Биосфера в биологии определение: Урок 16. состав и функции биосферы — Биология — 11 класс

Окружающая среда Земли включает атмосферу, гидросферу, литосферу и биосферу.

До зарождения жизни Земля была мрачным местом, скалистым шаром с мелководным морем и тонкой полосой газов — в основном углекислого газа, окиси углерода, молекулярного азота, сероводорода и водяного пара. . Это была враждебная и бесплодная планета. Это строго неорганическое состояние Земли называется геосферой; он состоит из литосферы (скала и почва), гидросферы (воды) и атмосферы (воздуха). Энергия Солнца безжалостно бомбардировала поверхность примитивной Земли, и со временем — миллионы лет — химические и физические воздействия дали первое свидетельство жизни: бесформенные, желеобразные капли, которые могли собирать энергию из окружающей среды и производить больше себе подобных. .Это поколение жизни в тонком внешнем слое геосферы создало так называемую биосферу, «зону жизни», отводящую энергию кожу, которая использует материю Земли для создания живого вещества.

Биосфера — это система, характеризующаяся непрерывным круговоротом материи и сопутствующим потоком солнечной энергии, в которой некоторые большие молекулы и клетки самовоспроизводятся. Вода — главный предрасполагающий фактор, от нее зависит вся жизнь. Элементы углерод, водород, азот, кислород, фосфор и сера в сочетании в белки, липиды, углеводы и нуклеиновые кислоты обеспечивают строительные блоки, топливо и направление для создания жизни. Поток энергии необходим для поддержания структуры организмов за счет образования и расщепления фосфатных связей. Организмы являются клеточными по своей природе и всегда содержат какую-то ограждающую мембранную структуру, и у всех есть нуклеиновые кислоты, которые хранят и передают генетическую информацию.

Вся жизнь на Земле в конечном итоге зависит от зеленых растений, а также от воды. Растения используют солнечный свет в процессе, называемом фотосинтезом, для производства пищи, которой питаются животные, и для обеспечения в качестве побочного продукта кислорода, который необходим большинству животных для дыхания.Сначала океаны и суша кишели большим количеством нескольких видов простых одноклеточных организмов, но постепенно эволюционировали растения и животные, становившиеся все более сложными. Взаимоотношения развивались так, что определенные растения росли вместе с некоторыми другими растениями, а животные, связанные с растениями и друг с другом, образовывали сообщества организмов, в том числе в лесах, лугах, пустынях, дюнах, болотах, реках и озерах. Живые сообщества и их неживое окружение неразрывно взаимосвязаны и постоянно взаимодействуют друг с другом.Для удобства экосистемой называется любой участок ландшафта, включающий биотические и абиотические компоненты. Озеро является экосистемой, если рассматривать его в совокупности не только как воду, но и как питательные вещества, климат и всю жизнь, содержащуюся в нем. Данный лес, луг или река также являются экосистемой. Одна экосистема переходит в другую по зонам, называемым экотонами, где происходит смешение видов растений и животных из двух экосистем. Лес, рассматриваемый как экосистема, — это не просто деревья, это комплекс почвы, воздуха и воды, климата и минералов, бактерий, вирусов, грибов, трав, трав и деревьев, насекомых, рептилий, земноводных. , птицы и млекопитающие.

Другими словами, абиотическая или неживая часть каждой экосистемы в биосфере включает поток энергии, питательных веществ, воды и газов, а также концентрации органических и неорганических веществ в окружающей среде. Биотическая, или живая, часть включает три основные категории организмов, основанные на их способах получения энергии: первичные продуценты, в основном зеленые растения; потребители, к которым относятся все животные; и деструкторы, которые включают микроорганизмы, которые расщепляют останки растений и животных на более простые компоненты для повторного использования в биосфере.Водные экосистемы включают в себя морскую среду и пресноводную среду на суше. Наземные экосистемы основаны на основных типах растительности, таких как лес, луга, пустыня и тундра. С каждой такой растительной провинцией связаны определенные виды животных.

Экосистемы могут быть далее подразделены на более мелкие биотические единицы, называемые сообществами. Примеры сообществ включают организмы в сосновом насаждении, на коралловом рифе и в пещере, долине, озере или ручье.Главное внимание в сообществе — это живой компонент, организмы; абиотические факторы окружающей среды исключены.

Сообщество — это совокупность популяций видов. В сосновом лесу может быть много видов насекомых, птиц и млекопитающих, каждая из которых представляет собой отдельную единицу размножения, но каждое зависит от других в своем продолжении существования. Кроме того, вид состоит из особей, единичных функциональных единиц, идентифицируемых как организмы. За пределами этого уровня единицами биосферы являются единицы организма: системы органов, состоящие из органов, органов тканей, тканей клеток, клеток молекул и молекул атомных элементов и энергии.Следовательно, движение вверх от атомов и энергии к меньшему количеству единиц, более крупному и более сложному по структуре на каждом последующем уровне.

В этой статье основное внимание уделяется структуре биосферы и исследуются отношения между ее основными компонентами, включая человека. Рассмотрены характеристики и динамика биологических популяций и сообществ, а также взаимодействия, которые составляют основные стабилизирующие связи между составляющими организмами. Должное внимание также уделяется паттернам распределения этих биотических единиц и процессам, которые привели к таким паттернам.Подробно рассматриваются основные водные и наземные экосистемы Земли. Другие моменты включают трансформации и перенос энергии в биосфере и циклический поток материалов, необходимых для жизни. Для разработки, методологии и приложений изучения взаимоотношений организмов с окружающей их средой и друг с другом, см. экология. Дальнейшая обработка различных водных и наземных сред осуществляется в океане, озере, реке, континентальном рельефе, Арктике и Антарктиде.Для обсуждения происхождения жизни на Земле, а также разнообразия и общности организмов, см. жизнь и Земля, догеологическая история. Характеристики и классификации живых организмов подробно описаны в водорослях, земноводных, покрытосеменных, животных, кольчатых червях, паукообразных, членистоногих, ашельминтах, бактериях, птицах, мохообразных, хордовых, книдариях, ракообразных, динозаврах, иглокожих, папоротниках, рыбах, плоских червях, гриб, голосеменное растение, насекомое, панцирь лампы, млекопитающее, моллюск, моховое животное, растение, простейшие, простейшие, рептилии, губка и вирус.

Определение и примеры биосферы — Биологический онлайн-словарь

Биосфера
n., [ˈBaɪəˌsfɪə)]
Определение: часть земли, где существуют живые существа.

Что такое биосфера? Биосфера — это та часть Земли, где процветают и живут живые существа. Это та часть планеты, которая может поддерживать жизнь. У Земли есть еще три сферы: атмосфера, литосфера и гидросфера. Однако не все они населены живыми существами.Части или регионы, где встречаются организмы, вместе называются биосферой. Таким образом, можно также сказать, что биосфера — это сумма всех экосистем на Земле.

Слово «биосфера» произошло от греческого « bios», , обозначающего « Life », и « sphaira », обозначающего форму Земли. Этот термин впервые использовал англо-австрийский ученый Эдуард Зюсс в его четырехтомной книге под названием «Лик Земли» . В этой книге он объяснил отношения живых существ, поддерживаемые Землей.

Биосфера Определение

Биосфера — это термин, который охватывает все экосистемы на Земле. Следовательно, он включает как неживые элементы (такие как солнечный свет и вода), так и живые организмы.

Что такое биосфера? Биосфера относится к областям или регионам Земли, в которых есть жизнь. Это одна из отличительных черт Земли от других планет.

Земля состоит из четырех сфер, а именно (1) биосферы, (2) атмосферы, (3) литосферы (геосферы) и (4) гидросферы.Биосфера — это часть Земли, которая включает в себя все биологические сообщества и окружающую их среду. Это часть земли, на которой существует жизнь. Атмосфера Земли — это газовая часть, которая окружает литосферу. Литосфера, в свою очередь, является частью земной коры , и верхней мантии . В других ссылках, вместо литосферы, суша или земная часть упоминается как геосфера , которая, в отличие от литосферы, включает ядро, помимо коры и мантии.Под гидросферой понимаются все воды на поверхности Земли. Некоторые источники считают термин синонимом экосферы , которая, строго говоря, относится ко всем этим сферам, взаимодействующим друг с другом в замкнутой системе.

Происхождение и эволюция биосферы

Около 3,8 миллиарда лет назад ранние прокариоты процветали в биосфере без кислорода. В конце концов, некоторые из этих организмов превратились в организмов, способных использовать свет, воду и углекислый газ для создания химических соединений, богатых энергией, при одновременном производстве молекул кислорода в качестве побочного продукта. Этот процесс производства пищи с использованием световой энергии сейчас обычно называют фотосинтезом, а организмы, способные к этому, называются автотрофами.И так от одноклеточных, например водоросли, многоклеточным автотрофам, таким как сосудистые растения, большее количество организмов, следовательно, смогли утилизировать углекислый газ из атмосферы и в конечном итоге снабдили атмосферу кислородом.

Вскоре увеличение количества кислорода в атмосфере привело к большему биоразнообразию, поскольку существовали и развивались аэробные организмы. Это позволяет биосфере поддерживать более сложную жизнь, например, сосудистые растения, животные и люди, выживать в присутствии кислорода.Итак, чтобы ответить на вопрос: «как биоразнообразие связано с биосферой» — ответ довольно прост. Он создал биосферу « здоровых », кишащую различными группами организмов. Под здоровьем это означает, что разные группы могут занять разные экологические ниши.

Автотрофы действуют как производители пищевой цепи. Гетеротрофы, , которые представляют собой организмы, которые не могут производить пищу так же, как автотрофы могут и, следовательно, должны потреблять другие организмы , берут на себя роль естественных биологических контролей .Гетеротрофы, которые питаются исключительно растениями, называются травоядными. Те, кто питается исключительно мясом животных, называются плотоядными, а те, которые питаются растениями или мясом животных, называются всеядными. Еще одна важная экологическая ниша — это деструкторы. Эти организмы разлагают мертвые организмы или разлагающиеся ткани или превращают органические вещества в более простые соединения или вещества, которые питают Землю. Например, грибы разлагают мертвые растения или животные. Они расщепляют клетки мертвых растений и животных на более простые вещества, которые становятся доступными для экосистемы органическими питательными веществами.

Компоненты биосферы

Из чего состоит биосфера? Какие 3 части биосферы? Биосфера состоит из трех компонентов: (1) литосфера, (2) атмосфера и (3) гидросфера. Однако не во всех из них есть живые существа, которые процветают или населяют. Только те части, где находится и поддерживается жизнь, считаются частью биосферы. Например, та часть неба, где видны летающие птицы, является частью биосферы. Напротив, более высокие уровни атмосферы, которые не могут поддерживать жизнь, не считаются частью биосферы.

Абиотические компоненты

Ниже приводится описание этих трех абиотических компонентов биосферы:

Литосфера

Литосфера известна как наземный компонент биосферы. Например, он содержит твердые массивы суши, такие как наши континенты и острова.
Часть, которая не поддерживает жизнь и, следовательно, не является частью биосферы, — это ее нижняя мантия и ядро. Все остальные части, кроме этой поддержки, живут, от мельчайших бактерий до крупных млекопитающих и высоких деревьев, обеспечивая им убежище и пищу.

Атмосфера

Атмосфера представляет собой газовый покров над Землей. Он содержит различные газы, такие как углекислый газ, кислород и другие газы, которые помогают живым организмам, таким как растения, животные и люди, поддерживать жизнь. Однако верхняя часть атмосферы имеет низкий состав кислорода; поэтому летающих птиц можно встретить в районе 200 метров от Земли. Атмосфера, являющаяся частью биосферы, играет особую роль в защите живых организмов от вредного солнечного ультрафиолетового излучения, помимо обеспечения их газами для дыхания.

Гидросфера

Под гидросферой понимаются все воды на Земле. Таким образом, его еще называют водным регионом. Однако он также включает твердые формы, такие как ледники . Гидросфера, в которой поддерживается жизнь, играет важную роль в регулировании температуры на Земле. Кроме того, он поставляет воду, необходимую для всего живого.

Биотические компоненты

Что касается биотических компонентов, они включают растения, животных и микроорганизмы.Эти биологические компоненты также являются строителями пищевой цепи экосистемы.

Растения

Растения являются первичными производителями. Они производят пищу посредством фотосинтеза. Более того, их еще называют автотрофами. Они также принимают участие в переработке отходов. Однако они являются единственным первичным источником для всех живых организмов, включая животных и людей.

Животные

Это потребители. Они не могут производить пищу из неорганических источников.Они зависят от других источников, таких как растения или другие мелкие животные. Они также известны как гетеротрофы . Пища, которую они потребляют, используется для высвобождения энергии и сохранения ее для будущего использования. Энергия используется для роста и развития.

Микроорганизмы

Микроорганизмы составляют большую часть экосистемы. К ним относятся грибы, водоросли, бактерии, вирусы и т. Д. Более того, они служат разложителями, разлагая количество отходов или мертвых материалов. Они используют этот процесс разложения в качестве источника пищи.

Организационная структура биосферы

Биосфера в основном описывается посредством ссылки на всю жизнь и живые организмы вокруг Земли. Он состоит из пяти уровней организационной структуры:

(1) Биомы

Большая биосфера разделена на большие части биомов. Ученые классифицировали биомы на пять различных типов: тундра, луга, леса, пустыни, и водные биомы . Реки, озера, моря, океаны и другие водные среды обитания населены большим разнообразием растений и животных.И наоборот, десерты — самые засушливые районы Земли с наименьшим количеством осадков в год. Луга покрывают зеленые зоны Земли. Однако здесь выпадает умеренное количество осадков, но их недостаточно для выращивания больших деревьев. В лесах преобладают большие деревья. Тундры — это обширный безлесный арктический регион, недра которого постоянно заморожены.

(2) Экосистема

Биосфера: определение, ресурсы, циклы, факты и примеры

Биосфера — это часть Земли, которая включает в себя все живые существа.Это на шаг выше экосистем и содержит организмы, которые живут в сообществах видов или популяций, которые взаимодействуют друг с другом.

Экосистемы — это все эти сообщества и живые организмы, а также все неживые компоненты этих сред. Когда вы изучаете науки о Земле или другие науки об окружающей среде, важно помнить, что биосфера содержит всю жизнь на Земле.

Определение биосферы

Геолог Эдуард Зуэсс был первым, кто использовал термин биосфера.Он создал этот термин, добавив слово bio (жизнь) к сфере (форма Земли) для обозначения областей на Земле с формами жизни. Сьюссу нужно было новое слово для обозначения жизни в целом, а не для определения отдельных видов или организмов на поверхности Земли.

Текущая биосфера означает всего живого на Земле в литосфере (скалистая кора Земли), атмосфере (воздух) и гидросфере (вода). Он включает в себя все экосистемы, биомы и организмы на планете.Биосфера — это сравнительно тонкий слой или зона жизни, которая включает в себя все, от бактерий до людей.

Сеть жизни на Земле: ресурсы биосферы

В биосфере есть различные компоненты и ресурсы. Вся жизнь зависит от биотических и абиотических ресурсов в их экосистемах, включая солнечный свет, пищу, воду, укрытие и почву.

Биотические факторы — живые, а абиотические факторы — неживые. Животные и растения являются примерами биотических факторов.Скалы и почва — абиотические факторы.

Все экосистемы связаны друг с другом, находясь в биосфере. Это создает сложную сеть организмов и неживых ресурсов, требующую тонкого баланса. Для того, чтобы биосфера работала, многие вещи должны были объединиться, чтобы на Земле появилась жизнь.

На правильном расстоянии от Солнца до наклона Земли различные факторы способствовали возникновению жизни. Биосфера эволюционировала с течением времени по мере изменения состава и характеристик планеты.

Что влияет на биосферу?

И живые, и неживые существа влияют на биосферу. От африканского побережья до Арктики биосфера постоянно меняется. Крупные факторы, такие как наклон Земли, сильно влияют на биосферу, потому что они вносят свой вклад в сезонное изменение климата, которого люди привыкли ожидать. Другие неживые факторы, такие как погодные условия, тектоника плит, эрозия и стихийные бедствия, также влияют на биосферу.

Стихийные бедствия могут иметь длительное воздействие на биосферу.Например, извержения вулканов могут изменить жизнь на суше, извергая газы, лаву, камни и пепел, разрушающие экосистемы. Извержения вулканов на дне океана могут нагревать окружающую воду.

Вулканы могут действовать как разрушительная, так и созидательная сила. Со временем вулканы также могут создавать новые формы рельефа и кардинально изменять внешний вид планеты.

Изучая глобальных закономерностей , ученые могут узнать больше о том, что влияет на биосферу. Чтобы сохранить жизнь на Земле, Организация Объединенных Наций учредила программу, направленную на устойчивое развитие, и создала 563 биосферных заповедника в 110 странах.

Биосферные циклы

Биогеохимические циклы являются важной частью биосферы. Биогеохимический цикл — это путь или поток элементов между живыми существами и окружающей средой. Поскольку материя сохраняется во Вселенной, она повторно используется в биосфере.

Например, животные поедают растения, а питательные вещества или вещества растений попадают в состав травоядных животных, а помет возвращается в почву. Эти травоядные животные умирают и разлагаются, возвращая свое вещество в окружающую среду.

Биосферу связывает множество циклов. Вот некоторые примеры:

• Цикл горных пород: Так горные породы изменяются с течением времени в результате выветривания, эрозии, транспортировки, уплотнения и других факторов.

• Круговорот воды: Здесь описывается, как вода движется через экосистемы за счет испарения, конденсации, осадков, стока и транспирации.

• Круговорот питательных веществ: Эти пути перемещают азот, углерод и другие питательные вещества через экосистемы.

Фотосинтез — это цикл, который растения используют для производства энергии. Превращая свет и углекислый газ в полезную энергию, растения создают основу почти для всего живого. Некоторые бактерии, простейшие и растения используют солнечную энергию и углекислый газ для производства кислорода и сахара, что имеет решающее значение для других круговоротов питательных веществ и пищевых сетей.

Биосфера особенно важна для углеродного цикла: живые существа поглощают углекислый газ и превращают его в кислород, поэтому организмы становятся резервуарами углерода, такими как ископаемое топливо и деревья.

Факты о биосфере

Биосфера простирается до 12 500 метров от поверхности Земли. Он включает в себя самые высокие горы в воздухе вплоть до самых глубоких впадин в океане. Это небольшой кусочек всей Земли, но он содержит миллионы организмов.

По оценкам, в биосфере насчитывается 8,7 миллиона различных видов. Около 6,5 миллионов видов обитают на суше, а 2,2 миллиона — в воде.

Вода, или гидросфера, является самой большой частью биосферы и покрывает 71 процент поверхности планеты. Океаны содержат 96,5 процента воды, и только 1 процент фактически доступен в качестве пресной воды для живых организмов, которые в ней нуждаются.

Биомы в биосфере

Биом — это экологическое сообщество, которое включает живые существа в определенной среде. Это встречающаяся в природе группа растений и животных, обитающих в среде обитания.Биосфера содержит все биомы на планете. Иногда бывает трудно различить разные биомы, и биом может содержать более одной экосистемы.

Есть шесть основных биомов : пресноводные, морские, пустынные, лесные, луговые и тундровые. Однако есть и другие способы классификации биомов, и существуют разные системы. Более широкая система классификации делит биомы на наземные и водные группы.

Земля, климат и другие особенности географической области влияют на типы растений и животных, которые могут выжить в ней.Со временем биомы могут меняться и развиваться.

Человеческая деятельность, стихийные бедствия и другие факторы могут влиять на биомы. Например, сельскохозяйственная деятельность может изменить растительность в районе и вытеснить или привлечь различные виды. Изменения флоры и фауны в конкретной экосистеме могут повлиять на весь биом. Поскольку люди оказывают большое влияние на биоразнообразие, изучение всей биосферы имеет решающее значение для защиты видов и окружающей среды.

Примеры биосферы: Биосфера 2

В настоящее время единственной известной биосферой во Вселенной является биосфера Земли, и она считается Биосферой 1.Однако люди создали искусственные биосферы, в том числе Biosphere 2 . Biosphere 2 была лабораторией, построенной в Oracle, штат Аризона, для проведения контролируемых исследований. Автономный объект выглядел как большая оранжерея. В период с 1991 по 1994 годы группы людей пытались жить и работать на объекте.

В 1991 году в Биосфере 2 было пять различных биомов, расположенных на трех акрах. Ученые, которые жили в лаборатории, хотели сделать ее устойчивой и избегали взаимодействия с внешним миром.Первоначальной целью было продержаться в искусственной биосфере 100 лет. Однако миссии длились всего четыре года. Команды столкнулись с множеством проблем, включая тараканов и муравьев, постоянный голод, иррациональный антагонизм, внутреннюю борьбу за власть и опасно низкий уровень кислорода.

Хотя люди не живут в нем постоянно, Биосфера 2 по-прежнему является важным исследовательским центром. Вы даже можете совершить экскурсию по нему и увидеть, как ученые использовали лабораторию, чтобы больше узнать о биомах и экосистемах.

1.5: Биосфера — Biology LibreTexts

ВВЕДЕНИЕ

Биосфера — это регион Земли, в котором находятся все живые организмы: растения, животные и бактерии. Это особенность, которая отличает Землю от других планет Солнечной системы. «Био» означает жизнь, а термин «биосфера» впервые был придуман русским ученым (Владимиром Вернадским) в 1920-х годах. Иногда используется еще один термин — ecosphere («эко» означает дом).Биосфера включает внешнюю область Земли (литосфера ) и нижнюю часть атмосферы (тропосфера ). Он также включает гидросферу , область озер, океанов, ручьев, льда и облаков, составляющих водные ресурсы Земли. Традиционно считается, что биосфера простирается от дна океанов до самых высоких гор, слой со средней толщиной около 20 километров. Ученые теперь знают, что некоторые формы микробов обитают на больших глубинах, иногда на несколько тысяч метров в земной коре.

Тем не менее, биосфера — очень крошечный регион в масштабе всей Земли, аналогичный толщине кожуры яблока. Большая часть живых организмов на самом деле обитает в меньшей части биосферы, от примерно 500 метров под поверхностью океана до примерно 6 километров над уровнем моря.

Динамические взаимодействия происходят между биотической областью (биосфера) и абиотической областью (атмосфера, литосфера и гидросфера) Земли.Энергия, вода, газы и питательные вещества обмениваются между регионами в различных пространственных и временных масштабах. Такие обмены зависят и могут быть изменены окружающей средой в регионах. Например, химические процессы ранней жизни на Земле (например, фотосинтез, дыхание, образование карбонатов) превратили восстанавливающую древнюю атмосферу в сегодняшнюю окислительную (свободный кислород) среду. Взаимодействие между биосферой и абиотическими регионами способствует поддержанию своего рода планетарного равновесия.Эти процессы, а также те, которые могут нарушить это равновесие, связаны с рядом научных и социально-экономических проблем.

Изучение взаимоотношений живых организмов друг с другом и с окружающей средой — это наука, известная как экология . Слово экология происходит от греческих слов oikos и logos и буквально означает «исследование дома». Экологию Земли можно изучать на различных уровнях: индивидуум (организм), население , сообщество , экосистема , биом или вся биосфера .Разнообразие живых организмов, населяющих окружающую среду, является мерой ее биоразнообразия .

ОРГАНИЗМЫ

Жизнь эволюционировала после образования океанов, поскольку океанская среда обеспечивала необходимые питательные вещества и поддерживающую среду для первоначальных простых организмов. Он также защищал их от резкого атмосферного УФ-излучения. По мере того, как организмы стали более сложными, они в конечном итоге стали способны жить на суше. Однако это не могло произойти до тех пор, пока атмосфера не станет окислительной и не образуется защитный озоновый слой, блокирующий вредное УФ-излучение.Примерно за последние четыре миллиарда лет организмы разнообразились и адаптировались ко всем видам окружающей среды, от ледяных регионов около полюсов до теплых тропиков около экватора и от глубоких слоев скалистой коры земли до верховьев водоемов. тропосфера.

Несмотря на свое разнообразие, все живые организмы обладают определенными характеристиками: все они реплицируются и все используют ДНК для выполнения процесса репликации. По строению клеток организмы можно разделить на два типа: эукариоты и прокариоты.

Основное различие между ними состоит в том, что у эукариота есть ядро, которое содержит его ДНК, а у прокариота нет ядра, а вместо этого его ДНК свободно плавает в клетке. Бактерии — это прокариот, , а люди — эукариоты. Организмы также можно классифицировать по тому, как они приобретают энергию. Автотрофы — это «самоходы», которые используют свет или химическую энергию для приготовления пищи. Растения автотрофы. Гетеротрофы (т.е. «Другие кормушки») получают энергию, поедая другие организмы или их останки. Бактерии и животные — гетеротрофы. Группы организмов, которые связаны физически и генетически, можно разделить на видов . На Земле существуют миллионы видов, большинство из которых неизучены, а многие из них неизвестны. Насекомые и микроорганизмы составляют большинство видов, в то время как люди и другие млекопитающие составляют лишь небольшую часть. В экологическом исследовании один член вида или организма известен как особь .

НАСЕЛЕНИЯ И СООБЩЕСТВА

Количество особей одного вида в данном районе составляет населения . Число обычно колеблется от нескольких человек до нескольких тысяч человек. Популяции бактерий могут исчисляться миллионами. Популяции живут в месте или окружающей среде, называемой среда обитания . Все популяции видов в данном регионе вместе составляют сообщество . В районе тропических лугов сообщество может состоять из трав, кустарников, насекомых, грызунов и различных видов копытных млекопитающих.

Популяции и сообщества, встречающиеся в конкретной среде, определяются абиотическими и биотическими ограничивающими факторами . Это факторы, которые больше всего влияют на успех популяций. Ограничивающие абиотические факторы включают физические и химические характеристики окружающей среды. Некоторые из этих факторов включают: количество солнечного света, годовое количество осадков, доступные питательные вещества, уровень кислорода и температуру. Например, количество годовых осадков может определять, является ли регион пастбищем или лесом, что, в свою очередь, влияет на типы животных, живущих в нем.

Каждая популяция в сообществе имеет диапазон толерантности для ограничивающего абиотического фактора. Существуют также определенные максимальные и минимальные требования, известные как пределы допуска , выше и ниже которых ни один член популяции не может выжить. Диапазон действия абиотического фактора, который приводит к самой большой популяции вида, известен как диапазон , оптимальный диапазон для этого фактора. Некоторые группы населения могут иметь узкий диапазон толерантности к одному фактору. Например, у пресноводных рыб может быть узкий диапазон допустимости растворенного в воде кислорода.Если озеро, в котором обитает этот вид рыб, подвергнется эвтрофикации, этот вид погибнет. Таким образом, этот вид рыб может выступать в качестве видов-индикаторов , поскольку его присутствие или отсутствие является строгим индикатором состояния озера в отношении содержания растворенного кислорода.

Биотические ограничивающие факторы включают взаимодействие между различными популяциями, например конкуренцию за пищу и среду обитания. Например, увеличение популяции хищника, питающегося мясом, может привести к уменьшению популяции его жертвы, питающейся растениями, что, в свою очередь, может привести к увеличению популяции растений, которыми питается добыча.Иногда присутствие определенного вида может существенно повлиять на состав сообщества. Такой вид известен как ключевой вид . Например, бобр строит плотину на ручье и заставляет затопить луг за ним. Морская звезда не дает мидиям доминировать на каменистом пляже, тем самым позволяя там существовать многим другим видам.

ЭКОСИСТЕМЫ

Экосистема — это сообщество живых организмов, взаимодействующих друг с другом и окружающей средой.Экосистемы встречаются всех размеров. Приливный бассейн, пруд, река, альпийский луг и дубовый лес — все это примеры экосистем. Организмы, живущие в конкретной экосистеме, адаптированы к преобладающим абиотическим и биотическим условиям. Абиотические условия включают как физические, так и химические факторы (например, солнечный свет, вода, температура, почва, преобладающий ветер, широта и высота над уровнем моря). Чтобы понять поток энергии и вещества в экосистеме, необходимо изучить отношения питания живых организмов внутри нее.

Живые организмы в экосистеме обычно группируются по способу получения пищи. Автотрофы, которые сами производят пищу, известны как производителей , в то время как гетеротрофы, поедающие другие организмы, живые или мертвые, известны как потребителей . Производители включают наземные и водные растения, водоросли и микроскопический фитопланктон в океане. Все они сами производят пищу, используя химические вещества и источники энергии из окружающей среды.

Например, растения используют фотосинтез для производства сахара (глюкозы) из углекислого газа и воды.Используя этот сахар и другие питательные вещества (например, азот, фосфор), усваиваемые их корнями, растения производят множество органических материалов. Эти материалы включают: крахмалы, липиды, белки и нуклеиновые кислоты. Таким образом, энергия солнечного света фиксируется как пища, используемая ими самими и потребителями.

Потребители делятся на разные группы в зависимости от источника их питания. Травоядные животные (например, олени, белки) питаются растениями и известны как основные потребители. Плотоядные (e.грамм. львы, ястребы, косатки) питаются другими потребителями и могут быть отнесены к вторичным потребителям . Они питаются первичными потребителями. Третичные потребители питаются другими плотоядными животными. Некоторые организмы, известные как всеядные (например, медведи, крысы и люди), питаются как растениями, так и животными. Организмы, которые питаются мертвыми организмами, называются падальщиками (например, стервятники, муравьи и мухи). Детритофаги (питатели детрита, например, дождевые черви, термиты, крабы) питаются органическими отходами или фрагментами мертвых организмов.

Разлагатели (например, бактерии, грибки) также питаются органическими отходами и мертвыми организмами, но они переваривают материалы вне своего тела. Деструкторы играют решающую роль в переработке питательных веществ, поскольку они превращают сложные органические вещества в неорганические питательные вещества, которые могут быть использованы производителями. Если органическое вещество может быть разрушено с помощью разложителей, оно называется биоразлагаемое .

В каждой экосистеме каждый уровень потребителя зависит от организмов более низкого уровня (например,грамм. первичный потребитель зависит от производителя, вторичный потребитель зависит от первичного потребителя, а третичный потребитель зависит от вторичного потребителя). Все эти уровни, от производителя до третичного потребителя, образуют так называемую пищевую цепочку . В сообществе есть много пищевых цепочек, которые вплетены в сложную пищевую сеть . Количество органического материала в пищевой сети обозначается как ее биомасса . Когда один организм ест другой, химическая энергия, запасенная в биомассе, передается с одного уровня пищевой цепи на другой.Большая часть потребляемой биомассы не превращается в биомассу потребителя. Лишь небольшая часть полезной энергии фактически передается на следующий уровень, обычно 10 процентов. Каждый более высокий уровень пищевой цепи представляет собой совокупную потерю полезной энергии. Результатом является пирамида потока энергии , где производители образуют базовый уровень.

Предполагая 10-процентную эффективность на каждом уровне, третичный уровень потребителя будет использовать только 0,1 процента энергии, доступной на начальном уровне производителя.Поскольку в верхней части энергетической пирамиды доступно меньше энергии, меньше потребителей на верхнем уровне. Таким образом, нарушение производственной базы пищевой цепочки оказывает наибольшее влияние на потребителя верхнего уровня.

Население экосистемы постоянно колеблется в зависимости от изменений в окружающей среде, таких как количество осадков, средняя температура и доступный солнечный свет. Обычно такие изменения не достаточно радикальны, чтобы существенно изменить экосистемы, но катастрофические события, такие как наводнения, пожары и извержения вулканов, могут разрушить сообщества и экосистемы.Может пройти много времени после такого катастрофического события, прежде чем новая зрелая экосистема сможет сформироваться. После сильного беспокойства меняется состав общины. Возникающее в результате сообщество видов меняется, так как на раннем этапе после нарушения быстрорастущие виды вытесняют другие виды. Этот естественный процесс получил название экологической сукцессии . Он включает два типа наследования: первичной последовательности и вторичной последовательности .

Первичная сукцессия — это развитие первой биоты в данном регионе, где нет жизни.Примером могут служить прилегающие районы, где вулканическая лава полностью покрыла регион или создала новый остров в океане. Первоначально там могут выжить только пионерных видов , обычно лишайников и мхов , которые способны выдерживать плохие условия. Они могут выжить в сильно подверженных воздействию областях с ограниченным количеством воды и питательных веществ. Лишайник, который состоит как из гриба, так и из водоросли, выживает благодаря мутуализму. Грибок производит кислоту, которая растворяет бесплодную породу.Водоросли используют эти открытые питательные вещества, а также фотосинтез, чтобы производить пищу для обоих. Семена травы могут попасть в трещины из-за ветра или птиц. Трава растет, растрескивая камни, и по завершении своего жизненного цикла вносит органические вещества в осыпающуюся породу, чтобы образовалась почва. Со временем более крупные растения, такие как кусты и деревья, могут заселить этот район, предлагая среду обитания и ниши для иммигрирующих животных. Когда достигается максимальная биота, которую может поддерживать экосистема, преобладает климакс-сообщество .Это происходит через сотни, если не тысячи лет, в зависимости от климата и местоположения.

Вторичная сукцессия начинается в другой точке, когда существующее сообщество видов экосистемы уничтожается в результате пожара, вырубки лесов или работы бульдозера на пустыре, оставляя только почву. Первые несколько сантиметров этой почвы могли развиться из твердой породы за 1000 лет. Он может быть богат перегноем, органическими отходами и может быть заселен готовыми семенами будущих растений. Вторичная сукцессия — это тоже новое начало, но с гораздо более быстрым отрастанием организмов.В зависимости от окружающей среды, для наследования климаксового сообщества может потребоваться всего 100-200 лет при нормальных климатических условиях, при этом сообщества проходят стадии ранних растений и видов животных , средних видов и поздних сукцессионных видов . Однако некоторые экосистемы невозможно восстановить.

БИОМА

Биосферу можно разделить на относительно большие области, называемые биомами. Биом имеет особый климат и определенные живые организмы (особенно растительность), характерные для данного региона, и может содержать множество экосистем.Ключевыми факторами, определяющими климат, являются среднегодовое количество осадков и температура. Эти факторы, в свою очередь, зависят от географии региона, например, широты и высоты региона, а также горных преград. Основные типы биомов включают: водный , пустыня , лес , луга и тундра . Биомы не имеют четких границ. Вместо этого есть переходная зона, называемая экотоном, которая содержит множество растений и животных.Например, экотон может быть переходной областью между пастбищами и пустынями, с видами из обоих.

Вода покрывает большую часть земной поверхности, поэтому водные биомы содержат большое разнообразие растений и животных. Водные биомы можно разделить на два основных типа: пресноводных и морских .

Пресная вода имеет низкую концентрацию соли, обычно менее 1 процента, и встречается в нескольких типах регионов: пруды и озера, ручьи и реки, а также водно-болотные угодья. Пруды и озера различаются по размеру, а небольшие пруды могут быть сезонными. Иногда они имеют ограниченное видовое разнообразие из-за изоляции от других водных сред. Они могут получать воду из осадков, поверхностного стока, рек и родников. Ручьи и реки — это водные потоки, движущиеся в одном общем направлении (т. Е. Вниз по течению). Ручьи и реки берут начало в верховьях рек, которые могут быть родниками, талыми водами или даже озерами. Они продолжают спускаться к своим устьям, которые могут быть другим ручьем, рекой, озером или океаном.Окружающая среда ручья или реки может меняться по длине: от чистой прохладной воды у истока до теплой, богатой отложениями воды у устья. Наибольшее разнообразие живых организмов обычно наблюдается в среднем регионе. Водно-болотные угодья — это места с неподвижной водой, которые поддерживают водные растения, такие как рогоз, прудовые лилии и кипарисы. Типы водно-болотных угодий включают болота, болота и трясины. Водно-болотные угодья отличаются наибольшим разнообразием видов, включая множество видов птиц, пушных млекопитающих, земноводных и рептилий.Некоторые водно-болотные угодья, например солончаки, не относятся к пресноводным регионам.

Морские регионы занимают почти три четверти земной поверхности. Морские тела соленые, в них содержится примерно 35 граммов растворенной соли на литр воды (3,5 процента). Океаны — это очень большие морские тела, которые доминируют над земной поверхностью и содержат крупнейшие экосистемы. Они содержат богатое разнообразие живых организмов. Регионы океана можно разделить на четыре основные зоны: приливных , пелагических , бентосных и абиссальных .Приливная зона — это место, где океан встречается с сушей. Иногда он погружается в воду, а иногда обнажается, в зависимости от волн и приливов. Пелагиали включает в себя открытый океан, находящийся дальше от суши. Бентическая зона — это область ниже пелагиали, но не включая самые глубокие части океана. Дно этой зоны сложено наносами. Самые глубокие части океана известны как абиссальная зона. Эта зона очень холодная (близкая к отрицательной температуре) и находится под большим давлением со стороны вышележащей воды.Срединно-океанические хребты встречаются на дне океана в абиссальных зонах. Коралловые рифы находятся в теплых, чистых, мелководных водах тропических океанов вокруг островов или вдоль континентальных береговых линий.

Они в основном образованы из карбоната кальция, производимого живыми кораллами. Рифы служат пищей и убежищем для других организмов и защищают береговую линию от эрозии. Эстуарии — это частично закрытые территории, где пресная вода и ил из ручьев или рек смешиваются с соленой океанской водой. Они представляют собой переход от суши к морю и от пресной к соленой.Эстуарии являются биологически очень продуктивными районами и служат домом для самых разных растений, птиц и животных.

Пустыни — засушливые районы, где испарение обычно превышает количество осадков. Количество осадков невелико — менее 25 сантиметров в год — и может быть сильно изменчивым и сезонным. Низкая влажность приводит к резким перепадам температур днем ​​и ночью. Пустыни могут быть горячими или холодными. Горячие пустыни (например, Сонован) очень жаркие летом, имеют относительно высокие температуры в течение года и сезонные осадки. Холодные пустыни (например, Гоби) характеризуются холодной зимой и небольшим, но круглогодичным количеством осадков. В пустынях относительно мало растительности, а субстрат состоит в основном из песка, гравия или камней. Области перехода между пустынями и лугами иногда называют полузасушливыми пустынями (например, Большой бассейн на западе США).

Луга покрывают регионы, где умеренных осадков достаточно для роста трав, но недостаточно для зарослей деревьев.Существует два основных типа лугов: тропических луга (саванны) и лугов умеренного пояса . Тропические луга встречаются в теплом климате, таком как Африка и очень ограниченные районы Австралии. У них есть несколько разбросанных деревьев и кустарников, но их отчетливые дождливые и засушливые сезоны препятствуют образованию тропических лесов. Низкое количество осадков, более изменчивые температуры зимой и летом и почти полное отсутствие деревьев характеризуют пастбища умеренного климата. Прерии — это луга с умеренным климатом на довольно большой высоте.Среди них могут преобладать длиннотравные или низкотравные виды. Обширные прерии, первоначально покрывающие центральную часть Северной Америки или Великие равнины, были результатом благоприятных климатических условий, созданных их большой высотой и близостью к Скалистым горам. Поскольку пастбища умеренного климата безлесные, относительно плоские и имеют богатую почву, большинство из них были заменены сельскохозяйственными угодьями.

В лесах преобладают деревья, и их можно разделить на три типа: тропических лесов , лесов умеренного пояса и бореальных леса .Тропические леса всегда теплые и влажные и находятся в более низких широтах. Годовое количество осадков очень велико, хотя в некоторых регионах могут быть четко выражены влажные и засушливые сезоны. Тропические леса имеют самое высокое биоразнообразие в этом биоме. Леса умеренного пояса встречаются в средних широтах (то есть в Северной Америке) и поэтому имеют разные сезоны. Лето теплое, а зима холодная. Леса умеренного пояса претерпели значительные изменения в результате действий людей, которые вырубили большую часть лесных земель для использования в качестве топлива, строительных материалов и сельскохозяйственных угодий.Бореальные леса расположены в более высоких широтах, например в Сибири, где они известны как « тайга ». У них очень долгая и холодная зима и короткий летний сезон, когда выпадает большая часть осадков. Бореальные леса представляют собой самый большой биом на континентах.

Для тундры характерны очень низкие температуры, небольшое количество осадков и низкое биологическое разнообразие. Его растительность очень проста, практически нет деревьев. Тундру можно разделить на два разных типа: арктическая тундра и альпийская тундра .Арктический альпийский вид встречается в полярных регионах. У него очень короткий летний вегетационный период. Вода скапливается в прудах и болотах, а под землей находится подземный слой постоянно мерзлой почвы, известный как вечная мерзлота. Альпийская тундра находится на возвышенностях в высоких горах. Температуры здесь не такие низкие, как в арктической тундре, и здесь более продолжительный летний вегетационный период.

ЭВОЛЮЦИЯ ЖИЗНИ

Где бы они ни находились в биосфере, живые организмы обязательно связаны со своей средой. Экосистемы динамичны, и сообщества меняются со временем в ответ на абиотические или биотические изменения в окружающей среде. Например, климат может стать теплее или холоднее, влажнее или суше, или пищевая цепочка может быть нарушена из-за потери определенной популяции или появления новой. Чтобы выжить, виды должны уметь адаптироваться к этим изменениям. По мере адаптации сами организмы претерпевают изменения. Evolution — это постепенное изменение генетического состава популяции вида с течением времени.Важно отметить, что эволюционирует популяция, а не особи.

Вид эволюционирует в определенную нишу, либо адаптируясь к использованию окружающей среды ниши, либо адаптируясь, чтобы избежать конкуренции с другим видом. Напомним, что никакие два вида не могут занимать одну и ту же нишу в экосистеме. Доступность ресурсов имеет решающее значение.

В случае пяти видов камышевок, которые все поедают насекомых одного и того же дерева, для выживания каждому виду необходимо собирать пищу (насекомых) в разных частях этого дерева.Это позволяет избежать конкуренции и возможного исчезновения одного или нескольких видов. Таким образом, один из видов птиц приспособится к охоте на верхушках деревьев; другая нижняя ветвь; еще один средний раздел. Таким образом, эти виды заняли разные, но похожие ниши. Все пять видов таким образом могут выжить, приспособившись к узкой нише. Организмы с узкой нишей называются специализированных видов . Другой пример — виды, которые могут развиться в узкую нишу, потребляя только один тип листьев, например, гигантская панда, которая потребляет листья бамбука.

Эта стратегия позволяет ему сосуществовать с другим потребителем, не конкурируя с ним. В обоих случаях виды с узкой нишей часто уязвимы для исчезновения, потому что они обычно не могут реагировать на изменения в окружающей среде. Например, для перехода в новую нишу специализированным видам под давлением засухи потребуется слишком много времени.

С другой стороны, виды, которые могут использовать множество пищевых продуктов и мест для охоты или сбора, известны как обобщенных видов .В случае засухи обобщенный вид, такой как таракан, может быть более успешным в поиске альтернативных форм пищи, выживет и будет воспроизводиться.

Еще одна форма эволюции — совместная эволюция , когда виды приспосабливаются друг к другу, тесно взаимодействуя. Эти отношения могут быть типом взаимодействия хищник-жертва. Добыча подвержена риску, но как вид у нее выработалась химическая защита или поведение. С другой стороны, совместная эволюция может быть взаимным отношением, часто характерным для муравьев и акации из Южной Америки.Акация дает муравьям пищу и среду обитания, а ее большие выступающие шипы обеспечивают защиту от хищников. Муравьи, в свою очередь, защищают дерево, нападая на любое животное, приземлившееся на него, и очищая растительность у его основания. Виды так тесно эволюционировали, что ни один из них не может существовать без другого.

Подобные экосистемы могут предлагать аналогичные ниши для организмов, которые адаптированы или эволюционировали в этой нише. Конвергентная эволюция — это развитие сходных адаптаций у двух видов, обитающих в разных, но похожих экосистемах.Два вида эволюционируют независимо, чтобы отвечать требованиям своей экосистемы, и для этого они развивают один и тот же механизм. Появляются адаптации, которые напоминают двойников: крылья птиц и летучих мышей похожи, но эволюционировали отдельно, чтобы соответствовать требованиям полета по воздуху. Дельфин, млекопитающее, имеет общие приспособления, позволяющие передвигаться по воде, с вымершим ихтиозавром рептилий. У них похожие обтекаемые формы плавников, головы и носа, что делает их тела более приспособленными для плавания.

Естественный отбор — еще один процесс, который зависит от способности организма выживать в изменяющейся окружающей среде. В то время как эволюция — это постепенное изменение генетической структуры с течением времени, естественный отбор — это сила, благоприятствующая набору полезных генов.

Например, птицы, мигрирующие на остров, сталкиваются с конкуренцией за насекомых на тропическом дереве. Один генетический пул нового поколения может включать более длинный клюв, который позволяет птице проникать в тропический цветок за своим нектаром.Когда большие популяции птиц конкурируют за насекомых, эта способность использовать нишу для сбора нектара способствует их выживанию. Ген длинного клюва передается следующему и следующему поколению, потому что птицы могут сосуществовать с птицами-собирателями насекомых, используя другую нишу. Благодаря воспроизводству выживших длинноклювых птиц естественный отбор способствует их приспособляемости.

Вид, семейство или большая группа организмов может в конечном итоге прийти к концу своей эволюционной линии.Это известно как вымирание . Хотя это плохие новости для вымерших, это естественное явление, которое происходит с самого зарождения жизни на Земле. Вымирание видов постоянно происходит с некоторой фоновой скоростью, которая обычно соответствует видообразованию. Таким образом, в естественном мире происходит постоянный круговорот видов.

Иногда большое количество видов вымерло за относительно короткий геологический период времени. Крупнейшее событие массового вымирания в истории Земли произошло в конце пермского периода, 245 миллионов лет назад.Было потеряно 96 процентов всех морских видов, а на суше вымерло более 75 процентов всех семейств позвоночных. Хотя фактическая причина этого исчезновения неясна, все согласны с тем, что изменение климата, вызванное изменением уровня моря и усилением вулканической активности, было важным фактором. Самое известное из всех массовых вымираний произошло на рубеже мелового и третичного периодов, 65 миллионов лет назад. Вымерло около 85 процентов видов, включая всех динозавров.Большинство ученых считают, что это исчезновение вызвало падение небольшого астероида возле полуострова Юкатан в Мексике. Удар, вероятно, вызвал резкое изменение климата в мире.

Самое серьезное исчезновение млекопитающих произошло около 11 000 лет назад, когда заканчивался последний ледниковый период. Всего за несколько столетий вымерло большинство крупных млекопитающих во всем мире, таких как мамонт. Хотя изменение климата могло быть фактором их исчезновения, на Земле также появилась новая сила — современные люди.Люди с помощью нового острого оружия и методов охоты, возможно, ускорили вымирание крупных наземных млекопитающих. На протяжении многих лет деятельность человека продолжала приводить к раннему исчезновению многих видов. Самыми известными примерами являются странствующий голубь и птица дронт, но многие другие виды, многие из которых неизвестны, погибают из-за чрезмерного вылова и другого антропогенного разрушения, деградации и фрагментации среды обитания.

биосферы | Национальное географическое общество

Биосфера состоит из частей Земли, где существует жизнь.Биосфера простирается от самых глубоких корневых систем деревьев до темной среды океанских желобов, пышных тропических лесов и высоких гор.

Ученые описывают Землю в сферах. Твердый поверхностный слой Земли — литосфера. Атмосфера — это слой воздуха, который простирается над литосферой. Вода Земли — на поверхности, в земле и в воздухе — составляет гидросферу.

Поскольку жизнь существует на земле, в воздухе и в воде, биосфера перекрывает все эти сферы.Хотя биосфера составляет около 20 километров (12 миль) сверху вниз, почти вся жизнь существует на глубине от 500 метров (1640 футов) под поверхностью океана до примерно 6 километров (3,75 мили) над уровнем моря.

Происхождение биосферы

Биосфера существует около 3,5 миллиардов лет. Самые ранние формы жизни биосферы, называемые прокариотами, выживали без кислорода. Древние прокариоты включали одноклеточные организмы, такие как бактерии и археи.

Некоторые прокариоты разработали уникальный химический процесс. Они смогли использовать солнечный свет для производства простых сахаров и кислорода из воды и углекислого газа, этот процесс называется фотосинтезом. Эти фотосинтезирующие организмы были настолько многочисленны, что изменили биосферу. В течение длительного периода времени в атмосфере образовывалась смесь кислорода и других газов, которая могла поддерживать новые формы жизни.

Добавление кислорода в биосферу позволило эволюционировать более сложным формам жизни. Появились миллионы различных растений и других фотосинтезирующих видов.Появились животные, которые потребляют растения (и других животных). Бактерии и другие организмы эволюционировали с целью разложения или разложения мертвых животных и растений.

Биосфера извлекает выгоду из этой пищевой сети. Остатки мертвых растений и животных выделяют питательные вещества в почву и океан. Эти питательные вещества повторно усваиваются растущими растениями. Этот обмен пищей и энергией делает биосферу самодостаточной и саморегулирующейся системой.

Биосферу иногда считают одной большой экосистемой — сложным сообществом живых и неживых существ, функционирующих как единое целое.Однако чаще биосфера описывается как состоящая из множества экосистем.

Биосферные заповедники

Люди играют важную роль в поддержании потока энергии в биосфере. Однако иногда люди нарушают поток. Например, в атмосфере уровни кислорода снижаются, а уровни углекислого газа повышаются, когда люди вырубают леса или сжигают ископаемое топливо, такое как уголь и нефть. Разливы нефти и промышленные отходы угрожают жизни в гидросфере.Будущее биосферы будет зависеть от того, как люди взаимодействуют с другими живыми существами в зоне жизни.

В начале 1970-х годов Организация Объединенных Наций учредила проект под названием «Человек и биосфера» (МАБ), который способствует устойчивому развитию. Сеть биосферных заповедников существует для установления рабочих, сбалансированных отношений между людьми и миром природы.

В настоящее время в мире насчитывается 563 биосферных заповедника. Первый биосферный заповедник был создан в Янгамби, Демократическая Республика Конго.В Янгамби, в плодородном бассейне реки Конго, растет 32 000 видов деревьев и таких эндемичных видов, как лесные слоны и красные речные кабаны. Биосферный заповедник в Янгамби поддерживает такие виды деятельности, как устойчивое сельское хозяйство, охота и добыча полезных ископаемых.

Один из новейших биосферных заповедников находится в Яю, Эфиопия. Район развит для сельского хозяйства. Регулярно выращиваются такие культуры, как мед, древесина и фрукты. Однако наиболее прибыльным и ценным ресурсом Яю является местный вид растений Coffea arabica .Этот кустарник — источник кофе. В Яю находится самый крупный в мире источник диких сортов кофе арабика Coffea arabica в дикой природе.

Биосфера: определение и объяснение — видео и стенограмма урока

Чем не является биосфера

Поскольку Земля такая большая, существует почти безграничное количество способов ее изучения. Один из простейших способов, с помощью которых наука классифицирует различные аспекты Земли, — разделить ее на «сферы»:

• Литосфера состоит из земной коры и верхней части ее мантии.
• Атмосфера — это то, что мы называем «воздухом», или смесь газов, удерживаемых вокруг Земли ее гравитационным притяжением.
• Гидросфера — это сумма всей земной воды в любой форме, будь то на земле в виде жидкости или льда, или в облаках в виде водяного пара.

Все эти сферы взаимодействуют друг с другом посредством множества различных средств, таких как круговорот воды и биогеохимические циклы, такие как циклы углерода и азота.

Что такое биосфера

Биосфера — четвертая сфера, состоящая из мест, где можно найти жизнь. Поскольку жизнь существует в воздухе, на земле и на земле, на поверхности и в воде, биосфера перекрывает, соединяет и влияет на все другие сферы — и все они влияют на биосферу.

Однако, учитывая огромное количество организмов на Земле, биосфера на самом деле довольно мала по размеру. Большая часть жизни биосферы обитает на глубине от 500 метров под поверхностью океана до шести километров над поверхностью земли, хотя есть организмы, особенно микроорганизмы, способные жить на гораздо больших и меньших глубинах.Биосфера довольно старая; его создание совпадает с появлением первых бактерий около 3,5 миллиардов лет назад. Поскольку жизнь изменилась и стала более сложной, изменилась и биосфера.

Биосфера в иерархии жизни

Где находится биосфера в иерархии жизни? Поскольку он охватывает все места, где существует жизнь, можно было ожидать, что он находится на вершине пирамиды — и вы окажетесь правы:

Прямо под биосферой на этой пирамиде находятся биомов или большие сообщества организмов, определяемые определенным климатом.Ниже биомов в иерархии находятся экосистем , которые обычно определяются как еще более узкие и более специализированные популяции организмов, которые взаимодействуют с неживыми частями окружающей среды.

Важность биосферы

Изучение биосферы является основой экологии , изучения жизни и ее взаимодействия с физической средой. Например, на изображении здесь красный цвет символизирует высокую концентрацию водорослей и планктона, напоминающего растения, в океанах, а зеленый — большое количество наземных растений.

Поскольку растения являются первичными производителями , то есть они находятся на дне пищевых цепей, они являются хорошими индикаторами того, где можно найти другие формы жизни. Экологи отслеживают эти типы данных, чтобы попытаться предсказать, что произойдет с нашей окружающей средой. Информация, которую они получают, может помочь нам подготовиться к событиям, которые влияют на людей, таким как засуха или сильные штормы.

Как меняются биосферы?

Поскольку Земля постоянно меняется, биосфера постоянно меняется.

Люди оказали огромное влияние на биосферу. Безудержное использование ископаемого топлива изменило состав атмосферы, и теперь она содержит больше парниковых газов. Это, в свою очередь, привело к повышению общей температуры Земли, особенно за последние 100 лет. Две карты ниже температурных отклонений, которые произошли между 1970 и 1979 годами (внизу) и 2000 и 2009 годами (вверху).Красный цвет означает более высокую температуру, чем обычно, а синий — более прохладную.

Более теплые глобальные температуры могут означать все, от различных схем миграции птиц до усиления цветения водорослей в океане. Другие факторы, такие как загрязнение, усиление кислотных дождей, вырубка лесов и все более пористый озоновый слой, оказали свое влияние на атмосферу, литосферу и гидросферу.Результат — совершенно другой взгляд на биосферу.

Краткое содержание урока

Биосфера — это часть Земли, где существует жизнь — совокупность всех биомов Земли. Он расположен на вершине иерархии подобных выше общих группировок, таких как биомов , которые представляют собой большие сообщества организмов, определяемых конкретным климатом, и экосистем , которые обычно определяются как еще более узкие и более специализированные популяции организмов. которые взаимодействуют с неживыми частями окружающей среды.

Другими сферами на Земле являются литосфера , состоящая из земной коры и верхней части ее мантии, атмосфера , смесь газов, удерживаемых вокруг Земли ее гравитационным притяжением, и гидросфера в сумме всей земной воды в любой форме.

Все эти сферы взаимодействуют друг с другом, при этом биосфера соприкасается и воздействует на них всех. Биосфера является основой исследования экологии или изучения жизни, в котором ученые любят изучать такие вещи, как первичных продуцентов , которые находятся на дне пищевых сетей, они являются хорошими индикаторами того, где другие формы жизни можно найти.

Люди оказали большое влияние на биосферу из-за нашей роли в изменении климата, загрязнении и обезлесении.

Определение биосферы Merriam-Webster

1 : та часть света, в которой может существовать жизнь

2 : живых организмов вместе с окружающей их средой