) Benthos - Organismen, die am Grund von Gewässern leben oder sich in Schlick eingraben.
Die Atmosphäre ist die gasförmige Hülle der Erde, die eine bestimmte chemische Zusammensetzung hat: ca. 78 % Stickstoff, 21 – Sauerstoff, 1 – Argon und 0,03 % Kohlendioxid Nur die untersten Schichten der Atmosphäre gelangen in die Biosphäre. Das Leben in ihnen kann ohne eine direkte Verbindung mit der Lithosphäre und Hydrosphäre nicht existieren. Große Gehölze erreichen eine Höhe von mehreren zehn Metern und stellen ihre Kronen nach oben. Fliegende Tiere - Insekten, Vögel, Fledermäuse - steigen Hunderte von Metern in die Höhe. Einige Greifvogelarten erheben sich 3-5 km über der Erdoberfläche und halten Ausschau nach ihrer Beute. Schließlich tragen aufsteigende Luftströme passiv Bakterien, Pflanzensporen, Pilze und Samen über Dutzende von Kilometern nach oben. Zudem befinden sich alle aufgeführten Flugorganismen oder eingeschleppten Bakterien nur temporär in der Atmosphäre. Es gibt keine Organismen, die ständig in der Luft leben.
Als obere Grenze der Biosphäre gilt die Ozonschicht, die sich in einer Höhe von 30 bis 50 km über der Erdoberfläche befindet. Es schützt alles Leben auf unserem Planeten vor starker ultravioletter Sonnenstrahlung und absorbiert diese Strahlen weitgehend. Über der Ozonschicht kann kein Leben existieren.
So konzentriert sich der Großteil der Arten lebender Organismen an den Grenzen von Atmosphäre und Lithosphäre, Atmosphäre und Hydrosphäre und bildet einen relativ „dünnen Film des Lebens“ auf der Oberfläche unseres Planeten.
1.2 Ursprung des Lebens auf der Erde
Nach der Entstehung der Erde als Planet lange Zeit es waren keine chemischen Verbindungen drauf. Materie existierte in Form von gestreuten Wasserstoff- und Heliumatomen. Nach und nach entstanden neue Elemente, einfachste chemische Verbindungen und Wasserdampf. Die einfachsten chemischen Verbindungen können unter dem Einfluss elektrischer Entladungen und ultravioletter Strahlung komplexe organische Verbindungen bilden - Aminosäuren.
Abbildung 2. Ursprung der ersten Protozoen auf der Erde
Neueste Forschungen zeigen, dass vor 3 Milliarden Jahren viel freier Sauerstoff in der Erdatmosphäre vorhanden war, der nur durch die lebenswichtige Aktivität der Pflanzen entstehen konnte. Das Alter des Lebens auf der Erde wird damit mit 3 Milliarden Jahren bestimmt. Seit das Leben zu produzieren begann große Menge Sauerstoff, in einer Höhe von 20-40 km unter dem Einfluss der Sonnenstrahlung, seine Moleküle wurden in Ozon 03 umgewandelt. Die Ozonschicht bildete einen Schirm, der begann, den ultravioletten Teil der Sonnenstrahlung einzufangen.
Anfangs befanden sich organische Verbindungen in der Atmosphäre, und nur wenn die Temperatur Kruste auf 100 ° und darunter gefallen, strömte bei Regen Wasserdampf aus. Es entstand der Primärozean, in den neben den Wasserströmen auch organische Verbindungen fielen. Das Leben begann im Wasser aufzutauchen. Nach der Theorie von Acad. L.I. Oparina, durch Komplex chemische Reaktionen Verbindungen mit hohem Molekulargewicht erschienen in Wasser und ergaben komplexe Proteinmoleküle - Koazervate. Im Laufe der Zeit begann letzteres an Größe zuzunehmen, um in Teile geteilt zu werden. Im Laufe von vielen Millionen Jahren haben sich Koazervate immer weiter entwickelt. Es begann die natürliche Auslese, die die beginnenden Lebewesen unweigerlich zu einer höheren Organisation führte. Koazervate erhielten neue Qualitäten: Sie begannen zu essen, zu atmen, zu wachsen und sich zu vermehren und gaben diese Eigenschaften an nachfolgende Generationen weiter.
Die ersten lebenden Organismen lebten von den organischen Verbindungen um sie herum. Sie konnten existieren und sich vermehren, solange ein ausreichendes Nahrungsangebot in den Gewässern des Primärozeans vorhanden war. Nachdem sie den ganzen Weltraum erobert hatten, mussten sie sterben. Aber bevor dies geschah, taten es einige zunächst nicht Großer Teil Organismen, die sich im Mutationsprozess befinden, sind in der Lage, die benötigten organischen Substanzen aus anorganischen Stoffen zu synthetisieren. Chlorophyllmoleküle werden gebildet. Grüne Pflanzen entstanden. Der Prozess der Photosynthese hat begonnen. Der biogene Stoffkreislauf begann einen modernen Charakter zu bekommen. Der freigesetzte freie Sauerstoff begann aktiv mit anderen Stoffen in der Biosphäre Verbindungen einzugehen. Es tauchten Saprophyten auf, die in der Lage waren, die organische Substanz toter Organismen zu mineralisieren. Diese Organismen, die die Leichen anderer Organismen zersetzten, begannen, die Substanz in ihren ursprünglichen anorganischen Zustand zurückzugeben. Von diesem Moment an war der biogene Stoffkreislauf geschlossen. Es entstanden Bedingungen für die rasche Entwicklung eines vielfältigen Lebens. Die organische Welt wurde in drei Reiche oder Welten unterteilt: Pflanzen, Tiere und Mikroorganismen. All dies fand im Ozean statt. Dann kamen die Pflanzen und Tiere aufs Trockene. Pflanzen haben dies bereits getan und die Bedingungen für die Landung der Tiere an Land geschaffen.
Während des geologischen Lebens der Erde hat sich die Zusammensetzung der Lebewesen, die sie bewohnen, ständig verändert. Relativ primitive Formen wurden durch vollkommenere und hochorganisiertere ersetzt, die besser an die äußere Umgebung angepasst und im Kampf ums Dasein beharrlicher und aktiver waren. In einigen Epochen gab es einen fast vollständigen Wandel großer taxonomischer Gruppen von Tieren und Pflanzen. Die Evolution fand mit zunehmender Geschwindigkeit statt. Nimmt man die gesamte Erdgeschichte als ein Jahr (365 Tage), dann dauert das Weltraumzeitalter 183 Tage, Archäisch 83, Proterozoikum - 69, Paläozoikum - 18, Mesozoikum, Känozoikum - 3 Tage und 14 Stunden. Eine Person existiert für 1 Stunde und 15 Minuten. In dieser Größenordnung dauert die Landwirtschaft, die die Menschen seit etwa 8000 Jahren betreiben, etwa eine halbe Minute.
1.3 Evolution lebender Organismen
Tabelle 1
| Epoche | Zeitraum | Zeit, Millionen Jahre |
Wichtige evolutionäre Ereignisse |
| Quartär | 2,4 | Das Aussterben vieler Pflanzenarten, der Rückgang der Baumformen, die Blüte der krautigen. Menschliche Evolution. Aussterben großer Säugetiere. | |
| Känozoikum | Neogen | 25 | Das Vorherrschen von Angiospermen und Koniferen, eine Zunahme der Steppenfläche. Die Blüte der Plazenta-Säugetiere. Die Entstehung der Menschenaffen. |
| Paläogen | 66 | Das Gedeihen von Angiospermen, Säugetieren, Vögeln. | |
| Kreide | 136 | Entwicklung von Säugetieren, Vögeln, Blütenpflanzen. Aussterben vieler Reptilien. | |
| Mesozoikum |
Yura | 196 | Die Dominanz von Reptilien zu Land, zu Wasser und in der Luft. Die Entstehung von Angiospermen und Vögeln. |
| Trias | 240 | Die Entstehung von Säugetieren. Reptilien blühen, Gymnospermen breiten sich aus | |
| Perm | 285 | Großes Aussterben von Meeresorganismen. Die Entstehung von Gymnospermen, die Verbreitung von Reptilien. |
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| Kohlenstoff | 345 | Die Entstehung von Reptilien. |
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| Devon | 410 | Das Auftreten alter Amphibien, Insekten. Die Dominanz der Fische. Die Entstehung von Farn- und Leierwäldern. | |
| Paläozoikum | Silur | 435 | Die Entstehung von Pflanzen und Wirbellosen an Land. |
| Ordovizian | 500 | Fülle von Algen. Das Auftreten der ersten Wirbeltiere (ohne Kiefer). | |
| Kambrium | 570 | Das Leben konzentriert sich auf die Meere. Entwicklung der Wirbellosen. Die Entstehung höherer Pflanzen. | |
| Spätes Proterozoikum | 1650 | Entwicklung von Eukaryoten, vielzelligen Pflanzen und Tieren. | |
| Proterozoikum | Frühes Proterozoikum | 2600 | Die Entwicklung der unteren Pflanzen. |
| Archeozoikum |
4000 | Der Ursprung des Lebens, die Entstehung von Prokaryonten. Die Dominanz von Bakterien und Blaugrün, das Auftreten von Grünalgen. |
Paläontologische Daten aus den ältesten Sedimentschichten weisen darauf hin, dass die Evolution des Präorganismus 1,5 bis 1,6 Milliarden Jahre nach der Entstehung der Erde als Planet dauerte.
Abbildung 3. Diagramm der Entwicklung der organischen Welt.
Archäische Ära. Die ältesten Spuren der lebenswichtigen Aktivität von Organismen wurden in den Gesteinen des Archaikum gefunden, deren Alter 2,6 bis 3,5 Milliarden Jahre oder mehr beträgt. Sie werden durch die Überreste von Bakterien und Blaualgen repräsentiert, die zu Prokaryoten gehören - Organismen, in deren Zellen kein Zellkern vorhanden ist.
Proterozoikum.
Im Proterozoikum florierten Bakterien und Algen, unter deren Beteiligung intensive Sedimentationsprozesse stattfinden. Durch die lebenswichtige Aktivität von Eisenbakterien im Proterozoikum wurden die größten Eisenerzlagerstätten gebildet. Die meisten Primärpflanzen schwammen frei in Meerwasser(Kieselalgen, Goldalgen), einige waren am Boden befestigt. Und im späten Proterozoikum (vor 600-650 Millionen Jahren) gab es bereits Schwämme, Coelenterate, Flat und Anneliden.
Paläozoikum.
Kambrische Zeit. Im Kambrium konzentrierte sich das Leben im Wasser. Neben einzelligen Algen wurden Pflanzen durch mehrzellige Algen repräsentiert. Dank des sezierten Thallus synthetisierten sie aktiv organische Substanzen. Mehrzellige Algen waren der ursprüngliche Zweig für terrestrische Blattpflanzen. Und auch in dieser Zeit waren Wirbellose in den Meeren weit verbreitet, darunter Brachiopoden und Trilobiten von Arthropoden. Archaeocyates, die in alten Meeren Riffe bildeten, waren eine eigenständige Art von zweischichtigen Tieren dieser Zeit. Sie starben aus und hinterließen keine Nachkommen. An Land lebten nur Bakterien und Pilze. Am Ende des Kambriums erscheinen die meisten bekannten Arten mehrzelliger Tiere.
Ordovizische Zeit. Im Ordovizium erreichten eine Vielzahl von Korallen wie Coelenteraten, Trilobiten, Weichtiere und Stachelhäuter eine reiche Entwicklung. Die ersten Vertreter der kieferlosen Wirbeltiere sind Corymben.
Das Aufkommen von Wirbellosen an Land war auf die Suche nach neuen Lebensräumen, das Fehlen von Konkurrenten und Raubtieren zurückzuführen. Die ersten wirbellosen Landtiere waren Tausendfüßler und Spinnentiere. Diese Gruppen haben sich aus einer Art Trilobiten entwickelt, die oft bei Ebbe auf den Untiefen zu finden sind.
Silur. Am Ende des Zeitraums bereiteten Bergbildungsprozesse und die Verringerung der Meeresfläche die Möglichkeit der Entstehung von Pflanzen an Land. Unter den neuen Bedingungen starben viele Algenarten. Andere brachten die ersten terrestrischen Sporenpflanzen hervor - Psilophyten. Als Anpassung an das Leben an Land erscheinen integumentäre, mechanische und leitfähige Gewebe. Es bilden sich Sporen mit einer dicken Schale, die den Körper vor dem Austrocknen schützen. Die silurischen Trilobiten tierischen Ursprungs waren in den Meeren weit verbreitet.
Devon. Im Devon nahm die Zahl der Psilophyten stark ab und wurde durch Lycopoden, Schachtelhalm und farnähnliche Pflanzen ersetzt. Die Entstehung vegetativer Organe steigerte die Effizienz der Funktion einzelner Pflanzenteile und ihrer Vitalaktivität als harmonisches Gesamtsystem. Am Ende dieser Zeit bildeten baumartige Schachtelhalme, Ploons und Farne Tieflandwälder, was durch intensive Bodenbildungsprozesse und besondere klimatische Bedingungen ermöglicht wurde. Im gleichen Zeitraum erschienen die ersten Gymnospermen, die aus alten Farnen hervorgingen und von ihnen ein äußeres baumartiges Aussehen ererbten. Die aufstrebenden Samenpflanzen konnten sich in trockeneren Lebensräumen ansiedeln, da ihre Vermehrung nicht mehr von einer feuchten Umgebung abhängig war. In dieser Zeit stammen aus den Panzern primitive Kieferzähne - gepanzerte Knorpelfische. Die Entstehung der Kiefer wird durch die Notwendigkeit einer aktiven Nahrungsaufnahme und den Übergang zu einem aktiven Schwimmlebensstil erklärt. Im Devon tauchten echte Haie sowie kreuzflossen-, lungen- und strahlflossenartige Fische auf. Die Entwicklung von Kreuzflossen- und Leberwürmern fand in trockenen und sauerstoffarmen Gewässern statt. Im Oberen Devon tauchen Wirbeltiere an Land auf. Dies ist auf den Klimawandel und die Austrocknung von Flachwasserkörpern zurückzuführen. Die ersten Amphibien, Stegocephals, stammten aus Fischen mit Kreuzflossen, die atmosphärische Luft atmen und mit Flossen von Reservoir zu Reservoir kriechen konnten. Stegocephalen lebten in sumpfigen Gebieten, kamen an Land, vermehrten sich aber nur im Wasser.
Karbon Periode. Unter den Baumbewohnern waren die Leier- und Sigillariiden weit verbreitet und erreichten eine Höhe von 30 m und mehr. Die primären Gymnospermen wurden von verschiedenen Pteridospermen und Cordaiten dominiert, die Nadelstämmen ähneln und lange bandartige Blätter aufweisen.
Perm-Zeit. Die riesigen Sumpfwälder des Karbons sind verschwunden. Baumähnliche Sporenpflanzen wurden durch Gymnospermen ersetzt, die ein entwickeltes Pfahlwurzelsystem haben und sich durch Samen vermehren. Im Perm starben große Meeresmollusken, Trilobiten, große Fische, Schalentiere, große Insekten und Spinnentiere aus. Viele Amphibien starben auch, nur kleine Amphibien (Molche, Frösche, Kröten) haben bis heute überlebt.Die ausgestorbenen Amphibien wurden durch eine fortschrittlichere Gruppe von Tieren ersetzt, die von Stsegocephals abstammen - Reptilien. Sie haben trockene, keratinisierte Haut, dichtere, zellulare Lungen und eine effizientere Art der Atmung, bei der Luft in die Lunge gezogen und durch Expansion und Kontraktion zurückgedrückt wird. Truhe... Sie haben eine innere Befruchtung, das Ei hat eine Versorgung mit Nährstoffen und schützenden Eimembranen. Reptilien haben sich getrennt zervikal Wirbelsäule, die es ihnen ermöglichte, ihren Kopf frei zu bewegen und. Reagieren Sie daher schnell auf externe Ereignisse. Sie haben fortgeschrittenere Gliedmaßen als Amphibien, heben den Körper über den Boden und sorgen für schnelle Bewegungen. Zur gleichen Zeit entstanden Therapsiden (wahrscheinliche Vorfahren von Säugetieren, die in ihrer Struktur die Merkmale von Amphibien, Reptilien und Säugetieren vereinen).
Mesozoikum.
Trias. In der Trias sind Gymnospermen bei Pflanzen weit verbreitet, insbesondere bei Nadelbäumen, die eine dominierende Stellung eingenommen haben. In den Meeren haben Ammoniten, Korallen, Stachelhäuter usw. eine Vielzahl von Insekten, einschließlich fliegender, an Land erreicht. Während dieser Zeit siedelten sich Reptilien weit verbreitet an: Ichthyosaurier, Plesiosaurier, fliegende Eidechsen lebten in den Meeren und waren auf der Erde vielfältig vertreten. Ganz am Anfang der Trias trennte sich eine Gruppe kleiner Tiere mit einer perfekteren Struktur des Skeletts und der Zähne von den Reptilien. Diese Tiere erlangten die Fähigkeit zur Lebendgeburt, eine konstante Körpertemperatur, sie hatten ein Vierkammerherz und eine Reihe anderer fortschrittlicher Organisationsmerkmale. Dies waren die ersten primitiven Säugetiere in der Nähe von Monotremen.
Jurazeit. In der Jurazeit bildeten sich ausgedehnte Sümpfe und Seen. Gymnospermen waren noch weit verbreitet. Während dieser Zeit blühten Reptilien und eroberten Wasser, Land und Luft. Unter ihnen waren riesige Sumpfbrontosaurier und Diplodocus, fliegende Dinosaurier und Ichthyosaurier. Archaeopteryx, die Vorfahren der Vögel, stammen von den Vorfahren der ornithischischen Dinosaurier ab.
Kreidezeit. In der Mitte dieser Zeit erschienen die ersten blühenden Pflanzen, die aus Gymnospermen stammten. Die ersten Vertreter der Angiospermen waren Sträucher oder niedrig wachsende Bäume mit kleinen Blättern. Dann erreichten die Blütenpflanzen ziemlich schnell eine große Formenvielfalt mit bedeutenden Größen und es entstanden große Blätter (zum Beispiel die Familien von Magnolie, Bergahorn, Lorbeer). Parallel dazu entwickelten sich Insekten, die als Bestäuber von Blütenpflanzen maßgeblich zu ihrer fortschreitenden Evolution beigetragen haben. Insektenbestäubung und innere Befruchtung haben bedeutende Vorteile gegenüber Gymnospermen geschaffen. Derzeit beträgt die Anzahl der Angiospermenarten etwa 250.000, dh fast die Hälfte aller derzeit bekannten Pflanzenarten. Am Ende der Kreidezeit die meisten Gymnospermen.
In der Kreidezeit hielt die Dominanz der Reptilien bis heute an. Echte Vögel und Plazenta-Säugetiere tauchten auf. Anzeichen für einen hohen Organisationsgrad waren konstante Körpertemperatur, vollständige Trennung von arteriellen und venösen Blutströmen, erhöhte Stoffwechselrate, perfekte Thermoregulation und bei Säugetieren zusätzlich Lebendgeburt und Fütterung von Jungen mit Milch, Entwicklung des Gehirns Kortex. Die fortschrittlichen Merkmale der Organisation ermöglichten es diesen Gruppen, nach und nach die beherrschende Stellung zu übernehmen.
Känozoikum.
Paläogen. Im Paläogen waren Wälder des tropischen und subtropischen Typs weit verbreitet. Zu dieser Zeit nahmen Säugetiere, die sich an verschiedene Existenzbedingungen angepasst hatten, eine dominierende Stellung an Land, in der Luft und im Wasser ein. Raubsäugetiere tauchten auf, aus denen sich die modernen Fleischfressergruppen als erste abzweigten: Bär, Mustelidae, Katzen, Hunde. Sie führten auch zu primitiven Huftieren.
Neogen. Am Ende des Neogens begann der Prozess der Landsedimentation. Durch die Austrocknung des Klimas sind vielerorts auf der Erde Tropen- und Savannenwälder durch offene Landschaften ersetzt worden. Diese Veränderungen haben zur Entwicklung geführt Getreidepflanzen angepasst, um in trockenem oder saisonal trockenem Klima zu leben. Die nahrhaften und leicht verdaulichen Stängel, Blätter und Samen des krautigen Getreides haben sich zu einer idealen Nahrung für die schnell wachsende Gruppe der pflanzenfressenden Säugetiere entwickelt.
Außerdem gab es Rüssel, Artiodactyle und Equiden und Wale. Fledermäuse, Primaten und Nagetiere haben sich unabhängig von Insektenfressern entwickelt. Zu dieser Zeit ist die Welt der Vögel, Knochenfische und Insekten äußerst vielfältig und reich.
Quartäre Periode. Das wichtigste Ereignis des Quartärs ist das Erscheinen und die Bildung des Menschen ( Homo sapiens), die einen großen Einfluss auf die Dynamik der Vegetationsdecke und des Tierbestandes in den letzten Jahrtausenden hat. In der Nacheiszeit erfolgte die endgültige Ausbildung der modernen naturzonalen Verteilung der Vegetationsdecke und des Tierbestandes der Erde.
KAPITEL 2. EINFLUSS VON ABIOTISCHEN UND BIOTISCHEN UMWELTFAKTOREN AUF LEBENSORGANISMEN
2.1 Abiotische Umweltfaktoren
Abiotische Umweltfaktoren sind ein Komplex von Bedingungen Außenumgebung die eine direkte oder indirekte Wirkung auf Pflanzen haben. Zu den abiotischen Faktoren zählen chemische und physikalische Faktoren. Die chemisch abiotischen Faktoren sind die gasförmigen Bestandteile der atmosphärischen Luft und die chemische Zusammensetzung von Gewässern und Böden. Zu den physikalischen abiotischen Faktoren gehören: Temperatur, Luftfeuchtigkeit und die Intensität der Sonneneinstrahlung. In einigen Klassifikationen werden solche abiotischen Faktoren wie orographisch, einschließlich Relief, und geologische Unterschiede der Erdoberfläche in eine separate Gruppe unterteilt. Der Einfluss abiotischer Faktoren auf den Körper ist vielfältig und hängt von der Intensität der Wirkung jedes einzelnen Faktors und deren Kombination miteinander ab. Die Anzahl und Verbreitung einer bestimmten Pflanzenart innerhalb eines bestimmten Territoriums ist auf den Einfluss einschränkender abiotischer Faktoren zurückzuführen, die lebenswichtig sind, aber ihre Werte sind minimal (wie der Wassermangel in Wüstengebieten).
Abbildung 4. Wichtigste abiotische Umweltfaktoren.
Hell. Einerseits dient Licht als primäre Energiequelle für Organismen, ohne die kein Leben möglich ist. Andererseits ist die direkte Einwirkung von Licht auf eine Zelle für Organismen tödlich. Die Evolution der Biosphäre als Ganzes zielte darauf ab, die einfallende Sonnenstrahlung zu „zähmen“, ihre nützlichen Bestandteile zu nutzen und vor schädlichen zu schützen. Daher ist Licht nicht nur ein lebenswichtiger, sondern auch ein limitierender Faktor, sowohl auf minimaler als auch auf maximaler Ebene.
Sonnenlicht ist elektromagnetische Strahlung mit unterschiedlichen Wellenlängen von 0,05 nm bis 3000 nm oder mehr. Dieser Bach kann in mehrere Bereiche unterteilt werden, die sich in ihren physikalischen Eigenschaften und ihrer ökologischen Bedeutung für verschiedene Organismengruppen unterscheiden. Die Grenzen dieser Bereiche lassen sich grob wie folgt darstellen:
. <150 нм - зона ионизирующей радиации,
150 - 400 nm - ultraviolette Strahlung,
400 - 800 nm - sichtbares Licht
800 - 1000 nm - Infrarotstrahlung
... > 1000 nm - die Zone der sogenannten. Ferninfrarotstrahlung - ein starker Faktor im thermischen Regime der Umgebung.
Hartes ultraviolettes Licht mit einer Wellenlänge von weniger als 290 nm ist für lebende Zellen destruktiv, es erreicht die Erdoberfläche nicht, da es vom Ozonschirm reflektiert wird. Weiches ultraviolettes Licht mit einer Wellenlänge von 150 bis 400 nm trägt viel Energie und bewirkt die Bildung von Vitamin D in der menschlichen Haut, es wird auch von den Sehorganen vieler Insekten wahrgenommen; Diese Strahlen stimulieren in moderaten Dosen das Wachstum und die Vermehrung von Zellen, erhöhen den Vitamingehalt und erhöhen die Widerstandsfähigkeit gegen Krankheiten. Sichtbares Licht mit einer Wellenlänge von 400 bis 800 nm dient der Photosynthese von phototrophen Organismen (Pflanzen, photosynthetische Bakterien, blaugrün) und Tieren zur Orientierung. Der infrarote Teil des Sonnenspektrums (Wärmestrahlen) mit einer Wellenlänge von mehr als 750 nm bewirkt eine Erwärmung von Objekten, dieser Teil des Spektrums ist besonders wichtig für Tiere mit variabler Körpertemperatur - poikilotherm.
Fällt aus dem Weltraum auf die Biosphäre Sonnenlicht mit einer Energie von 2 cal. 1 cm2 in 1 Minute. Dies ist die sogenannte Sonnenkonstante. Dieses Licht, das die Atmosphäre durchdringt, wird abgeschwächt und kann an einem klaren Mittag nicht mehr als 67% seiner Energie die Erdoberfläche erreichen. Durch Wolkendecke, Wasser und Vegetation wird das Sonnenlicht weiter geschwächt, und die Energieverteilung darin ändert sich in verschiedenen Teilen des Spektrums erheblich.
Die Strahlungsenergie, die an einem klaren Tag die Erdoberfläche erreicht, besteht aus etwa 10 % ultravioletter Strahlung, 45 % sichtbarem Licht und 45 % Infrarotstrahlung. Sichtbares Licht wird am wenigsten geschwächt, wenn es durch Wolken und Wasser geht. Daher kann die Photosynthese sowohl an bewölkten Tagen als auch unter einer Schicht klaren Wassers einer bestimmten Dicke stattfinden. Licht ist für alle lebenden Organismen lebensnotwendig. Einige Organismen können sich jedoch in völliger Dunkelheit entwickeln. Zum Beispiel viele Pilze und Bakterien.
Sichtbares Licht ist im Leben aller Organismen von besonderer Bedeutung. Die wichtigsten Prozesse finden bei Pflanzen und Tieren unter Beteiligung von Licht statt: Photosynthese, Transpiration, Photoperiodismus, Bewegung, Sehen usw. Im Licht wird Chlorophyll gebildet und der Prozess der Photosynthese findet statt, d.h. Synthese organischer Substanzen aus anorganischen. Die photosynthetische Aktivität grüner Pflanzen versorgt den Planeten mit organischer Materie. Alle Organismen sind für ihre Ernährung auf die photosynthetischen Pflanzen der Erde angewiesen. Pflanzen nutzen hauptsächlich blaue und rote Strahlen für die Photosynthese. In Bezug auf Licht ist es üblich, sie in lichtliebende (Steppenpflanzen), schattentolerante (meist waldbildende Arten) und Schatten (Moose, Farne) zu unterteilen.
Die Bewegung der Erde um die Sonne führt zu regelmäßigen Veränderungen der Tages- und Nachtlänge je nach Jahreszeit. Der jahreszeitliche Rhythmus im Leben von Organismen wird vor allem durch eine Abnahme der hellen Tageszeit im Herbst und eine Zunahme im Frühling bestimmt. Die Länge der Tageslichtstunden ist ein wichtiger regulierender Faktor im Leben lebender Organismen. Saisonale Veränderungen der physiologischen Aktivität lebender Organismen als Reaktion auf Veränderungen der Länge von Tag und Nacht werden als Photoperiodismus bezeichnet. Die Länge der Tageslichtstunden variiert im Gegensatz zu anderen abiotischen Faktoren für jeden Ort streng regelmäßig (der kürzeste Tag ist der 22. Dezember und der längste ist der 22. Juni, die Dauer eines beliebigen Tages des Jahres ist bekannt). Als Ergebnis der natürlichen Selektion überlebten Organismen, deren physiologische Funktionen durch die Länge der Tageslichtstunden reguliert wurden. Anpassungsfähigkeit an saisonaler Wechsel die Länge des Tageslichts hat zum Erscheinen von Lang- und Kurztagpflanzen geführt. Langtagige blühen im Frühsommer, vor dem Herbst haben die Früchte und Samen Zeit zum Reifen - das sind Pflanzen mittlere Spur und nördliche Zonen (Roggen, Weizen, Hafer), Kurztag (Astern, Dahlien, Chrysanthemen) - Pflanzen südlichen Ursprungs, bei denen die Tageslichtstunden etwa 12 Stunden betragen, sodass sie im Herbst mit einem kurzen Tag blühen. Eine Verringerung der Tageslichtstunden am Ende des Sommers führt zur Einstellung des Wachstums, stimuliert die Ablagerung von Reservenährstoffen durch den Körper, verursacht bei Tieren im Herbst Häutung, bestimmt den Zeitpunkt der Gruppierung in Herden, Migration, Übergang in einen Ruhezustand und Winterschlaf. Eine Verlängerung der Tageslichtstunden stimuliert die Sexualfunktion bei Vögeln und Säugetieren und bestimmt den Zeitpunkt der Blüte von Pflanzen.
Temperatur. Das thermische Regime ist die wichtigste Voraussetzung für die Existenz aller lebenden Organismen, da alle physiologischen Prozesse in ihnen unter bestimmten Bedingungen möglich sind. Die Grenzen, innerhalb derer Leben existieren kann, sind sehr eng - etwa 300 ° C, von -200 ° C bis + 100 ° C. Tatsächlich sind die meisten Arten und die meisten aktiven physiologischen Prozesse auf einen engeren Temperaturbereich beschränkt. In der Regel sind dies die Temperaturen, bei denen die normale Struktur und Funktion von Proteinen möglich ist, von 0 bis 50 ° C. Gleichzeitig gibt es Organismen, die über spezialisierte Enzymsysteme verfügen, die ihnen die Möglichkeit einer aktiven Existenz bei einer Körpertemperatur geben, die über die angegebenen Grenzen hinausgeht.
Die Bedeutung der Temperatur liegt darin, dass sie die Geschwindigkeit biochemischer Prozesse in Zellen verändert, was sich in der Vitalaktivität des gesamten Organismus widerspiegelt. In Bezug auf den ökologischen Faktor Temperatur werden alle Organismen in zwei Gruppen eingeteilt: kälteliebend und thermophil.
Kälteliebende Organismen können bei relativ niedrigen Temperaturen leben und können keine hohen Temperaturen aushalten. Baum- und Straucharten Jakutiens frieren also bei -70 ° C nicht aus, Flechten, Springschwänze und Pinguine leben in der Antarktis bei der gleichen Temperatur.
In der Thermophilie beschränkt sich die Vitalaktivität auf Bedingungen von eher hohe Temperaturen... Dies sind hauptsächlich Bewohner der heißen tropischen Regionen der Erde. Sie vertragen keine niedrigen Temperaturen und sterben oft bereits bei 0 ° C, obwohl ein physikalisches Einfrieren ihres Gewebes nicht auftritt. Der Grund für ihren Tod ist in der Regel eine Stoffwechselstörung, die zur Bildung von für sie ungewöhnlichen Produkten in Pflanzen führt, einschließlich schädlicher, die zu Vergiftungen führen.
Lebende Organismen haben im Laufe der Evolution verschiedene Formen der Temperaturanpassung entwickelt, darunter morphologische, biochemische, physiologische, verhaltensbezogene usw. Eine der wichtigsten Temperaturanpassungen bei Pflanzen ist die Form ihres Wachstums. Wo wenig Wärme ist - in der Arktis, im Hochland - gibt es viele Polsterpflanzen, viele Polsterpflanzen, Pflanzen mit Wurzelrosetten aus Blättern, kriechende Formen. Kriechtriebe überwintern unter Schnee und sind den zerstörerischen Auswirkungen niedriger Temperaturen nicht ausgesetzt.
Auch bei Tieren sind morphologische Anpassungen an die Temperatur deutlich zu erkennen. Unter dem Einfluss des Temperaturfaktors bilden sich bei Tieren morphologische Merkmale wie das Reflexionsvermögen des Körpers, Daunen-, Feder- und Wolldecken sowie Fettablagerungen. Die meisten Insekten in der Arktis und hoch in den Bergen haben eine dunkle Farbe. Dies fördert eine erhöhte Aufnahme von Sonnenwärme. Endotherme Tiere, die in kalten Gebieten vorkommen (Eisbären, Wale usw.) sind normalerweise groß, während Bewohner heißer Länder (z. B. viele insektenfressende Säugetiere) normalerweise kleiner sind. Dieses Phänomen wird als Bergman-Regel bezeichnet. Nach dieser Regel nimmt die durchschnittliche Körpergröße in Populationen endothermer Tiere zu, wenn man sich nach Norden bewegt.
Tiere haben eine Vielzahl von Verhaltensanpassungen an die Temperatur. Sie äußern sich in der Wanderung von Tieren an Orte mit günstigeren Temperaturen, in der Änderung des Aktivitätszeitpunkts usw. In Wüsten, wo sich die Oberfläche tagsüber auf 60-70 aufheizen kann, sieht man auf dem heißen Sand kaum Tiere. Insekten, Reptilien und Säugetiere verbringen die heiße Zeit damit, sich in Bauen zu verstecken. In den Tiefen des Bodens schwankt die Temperatur nicht so stark und ist relativ niedrig. Wenn die Temperatur sinkt, wechseln die meisten Tiere zu mehr kalorienreicher Nahrung. In der warmen Jahreszeit ernähren sich Proteine von mehr als 100 Arten von Lebensmitteln, während sie sich im Winter hauptsächlich von fettreichen Nadelkernen ernähren. Arten, die in kälteren Klimazonen leben, haben weniger hervorstehende Körperteile (Schwanz, Ohren, Gliedmaßen) als verwandte Arten aus wärmeren Gebieten.
Auch die Gaszusammensetzung der Atmosphäre ist ein wichtiger Klimafaktor. Vor etwa 3-3,5 Milliarden Jahren enthielt die Atmosphäre Stickstoff, Ammoniak, Wasserstoff, Methan und Wasserdampf, und es gab keinen freien Sauerstoff. Die Zusammensetzung der Atmosphäre wurde maßgeblich von vulkanischen Gasen bestimmt. Aufgrund des Sauerstoffmangels gab es keinen Ozonschirm, der die ultraviolette Strahlung der Sonne einfängt. Im Laufe der Zeit begann sich aufgrund abiotischer Prozesse Sauerstoff in der Atmosphäre des Planeten anzusammeln und die Bildung der Ozonschicht begann. Ungefähr in der Mitte des Paläozoikums entsprach der Sauerstoffverbrauch seiner Entstehung; während dieser Zeit lag der O2-Gehalt in der Atmosphäre nahe dem modernen, etwa 20%. Interessanterweise sind die Konzentrationen von Sauerstoff und Kohlendioxid für viele höhere Pflanzen limitierend. Bei vielen Pflanzen ist es möglich, die Effizienz der Photosynthese durch eine Erhöhung der Kohlendioxidkonzentration zu steigern, jedoch ist wenig bekannt, dass eine Abnahme der Sauerstoffkonzentration auch zu einer Erhöhung der Photosynthese führen kann. In Versuchen an Hülsenfrüchten und vielen anderen Pflanzen wurde gezeigt, dass eine Senkung des Sauerstoffgehalts in der Luft auf 5 % die Photosyntheserate um 50 % erhöht. Äußerst wichtige Rolle Stickstoff spielt auch. Es ist das wichtigste biogene Element, das an der Bildung von Proteinstrukturen in Organismen beteiligt ist. Wind hat einen limitierenden Einfluss auf die Aktivität und Verbreitung von Organismen.
Die Luftfeuchtigkeit ist in einigen Lebensräumen ein limitierender abiotischer Faktor für lebende Organismen und bestimmt die Zusammensetzung der Flora und Fauna eines bestimmten Gebietes, zum Beispiel in einer Wüste. Die Pflanze nimmt Nährstoffe hauptsächlich in gelöstem Zustand auf. Außerdem ist Wasser für die Durchführung anderer Lebensprozesse von Pflanzen notwendig und für viele Organismen ist es auch ein Lebensraum. Je nach Wasserbedarf werden verschiedene ökologische Pflanzengruppen unterschieden. Wasservegetation umfasst Pflanzen, die außerhalb der Wasserumgebung nicht leben können (Elodea, Wasserlinsen). Wassernahe (terrestrisch-aquatische) Pflanzen wachsen entlang der Küste von Gewässern und können in feuchten Wäldern und Sümpfen teilweise in Wasser eingetaucht werden (Kuckuckslein, Schilf, Sphagnum). Diese Pflanzen existieren nur unter der Bedingung hoher Bodenfeuchtigkeit und selbst bei kurzzeitigem Wassermangel verdorren diese Pflanzen und können absterben. Landpflanzen wachsen an Land und können dürreresistent sein (Kaktus, Federgras, Kameldorn) oder kurzzeitiger Trockenheit standhalten und bei mäßiger Luftfeuchtigkeit wachsen (Birke, Roggen, Eiche). Trockenheitsresistente Pflanzen haben Anpassungen an das Leben an trockenen Orten, wie modifizierte Blätter, ein gut entwickeltes Wurzelsystem, Sukkulenten zum Beispiel reichern Wasser in ihrem Gewebe an, zum Beispiel Kakteen.
2.2 Biotische Umweltfaktoren
Der Einfluss biotischer Umweltfaktoren manifestiert sich in Form des Einflusses verschiedener lebender Organismen auf Pflanzen und alle zusammen – auf den umgebenden Raum. Interaktionen zwischen Organismen können direkt und indirekt sein.
Abbildung 5. Biotische Faktoren der Umwelt.
Kommensalismus ist die Koexistenz verschiedener Organismen, wenn ein Organismus, der sich im Körper eines anderen ansiedelt und auf dessen Kosten isst, den Träger (Bakterien im menschlichen Darm) nicht schädigt. Beim Amensalismus erleidet einer der koexistierenden Organismen Schaden, während der andere die Wirkung des ersten gleichgültig ist (Penicillus tötet Bakterien ab, die ihn nicht beeinflussen können).
Symbiose sind alle Formen des Zusammenlebens von Organismen unterschiedlicher Art. Und die für beide Seiten vorteilhafte Koexistenz von Organismen verschiedener Arten wird als Mutualismus bezeichnet. Ein Beispiel ist die Tatsache der Verwandtschaft zwischen Hülsenfrüchten und stickstoffbindenden Knöllchenbakterien, die auf ihrem Wurzelsystem leben. Die Wurzeln höherer Pflanzen interagieren in ähnlicher Weise mit dem Myzel von Hutpilzen. Sowohl diese als auch andere Organismen erhalten voneinander die für die Lebenstätigkeit notwendigen Substanzen.
Konkurrenz ist eine Art von Interaktion, bei der Pflanzen gleicher oder verschiedener Arten miteinander um die Ressourcen des umgebenden Raums konkurrieren können - Wasser, Beleuchtung, Nährstoffe, Standort usw. In diesem Fall verringert der Verbrauch bestimmter Ressourcen durch einige Organismen deren Verfügbarkeit für andere.
Ein Beispiel für intraspezifische Konkurrenz ist ein künstlicher Kiefernwald, in dem gleichaltrige Bäume um Licht konkurrieren. Bäume, die nicht mit dem schnelleren Wachstum Schritt halten, entwickeln sich im Schatten viel schlimmer, und viele von ihnen sterben. Interspezifische Konkurrenz lässt sich zwischen bedarfsnahen Arten und Gattungen derselben Gruppe nachweisen, beispielsweise in Mischwäldern zwischen Hainbuche und Eiche.
Viele pflanzenfressende Tiere sind Pflanzenfresser und ihre Verbindung mit Pflanzen ist das Essen. Auf Weiden fressen Tiere also nur bestimmte Pflanzenarten, ohne andere zu berühren, giftig oder zu haben schlechten Geschmack... Dies führt im Laufe der Zeit zu grundlegenden Veränderungen in der Artenzusammensetzung der Vegetation in diesem Gebiet. Einige Pflanzen haben Schutzvorrichtungen gegen den Verzehr durch Tiere, zum Beispiel die Freisetzung von Giftstoffen, veränderte Dornenblätter).
KAPITEL 3. BEDEUTUNG UND ROLLE DER BIOSPHÄRE BEI DER ENTWICKLUNG DER GEOGRAPHISCHEN HÜLLE
3.1. Die Besonderheit des Lebens in Bauteilschalen
Die geografische Hülle umfasst drei Hauptkomponentenschalen: die Atmosphäre, die Hydrosphäre und die Lithosphäre. Und in jeder dieser Teilschalen manifestiert sich das Leben auf seine eigene Weise.
Abbildung 6 Die Grenze der Biosphäre der Erde.
Die Obergrenze der Ausbreitung von Leben in der Atmosphäre wird höchstwahrscheinlich weniger durch niedrige Temperaturen als durch die zerstörerische Wirkung der Strahlung bestimmt. So sind Pollen von Blüten- und Gymnospermen, Sporen von Pilzen, Moosen, Farnen und Flechten, Bakterien und Protozoen ständig oder im saisonalen Rhythmus in der Luft. Neben Pollen und Sporen wurden Mikroorganismen über Land- und Wasserflächen bei Regen, Schnee, Wolken und Nebel gefunden. Die gesamte Luftumgebung ist eine Suspension lebensfähiger Pollen, Sporen und Mikroorganismen, deren Gehalt mit der Höhe abnimmt. Die Strahlungsintensität der kosmischen Strahlung in einer Höhe von 9 km ist um das Zehnfache höher als auf Meereshöhe, und in Höhen von 15-18 km erhöht sie sich um den Faktor Hundert. Die Verbreitung von Mikroorganismen in großen Höhen wird durch den Fluss der harten ultravioletten Strahlung der Sonne begrenzt, die alle Lebewesen tötet.
VI Vernadsky stellte fest, dass die Grenzen der Biosphäre in erster Linie auf das Existenzfeld des Lebens zurückzuführen sind, dh auf das Gebiet, auf dem die Reproduktion von Organismen möglich ist. Es kann argumentiert werden, dass die gesamte Troposphäre, deren Höhe 8-10 km in den polaren Breiten und 16-18 km am Äquator beträgt, mehr oder weniger von lebenden Organismen bewohnt wird, die sich entweder vorübergehend oder dauerhaft darin befinden. Bereits in der Tropopause, körperliche und Temperatureigenschaften insbesondere in der Biosphäre stoppt die intensive turbulente Vermischung der Luftmassen. Die über der Tropopause gelegene Stratosphäre ist für die Existenz von Mikroorganismen kaum geeignet. In der Tropopause ist die obere Grenze der Biosphäre bzw. des Existenzfeldes des Lebens recht deutlich sichtbar. In diesem Fall ist die Obergrenze für das Einbringen von Sporen und Mikroorganismen, die das "Stabilitätsfeld des Lebens" (lebende Organismen existieren, aber nicht vermehren) bestimmt, bis zur oberen Grenze der Stratosphäre möglich.
Somit wird das Verbreitungsgebiet lebender Organismen hauptsächlich durch die Troposphäre begrenzt. Zum Beispiel liegt die Obergrenze des Fluges der Adler bei einer Höhe von 7 km; Pflanzen in Gebirgssystemen und Insekten in der Luft sind über 6 km nicht weit verbreitet; die Obergrenze der dauerhaften menschlichen Besiedlung beträgt 5, des von ihm bewirtschafteten Landes - 4,5 km, Wälder in den Gebirgssystemen der Tropen wachsen nicht mehr als 4 km.
Die Troposphäre ist eine Luftumgebung, in der nur die Bewegung von Organismen stattfindet, oft mit Hilfe eigens dafür angepasster Organe. Anscheinend gibt es kein echtes Aeroplankton, das ständig in der Luft lebt und sich fortpflanzt. Andernfalls wäre die Troposphäre ein möglichst mit Mikroorganismen gesättigtes "Gelee". Den gesamten Zyklus ihrer Entwicklung, einschließlich der Fortpflanzung, vollziehen Organismen nur in der Lithosphäre und Hydrosphäre sowie an der Grenze Luftumgebung mit diesen Fellen.
Die oberen Schichten der Atmosphäre und Stratosphäre, in die Mikroorganismen eingeschleust werden können, sowie die kältesten und heißesten Regionen der Erde, in denen Organismen nur im Ruhezustand existieren können, werden als Parabiosphäre bezeichnet (nach J. Hutchinson).
Die Biosphäre umfasst vollständig die Hydrosphäre - Seen, Flüsse, Meere und Ozeane. In den Meeren und Ozeanen ist die größte Konzentration des Lebens auf die euphotische Zone beschränkt, in die das Sonnenlicht eindringt. Normalerweise überschreitet seine Tiefe 200 m in den Meeren und kontinentalen Süßwasserbecken nicht. In dieser Zone, in der die Photosynthese möglich ist, konzentrieren sich alle photosynthetischen Organismen und werden primäre biologische Produkte hergestellt.
Die dysphotische Zone ist ab einer Tiefe von 200 m durch völlige Dunkelheit und das Fehlen photosynthetischer Pflanzen gekennzeichnet. Es ist ein aquatischer Lebensraum für sich aktiv bewegende Tiere. Gleichzeitig steigen durch ihn abgestorbene Pflanzen, Ausscheidungen und Tierleichen in einem kontinuierlichen Strom auf den Grund der Meere und Ozeane.
Es gibt noch keine klare Vorstellung von der unteren, lithosphärischen Grenze der Biosphäre. Die meisten der Biosphäre gewidmeten Arbeiten weisen darauf hin, dass die untere Grenze der Biosphäre auf den Kontinenten im Durchschnitt 2-3 km beträgt. Hier stoppt bei niedrigen Temperaturen und Drücken im Vergleich zu tieferen Schichten, aber unter Beteiligung von lebenden Organismen (Mikroorganismen) und Wasser, die Wanderung chemischer Elemente. Mikrobiologische Studien weisen darauf hin, dass Mikroorganismen auch in den das Öl umgebenden Formationswässern vorhanden sind, obwohl das Öl selbst steril ist. Unter den Ozeanen erstreckt sich die lithosphärische Grenze der Biosphäre auf 0,5-1,0 km und möglicherweise 3,0 km unter ihrem Boden. Über das tiefere Eindringen von Leben in die Lithosphäre gibt es trotz intensiver Bohrarbeiten keine verlässlichen Informationen.
Feste, flüssige und gasförmige Phasen der Materie interagieren in der Troposphäre und Lithosphäre, lebende Materie wirkt sich direkt auf alle natürlichen Prozesse aus. Die Hülle des Globus an der Grenze der Atmosphäre, Hydro, Lithosphäre, auf der sich die lebende Materie des Planeten konzentriert, wurde Biogeosphäre genannt.Das Konzept der Biogeosphäre ist inhaltlich dem Konzept der "Landschaftshülle" nahe. ...
3.2. Entwicklungsstadien der geografischen Hülle unter dem Einfluss von Biozönosen
Die geografische Hülle ist ein integrales Materialsystem, das durch die Wechselwirkung der gegenseitigen Durchdringung von Atmosphäre, Hydrosphäre, Lithosphäre und lebender Materie gebildet wird.
Es gibt mehrere Phasen im Leben der geografischen Hülle. Das früheste - präbiosphärische, dann biosphärische Entwicklungsstadium. Gegenwärtig sagen immer mehr Wissenschaftler, dass eine neue Phase im Leben der geografischen Hülle beginnt - die noosphärische. Die Entwicklung verlief auf dem Weg, die Komplexität der Struktur zu erhöhen, im Wechselwirkungsprozess wurden neue Komponenten und Komplexe gebildet. Jedes neue Stadium ist durch die Entstehung neuer Stoff- und Energiekreisläufe gekennzeichnet.
Das präbiosphärische (geologische) Entwicklungsstadium dauerte von 4,5 Milliarden Jahren bis 570 Millionen Jahre. Zu dieser Zeit fand die Bildung von Kontinenten und ozeanischen Trögen statt, die Atmosphäre und Hydrosphäre wurden gebildet. In der Präbiosphäre wechselwirkten Atmosphäre, Hydrosphäre und Lithosphäre. Lebende Materie existierte, hatte aber keine kontinuierliche Verteilung. Zu diesem Zeitpunkt wurde die Integrität der Hülle durch die Kreisläufe von Wasser und chemischen Elementen aufrechterhalten. Durch das Zusammenwirken der Primärkomponenten - Wasser, Luft, Felsen- Die Komponenten der geografischen Hülle wurden gebildet. Gebildet natürlicher Ochse und Luft, g mit. die Komponenten tragen die Ergebnisse des Zusammenwirkens der Schalen. Natürliche Luft- es sind nicht mehr nur Gase der Atmosphäre, es enthält den Ochsen der Hydrosphäre und feste Partikel der Lithosphäre. V Natürliches Wasser es gibt Salze und Gase, Sedimentgesteine haben sich gebildet. Im präbiosphärischen Stadium lag die obere Grenze der geografischen Hülle wahrscheinlich in einer Höhe von 80 km (in dieser Schicht gibt es nachtleuchtende Wolken aus gefrorenen Gasen und Eis; Außerdem verläuft die Homosphärengrenze auf dieser Höhe. Die untere Grenze verläuft entlang der Grenze der Sedimentschicht: Sedimentgesteine sind das Ergebnis des Aufpralls von Ochsen und Luft auf Gesteine, außerdem befinden sich hier die unterirdischen Wasserhorizonte.
Die Biosphäre ist die Sphäre des Lebens, die Hülle der Erde, die von lebenden Organismen bewohnt wird. Das Verbreitungsgebiet lebender Organismen bestimmt die Grenzen der Biosphäre. Der Begriff "Biosphäre" wurde von dem österreichischen Geologen Eduard Suess vorgeschlagen, der ihn als einen dünnen Film des Lebens auf der Erdoberfläche verstand. Die Biosphärenlehre 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 liegt in der 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 den Menschen repräsentiert. Es wird angenommen, dass der Ursprung des Lebens auf der Erde vor über 3 Milliarden Jahren in flachen Gewässern in einem warmen und feuchten Klima stattfand.
Das Leben auf der Erde im geologisch vorhersehbaren Zeitraum existiert seit jeher in Form von komplex organisierten Komplexen verschiedener Organismen (Biozönosen). Gleichzeitig sind lebende Organismen und ihr Lebensraum eng miteinander verbunden, interagieren miteinander und bilden integrale dynamische Systeme - Biogeozänosen . Ernährung, Atmung und Fortpflanzung von Organismen und die Prozesse, die mit der Entstehung, Ansammlung und dem Zerfall organischer Stoffe verbunden sind, sorgen für einen ständigen Stoff- und Energiekreislauf. Dieser Zyklus ist mit der Migration von Atomen chemischer Elemente von biogenen - ihren biogeochemischen Zyklen - verbunden. Im Laufe biogeochemischer Kreisläufe haben die Atome der meisten chemischen Elemente unzählige Male die lebende Materie durchquert. Somit dreht sich in 2000 Jahren der gesamte Sauerstoff in der Atmosphäre durch lebende Materie, Kohlendioxid in 200 (300) Jahren und das gesamte Wasser in der Biosphäre in 2 Millionen Jahren.
Die weite Verbreitung lebender Organismen auf der Erde wurde durch ihre Anpassungsfähigkeit an die unterschiedlichsten Umweltbedingungen, die auffallend weiten physikalischen Grenzen des Lebens der lebenden Materie und ihr hohes Reproduktionspotential begünstigt. Derzeit überwiegen in der Biosphäre Tiere gegenüber Pflanzen, und in Bezug auf die Masse der Materie sind Pflanzen um ein Vielfaches größer als die Masse der Tiere. Der überwiegende Teil der Biomasse konzentriert sich an Land: Er übersteigt die Biomasse des Ozeans um das 1000-fache. Lebende Organismen sind in der Biosphäre extrem ungleich verteilt. Ihre größte Konzentration wird an 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 steigen die meisten Organismen nicht über einige hundert Meter auf. In der Lithosphäre wurden Bakterien in einer Tiefe von mehr als 2000 m gefunden, der Boden ist besonders reich an Leben. An Land nimmt die Biomasse im Allgemeinen von den Polen bis zum Äquator zu, in gleicher Richtung nimmt die Zahl der Pflanzen- und Tierarten zu.
Die Ergebnisse der Aktivität lebender Organismen wirkten sich auf alle Schalen der Erde aus. Lebende Organismen bestimmen in hohem Maße die moderne Salzzusammensetzung der Ozeane, zerstören, verändern und schaffen Gesteine sowie einige Reliefformen (Koralleninseln). Fast der gesamte Sauerstoff in der Atmosphäre ist biogenen Ursprungs, dank Organismen ist die Aufnahme und der Verbrauch von Kohlendioxid ausgeglichen.
Pflanzen sind Organismen, die bei der Photosynthese aus anorganischen Stoffen organische Substanz erzeugen, die Tiere zur Ernährung verwenden. In Bezug auf die Artenzusammensetzung überwiegen derzeit in der Biosphäre Tiere (1,5 Millionen) Pflanzenarten (ca. 500.000). Die Biomasse von Pflanzen ist jedoch 1000-mal höher als die von Tieren.
Tiere machen nur einen kleinen Teil der Biosphäre unseres Planeten aus; ihre Masse überschreitet nicht 2% aller Lebewesen. Ihre Rolle in der Biosphäre und der geografischen Hülle der Erde ist jedoch äußerst groß: Tiere ernähren sich von Pflanzen und einander, Tiere nehmen am biologischen Stoffkreislauf und an der Energieumwandlung teil - dem Hauptprozess der Biosphäre. Die Rolle der Tiere bei der Bodenbildung, ihr vielseitiger Einfluss auf das Leben der Pflanzen und im menschlichen Leben ist groß.
Organismen spielen eine bedeutende Rolle bei der Bodenbildung.
Boden - die obere dünne Schicht der Erdkruste, die fruchtbar ist - die Fähigkeit, Pflanzen mit Nährstoffen und Feuchtigkeit zu versorgen, die sie benötigen. Es ist ein komplexer organomineralischer Komplex, der durch das Zusammenwirken bodenbildender Faktoren entsteht: Muttergestein, Relief, Klima, Wasser, Pflanzen und Tiere. Je nach Kombination dieser Faktoren bilden sich unterschiedliche Böden.
Die Bildung eines bestimmten Bodentyps hängt vom Eintrag organischer Substanz in den Boden (hauptsächlich Pflanzenreste) und Feuchtigkeit ab. Entsprechend der mechanischen Zusammensetzung (das Verhältnis von mineralischen Partikeln unterschiedlicher Größe) werden Böden in sandig, sandig-lehmig, lehmig und tonhaltig unterteilt. Die Verteilung der Böden auf der Erde hängt in erster Linie vom Klima ab. Auf den Ebenen gibt es einen Bodenwechsel von den Polen zum Äquator:
Der Eingriff des Menschen in die natürlichen Prozesse der Biosphäre hat verschiedene Konsequenzen. So schafft der Mensch neue Pflanzen- und Tierrassen, beschleunigt die Evolution der Arten in der Natur, bereichert natürliche Lebensgemeinschaften durch Akklimatisierung lebender Organismen und erhöht die Bodenfruchtbarkeit. Die natürlichen Ressourcen werden intensiv genutzt. Derzeit übersteigt der Verbrauch biologischer Ressourcen die Rate ihrer Erholung, was zur Zerstörung der natürlichen Vegetation und Fauna, zur Verschlechterung der Lebensbedingungen von lebenden Organismen, zur Bodenzerstörung usw. führt.
Gleichzeitig wirkt sich die menschliche Wirtschaftstätigkeit auch auf Tiere aus. Der Einfluss kann direkt und indirekt, positiv und negativ sein, eine Zunahme der Anzahl, eine Abnahme anderer und das vollständige Aussterben dritter Arten verursachen. Die negativen Auswirkungen sind so groß und nehmen zu, dass dringend Maßnahmen zum Schutz der Tiere erforderlich sind. Alle seltenen und vom Aussterben bedrohten Tier- und Pflanzenarten sind im 1976 erschienenen Internationalen Roten Buch aufgeführt.
In der modernen Welt Besondere Aufmerksamkeit Es wird auch gezahlt, um den Verschmutzungsgrad der Biosphäre gemäß den Dokumenten der UN-Konferenz für nachhaltige Entwicklung, die 1992 in Rio de Janeiro stattfand, zu reduzieren. Schutzgebiete werden je nach Zweck in Reservate, Reservate, Naturparks (Nationalparks), Naturdenkmäler.
Ein Naturschutzgebiet ist ein besonders geschütztes Naturgebiet, das von wirtschaftlichen Aktivitäten zum Schutz und zur Erforschung typischer oder einzigartiger Naturkomplexe vollständig ausgeschlossen ist.
Das Biosphärenreservat ist ein streng geschütztes bedeutendes Naturgebiet, das praktisch keine anthropogenen Einflüsse erfährt. Dies ist das Gebiet, in dem eine ständige Verfolgung (Überwachung) aller Veränderungen der biogenen Komponenten der Natur des Reservats durchgeführt wird.
Zakazniks sind Gebiete, in denen bestimmte Arten und Formen von Wirtschaftstätigkeiten verboten sind (Pflügen, Fällen, Heuernten, Jagen, Fischen, Tourismus usw.). Nicht alle Schutzgebiete stehen unter Schutz. natürlicher Komplex, sondern nur seine einzelnen Bestandteile (Tierarten, Pflanzen).
Nationalparks sind riesige Territorien, die den Schutz landschaftlicher Landschaften mit ihrer intensiven touristischen Nutzung verbinden.
Naturdenkmäler sind einzigartige, seltene und herausragende Objekte sowohl der lebenden als auch der unbelebten Natur, einschließlich solcher, die mit historischen Ereignissen oder Personen in Verbindung stehen.
Zu den Umweltmaßnahmen gehört auch die Entwicklung von Methoden zur Zucht seltener und gefährdeter Tier- und Pflanzenarten und deren Umsiedlung in Schutzgebiete, neue Lebensräume sowie in Zoos und Botanische Gärten.
Generell ist der Schutz von Flora und Fauna ein Komplex internationaler, staatlicher, regionaler administrativer, wirtschaftlicher und sozialer Maßnahmen, die darauf abzielen, die Populations- und Artenzusammensetzung zu erhalten und die Zahl der Pflanzen- und Tierarten auf einem ihre Existenz sichernden Niveau zu halten.
Der Schutz und die rationelle Nutzung von Flora und Fauna in der Russischen Föderation wird durch die Verfassung der Russischen Föderation bestimmt, Bundesgesetze, Verordnungen und andere Rechtsakte, die Umweltdoktrin der Russischen Föderation.
Geografische Hüllkomponenten und ihre Interaktion.
Atmosphäre, Lithosphäre, Hydrosphäre und Biosphäre – die vier Schalen der Erde stehen in einem komplexen Zusammenspiel und durchdringen sich gegenseitig. Zusammen bilden sie geografischer Umschlag.
Leben entwickelt sich in der geografischen Hülle, die Aktivität von Wasser, Eis, Wind manifestiert sich, Böden und Sedimentgesteine werden gebildet.
Die geografische Hülle ist ein Gebiet komplexer gegenseitiger Durchdringung, Interaktion kosmischer und irdischer Kräfte. Es entwickelt sich weiter und wird durch das Zusammenspiel von belebter und unbelebter Natur immer komplexer.
Die obere Grenze der geografischen Hülle entspricht der Tropopause, der Übergangsschicht zwischen Troposphäre und Stratosphäre. Über dem Äquator befindet sich diese Schicht in einer Höhe von 16-18 km und an den Polen - 8-10 km. In diesen Höhen klingen die Prozesse, die durch die Interaktion der Geosphären erzeugt werden, ab und stoppen. In der Stratosphäre gibt es praktisch keinen Wasserdampf, keine vertikale Luftbewegung, Temperaturänderungen sind nicht mit dem Einfluss der Erdoberfläche verbunden. Auch hier ist das Leben unmöglich.
Die untere Grenze an Land verläuft in einer Tiefe von 3-5 km, dh dort, wo sich die Zusammensetzung und die Eigenschaften von Gesteinen ändern, gibt es kein flüssiges Wasser und keine lebenden Organismen.
Die geographische Hülle der Erde ist ein integrales Materialsystem, das sich qualitativ von anderen Geosphären der Erde unterscheidet. Seine Integrität wird durch das ständige Wechselspiel von festem, flüssigem und gasförmigem sowie durch die Entstehung von Leben - und Lebewesen bestimmt. Alle Bestandteile der geografischen Hülle interagieren mit der auf die Erde kommenden Sonnenenergie und der Energie der inneren Kräfte der Erde.
Die Wechselwirkung zwischen den Geosphären der Erde innerhalb der geografischen Hülle erfolgt durch den Stoffkreislauf (Wasser, Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Kohlendioxid etc.).
Alle Komponenten der geografischen Hülle stehen in komplexen Beziehungen. Die Veränderung einer Komponente bewirkt unweigerlich eine Veränderung der anderen.
Der Rhythmus der Phänomene in der geografischen Hülle. Die geografische Hülle der Erde verändert sich ständig, die Zusammenhänge zwischen ihren einzelnen Komponenten werden komplexer. Diese Veränderungen finden in Zeit und Raum statt. In der Natur gibt es Rhythmen unterschiedlicher Dauer. Für Lebewesen sind kurze Tages- und Jahresrhythmen besonders wichtig. Ihre Ruhe- und Aktivitätsphasen stimmen mit diesen Rhythmen überein. Tagesrhythmus(Wechsel von Tag und Nacht) ist auf die Rotation der Erde um ihre Achse zurückzuführen; Jahresrhythmus(Jahreszeitenwechsel) - die Umdrehung der Erde um die Sonne. Der Jahresrhythmus manifestiert sich in Ruhe- und Vegetationsperioden bei Pflanzen, in Häutung und Wanderung von Tieren, in einigen Fällen in Winterschlaf, Fortpflanzung. Der Jahresrhythmus in der geografischen Hülle hängt von der Breite der Orte ab: in den äquatorialen Breiten ist er weniger ausgeprägt als in den gemäßigten oder polaren.
Tagesrhythmen treten vor dem Hintergrund von Jahresrhythmen, Jahresrhythmen - vor dem Hintergrund mehrjähriger Rhythmen auf. Es gibt auch weltlich, mehrjährige Rhythmen, wie der Klimawandel (Kühlen - Erwärmen, Trocknen - Befeuchten).
Veränderungen der geografischen Hülle treten auch als Folge der Bewegung der Kontinente, des Vor- und Rückzugs der Meere im Zuge geologischer Prozesse auf: bei Erosion und Akkumulation, Meeresarbeit, Vulkanismus. Im Allgemeinen entwickelt sich die geografische Hülle progressiv: von einfach zu komplex, von niedriger zu höher.
Zonierung und Sektoralität des geografischen Raums.
Das wichtigste strukturelle Merkmal der geografischen Hülle ist ihre Zonierung. Bebauungsgesetz wurde von dem großen russischen Naturwissenschaftler VVDokuchaev formuliert, der schrieb, dass die Lage unseres Planeten relativ zur Sonne, seine Rotation und Sphärizität das Klima, die Vegetation und die Tiere beeinflussen, die in Richtung von Norden nach Süden über die Erdoberfläche verteilt sind in einer streng definierten Reihenfolge ...
Zoning wird auf weiten Ebenen besser ausgedrückt. Allerdings fallen die Grenzen geographischer Gebiete selten mit Parallelen zusammen. Tatsache ist, dass die Verteilung der Zonen von vielen anderen natürlichen Faktoren beeinflusst wird (zum Beispiel Relief). Innerhalb der Zone kann es erhebliche Unterschiede geben. Dies liegt daran, dass zonale Prozesse den azonalen überlagert werden, verursacht durch interne Faktoren, die nicht den Gesetzen der Zonierung unterliegen (Entlastung, Verteilung von Land und Wasser).
Die größten zonalen Unterteilungen der geografischen Hülle sind geografische Zonen, sie werden nach der Strahlungsbilanz (ein- und ausgehende Sonnenstrahlung) und der Art der allgemeinen Zirkulation der Atmosphäre unterschieden. Auf der Erde gibt es folgende geografische Zonen: äquatorial, subäquatorial (nördlich und südlich), tropisch (nördlich und südlich), subtropisch (nördlich und südlich), gemäßigt (nördlich und südlich), subpolar (subarktisch und subantarktisch), polar (arktisch und antarktisch) ) ...
Geographische Gürtel haben keine regelmäßige Ringform, sie dehnen sich aus, verengen sich, biegen sich unter dem Einfluss von Kontinenten und Ozeanen, Meeresströmungen, Gebirgssysteme.
Auf Kontinenten und Ozeanen sind die geografischen Zonen qualitativ unterschiedlich. Auf den Ozeanen sind sie in Tiefen von bis zu 150 m gut ausgeprägt, schwach - bis zu einer Tiefe von 2000 m.
Beeinflusst von den Ozeanen auf den Kontinenten im Inneren geografische Zonen gebildet Längssektoren(in gemäßigten, subtropischen und tropischen Gebieten), ozeanisch und kontinental.
Auf den Ebenen innerhalb der geografischen Zonen unterscheiden sie sich Naturgebiete(Abb. 45). Im kontinentalen Sektor der gemäßigten Zone innerhalb der osteuropäischen Tiefebene sind dies Zonen von Wäldern, Waldsteppen, Steppen, Halbwüsten und Wüsten. Naturzonen werden als Unterteilungen der Erdoberfläche bezeichnet, die durch ähnliche Boden-, Vegetations- und Klimabedingungen gekennzeichnet sind. Der Hauptfaktor bei der Bildung von Boden und Vegetationsbedeckung ist das Verhältnis von Temperatur und Feuchtigkeit.
Reis. 45. Die wichtigsten Biozonen der Erde
Vertikale Taille. Vertikal ändern sich natürliche Komponenten mit einer anderen Geschwindigkeit als horizontal. Beim Aufstieg in die Berge ändern sich die Niederschlagsmenge und das Lichtregime. Dieselben Phänomene kommen auf der Ebene unterschiedlich zum Ausdruck. Die unterschiedliche Exposition der Hänge ist der Grund für die ungleiche Verteilung von Temperatur, Feuchtigkeit, Boden und Vegetationsbedeckung. Die Gründe für die Breitenzonierung und die vertikale Zonierung sind unterschiedlich: Die Zonierung hängt vom Einfallswinkel ab Sonnenstrahlen und das Verhältnis von Wärme und Feuchtigkeit; vertikale Zonierung - von einem Temperaturabfall mit Höhe und Feuchtigkeitsgrad.
Fast jedes gebirgige Land der Erde hat seine eigenen Merkmale der vertikalen Zonierung. In vielen Bergländern fällt der Gürtel der Gebirgstundra aus und wird durch einen Gürtel von Bergwiesen ersetzt.
Reis. 46. Vegetationswechsel je nach Breitengrad und Höhe des Geländes
Die Höhenzonierung beginnt in der Zone am Fuße des Berges (Abb. 46). Der wichtigste Faktor bei der Verteilung der Bandhöhe ist der Feuchtigkeitsgrad.
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§ 40 Stoff- und Energiekreislauf in der BiosphäreAbschnitt 42. Naturzonen Russlands
Die Arbeit der lebenden Materie in der Biosphäre ist sehr vielfältig. Nach Vernadsky kann sich die Arbeit der lebenden 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 Stoffaustausch zwischen Organismen und der Umwelt beim Aufbau des Organismus von Organismen und der Verdauung von Nahrung. Die biogene Wanderung von Atomen zweiter Art besteht in der Bewegung von Materie durch Organismen im Laufe ihres Lebens (beim Bau von Höhlen, Nestern, wenn Organismen im Boden vergraben sind), sowie in der Bewegung der lebenden Materie selbst B. die Passage von anorganischen Substanzen durch den Magentrakt von Bodenfressern, Müßigfressern, Filtrierern.
Um die Arbeit der lebenden Materie in der Biosphäre zu verstehen, sind drei Hauptbestimmungen sehr wichtig, die V.I.Vernadsky als biogeochemische Prinzipien bezeichnet hat:
- Die biogene Migration von Atomen chemischer Elemente in der Biosphäre tendiert immer zu ihrer maximalen Manifestation.
- Die Evolution der Arten im Laufe der geologischen Zeit, die zu biosphärenstabilen Lebensformen führt, geht in eine Richtung, die die biogene Wanderung von Atomen verstärkt.
- Lebende Materie steht in ständigem chemischen Austausch mit der sie umgebenden kosmischen Umgebung und wird auf unserem Planeten durch die Strahlungsenergie der Sonne erzeugt und aufrechterhalten.
Funktionen der lebenden Materie:
1. Energiefunktion
Absorption Solarenergie bei der Photosynthese und chemische Energie beim Abbau energiegesättigter Stoffe, der Energieübertragung durch Nahrungsketten.
Infolgedessen sind die biosphären-planetaren Phänomene mit kosmischer Strahlung, hauptsächlich mit Sonnenstrahlung, verbunden. Aufgrund der angesammelten Sonnenenergie treten alle Lebensphänomene auf der Erde auf. Kein Wunder, dass Vernadsky grüne Chlorophyllorganismen als den Hauptmechanismus der Biosphäre bezeichnete.
Die aufgenommene Energie wird innerhalb des Ökosystems zwischen lebenden Organismen in Form von Nahrung verteilt. Ein Teil der Energie wird in Form von Wärme abgegeben, reichert sich teilweise in toter organischer Substanz an und wird fossil. So entstanden Lagerstätten von Torf, Kohle, Öl und anderen brennbaren Mineralien.
Sauerstoff wird aus den Gesteinen der Lithosphäre im Zuge der darin ablaufenden geochemischen Prozesse freigesetzt. Es enthält 2,8 · 1014 Tonnen Der Sauerstoffgehalt in der Luft ist seit 200 Millionen Jahren durch die pflanzliche Photosynthese konstant geblieben. Das Auftreten von Sauerstoff hat viele Eigenschaften der Erde verändert. Die Ozonschicht begann, ultraviolette Strahlen einzufangen, die für lebende Organismen schädlich sind. Die Verwitterungsprozesse von Gesteinen haben sich verstärkt, 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 Quarzite der KMA sowie die Eisenerzlagerstätten Sibiriens. Dies sind eisenhaltige Formen von Eisen, die mit einer geringen Menge Sauerstoff gebildet werden. In den folgenden geologischen Epochen gab es auf der Erde keine derartigen Ansammlungen von Eisenerzen. Sauerstoff tauchte in der Atmosphäre auf und es begannen sich Eisenoxidformen zu bilden, die mobiler sind und keine großen Ablagerungen bilden können9.
Der Stickstoff der Atmosphäre 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 - Denitrifikanten - in die Atmosphäre zurückgeführt. Ohne sie wäre der größte Teil des atmosphärischen Stickstoffs im Ozean und in Sedimentgesteinen gebunden.
Kohlenstoff. Während der Existenz der photosynthetischen Organismen auf der Erde ging ihre Atmosphäre in die Erdkruste über große Menge Kohlenstoff. In der modernen Atmosphäre enthält es 7 · 1011 Tonnen Der Kohlenstoffhaushalt ist mit den Aktivitäten des Körpers verbunden, der Aufnahme und Abgabe von Kohlendioxid. Dieses Gleichgewicht wird jedoch stellenweise durch die wirtschaftliche Aktivität des Organismus und die Freisetzung großer Mengen Kohlenstoff in die Umwelt gestört.
Somit ist die moderne Atmosphäre ein Produkt der lebenswichtigen Aktivität von Organismen, einschließlich des Menschen, die ihre Zusammensetzung bestimmen, regulieren und verändern.
2. Zerstörungsfunktion
Diese Funktion besteht in der Zersetzung, Mineralisierung abgestorbener organischer Stoffe, chemischer Zersetzung von Gesteinen, der Beteiligung der gebildeten Mineralien am biotischen Kreislauf, d.h. bewirkt die Umwandlung von lebender Materie in träge. Dadurch entstehen auch biogene und bioinerte Stoffe der Biosphäre.
Besonders hervorzuheben ist die chemische Zersetzung von Gesteinen. „Wir haben auf der Erde keinen stärkeren Materiespalter als lebende Materie“, schrieb Wernadskij.
Die Pioniere des Lebens auf Gesteinen - Bakterien, Blaualgen, Pilze und Flechten - üben mit Lösungen eines ganzen Säurekomplexes - Kohlen-, Salpeter-, Schwefel- und verschiedenen organischen Säuren - eine starke chemische Wirkung auf Gesteine aus. Durch den Abbau bestimmter Mineralien mit ihrer Hilfe extrahieren Organismen selektiv die wichtigsten Nährstoffe- Calcium, Kalium, Natrium, Phosphor, Silizium, Spurenelemente.
3. Konzentrationsfunktion
Dies ist die Bezeichnung für die selektive Anreicherung bestimmter Arten von Stoffen im Laufe des Lebens zum Aufbau des Körpers des Organismus oder aus diesem im Zuge des Stoffwechsels entfernt. Als Ergebnis der Konzentrationsfunktion extrahieren und akkumulieren lebende Organismen biogene Elemente der Umwelt. Die Zusammensetzung der lebenden Materie wird von Atomen der leichten 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 die ihm laut Ergebnis entgegengesetzte Substanz freigesetzt - die streuende. Es manifestiert sich durch die trophischen und Transportaktivitäten von Organismen. Zum Beispiel die Zerstreuung von Materie bei der Ausscheidung von Organismen, das Absterben von Organismen, wenn Verschiedene Arten Bewegungen im Raum, Wechsel der Hüllen. Das Eisen des Hämoglobins des Blutes wird beispielsweise durch blutsaugende Insekten verstreut.
4. Umgebungsbildende 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 das gemeinsame Ergebnis der oben diskutierten Funktionen der lebenden Materie: Die Energiefunktion versorgt alle Glieder des biologischen Kreislaufs mit Energie; Zerstörung und Konzentration tragen zur Extraktion aus der natürlichen Umwelt und zur Ansammlung verstreuter, aber lebenswichtiger Elemente für lebende Organismen bei. Es ist sehr wichtig zu beachten, dass als Folge der umweltbildenden Funktion die folgenden Hauptereignisse in der geografischen Hülle auftraten: die Gaszusammensetzung der Primäratmosphäre wurde verändert, die chemische Zusammensetzung des Wassers des Primärozeans änderte sich, a In der Lithosphäre bildete sich eine Schicht aus Sedimentgestein, und auf der Landoberfläche entstand eine fruchtbare Bodendecke. „Ein Organismus beschäftigt sich mit einer Umgebung, an die er nicht nur angepasst ist, sondern die ihr angepasst ist“, – so charakterisierte Wernadskij die umweltbildende Funktion der lebenden Materie.
Die betrachteten vier Funktionen der lebenden Materie sind die wichtigsten, bestimmenden Funktionen. Einige weitere Funktionen der lebenden Materie können unterschieden werden, zum Beispiel10:
Die Gasfunktion bestimmt die Wanderung von Gasen und deren Umwandlung, liefert die Gaszusammensetzung der 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 erkennen, dass die Gasfunktion eine Kombination aus zwei grundlegenden Funktionen ist - destruktiv und umweltbildend ;
Die Redoxfunktion besteht in der chemischen Umwandlung hauptsächlich solcher Stoffe, die Atome mit variabler Oxidationsstufe enthalten (Verbindungen von Eisen, Mangan, Stickstoff usw.). Gleichzeitig herrschen an der Erdoberfläche biogene Oxidations- und Reduktionsprozesse. Normalerweise manifestiert sich die oxidative Funktion lebender Materie in der Biosphäre in der Umwandlung von relativ sauerstoffarmen Verbindungen im Boden, der Verwitterung von Kruste und Hydrosphäre durch Bakterien und einige Pilze in sauerstoffreiche Verbindungen. Die Reduktionsfunktion erfolgt bei der Bildung von Sulfaten direkt oder durch biogenen Schwefelwasserstoff, der von verschiedenen Bakterien produziert wird. Und hier sehen wir, dass diese Funktion eine der Manifestationen der umweltbildenden Funktion der lebenden Materie ist;
Die Transportfunktion ist der Transport von Materie entgegen der Schwerkraft und in horizontaler Richtung. Seit Newton ist bekannt, dass die Bewegung von Materieströmen auf unserem Planeten durch die Schwerkraft bestimmt wird. Die unbelebte Materie selbst bewegt sich entlang einer schiefen Ebene ausschließlich von oben nach unten. Nur in dieser Richtung bewegen sich Flüsse, Gletscher, Lawinen und Schutt.
Der Begriff Biosphäre wurde 1875 vom österreichischen Geologen E. Süß vorgeschlagen. Und 1926 g. W. I. Wernadski schuf die Lehre von der Biosphäre als der aktiven Hülle der Erde, in der sich die aggregierte Aktivität lebender Organismen (einschließlich des Menschen) als geochemischer Faktor von planetarer Größe und Bedeutung manifestiert. Und nun, nach Wernadskij, die Biosphäre heißt der Bereich des aktiven Lebens, die von lebenden Organismen bewohnte Hülle der Erde, die die untere Atmosphäre, die Hydrosphäre und den oberen Teil der Lithosphäre bedeckt.
Die Frage nach den vertikalen Grenzen der Biosphäre wird mehrdeutig gelöst. Nur die untere Schicht der Atmosphäre ist am stärksten mit lebenden Organismen gesättigt - weniger als 100 Meter über dem Boden, aber der Kondor kann eine Höhe von 7 km erreichen und Luftströmungen tragen Mikroorganismen, Bakterien, Pilzsporen bis zu 10km. Und unter Berücksichtigung der grundsätzlichen Möglichkeit der Existenz von Lebewesen, die obere Grenze der Biosphäre durchgeführt in einer Höhe von 20-25 km (Ozonschicht) bis 30 km; Unterseite von mehreren hundert Metern (Hypergenesezone) bis zu mehreren Kilometern (wo noch anaerobe Bakterien vorkommen) und im Weltmeer - bis zu den tiefsten Depressionen. Dieses Verständnis des Begriffs Biosphäre kommt dem Konzept nahe geografischer Umschlag... Bei einer engeren Auslegung dieses Begriffs ist die Biosphäre die Gesamtheit aller lebenden Organismen, die die geographische Hülle bewohnen, also die organische Welt oder lebende Materie.
Lebende Organismen und ihr Lebensraum sind organisch verbunden und interagieren miteinander und bilden dynamische Systeme auf globaler, regionaler und lokaler Ebene. Die Artenzusammensetzung von Pflanzen, die in einem bestimmten Gebiet wachsen, wird als . bezeichnet Flora; Vegetation sind Pflanzengemeinschaften (Phytozönosen) eines bestimmten Territoriums oder der Erde als Ganzes. Ähnlich wird die Artenzusammensetzung von Tieren genannt Fauna, und alle Tiere, die in jedem Territorium leben - der Tierwelt.
Die Biosphäre als besondere Hülle der Erde ist im Laufe der Evolution entstanden. In Milliarden von Jahren der Erdgeschichte nahm die Vielfalt der lebenden Organismen zu, ihre Organisation wurde komplizierter, ihre Gesamtmasse und ihr Einfluss auf alle Schalen nahmen zu. Pflanzen veränderten die Zusammensetzung der Atmosphäre: Sie reicherten sie mit Sauerstoff an und reduzierten den Kohlendioxidgehalt. Auch die chemische Zusammensetzung des Ozeanwassers wird zu einem großen Teil durch die Filtration von Wasser durch lebende Organismen gebildet. Lebende Organismen hatten einen großen Einfluss auf die Lithosphäre. Sie nehmen aktiv an Verwitterungsprozessen, an der Bildung von organogenen Gesteinen (Kalkstein, Kohle, Torf, nach einer der Theorien, Öl usw.) sowie an einigen Reliefformen wie Koralleninseln ( Atolle), Termitenhügel. Die Rolle lebender Organismen spielt eine große Rolle bei der Schaffung einer besonderen natürlichen Formation - des Bodens.
Lebensentwicklung ging ungleichmäßig. Einige Arten (zB Blaualgen) haben vom Archäischen bis heute überlebt; andere führten zu komplexe Formen lebendig, bis zu einer Person; viele starben aus und konnten sich nicht an sich ändernde Umweltbedingungen anpassen. In der Geschichte der Biosphäre gab es etwa 500 Millionen Arten, derzeit gibt es nur etwa 2 Millionen Arten. Das Reproduktionspotential lebender Organismen und ihre Anpassungsfähigkeit an Umweltbedingungen sind überraschend hoch. In isländischen Geysiren wurden bei 93°C Mikroorganismen gefunden. Einige Bakteriensporen bleiben bei -253°C lebensfähig. Um die gesamte Oberfläche des Planeten zu erfassen, würden Cholera-Bakterien unter günstigen Bedingungen 1,2 Tage brauchen, eine Mücke - 203 Tage und eine Ratte - 8 Jahre; die Nachkommen eines Löwenzahns in 10-12 Jahren würden das gesamte Land bedecken.
Maximale Dichte lebender Materie(über 90 % der Gesamtbiomasse) wird auf der Landoberfläche erfasst, hauptsächlich in tropischen Wäldern (bis 500 t / ha); Minimum - im Hochland, in Wüsten und Polarregionen; Innerhalb der Hydrosphäre konzentriert sich die Biomasse in der Oberflächenschicht (Plankton) der flachen Meerwasserzone. Die Zahl der Tierarten (1,5 Millionen) ist viel größer als die der Pflanzen (etwa 500.000), aber in Bezug auf die Masse der Materie sind Pflanzen tausendmal größer als die Masse der Tiere. An Land ist die Biomasse der Pflanzen viel größer als die der Tiere, im Ozean hingegen überwiegen die Tiere an Gewicht.
Nach den Lebensbedingungen in der organischen Welt des Ozeans, Plankton- Pflanzen (Phytoplankton - 70 % der Biomasse) und Tiere (Zooplankton), die passiv im Wasser schwimmen und keinen Bewegungsapparat haben; nekton- aktiv schwimmende Tiere (Fische, schwimmende Weichtiere, Wale usw.) und Benthos- Pflanzen und Tiere, die unten leben. Die allgemeinen Gesetzmäßigkeiten der geografischen Verteilung lebender Materie im Weltozean sind wie folgt: In den Tropen ist die Biomasse gering (weniger als 0,01 kg / t 2), da in warmes Wasser enthält zu wenig Sauerstoff, aber hoch Artenvielfalt... Erhöhte Bioproduktivität und Biomasse (bis zu 0,5 kg / m 2) sind charakteristisch für Aufstiegsgebiete von kaltem Tiefenwasser (Auftriebszonen) vor den Westküsten der Kontinente; Divergenzbereiche von Oberflächenströmungen (Divergenzzonen) in östliche Teile Atlantik, Indischer und Pazifischer Ozean in gemäßigten und subtropischen Breiten. In kalten Gewässern im Norden des Pazifischen Ozeans, an der Kreuzung von Atlantik und Arktis, erreicht die Biomasse 2 kg / m2, aber die Artenvielfalt ist gering.
Verteilung von Biomasse an Land, im Allgemeinen zurück auf ozeanisch und die wichtigsten bestimmenden Faktoren sind hier die Menge der einfallenden Sonnenenergie und das Verhältnis von Wärme und Feuchtigkeit. Quantitativ wird dieses Verhältnis durch verschiedene Koeffizienten ausgedrückt, zum Beispiel: Strahlungstrockenheitsindex(das Verhältnis der Strahlungsbilanz zur Wärmemenge, die zur Verdunstung der Jahresniederschlagsmenge benötigt wird). Die maximale Biomasse- und Artenvielfalt tritt in feuchten äquatorialen Wäldern auf, während sich die Biomasse- und Artenvielfalt in Richtung der Pole verringert. Auf diesem Weg werden jedoch zwei weitere Spitzen einer Zunahme der Biomasse beobachtet (immergrüne subtropische Wälder sowie Misch- und Laubwälder der gemäßigten Zone), die auf Gebiete beschränkt sind, in denen Wärme und Feuchtigkeit ausgeglichen sind, dh der Trockenheitsindex liegt nahe bei eins .
Die Biomasse der Erde beträgt 1,8 x 10 12 Tonnen Trockenmasse und ist im Vergleich zur Erdmasse (ca. 6 x 10 27 Tonnen) unermesslich klein. aber die rolle der lebenden materie riesig. Seine Hauptfunktionen sind die Nutzung der Sonnenenergie durch photosynthetische Organismen und der biologische Stoff- und Energiekreislauf, der die Dynamik aller Lebensprozesse sicherstellt. Die Essenz des Kreislaufs reduziert sich auf zwei gegensätzliche Prozesse: die Entstehung organischer Materie und ihre weitere Umwandlung in einfache Mineralstoffe. Diese Prozesse bestehen aus drei Hauptschritten: der Erzeugung organischer Substanz der Primärproduktion durch Photosynthese mit Sonnenenergie (in diesem Fall wird Sauerstoff freigesetzt), der Umwandlung von primären (pflanzlichen) Produkten in sekundäre (tierische) Produkte und die Zerstörung von primären und sekundären biologischen Produkten. Nach der Methode der Teilnahme am biologischen Kreislauf werden Organismen in 3 unterteilt große Gruppen: 1) Hersteller- Herstellung von organischem Material aus anorganischen, hauptsächlich Pflanzen; 2) Verbraucher- Fütterung mit organischem Material - alle Tiere, Pilze, ein Teil der Schwärme; 3) Reduzierstücke- Mikroorganismen und Pilze, die die Abfallprodukte von Organismen und toten Organismen in einfache anorganische Verbindungen umwandeln, die von höheren Pflanzen aus dem Boden aufgenommen werden. Die Reihe von Pflanzen-, Tier-, Mikroorganismen- und Pilzarten, die durch die Beziehung "Lebensmittel - Verbraucher" miteinander verbunden sind, bilden Nahrungsketten oder Nahrungsketten. Entlang dieser Ketten werden Stoffe und Energie übertragen, und in einigen Fällen schädliche und gefährliche chemische Verbindungen, deren Konzentration mit jeder nächsten Stufe ansteigt. Manchmal führt dies zu Umweltproblemen und manchmal zum Tod von Menschen, die Organismen konsumieren, die Giftstoffe für die Nahrung angesammelt haben.
Menschlicher Einfluss auf die Biosphäre erhöht und beeinflusst alle seine Komponenten erheblich. Der Mensch hat Zehntausende neuer Pflanzen- und Tierrassen geschaffen, beschleunigt die Evolution der Arten in der Natur, bereichert natürliche Lebensgemeinschaften durch die Akklimatisierung lebender Organismen und erhöht die Bodenfruchtbarkeit. In den 30-40er Jahren des 20. Jahrhunderts stellte V. I. Vernadsky das Konzept der Noosphäre als einen neuen Zustand der Biosphäre vor, in dem der wichtigste Faktor für seine Entwicklung die rationale menschliche Aktivität ist. Die Folgen dieser Aktivität sind jedoch mehrdeutig und führen oft zu einer intensiven Zerstörung der natürlichen Vegetation, der Tiere, einer Verschlechterung der Lebensbedingungen für lebende Organismen, einer Zerstörung des Bodens durch Erosion usw.
Mehr als 320 Säugetierarten, etwa 500 Vogelarten und etwa 200 Fischarten, mehr als 680 Arten gefährdeter Gefäßpflanzen sind im Roten Buch aufgeführt. Viele Arten wurden vollständig ausgerottet. Dies sind zum Beispiel eine Wandertaube, eine Seekuh, ein Dodovogel. Ungefähr 4,5 Millionen km 2 oder 3% des Territoriums des Planeten sind jetzt vom sogenannten anthropogenen Ödland eingenommen – Land, das anfällig für Erosion, Versalzung, Staunässe und andere negative Prozesse ist, die durch menschliche Aktivitäten hervorgerufen werden. All dies verschlechtert letztendlich die Lebensbedingungen der Person selbst, macht sie manchmal einfach ungeeignet. Daher ist der Schutz der Biosphäre, die rationelle Nutzung ihres Reichtums einer der kritische Fragen Modernität.
