Una persona habitualmente llama al espacio circundante naturaleza o hábitat. La mayoría de nosotros recibimos conocimientos fundamentales sobre este concepto en las lecciones escolares: historia natural (grado 3), geografía y biología (4), anatomía y química (6). Pero pocos entienden cómo se combinan estas ciencias, salvo que todas pertenecen al campo de las ciencias naturales. Para resumir todo el conocimiento humano sobre el mundo circundante, se ha creado un nombre de gran capacidad: la biosfera. A pesar de muchos años de investigación y estudio cuidadoso, el planeta Tierra todavía da a los científicos motivos para pensar en los procesos que tienen lugar en él.
Definición
¿Cómo se llama la biosfera? Hay bastantes interpretaciones de este término en la literatura, y todas difieren en contenido, pero tienen un significado casi idéntico. La mayoría de las veces, la biosfera se llama el ecosistema global del planeta, en el que el hombre está incluido como una de las pocas especies. Si traducimos el nombre "biosfera" literalmente del idioma griego antiguo, entonces tiene dos raíces. "Esfera" significa "región, esfera, bola", y la raíz "bios" se traduce como "vida". Resulta un nombre bastante amplio y preciso que, de hecho, define una ciencia compleja y multifacética. VI Vernadsky da una respuesta amplia a la pregunta de qué se llama la biosfera. Él define este concepto como un complejo de conocimiento científico sobre la Tierra, que incluye geografía, geoquímica, biología, geología. La biosfera es una colección de caparazones de la tierra, que se combinan según el principio de la presencia de los seres vivos y su hábitat. Todas las esferas son diferentes en composición, funciones y propiedades, pero cada una de ellas juega un papel importante en la existencia y evolución del mundo que nos rodea.
Enseñando sobre la biosfera
El filósofo, científico, geólogo y bioquímico V. I. Vernadsky creó un sistema integral de conocimiento. Hasta principios del siglo XX, hubo muchos trabajos de investigación sobre el estudio de la Tierra y los procesos que ocurren en ella, pero el gran científico ruso logró profundizar y generalizar este material. A principios del siglo XIX, el naturalista francés Lamarck definió el concepto inicial de la ciencia del futuro, pero no le dio nombre. El paleontólogo y geólogo austriaco Eduard Suess acuñó el término "biosfera" en 1875, que todavía se usa en la actualidad. Definirá esta ciencia como el conocimiento sobre toda la vida en nuestro planeta. Solo después de 50 años, Vernadsky demostrará la relación entre los organismos vivos y las sustancias inorgánicas, su circulación. Que es llamadobiosfera en la etapa actual? Este es uno de los caparazones del planeta, en el que interactúan elementos naturales de diversos orígenes, es su combinación la que crea un sistema único y equilibrado.
Ambiente
La capa exterior de aire del planeta Tierra. La mayor parte de su masa se concentra en la superficie misma, y en altura se extiende por tres mil kilómetros. La atmósfera es la más liviana de todas las capas, no abandona la superficie solo por la gravedad del planeta, sino que al aumentar la altura, sus capas se descargan gradualmente. La capa de ozono brinda protección contra la exposición solar radiactiva al reducir el nivel de ultravioleta que golpea la tierra. La composición de la atmósfera incluye gases: dióxido de carbono, nitrógeno, oxígeno, argón, que aseguran la existencia de organismos vivos.
Hidrosfera
La biosfera de la Tierra incluye parte de la capa de agua del planeta. Su composición varía según el estado de agregación de la sustancia. La hidrosfera une todos los recursos hídricos del planeta, que pueden estar en forma líquida, gaseosa y sólida. Las capas superficiales del Océano Mundial sirven para redistribuir el calor proveniente del Sol a través de la atmósfera. El agua es de particular importancia en el proceso de circulación de sustancias en la naturaleza, ya que es la fracción más móvil. Los organismos de la biosfera han dominado por completo el elemento agua, se pueden encontrar en las cuencas más profundas del fondo del Océano Mundial y en los glaciares del Ártico. La composición química de la hidrosfera incluye los siguientes elementos principales: magnesio, sodio, cloro,azufre, carbono, calcio, etc.
Litósfera
En nuestro sistema solar, no todos los planetas tienen una capa sólida, la Tierra en este caso es una excepción. La litosfera es una enorme masa de rocas (duras) que forman parte de la tierra y sirven como lecho de los océanos. El espesor de esta capa de la Tierra es de 70 a 250 kilómetros, su composición es la más diversa en cuanto a la cantidad de elementos químicos (silicio, aluminio, hierro, oxígeno, magnesio, potasio, sodio, etc.), que son necesarios para la existencia de todos los organismos vivos. Esta geosfera se caracteriza por el menor ancho de la capa de distribución de vida. La más desarrollada es la capa superior de la litosfera, que tiene varios metros. A medida que aumenta la profundidad, aumentan la temperatura y la densidad del caparazón duro, lo que, junto con la ausencia de luz, hace imposible la existencia de organismos vivos.
Biosfera
Esta geosfera une todas las capas de la Tierra (hidrosfera, atmósfera y litosfera) por la presencia de materia viva en ellas. Es difícil sobreestimar el papel de la biosfera para toda la humanidad, es el medio ambiente y la fuente de origen. Este es un complejo sistema de interrelaciones que determinan la posibilidad de la existencia de cualquier organismo debido al intercambio de materia y energía. Más de 40 elementos químicos están involucrados en el proceso de circulación, que ocurre constantemente entre compuestos orgánicos e inorgánicos. La principal fuente de energía es el Sol. La tierra está ubicada a la distancia óptima de la estrella y está equipada con una protecciónbarrera atmosférica. Por tanto, junto con la materia viva, la energía solar es el factor bioquímico más importante en la existencia de la biosfera. Debido a la influencia de una serie de factores, los procesos en curso tienen una forma cíclica completa, aseguran la circulación de la materia entre la atmósfera, la litosfera, la hidrosfera y los organismos vivos.
Límites de la biosfera
Al analizar la longitud del caparazón de la biosfera, se puede ver su distribución desigual. El límite inferior se encuentra en las capas de la litosfera, no cae por debajo de los 4 km. La capa superior de la corteza terrestre, el suelo, es la capa más saturada de la biosfera en términos de densidad del contenido de materia viva. La hidrosfera, que incluye las extensiones del Océano Mundial, ríos, lagos, pantanos, glaciares, es completamente parte del "caparazón viviente". Las concentraciones más altas de organismos se observan en las capas superficiales y costeras de los cuerpos de agua, pero también existe vida en las cuencas de aguas profundas, a una profundidad máxima de más de 11 km, y en los sedimentos del fondo. El límite superior de la biosfera se encuentra a una distancia de 20 km de la superficie. La atmósfera limita la "capa viva" a un escudo de ozono, por encima del cual los organismos serán destruidos por la radiación ultravioleta de onda corta. Así, la máxima concentración de materia viva se encuentra en los límites de la litosfera y la atmósfera.
Composición
La doctrina de la biosfera fue creada por VI Vernadsky, también determinó el papel clave de los organismos en la formación y el funcionamiento de la "cáscara viviente" de la Tierra. Previamente, otros científicos llegaron a conclusiones similares, pero el rusoel naturalista pudo probar la necesidad de la presencia en la estructura de compuestos inorgánicos, que también participan en el ciclo general. En su opinión, la biosfera tiene la siguiente composición:
- Organismos vivos (masa biológica, totalidad de todas las especies).
- Sustancia biogénica (creada durante la vida de los organismos vivos, es un producto de su procesamiento).
- Materia inerte (compuestos inorgánicos que se crean sin la participación de organismos vivos).
- Sustancia bioinerte (formada conjuntamente por organismos vivos y materia inerte).
- Una sustancia de origen cósmico.
- Átomos dispersos.
Historial de ocurrencia
Hace miles de millones de años, se formó la capa sólida de la Tierra, la litosfera. La siguiente etapa en la formación de lo que se llama la biosfera ocurrió debido a procesos geológicos que movieron placas tectónicas, provocaron erupciones volcánicas, terremotos, etc. Luego de la formación de formas geológicas estables, llegó el turno de la aparición de organismos vivos. Tuvieron la oportunidad de desarrollarse debido a las emisiones activas de varios elementos bioquímicos que ocurrieron durante la formación de la litosfera. La materia viva ha estado creando condiciones aceptables para la vida durante varios millones de años. Debido a su evolución por fases, se formó la composición gaseosa de la atmósfera. La constante interacción de compuestos orgánicos e inorgánicos bajo la influencia de la energía del Sol hizo posible que la materia viva se extendiera por todo el planeta ycambiar significativamente su apariencia.
Evolución
Los primeros organismos vivos en la Tierra aparecieron en la hidrosfera, su salida gradual a la tierra duró un período bastante largo. El desarrollo de otra capa de la biosfera, la litosfera, provocó la formación de la capa de ozono. Debido al proceso de fotosíntesis, una enorme masa biológica absorbió dióxido de carbono de la atmósfera y liberó oxígeno. En este caso, la materia viva utiliza una fuente de energía casi inagotable: el Sol. Organismos aerobios, que carecían de materia orgánica en el espesor de la hidrosfera, llegaron a la superficie terrestre y aceleraron significativamente el proceso de evolución debido al ciclo energético. En la actualidad, la "cáscara viviente" de la Tierra se encuentra en un estado de equilibrio estable, pero la humanidad está ejerciendo sobre ella una influencia negativa cada vez mayor. Se está creando una nueva esfera de la tierra: la noosfera, implica una asistencia más armoniosa del hombre y la naturaleza, pero este es un tema de estudio separado y muy interesante. La biosfera sigue funcionando, a pesar de una importante disminución de la biomasa, la "cáscara viva" busca compensar los daños causados por las actividades humanas. Como muestra la historia, este proceso puede llevar mucho tiempo.
Funciones bioquímicas
El componente principal en la estructura de la biosfera es la biomasa. Realiza todas las funciones bioquímicas de la "cáscara viva", mantiene su composición en un estado de equilibrio y asegura el proceso de circulación de sustancias y energía. La función de gas mantiene la composición óptima de la atmósfera. Ella esSe lleva a cabo mediante la fotosíntesis de las plantas, que liberan oxígeno y absorben dióxido de carbono. Los organismos vivos emiten CO2 durante la exhalación y la descomposición. El intercambio de gases ocurre constantemente, los compuestos inorgánicos participan en él durante el paso de las reacciones químicas. La función energética consiste en la asimilación y transformación de la biomasa (planta) de una fuente externa - la luz solar. La función de concentración asegura la acumulación de nutrientes. Todos los organismos en el proceso de la vida acumulan el nivel necesario de contenido de elementos bioquímicos, que después de su muerte regresan a la biosfera en forma de compuestos orgánicos e inorgánicos. La función redox es una reacción bioquímica. Ocurre durante la vida de un organismo vivo y es un eslabón necesario en la circulación de sustancias.
Biomasa
Todos los organismos vivos están distribuidos de manera desigual en las esferas de la tierra. La mayor concentración de biomasa se observa en las uniones de las geosferas del planeta. Esto sucede debido a la formación de condiciones de vida óptimas (temperatura, humedad, presión, presencia de compuestos bioquímicos). La composición de la biomasa tampoco es del mismo tipo. En tierra, las plantas tienen ventaja; en la hidrosfera, los animales forman la base de la materia viva. La densidad de la biomasa depende de la ubicación geográfica, la profundidad de habitación en la litosfera y la altura en la atmósfera. El número de especies de plantas y animales es muy grande, pero el hábitat de todos los organismos es la biosfera. La biología, como ciencia separada, es en gran parteexplica todos los procesos que tienen lugar en él. Este es el origen, reproducción, migración de todo tipo de biomasa.
Características de la biosfera
La importancia y la escala del "caparazón viviente" de la Tierra asegurarán su estudio constante por parte de las nuevas generaciones de científicos naturales. El sistema es único en su integridad, desarrollo dinámico, equilibrio. Como característica principal y más sorprendente, se puede destacar la resiliencia y la capacidad de recuperación. El número de catástrofes durante la existencia de la biosfera como película viva del planeta es enorme. Condujeron a la extinción de la mayor parte de la biomasa, cambiaron significativamente la apariencia del planeta, corrigieron los procesos que ocurren en su superficie y en el núcleo. Pero después de cada golpe, la biosfera fue restaurada en una forma alterada, adaptándose a la influencia negativa o suprimiéndola. Es por eso que la biosfera de la tierra es un organismo vivo que puede regular independientemente todos los procesos que ocurren en la naturaleza.
Perspectivas de desarrollo
Todos los niños modernos en la escuela primaria estudian una materia como la historia natural (Grado 3). En estas lecciones, explican a una persona pequeña qué es el mundo que lo rodea y según qué reglas existe. Quizás valga la pena cambiar un poco el programa y enseñar a los niños a respetar y amar la naturaleza, entonces la humanidad podrá crear una nueva geosfera. Todo el conocimiento acumulado a lo largo de los siglos sobre la biosfera debe aplicarse para su posterior desarrollo, lo que implicará la unión de la naturaleza y el hombre. Antes de que sea demasiado tarde para arreglar lo que se ha hechodaño al medio ambiente, la gente debería pensar en el hecho de que el "caparazón viviente" de la Tierra puede recuperarse por sí solo, pero al mismo tiempo puede eliminar un objeto que causa daño permanente a su integridad y armonía.
