公元1875年—生物圈

著名的奥地利地质学家爱德华.休斯在1875年首度提出生物圏的观念,所谓生物圏即代表「地球表面上有生命存在的地方」。俄罗斯矿物学家、地质学家弗拉迪米尔·维尔纳斯基以修斯的观念为基础,将其发扬光大。1926年,他在著作《生物圏》(Labiosphere)提到,生物圏应还包含地质、化学和生 物元素在内。维尔纳斯基预想生物圈中含有两种物质:生命和随时间保存下来的非生命物质(例如矿 物)。他认为正如非生命物质乃是由生物转变而来,生物团会因为人类的认知有发生转变,因此生命 和人类的认知是地球演化不可或缺的元素。

如今,生物圈的范围已延伸到太空,或地球表面附近含有生物,或能够支持生物生存的环境,同 时也包括生物死亡后留下的遗骸。生物圈是生态学和生物学的核心观念,象征着高层次的生物组织,并含括地球上所有生物多样性,从简单的分子到细胞内的结构(胞器)、生物、族群、群落,以及陆 生和水生生态系。

环境必须符合某些条件,生物才能够生存,这些条件包括气温、湿度,此外,生物还需要能量和营养。从死去的生物遗骸或者活体细胞的废弃物中回收营养物质,转换为化合物,成为其他生物的食物来源 。 地球大气中的氧、氮和二氧化碳都是生物程序的产物,首度提出这种 观念的人正是维尔纳斯基。自从39亿 年前地球上首次出现单细胞生物后,生 物圏就开始演化,当时地球大气中富含二氯化碳, 环境和邻近的金星及火星很相似。植物分解二氧化碳,释出氧气,造就富含氧气的大气层,可供生物呼吸;以及平流层的臭氧(O3),保护地球上的生物不受紫外辐射的伤害。

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