Распределение жизни в биосфере

Одно из свойств биосферы – это непрерывность её живого покрова (континиум). В настоящий период на поверхности Земли полностью лишены жизни лишь области обширных оледенений и кратеры действующих вулканов.

Жизнь, появившись сначала в водной среде, постепенно распространялась всё шире и шире, заняв всю биосферу. Это объясняется тем, что жизнь обладает значительным запасом прочности и устойчивости к воздействию среды. Некоторые организмы в покоящемся состоянии способны переносить крайние пределы температур от абсолютного нуля до +180º С. Давление, при котором существует жизнь, – от долей атмосферы на большой высоте до тысячи и более атмосфер на больших глубинах. В состоянии анабиоза многие бактерии, споры грибов и растений сохраняют жизнеспособность в полном вакууме. Живые организмы могут существовать в широком диапазоне химических условий среды. Некоторые организмы живут в концентрированных растворах солей и кислот (например, уксуснокислые и серные бактерии, некоторые грибы, нематоды и др.), при высоких дозах ионизирующего излучения (бактерии, инфузории), в анаэробных условиях и т. п. Однако распределение жизни в биосфере отличается крайней неравномерностью. Например, в пустынях, тундрах, высоко в горах концентрация жизни значительно меньше, чем во влажных тропических лесах, в чернозёмной почве, в поверхностных слоях водоёмов и др. Наиболее высокая концентрация живого вещества отмечается на границах раздела основных сред, где почва, вода и воздух близко соседствуют друг с другом. В.И. Вернадский назвал места наибольшей концентрации организмов «плёнками жизни».

В наземной среде распределение живых организмов определяется зональными климатическими и ландшафтными факторами. В наземных экосистемах выделяют две «плёнки жизни»: 1) приземную – между поверхностью почвы и верхней границей растительного покрова и 2) почвенную.

Приземная «плёнка жизни» может иметь толщину от нескольких сантиметров (тундра, болота, пустыни и др.) до нескольких десятков метров (леса). Почвенная плёнка наиболее насыщена жизнью. Здесь на 1 м² почвы могут насчитываться миллионы насекомых и их личинок, десятки и сотни дождевых червей, сотни миллионов и миллиарды микроорганизмов. Толщина этой плёнки зависит от мощности почвенного слоя и его богатства гумусом.

В океане также выделяют две «плёнки жизни»: поверхностную, или планктонную, и донную, или бентосную. Мощность поверхностной плёнки обусловливается тем слоем воды, в котором возможен фотосинтез. Она может колебаться от нескольких десятков и сотен метров в чистых водах до нескольких сантиметров в загрязнённых водоёмах. Данная плёнка образована в основном гетеротрофными организмами, и их количество зависит от поступления органического вещества с поверхностной плёнки.

На стыках сред жизни или различных экосистем нередко возникают локальные сгущения жизни. Обычно в океане выделяют следующие сгущения жизни:

1. Прибрежные – располагаются на контакте водной и наземно-воздушной сред. Протяжённость их тем значительнее, чем больше вынос органических и минеральных веществ с суши.

2. Коралловые рифы. Богатство жизни здесь обеспечивается благоприятным температурным режимом, фильтрационным типом питания многих организмов, симбиотическими связями и другими факторами.

3. Саргассовые сгущения – создаются большими массами плавающих водорослей в Саргассовом и Чёрном морях.

4. Апвеллинговые сгущения – приурочены к районам океана, в которых происходит восходящее движение водных масс от дна к поверхности. Они несут много донных органических и минеральных веществ и в результате перемешивания хорошо обеспечены кислородом. Здесь происходит основной промысел рыб и других морепродуктов.

5. Рифтовые глубоководные сгущения – открыты в 70-х годах прошлого века. Существуют на глубине 2–3 км. Первичная продукция в них образуется хемосинтезирующими бактериями, которые живут за счёт энергии, высвобождающейся при окислении ими соединений серы, поступающих из разломов дна (рифтов). Эти экосистемы живут за счёт энергии недр Земли.