Крупнейшей экосистемой Земли является ее “живая” оболочка – биосфера. Она включает совокупность живых организмов планеты, а главное ее отличие от других оболочек Земли заключается в динамичности: оболочка находится в постоянном развитии и движении. Современной наукой было установлено, где проходят современные границы биосферы и из каких основных слоев она состоит.
Местоположение и границы биосферы
Биосфера представляет оболочку, расположенную в пределах трех глобальных оболочек планеты:
- нижней части атмосферы;
- верхней части литосферы;
- значительной части гидросферы.
Если изобразить ее местоположение на схеме или рисунке Земли, то живая оболочка располагается на всей поверхности планеты, а также в толще и воздушной среде, пока встречаются необходимые для жизнедеятельности растений и животных вещества. Для более точного определения пространственного размещения биосферы необходимо понимание, какие лимитирующие факторы влияют на ее границы.
В атмосфере
В среднем границы биосферы в атмосфере находятся на высоте от 15 до 20 км от поверхности Земли. Наиболее устойчивые к низким температурам воздуха бактерии и вирусы достигают рекордных высот в 20 км: для них необходимо наличие минимального объема кислорода и углекислого газа.
Нахождение верхней границы биосферы в атмосфере зависит от высоты расположения озонового слоя, который выступает ограничивающим фактором для распространения жизни. Он является фильтром, за счет которого земной поверхности не достигает губительное для проявлений жизни УФ излучение Солнца короткого спектра. Над озоновым слоем находится враждебная для живых организмов радиоактивная среда.
В литосфере
Расположение границы биосферы в литосфере определяется следующими показателями:
- достаточным объемом кислорода и углерода;
- наличием воды в жидкой фракции и температурой ее перехода в парообразное состояние;
- температурой начала процесса распада белка и его свертывания.
В гидросфере
Нижняя граница биосферы в гидросфере проходит на глубине Марианской впадины – 11 км. В среднем же определяющим фактором распространения жизни в “водной оболочке” планеты является уровень донных отложений океана. Располагающиеся здесь экосистемы характеризуются минимальными требованиями к температурному режиму и объемам содержащегося в воде кислорода.
Границы эубиосферы
Под эубиосферой ученые понимают среду постоянного распространения жизни на Земле. Другими словами, она представляет ту часть биосферы, в которой постоянно представлены живые организмы.
Эубиосфера включает нижние слои атмосферы, верхние горизонты литосферы и часть гидросферы, однако ее местоположение более ограничено:
- Верхней границей эубиосферы является парабиосфера – часть атмосферы, характеризуемая разреженным воздухом и экстремально низкими для живых существ температурами (главными обитателями парабиосферы являются бактерии, однако даже они не могут здесь размножаться).
- Нижняя граница эубиосферы находится на глубине расположения гипобиосферы. Здесь могут обитать анаэробные существа. Лимитирующим фактором, который определяет распространение жизни, выступает кислород.
Условия определения границ биосферы
Исходя из определения нахождение эубиосферы, можно сразу предположить, какими факторами определяются границы биосферы в атмосфере, литосфере и гидросфере:
- необходимая для поддержания жизни концентрация кислорода и углерода;
- достаточный объем жидкой воды;
- подходящие для жизнедеятельности экосистем температурные условия;
- присутствие в составе атмосферы, гидросферы или литосферы необходимого минимума питательных веществ и минеральных компонентов.
Несмотря на наличие определенных факторов, влияющих на расположение оболочки распространения жизни, в современной науке не существует единой гипотезы о ее верхних и нижних пределов. Это обусловлено большим разнообразием форм жизни и разным трактованием определения термина. Последние исследования ученых показали, что один вид инфузорий способен выживать под лучами ионизирующей радиации, за пределами озонового щита планеты.
Слои и структура биосферы
В биосфере выделяют следующие типы основных веществ:
- живое;
- биогенное – создано или переработано организмами;
- косное, образование которого происходит без участия биоты;
- биокосное, формирование которого определяется симбиозом деятельности организмов и процессов косного характера;
- радиоактивное, в том числе рассеянные атомы и вещества внеземного происхождения.
В таблице приведены основные слои “живой оболочки” нашей планеты. Распространение жизни в них неравномерное и определяется требовательностью конкретных существ к факторам окружающей среды.
| Атмосферные | Геосферные | Гидросферные |
|---|---|---|
|
|
|
