Границы Биосферы и распространение в ней живых организмов

В пространственном аспекте Биосфера включает самую верхнюю часть литосферы, всю гидросферу и нижнюю часть атмосферы. На поверхности Земли нет ни одного места, где не было бы живых существ или следов их жизнедеятельности.

В морских и континентальных водоемаз жизнь распространена до самых больших глубин. (Марианской впадины (глубина 11 034)Однако распространение фотоавтотрофных организмов ограничивается глубиной проникновения света, которая в значительной степени зависит от прлзрачности воды и других факторов. Прозрачность значительно снижают растворенные и взвешенные в воде органические и неорганические вещества. Кроме того, глубина проникновения света снижается с уменьшением длины волны, наибольшей проникающей способностью обладают красные лучи, а наимегыпей - зеленые.

Поверхностный слой водоема, куда проникает достаточно света для осуществления процесса фотосинтеза, называется эвфотической зоной. В незагрязненных участках Мирового океана глубина эвфотической зона от поверхности достигает до 200 м. В пресных водоемах, воды которых часто содержат много ила, толщина эвфотической зоны значительно меньше. Например, в самом глубоком на Земле озере Байкал (1645 м) эвфотическая зона превышает 30 - 50 м. В озере Нарочь (глубина до 30 м) прозрачность не превышает 5 - 7 м. В самых загрязненных пресных водоемах эвфотическая зоне не превышает 2-5 см.

Однако фотоавтотрофные организмы способны длительное время существовать лишь до тех глубин, на которых когда величина их первичной продукции превышает или хотя бы равна затратам энергии на дыхание. Глубина, где эти показатели равны, называется компенсационной точкой.

Компенсационная точка различна у разных групп водных автотрофных организмов. Самая глубокая она у красных водорослей, поскольку они используют для фотосинтеза красные лучи.

Однако все автотрофные организмы в определенной степени способны и к гетеротрофной фиксации углекислого газа.

Хемоавтотрофные организмы в гидросфере распространены до самых больших глубин, но наиболее обильны они вблизи гидротермальных источников. Они находятся на дне Атлантического и Тихого океанов на глубинах 2 - 3 км в районах срединно-океанических хребтов.

Ряд ученых не исключает возможности существования жизни и в водах верхних слоев мантии («вторая биосфера во «второй гидросфере»). Во всяком случае в гидротермальных водах, изличающихся на дно океанов, обраружены мельчайшие сферические образования, по форме напоминающие бактерий.

На поверхности Земли высшие растения (лиственные и хвойные) поднимаются в горы до высоты приблизительно 5,5 км, а травянистые растения - до 6,2 км. Выше - в эоловой зоне, до высот примерно 7 км, обитают пауки, клеши, ногохвостки и другие беспозвоночные. Там они питаются заносимыми ветром пыльцой растений и другими органическими остатками.

Боль ши нство птиц и летающих насекомых не поднимаются вь тттт е 50 - 100 м над поверхностью. Немногие виды птиц (напр., хищные, журавли) способны взлететь на высоту 2-3 км, однако вертикальные воздушные потоки иногда могут уносить журавлей на высоту до 10 км. Птица из семейства вьюрковых гималайская чечевица Сагрос1асш ри1скегптш вьет гнезда на горах на высотах до 5,5 км.

Споры некоторых бактерий и грибов заносятся атмосферными потоками на высоты до 22 км, или до самого озонового слоя. Там они в принципе могут выбиваться солнечными лучами за границы земной атмосферы и путешествовать в космическом пространстве под воздействием солнечного ветра. Однако на Луне земные споры обнаружены не были.

В почвенном слое животные встречаются до глубины 5-10 м. Корни некоторых растений, живущих в пустыне, уходят в глубину до нескольких десятков метров - до второго водоносного слоя. Микроорганизмы встречаются в нефти, добываемой с глубины до 4 км. В последние годы бактерии обнаружены в твердых гранитных и известняковых породах на глубинах до 2 - 3 км (барофилы). На глубинах земной коры свыше 3,5 км, где температура превышает 100°С, существование живых организмов проблематично.

На глубинах 4 - 5 км сосредоточены огромные залежи органических подземных ископаемых - нефть, горючие сланцы, газ - остатки биосфер Земли предыдущих геологических эпох.

Развитие науки и техники значительно расширило границы Биосферы. Например, космические корабли и обитаемые космические станции можно считать фрагментами земной биосферы, вырванными из нее и временно заброшенными в космическое пространство.