распространение жизни в литосфере ограничено

Распространение жизни в литосфере ограничено

Какие факторы ограничивают распространение жизни в гидросфере, атмосфере, литосфере? Ответ обоснуйте.

Данную задачу проверяют не автоматически, а вручную. Ознакомьтесь с критериями оценки, правильным решением и сами себе поставьте оценку от 0 до 3 баллов. Даже если вы ошиблись в цифровом ответе, можно получить несколько баллов за правильный ход решения. Форма для оценки находится внизу страницы.

Содержание верного ответа и указания по оцениванию
(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)

Элементы ответа:
1) в гидросфере при погружении на глубину повышается давление, уменьшается освещённость, снижается содержание кислорода;
2) в атмосфере жизнь ограничивается интенсивностью ультрафиолетового излучения, снижением содержания кислорода;
3) жизнь в литосфере ограничивается высокой температурой, плотностью, снижением содержания кислорода

Ответ включает в себя все названные выше элементы с обоснованиями, не содержит биологических ошибок

Ответ включает в себя два из названных выше элементов с обоснованиями и не содержит биологических ошибок, ИЛИ ответ включает в себя три названных выше элемента с обоснованиями, но содержит биологические ошибки

Ответ включает в себя только один из названных выше элементов и не содержит биологических ошибок, ИЛИ ответ включает в себя два из названных выше элементов, но содержит биологические ошибки, объяснения отсутствуют

Источник

Биосфера и ее границы (3 фото)

История термина «биосфера»

Ж. Б. Ламарк в 1802 году назвал биосферой совокупность всех живых организмов Земли.

Э. Зюсс в 1875 году ввел термин «биосфера» — тонкая пленка земной поверхности, населенная жизнью.

В. И. Вернадский в 1919 создал учение о биосфере, в нем:

«Биосфера — «область жизни», включающая живые организмы и среду их обитания; особая оболочка Земли, в пределах которой проявляется геологическая деятельность живого населения планеты».

Ноосфера (по Вернадскому) — сфера человеческого разума.

Границы биосферы

Верхняя граница в атмосфере: 15 — 20 км.
Она определяется озоновым слоем, задерживающим коротковолновое ультрафиолетовое излучение, губительное для живых организмов.
Нижняя граница в литосфере: 3,5 — 7,5 км.
Она определяется температурой перехода воды в пар и температурой денатурации белков, однако в основном распространение живых организмов ограничивается вглубь несколькими метрами.
Нижняя граница в гидросфере: 10 — 11 км (Марианская впадина).
Определяется дном Мирового океана, включая донные отложения.
Ту часть биосферы, в которой в настоящее время постоянно встречаются живые организмы, называют эубиосферой, ее границы несколько уже.

Таким образом, биосфера включает в себя часть атмосферы, гидросферы и литосферы.

Биомасса биосферы

Общая сухая биомасса биосферы оценивается в 2,5 x тонн. Большая часть этой биомассы приходится на наземные экосистемы, биомасса океана составляет лишь около 0,003 x тонн. Основную часть биомассы суши составляют наземные растения, их биомасса примерно в 500–1000 раз больше, чем биомасса животных. Из всех видов диких животных, по-видимому, наибольшей биомассой обладает морской рачок Euphausia suberba (150 млн. тонн), но общая биомасса одомашненного человеком крупного рогатого скота (Bos taurus) еще больше — 520 млн. тонн, как и самих людей — 350 млн тонн. Большой биомассой обладают муравьи (3 млрд тонн) и морские рыбы (800 — 2000 млн. тонн), но это группы животных, включающие множество видов. Общая биомасса наземных растений — 560 млрд. тонн, морского фитопланктона и растений — 5 — 10 млрд. тонн, наземных животных — 5 млрд. тонн.

Наибольшая концентрация биомассы на границах сред:

граница литосферы и атмосферы;
граница гидросферы и атмосферы (планктонные организмы);
граница литосферы и гидросферы (бентосные организмы).
Первичная биомасса образуется автотрофами (обычно растениями) в процессе фотосинтеза с использованием солнечной энергии. Поэтому минимальная биомасса наблюдается в пустынях и во льдах, что связано в первую очередь с минимальным количеством растений в качестве источника прироста биомассы.

Структура биосферы

1.Живое вещество — вся совокупность тел живых организмов, населяющих Землю. Масса живого вещества сравнительно мала и оценивается величиной 2,4 — 3,6 x тонн (в сухом весе) и составляет менее одной миллионной части всей биосферы (около 3 x тонн), которая, в свою очередь, представляет собой менее одной тысячной массы Земли. Однако именно эта часть биосферы является наиболее важной, т. к. активно участвует в биогеохимических циклах и преобразует неживое вещество Земли.

2. Биогенное вещество — осадочные породы, состоящие из продуктов жизнедеятельности живых организмов или представляющие собой их разложившиеся остатки (известняки, ракушечные породы, горючие сланцы, ископаемые угли, нефть и др.).

3. Косное вещество — вещество, образующееся без участия живых организмов.

4. Биокосное вещество — вещество, которое создается одновременно живыми организмами и косными процессами. Таковы почва, ил, кора выветривания и т. д.

5. Радиоактивные вещества и продукты их распада, а также атомы, непрерывно образующиеся из земного вещества под влиянием космических излучений.

6. Вещество космического происхождения (метеориты).

Источник

§ 50. Биосфера и ее границы

Оглавление

Биосфера

Биосфера (от греч bίos — жизнь и spháira — сфера, шар) — оболочка Земли, созданная и заселенная живыми организмами.

Термин «биосфера» в его современном понимании в 1875 г. ввел австрийский геолог Э. Зюсс. Понятие «биосфера» он трактовал как «тонкую» пленку жизни на земной поверхности, в значительной мере определяющую лик Земли.

Годом появления учения о биосфере считается 1926 г., когда вышла книга русского ученого-естествоиспытателя В. И. Вернадского «Биосфера». Учение В. И. Вернадского о биосфере заставило ученых всего мира по-новому взглянуть на нашу планету. Он обобщил огромное количество научных данных, указывающих на тесную взаимосвязь жизни и неживого вещества, и показал, что планета Земля не только населена живыми организмами, но и активно ими преобразуется. Подчеркивая геологическую роль живых организмов, В. И. Вернадский писал: «На земной поверхности нет химической силы, более постоянно действующей, а поэтому более могущественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом». С участием живых организмов происходит образование почвы, осадочных пород, полезных ископаемых, разрушение горных пород, заболачивание.

*Границы биосферы

Границы биосферы определяются условиями, необходимыми для жизни: наличием воды, минеральных веществ, кислорода, углекислого газа, благоприятного температурного режима, степенью солености воды в водных экосистемах, уровнем радиации. Все эти условия оптимально сочетаются в местах контакта трех геологических оболочек Земли — атмосферы, литосферы и гидросферы. Каждая из этих геологических оболочек планеты имеет свои специфические свойства. Эти свойства определяют разнообразие форм живых организмов, обитающих в данной части биосферы, и формируют основные морфологические особенности наземных, водных и почвенных организмов, приспосабливая их к жизни в определенных условиях. Таким образом, воздушная, водная и почвенная оболочки земного шара представляют собой не просто пространство, заполненное жизнью, но выступают как основные среды жизни. Поэтому биосфера как живая оболочка планеты располагается в пределах этих трех сфер.

В состав биосферы входит лишь самый нижний слой атмосферы — тропосфера. Толщина тропосферы на экваторе составляет 18—22 км, в умеренных широтах — 10—16 км, а на полюсах — 8—10 км. Она определяется интенсивностью вертикальных (восходящих или нисходящих) потоков воздуха, вызванных нагреванием земной поверхности. Температура воздуха в тропосфере с высотой понижается на 0,6 ºС на каждые 100 м и колеблется от +40 ºС до –50 ºС. Верхней границей биосферы принято считать озоновый слой. Он расположен на разном расстоянии от поверхности Земли и имеет максимальную плотность озона на высоте 22—25 км. Выше озонового экрана жизнь невозможна из-за жесткого ультрафиолетового излучения Солнца.

Ближе к поверхности Земли атмосфера насыщена многообразными наземными формами жизни: животными, растениями, грибами, протистами. Некоторые организмы, такие как насекомые, птицы, летучие мыши, поднимаются над ее поверхностью на сотни метров. Некоторые виды хищных птиц способны летать на высоте 3—7 км. Семена и споры растений, грибов, бактерии поднимаются пассивно вверх восходящими воздушными потоками на десятки километров (до высоты 20—22 км). Однако все перечисленные летающие организмы лишь временно находятся в атмосфере. Постоянно живущих в воздухе организмов нет.

Литосфера — твердая поверхностная оболочка Земли, включающая земную кору и часть верхней мантии. Ее толщина колеблется в пределах 50—200 км. Распространение жизни в литосфере ограничено и резко уменьшается с глубиной. Жизнь сосредоточена в самом верхнем слое литосферы — почвенном покрове и верхней части земной коры. Распространению жизни в глубь земной коры препятствуют различные факторы: отсутствие света, возрастающая с глубиной плотность среды, высокая температура. В среднем температурный прирост составляет около 3 °С на каждые 100 м. Именно поэтому температура является главным фактором, ограничивающим жизнь в литосфере. Подавляющее большинство видов сосредоточено в почве — верхнем рыхлом слое земной коры, в среднем имеющем толщину несколько десятков сантиметров. В глубину на несколько метров проникают, например, бактерии, корни растений, роющие животные — кроты, черви. Наибольшая глубина, на которой были обнаружены некоторые виды бактерий, составляет 3—4 км. Температура здесь достигает +100 °С. Именно эта глубина считается нижней границей распространения жизни в литосфере.

Гидросфера — водная оболочка Земли. В отличие от литосферы и атмосферы она полностью освоена живыми организмами. Даже на дне Мирового океана, на глубинах около 11 км, были обнаружены разнообразные виды животных, бактерий.

Английский натуралист Э. Форбс в 1841 г. по результатам своих наблюдений в Средиземном море заявил, что глубже 540 м жизнь в океанических водах невозможна. Однако 23 января 1960 г. исследователи-океанологи Ж. Пикар и Д. Уолш опустились в батискафе в Марианскую впадину Тихого океана и на глубине 10 525 м увидели рыб и креветок. Таким образом ученые смогли доказать существование живых организмов на больших глубинах.

Следует отметить, что плотность обитания организмов в океане неравномерна. Основная масса видов находится в гидросфере в пределах 150—200 м от поверхности. Это связано с глубиной проникновения света, являющегося лимитирующим фактором для существования автотрофных организмов, а следовательно, и видов животных, питающихся растениями. Однако существует немало видов глубоководных хищных животных и микроорганизмов, которые приспособлены к жизни в полнейшем мраке. Они имеют сверхчувствительные органы слуха и осязания, сильно развитые глаза, что дает возможность улавливать даже самые слабые световые волны. Некоторые виды не имеют глаз вовсе. Еще одно интересное приспособление глубоководных организмов — это люминесцентные органы, которые могут светиться, используя энергию химических реакций. Такой свет не только облегчает передвижение в полной темноте, но и приманивает потенциальную добычу.

Гидросфера играет огромную роль в формировании природной среды нашей планеты. Она активно влияет на атмосферные процессы, такие как нагревание и охлаждение воздушных масс, насыщение их влагой.

Атмосфера, литосфера и гидросфера тесно связаны между собой. На границах этих сфер сосредоточена основная часть видов живых организмов, образуя относительно тонкую «пленку жизни» на поверхности нашей планеты.

Повторим главное. Биосфера — оболочка Земли, созданная и заселенная живыми организмами. Биосфера как область существования жизни охватывает нижнюю часть атмосферы — тропосферу (от 8 км в высоту у полюсов до 22 км в высоту у экватора), верхнюю часть литосферы (3—4 км в глубину) и всю гидросферу (до 11 км в глубину). Лимитирующим фактором распространения жизни в атмосфере является ультрафиолетовое излучение, в литосфере — высокая температура, гидросфера заселена практически полностью и ограничена дном Мирового океана.

Проверим знания

1. Что такое биосфера?
2. В пределах каких сфер Земли располагается биосфера?
3. Назовите лимитирующие факторы, ограничивающие распространение жизни в атмосфере, литосфере и гидросфере.
*4. Накоплениями каких веществ в атмосфере вызван парниковый эффект?
*5. Какова роль озонового слоя в сохранении жизни на Земле?

1. Распространение жизни в биосфере крайне неравномерно. Приведите примеры этого факта и объясните, чем это обусловлено.
*2. Как вы считаете, что будет являться лимитирующим фактором, препятствующим произрастанию цветковых растений в горах высотой свыше 6000 м: а) недостаток света; б) недостаток тепла; в) дефицит кислорода? Ответ обоснуйте.
*3. Установите соответствие между оболочками Земли:
1) литосфера;
2) гидросфера;
3) атмосфера — и компонентами природы: а) климат; б) реки; в) рельеф; г) озера; д) почва.
4. Возможно ли создать искусственную биосферу? Ответ обоснуйте.

Источник

Объясните, какие факторы ограничивают распространение жизни в атмосфере, литосфере, гидросфере

1) Жизнь в атмосфере ограничена ультрафиолетовым излучением, отсутствием кислорода, низкими температурой и давлением и возможна до высоты 18-20 км, где находится зона озонового экрана, защищающего живые организмы от губительного действия жёсткого (коротковолнового) УФ излучения.

2) Жизнь в литосфере ограничена высокой температурой (свыше 100 градусов), плотностью и отсутствием кислорода.

3) Гидросфера вся пронизана жизнью, хотя и очень неравномерно, вплоть до самых глубин 11 км (Марианская впадина). По мере увеличения глубины плотность жизни резко уменьшается из-за недостатка освещённости, недостаточного содержания кислорода и высокого давления. Фотосинтезирующие автотрофы – водоросли живут лишь до глубины 200 м.

К каким отрицательным последствиям приводит применение в сельском хозяйстве гербицидов – химических веществ для борьбы с сорняками? Укажите не менее трёх последствий.

1) Применение гербицидов приводит не только к уничтожению сорной растительности на полях, но и к накоплению их в тканях растений основных культур, используемых человеком в пищу или на корм скоту (в организме человека и животных в первую очередь пострадает репродуктивная и нервная системы).

2) Обработка гербицидами снижает популяции полезных насекомых-опылителей, зерноядных и насекомоядных птиц, мелких млекопитающих вследствие уничтожения растительности, которая используется ими в качестве пищи или укрытия;

3) Гербициды, попавшие в почву, резко снижают численность и активность почвенных бактерий и грибов, снижая почвенное плодородие.

4) Попадая в грунтовые воды, гербициды неминуемо окажутся не только в ближайших, но и очень отдалённых акваториях, нанося вред всему живому и вызывая уменьшение устойчивости экосистем.

Почему в пищевых цепях от организмов первого трофического уровня к организмам второго уровня переходит только около 10% вещества и запасённой в нём энергии?

1) Это правило экологической пирамиды или закон Линдемана, согласно которому из всей биомассы вещества или всей энергии, запасённой организмами на определённом трофическом уровне, лишь 10% переходит на следующий трофический уровень, то есть обеспечит рост биомассы организмов;

2) Большая часть потреблённого вещества и энергии тратится организмами на процессы жизнедеятельности (на обеспечение энергетического обмена – дыхание, или передвижение);

3) Часть пищи удаляется из организма с непереваренными остатками.

Скорость фотосинтеза зависит от лимитирующих (ограничивающих) факторов, среди которых выделяют свет, концентрацию углекислого газа, температуру. Почему эти факторы являются лимитирующими для реакций фотосинтеза?

1) свет – необходимое условие для световых реакций фотосинтеза, при его недостатке интенсивность фотосинтеза снижается;

2) углекислый газ необходим для синтеза глюкозы, при его недостатке снижается синтез;

3) все реакции фотосинтеза осуществляются при участии ферментов, активность которых зависит от температуры.

Приведите не менее трёх примеров изменений в экосистеме смешанного леса, к которым может привести сокращение численности насекомоядных птиц.

1) К увеличению численности взрослых насекомых и их личинок;

2) К сокращению биомассы растений, поедаемой и повреждаемой насекомыми;

3) К сокращению численности животных, питающихся насекомоядными птицами.

Объясните, почему сокращение численности волков из-за отстрела в биоценозах тундры приводит к уменьшению запасов ягеля – корма северных оленей.

1) Сокращение численности волков ведёт к увеличению численности оленей и других животных, питающихся ягелем;

2) Следовательно, запасы ягеля уменьшаются.

В природе осуществляется круговорот кислорода. Какую роль играют в этом процессе живые организмы?

2) Все растения, способные к фотосинтезу, и цианобактерии выделяют молекулярный кислород как продукт фотолиза воды в световой фазе фотосинтеза.

В искусственный водоём запустили карпов. Объясните, как это может повлиять на численность обитающих в нём личинок насекомых, карасей и щук.

1) Численность личинок насекомых может уменьшится, потому что они могут являться кормом для карпов;

2) Численность карасей уменьшится, потому что карпы являются для них конкурентами;

3) Численность щук увеличится, поскольку карпы являются для них дополнительной пищей.

Обыкновенная лисица регулирует численность лесных мышевидных грызунов. Как изменится состояние обитателей лесного биоценоза при полном истреблении или резком сокращении численности лисиц?

1) Сначала резко возрастёт численность мышевидных грызунов;

2) Затем они уничтожат свою кормовую базу;

3) Из-за отсутствия достаточного количества пищи,ослабленные голодом организмы подвергнутся атаке бактериальной и вирусной инфекции и паразитами, вследствие чего их численность резко упадёт.

Источник

Задания части 2 ЕГЭ по теме «Биосфера и живое вещество»

1. Какие процессы живого вещества биосферы обеспечивают относительное постоянство газового состава атмосферы (кислорода, углекислого газа, азота)? Укажите не менее трёх процессов и поясните их.

1) при фотосинтезе регулируется концентрация кислорода и углекислого газа: выделяется кислород, и поглощается углекислый газ;
2) при дыхании регулируется концентрация кислорода и углекислого газа: поглощается кислород, и выделяется углекислый газ;
3) в результате азотфиксации бактериями поглощается азот из атмосферы, а в результате денитрификации азот выделяется в атмосферу

2. Рассмотрите предложенную схему веществ биосферы. Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный на схеме вопросительным знаком.

3. Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они допущены. (1) Живое вещество биосферы – это совокупность всех организмов, живущих в данный момент на нашей планете. (2) Биогенное вещество образовано организмами и абиогенными процессами одновременно. (3) К биогенному веществу относят уголь, торф, горные породы. (4) Сложное происхождение в биосфере имеет биокосное вещество, созданное организмами и абиогенными процессами одновременно. (5) Почва – биокосное вещество. (6) Космогенное вещество представлено метеоритами и космической пылью. (7) Концентрационная функция живого вещества биосферы заключается в поддержании постоянства газового состава атмосферы.

2 – биогенное вещество образовано соединениями, созданными организмами давних эр и периодов (ИЛИ – вещество, образованное организмами и абиогенными процессами одновременно – биокосное вещество);
3 – горные породы – это косное вещество;
7 – концентрационная функция живого вещества биосферы заключается в накоплении в телах организмов разных химических соединений (ИЛИ – газовая функция живого вещества биосферы заключается в поддержании постоянства газового состава атмосферы)

4. Какие факторы ограничивают распространение жизни в гидросфере, атмосфере, литосфере? Ответ обоснуйте.

1) в гидросфере при погружении на глубину повышается давление, уменьшается освещенность, уменьшается содержание кислорода;
2) в атмосфере жизнь ограничивается интенсивностью ультрафиолетового излучения, снижением содержания кислорода;
3) жизнь в литосфере ограничивается высокой температурой, плотностью, снижением содержания кислорода

5. Объясните, почему каменный уголь относят к веществам биогенного происхождения и невосполнимым природным ресурсам. Какие условия способствовали его образованию?

1) каменный уголь биогенного происхождения, так как образовался из отмерших организмов (древовидных папоротникообразных);
2) каменный уголь относится к невосполнимым ресурсам, так как в настоящее время условий для его образования нет;
3) залежи каменного угля образовались без доступа воздуха под высоким давлением

Источник