Биосфера – итог длительного исторического развития всего органического мира в его взаимодействии с неживой природой

Граница биосферы: нижняя часть атмосферы до озонового слоя 20-25 км. Вся гидросфера (макс. глубина 11 022 м) и верхняя часть литосферы (в пределах почвенного горизонта). По трещинам и пещерам может проникать глубже.

Состав биосферы: 1965 г.

1. живое вещество

2. биогенное вещество (уголь, нефть, торф, битум, известняк)

3. косное вещество (минералы и горные породы)

4. биокосное вещество (кора выветривания, почва, природные воды)

5. вещество радиоактивного распада

6. вещество рассеянных атомов

7. вещество космического происхождения

Живое вещество – самая незначительная часть биосферы. Если распределить его равномерно по поверхности Земли, получится слой в 2 см (0,01% от всей биосферы).

Свойства живого вещества:

1. Способность быстро занимать и осваивать свободное пространство (всюдность). Быстро размножаются и растут, если бы не сдерживающие факторы, некоторые простейшие заполонили весь земной шар.

2. Движение не только пассивное, но и активное (сила тяжести, гравитация, против течения воздушных потоков).

3. Устойчивость при жизни и быстрое размножение после смерти.

4. Высокая приспособительная способность (адаптация). Организмы встречаются при температурах -273 °С и +140 °С. В водах атомных реакторов, в безкислородной среде, под ледовым панцирем Антарктиды и т.д. Например, водоросли – до 30 тыс. видов. Выносливы от +100 °С до – 200 °С. Устойчивы к воздействию ультрафиолетовых излучений, могут жить в водоемах, где 300 гр/литр. Способны десятилетиями обходиться вез воды. Они поселяются на безжизненных участках суши и готовят почву для других.

5. Высокая скорость протекания реакций. Гусеница потребляет в пищу в 100-200 раз больше, чем весит сама. Вода в биосфере разлагается в процессе фотосинтеза за 5-6 млн. лет, углекислота через живые организмы проходит за 6-7 лет.

6. Высокая скорость обновления живого вещества. Биосфера обновляется каждые 8 лет, на суше – 14 лет, в океане 33 суток (планктон). Высокая химическая активность живого вещества способствует постоянному вовлечению в круговорот элементов извлекаемых из горных пород. С 1 га африканской саванны слоновая трава ежегодно извлекает 250 кг кремнезема, в джунглях – 8 т кремнезема. В лабораторных условиях плесневый грибок за неделю высвобождает из базальта 3% кремния, 11% алюминия, 59% магния, 64% железа.

Таким образом, элементы постоянно проходят через глобальный круговорот с участием живых организмов. Если биосфера существует 3-4 млрд. лет, то вся вода мирового океана прошла этот цикл не менее 300 раз, кислород атмосферы 1 млн. раз.

Живое вещество может даже фиксировать молекулярный азот при обычной температуре и давлении, а в промышленности связывание азота до аммиака при температуре 500 °С и давлении 300-500 атмосфер.