ПОНЯТИЕ, РАЗМЕРЫ, СТРУКТУРА И СОСТАВ БИОСФЕРЫ
Биосфера – одно из наиболее важных понятий экологии. Термин “биосфера” впервые был предложен в 1873 году австрийским геологом Эдвардом Зюссом для обозначения области существования живых орга-низмов на Земле. В начале прошлого столетия учение о биосфере было развито и преобразовано выдающимся русским и советским естествоис-пытателем академиком В.И. Вернадским.
В современном понимании биосфера – это совокупность частей земных оболочек (лито-, гидро- и атмосферы), которая заселена живыми организмами, находится под их воздействием и занята продуктами их жизнедеятельности.
Совокупность всего живого на Земле вместе с окружением и ре-сурсами называют экосферой. Экосфера – глобальная система, объеди-няющая все современные экосистемы Земли.
Вернадский В.И. впервые подчеркнул исключительно важную роль живых организмов в образовании биосферы. По его определению, биосфера – структурная оболочка Земли, созданная жизнью, где не только живут, но которая преобразована живыми организмами и связана с их жизнедеятельностью. Таким образом, биосфера – это, с одной сто-роны, среда жизни, с другой, — результат жизнедеятельности организ-мов.
Отличительной чертой биосферы является участие во всех про-цессах “живого вещества”, то есть совокупности всех организмов на планете (растительный и животный мир, микроорганизмы) . Суммарная биомасса живого вещества биосферы составляет 2 – 3 трлн. т, причем 98 % ее – это биомасса наземных растений. Биосферу населяют около 1,5 млн. видов животных и 500 тыс. видов растений.
В.И. Вернадский доказал, что живое вещество планеты выступает как мощнейший геологический фактор, способный изменять поверх-ность планеты и формировать экосистемы, благоприятные для его раз-вития. Живое вещество обладает способностью захватывать энергию Солнца и создавать химические соединения, распад которых сопровож-дается выделением энергии, производящей химическую и физическую работу.
РАЗМЕРЫ БИОСФЕРЫ.По учению В.И.Вернадского,биосфера–это область нашей планеты, в которой существует или когда-либо суще-ствовала жизнь и которая постоянно подвергается воздействию живых организмов. Поэтому биосфера представляет собой область существо-вания не только современных , но и былых экосистем и простирается да-леко за пределы современной экосферы, включая области, где находятся биогенные вещества.
Биогенные вещества –совокупность веществ,возникших в ре-зультате жизнедеятельности организмов. Почти весь кислород атмосфе-ры имеет биогенное происхождение. Биогенными являются также мно-гие полезные ископаемые, например, нефть, уголь, торф, мел и др.
Благодаря такому подходу В.И. Вернадский существенно расши-рил границы биосферы, включив в нее гидросферу (глубиной до 11 км), нижние слои атмосферы (до озонового слоя, высотой 25 – 35 км), где сосредоточен практически весь кислород, и часть литосферы до глубины залегания полезных ископаемых биогенного происхождения
(8 – 10 м, реже 3 км).
СТРУКТУРА БИОСФЕРЫ.Биосфера имеет иерархическую структу-ру, которая представлена на рисунке 3.1. Традиционно в структуре био-сферы выделяют атмосферу, гидросферу и литосферу. Атмосфера де-лится на слои в зависимости от температуры воздуха. Границей между слоями является изотерма 0 о С. Слой, имеющий температуру ниже 0 о С, называется альтобиосферой, выше 0 о С – тропобиосферой.
Гидросфера включает в себя океанобиосферу и аквабиосферу, т.е. солено- и пресноводную среду, а также делится на слои в зависимости от освещенности: фото-, дисфото- и афотосферы.
Гео(био) сфера состоит из террабиосферы (твердо-водной среды) и литобиосферы (твердо-воздушной среды). Выделенные подсферы включают экосистемы различного иерархического уровня.
СОСТАВ БИОСФЕРЫ.Состав биосферы включает7глубоко разно-родных частей:
живое вещество; биогенное вещество; косное вещество;
Рисунок 3.1 – Иерархия систем биосферы
биокосное вещество; вещество в радиоактивном распаде;
вещество рассеянных атомов, не связанных химическими реак-циями;
вещество космического происхождения.
Понятия живого и биогенного веществ приведены выше. Косное вещество –совокупность веществ,в образовании кото-
рых живые организмы не участвуют, т.е. горные породы магматическо-го, неорганического происхождения, вода.
Биокосное вещество –совокупность веществ,являющихся про-дуктами распада и переработки горных и осадочных пород живыми ор-ганизмами ( почва, природные воды).
В.И. Вернадский впервые показал, что химическое состояние на-ружной коры нашей планеты всецело находится под влиянием жизни и определяется живыми организмами, с деятельностью которых связан великий планетарный процесс – миграция химических элементов в био-сфере.
1.3.Живое вещество биосферы, его функции
Уровень организации живого вещества, на котором сформировалась природная система высокого ранга, охватывающая все проявления жизни на Земле, называется …
Обоснование:Живое веществ биосферы представляет собой сочетание различных биологических систем разной структурной упорядоченности и разного организационного положения. Выделяют разные уровни существования живого вещества – от крупных молекул до крупных многоклеточных организмов, от биологических микросистем до макробиосистем. Уровень организации живого вещества, на котором сформировалась природная система наиболее высокого ранга, охватывающая все проявления жизни в пределах планеты, называется биосферным. Биосферный уровень включает в себя все живое вещество планеты и среду его обитания, на этом уровне осуществляются глобальные круговороты вещества, связанные с жизнедеятельностью организмов.
ЗАДАНИЕ N 16 Элементарный состав живого вещества биосферы отличается от состава литосферы и гидросферы высоким содержанием …
Обоснование:Главными составными частями живого вещества являются широко распространенные в природе химические элементы: водород, углерод, кислород, азот, фосфор и сера, атомы которых в соединении с водой и минеральными веществами создают в живых организмах сложные молекулы – белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты. Однако средний элементарный состав живого вещества отличается от состава земной коры и гидросферы высоким содержанием углерода (см. рис.). 
Соотношение химических элементов в живом веществе, гидросфере, литосфере и в массе Земли в целом Живые организмы не повторяют состава среды своего обитания, они избирательно поглощают элементы, необходимые для построения своих тканей.
ЗАДАНИЕ N 12Самым низким уровнем организации живого вещества, на котором проявляется функционирование биологических систем, является …
Обоснование:Живое вещество биосферы представляет собой сочетание различных биологических систем разной структурной упорядоченности и разного организационного положения. Выделяют разные уровни существования живого вещества – от крупных молекул до крупных многоклеточных организмов, от биологических микросистем до макробиосистем. Самым низким уровнем, на котором биологическая микросистема проявляется в виде функционирования биологически активных крупных молекул (белков, нуклеиновых кислот, углеводов), является молекулярный. С этого уровня наблюдаются свойства, характерные исключительно для живой материи: обмен веществ, протекающий при превращении лучистой и химической энергии; передача наследственности с помощью ДНК и РНК.
ЗАДАНИЕ N 26 Одним из основных свойств живого вещества, обусловливающих его высокую средообразующую деятельность, является …
стремление заполнить собой все окружающее пространство
способность к запасанию лучистой энергии Солнца в процессе фотосинтеза
способность к сохранению и передаче наследственной информации
стремление к использованию готового органического вещества
Обоснование:К основным уникальным особенностям живого вещества, обусловливающим его крайне высокую средообразующую деятельность, можно отнести стремление заполнить собой все окружающее пространство, или «всюдность жизни», по В. И. Вернадскому. Способность быстрого освоения пространства связана как с интенсивным размножением (например, гриб-дождевик гигантский при отсутствии факторов, ограничивающих его потенциальные возможности размножения, уже во втором поколении в 800 раз превысил бы размеры нашей планеты), так и со способностью организмов интенсивно увеличивать поверхность своего тела или образуемых ими сообществ. Так, площадь листьев растений на 1 га составляет 8–10 га и более.
ЗАДАНИЕ N 30Наиболее широко распространенными организмами биосферы являются …
Обоснование:В биосфере наиболее широко распространены бактерии, относящиеся к прокариотам; их размеры колеблются от 0,1 до 1–3 мкм. Среди бактерий встречаются как автотрофные, так и гетеротрофные представители; есть аэробные и анаэробные, споровые и неспоровые формы. Гетеротрофные бактерии могут быть сапрофитами и паразитами. Особенно много бактерий в почве, например, богатые почвы (черноземы) могут содержать более 2 млрд бактерий в 1 г. Установлено, что некоторые бактерии могут существовать в условиях глубокого вакуума, в водах атомных реакторов, в рассолах с концентрацией 250 г/л и других экстремальных условиях.
ЗАДАНИЕ N 2 В общей массе живого вещества биосферы животные составляют …
Решение:Живое вещество – это совокупность тел живых организмов, населяющих Землю, вне зависимости от их систематической принадлежности. Живое вещество характеризуется определенным биологическим и химическим составом; на 98% оно представлено биомассой растений, грибов и микроорганизмов суши. Животные составляют только 1,4% общей массы живого вещества, при этом в биомассе океана на долю животных приходится 93,7%, в биомассе суши – 0,8%.
ЗАДАНИЕ N 1Почвенный покров Земли образовался в результате проявления _______________ функции живого вещества биосферы.
Обоснование:Средообразующая функция живого вещества состоит в преобразовании физико-химических параметров среды и является в значительной мере интегративной (то есть результат совместного проявления других функций – газовой, концентрационной, окислительно-восстановительной и др.). Ее можно рассматривать в широком и узком планах. В широком понимании результатом данной функции является вся природная среда. Природная среда создана живыми организмами в процессе их жизнедеятельности, они же и поддерживают параметры среды практически во всех геосферах в относительно стабильном состоянии. В более узком плане средообразующая функция живого вещества проявляется, например, в образовании почв. В. И. Вернадский называл почву биокосным телом, подчеркивая тем самым большую роль живых организмов в ее создании и существовании. Роль живых организмов в образовании почв убедительно показал Ч. Дарвин в работе «Образование растительного слоя земли деятельностью дождевых червей». Известный ученый В. В. Докучаев назвал почву «зеркалом ландшафта», подчеркивая тем самым, что она является продуктом основного ландшафтообразующего элемента – биоценозов и, прежде всего, растительного покрова.
ЗАДАНИЕ N 21Функция живого вещества биосферы, заключающаяся в изменении химических параметров среды в благоприятные для существования организмов условия, называется …
Обоснование:Биота биосферы обладает мощной средообразующей и средорегулирующей функцией. Средообразующая функция заключается в способности живого вещества изменять химические параметры среды в более благоприятные для живых организмов условия обитания. Она направлена на обеспечение условий жизни всех ее членов, в том числе и человека; осуществляется посредством изменения газового состава атмосферы и химического состава гидросферы, образования почвы и осадочных пород, баланса веществ и энергии в биосфере, восстановления нарушенных человеком условий обитания и др.
ЗАДАНИЕ N 17 Избирательное извлечение и накопление живыми организмами химических элементов окружающей среды – это проявление _______________ функции живого вещества биосферы.
Обоснование:Способность живых организмов извлекать и накапливать в своих телах химические элементы окружающей среды связана с концентрационной функцией, присущей живому веществу. Концентрация этих элементов в организмах может быть в сотни и даже тысячи раз выше, чем в окружающей среде. Например, концентраторами кремния являются диатомовые водоросли, йода – бурая водоросль ламинария, фосфора – скелеты позвоночных животных. Живые организмы могут концентрировать такие соединения, как тяжелые металлы, пестициды, радиоактивные элементы; при этом возникает опасность для здоровья человека.
ЗАДАНИЕ N 10Функция живого вещества, обусловливающая процессы разложения организмов после их отмирания с последующей минерализацией мертвого органического вещества, называется …
Обоснование:Деструктивная функция заключается в способности определенной группы организмов разлагать и минерализовать мертвое органическое вещество. В результате деструкции образуются биокосные, биогенные и минеральные вещества, происходит превращение живого вещества в косное. Превращение органических остатков в неорганические вещества в ходе своей жизнедеятельности осуществляют, главным образом, бактерии и грибы.
Для продолжения скачивания необходимо пройти капчу: