В атмосфере верхняя граница биосферы с точностью не установлена егэ

В атмосфере верхняя граница биосферы с точностью не установлена егэ

Что такое географическая оболочка

Географическая оболочка представляет собой целостную и непрерывную оболочку Земли. В состав географической оболочки входят атмосфера, литосфера, гидросфера и биосфера.

Однако так было не всегда - развитие целостной оболочки шло постепенно. Все изменилось с появлением организмов на планете. Это произошло более 3 млрд.лет назад. До этого времени биосфера не существовала.

Появление живых организмов существенно сказалось на развитии географической оболочки.

Достаточно вспомнить, что источником кислорода на Земле являются растения. Его они производят в процессе фотосинтеза, при этом поглощая углекислый газ. Соответственно, с их появлением изменился состав атмосферы.

1 geograficheskaya obolochka

Фотосинтез Источник

Из отмерших частей организмов в литосфере образуются осадочные полезные ископаемые. К примеру, природный газ, нефть, уголь.

2 geograficheskaya obolochka

Добыча каменного угля

Получается, что все компоненты географической оболочки развиваются не сами по себе, а в тесном взаимодействии друг с другом.

Как же тогда устроена географическая оболочка? Очень хорошо просматриваются особенности строения географической оболочки на рисунке.

3 geograficheskaya obolochka

Рассмотрев внимательно схему строения географической оболочки, можно увидеть, что некоторые сферы не целиком в нее входят, а частично. К примеру, в географической оболочке присутствуют лишь нижние участки атмосферы, а у литосферы – верхние слои.

Границы географической оболочки

Как определяются учеными границы географической оболочки? Отличительный показатель данной оболочки – существование жизни на планете. Поэтому границы географической оболочки совпадают с границами биосферы.

4 geograficheskaya obolochka

Верхняя граница географической оболочки проходит по озоновому экрану, который препятствует проникновению ультрафиолетовой радиации. Ультрафиолетовое излучение губительно действует на организмы, соответственно, выше этого слоя жизни нет.

Очень сложно определить нижнюю границу географической оболочки. Ведь к живым организмам относятся и различные бактерии, споры которых находили на различных глубинах и даже в слое многолетней мерзлоты. Приблизительно определили, что нижняя граница географической оболочки проходит на глубине около 5 км. Совпадает она с местом нахождения бактерий в залежах нефти. Ниже этого участка следов жизни найдено не было.

Почему нельзя определить точные границы географической оболочки?

Верхняя граница географической оболочки на данный момент определена точно. Это связано со степенью изученности атмосферы. Человек активно исследует атмосферу и постигает космос. Поэтому эта сфера жизни достаточно изучена.

5 geograficheskaya obolochka

Изучение атмосферы со спутника

Проблемы возникают с определением нижней границы географической оболочки Земли. Проникнуть в глубины литосферы человеку дается с трудом.Подробно мы останавливались на изучении литосферы в 1 уроке "Земная кора". Вспомните, что самая глубокая скважина – 12 км. Вот именно на такую глубину люди смогли проникнуть в литосферу. Однако, научно-технический прогресс не стоит на месте. Со временем и нижняя граница географической оболочки будет установлена более конкретно.

Особенности географической оболочки

Формирование географической оболочки совершалось в результате длительного и сложного процесса. Каждая оболочка появлялась постепенно в процессе эволюции и формировании планеты. Соответственно, в развитии географической оболочки можно выделить несколько этапов.

6 geograficheskaya obolochka

Самым первым и длительным этапом развития географической оболочки считается геологический. На данном этапе происходило образование первичных оболочек, еще не измененных организмами.

Второй этап знаменуется появлением жизни и формированием сфер, составляющих географическую оболочку.Сферы планеты взаимодействуют между собой, формируя единую географическую оболочку.

Появление человека на планете ознаменовало новый этап – антропогенный. В процессе научно-технического прогресса происходит увеличение степени воздействия на географическую оболочку.

Представим краткую характеристику каждого этапа в таблице.

7 geograficheskaya obolochka

Уникальность географической оболочки заключается в том, что именно в ее границах формируются условия для жизни всех организмов и человека, в том числе. Подобной оболочки нет на других планетах Солнечной системы.

В географической оболочке прослеживается несколько закономерностей. Остановимся подробнее на каждой из них.

1. Целостность географической оболочки выражается во взаимосвязи и взаимозависимости абсолютно всех компонентов.

8 geograficheskaya obolochka

Приведем пример целостности географической оболочки. Форма и движение планеты оказывают действие на распределение тепла по территории Земли. От этого, в свою очередь, зависит давление воздуха, направление и сила ветра. Ветры вызывают морские течения. Климатические условия оказывают действие на водоемы, организмы, почву.

Преобразование одной составляющей отражается на прочих компонентах географической оболочки.

  1. Особенностью географической оболочки будет непрерывный круговорот веществ, например, воды, кислорода.

Каждый круговорот веществ в географической оболочке взаимосвязан и протекает непрерывно.

К примеру, влага с океанической поверхности, испаряясь, перемещается с воздушными массами к суше, выпадая там,в виде осадков, при этом появляются реки, озера, подземные воды, ледники, а заканчивает свой путь она в океане.

9 geograficheskaya obolochka

Для географической оболочки свойственен и биологический круговорот. Растения берут из почвы различные питательные вещества, а затем, отмирая, возвращают их почве. Животные получают органические вещества, питаясь другими организмами, затем они их возвращают в почву.

10 geograficheskaya obolochka

Вот так осуществляется круговорот веществ в каждой части географической оболочки.

  1. Отличительным свойством географической оболочки считается ритмичность. Проявляется она в повторяемости каких-либо явлений. Ритмы не одинаковы по длительности, поэтому выделяют суточные, годовые, вековые.

Ежедневный или суточный ритм прослеживается при изменении температуры, давления и влажности воздуха, облачности, силы ветра, в явлениях приливов и отливов, процессах фотосинтеза у растений, перемене дня и ночи.

11 geograficheskaya obolochka

Ежегодно осуществляется череда времен года, созревание плодов и семян у растений, зимняя спячка некоторых организмов,сезонность хозяйственной деятельности. К примеру, с наступлением тепла начинается посев сельскохозяйственных культур, с наступлением холодов их уборка.

12 geograficheskaya obolochka

Уборка зерновых культур

В жизни планеты наблюдались ритмы, включающие столетия и многие тысячелетия, например, похолодание и потепление климата, периоды горообразования и относительного спокойствия литосферы.

  1. Еще одной особенностью географической оболочки считается зональность. Заключается она в последовательном изменении всех природных компонентов, начиная от экватора и заканчивая полюсами. Главным фактором зональности географической оболочки будет неодинаковое количество тепла, получаемого какой-либо частью планеты. В следующем пункте подробно остановимся на этой особенности географической оболочки.

Учение В.И. Вернадского о биосфере

В.И. Вернадский – общепризнанный разработчик учение о биосфере. Он ввел понятие «живого вещества», как формирующего фактора биологической геосферы.

  • Ученый выдвинул теорию о том, что границы биосферы обусловлены пространством существования живых организмов. В трудах В.И. Вернадского говорится о взаимосвязи живых организмов с неживой средой. Одним их этапов эволюции биосферы Вернадский считал её преобразование в стадию ноосферы, он доказал, что организмы являются определяющими в жизненной силе Земли. 
  • Организмы и продукты их жизнедеятельности разрушали горные породы, способствовали вымыванию одних веществ и накоплению других.
  • Постоянное образование живого вещества с дальнейшей его трансформацией — функция биосферы.

Функции живого вещества по учению Вернадского:

В.И. Вернадский смог выделить несколько основных функций биосферы. А именно:

Функции Содержание
Газовая функция В результате фотосинтеза растения выделяют кислород. Данная функция осуществляется также благодаря животным, выделяющим углекислый газ в окружающую среду. 
Концентрационная функция Осуществляется в организмах различных животных, которые имеют способность накапливать в своих телах определенные химические элементы, такие как углерод и кальций. 
Окислительно-восстановительная функция Основывается на превращении веществ и энергии в процессе жизнедеятельности. В результате химических реакций получаются соли, окислы и разнообразные органические и неорганические соединения. Именно благодаря этой функции образовываются железные и марганцовые руды. 
Функция образования среды Подразумевает трансформацию  физических и химических характеристик среды обитания организмов, включая атмосферу, грунт, моря и океаны.
Функция накопления кальция Преобразование химического элемента в углекислые, щавелевокислые, фосфорнокислые кальциевые соли.

Особенностью живого вещества является то, что компоненты, входящие в его состав проявляют устойчивость исключительно в живых организмах.

Структура биосферы

Согласно учению Вернадского биосфера являет собой организованную сферу планеты, которая находится в контакте с живыми организмами. 

В.И. Вернадский в составе биосферы выделял такие элементы:

  • Живым веществом ученый считал всю совокупность организмов, живущих на Земле. В своих трудах ученый подчеркивал, что геохимическое состояние земной коры находится под влиянием живых организмов, определяется их деятельностью. Он выделял пять функций биологической сферы земли. По его учению, биосфера состоит из разнородных компонентов, важнейшим из которых есть живое вещество.

  • К косному веществу ученый причислял химические соединения, в образовании которых живые организмы не принимали участия.

  • Неживое биогенное вещество – это продукты жизнедеятельности организмов, которые разрушали горные породы, способствовали вымыванию одних веществ и накоплению других.

  • Биокосное вещество являет собой продукт совместной работы живой и неживой природы, например грунт, глинозем. 

В.И. Вернадский подчеркивал, что история возникновения и эволюция биосферы - это история возникновения жизни на Земле. Длительное время эта концепция биосферы В. И. Вернадского замалчивалась. 

Живое вещество, его функции

В основе концепции глобальной экосистемы заложено понимание термина «живое вещество». Большую часть живого вещества составляет земная растительность (около 90%). Данное вещество является самым мощным энергетическим, а также геохимическим фактором, его можно смело назвать основным фактором развития биосферы. 

Как известно, источником биохимической активности живых организмов является солнечная энергия, без которой не сможет произойти такой важный процесс как фотосинтез. 

С самого своего появления жизнь не стоит на месте, а постоянно развивается. Тем самым, влияя на окружающую среду и, в определенной мере, изменяя ее. 

Исходя из этого, можно с полной уверенностью сказать, что эволюционный процесс экосистемы и всей органической жизни проходит параллельно. 

Жизнь на нашей планете появилась около четырех миллиардов лет назад, с этого самого момента на Земле и сформировалась биосфера. Огромный вклад в образование биосферы внесли цианобактерии. Они первыми освоили кислородный фотосинтез. Других претендентов на производство атмосферы не существовало в мире прокариотов.

Живая оболочка Земли  — это не только сфера, в которой находится все живое, но и совместный результат деятельности организмов. Вещество и биосфера неразделимы. Биосферный уровень включает в себя все живое вещество планеты. 

Геологический круговорот веществ происходит в течение многих тысяч и миллионов лет. В процессе круговорота образуется живое вещество из неорганических соединений, впоследствии органика распадается на неорганические компоненты.

Важнейшим результатом биогеохимических преобразований органического вещества можно считать кислородную революцию. Огромный вклад в это биогеохимическое изменение внесли древнейшие организмы - цианобактерии. Именно они явились родоначальниками фотосинтеза, в результате которого выделялся кислород, изменивший до неузнаваемости облик нашей планеты.