В состав биосферы входят:
- живое вещество (растения, животные, микроорганизмы);
- биогенное вещество (продукты жизнедеятельности живых организмов – каменный уголь, битумы, нефть);
- биокосное вещество (продукты распада и переработки горных осадочных пород живыми организмами – почвы, кора выветривания, все природные воды, свойства которых зависят от деятельности на Земле живого вещества);
- косное вещество (совокупность тех веществ в биосфере, в образовании которых живые вещества не участвуют – горные породы магматического, неорганического происхождения, вода, космическая пыль, метеориты).
Различают следующие функции живого вещества:
1. Энергетическая функция состоит в осуществлении связи биосферно-планетарных явлений с излучением Космоса (солнечная радиация). Основой данной функции является фотосинтез, в процессе которого происходит аккумуляция энергии Солнца и ее последующее перераспределение между компонентами биосферы. Накопленная солнечная энергия обеспечивает протекание всех жизненных процессов.
2. Благодаря газовой функции происходит миграция газов, их превращение, формируется газовый состав биосферы;
3. Концентрационная функция проявляется в извлечении и накоплении живыми организмами биогенных элементов из окружающей среды, которые используются для построения тела. Концентрация этих элементов в теле живых организмов в сотни и тысячи раз выше, чем во внешней среде.
4. Окислительно-восстановительная функция заключается в химическом превращении веществ, которые содержат атомы с переменной степенью окисления (железо).
5. При осуществлении деструктивной функции протекают процессы, связанные с разложением остатков мертвых организмов. При этом происходит минерализация органического вещества, т.е. превращение живого вещества в косное.
6. Биогеохимическая – размножение, рост и перемещение в пространстве живого вещества.
7. Информационная – способность накапливать определенную информацию, закреплять ее в наследственных структурах и затем передавать последующим поколениям.
8. Средообразующая функция является в значительной мере интегративной (результат совместного действия других функций). Деятельность живых организмов обусловила современный состав атмосферы, от котороого зависят радиационный и тепловой режимы на планете, спектральный состав достигающего поверхности Земли солнечного света. Растительный покров существенно определяет водный баланс, распределение влаги и климатические особенности больших пространств. Живые организмы играют ведущую роль в самоочищении воздуха, рек и озер, от них во многом зависит солевой состав природных вод и распределение многих химических веществ между сушей и океаном. Благодаря растениям, животным и микроорганизмам создается почва и поддерживается плодородие. Наконец, биота одарила человека пищей, одеждой, множеством других вещей, создав уникальное сообщество разнообразных организмов – главное богатство планеты и окружающей человека среды.
Вариант 1.
1.Оболочка Земли, населенная живыми организмами и преобразованная ими:
1)литосфера 2)биосфера 3)гидросфера
2
.Учение о биосфере создано:
1)В.И. Вернадским 2)Ч. Дарвиным 3)С.Г. Навашиным
3.Структурными компонентами биосферы являются:
1) популяции 2)биогеоценозы 3)классы и типы животных
4.К косному веществу биосферы относится:
2)каменный уголь, нефть, газ
3) песок, глина, базальт, гранит
5. К биокосному веществу биосферы относится:
1) совокупность всех живых организмов
2) нефть, газ, воздух
3) почва, ил
6. К биогенному веществу биосферы относится:
1) совокупность всех живых организмов
2)каменный уголь, нефть, газ
3) почва, ил
7. В океанах с глубиной биомасса уменьшается, так как там:
1)мало кислорода 2) мало света 3) нет почвы
8. Наибольшая концентрация живого вещества наблюдается в:
1)верхних слоях атмосферы
2)в глубинах океанов
3) на стыке атмосферы, гидросферы, литосферы
9. Способность организмов поглощать одни газы и выделять другие в ходе фотосинтеза и дыхания – это функция живого вещества:
10. Способность организмов поглощать и накапливать в телах химические элементы – это функция живого вещества:
1)концентрационная 2) газовая 3) биохимическая
2. Продолжите предложение:
А. Автотрофы – это организмы, которые __
Б. Сторонники биогенеза считают, что__
В. Эукариоты – это_Г. Консументы -это_
Вариант 2.
11. «Парниковый эффект» на Земле наблюдается из-за:
1)запыленности 2)накопления кислорода 3)накопления углекислого газа
12.Озоновый экран расположен на высоте:
1)5-8 км. 2)8-10 км. 3)15-35 км.
13. Учение о ведущей роли живого вещества в существовании биосферы создал:
1)Н.И. Вавилов 2) В.И. Вернадский 3) И.П. Павлов
14.Кислород атмосферы представляет собой:
1)живое вещество 2) биогенное вещество 3) косное вещество
15.Благодаря растениям в атмосфере появился:
1)кислород 2) азот 3) углекислый газ
16.Устойчивость биосферы как глобальной экосистемы определяется
:
1) разнообразием ее видового состава
2) конкуренцией между организмами
3) однообразием ее видового состава
17.К глобальным изменениям в биосфере, связанным с гибелью организмов вследствие появления у них ряда отрицательных мутаций, может привести:
1)парниковый эффект 2) таяние ледников 3) расширение озоновых дыр
18. Верхняя граница жизни проходит в атмосфере на высоте:
1)20 км. 2)40 км 3) 100 км.
19. Биологический круговорот – непрерывное перемещение веществ между:
1)растениями и животными
2)животными и микроорганизмами
3)почвой, растениями, животными и микроорганизмами
20.Роль растений в круговороте веществ состоит в том, что они являются:
1)потребителями органических веществ
2)производителями органических веществ
3) разрушителями органических веществ
Продолжите предложение:
А. Гетеротрофы – это организмы, которые _
Б. Сторонники абиогенеза считают, что__.
В. Прокариоты – это_ Г. Редуценты -это___
Ответы
Биосфера включает в себя 3 основных компонента:
1) живое вещество ;
2) биогенное вещество – органо-минеральные и органические продукты, созданные живым веществом (каменные угли, битум, горючие газы, нефть, торф, сапропель, лесная подстилка, гумус);
3) биокосное вещество – минеральные вещества, образующиеся в результате взаимодействия живых организмов с неживой природой.
Главными компонентами биосферы как особой оболочки планеты являются также следующие составляющие.
1. Потоки космической энергии, электромагнитные и гравитационные поля, космическое вещество, поступающее на Землю.
2. Биомасса живой растительности, способной путем фотосинтеза и роста фиксировать и преобразовывать космическую энергию в химическую потенциальную и хранить ее в виде органических соединений.
3. Почвенный покров, обеспечивающий существование растений (механическая опора, корнеобитание, водное, углекислотное, азотное, минеральное питание, тепловой режим, накопление запасов энергии в виде детрита и гумуса).
4. Биомасса живущих на почве и в почве консументов и редуцентов (животных, простейших микроорганизмов), потребляющих фитомассу и доводящих ее до полной минерализации.
5. Гидросфера.
6. Атмосфера.
7. Литосфера (оболочка биогенных осадочных пород).
1.9. Литосфера (земная кора)
Нижней границей земной коры принято считать границу Мохо – глубина, на которой происходит резкое увеличение скорости сейсмических волн (название по фамилии югославского ученого Мохоровичича, впервые установившего это явление в 1909 году). Граница эта расположена на разных глубинах – на материках от 30 до 70 км, на дне океанов – от 5 до 15 км. Таким образом, земная кора имеет под горными хребтами наибольшую мощность – до 75 км, наименьшую – на дне океанов – от 5 до 15 км. Химический состав земной коры впервые установил американский ученый Ф.У. Кларк. Признанием заслуг Кларка в этом вопросе стало название величины среднего содержания химического элемента в земной коре (либо ее части, например, в почве либо в составе коры других планет) кларком. Кларки самых распространенных изверженных кислых пород установлены достаточно точно, много данных и о кларках базальтов, осадочных пород. Сложнее с кларками земной коры, т.к. неизвестно соотношение в ней групп различных горных пород. Почти половина земной коры состоит из кислорода, т.е. земная кора – это кислородное вещество. Кларк О – 47%. На втором месте Si – 29,5, на третьем – А1 – 8,05, Fе – 4,65, Са – 2,96, Na – 2,50, К – 2,50, Мg – 1,87, Тi – 0,45 %. В сумме это составляет 99,48 %. Суммарное количество остальных 80 элементов не превышают 1 %. Кларки большинства химических элементов – 0,01–0,0001 %. Такие элементы называют редкими. Если они обладают и слабой способностью к концентрированию – редкими рассеянными. Например, U и Вr – их кларки почти равны (2,5·10 –4 и 2,1·10 –4 %), но U – редкий элемент, так как известны его месторождения, а Вr – редкий рассеянный, т.к. он не концентрируется в земной коре. В геохимии также употребляют термин «микроэлементы», под которым понимают элементы, кларки которых в данной системе менее 0,01%. А.Е. Ферсман построил график зависимости атомных кларков для четных и нечетных элементов периодической системы. Выявилось, что с усложнением строения атомного ядра кларки уменьшаются. Но линии, построенные Ферсманом, оказались не монотонными, а ломанными. Ферсман прочертил гипотетическую среднюю линию: элементы, расположенные выше этой линии, он назвал избыточными (О, Si, Са, Fе, Ва, Рb и т.д.), ниже – дефицитными (Аr, Не, Nе, Sс, Со, Rе и т.д.).
Распределение химических элементов в земной коре подчиняется следующим закономерностям.
1. Закону Кларка-Вернадского, который гласит, что все химические элементы есть везде (закон о всеобщем рассеянии).
2. С усложнением строения атомного ядра химических элементов, его утяжелением, кларки элементов уменьшаются (Ферсман).
3. В земной коре преобладают элементы с четными порядковыми номерами и атомными массами.
4. Среди соседних элементов у четных всегда кларки выше, чем у нечетных (установили итальянский ученый Оддо и американский Гаркис).
5. Особенно велики кларки элементов, атомная масса которых делится на 4 (О, Мg, Si, Са, …), а начиная с А1, наибольшими кларками обладает каждый шестой элемент (О, Si, Са, Fе).
Вообще химический состав минеральных объектов, как и живых организмов, удивительно разнообразен, но таким он является, если рассматривать их отдельных представителей, на видовом или родовом уровне. Если же брать в целом главные оболочки Земли – литосферу, почвы, растения, то выявляется удивительное сходство между этими, казалось бы, разными телами (табл. 1).
Таблица 1
Средний химический состав компонентов биосферы, %
(по Виноградову, Малюге)
| Элемент | Литосфера | Почва | Зола растений |
| Литий | 10 –3 | 10 –3 | 10 –3 |
| Бериллий | 10 –4 | 10 –4 | 10 –4 |
| Бор | 10 –3 | 10 –3 | 10 –3 |
| Фтор | 10 –2 | 10 –2 | 10 –2 |
| Натрий | 2,50 | 0,63 | 2,0 |
| Магний | 1,87 | 0,63 | 7,0 |
| Алюминий | 8,05 | 7,13 | 1,40 |
| Кремний | 29,5 | 33,0 | 15,0 |
| Фосфор | 10 –1 | 10 –1 | 7,0 |
| Сера | 10 –2 | 10 –2 | 5,0 |
| Хлор | 10 –2 | 10 –2 | 10 –2 |
| Калий | 2,50 | 1,36 | 3,0 |
| Кальций | 2,96 | 1,37 | 3,0 |
| Титан | 0,45 | 0,46 | 0,1 |
| Ванадий | 10 –2 | 10 –2 | 6·10 –3 |
| Хром | 10 –2 | 10 –2 | 10 –2 |
| Марганец | 10 –1 | 10 –1 | 10 –1 |
| Железо | 4,65 | 3,8 | 1,0 |
| Кобальт | 10 –3 | 10 –3 | 10 –3 |
| Никель | 10 –3 | 10 –3 | 10 –3 |
| Медь | 10 –3 | 10 –3 | 10 –3 |
Конечно, по биогенным элементам различия в составе золы растений, литосферы и почвы имеются, но не столь значительные, как можно было бы ожидать. Это говорит о том, что в процессе эволюции отбирались некоторые механизмы и элементы, необходимые живым организмам. Таковы углерод, азот, фосфор, их доля в живом веществе резко повышена, но в среднем состав растительных организмов очень напоминает и средний состав пород, и средний состав почв. Исходя из этого факта, важнейшие структуры жизни формировались в соответствии с составом литосферы. Живое вещество отбирало те элементы, которых много в природе, и на их основе строило организмы.
Разделение химических элементов по их содержанию в веществе на макро-, микро-, ультра-микроэлементы отражает более важную закономерность: в большинстве случаев элементы разных групп выполняют различные функции. Микроэлементы, как правило, служат катализаторами (входят состав ферментов). Макроэлементы, образно говоря, являются строительным материалом, «кирпичами» организмов. Конечно, есть химические элементы, осуществляющие смешанные функции. Например, железо в почвах и породах – макроэлемент (вещественная основа). В живых организмах железо является микроэлементов, входящим в состав ферментов, т.е. катализатор биохимических процессов.
Образовательные задачи: ознакомить учащихся с понятием “биосфера” как гигантской экологической системы земного шара, рассмотреть структуру биосферы, выявить её функции, выделить границы биосферы, роль живого вещества в биосфере.
Развивающие задачи: продолжить формирование умений выявлять основные компоненты биосферы, умение устанавливать связи между компонентами биосферы, делать выводы.
Воспитательные задачи: продолжить патриотическое воспитание на примере жизни и деятельности В.И. Вернадского, прививать учащимся бережное отношение к природе, раскрывать мероприятия правительства нашей страны по защите природной среды.
Оборудование: портрет В.И. Вернадского, таблица “Строение биосферы”, карта “Животный мир Земли”.
Ход урока
1. Организационный момент.
Приветствие;
Подготовка к работе;
Наличие учащихся.
2. Мотивация учебной деятельности.
Сообщение темы, цели занятия.
Взаимоотношения организма и среды всегда представляли научный интерес, и актуальны и в наше время.
3. Изучение нового.
Тема: Структура биосферы.
1. Биосфера, её состав.
2. Структура биосферы.
3. Границы биосферы.
4. Роль живого вещества.
5. Сообщение домашнего задания.
6. Подведение итогов урока.
Оценить степень реализации поставленных целей.
Оценить работу учеников.
7. Закрепление изученного материала. Тестирование.
Ход урока
1. Каждый живущий организм связан с окружающей средой потоками вещества и энергии, проходящими через его тело. Потребляя и выделяя вещество и энергию, живые организмы влияют на среду своего обитания. Результаты жизнедеятельности каждого отдельного существа могут быть невелики и малозаметны. Но все вместе они сливаются в мощную силу, преобразующую земную поверхность. Представление о том, что живые существа нашей планеты взаимодействуют с внешней средой и изменяют её, возникло давно на основе наблюдений природных явлений.
Сам термин “биосфера” предложил в 1875 году австрийский геолог Эдвард Зюсс, изучавший геологические оболочки планеты Земля. Однако он не развил представлений о биосфере и не дал термину обоснование.
Создал учение о биосфере русский учёный геохимик, философ, минералог Владимир Иванович Вернадский (1863-1945 гг.).
Ссообщение учащегося “Биографические сведения о В.И. Вернадском”.
В.И.Вернадским было написано много книг. Первая книга вышла на французском языке “Геохимия” в 1927 году. В нашей стране в 1926 году в Ленинграде опубликована книга “Биосфера”. В 1927 году В.И.Вернадский открывает лабораторию по изучению биогеохимических процессов.
В 1949 году ему была присуждена Государственная премия 1-ой степени в области изучения биохимических процессов.
Вспомните, когда возникла жизнь на Земле? (3 – 5 млрд. лет назад).
Какие географические оболочки составляют биосферу?
Что является ограничивающим фактором для распространения жизни?
(Работа с рисунком учебника на стр. 217).
(Ограничивающим фактором является возможность существования условий для живых организмов).
Дайте определение понятию “биогеоценоз”. (Совокупность популяций разных видов, населяющих определённую территорию и неорганических компонентов, в которой может поддерживаться круговорот веществ).
Какие структурные компоненты составляют биогеоценоз? (Продуценты, консументы, редуценты).
Какими свойствами обладают биогеоценозы? (Целостность, устойчивость, саморегуляция).
Сравните два понятия “биогеоценоз” и “биосфера”. Какой вывод можно сделать?
Вывод: биосфера представляет собой гигантский биогеоценоз, который существует благодаря тесной взаимосвязи всех его структурных компонентов, представляет собой целостную и устойчивую систему, прошедшую длительный путь исторического развития.
Каковы же границы биосферы? Покажите на таблице. Она составляет 20–40 км. Сопоставьте толщину биосферы с диаметром Земли – 14 тысяч км, она представляет собой тонкую плёнку.
Определите ограничивающие факторы, обуславливающие границы жизни в биосфере: верхняя граница биосферы ограничена интенсивной концентрацией ультрафиолетовых лучей; нижняя – высокой температурой земных недр (свыше 100 градусов). На высоте 20 км можно обнаружить споры бактерий, а на глубине 3 км в водах – анаэробные бактерии.
В какой части атмосферы сосредоточена жизнь? - В тропосфере и нижних слоях стратосферы.
В какой части гидросферы сосредоточена жизнь? – Проникает на всю глубину Мирового океана до глубины 10-11 км.
В какой части литосферы сосредоточена жизнь? – Проникает до глубин 3 – иногда 7 км.
Живые организмы, преобразуя солнечную энергию, являются мощной силой, влияющей на геологические процессы. Специфическая черта биосферы как оболочки Земли – непрерывно происходящий в ней круговорот веществ, регулируемый деятельностью живых организмов. Так как биосфера получает энергию извне – от Солнца, её называют открытой системой.
Биосфера включает:
1) Живое вещество – “совокупность всех живых организмов планеты, в данный момент существующих, численно выраженная в элементарном химическом составе, весе, энергии” (по В.И.Вернадскому).
Это вещество геохимически чрезвычайно активно, т.к. связано с окружающей средой биогенным потоком атомов при осуществлении процессов дыхания, питания, размножения. Благодаря этому потоку почти все химические элементы проходят в общей цепи превращений через биогеохимическое звено. Таким образом, жизнедеятельность организмов – это глубокий и мощный геологический процесс планетарного характера. Миграция химических элементов из организма в среду и обратно не прекращается ни на секунду. Эта миграция была бы невозможной, если бы элементарный химический состав организмов не был близок химическому составу земной коры.
В.И.Вернадский писал: “Организм имеет дело со средой, к которой он не только приспособлен, но которая приспособлена к нему”.
Благодаря зелёным хлорофиллоносным растениям, осуществляется процесс фотосинтеза, в биосфере создаются сложные по строению молекулы с большими запасами заключённой в них энергии. Без живого вещества работа солнечного луча сводилась бы лишь к перемещению газообразных, жидких и твёрдых тел по поверхности планеты и к временному их нагреванию. Живое вещество выступает в качестве аккумулятора и уникального трансформатора связанной лучистой энергии Солнца. Улавливание солнечной энергии осуществляется преимущественно растительным миром. Но в удержании и преобразовании её по земной поверхности, а также перенос из внешнего в более глубокие слои планеты принимает участие всё живое вещество. Этот процесс осуществляется благодаря размножению и последующему росту организмов. Скорость размножения их (по В.И.Вернадскому) “это скорость передачи в биосфере геохимической энергии”. Элементарной и структурной единицей биосферы является биогеоценоз. Живое вещество выполняет в биосфере следующие биогеохимические функции:
Энергетическую;
Газовую;
Окислительно-восстановительную;
Концентрационную.
Растения концентраторы – осока и хвощ – накопление кремния в тканях, капуста и щавель – источники йода и кальция.
Животные концентраторы – в скелете и мышцах океанических рыб – кальций и фосфор; в раковинах моллюсков – кальций. Организмы накопители на длительное время приостанавливают миграцию ряда элементов, выводят их из цикла обращения, обедняют живое вещество.
Вывод: живые организмы, обитающие на Земле, представляют собой сложную систему преобразования энергии солнечных лучей в энергию геохимических процессов.
Живые организмы, регулируя круговорот веществ, служат мощным фактором, преобразующим поверхность нашей планеты.
2) Биогенное вещество – оно создаётся в процессе жизнедеятельности организмов (природный газ, нефть, сапропель, каменный и бурый уголь, торф, мел, известняк, горючие сланцы, руды железа и марганца).
3) Косное вещество – оно формируется без участия живых организмов (результаты движения земной коры, деятельность вулканов, метеориты).
4) Биокосное вещество – оно представляет собой совместный результат жизнедеятельности организмов и небиологических процессов (почва).
Хотя границы биосферы довольно узки, живые организмы в их пределах распределены очень неравномерно. На большой высоте и в глубинах гидросферы и литосферы организмы встречаются относительно редко. Жизнь сосредоточена главным образом на поверхности земли, в почве и в приповерхностном слое океана.
Биомасса живых организмов суши представлена на 99,2% - зелёными растениями, и на 0,8 % животными и микроорганизмами. Биомасса океана такова: на долю растений приходится 6,3 %, на долю животных – 93,7 %. Величина биомассы для всей планеты составляет 3 – 1012 тонн, при этом на долю растений приходится 95 %, на долю животных - 5 %. В целом биомасса составляет лишь 0,01% массы всей биосферы.
По массе доля живого вещества составляет 0,01 – 0,02 % от массы косного вещества.
Работа с учебником: прочитайте текст на стр. 219. Ответьте на вопрос: Какой вклад в биомассу вносят растения, и какой – животные?
Перечислите уровни организации живой материи и дайте им краткую характеристику. Уровни организации: молекулярный, клеточный, тканевый, органный, организменный, популяционно-видовой, биогеноценотический, биосферный.
5. Подведение итогов урока, оценивание ответов.
Учение о биосфере является важным достижением человечества. Впервые живая природа была взята в целом и рассмотрена со сторон суммарного значения и эффекта, производимого ею на окружающую среду. Биосфера – обще планетарная оболочка, состав, структура, энергетика которой обусловлена прошлой и современной деятельностью живого вещества. Живое вещество биосферы, выполняя геохимические функции (газовую, концентрационную, энергетическую, окислительно-восстановительную), создаёт и поддерживает компоненты биосферы.
6. Закрепление.
Выберите из предложенных суждений те, которые вы считаете правильными:
- Биосфера – это совокупность всех биогеоценозов.
- Биосфера – это открытая система.
- Живое вещество в биосфере выполняет биогеохимические и концентрационные функции.
- Высший уровень организации жизни на Земле – биогеоценотический.
- Нижняя граница обитания живых существ проходит в литосфере на глубине 2–3 км.
- Живые организмы, регулируя круговорот веществ, служат мощным геологическим фактором, преобразующим поверхность нашей планеты.
- Весь кислород атмосферы образован в результате жизнедеятельности автотрофных организмов.
Используемая литература
- С.Г.Мамонтов, В.Б.Захаров. Общая биология. Учебное пособие для средних специальных учебных заведений. – М., Высшая школа, 1986 г., стр. 224-227.
- С.Г.Мамонтов, В.Б.Захаров, Н.И.Сонин. Биология. Общие закономерности. 9 класс. Учеб. для общеобр. учреждений – М., Дрофа, 2003, стр. 216-221.
- Найджен Грин, Уилф Стаут, Денни с Тейлор. Биология в трёх томах, под редакцией Р. Сопера. Издательство “Мир”, 1993 г., том 2, стр. 79-81.
- В.Н.Гутина. Ещё раз об учении В.И.Вернадского. Биология в школе. 1997, №3, стр. 13-16.
- В.С.Чесноков. Владимир Иванович Вернадский. Биология в школе. 2004, №3, стр. 19-22.
Длительный период добиологического развития нашей планеты, определяющийся действием физико-химических факторов неживой природы, закончился качественным скачком – возникновением органической жизни. С момента своего появления организмы существуют и развиваются в тесном взаимодействии с неживой природой, причем процессы в живой природе на поверхности нашей планеты стали преобладающими. Под действием солнечной энергии развивается принципиально новая (планетарных масштабов) система – биосфера. В составе биосферы различают:
♦ живое вещество, образованное совокупностью организмов;
♦ биогенное вещество, которое создается в процессе жизнедеятельности организмов (газы атмосферы, каменный уголь, известняки и др.);
♦ косное вещество, образующееся без участия живых организмов (основные породы, лава вулканов, метеориты);
♦ биокосное вещество, представляющее собой совместный результат жизнедеятельности организмов и абиогенных процессов (почвы).
Эволюция биосферы обусловлена тесно взаимосвязанными между собой тремя группами факторов: развитием нашей планеты как космического тела и протекающих в ее недрах химических преобразований, биологической эволюцией живых организмов и развитием человеческого общества.
Границы жизни определяются факторами земной среды, которые препятствуют существованию живых организмов. Верхняя граница биосферы проходит на высоте около 20 км от поверхности Земли и отграничена озоновым слоем, который задерживает коротковолновую часть ультрафиолетового излучения Солнца, губительную для жизни. В гидросфере земной коры живые организмы населяют все воды Мирового океана – до 10–11 км в глубину. В литосфере жизнь встречается на глубине 3,5–7,5 км, что обусловлено температурой земных недр и уровнем проникновения воды в жидком состоянии.
Атмосфера. Газовая оболочка Земли состоит в основном из азота и кислорода. В небольших количествах в ней содержатся диоксид углерода (0,003 %) и озон. Состояние атмосферы оказывает большое влияние на физические, химические и биологические процессы на поверхности Земли и в водной среде. Для процессов жизнедеятельности особенно важны: кислород, используемый для дыхания и минерализации мертвого органического вещества; диоксид углерода, используемый зелеными растениями в фотосинтезе; озон, создающий экран, защищающий земную поверхность от ультрафиолетового излучения. Атмосфера образовалась в результате мощной вулканической и горообразовательной деятельности, кислород появился значительно позднее как продукт фотосинтеза.
Гидросфера. Вода – важный компонент биосферы и необходимое условие существования живых организмов. Большое значение имеют газы, растворенные в воде: кислород и диоксид углерода. Их содержание широко варьируется в зависимости от температуры и присутствия живых организмов. В воде содержится в 60 раз больше диоксида углерода, чем в атмосфере. Гидросфера формировалась в связи с развитием геологических процессов в литосфере, при которых выделялось большое количество водяного пара.
Литосфера. Основная масса организмов литосферы находится в почвенном слое, глубина которого не превышает нескольких метров. Почва состоит из неорганических веществ (песок, глина, минеральные соли), образующихся при разрушении горных пород, и органических веществ – продуктов жизнедеятельности организмов.
