2. Биосфера как система

Границы биосферы – это границы существования жизни. В атмосфере она проходит на высоте около 20 км, где находится озоновый слой, который поглощает губительное для жизни ультрафиолетовое излучение Солнца. В литосфере граница биосферы уходит на глубину до 3 км: при бурении нефтяных скважин на этой глубине были найдены бактерии. В гидросфере жизнь простирается до глубины Марианской впадины – до 11 км ниже уровня Мирового океане. Таким образом, биосфера Земли включает в себя всю гидросферу, нижнюю часть атмосферы и верхние слои литосферы.

Самое большое количество живого вещества сосредоточено в верхних слоях литосферы ‒ в почве, в гидросфере и в нижних слоях атмосферы. При углублении в земную кору, погружении в океан, подъеме в атмосферу количество живого вещества уменьшается. Это дало основания Вернадскому говорить о сгущениях и разрежениях жизни.

Между биосферой и окружающими ее сферами Земли нет резкой границы. Биосфера открыта космосу, ее омывают потоки космической энергии.

Биосфера погружена в океан электромагнитных полей космического, земного и биогенного происхождения. Космические излучения, которые генерируются ядром Галактики, нейтронными звездами и другими видами звезд, Солнцем и планетами, пронизывают биосферу. В этом потоке излучений основную роль играет солнечное излучение, которое оказывает постоянное воздействие на все земные явления.

В систему биосферу входят несколько элементов.

1. Живое вещество ‒ вся совокупность живых организмов.

2. Биогенное вещество ‒ продукты жизнедеятельности живых организмов: нефть, известняки и т.д.

3. Косное вещество ‒ вещество, образование которого не связано с жизнедеятельностью организмов. Прежде всего, оно возникает в результате процессов, протекающих в недрах Земли. К тому же его умножают падающие метеориты.

4. Биокосное вещество – вещество, которое образуется в результате совместных процессов в живой и неживой природе. Например, к нему относятся почва, ил, океаническая вода.

Биосфера является открытой системой, обменивается веществом и энергией с окружающей средой.

В глобальный биологический круговорот вовлекаются неорганические вещества, а выводится материя в виде органических и неорганических остатков. Этот круговорот обусловлен непрерывной циркуляцией веществ между атмосферой, гидросферой, литосферой и всеми живыми организмами.

Жизнь биосферы осуществляется за счет поступления солнечной энергии.

3. Основные понятия экологии

Экология ‒ наука о взаимосвязи живых организмов и окружающей среды.

Рассмотрим основные понятия этой науки.

Ареал ‒ территория, на которой живет и развивается определенный вид или сообщество животных и растений. 

Ареал может быть разорванным, если внутри него имеются преграды, не заселенные живыми организмами данного вида или сообщества, например, горы, водоемы. Если подобных областей нет, то ареал является сплошным.

Экологическая ниша ‒ совокупность параметров среды, которые определяют условия существования какого-либо вида.

Определить экологическую нишу какого-либо вида означает выяснить: где он живет, как живет, кого он ест, кто его ест.

Живое вещество на Земле образует определенные группировки, которые называются биоценозами.

Биоценоз² ‒ совокупность животных, растений, грибов и микроорганизмов, совместно населяющих участок суши или водоема.

Биоценоз и неживые компоненты окружающей среды составляют биогеоценоз.

Биогеоценоз³ ‒ сообщество живых организмов и косных компонентов среды в пределах одной территории, связанные между собой обменом веществ и потоком энергии.

Биогеоценоз занимает определенный участок суши, куда могут входить почва, растительный покров, слой атмосферы вблизи поверхности земли и т.п.

Экологическая система, или экосистема⁴ ‒ функциональное единство живых организмов и среды их обитания.

Экологическими системами, к примеру, являются озеро, река, болото, луг, лес, поле.

Экосистема ‒ более широкое понятие, чем биогеоценоз. Не являются биогеоценозами большинство искусственных экосистем. Каждый биогеоценоз ‒ это экосистема, но не каждая экосистема ‒ биогеоценоз.

Единая экосистема Земли называется биосферой. Это экологическая система высшего порядка.