Todos fazemos parte de uma concha viva - a biosfera. Este é um ecossistema único não apenas do nosso planeta, mas da galáxia como um todo. Claro, estudos recentes confirmaram que os orgânicos foram encontrados em Marte e em vários asteróides, mas essa variedade de formas de vida é exclusiva da Terra. Se você está pronto para expandir um pouco seus horizontes e ir além do currículo escolar, é hora de falar mais detalhadamente sobre as características da biosfera, sua estrutura e principais funções.
O conceito de biosfera e sua essência
A biosfera é uma concha condicional da Terra habitada por organismos vivos. Por que condicional? O fato é que outras conchas do planeta (terrestre, água e ar) enquadram o planeta com uma camada contínua. Primeiro vem a crosta terrestre e oceânica (litosfera), depois a hidrosfera (que une todos os corpos d'água), depois - a atmosfera(envelope de ar passando suavemente para o espaço sideral). É difícil imaginar a biosfera como uma camada específica, porque os organismos vivos estão distribuídos uniformemente por toda a superfície da Terra e podem viver em todos os três elementos.
As características essenciais da biosfera remontam à antiguidade, mas ainda é a concha "mais jovem" do nosso planeta. A vida na Terra se originou há relativamente pouco tempo, apenas 3,8 bilhões de anos atrás, o que, comparado à idade do planeta, é uma ninharia. Existem dois conceitos de biosfera:
- A primeira define a concha como a totalidade de toda a matéria orgânica do planeta. Foi ela que serviu de base para o termo, que é usado até hoje.
- O segundo conceito foi proposto por V. I. Vernadsky, ele acreditava que a biosfera é uma unidade e interação inseparável da natureza animada e inanimada, no sentido amplo dessas definições.
No entanto, as principais características da biosfera são determinadas precisamente pelo seu componente orgânico. Afinal, essa é sua diferença fundamental em relação a outras conchas da Terra.
A doutrina da biosfera e a origem do termo
O conceito de concha viva foi proposto no século XIX. Jean-Baptiste Lamarck deu uma breve descrição da biosfera, enquanto o nome oficial ainda nem existia. Em 1875, o paleontólogo e geólogo austríaco Eduard Suess cunhou pela primeira vez o termo "biosfera", que ainda é usado hoje.
O filósofo e biogeoquímico soviético V. I. Vernadsky deu uma enorme contribuição ao estudo de toda a vida na Terra, tornou-se famoso graças à criação de uma doutrina holística da biosfera. NOem seus escritos, os organismos vivos atuam como uma força poderosa que participa continuamente da transformação do planeta Terra.
Limites dos organismos vivos
A descrição geral da biosfera começa com uma descrição dos limites dentro dos quais os organismos vivos podem viver. Alguns deles são bastante tenazes e podem suportar até as condições mais críticas.
Limites da biosfera:
- Borda superior. É determinado pela atmosfera e, especificamente, pela camada de ozônio da Terra, é de cerca de 15 a 20 quilômetros. Quanto mais próximo do equador, mais poderosa é a tela protetora do planeta. Acima da camada de ozônio, a vida é simplesmente impossível, porque a radiação ultravioleta é incompatível com a atividade vital das células do organismo. Além disso, a quantidade de oxigênio é significativamente reduzida com a altura, e isso também é prejudicial para os seres vivos.
- Limite inferior. Determinada pela litosfera, a profundidade máxima possível não excede 3,5 - 7,5 quilômetros. Tudo depende do aumento crítico da temperatura em que ocorre a desnaturação das estruturas proteicas. No entanto, a maioria dos organismos vivos está concentrada a apenas alguns metros de profundidade, este é o sistema radicular de plantas, fungos, microorganismos, insetos e animais que vivem em buracos.
- Limites na hidrosfera. Organismos vivos podem existir em absolutamente qualquer parte do oceano: desde a superfície da água (plâncton, algas) até o fundo das fossas oceânicas. Por exemplo, os cientistas provaram que existe vida mesmo na Fossa das Marianas a uma profundidade de 11 quilômetros.
Estrutura de shell ao vivo
As principais características da biosfera incluemsua estrutura. Vernadsky destacou vários tipos de substâncias que compõem a casca viva. Além disso, eles podem ter origem orgânica e inorgânica:
- Substância viva. Isso inclui tudo o que tem uma estrutura celular. No entanto, a massa de matéria viva na estrutura da biosfera é pequena e equivale literalmente a um milionésimo de toda a concha. A característica da matéria viva da biosfera é que ela é a parte mais importante do nosso planeta. Afinal, são os organismos vivos que influenciam constantemente a aparência da Terra, alterando a estrutura de sua superfície.
- Substância biogênica. Estas são estruturas que são criadas e processadas por organismos vivos. Surpreendentemente, por milhões de anos, os seres vivos passaram pelos sistemas de seus órgãos quase todo o oceano do mundo, uma enorme quantidade de gases atmosféricos e uma grande massa de minerais. Esses processos produzem minerais de origem orgânica, como petróleo, rochas carbonáticas e carvão.
- Substância inerte. São produtos de natureza inanimada, que se formaram sem a participação direta de organismos vivos. Isso inclui rochas, minerais e a parte inorgânica do solo.
- Substância bioinerte. Lembramos que os organismos vivos afetam constantemente o planeta. Como resultado, são formadas substâncias que são produtos da decomposição e destruição de estruturas inertes. Este grupo inclui solo, crosta de intemperismo e rochas sedimentares de origem orgânica.
- Além disso, a estrutura da biosfera pode incluir substâncias que estão emestado de decaimento radioativo.
- Os átomos são um grupo separado, que são continuamente criados no processo de ionização sob a influência da radiação cósmica.
- Recentemente, substâncias de origem extraterrestre (cósmica) foram incluídas na estrutura da biosfera.
Matéria viva em outras conchas da Terra
Se nos determos em detalhes sobre as características e composição da biosfera, não podemos deixar de considerar as características da atividade vital dos organismos vivos em outras conchas do planeta:
Aerosfera. Os organismos vivos não podem ficar suspensos nas camadas atmosféricas, gotas de água microscópicas servem como substrato para a vida dos aerobiontes, e a atividade solar e os aerossóis atuam como fonte de energia inesgotável. Os organismos que vivem na atmosfera são divididos em três grupos. Trobobiontes - são ativos no espaço desde as copas das árvores até as nuvens cumulus. Altobiontes são organismos que podem sobreviver no ar rarefeito. Parabiontes - acidentalmente caem nas camadas mais altas da atmosfera. Nessa altitude, eles perdem a capacidade de se reproduzir e seu ciclo de vida é significativamente reduzido
Geobiosfera. A crosta terrestre serve como substrato e habitat para geobiontes. Essa concha também inclui vários níveis nos quais vivem formas de vida específicas. Terrabiontes são organismos que vivem diretamente na superfície terrestre. Por sua vez, a terrabiosfera é dividida em várias outras conchas: a fitosfera (a zona das copas dassuperfície da terra) e a ipedosfera (camada de solo e crosta de intemperismo). Zona eólica - áreas de alta altitude, para as quais a vida é impossível mesmo para plantas mais altas. Os eolobiontes são representantes típicos desta zona. Litobiosfera - camadas profundas da crosta terrestre. Esta zona é dividida em hipoterrabiosfera (um lugar onde as formas de vida aeróbicas (que requerem oxigênio) podem viver) e a telurobiosfera (apenas organismos anaeróbicos (livres de oxigênio) podem sobreviver aqui). Além disso, litobiontes podem ser encontrados na litobiosfera, que vivem em águas subterrâneas e poros de rochas
Hidrobiosfera. Esta área abrange todos os corpos d'água (exceto águas subterrâneas e umidade atmosférica) do nosso planeta, incluindo geleiras. Os habitantes dos mares e oceanos são chamados de hidrobiontes, que por sua vez são divididos em: Aquabiontes - habitantes de águas continentais. Marinobiontes são organismos vivos dos mares e oceanos. Três níveis de vida são distinguidos na coluna de água, dependendo da quantidade de luz solar que penetra no interior: A fotosfera é a zona mais iluminada. A disfotosfera é sempre a região crepuscular do oceano (não mais que 1% de insolação). Afotosfera - uma zona de escuridão absoluta
Da tundra às florestas tropicais. Classificação dos biomas planetários
As características da biosfera estão inextricavelmente ligadas ao conceito de bioma. Este termo refere-se a grandes sistemas biológicos que possuem um certo tipo predominante de vegetação ou características específicas da paisagem. São nove no total. Segue abaixo uma breve descrição dos principaisbiomas biosfera:
- Tundra. Uma vasta extensão sem árvores que ocupa as partes do norte da Eurásia e da América do Norte. A vegetação desta zona não é rica, principalmente líquenes, gramíneas sazonais e musgos. A fauna é mais diversificada, especialmente durante os meses quentes do ano, quando começa a época de migração de muitas espécies de aves e animais.
- Taiga. O principal tipo de vegetação nesta área são as florestas de coníferas. O bioma ocupa cerca de 11% de toda a área terrestre. Apesar das condições climáticas adversas, a taiga possui uma flora e fauna extremamente diversificadas.
- Florestas Decididas. localizada na zona temperada. A sazonalidade do clima e a quantidade suficiente de umidade permitiram o desenvolvimento de um determinado tipo de vegetação nesse bioma. Estas são principalmente espécies de árvores de folhas largas. Além disso, essas florestas abrigam muitos mamíferos, pássaros e fungos, além de insetos e microorganismos.
- Estepes. Este bioma é representado pelas estepes asiáticas e pelas pradarias clássicas da América do Norte. Na maioria das vezes, são espaços abertos sem árvores, pois afeta um déficit significativo de umidade. Mas o mundo animal ainda é diversificado.
- zona mediterrânea. A área ao redor do mar com o mesmo nome é caracterizada por verões quentes e bastante secos e invernos frios muito confortáveis. A vegetação típica é representada por florestas de folhas duras, arbustos espinhosos e gramíneas.
- Desertos. Infelizmente, mais de 30% do território está ocupado por áreas pouco favoráveis à habitação de organismos vivos. Zonas desérticas são encontradas ao longoem toda a África e Austrália, na América do Sul, bem como no Sul, Sudoeste e no Centro da Eurásia. A flora e a fauna dessas regiões são bastante escassas.
- Savanas. Este bioma é um espaço aberto completamente coberto de grama e árvores solitárias. Apesar de serem solos bastante pobres, a fauna desta zona é impressionante em sua diversidade. As savanas são características da África, América do Sul e Austrália.
- Bosques espinhosos (tropicais). Esta zona distingue-se por formas bizarras de arbustos espinhosos e árvores centenárias - baobás. Devido à distribuição desigual das chuvas, a vegetação deste bioma é bastante escassa. Florestas tropicais podem ser encontradas no sudoeste da Ásia e na África.
Florestas tropicais. Esta é a área mais úmida do nosso planeta. A vegetação deste bioma é marcante em sua escala e diversidade. As florestas tropicais de folhas largas estão localizadas nas bacias de grandes rios caudalosos, como o Amazonas, Orinoco, Níger, Zambeze, Congo. Eles também cobrem as penínsulas e arquipélagos do Sudeste Asiático
Funções básicas de um shell vivo na natureza
É hora de considerar as principais funções da biosfera e suas características:
- Energia. Essa função é desempenhada por plantas que participam do processo de fotossíntese. Ao acumular energia solar, eles a distribuem entre outros componentes da casca viva ou a acumulam em partículas orgânicas mortas. É assim que aparecem os minerais combustíveis (carvão, turfa, óleo).
- Gás. Os organismos vivos estão envolvidos nas trocas gasosas em curso.
- Concentração. Algumas formas de vida têm a capacidade de acumular seletivamente elementos biogênicos do ambiente externo. Posteriormente, podem servir como fonte dessas substâncias.
- Destrutivo. Os organismos vivos afetam constantemente o meio ambiente, decompondo e processando sua superfície. É assim que a matéria inerte e bio-inerte é formada.
- Formação do ambiente. A biosfera mantém um equilíbrio de condições ambientais favoráveis e desfavoráveis, necessárias para a vida plena dos organismos.
Propriedades da biosfera
Como a concha viva é um sistema muito complexo, as características da biosfera não podem prescindir das propriedades básicas que determinam sua especificidade:
- Centralização. Todos os processos na casca viva estão concentrados em torno de organismos vivos, ocupando um lugar central na doutrina da biosfera.
- Abertura. A biosfera só pode existir devido à energia externa, neste caso é a atividade solar.
- Autoajuste. A biosfera é um "organismo holístico", que, como um ser vivo, tem a capacidade de homeostase.
- Variedade. Um grande número de animais, plantas, microorganismos e fungos vivem na terra.
- Garantir a circulação de substâncias. É devido aos organismos vivos que a fotossíntese e a circulação de substâncias são realizadas. Nas características da biosfera, esses dois processos ocupam um dos lugares principais.
Evolução e históriadesenvolvimento da concha viva da Terra
Se caracterizarmos a biosfera do ponto de vista da evolução, podemos dizer que esta é a única concha que está continuamente se desenvolvendo e melhorando. É tudo sobre matéria viva, é ela que está em constante evolução. A parte inorgânica da casca viva não tem a capacidade de se desenvolver. Se falarmos sobre as características da biosfera no futuro, tudo é um pouco mais complicado. O shell está se tornando cada vez mais instável, e é muito difícil prever novos desenvolvimentos.
Biosfera Artificial
Uma pessoa não pode existir fora de uma casca viva, é muito difícil reproduzir tudo o que ela pode nos dar. As características da biosfera são tão únicas que a humanidade ainda não consegue recriar plenamente suas condições em um ambiente artificial. No entanto, a ciência não fica parada e, talvez, no futuro, os cientistas consigam algum sucesso nessa direção.
