БІОСФЕРА

РОЗДІЛ III ОБОЛОНКИ ЗЕМЛІ

Тема 4 БІОСФЕРА ТА ГРУНТИ

§54. БІОСФЕРА

· Пригадайте з курсу природознавства, які на Землі є основні групи організмів.

· До яких середовищ життя пристосувалися організми на нашій планеті?

СКЛАДОВІ БІОСФЕРИ. Наша планета існує в безмежному просторі Всесвіту, маючи тонень­ку повітряну обгортку, яка не дає випаруватися воді й утримує кисень. Завдяки цьому Земля – єдина з усіх відомих планет, де є середовище, в якому існує життя. Біосфера – це оболонка Землі, що заселена організмами. Вона пере­творена

ними і перебуває під їхнім впливом.

Біосфера почала формуватися із зароджен­ням життя на Землі – близько 3,5 млрд років тому. Першими примітивними істотами були бактерії. Вони виникли у мілководних водоймах в умовах теплого і вологого клімату. Значно пізніше з’явилися водорості – перші рослини на Землі. Минули мільйони років, відколи в давніх морях зародилися перші тварини. Звідти життя поширилося і на суходіл. Протягом гео­логічної історії розвиток організмів відбувався нерівномірно. Одні види збереглися майже без змін від давніх геологічних епох до нашого часу, розвиток других привів

до складних форм життя аж до людини, а розвиток третіх закінчився ви­миранням, як, наприклад, динозаврів.

Нині в біосфері налічують близько 3 млн видів організмів. Вони дуже різноманітні. Ви знаєте рослини: водорості, трави, кущі, дерева. Вам відомі тварини: черви, молюски, павуки, комахи, риби, раки, жаби, змії, птахи, звірі. Крім них, існує багато видів бактерій, яких не просто розгледіти навіть у мікроскоп. Окремо розрізняють групу – гриби* Усі організми, усі форми життя є складовими біосфери.

Як виникло життя на Землі?

Нині існує кілька теорій виникнен­ня життя. Теорія божественна: з неживого живе створив Бог: “Вірою ми розуміємо, що віки сло­вом Божим влаштовані”. Теорія космічна: життя завжди існувало в космосі, подібно до насіння рослин, і як тільки в якому-небудь місці Всесвіту виникають спри­ятливі умови, це “насіння життя” там проростає. Занести його на Землю могли метеорити, і воно поширилось, як епідемія. Є також думка, що, можливо, життя на Землі – експеримент іноплане­тян. Теорія еволюційна, неживе перетворилося наживе в резуль­таті змін (еволюції). Нині немає теорії або гіпотези, яка давала б точну відповідь на це запитання.

Мал. 255. Складові біосфери

Мал. 256. Межі біосфери

ДЕ ПРОХОДЯТЬ МЕЖІ БІОСФЕРИ. Своє­рідність біосфери полягає в тому, що вона розмішується в інших оболонках: атмосфері, літосфері, гідросфері. Верхня межа біосфери, тобто там, де живуть організми, проходить в атмосфері на висоті 20-25 км. Це висота озо­нового шару, який захищає все живе від шкід­ливої дії ультрафіолетового випромінювання. Приземний повітряний простір – середовище існування птахів, а до верхніх меж тропосфери життя розсіяне у вигляді мікроорганізмів і пилку рослин. У гідросфері істоти є в усій товщі води. Нижня межа біосфери проходить у літосфері на глибині близько 5 км, де за високих температур у земній корі і без кисню можуть існувати, знову ж таки, тільки окремі мікроорганізми. В основ­ному поширення живих істот обмежується вглиб лише кількома метрами.

Незважаючи на такі широкі межі біосфери, переважна більшість організмів на Землі зосе­реджена в межах тонкого “прошарку” – в смузі найтіснішого контакту атмосфери, літосфери і гідросфери. Там на земній поверхні взаємо­діють повітря, води і гірські породи. Цей про­шарок називають “плівкою життя”.

ЯК ОРГАНІЗМИ ВЗАЄМОПОВ’ЯЗАНІ. Рос­лини, тварини, гриби і бактерії можуть існувати тільки в нерозривному зв’язку між собою.

Рослини листками поглинають із повітря вуглекислий газ, а корінням вбирають воду з грунту. У процесі фотосинтезу з цих неорга­нічних речовин вони створюють органічні, виділяючи кисень. Кисень необхідний усьому живому, в тому числі и самим рослинам, для дихання. Тварини, вдихаючи кисень, видиха­ють вуглекислий газ, а він потрібний рослинам для фотосинтезу. Органічні речовини необхідні для живлення рослин і тварин. Але тварини їх створювати не здатні. Тому вони живляться рослинами (травоїдні) або поїдають інших тварин (хижаки). Рештки рослин і тварин давно вкрили б усю Землю шаром у кілька десятків метрів, якби не бактерії і гриби. Вони роз­кладають органічні рештки на неорганічні речовини, і ті знову стають придатними для живлення рослин. У такому біологічному кругообігу всі ланки: рослини, тварини, гриби і бактерії – взаємопов’язані.

Дивовижну здатність виживати в різних умовах мають мікроорганізми. Завдяки їм біосфера значно розширила свої межі. Так, мікроби не гинуть за тем­ператури значно нижчої від О°С і вищої за 100 °С, вони життєздатні після висушування, живуть у кислоті, не бояться високої радіації.

Ідеї про розвиток біосфери

Значний внесок у наукове вчення про біосферу зробив український учений зі світовим ім’ям Володи­мир Вернадський. Він збагатив науку ідеями про подальший розвиток біосфери, пов’язаний з виникненням і діяльністю у ній людства, яке дедалі більше А впливає на всі оболонки Землі.

ПОШИРЕННЯ РОСЛИННОСТІ І ТВАРИННОГО СВІТУ. Сукупність усіх рослин на планеті або в певній місцевості називають рослинністю (рослинним покривом). Різноманітні рослинні угруповання (ліси, луки, степи та ін.) – поєднання різних рослин на певній ділянці – пов’язані з усіма зовнішніми умовами існування. Коли характеризують рослинність, то кажуть – лісова, лучна, степова, водна, трав’яна – і мають на увазі й різні види, й усю сукупність рослин з їх взаємозв’язками.

Тваринний світ – це різні угруповання тварин. У біосфері тварини різноманітніші – їх 1,5 млн видів, натомість рос­лин лише 0,5 млн. Це пояснюється тим, що на відмінну від рослин, тварини можуть пересуватися. Це дає їм більше можливостей для пристосування, тобто для виникнення різних видів.

У природі кожна рослина і тварина пристосовані до певного середовища. Наприклад, у лісах тварини живуть серед, густої деревної рослинності, у них краще розвинутий слух, ніж зір, тому що в лісі менша видимість. У степах, де панує трав’яна рослинність, на відкритих просторах у тварин добре розвинутий зір, там переважають травоїдні та комахоїдні види. Поширення організмів на Землі дуже нерівномірне. Воно залежить від кліматичних умов, які змінюються від екватора до полюсів. У цьому ж напрямку зменшується кількість видів рослин і тварин (мал. 257).

Дуже різноманітними є рослинність і тваринний світ в екваторіальних широтах. Клімат там жаркий і вологий про­тягом рокує. Це сприяє буйному росту рослин, які утворюють розкішні ліси. Дерев так багато, що вони формують кілька ярусів. Стовбури і гілки оповиті гнучкими ліанами та об­ліплені рослинами, які поглинають вологу прямо з повітря.

Орангутанг

Мал. 257. Поширення рослинності і тваринного світу

У кронах дерев знаходять прихисток багато видів тварин, серед них численні мавпи і птахи. У лісі повно кажанів, ящірок, змій. Тут велика кількість комах – яскравих мете­ликів, жуків, мурах. У субекваторіальних широтах, де клімат жаркий і перемінно вологий, серед трав’яної рослинності з поодинокими деревами панують велиш травоїдні тварини (жирафи, зебри, антилопи, слони, носороги та ін.) і хижаки (леви, гепарди, гієни).

На північ і південь від екватора, у тропічних шротах., де клімат жаркий і посушливий, тепла достатньо, але бракує вологи. Тому рослини там ростуть де-не-де. До таких умов пристосувалися, наприклад, колючі чагарники з дрібним листям, що випаровує мало вологи. Нечисленні тварини теж пристосувалися до посушливих умов. Верблюд може обходитися тривалий час без води і харчуватися колючками. Антилопи здатні в пошуках води та їжі долати величезні відстані. Змії і ящірки закопуються від спеки у пісок.

У помірних шbротах, де зима хол одна, літо тепле, а опадів достатньо, ростуть ліси – хвойні (сосна, ялина, модрина), широколисті (дуб, бук, граб, липа), мішані. Там водиться багато лісових звірів і птахів. Далі на південь, де опадів мен­ше, панує степова трав’яна рослинність. Серед тварин пере­важають гризуни: тушканчик, ховрах, бабак. Багато птахів, які гніздяться на землі, – дрохва, сіра куріпка, перепілка.

У полярних районах протягом року панують низькі темпе­ратури повітря. Тому в тих краях поширені лишайники, а рослинність дуже бідна: мохи та чагарнички (брусниця, чор­ниця, морошка). Тварини так само нечисленні. Там водяться білий ведмідь, північний олень, лемінг, песець. В Антарктиді на узбережжі живуть пінгвіни. А в її центральних районах, на крижаному покриві, взагалі немає ні рослин, ні тварин.

Богині Флора і Фауна

Стародавні римляни називали Флорою богиню рослин і квітів, а Фауну вважали покровителькою тварин. Нині флорою біологи називають сукупність всіх видів рослин, що населяють певну територію, а фауною – відповідно сукупність тварин.

– 1 га лісу за рік очищує 18 млн м3 повітря і забезпе­чує киснем 7 людей.

ЯК ЛЮДИНА ВПЛИВАЄ НА РОСЛИННІСТЬ І ТВАРИННИЙ СВІТ. Нині людина за впли­вом на біосферу перевершила всі природні стихії. Рослинний покрив постійно потерпає від господарської діяльності людини. Степи повсюдно розорані під сільськогосподарські угіддя. Надмірне збільшення поголів’я худоби призводить до знищення трав’яного покриву. Для розширення ділянок під угіддя вирубу­ють ліси. Крім того, дерева рубають заради деревини, яку використовують у будівництві й промисловості. Як наслідок – виникають пустельні райони. Винищуючи рослинність, людина знищує середовище існування багатьох видів тварин.

Щоб зберегти рослинність і тваринний світ у природному стані, створюють природоохоронні території (заповідники, заказники, національні парки).

ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ

– Біосфера – це оболонка життя, яка населена організмами.

– Складниками біосфери є такі основні групи живої природи: рослини, тварини, бактерії, гриби.

– Рослинність – це сукупність усіх рослинних угруповань на певній ділянці земної кулі (у певній місцевості чи регіоні або на планеті).

– Тваринний світ – це сукупність різних угруповань тварин у певній місцевості.

– Поширення рослин і тварин на суходолі залежить від клімату, тому кількість їх видів закономірно зменшується від екватора до полюсів.

ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

1. Що таке біосфера? Які групи організмів її утворюють?

2. Де проходять межі біосфери?

3. Як організми взаємодіють між собою? Чому тварини не можуть існувати без рослин?

4. Чому рослини і тварини нерівномірно розміщуються на суходолі?

5. Які рослини і тварини поширені у вашій місцевості? Як вони пристосувалися до навколишнього середовища?

ПОПРАЦЮЙТЕ В ГРУПІ

Поміркуйте, як пов’язані організми з оболонками Землі. Наведіть конкретні приклади взаємозв’язків між:

Група 1 – організмами і атмосферою;

Група 2 – організмами і гідросферою;

Група 3 – організмами і літосферою.