Поняття про біосферу: зародження життя на Землі, межі біосфери, поширення живих організмів по земній поверхні

БІОСФЕРА

За час вивчення теми ти

• ознайомишся:
  • з тим, як виникла біосфера;
  • з різноманітністю організмів на Землі;
  • з поняттям «фотосинтез»;
  • з будовою і складом біосфери;
  • з впливом людини на біосферу;
  • із взаємодією біосфери з іншими оболонками Землі;
  • з поширенням живих організмів на земній поверхні;
  • з грунтом, як особливим природним тілом;
• навчишся:
  • давати коротку характеристику окремим частинам біосфери.

Життя різноманітне й багатолике. Воно в нас і навколо нас — від найдрібніших, невидимих людським оком мікроорганізмів до найбільших тварин земної кулі, від квітки на вікні до велетенських дерев тропічних джунглів. Життя виявляється скрізь: на найвищих вершинах гір і в найглибших западинах Світового океану. Що таке біосфера? Як вона виникла? Спробуємо розібратися.

§37. Поняття про біосферу

Зародження життя на Землі

Вчені вважають, що Земля, як планета, виникла близько 4,5 млрд років тому. Вона була безлюдною. Сумно хлюпотіли води мілких річок, мовчали безплідні рівнини і голі скелі. Мертву тишу порушував лише гуркіт вулканів, які вивергали розпечену лаву та хмари розжареного попелу.

Близько 3,5 млрд років тому в мілководних частинах морів з'явилися перші живі істоти — грудочки білка, що живилися, рухалися, розмножувалися. Звідки вони з'явились? Остаточної відповіді немає досі. Може, це робота ультрафіолетового проміння, а можливо, життя було занесене метеоритами та космічним пилом з безмежних просторів Всесвіту? Багато виникає запитань. Можливо, твоє покоління знайде відповідь на них.

Минали сотні мільйонів років. Живі організми змінювались і вдосконалювались. Про це свідчать скам'янілі залишки, які можна побачити в краєзнавчих музеях. Спочатку основні види живих організмів жили в морській воді. Тільки близько 450 млн років тому вони почали виходити на суходіл, створивши досьогодні суцільну оболонку життя на Землі — біосферу.

Різноманітність організмів на Землі

Всі організми об'єднують у чотири царства живої природи: рослини (близько 500 тис. видів), тварини (близько 1,5 млн видів), гриби (понад 100 тис. видів), мікроорганізми (мікроскопічні, часто одноклітинні організми).

Живі істоти, що належать до різних царств, тісно взаємозв'язані. Рослини здатні створювати органічні речовини з неорганічних, виділяючи кисень. Цей процес називається фотосинтезом. (Пригадай з курсу біології, за яких умов він відбувається.)

Тварини не здатні самі створювати органічні речовини і дістають їх, з'їдаючи траву (травоїдні) чи інших тварин (хижаки).

Кисень, що виділяється рослинами, всі живі організми використовують для дихання, а вуглекислий газ, який вони видихають, необхідний рослинам для фотосинтезу.

Залишки відмерлих рослин і тварин розкладають бактерії ґрунту, перетворюючи їх у прості неорганічні речовини, які поглинаються новими поколіннями рослин. Якби не санітарна робота бактерій, то залишки відмерлих тварин і рослин вкрили б Землю шаром у кілька десятків метрів.

Межі біосфери

На відміну від інших оболонок Землі біосфера не має власних меж, а розміщується в межах інших оболонок.

Значному поширенню живих організмів сприяє їх особливість пристосовуватися до різноманітних умов. Наприклад, нижчі організми були виявлені в ісландських гейзерах з температурою води +93°С. Спори окремих бактерій зберігають життєздатність за температури -253°С.

Більшості живих істот для дихання необхідний кисень, та трапляються бактерії, здатні жити глибоко під землею без нього. Мешканці океанічних глибин витримують величезний тиск товщі води. Знаючи це, спробуємо визначити межі біосфери в інших оболонках Землі.

Найвища точка нашої планети (назви її) має висоту 8848 м. Птахи, що перелітають через неї, вимушені підійматися майже до дев'ятикілометрової висоти. Можливо, це верхня межа біосфери? Але до позначки 14-20 км вітер може заносити пилок рослин та спори бактерій. Проте ясно, що вище озонового шару живих організмів не може бути.

Чому?

Отже, верхня межа біосфери закінчується тропосферою, оскільки више умови виникнення і підтримання життєвих процесів неможливі.

Уся гідросфера заселена живими організмами. Навіть на величезних глибинах виявлені живі істоти. Тваринний світ Океану багатий і різноманітний. (Назви рослини і тварин, що живуть на його глибинах. На які групи вони поділяються?)

У літосфері межі біосфери вчені визначають по-різному: від кількох сот метрів (ближче до поверхні трапляються личинки комах, черви, в печерах — кажани, у підземних річках — сліпі риби) до кількох кілометрів — межі життя бактерій, здатних існувати без повітря.

Отже, біосфера включає в себе шари атмосфери, всю гідросферу та верхні частини земної кори (мал. 73). Найсприятливіші умови для життя у місцях зіткнення всіх оболонок Землі.

Поясни чому

Мал. 73. Межі біосфери

В останні десятиріччя межі біосфери розширились в результаті діяльності людини, яка відправляє в політ штучні супутники Землі й космічні кораблі, де проводяться досліди з різними живими організмами. Все глибше проникають у надра Землі бурові інструменти геологів, а з ними — й мікроорганізми. Пригадай найглибшу свердловину. Та це вже штучні межі біосфери, яку людство називає техносферою. З діяльністю людини і її дальшим проникненням у космос та глибини Землі межі техносфери будуть розширюватися постійно.

Поширення живих організмів по земній поверхні

Поширення живих організмів на Землі дуже нерівне. До полюсів кількість їх видів постійно зменшується. Це залежить від клімату.

В приекваторіальній зоні суходолу, з високими температурами та великою кількістю опадів протягом усього року, розвивається розкішна рослинність. Верхівки дерев змикаються, утворюючи непроникне для сонячних променів зелене шатро. Окремі дерева досягають 60-80 м заввишки (приблизно висоти 20-30-поверхового будинку). Вони оповиті ліанами, на стовбурах і гіллях дерев оселяються інші рослини, які засвоюють вологу з повітря. Рослинність настільки густа, що ліси майже не прохідні. Дуже багато тварин і птахів маскуються серед квіток та листя цього вічнозеленого лісу.

На північ і південь від екватора, в зоні тропіків, де температури високі, а опадів мало, клімат посушливий. Рослинність бідна, тварин мало. Багато з них зариваються в пісок або живуть у норах (змії, ящірки, дрібні ссавці). Інші можуть тривалий час не пити воду (верблюди) або пробігати великі відстані в її пошуках (антилопи).

У помірних широтах, де температура змінюється за сезонами, а опадів буває достатньо, ростуть ліси, дерева яких на зиму скидають листя. Північ і центр України вкриті такими лісами.

Біля полюсів в умовах низьких температур рослин майже немає. У товщі снігу і льоду живуть тільки бактерії та деякі одноклітинні водорості.

Отже, склад біосфери змінюється від екватора до полюсів. Найбагатші рослинність і тваринний світ у приекваторіальних та помірних широтах.

Чому?

Висновки

1. Біосфера — оболонка Землі, населена живими організмами. Вона виникла кілька мільярдів років тому. Сьогодні вона налічує понад 2 млн видів організмів, об'єднаних у чотири взаємозв'язані царства: рослини, тварини, гриби, мікроорганізми.
2. Біосфера включає в себе нижню частину атмосфери (до озонового шару), всю гідросферу та верхню частину літосфери.
3. Своєю діяльністю людина розширює межі біосфери, створюючи техносферу.