Дэлхийн шинжлэх ухааны цогцолбор дахь (геологи, газарзүй, геохими, биологи) хамгийн том ерөнхий ойлголт бол Оросын эрдэмтэн В.И.Вернадскийн бүтээсэн биосферийн тухай сургаал юм. Шинжлэх ухааны үйл ажиллагаагаа (геологичоор) дэлхийн царцдасын тунамал чулуулгийг судалж эхэлснээр В.И.Вернадский манай гаригийн геохимийн нарийн төвөгтэй үйл явцад амьд организмын асар их үүргийг илчилсэн. 1926 онд түүний "Биосфер" ном хэвлэгджээ. Энэхүү бүтээл нь амьд организм ба дэлхийн амьгүй байгаль хоёрын нарийн төвөгтэй харилцааг гүн гүнзгий шинжилдэг. Түүний ажил цаг хугацаанаасаа арай түрүүлж байсан. Зөвхөн 20-р зууны хоёрдугаар хагаст л байгаль орчны асуудал хурцдаж буйтай холбогдуулан түүний биосферийн тухай сургаал өргөн тархсан юм.
Биосферийн тухай В.И.Вернадскийн сургаалын чухал элемент бол биосфер нь хүний үйл ажиллагаанаас ихээхэн хамааралтай, хүн байгальтай зохистой харьцааны үр дүнд түүнийг хадгалах тухай санаа юм. Эрдэмтэн ингэж бичжээ.
Хүн төрөлхтөн бүхэлдээ геологийн хүчирхэг хүчин болж байна. Түүний өмнө, түүний бодол санаа, ажлын өмнө, чөлөөт сэтгэлгээтэй хүн төрөлхтний ашиг сонирхлын үүднээс шим мандлын бүтцийг бүхэлд нь өөрчлөх тухай асуудал гарч ирдэг. Бидний анзааралгүй ойртож буй шим мандлын энэхүү шинэ төлөв бол ноосфер юм. 1
Одоогийн байдлаар биосферийн тухай сургаал нь хүн ба байгаль хоёрын харилцан үйлчлэлийг зохицуулах асуудалтай шууд холбоотой экологийн чухал хэсэг юм.
"Биосфер" гэсэн нэр томъёог анх 19-р зууны эхээр Ж.Б.Ламарк ашигласан. Энэ тухай хожим 1875 онд Австрийн геологич Э.Зюссийн бүтээлд дурдсан байдаг.Гэхдээ энэ ойлголтыг эдгээр эрдэмтэд нарийвчлан боловсруулаагүй боловч дэлхий дээрх амьдралын бүсийг тодорхойлоход ашигласан. Зөвхөн В.И.Вернадскийн бүтээлүүдэд үүнийг нарийвчлан, нарийвчлан шинжилж, манай гараг дээрх "амьдралын бүрхүүл" гэж ойлгодог.
БиосферМанай гариг дээрх бүх амьд организмын нийлбэр ба дэлхийн геологийн бүрхүүлийн амьд биетүүд амьдардаг, геологийн түүхийн явцад тэдний нөлөөнд өртсөн хэсгүүдийг нэрлэнэ.
Биосферийн хил хязгаар.Амьд организмууд дэлхийн геологийн бүрхүүлд жигд бус тархсан байдаг. литосфер, гидросфер, агаар мандал(Зураг 1). Тиймээс одоо шим мандал нь литосферийн дээд хэсэг, бүх гидросфер, агаар мандлын доод хэсгийг багтаадаг.
Цагаан будаа. 1.Биосфер дахь организмын тархалтын талбай:1 - хатуу хадгалдаг озоны давхаргын түвшин хэт ягаан туяа; 2 - цасны хил; 3 - хөрс; 4 - агуйд амьдардаг амьтад; 5 - тосонд агуулагдах бактери худаг
Литосфер бол дэлхийн дээд хатуу бүрхүүл юм. Түүний зузаан нь 50-200 км-ийн хооронд хэлбэлздэг. Түүний доторх амьдралын тархалт хязгаарлагдмал бөгөөд гүнзгийрэх тусам огцом буурдаг. Маш олон зүйл нь дээд давхаргад төвлөрч, хэдэн арван сантиметр зузаантай байдаг. Зарим зүйл нь хэдэн метр эсвэл хэдэн арван метрийн гүнд нэвтэрдэг (нүхлэх амьтад - мэнгэ, өт; бактери; ургамлын үндэс). Зарим төрлийн бактери илэрсэн хамгийн их гүн нь 3-4 км (газар доорх ус, газрын тос агуулсан давхаргад). Литосферийн гүнд амьдрал тархахад янз бүрийн хүчин зүйл саад болж байна. Гэрлийн хомсдолоос болж ургамал нэвтрэх боломжгүй. Амьдралын бүх хэлбэрт хүрээлэн буй орчны нягтрал, гүн гүнзгийрэх тусам нэмэгдэж буй температур нь ихээхэн саад болдог. Дунджаар 100 м тутамд температурын өсөлт ойролцоогоор 3 ° C байдаг тул литосфер дахь амьдралын тархалтын доод хязгаар нь гурван километрийн гүнд (температур нь +100 ° C хүрдэг) гэж тооцогддог. .
Гидросфер- Дэлхийн усны бүрхүүл нь далай, далай, нуур, гол мөрний цуглуулга юм. Литосфер ба агаар мандлаас ялгаатай нь амьд организмаар бүрэн хөгжсөн байдаг. Дэлхийн далайн ёроолд ч гэсэн 12 км-ийн гүнд янз бүрийн төрлийн амьд биетүүд (амьтан, бактери) олдсон. Гэсэн хэдий ч зүйлийн ихэнх хэсэг нь гадаргуугаас 150-200 м-ийн зайд гидросферт амьдардаг. Энэ нь гэрэл ийм гүнд нэвтэрдэгтэй холбоотой юм. Тиймээс доод давхрагад ургамал, тэжээллэг чанараараа ургамлаас хамааралтай олон зүйл оршин тогтнох боломжгүй юм. Организмын их гүнд тархах нь байнгын ялгадас, үхсэн организмын үлдэгдэл дээд давхаргаас унах, түүнчлэн махчин амьтдаар хангадаг. Гидробионтууд нь цэнгэг болон давстай усанд амьдардаг бөгөөд амьдрах орчныхоо дагуу 3 бүлэгт хуваагддаг.
1) планктон - усны биетийн гадаргуу дээр амьдардаг, усны хөдөлгөөний улмаас идэвхгүй хөдөлдөг организмууд;
2) нектон - усны баганад идэвхтэй хөдөлдөг;
3) бентос - усан сангийн ёроолд амьдардаг эсвэл лаг шаварт нүхлэдэг организмууд.
Агаар мандал- тодорхой химийн найрлагатай дэлхийн хийн бүрхүүл: ойролцоогоор 78% азот, 21% хүчилтөрөгч, 1% аргон, 0.03% нүүрстөрөгчийн давхар исэл. Биосфер нь зөвхөн агаар мандлын хамгийн доод давхаргыг агуулдаг. Литосфер ба гидросфертэй шууд холбоогүйгээр тэдний амьдрал оршин тогтнох боломжгүй юм. Том модлог ургамал нь хэдэн арван метр өндөрт хүрч, титэмээ дээшээ байрлуулдаг. Нисдэг амьтад - шавьж, шувууд, сарьсан багваахай - хэдэн зуун метр өндөрт өргөгддөг. Зарим төрлийн махчин шувууд дэлхийн гадаргаас дээш 3-5 км өндөрт гарч, олзоо хайж байдаг. Эцэст нь дээшлэх агаарын урсгал нь идэвхгүй байдлаар бактери, ургамлын спор, мөөгөнцөр, үрийг хэдэн арван километр дээш өргөдөг. Гэсэн хэдий ч жагсаасан бүх нисдэг организмууд эсвэл нэвтрүүлсэн бактери нь агаар мандалд түр зуур л байдаг. Агаарт байнга амьдардаг организм байдаггүй.
Шим мандлын дээд хил нь дэлхийн гадаргуугаас 30-50 км-ийн өндөрт байрлах озоны давхарга гэж тооцогддог. Энэ нь манай гараг дээрх бүх амьдралыг нарны хүчтэй хэт ягаан туяанаас хамгаалж, эдгээр цацрагийг их хэмжээгээр шингээдэг. Озоны давхарга дээр амьдрал оршин тогтнох боломжгүй.
Ийнхүү амьд организмын зүйлийн үндсэн хэсэг нь агаар мандал ба литосфер, агаар мандал, гидросферийн хил дээр төвлөрч, манай гаригийн гадаргуу дээр харьцангуй "амьдралын нимгэн хальс" үүсгэдэг.
Биосферийн бүтэц, үйл ажиллагаа.Биосфер - Энэ дэлхийн экологийн системДоод зэрэглэлийн олон экосистемээс бүрдэх биогеоценозууд нь хоорондоо харилцан үйлчлэлцэх нь түүний бүрэн бүтэн байдлыг тодорхойлдог. Үнэн хэрэгтээ биогеоценозууд нь тусдаа байдаггүй - тэдгээрийн хооронд шууд холбоо, харилцаа холбоо байдаг. Тухайлбал, салхи, бороо, хайлсан ус нь хуурай газрын экосистемээс эрдэс бодис, органик бодисыг усны биогеоценоз руу зөөдөг. Организмын нэг биогеоценозоос нөгөөд шилжих хөдөлгөөн тохиолдож болно (жишээлбэл, амьтны улирлын нүүдэл). Эцэст нь хүн бүрийг дэлхийн агаар мандал нэгтгэдэг бөгөөд энэ нь амьд амьтдын нийтлэг усан сан болдог. Энэ нь хүчилтөрөгч (фотосинтезийн үед ургамлаас ялгардаг) ба нүүрстөрөгчийн давхар ислийг (аэробик организмын амьсгалын үед үүсдэг) хүлээн авдаг. Бүх экосистемийн ургамал агаар мандлаас фотосинтезийн явцад шаардлагатай нүүрстөрөгчийн давхар ислийг татаж, амьсгалж буй бүх организм хүчилтөрөгч авдаг.
Биосферийн оршин тогтнох нь бодисын байнгын эргэлтэнд суурилдаг бөгөөд түүний энергийн үндэс нь нарны гэрэл юм (Зураг 2).
Цагаан будаа. 2.Биосфер дахь биогеохимийн мөчлөгийн схем. Баруун талддиаграмм нь шилмүүст модны доорх ширэгт-подзолик хөрсний хэсгийг харуулж байна ой
Амьд ба амьгүй бодисын хоорондох байгаль дахь бодисын эргэлт нь биосферийн хамгийн онцлог шинж чанаруудын нэг юм. Биологийн мөчлөг гэдэг нь атомуудын хүрээлэн буй орчноос организм руу, организмаас хүрээлэн буй орчинд биогенийн шилжилт хөдөлгөөн юм. Биомасс нь бусад үүргийг гүйцэтгэдэг.
1) хий - амьд организмын амьсгал, ургамлын фотосинтезийн улмаас гадаад орчинтой тогтмол хийн солилцоо;
2) концентраци - атомын амьд организм руу тогтмол биоген шилжих шилжилт, нас барсны дараа - амьгүй байгальд;
3) редокс - гадаад орчинтой бодис, энергийн солилцоо. Дисимиляцийн үед органик бодисууд исэлдэж, ATP энергийг ашигладаг;
4) биохимийн - биеийн амьдралын үндэс суурийг бүрдүүлдэг бодисын химийн хувирал.
