Гидросфера — водная оболочка Земли, представляет собой совокупность океанов, морей, озёр и рек.

В отличие от литосферы и атмосферы она полностью освоена живыми организмами. Даже на дне Мирового океана, на глубинах более 11 км (самая глубокая впадина Мирового океана — Марианская — 11022 м) были обнаружены разнообразные виды живых существ (животные, бактерии). Однако основная масса видов обитает в гидросфере в пределах 150–200 м от поверхности. Это связано с тем, что до такой глубины проникает свет. А следовательно, в более низких горизонтах невозможно существование растений и многих видов, зависящих в питании от растений. Распространение организмов на больших глубинах обеспечивается за счёт постоянного «дождя» экскрементов, остатков мёртвых организмов, падающих из верхних слоев, а также хищничества.

Атмосфера — газовая оболочка Земли, имеющая определённый химический состав: около 78 % азота, 21 % — кислорода, 1 % — аргона и 0,03 % углекислого газа.

В биосферу входят лишь самые нижние слои атмосферы. Жизнь в них не может существовать без непосредственной связи с литосферой и гидросферой. Крупные древесные растения достигают нескольких десятков метров в высоту, располагая вверх свои кроны. На сотни метров поднимаются летающие животные — насекомые, птицы, летучие мыши. Некоторые виды хищных птиц поднимаются на 3–5 км над поверхностью Земли, высматривая свою добычу. Наконец, восходящими воздушными потоками пассивно заносятся на десятки километров вверх бактерии, споры растений, грибов, семена. Однако все перечисленные летающие организмы или занесённые бактерии лишь временно находятся в атмосфере. Нет организмов, постоянно живущих в воздухе.

 

Верхней границей биосферы принято считать озоновый слой, располагающийся на высоте у полюсов — 8–10 км, у экватора — 17–18 км, над остальными территориями — 20–25 км над поверхностью Земли. Он защищает всё живое на нашей планете от мощного ультрафиолетового солнечного излучения, в значительной мере поглощая эти лучи. Выше озонового слоя существование жизни невозможно.

Таким образом, основная часть видов живых организмов сосредоточена на границах атмосферы и литосферы, атмосферы и гидросферы, образуя относительно «тонкую плёнку жизни» на поверхности нашей планеты.

Живые организмы не только испытывают влияние со стороны окружающей их среды, но и сами активно влияют на среду своего обитания. В результате жизнедеятельности физические и химические свойства среды (газовый состав воздуха и воды, структура и свойства почвы и даже климат местности) могут заметно меняться.

Наиболее простым способом влияния жизни на среду является механическое воздействие.

Пример:

строя норы, прокладывая ходы, животные сильно изменяют свойства грунта. Почва изменяется и под действием корней высших растений: она укрепляется, становясь менее подверженной разрушению потоками воды или ветром.

Живущие в толще воды мелкие рачки, личинки насекомых, моллюски, многие виды рыб имеют своеобразный тип питания, который называется фильтрацией. Пропуская через себя воду, эти животные непрерывно отцеживают из неё пищевые частицы, содержащиеся в твёрдых взвесях. Эту деятельность можно сравнить с работой гигантского фильтра, ведущего постоянную очистку природных вод.

Механическое воздействие, однако, гораздо слабее по сравнению с воздействием организмов на физико-химические свойства среды.

Пример:

наибольшая роль здесь принадлежит зелёным растениям, формирующим химический состав атмосферы. Фотосинтез — главный механизм поставки кислорода в атмосферу, тем самым он обеспечивает жизнь огромному количеству организмов, включая и человека.

Во многом благодаря деятельности живых существ происходит образование таких газов, как азот, оксид углерода (углекислый газ), аммиак.

Поглощая и испаряя воду, растения оказывают влияние на водный режим их местообитаний.

Пример:

наличие растительности способствует постоянному увлажнению воздуха. Растительный покров смягчает суточные колебания температуры у поверхности земли (под пологом леса или травы), а также колебания влажности и порывы ветра, воздействует на структуру и химический состав почв. Всё это создаёт определённый, комфортный микроклимат, оказывающий благотворное воздействие на обитающие здесь организмы.

Живое вещество изменяет и физические свойства среды, её термические, электрические и механические характеристики.

 

Организмы оказывают решающее влияние на состав и плодородие почв.

Пример:

благодаря их деятельности, в частности в результате переработки организмами мёртвых корней, опавших листьев, иных омертвевших тканей, в почве образуется гумус — лёгкое пористое вещество бурого или коричневого цвета, содержащее основные элементы питания растений. В образовании гумуса участвует множество живых организмов: бактерий, грибов, простейших, клещей, многоножек, дождевых червей, насекомых и их личинок, пауков, моллюсков, кротов и др. В процессе жизнедеятельности они преобразуют в гумус животные и растительные остатки, перемешивают его с минеральными частицами, формируя тем самым почвенную структуру.

Организмы способны перемещать огромные массы различных веществ.

 

По законам физики неживое вещество перемещается на Земле только сверху вниз.

Это определяется силой земного притяжения. Сверху вниз движутся реки, ледники, лавины, осыпи.

 

Живые организмы могут осуществлять обратные перемещения — снизу вверх.

Пример:

стаи морских рыб мигрируют на нерест вверх по рекам, перемещая против течения большое количество живого органического вещества. Птицы, питающиеся морскими животными, вместе с экскрементами возвращают на сушу те химические элементы, которые реки выносят с суши в море. Растения поднимают снизу вверх из почвенного раствора в корни, стебли и листья огромные массы воды и растворённые в ней вещества.

Живые организмы оказываются, таким образом, важнейшим звеном в глобальном переносе химических элементов — постоянно происходящем в биосфере круговороте веществ.

 

Начиная с момента зарождения, жизнь постоянно развивается и усложняется, оказывая воздействие на окружающую среду, изменяя её. Таким образом, эволюция биосферы протекает параллельно с историческим развитием органической жизни.

Функции живого вещества

В. И. Вернадский дал представление об основных биогеохимических функциях живого вещества.