Поширення живих організмів у біосфері

Зміст заняття

В. І. Вернадський про біосферу та ноосферу (перегляд відеофільму)

Уперше термін біосфера був запропонований у 1875 р. австрійським геологом Едуардом Зюссом. Однак лише через 50 років засновник НАН України Володимир Вернадський створив вчення про біосферу.

Біосфера - оболонка Землі, створена живими організмами в результаті їхньої життєдіяльності й заселена ними. Нинішній стан планети Земля значною мірою визначається життєдіяльністю живих організмів, що живуть на планеті. Кругообіг речовин, який здійснюється за їхньої участі, є провідним чинником, що стабілізує стан планети на сучасному етапі розвитку.

Межі біосфери визначаються умовами існування життя. До них належать: необхідні для життєдіяльності кількість води, мінеральних речовин, кисню, вуглекислого газу, а також сприятливий температурний режим, ступінь солоності води у водоймах, рівень радіації та ін. Усі ці умови найкращим чином реалізуються в місцях взаємодії трьох оболонок планети - атмосфери, літосфери й гідросфери. Тому біосфера як жива оболонка планети розташовується в межах перелічених сфер. Вона займає між ними проміжне положення й водночас є їхньою частиною.

Поширення життя в атмосфері обмежується здебільшого її нижнім шаром - тропосферою.

Наприклад, верхня межа польоту птахів розташована на висоті близько 7 км; комахи в повітряному середовищі піднімаються не вище 6 км. Фотосинтезуючі рослини не ростуть у горах вище 6 км через низький вміст вуглекислого газу й відсутність води. Вертикальне поширення живих організмів в атмосфері за межі озонового шару лімітується ультрафіолетовою радіацією, яка вбиває все живе.

Концентрація озону (О3), який утворюється з кисню під дією сонячної радіації, на висоті 20-22 км максимальна. Водночас частка озону в газовому складі атмосфери дуже мала - майже 1 • 10‾4 %. Молекули озону формують навколо планети захисний екран, що оберігає все живе на Землі від згубної дії ультрафіолетового випромінювання Сонця.

Межа поширення живої речовини в літосфері - не нижче 3-4 км. На цій глибині можна зустріти лише анаеробні бактерії. Найбільша щільність живої речовини (до 99 %) у літосфері відзначається в поверхневому шарі земної кори - ґрунті. Біомаса ґрунту - сукупність організмів, які населяють ґрунт. Найбільшу кількість становлять ґрунтові бактерії (до 500 т/га), у поверхневих шарах живуть зелені водорості й ціанобактерії, крім того, ґрунт пронизаний корінням рослин, гіфами грибів. Це місце існування для багатьох тварин. Лімітуючим чинником поширення життя вглиб літосфери є висока температура.

Живі організми населяють всю товщу гідросфери, аж до максимальних її глибин.

Найбільша щільність живих організмів - у поверхневих шарах Світового океану й біля узбережжя, які прогріваються й освітлюються Сонцем. Організми, що населяють верхній шар, називають планктоном, а придонні - бентосом. Біомаса Світового океану - це сукупність живих водних організмів гідросфери. Вона значно менша від біомаси суходолу

і становить близько 0,13 %, а співвідношення рослин і тварин прямо протилежне їхньому співвідношенню на суходолі. У Світовому океані на частку рослин припадає лише 6,3 %, а тварини становлять 93,7 %. Це пов’язано з тим, що сонячна енергія в воді використовується лише на 0,04 %, а на суходолі - до 1 %.