Введення
Біосфера відіграє ключову роль в існуванні життя на Землі.Завдяки взаємодії біотичної та абіотичної частини, утворюєтьсяунікальна середу - екосистема, в якій відбувається круговорот речовини,забезпечує підтримання балансу біоценозів.
Людина є безпосередньо пов'язаним з біосферою. Він неможе покинути цю оболонку, потребуючи постійному надходженні енергії відпродукції, виробленої продуцентами екосистем, захист від космічноговипромінювання і придатному для життя мікрокліматі. Тому життєво важливим завданнямсучасного людства є збереження середовища їх проживання в змозірівноваги (перехід від техносфери до ноосфери - розумно керованій сфері).Цілісне уявлення про механізм роботи складають біосферу компонентівдає розуміння важливості збереження кожного компонента, що особливо актуальноЗараз, коли нераціональне використання ресурсів біосфери порушує баланс,приводячи до необоротних процесів руйнування тонкої В«оболонки життяВ».
Мета курсової роботи - показати і обгрунтувати твердження про те,що біосфера є глобальною екосистемою, що дасть розуміння того, щобіосфера, як всяка система існує за рахунок взаємокорисні взаємодіїїї складових, і необачне видалення або зміну будь-якого компонентатягне за собою зміну інших, що може мати негативні наслідки длябіосфери, в тому числі і для людства.
Для досягнення поставленої мети необхідно виконати ряд завдань,полягають в поетапному описі біосфери з точки погляду на неї, як наекосистему:
-Показати значимість теми: вузький діапазон умов існуванняорганізмів, їх поширення в межах біосфери.
-Історія вивчення біосфери, поява нових поглядів на їїсутність.
-Розповісти про біосферу як систему взаємодії живого інеживого.
-Описати біосферу як систему взаємодії організмів: потокиенергії, трофічні зв'язки у біосфері.
-Зробити висновок, виходячи з проведеного дослідження властивостейбіосфери.
1. Біосфера
Біосфера всучасному розумінні - це оболонка Землі, що містить живе речовина і тучастина абіотичного середовища, в безупинному обміні з яким знаходиться Біовещества[2]. Під живою речовиною тут мається на увазі сукупність всіх організмів,населяють Землю. Біосфера поширюється на нижню частину атмосфери,гідросферу і тонку верхню смугу літосфери і поверхню грунту. Однак,поділ це трохи умовно, так як окремі В«острівці життяВ», обумовленітехногенезом, можуть зустрічатися за межами шару життя [2], наприклад,космічні кораблі, бурові свердловини.
1.1 Структурнірівні біосфери
У біосфері виділяютьнаступні структурні рівні (рис. 1):
Рис. 1.Структурні рівні біосфери
- Аеробіосфера. Розташована в межах атмосфери (газової оболонки планети).Речовина в атмосфері розподілено нерівномірно, що обумовлюється зменшеннямщільності повітря з віддаленням від поверхні. Зазвичай атмосферу ділять на тривеликих сукупності шарів: тропосферу (від поверхні до висоти 8-10 км),стратосферу (8-10 км до озонового шару) і іоносферу (вище озонового шару).У більш детальному розгляді, підрозділяється на тропобіосферу (Відповідає тропосфері - 8-10 км.), В якій зосереджені майже всіаеробіонти (організми, які постійно мешкають в шарі повітря, нужденні увологості і зважених частинках - аерозолях; в основному - бактерії), і альтобіосферу (від 8-10 км. До озонового шару, після якого жорсткеультрафіолетове випромінювання не допускає існування життєвих форм.
-В даний час іноді також виділяють парабіосферу (вищеозонового шару, куди деякі організми можуть випадково потрапляти, але не можутьнормально існувати), апобіосферу (шар вище 60-80 км., кудиживі організми ніколи не піднімаються, але Біовещества може заноситися в дуженезначних кількостях) і артебіосферу [5] (космічнепростір, в якому біологічні істоти існують на створенихлюдиною обмежених просторах, тобто космічних супутниках, космічнихстанціях і т.п.).
- Гідробіосфера. Водна оболонка планети, представлена ​​океанами, морями, і наземнимиводами (гідросфера). Тягнеться від поверхні водойм до глибини 11 км.(Маріанська западина). Підрозділяється на маріанобіосферу (абоокеанобіосферу), і аквабіосферу , яка в свою чергу деякимивченими [5] ділиться на лімноаквабіосферу (біосфера озер; зокрема галолімнобіосферу - Біосферу солоних озер) і реаквабіосферу (річки).
- Геобіосфера. Сама населена організмами оболонка [3], поширювана відповерхні грунту на кордоні з атмосферою і гідросферою до глибини декількохкілометрів (верхня частина літосфери). Геобіосфера підрозділяється на поверхневучастина - террабіосферу , і підземну частину - літобіосферу (див. рис. 2).Остання не має остаточно встановлених нижніх меж і теоретичноможе поширюватися до 20-25 км., на якій внаслідок температурблизько 450 про С при будь-якому тиску вода перетворюється на пару, роблячиіснування будь-яких організмів неможливим [5]. Сьогодні глибини розповсюдженнямікроорганізмів, підтверджені дослідно, становлять близько 2 км [2].
Рис. 2.Співвідношення шарів біосфери з висотами їх розповсюдження
1.2 Абіотичнікомпоненти біосфери
До абіотичних(Неживим, відсталим ) компонентами належить речовина, в створенні якого небрало участь жива речовина [9]: земна кора (крім самого верхнього шару -грунту, а також продуктів фоссілізаціі, тобто поховання органічної речовини),мінерали і речовини, що надходять в біосферу за її меж (космосу, глибинпланети). Досить складно виділити абсолютно В«чистеВ» відсталу речовину, такяк вплив живих організмів в біосфері відчувають усі неживі речовини.Тому, відсталу речовину, що утворилося і переробляє живими організмами,називається біокосні [4] (наприклад: грунт, мул).
Биогенное речовина - це речовина, що створюється і переробляє живимречовиною. Протягом органічної еволюції живі організми тисячократнопропустили через свої органи, тканини, клітини, кров всю атмосферу, весь обсягсвітового океану, величезну масу мінеральних речовин (наприклад, так утворилисявугілля, нафта, мінеральні породи, кисень).
1.3 Живеречовина біосфери
Жива речовина, абобіомаса - сукупність всіх живих організмів на Землі, здатнихдо відтворення, розповсюдження по планеті, боротьбі за їжу, воду, територіюі т.д. Жива речовина пов'язано з відсталимречовиною - атмосферою (до рівня озонового екрану), повністю з гідросферою ілітосферою, головним чином в межах грунту, але не тільки.
Живеречовина біосфери неоднорідне і володіє трьома типами трофічнихвзаємодій: автотрофні, гетеротрофні, міксотрофное.
Трофічніекологічні взаємодії сприяють перетворенню неорганічного(Косної) речовини в органічне і зворотного перебудові органічних речовин вмінеральні.
Живеречовина характеризується певними властивостями: це величезна вільнаенергія; хімічні реакції, що протікають в тисячі і навіть мільйони разів швидше,ніж в інших речовинах планети; специфічні хімічні сполуки - білки, ферменти та інші сполуки,стійкі в складі живого; можливість довільного руху - зростання або активне переміщення;прагнення заповнити весь навколишній простір; різноманітність форм, розмірів,хімічних варіантів і т.п., що значно перевищує багато контрасти внеживому, косній речовині.
Кількістьживої речовини біосфери в межах окремо розглянутого геологічногоперіоду є постійним. Відповідно до закону біогенної міграції атомів [10],жива речовина виявляється енергетичним і хімічним посередником міжСонцем і поверхнею Землі.
1.4 Історіярозвитку біосфери
Біосфера нерозвивалася рівномірно на всьому протязі історії Землі. Найбільше її впливна формування зовнішнього вигляду планети стало помітно лише в останні 600-700млн. років, коли з заселенням материків різко зросла роль фотосинтезу [2], щопризвело до багаторазового збільше...