Біосфера за Вернадським є тонкою оболонкою Землі, яка охоплює всі сфери планети та включає в себе всі живі організми, а також неживу середу, в якій вони існують. Він вперше вводить поняття "біосфери" в науковий обіг, а його праці на цю тему вважаються основами радіоекології та екологічної науки в цілому.Вернадський стверджує, що основними елементами біосфери є жива матерія та нежива середа. Жива матерія включає в себе всі організми, починаючи від мікроорганізмів і рослин, і закінчуючи тваринами, в тому числі людиною. Вона відрізняється від неживої середовища тим, що має здатність відтворюватися, реагувати на зміни навколишнього середовища та еволюціонувати.Нежива середа включає в себе гірські системи, водні ресурси, ґрунти, атмосферу та інші фізичні та хімічні компоненти навколишнього середовища. Вона забезпечує живим організмам необхідні ресурси, такі...як їжа, вода та кисень, і є основою для їх існування.Обидва елементи - жива матерія та неживе середовище - взаємодіють і залежать один від одного. Живі організми взаємодіють з неживим середовищем через біологічні та екологічні процеси, такі як фотосинтез, дихання та розклад органічної речовини. У свою чергу, неживе середовище впливає на живу матерію через фактори навколишнього середовища, такі як температура, освітленість, вологість та хімічний склад атмосфери.Дослідження біосфериДослідження, пов'язані з біосферою, мають важливе значення для розуміння її структури та функціонування. Вони дозволяють встановити взаємозв'язки між організмами та природними процесами, що відбуваються в них.Важливою областю досліджень є вивчення біорізноманіття – різноманіття живих організмів у конкретній місцевості або на всій планеті. Вчені вивчають різноманіття видів,їх класифікацію, розподіл і взаємодію один з одним.Крім того, проводяться дослідження, спрямовані на вивчення і збереження екосистем. Вчені вивчають взаємодію організмів з навколишнім середовищем, вплив кліматичних змін на екосистеми, а також розробляють методи для збереження вразливих і унікальних екосистем.Дослідження біосфери також включають вивчення взаємодії між біосферою і іншими сферами Землі, такими як атмосфера, літосфера і гідросфера. Це дозволяє отримати всебічне уявлення про вплив людини на біосферу і розробляти методи стійкої взаємодії з природою.В результаті досліджень біосфери отримуються цінні наукові дані, які дозволяють краще зрозуміти і описати світ, у якому ми живемо, і розробляти заходи для його збереження і сталого розвитку.Вернадський і його роботаВернадський вніс величезний вклад у розвиток наук про живі організми, геохімії та біосфері. Він сформулював концепцію біосфери та продемонстрував, що живі організми здатні суттєво впливати на фізичні та хімічні процеси в Земній оболонці.Біосфера – це загальне середовище, яке населено всіма живими організмами на Землі. Вона включає в себе атмосферу, гідросферу та літосферу, де відбувається обмін речовинами та енергією між живими організмами та навколишнім середовищем.Вернадський також розробив концепцію геохімічних циклів, які описують переміщення елементів у біосфері. Він показав, що живі організми відіграють важливу роль у переробці та розподілі хімічних елементів, таких як вуглець, кисень, азот та фосфор.Вернадський вважав, що біосфера активно взаємодіє з іншими сферами планети і може впливати на геологічні процеси, клімат і склад атмосфери. Його праці стали основою для подальших вивчення біосфери і допомогли створити основи для екології та сталого розвитку.Структура біосфериЗгідно концепції Вернадського, біосфера складається з трьох основних елементів: біоти, абіотичного середовища та екотонів.Елемент біосфериХарактеристикиБіотаСукупність усіх живих організмів на Землі, включаючи рослини, тварин, гриби, бактерії та інших мікроорганізми. Біота виконує роль основного компонента біосфери, адже взаємодіє з усіма іншими елементами.Абіотичне середовищеВключає фізичні та хімічні компоненти навколишнього середовища, такі як атмосфера, гідросфера та літосфера. Абіотичне середовище забезпечує життєдіяльність біоти, надаючи необхідні умови: повітря, воду, ґрунт тощо.ЕкотониПереходні зони між різними біомами або екосистемами. Екотони є особливими ділянками.біосфери, де відбувається взаємодія різних видів і де можна спостерігати більш високе різноманіття життя.Структура біосфери є складною та взаємопов'язаною системою, де кожен елемент відіграє свою роль у підтримці біологічної рівноваги на планеті. Розуміння цієї структури є важливою основою для вивчення та охорони навколишнього середовища та біологічного різноманіття.Атмосфера: склад і функціїОсновними складовими атмосфери є азот (78%), кисень (21%), аргон (0,93%) та вуглекислий газ (0,04%). Крім того, в атмосфері присутні малі кількості інших газів, таких як метан, озон, аміак та діоксид сірки.Атмосфера має низку важливих функцій. Вона захищає Землю від шкідливого ультрафіолетового випромінювання, яке інакше могло б завдати серйозної шкоди живим організмам. Атмосфера також бере участь у регулюванні клімату, зберігаючи тепло та розподіляючи його по поверхні планети.
Крім того, атмосфера відіграє роль вододілу, впливаючи на розподіл води по поверхні Землі. Вона також є середовищем для життя, забезпечуючи киснем та іншими необхідними елементами живі організми.
Гідросфера: вода та життя
Вода є невід'ємною частиною життя на планеті і має важливе значення для всіх організмів. Вона бере участь у всіх біологічних процесах і є середовищем проживання для безлічі видів тварин і рослин.
Оceanи та моря займають близько 71% поверхні Землі і є домом для безлічі різноманітних морських видів. Вони також відіграють важливу роль у регулюванні клімату, поглинаючи значну кількість вуглекислого газу, а також є джерелом їжі та ресурсів для людини.
Ріки та озера є прісноводними екосистемами, які також надають життя багатьом організмам. Вони забезпечують питну воду, воду для сільського господарства та промисловості,а також надає місце для відпочинку та рекреації.Льодові утворення, такі як полярні льоди та льодовики, відіграють важливу роль у гідросфері. Вони є запасниками прісної води та важливим джерелом живлення для багатьох морських і наземних видів.Підземні води знаходяться в глибинах землі та є важливим джерелом питної води. Вони також забезпечують вологу для рослин і є основним джерелом водопостачання для сільського господарства та промисловості.Гідросфера відіграє важливу роль у підтриманні біорізноманіття та екосистем на Землі. Вона забезпечує умови для життя та проживання багатьох видів тварин і рослин, а також впливає на клімат і погодні умови на планеті.Літосфера: основа біосфериЛітосфера включає в себе земну кору та верхній шар мантії. Земна кора складається з різних порід, включаючи граніт, базальт і вапняк. Кора поділена на тектонічніплити, які переміщуються та взаємодіють одна з одною, викликаючи сейсмічну активність та утворення гірських хребтів.Літосфера відіграє важливу роль у підтримці біологічного різноманіття та життєвих процесів у біосфері. Вона забезпечує місця проживання для рослин і тварин, надає їжу та притулок, а також бере участь у кругообігу речовин і формуванні клімату.Ґрунт, який перебуває у верхньому шарі літосфери, відіграє важливу роль у підтримці родючості та росту рослин. Він містить необхідні поживні речовини і забезпечує циркуляцію води та повітря.Основні процеси, що відбуваються в літосфері, пов'язані з геодинамікою, включаючи формування гір, осадкову та магматичну діяльність, ерозію, а також створення і руйнування ґрунту.Зміни літосфери, викликані діяльністю людини, мають значний вплив на біосферу. Негативні наслідки, такі як забруднення ґрунту та руйнування екосистем можуть загрожувати біологічному різноманіттю та життю в цілому.Таким чином, літосфера виконує роль основи біосфери, забезпечуючи місця проживання, їжу та інші ресурси для розвитку життя на Землі.Біота: різноманіття живогоРізноманіття біоти неймовірно велике і включає в себе найрізноманітніші організми, починаючи від найменших мікроорганізмів, таких як бактерії та віруси, і закінчуючи великими ссавцями та людиною. Різноманіття живого можна спостерігати в різних біомах - екологічних областях з певним набором умов і видів.Біоту поділяють на кілька основних груп організмів:Прокаріоти - мікроорганізми без ядра, до них належать бактерії та археї.Еукаріоти - організми з ядром, до них належать усі інші організми, включаючи рослини, гриби та тварин.Продюсери - організми, здатні вироблятиорганічні речовини з неорганічних. До них належать, наприклад, рослини, які поглинають енергію сонця і перетворюють її в хімічну енергію.Споживачі - організми, які живляться іншими організмами. Це включає в себе безліч видів тварин, які харчуються різними рослинами або іншими тваринами.Руйнівники - організми, які розщеплюють органічні речовини, такі як мікроорганізми та комахи.Різноманіття біоти включає в себе величезну кількість видів, які мають різні форми, розміри, способи живлення і розмноження. Усі вони взаємодіють один з одним та з навколишнім середовищем, створюючи унікальні екосистеми і біологічні цикли, які забезпечують баланс в біосфері.Біота відіграє важливу роль у підтримці життя на планеті Земля і є одним з головних об'єктів вивчення біології. Дослідження біоти дозволяє краще зрозуміти механізми її функціонування, а також вжити заходів щодо збереження та охорони біорізноманіття.