Что ограничивает распространение жизни за пределами биосферы

Что ограничивает распространение жизни за пределами биосферы

Подробное решение урок Урок 1 по биологии рабочая тетрадь для учащихся 5 класса, авторов В.В. Пасечник, С.В. Суматохин, Г.С. Калинова, Г.Г. Швецов, З.Г. Гапонюк 2016

Вопрос 1. Допишите предложения:

Биология – наука, которая изучает жизнь во всех ее проявлениях.

Живые организмы на нашей планете обитают на суше, в воде, в почве, область распространения жизни в этих средах составляет оболочку Земли – биосферу.

Вопрос 2. Изучив материал параграфа и рисунок 1 в учебнике, заполните схему.

Биология – система наук о живой природе изучает:

— Отношения организмом между собой и окружающей средой

— Наследственность и изменчивость организмов

— Строение и жизнедеятельность клеток

Вопрос 3. Рассмотрите в учебнике рисунок 3 «Границы биосферы». Запишите свои предположения о том, что может ограничивать распространение жизни на Земле за пределами указанных границ биосферы.

Распространение жизни на Земле за пределами границ биосферы ограничивает отсутствие кислорода в верхних границах, отсутствие солнечного света – в нижних.

Вопрос 4. Рассмотрите в учебнике рисунок 2 «Схема пищевой цепи». Предложите свой вариант пищевой цепи.

Растительноядное животное – Заяц

Вопрос 5. С какими областями практической деятельности человека связана наука биология?

Биология тесно связана с медициной, производством химической продукции, с сельским хозяйством, промышленностью и энергетикой. Благодаря работе биологов создаются новые сорта и породы, развивается микробиология, медицина, наука; выпускаются новые лекарства и биологически активные добавки, удобрения, препараты для нужд химической, пищевой, текстильной и других отраслей промышленности.

Вопрос 6. Сделайте вывод о том, почему биологию можно считать наукой будущего.

Биологию действительно можно считать наукой будущего, поскольку она изучает всё живое и обращает эти знания на службу человеку. Например, изучая генетику, человек научился распознавать хромосомы, генетический код, а бактерии, использовать при лечении многих болезней. Последние познания в области биологии, позволяют надеяться, что человечество научиться бороться и с такими болезнями, как СПИД или рак.

Вопрос 7. Изучив инструкцию на с. 9 учебника, составьте план параграфа «Биология — наука о живой природе».

1. Биология – наука о жизни

2. Условия для возникновения жизни на Земле

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

Факторы, ограничивающие жизнь

Биосфера, ее состав.

На рубеже 19 и 20 веков в работах русского почвоведа Докучаева была впервые научно обоснована идея о влиянии жизни на природные процессы. Он указал на зависимость типа почвообразования не только от климата, но и от совместного влияния растительности и животных. Но работы этого учёного не дали целостного представления о биосфере, взаимосвязи процессов происходящих в ней.

-Вспомните, какие сферы Земли входят в состав биосферы?

· гидросферу (океаны, моря, озера, реки), занимающую 70,8 % земной поверхности;

Если биосфера объединяет эти сферы, то должны существовать её границы. Где они проходят по вашему предположению? Какие гипотезы можете выдвинуть?

(Работа с текстом и рисунком учебника, определение правильных границ биосферы с последующим оформлением в тетрадь.)

Факторы, ограничивающие жизнь

· Скажите, а равномерно ли распределена жизнь на протяжении всей биосферы? Распределение жизни в биосфере, а, следовательно, и на границы биосферы оказывают влияния многие факторы:

§ наличие кислорода, углекислого газа и воды в её жидкой фазе;

§ высокие и низкие температуры;

§ наличие элементов минерального питания;

§ жёсткое ультрафиолетовое излучение.

§ Сделайте вывод об основных факторах, определяющих границы биосферы(запись схемы в тетрадь).

Основные факторы, определяющие границы биосферы

действие ультрафиолетовых лучей температура земных недр

определяет верхний предел жизни определяет нижний предел жизни

Границы биосферы определяются естественными факторами, воздействующими на организм. Основным из них является действие ультрафиолетовых лучей и температуры.

В. И. Вернадский выделил две формы концентрации живого вещества: жизненные пленки, занимающие огромные площади, и сгущения жизни, представленные небольшими площадями (например, пруд). Вся остальная часть биосферы является зоной разряжения живого вещества.

В океане можно выделить две жизненные пленки – планктонную и донную, которые находятся на границе раздела фаз. Планктонная лежит на границе атмосферы и гидросферы, донная – на границе гидросферы и литосферы. Сгущения жизни в океане различают трех типов: прибрежные, саргассовые и рифовые.

На суше также имеются различные формы концентрации жизни. Верхняя пленка жизни на суше – наземная, расположенная на границе атмосферы и литосферы. Под ней находится почвенная пленка жизни, представляющая собой сложную систему, населенную огромным количеством бактерий, простейших и других представителей живых организмов.

Сгущения жизни представлены на суше береговыми, пойменными и тропическими формами.

Важная закономерность наблюдается в соотношении видового состава живых организмов на Земле. Растения составляют 21 % от общего числа видов, образуя 99 % общей биомассы. Среди животных 96 % видов представлены беспозвоночными и только 4 % – позвоночные, из которых только 10 % – млекопитающие.

— Что вам известно о влиянии ультрафиолетовых лучей на организм?

Состав биосферы.

Живые организмы в сумме составляют живое вещество.

Биогенное вещество создаётся в процессе жизнедеятельности живых организмов.

· Приведите примеры биогенного вещества

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

Конспект урока на тему: «Биосфера- земная оболочка. Разнообразие живых организмов на Земле. Границы биосферы».

Онлайн-конференция

«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Тема урока: «Биосфера – земная оболочка. Разнообразие живых организмов на Земле.

Цель: создать условия для формирования представлений о биосфере, как оболочке Земли, населенной живыми организмами, ее границах.

сформулировать понятие « биосфера», «живое вещество», «круговорот веществ »;

знать границы биосферы;

уметь сопоставлять границы биосферы с границами других оболочек и объяснять действие факторов, ограничивающих распространение жизни в разных сферах;

сформировать представление об границах распространения жизни в сферах Земли ;

активизировать познавательную деятельность обучающихся;

развивать умение сравнивать, обобщать и делать выводы;

обеспечить условия для развития умений устанавливать причинно-следственные;

развивать умения задавать вопросы, анализировать информацию и делать выводы;

создать условия для развития познавательной активности, интеллектуальных и творческих способностей учащихся;

способствовать развитию умений выделять, описывать и объяснять существенные признаки основных понятий темы.

повышать активность учащихся, раскрывать их возможности;

развивать интерес к предмету,

воспитывать любовь и бережное отношение к природе;

способствовать осознанию красоты окружающего мира;

воспитывать культуру умственного труда;

воспитание чувства ответственности.

Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности.

Предлагается набором слов. Необходимо их «озаглавить». Объясните почему они сгруппированы именно таким образом.

Погода, климат, ветер, дождь, давление, солнце, воздух.

Река, озеро, вода, море, течение, соленость, промилле.

Вулкан, гора, кора, магма, землетрясение, гранит, базальт.

Растения, животные, человек, органический мир, жизнь.

Наша планета состоит из нескольких оболочек, или сфер (от греч. sphaira – шар). Твердая внешняя оболочка Земли называется литосферой (от греч. lithos– камень), воздушная – атмосферой (от греч. atmos – пар). Воды Земли, которые находятся в жидком, твердом и газообразном состоянии, объединяются в гидросферу (от греч. hydor – вода). Среда обитания живых организмов, в том числе человека, называется биосферой (от греч. bios – жизнь).

Главное, что отличает Землю от других планет Солнечной системы – это наличие жизни. Объясните, почему в Солнечной системе жизнь существует только на планете Земля?

Положение Земли в Солнечной системе, ее размеры и масса позволяют ей иметь воздушную и водную оболочки, состав которых благоприятствовал созданию условий для существования на ней жизни.

Биосфера состоит из живых и неживых компонентов.

Биосфера — самая маленькая из всех оболочек, составляет всего 5 км.

Биосфера охватывает нижнюю часть атмосферы, всю гидросферу и верхнюю часть литосферы

Среди живых организмов наиболее разнообразны по видовому составу растения.

Живых организмов на планете около 3 млн. видов, которые размещены неравномерно.

Что такое биосфера?

Разнообразие живых организмов ( растений 500 тыс. видов, а животных свыше 1 млн.+ 1млн.насекомых)

Усвоение новых знаний.

Что такое биосфера?

О болочка Земли, заселённая живыми организмам

Термин “биосфера” был введен в 1875 году австрийским геологом, президентом Венской академии наук, профессором Эдуардом Зюссом.

В ыделил эту земную оболочку как самостоятельную и создал учение о биосфере один из крупнейших отечественных исследователей, академик В. И. Вернадский ( 1863-1945).

Задание. Анализ рисунка 105 на странице 156

Ученые считают, что образование планеты Земля произошло примерно 4,5 млрд. лет назад. Первые живые организмы появились в океане около 3 млрд. лет назад. Развитие растительности на суше началось 300 млн. лет назад, птиц и млекопитающих – 50 млн. лет назад. А предки человека появились всего 2 млн. лет назад.

Подсчитайте, сколько лет прошло:

от образования планеты до появления первых живых организмов;

от появления первых живых организмов до появления растительности на суше;

от начала развития птиц и млекопитающих суши до появления предков человека.

Какую часть времени существования Земли занимает время существования на ней человека?

Эдуард Зюсс определял биосферу как “тонкую пленку на земной поверхности, которая в значительной степени определяет облик всей планеты”.

— Прочитайте второй абзац на стр 156. Скажите, что не так с этим определением?

Биосфера – пространство, в котором существует жизнь. Каковы же границы этого пространства?

По теории академика В.И.Вернадского, верхняя и нижняя граница биосферы определяются факторами земной среды, которые делают возможным или невозможным существование живых организмов.

Физическим пределом распространения жизни в атмосфере является озоновый слой, расположенный в среднем на высоте 20 км от поверхности Земли. Озоновый слой ограничивает распространение жизни, так как выше его концентрация ультрафиолетовых лучей превосходит допустимую для живых организмов. В океанах нижняя граница жизни достигает глубины свыше 10 км. По учению В.И.Вернадского, в литосфере нижняя граница биосферы проходит на глубине 3-3,5 км ниже земной поверхности и имеет нечеткий характер. Она определяется такой температурой земных недр, при которой жизнь невозможна. За такой предел Вернадский принял температуру +100о С.

Таким образом, толщина биосферы составляет немногим более 20 км.

Закономерности распространения живых организмов.

— Где условия будут самыми идеальными? Где сосредоточено большинство живых организмов?

В современной биосфере жизнь в основном сосредоточена на земле и вблизи от нее.

Границы существования живых организмов определяются наличием необходимых условий для жизни.

— Что необходимо для существования?

На существование живого в литосфере (твёрдой оболочке) и гидросфере (водах Мирового океана) влияет отсутствие света, кислорода, необходимой температуры для жизни. Живые организмы в литосфере встречаются на глубине 5 км, в гидросфере – на глубине около 11 км.

Разнообразие живых организмов

Определите, о представителях какого царства живой природы идет речь? Заполните кластер царства живой природы. Приведите примеры организмов каждого из царств.

Это мельчайшие живые существа, которые обитают всюду: в воздухе, воде, почве. Одни из древнейших организмов на нашей планете. Большинство из них использует в пищу готовые питательные (органические) вещества, разрушая мертвые остатки или паразитируя на живых организмах. (Бактерии)

Характерная черта этих организмов состоит в том, что они способны самостоятельно создавать все необходимые им органические вещества, получая достаточно света, углекислого газа из воздуха и минеральных солей из почвы. (Растения)

Представителей этого царства больше всего в природе. Практически все из них питаются готовыми органическими веществами. Отличает их от других организмов то, что они могут самостоятельно передвигаться. (Животные)

Эти организмы неподвижны, но не могут сами создавать органические вещества, используя солнечный свет, углекислый газ и минеральные соли. Среди них выделяют шляпочные и плесневые. (Грибы)

Приводит примеры организмов разных царств.

Восприятие и первичное осознание нового материала, осмысление связей и отношений в объектах изучения.

Какие факторы ограничивают распространение жизни в разных сферах?

Что произойдет с живыми организмами на Земле, если исчезнет озоновый экран?

В гидросфере густо заселены верхние слои вод морей и океанов. Почему в Мировом океане с глубиной количество живых организмов сокращается?

Основная масса организмов, обитающих в литосфере, сосредоточена в почвенном слое, глубина которого не превышает нескольких метров, почему?

Сравнить рассказ как на стр.94 рис.61

Общая масса живых организмов биосферы Земли составляет не более 0,1% массы земной коры. Если литосферу представить в виде каменной чаши массой 4 кг, то гидросфера вместилась бы в этой чаше и имела бы массу 400 г. Масса атмосферы была бы равна массе медной монетки, а масса живого вещества – почтовой марке. Однако миллиарды лет из поколения в поколение живые организмы перерабатывали вещество земных оболочек.

Подведение итогов урока. Рефлексия.

Источник