ชีวิต มาตรา 7 มนุษย์และไบออสเฟียร์ บทที่ 24 บทนำสู่ไบออสเฟียร์ แนวคิดสมัยใหม่ของไบออสเฟียร์ คำว่าชีวมณฑลได้รับการแนะนำโดยนักธรณีวิทยาชาวออสเตรีย ในปี พ.ศ. 2418 เพื่อกำหนดเปลือกพิเศษของโลกที่เกิดจากการรวมกันของสิ่งมีชีวิตซึ่งสอดคล้องกับแนวคิดทางชีววิทยาของชีวมณฑล ในแง่นี้ นักวิจัยหลายคนใช้คำนี้ในปัจจุบัน แนวคิดเกี่ยวกับอิทธิพลของสิ่งมีชีวิตต่อกระบวนการที่เกิดขึ้นในธรรมชาติถูกกำหนด ซึ่งแสดงให้เห็นถึงการพึ่งพา
กระบวนการสร้างดินไม่เพียง แต่กับสภาพอากาศเท่านั้น แต่ยังรวมถึงอิทธิพลของสิ่งมีชีวิตในพืชและสัตว์ด้วย ในและพัฒนาทิศทางนี้และพัฒนาหลักคำสอนของชีวมณฑลในฐานะระบบโลกของโลกของเราซึ่งหลักสูตรหลักของการเปลี่ยนแปลงทางธรณีเคมีและพลังงานถูกกำหนดโดยสิ่งมีชีวิต เขาขยายแนวคิดของชีวมณฑลไม่เพียงแต่ต่อสิ่งมีชีวิตเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสิ่งแวดล้อมด้วย ซึ่งทำให้แนวคิดของชีวมณฑลมีความหมาย ทางชีวธรณีเคมี
ปรากฏการณ์ส่วนใหญ่ที่เปลี่ยนแปลงลักษณะที่ปรากฏของโลกตามเวลาทางธรณีวิทยา ก่อนหน้านี้ถือเป็นปรากฏการณ์ทางกายภาพ เคมี หรือเคมีฟิสิกส์ล้วนๆ การกัดเซาะ การละลาย การตกตะกอน การผุกร่อนของหิน ในและสร้างหลักคำสอนเกี่ยวกับบทบาททางธรณีวิทยาของสิ่งมีชีวิตและแสดงให้เห็นว่ากิจกรรมของสิ่งหลังเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดในการเปลี่ยนแปลงของเปลือกแร่ของโลก ยังเชื่อมโยงกับการก่อตัวของแนวคิดทางเศรษฐกิจและสังคมของชีวมณฑล
ซึ่งสะท้อนถึงการเปลี่ยนแปลงในขั้นตอนหนึ่งของวิวัฒนาการสู่นูสเฟียร์ เนื่องจากกิจกรรมของมนุษย์ซึ่งได้รับบทบาทของแรงทางธรณีวิทยาที่เป็นอิสระ โดยคำนึงถึงหลักการที่เป็นระบบของการจัดระเบียบของชีวมณฑล เช่นเดียวกับข้อเท็จจริงที่ว่าการทำงานของมันนั้นขึ้นอยู่กับการหมุนเวียนของสสารและการไหลของพลังงาน วิทยาศาสตร์สมัยใหม่ได้กำหนดแนวคิดทางชีวเคมีอุณหพลศาสตร์ไบโอจีโอซีโนติก ไซเบอร์เนติกส์ของชีวมณฑล
ชีวมณฑลเรียกว่าเปลือกของโลกซึ่งเป็นที่อยู่อาศัยและเปลี่ยนแปลงอย่างแข็งขันโดยสิ่งมีชีวิต ตามที่ ชีวมณฑลเป็นเปลือกที่สิ่งมีชีวิตมีอยู่หรือมีอยู่ในอดีตและเคยสัมผัสกับสิ่งมีชีวิต ชีวมณฑลเป็นระบบกระจายตัวแบบดั้งเดิมซึ่งอยู่ในการไหลของพลังงานแสงแดดโดยตรง ระบบประเภทนี้โดดเด่นด้วยความสามารถในการจัดระเบียบตนเองเนื่องจากการใช้พลังงานเพียงเล็กน้อยที่เข้ามา พลังงานส่วนใหญ่ในระบบกระจายตัวจะกระจายไปอย่างไม่สามารถแก้ไขได้
ในรูปของความร้อน การจัดระเบียบตนเองของชีวมณฑลนั้นปรากฏให้เห็นในการอยู่ร่วมกันอย่างเป็นระบบในเวลาและพื้นที่ของชุมชนของรูปแบบชีวิตที่หลากหลายของสิ่งมีชีวิตในระดับต่างๆ ขององค์กรโครงสร้างและการทำงานพร้อมองค์ประกอบของธรรมชาติที่ไม่มีชีวิตในโครงสร้างหลายระดับและความสามารถในการคงที่ การพัฒนาตนเอง โครงสร้างและหน้าที่ของไบออสเฟียร์ ชีวมณฑลเป็นระบบหลายระดับรวมถึงระบบย่อยที่มีระดับความซับซ้อนต่างกัน
ขอบเขตของชีวมณฑลถูกกำหนดโดยพื้นที่ของการแพร่กระจายของสิ่งมีชีวิตในชั้นบรรยากาศ ไฮโดรสเฟียร์ และธรณีภาค ขอบเขตบนของชีวมณฑลผ่านไปที่ระดับความสูงประมาณ 20 กิโลเมตร ดังนั้นสิ่งมีชีวิตจึงตั้งรกรากอยู่ในโทรโพสเฟียร์และในชั้นล่างของสตราโตสเฟียร์ ปัจจัยจำกัดของการตั้งถิ่นฐานในสภาพแวดล้อมนี้คือความเข้มที่เพิ่มขึ้นของรังสีอัลตราไวโอเลตที่มีความสูง สิ่งมีชีวิตเกือบทั้งหมดที่ทะลุผ่านชั้นบรรยากาศโอโซนตาย
ชีวมณฑลแทรกซึมเข้าไปในไฮโดรสเฟียร์จนถึงความลึกทั้งหมดของมหาสมุทรโลกซึ่งยืนยันการค้นพบสิ่งมีชีวิตและแหล่งสะสมของสารอินทรีย์ที่ระดับความลึก 10 ถึง 11 กิโลเมตร ในธรณีภาคพื้นที่การกระจายของสิ่งมีชีวิต ส่วนใหญ่กำหนดระดับการซึมผ่านของน้ำในสถานะของเหลว พบสิ่งมีชีวิตที่ความลึกประมาณ 7.5 กิโลเมตร เปลือกนี้ประกอบด้วยไนโตรเจนและออกซิเจนเป็นส่วนใหญ่ ในความเข้มข้นที่น้อยกว่านั้น จะมีคาร์บอนไดออกไซด์และโอโซน
สถานะของบรรยากาศมีอิทธิพลอย่างมากต่อกระบวนการทางกายภาพ เคมี และโดยเฉพาะอย่างยิ่งทางชีวภาพบนพื้นผิวโลกและในสภาพแวดล้อมทางน้ำ สิ่งที่สำคัญที่สุดสำหรับกระบวนการทางชีวภาพคือออกซิเจนในชั้นบรรยากาศซึ่งใช้สำหรับการหายใจของสิ่งมีชีวิตและการสร้างแร่ธาตุของสารอินทรีย์ที่ตายแล้ว คาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งใช้ไปในระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสง และโอโซนซึ่งปกป้องพื้นผิวโลกจากรังสีอัลตราไวโอเลตอย่างหนัก
นอกบรรยากาศการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตเป็นไปไม่ได้ สิ่งนี้สามารถเห็นได้ในดวงจันทร์ที่ไร้ชีวิตซึ่งไม่มีชั้นบรรยากาศ ในอดีต การพัฒนาชั้นบรรยากาศเกี่ยวข้องกับกระบวนการทางธรณีเคมี เช่นเดียวกับกิจกรรมที่สำคัญของสิ่งมีชีวิต ใช่ ไนโตรเจน คาร์บอนไดออกไซด์ ไฮโดรสเฟียร์ น้ำเป็นองค์ประกอบที่สำคัญของส่วนประกอบทั้งหมดของชีวมณฑลและเป็นหนึ่งในปัจจัยที่จำเป็นสำหรับการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิต ส่วนหลัก 95 เปอร์เซ็นต์ ถูกปิดอยู่ในมหาสมุทรโลก
ซึ่งกินพื้นที่ประมาณ 70 เปอร์เซ็นต์ ของพื้นผิวโลก ปริมาณน้ำในมหาสมุทรทั้งหมดมีมากกว่า 1,300 ล้านกิโเมตร3 ธารน้ำแข็งมีน้ำ ประมาณ 24 ล้านกิโลเมตร3และ 90 เปอร์เซ็นต์ ของปริมาณนี้ตกลงบนแผ่นน้ำแข็งของแอนตาร์กติกา ปริมาณน้ำที่บรรจุอยู่ใต้ดินเท่ากัน ผิวน้ำของทะเลสาบมีขนาดประมาณ 0.18 ล้าน กิโลเมตร 3 ซึ่งครึ่งหนึ่งมีรสเค็ม และแม่น้ำ 0.002 ล้านกิโลเมตร ปริมาณน้ำในร่างกายของสิ่งมี ชีวิต มีประมาณ 0.001 ล้านกิโลเมตร ในบรรดาก๊าซที่ละลายในน้ำ
ออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์มีความสำคัญมากที่สุด ปริมาณออกซิเจนในน้ำทะเลจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและการมีอยู่ของสิ่งมีชีวิต ความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ก็แปรผันเช่นกัน และปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ทั้งหมดในมหาสมุทรนั้นมากกว่าในชั้นบรรยากาศถึง 60 เท่า ไฮโดรสเฟียร์ก่อตัวขึ้นจากการพัฒนาของธรณีภาคซึ่งในช่วงประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยาของโลกได้ปล่อยไอน้ำจำนวนมากออกมาและน้ำที่เรียกว่าเด็กและเยาวชน
ธรณีภาค สิ่งมีชีวิตจำนวนมากที่อาศัยอยู่ในธรณีภาคนั้นกระจุกตัวอยู่ในชั้นดินซึ่งโดยปกติจะมีความลึก แต่ไม่เกินสองสามเมตร ดินตามคำศัพท์ของสารเฉื่อยทางชีวภาพมีตัวแทนจากแร่ธาตุที่เกิดขึ้นระหว่างการทำลายหินและสารอินทรีย์ ของเสียจากสิ่งมีชีวิต สิ่งมีชีวิต ปัจจุบันมีการอธิบายพืชประมาณ 300,000 ชนิดและสัตว์มากกว่า 1.5 ล้านชนิด ในจำนวนนี้ 93 เปอร์เซ็นต์ เป็นสัตว์บก และ 7 เปอร์เซ็นต์ เป็นสัตว์น้ำ มวลชีวภาพทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตในสปีชีส์บก
เกิดจากพืชสีเขียว 99.2 เปอร์เซ็นต์ และ 0.8 เปอร์เซ็นต์ โดยสัตว์และจุลินทรีย์ ในทางตรงกันข้าม ในมหาสมุทร พืชมีสัดส่วน 6.3 เปอร์เซ็นต์ ในขณะที่สัตว์และจุลินทรีย์คิดเป็น 93.7 เปอร์เซ็นต์ ของมวลชีวภาพทั้งหมด แม้ว่ามหาสมุทรจะครอบคลุมพื้นที่กว่า 70 เปอร์เซ็นต์ ของพื้นผิวโลกเพียงเล็กน้อย แต่ก็มีมวลชีวภาพเพียง 0.13 เปอร์เซ็นต์ ของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดที่อาศัยอยู่บนโลก การคำนวณแสดงให้เห็นว่าพืชมีสัดส่วนประมาณ 21 เปอร์เซ็นต์ ของสายพันธุ์ที่บันทึกไว้
สิ่งเหล่านี้คิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 99 เปอร์เซ็นต์ ของมวลชีวภาพ ในขณะที่สัดส่วนของสัตว์ต่อมวลชีวภาพของโลก 79 เปอร์เซ็นต์ ของสปีชีส์ นั้นน้อยกว่า 1 เปอร์เซ็นต์ ในบรรดาสัตว์ 96 เปอร์เซ็นต์ ของสปีชีส์เป็นสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง และมีเพียง 4 เปอร์เซ็นต์ เท่านั้นที่เป็นสัตว์มีกระดูกสันหลัง ซึ่งสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมคิดเป็นประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์ อัตราส่วนข้างต้นแสดงให้เห็นถึงความสม่ำเสมอพื้นฐานของการจัดระเบียบของชีวมณฑล ในเชิงปริมาณ
รูปแบบที่มีระดับความก้าวหน้าทางสัณฐานวิทยาค่อนข้างต่ำในกระบวนการวิวัฒนาการมีอิทธิพลเหนือกว่า สิ่งมีชีวิตโดยน้ำหนักอยู่ที่ 0.01 ถึง 0.02 เปอร์เซ็นต์ ของสสารเฉื่อยของชีวมณฑล อย่างไรก็ตาม มันมีบทบาทนำในกระบวนการชีวธรณีเคมีเนื่องจากการเผาผลาญอาหารที่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิต เนื่องจากสิ่งมีชีวิตดึงสารตั้งต้นและพลังงานที่ใช้ในการเมแทบอลิซึมจากสิ่งแวดล้อม พวกมันจึงเปลี่ยนสภาพของมันอยู่แล้วโดยใช้ส่วนประกอบของมันในการดำรงอยู่ของมัน
อ่านต่อได้ที่ >> ช่องปาก อธิบายเกี่ยวกับครอบคลุมเยื่อเมือกของช่องปาก
