Todos somos parte de un caparazón viviente: la biosfera. Este es un ecosistema único no solo de nuestro planeta, sino de la galaxia en su conjunto. Por supuesto, estudios recientes han confirmado que se han encontrado compuestos orgánicos en Marte y en varios asteroides, pero tal variedad de formas de vida es exclusiva de la Tierra. Si está listo para expandir un poco sus horizontes e ir más allá del plan de estudios escolar, es hora de hablar con más detalle sobre las características de la biosfera, su estructura y funciones principales.
El concepto de biosfera y su esencia
La biosfera es una capa condicional de la Tierra habitada por organismos vivos. ¿Por qué condicional? El hecho es que otras capas del planeta (terrestre, agua y aire) enmarcan el planeta con una capa continua. Primero viene la tierra y la corteza oceánica (litosfera), luego la hidrosfera (une todos los cuerpos de agua), después - la atmósfera(envoltura de aire que pasa suavemente al espacio exterior). Es difícil imaginar la biosfera como una capa específica, porque los organismos vivos están distribuidos uniformemente sobre toda la superficie de la Tierra y pueden vivir en los tres elementos.
Las características esenciales de la biosfera se remontan a la antigüedad, pero sigue siendo el caparazón "más joven" de nuestro planeta. La vida en la Tierra se originó hace relativamente poco tiempo, hace solo 3.800 millones de años, lo que, en comparación con la edad del planeta, es una mera bagatela. Hay dos conceptos de la biosfera:
- La primera define la cáscara como la totalidad de toda la materia orgánica del planeta. Fue lo que sirvió de base para el término, que se utiliza hasta el día de hoy.
- El segundo concepto fue propuesto por V. I. Vernadsky, quien creía que la biosfera es una unidad e interacción inseparable de la naturaleza animada e inanimada, en el sentido amplio de estas definiciones.
Sin embargo, las principales características de la biosfera están determinadas precisamente por su componente orgánico. Después de todo, esta es su diferencia fundamental con otras capas de la Tierra.
La doctrina de la biosfera y el origen del término
El concepto de caparazón viviente se propuso en el siglo XIX. Jean-Baptiste Lamarck dio una breve descripción de la biosfera, mientras que el nombre oficial ni siquiera existía todavía. En 1875, el paleontólogo y geólogo austríaco Eduard Suess acuñó por primera vez el término "biosfera", que todavía se usa en la actualidad.
El filósofo y biogeoquímico soviético V. I. Vernadsky hizo una gran contribución al estudio de toda la vida en la Tierra, se hizo famoso gracias a la creación de una doctrina holística de la biosfera. ENen sus escritos, los organismos vivos actúan como una poderosa fuerza que participa continuamente en la transformación del planeta Tierra.
Límites de los organismos vivos
La descripción general de la biosfera comienza con una descripción de los límites dentro de los cuales pueden vivir los organismos vivos. Algunos de ellos son bastante tenaces y pueden soportar incluso las condiciones más críticas.
Límites de la biosfera:
- Borde superior. Está determinada por la atmósfera, y en concreto por la capa de ozono de la Tierra, es de unos 15-20 kilómetros. Cuanto más cerca del ecuador, más poderosa es la pantalla protectora del planeta. Por encima de la capa de ozono, la vida es simplemente imposible, porque la radiación ultravioleta es incompatible con la actividad vital de las células del organismo. Además, la cantidad de oxígeno se reduce significativamente con la altura, y esto también es perjudicial para los seres vivos.
- Límite inferior. Determinada por la litosfera, la profundidad máxima posible no supera los 3,5 - 7,5 kilómetros. Todo depende del aumento crítico de la temperatura a la que se produce la desnaturalización de las estructuras proteicas. Sin embargo, la mayoría de los organismos vivos se concentran a una profundidad de solo unos pocos metros, este es el sistema de raíces de plantas, hongos, microorganismos, insectos y animales que viven en agujeros.
- Límites en la hidrosfera. Los organismos vivos pueden existir en absolutamente cualquier parte del océano: desde la superficie del agua (plancton, algas) hasta el fondo de las fosas de aguas profundas. Por ejemplo, los científicos han demostrado que existe vida incluso en la Fosa de las Marianas a una profundidad de 11 kilómetros.
Estructura de caparazón en vivo
Las principales características de la biosfera incluyensu estructura Vernadsky destacó varios tipos de sustancias que forman el caparazón vivo. Además, podrían tener un origen tanto orgánico como inorgánico:
- Sustancia viva. Esto incluye todo lo que tiene una estructura celular. Sin embargo, la masa de materia viva en la estructura de la biosfera es pequeña y equivale literalmente a una millonésima parte de toda la capa. La característica de la materia viva de la biosfera es que es la parte más importante de nuestro planeta. Después de todo, son los organismos vivos los que influyen constantemente en la apariencia de la Tierra, cambiando la estructura de su superficie.
- Sustancia biogénica. Estas son estructuras que son creadas y procesadas por organismos vivos. Sorprendentemente, durante millones de años, los seres vivos han pasado por los sistemas de sus órganos casi todo el océano mundial, una enorme cantidad de gases atmosféricos y una gran masa de minerales. Estos procesos producen minerales de origen orgánico, como petróleo, rocas carbonatadas y carbón.
- Sustancia inerte. Estos son productos de la naturaleza inanimada, que se formaron sin la participación directa de organismos vivos. Esto incluye rocas, minerales y la parte inorgánica del suelo.
- Sustancia bioinerte. Recordamos que los organismos vivos afectan constantemente al planeta. Como resultado, se forman sustancias que son productos de la descomposición y destrucción de estructuras inertes. Este grupo incluye suelo, corteza meteorizada y rocas sedimentarias de origen orgánico.
- Además, la estructura de la biosfera puede incluir sustancias que están enestado de desintegración radiactiva.
- Los átomos son un grupo separado, que se crean continuamente en el proceso de ionización bajo la influencia de la radiación cósmica.
- Recientemente, se han incluido sustancias de origen extraterrestre (cósmico) en la estructura de la biosfera.
Materia viva en otras capas de la Tierra
Si nos detenemos en detalle en las características y composición de la biosfera, entonces uno no puede dejar de considerar las características de la actividad vital de los organismos vivos en otras capas del planeta:
Aerosfera. Los organismos vivos no pueden estar suspendidos en las capas atmosféricas, las gotas de agua microscópicas sirven como sustrato para la vida de los aerobiontes, y la actividad solar y los aerosoles actúan como fuente de energía inagotable. Los organismos que viven en la atmósfera se dividen en tres grupos. Trobobiontes: están activos en el espacio desde las copas de los árboles hasta los cúmulos. Los altobiontes son organismos que pueden sobrevivir en el aire. Parabiontes: caen accidentalmente en las capas más altas de la atmósfera. A esta altitud, pierden su capacidad de reproducción y su ciclo de vida se reduce significativamente
Geobiosfera. La corteza terrestre sirve como sustrato y hábitat para los geobiontes. Este caparazón también incluye varios niveles en los que viven formas de vida específicas. Los terrabiontes son organismos que viven directamente sobre la superficie terrestre. A su vez, la terrabiosfera se divide en varios caparazones más: la fitosfera (la zona desde las copas de los árboles hastasuperficie de la tierra) y la ipedosfera (capa de suelo y corteza de meteorización). Zona eólica: áreas de gran altitud, en las que la vida es imposible incluso para las plantas superiores. Los eolobiontes son representantes típicos de esta zona. Litobiosfera - capas profundas de la corteza terrestre. Esta zona se divide en la hipoterrabiosfera (un lugar donde pueden vivir formas de vida aeróbicas (que requieren oxígeno)) y la telurobiosfera (aquí solo pueden sobrevivir organismos anaeróbicos (libres de oxígeno). Además, los litobiontes se pueden encontrar en la litobiosfera, que viven en el agua subterránea y en los poros de las rocas
Hidrobiosfera. Esta área cubre todos los cuerpos de agua (excepto las aguas subterráneas y la humedad atmosférica) de nuestro planeta, incluidos los glaciares. Los habitantes de los mares y océanos se denominan hidrobiontes, que a su vez se dividen en: Aquabiontes - habitantes de las aguas continentales. Los marinobiontes son organismos vivos de los mares y océanos. En la columna de agua se distinguen tres niveles de vida, según la cantidad de luz solar que penetra en su interior: La fotosfera es la zona más iluminada. La disfotosfera es siempre la región crepuscular del océano (no más del 1% de la insolación). Aphotosphere - una zona de oscuridad absoluta
De la tundra a los bosques tropicales. Clasificación de biomas planetarios
Las características de la biosfera están indisolublemente unidas al concepto de bioma. Este término se refiere a grandes sistemas biológicos que tienen un determinado tipo predominante de vegetación o características específicas del paisaje. Hay nueve en total. A continuación se presenta una breve descripción de los principalesbiomas biosfera:
- Tundra. Una vasta extensión sin árboles que ocupa las partes del norte de Eurasia y América del Norte. La vegetación de esta zona no es rica, principalmente líquenes, pastos estacionales y musgos. La fauna es más diversa, especialmente durante los meses cálidos del año, cuando comienza la temporada de migración de muchas especies de aves y animales.
- Taiga. El principal tipo de vegetación en esta zona son los bosques de coníferas. El bioma ocupa alrededor del 11% de toda la superficie terrestre. A pesar de las duras condiciones climáticas, la taiga tiene una flora y fauna extremadamente diversa.
- Bosques decididos. ubicado en la zona templada. La estacionalidad del clima y una cantidad suficiente de humedad permitieron el desarrollo de cierto tipo de vegetación en este bioma. Estas son principalmente especies de árboles de hoja ancha. Además, estos bosques son el hogar de muchos mamíferos, aves y hongos, además de insectos y microorganismos.
- Estepas. Este bioma está representado por las estepas asiáticas y las clásicas praderas de América del Norte. En la mayoría de los casos, estos son espacios abiertos sin árboles, ya que afecta un déficit significativo de humedad. Pero el mundo animal sigue siendo diverso.
- Zona mediterránea. El área alrededor del mar del mismo nombre se caracteriza por veranos cálidos y bastante secos e inviernos frescos muy cómodos. La vegetación típica está representada por bosques de hojas duras, arbustos espinosos y pastos.
- Desiertos. Desafortunadamente, más del 30% de la tierra está ocupada por áreas que no son del todo favorables para la habitación de los organismos vivos. Las zonas desérticas se encuentran a lo largoa lo largo de África y Australia, en América del Sur, así como en el Sur, Suroeste y en el Centro de Eurasia. La flora y fauna de estas regiones es bastante escasa.
- Savanas. Este bioma es un espacio abierto que está completamente cubierto de césped y árboles individuales. A pesar de que se trata de suelos bastante pobres, la fauna de esta zona llama la atención por su diversidad. Las sabanas son características de África, Sudamérica y Australia.
- Bosques espinosos (tropicales). Esta zona se distingue por formas extrañas de arbustos espinosos y árboles centenarios: baobabs. Debido a la distribución desigual de las precipitaciones, la vegetación de este bioma es bastante escasa. Los bosques tropicales se pueden encontrar en el suroeste de Asia y África.
Bosques tropicales. Esta es la zona más húmeda de nuestro planeta. La vegetación de este bioma es sorprendente en su escala y diversidad. Las selvas tropicales de hoja ancha se encuentran en las cuencas de grandes ríos caudalosos, como el Amazonas, el Orinoco, el Níger, el Zambeze y el Congo. También cubren las penínsulas y archipiélagos del sudeste asiático
Funciones básicas de un caparazón vivo en la naturaleza
Es hora de considerar las principales funciones de la biosfera y sus características:
- Energía. Esta función la llevan a cabo las plantas que participan en el proceso de fotosíntesis. Al acumular energía solar, la distribuyen entre otros componentes de la capa viva o la acumulan en partículas orgánicas muertas. Así aparecen los minerales combustibles (carbón, turba, petróleo).
- Gasolina. Los organismos vivos están involucrados en el intercambio de gases en curso.
- Concentración. Algunas formas de vida tienen la capacidad de acumular selectivamente elementos biogénicos del ambiente externo. Posteriormente, pueden servir como fuente de estas sustancias.
- Destructivo. Los organismos vivos afectan constantemente el medio ambiente, descomponiendo y procesando su superficie. Así se forma la materia inerte y bioinerte.
- Formación del entorno. La biosfera mantiene un equilibrio de condiciones ambientales favorables y desfavorables, que son necesarias para la vida plena de los organismos.
Propiedades de la biosfera
Dado que el caparazón vivo es un sistema muy complejo, las características de la biosfera no pueden prescindir de las propiedades básicas que determinan su especificidad:
- Centralización. Todos los procesos en el caparazón viviente se concentran alrededor de los organismos vivos, ocupan un lugar central en la doctrina de la biosfera.
- Apertura. La biosfera solo puede existir gracias a la energía del exterior, en este caso es la actividad solar.
- Autoajuste. La biosfera es un "organismo holístico", que, como un ser vivo, tiene la capacidad de homeostasis.
- Variedad. Una gran cantidad de animales, plantas, microorganismos y hongos viven en la tierra.
- Asegurando la circulación de sustancias. Es debido a los organismos vivos que se lleva a cabo la fotosíntesis y la circulación de sustancias. En las características de la biosfera, estos dos procesos ocupan uno de los lugares principales.
Evolución e historiadesarrollo de la capa viva de la Tierra
Si caracterizamos la biosfera desde el punto de vista de la evolución, podemos decir que es el único caparazón que está en continuo desarrollo y mejora. Se trata de materia viva, es ella la que está en constante evolución. La parte inorgánica del caparazón vivo no tiene la capacidad de desarrollarse. Si hablamos de las características de la biosfera en el futuro, entonces todo es un poco más complicado. El caparazón se está volviendo cada vez más inestable y es muy difícil predecir futuros desarrollos.
Biosfera artificial
Una persona no puede existir fuera de un cascarón vivo, es muy difícil reproducir todo lo que nos puede dar. Las características de la biosfera son tan únicas que la humanidad aún no puede recrear por completo sus condiciones en un entorno artificial. Sin embargo, la ciencia no se detiene y, quizás, en el futuro, los científicos logren algún éxito en esta dirección.
