生物圏は、生態圏とも呼ばれ、すべての生態系の世界的な総和です。地球上の生命圏と呼ばれる閉鎖系(太陽と宇宙線と地球の内部からの熱を除いて)、大部分は自己制御的である。要素との相互作用を含め、すべての生き物とそれらの関係を統合する地球規模の生態系です。生物圏は、少なくとも約35億年前に生命現象(単純な有機化合物などの非生命体から自然に生み出された生命)または生命体(生命体から生まれた生命)のプロセスから始まり、進化したと考えられています。一般的な意味で、生物圏は、生態系を含む閉じられた自己制御的なシステムである。2やBIOS-3などの人工生物圏や、他の惑星や衛星に潜在的に存在する生物圏も含まれます。Suessによって造られたもので、生命が棲む地球の表面上の場所と定義されています。この概念は地質学的起源を持っていますが、チャールズ・ダーウィンとマシュー・F・モーリが地球科学に及ぼす影響を示しています。生物圏の生態学的背景は、アーサー・タンスリー卿(エコロジー・ヒストリー参照)の「生態系」という用語の1935年の導入に先立つ1920年代(ウラジミール・I・ベルナシュキ参照)に由来する。Vernadskyは生態学を生物圏の科学として定義しました。一般的に言えば、すべての人生と地球科学を統合するための学際的なコンセプトです。“生物”)と定義している。この意味で、生物圏は、地球化学的モデルの4つの別個の成分のうちの1つであり、他の3つは、地球圏、水圏、および大気である。これらの4つの成分球が1つのシステムに結合されると、それはEcosphereとして知られています。この用語は1960年代に作られたもので、地球の生物学的および物理的成分の両方を含んでいます。地球生物圏の類似体やモデルの科学技術として生物圏学を定義した。人工的な地球様生物圏です。(例えば、人間中心の生物圏または生来の火星生物圏)の創造も含まれる。生命の最も初期の証拠には、ウェスタングリーンランドの37億年前の石灰化石と西オーストラリアの348億年前の砂岩に見られる微生物マットの化石に見られる生物起源の黒鉛が含まれています。最近では、2015年に西オーストラリアの41億年前の岩石に「生物の生き残り」が発見されました。“であり、45億4千年前の地球の形成以来ずっと遅れている。Hedgesによると、「人生が地球上で比較的早く起きたならば、それは宇宙で共通する可能性がある」エクステント極氷から赤道までの惑星のあらゆる部分は、ある種の人生を特徴としています。微生物学の最近の進歩は、微生物が地球の陸面の深部に深く生息しており、いわゆる「生息不能な地帯」における微生物の総量は、バイオマスでは、すべての動物および植物の生命を表面上で超えている可能性があることを示している。地球上の生物圏の実際の厚さは測定が難しい。mi)の水中で生きています。mi)で発見されました。mi)の高度で移動します。mi)の高地に住んでいます。mi)まで生息しています。これらの標高の草食動物は、地衣類、草、およびハーブに依存しています。19キロ(12マイル)、海洋の最も深い部分、および大気中の少なくとも64キロ(40マイル)の高さを含む地球の生物圏のあらゆる部分に生息しています。微生物は、特定の試験条件下で、宇宙空間の真空に耐えることが観察されている。土壌および表面下の細菌炭素の総量は、5×1017g、または「英国の重量」として推定される。バクテリアと古細菌を含む原核微生物の質量(核有核真核微生物は含まない)は、約0.8兆トンの炭素(生物圏全体のうち、1〜4兆トンと見積もられる)の炭素である可能性がある。6.2マイル)以上の深さで発見されています。6.856m)の深さのチャレンジャーディープによって、単細胞の生命体が見つかっています。mi)の海底にあります。mi)以上掘削したコアから、65-75°C(149-167°F)の岩石から抽出されています。地球の地殻への深度が増すにつれて温度が上昇します。温度が上昇する速度は、地殻の種類(大陸対海洋)、岩石の種類、地理的位置などを含む多くの要因によって決まります。116)、「深部生物圏」における生命の限界は、絶対深度ではなく温度によって規定される可能性が高い。0.50m)に生息する微生物の存在を確認しました。ある研究者によると、「どこでも微生物を見つけることができます。私たちの生物圏は、かなり類似した動植物が生息する数多くの生物群に分かれています。陸上では、バイオムは主に緯度によって分離されている。北極圏および南極圏に存在する地上生物は、植物および動物の生活には比較的不毛であるが、人口の多い生物体のほとんどは赤道の近くにある。生命の分布これは、バイオマスの密度、多様性および一次生産が不規則であるように、不規則な寸法の薄い層を構成する。それは、大陸の表面によって、最初に開発された海洋の海底と海底と、岩石の細孔と隙間の間に低密度で生命が繁栄する地殻の表面レベルに広がっている。海洋では、光は表面層、光領域に集中しています。栄養価の高い鎖は、主にシアノバクテリアと原生生物である光合成物質(通常は単細胞およびプランクトン)で始まります。人類の発展のための制限要因は、ここでは鉄分のようないくつかの必須栄養素です。鉄分は乏しく、最大の生産性は寒い海や熱帯地域でそれを見つけることができます。そのような場所の外では、暖かい緯度の遠洋(遠洋)の地域は、生命の密度が低い生物砂漠です。豊かで複雑な海洋生態系は熱帯性であり、海岸の近くでは非常に浅い深さで、数メートルしかなく、底生生物が豊富に生育するものです。明確な例はサンゴ礁です。光地域に加えて、栄養のために、上から落ちる有機物に、老廃物や死体の形で依存している、暗く広範な海底には盛んな海洋生物があります。ジオテクトニックプロセスが塩を含む熱水を引き出す場所では、無機基質に基づいて化学反応のエネルギーを得る主要な独立栄養生産者が重要である。化学合成と呼ばれる代謝のタイプ。特定の偏見に対して、生活の平均密度は、現在の生物圏の海洋よりも大陸で大きい。海洋がはるかに広範であるため、惑星の総生産量の約50%に相当します。大陸では、栄養連鎖は陸生植物から始まります。光合成剤は土壌から無機質の栄養素を得ます。光合成剤は土壌に固定されているのと同じ構造のために土壌から栄養素を得、根は水を葉に向かって循環させて蒸発させます。このため、大陸における主な制限要因は、水と比して高い比熱が非常に均質な熱環境を保証する海よりも変動する温度と同時に、土壌中の水の利用可能性である時間が安定しています。示された理由から、バイオマス、総生産性および生態学的多様性が分配される:勾配に続いて、赤道に向かって最大値を持ち、極域で最小値をとり、利用可能なエネルギーと相関します。3つの縦に伸びたバンドに集中しています。最初のものは赤道であり、そこでは、天頂型である熱帯地方の前で生産された雨が一年中発生するか、乾季に交替する。他の2つは、多かれ少なかれ対称的であり、嵐に伴ってサイクロン雨が多かれ少なかれ豊富に存在する中間または穏やかな緯度をカバーする。これらの湿気の多い地域と高密度の生活の中には、熱帯砂漠または半砂漠地帯の2つの対称的な帯があり、バイオマスは低いものの、生物多様性は高い。両方の半球の高緯度地域では、最終的に極限地域があります。そこでは、生命の貧困は液体水の不足とエネルギーの不足によって説明されます。最近まで、レベルは植物の根が伸びるところまで、数メートルの深さの限界として設定されました。今、私たちは、海洋底に化学生命栄養生物に依存する生態系が存在するだけでなく、このタイプの生命が地殻の深いレベルまで広がっていることを確認しました。それは、無機化学プロセス(化学合成)からエネルギーを抽出する細菌と極限環境古細菌で構成されています。不安定なミネラルミックスが現れる場所では、化学エネルギーの可能性を提供する場所で、彼らはより良い結果を生み出します。地球は地質学的にまだ生きている惑星であり、そこでは内部プロセスが依然としてその種の状況を常に生み出しています。拡張シースのような生物圏は、地球表面から約60km上に始まり、地球表面から約5km下に終わります。これは、中圏の下半球から始まり、地球の大気の残りの層と水圏の上部に広がっており、地殻の数キロメートル後に、ペドロスフェアを貫通してリソスフェアの上部で終わる。現在の知見によれば、地上生物圏の上限は、高度60kmの最低中間圏では、地層より少し上です。以前は恒久的な段階の微生物がまだ残っています。これらの大気高度では、約-50°C(成層圏下部)から約0°C(中層圏下部)までの低温、水分のほとんど完全な欠乏、強力な紫外線を無視しています。現在のところ、発見された微生物は地球の表面からそれまでのライフサイクル全体を通過しないと仮定した。代わりに、地球の表面上を様々な方法で旋回させ、しばらくの間、成層圏と最低中間圏にとどまらなければならない。成層圏の下には対流圏があり、最も密度の高い、そして最も低い地球の大気層です。ここで、空気は自然の温室効果のために高い空気温度を有し、上記の成層圏オゾン層に起因する放射は比較的低い。これらの理由から、大気圏の生き物の生息地が対流圏にあり、気温は、主に西側の高度帯のすぐ下でさえも引き起こされる。対流圏の下では、一方では、ペドロスフェアの底部、他方では、水圏の水が続く。土壌には様々な土壌生物が生息しています。彼らの生息地は土壌水と土壌空気の供給によって底に限定され、微生物が最も深く浸透している。そのままではあるが、凍結した微生物は依然として永久凍土の深部にある。水の中には生命体が底に存在し、もう一度多くの水が濁った水の中に存在します。古細菌と細菌の形で、地球の全バイオマスのより大きな割合を占めています。顕著な水生生物のメンバーは、上層と上層の水の上層と上層にとどまっています。それを超えて、種や個体密度は非常に小さくなることがあります。これは特に深海に当てはまります。その寒い闇は、水面上に浮かぶ火山島や環礁によって中断されます。潜水艦、ギュイット、および海山は、多くの生物に生息地を提供し、これらの海底山のいくつかは海面下に上がる可能性があります。世界中で見られるように、海山は非常に頻繁に発生し、ヨーロッパ規模の地域を占めています。集合的に、それらは主要な主要な生物種の一つである可能性が高い。猟犬は、このように深海の砂漠の生活を妨げる様々なコミュニティを見つけることができます。土壌と泥水路の下では、リソスフェアの岩は合流する。ここでは、洞窟には微生物と多細胞生物からなる単純な洞窟生態系が含まれていた。リソスフェアの他のすべての共同体は、微生物のみからなる。油堆積物、炭層、ガスハイドレート、深い帯水層、または岩盤の細かい細孔に直接住む人もいます。少なくともある種の微生物の長期間のステージは、塩のドームでも起こる。リソスフェア内の生物圏は、周囲温度が150°Cを超えて地熱的に上昇する深さまで引き下げると仮定することができる。この温度では、超好熱性微生物であっても熱くなりすぎるはずである。経験則として、周囲温度は深度100メートルあたり3°C増加すると仮定しています。したがって、生物圏は約5kmのリソスフェアの深さで終わらなければならないであろう。この経験則からは地域差が強い。微生物生態系は、重なる氷河によって環境から完全に隔離された氷河下の湖沼にも見られる。微生物は氷の氷そのものの深いところにも存在します。彼らが生存しているか、そこで活動的な生活プロセスを示しているかは不明のままです。生き物は生物圏全体に均等に分布しません。第一に、大きな種と個体密度を持つバイオームがある。熱帯雨林やサンゴ礁などがあります。他方では、非常にまばらで巨視的で微視的な生活を有する領域もある。これには、冷たい砂漠と砂漠の田舎の砂漠と、海と寒い深海の海底が含まれます(バティヤル、アビサール、ハダル)。薄い殻だけが生命を持つ空間です。地球全体の体積によって測定される生物圏は、わずかな体積しか持たない。地上生物にとっては、彼らの非生物的環境に対する特定の主張を持っている。世界の大部分は、その要求を満たすことができません。生きものの主張は、スペースの必要条件から始まります。彼らは、彼らの体のサイズのための十分なスペースを提供する場所にだけ滞在することができます。十分なスペースがある場合は、部屋に滞在する適切な可能性も提供する必要があります。どのオプションが適しているかは、人生形態ごとに異なります。樹木は海底に十分な発根空間と付着部位を必要とするが、植物プランクトンはすでに水の自由体と合っている。居場所の主張は、季節によって変わり、年齢に応じて変わる可能性があります。例:大人の王アルバトロスは3メートル幅の翼のためのスペースが必要です。彼らは、開いた海の上の低い空気層を歩き回ります。彼らは主にタコをキャッチし、海水を飲み、空中で寝るか、海面に浮かぶ。大人の王の藻類の群れは、いかなる決済機会も必要としません。それは季節的に変化します。彼らは2年ごとに本土に飛ぶので。彼らは自慢し、繁殖地を占め、79日間卵を飼育し、生後5週間以内に無防備な若い鳥を保護します。その後、両親は再び海に飛びます。彼らは若い鳥に餌を与えるために繁殖場に不規則な間隔で戻る。若い鳥たちは土地に忍耐強くなければならない。非生物的エコファクター(物理システム、場所)は、地上の生命体で許容される帯域幅に移動しなければならない。これは、熱エネルギーと液体水の提供に、そして他の非生物的エコファクターの下流に、卓越した方法で適用されます。居場所は生き物の栄養を確保しなければなりません。独立栄養生物には、十分な栄養素と従属栄養生物が十分な栄養素を持たなければならない。地球の歴史の中で、生命体は非常に異なる体の大きさ、決済方法、Physiosystemansprücheと食事を進化させました。今、同じ条件が生物圏内のどこにも勝つわけではありません。したがって、生き物は生物圏のすべての場所で発生しません。同様のまたは相補的な適応を伴う生命体は、同じ場所に一緒に見出される。一緒にエコリージョン(Eu-biome)とエコゾーン(ゾノバイオム)を形成します。本土の生態地域の位置は気候に依存する。気候は緯度(→照明ゾーン)の程度、海への距離(→海洋性/大陸性)、おそらく降水を防ぐ高山(気候氷河)に依存する。全体的に、エコゾーンはほぼ広い円の平行線で走る。海洋(領域)のエコゾーンの位置は、表面付近の水温に依存します。多くの海洋生物にとって、大陸の海岸や広大な海洋は、その広がりを制限する障壁であることにも留意する必要があります。世界中に12の海洋エコゾーンがあります。海洋生態学の中で、砂漠のような生態地帯は、偉大な生物多様性のエコリージョンの隣にあります。これは、同じ栄養条件が海洋のどこでも普及していないためです。植物プランクトンは、豊富な建材を供給して海の一部でのみ繁栄することができます。植物プランクトンは海洋食物網の底にあります。その結果、他にも多数の海洋生物が生息しています。建築材料の濃度が高い海域は、建物の豊富な深層水が水面に浮かぶ湧昇域です。大きさは、主に微生物によって決定される。生物圏の外側の境界では、不都合な状況に耐性がある微生物の永久段階のみが見出される。これは、中層圏および成層圏、ならびに永久凍土土壌、塩のドームおよび深い氷河に適用されます。生物圏境界内でさえ、微生物のみからなる多くの生態系が見いだされる。これは、リソスフェア内のすべての共同体、すなわち原油、石炭、ガスハイドレートの堆積物、深い帯水層、海洋の深層堆積物、単純な岩石の生態系に適用されます。微生物は、多細胞生物によっても生息しているすべての部屋を占有する。彼らはこれらの代謝物の上、中、そして皮膚や根圏、葉や消化管にも住んでいます。陸生生物圏は、特にその極端な地域では、どこでも微生物の球であることが証明されています。比較すると、代謝物の生息地は非常に限られているように見えます。厳密に言えば、生物圏は、多かれ少なかれ密接につながっている多くの生態系から構成されています。すべての生態系において、生き物は3つの異なる栄養機能の1つを果たします:一次生産者(独立栄養素とも呼ばれる)は、低エネルギー建材からバイオマスを作り上げます。このバイオマスは消費者によって消費される。生産と消費の間、大量の廃棄物が集められます。在庫廃棄物は、低エネルギーの建材に採掘された第3の栄養機能の生物、Destruentenからのものである。その後、建築材料は、新しいバイオマスを建設するために一次生産者によって再び使用され得る。消費者とデストラクタの存在は、プライマリプロデューサの存在に依存します。完全な生態系は、主要生産者が適切な生活条件を見出す場所でのみ開発することができます。これは最終的に生物圏全体に適用されます。生物圏全体の広がりと存在は、一次生産者の存在に応じて時空間的である。彼らは、光の助けを借りて低エネルギー建材からバイオマスを生産するために光合成を行っています。陸上植物と藻類(→光合成生物)であり、植物バイオマス全体の99%以上が陸上植物によって生産されている。多くの陸生生態系の基盤にあります。存在する可能性のある場所で、種や個体が豊富な生態系を最も多く示しています。昼間には寒い砂漠の外、乾燥した砂漠の外側、ニバルペンの高度以下の田舎にあります。epipelagialの幸福なゾーンの水の中で。昼光の領域を超えて、光合成原生生物がわずかな火山活動に満足している場合、または光合成独立栄養的に生成されたバイオマスとは完全に独立している場合にのみ、長期的な関係が確立されます。そのような完全に光に依存しない生態系に基づいて、化学共栄養学的な生産者である。化学栄養生物は、低エネルギー建材からバイオマスを成長させる。彼らは光からではなく、特定の化学反応から必要なエネルギーを得る。完全に隔離された洞窟、岩盤の深いさまざまな微生物生態系(→Endolites)が主な化学栄養素生産者に依存する生態系です。関連しない空間も含まれている。代わりに、彼らはそれらの間に、そしてそれらの外側にある。不都合な生活条件のため、客室はプライマリプロデューサーによって植民地化することはできません。これらの不都合な領域は、消費者によって一時的に引き継がれ、そこで自立的に維持された生態系に戻ることができる。例:多くの渡り鳥は、毎年の移住時に非常にまばらな独立栄養生物で、その生息地を通過します。白いコウノトリが乾燥した砂漠のサハラを飛ぶ。縞模様のガチョウはヒマラヤ山脈の植生のない主尾根を横切る。両方の鳥類は植物が生息する生息地で再び冬と繁殖地を選ぶ。したがって、彼らは一時的に光独立栄養学的に維持された生態系の外に留まるだけです。垂直方向の移動は、毎年の鳥の移動に似ています。時刻によっては、多くの水生生物が下層の水層と低層の水の間を行き来します。植物プランクトンの一部のメンバーは夜に移動し、より深い水層の建築材料を取得します。日の出のとき、彼らは水面に戻ります。同時に、動物プランクトンといくつかの大きな動物の反対の動きがあります。彼らは暗闇の避難所で水面に泳いで獲物を作り、深いところまで戻って大型捕食者からでも安全です。独立栄養的に維持された生態系からの無駄は絶えず流れています。この廃棄物は、デストラクタがそれらの生態系の実際の限界を超えてリサイクルすることができます。このようにして、生態系は、現在の一次生産者に直接基づいていないが、廃棄物の浪費に出現し、したがって生物圏を拡大することができる。そのような生態系の典型的な例は、土地の生存株の絶え間ない多様性を受ける土壌である。水域と栄養豊富な地帯の下にあるより深い水層もそれに属しています。そこには、目録の廃棄物が下水道と銀行から流されます。注目すべきは、クジラの滝である。デッドクジラは海の底に沈み、深海の住人には大量の廃棄物を供給する。ウォークスルーはまた、広範囲に広がっている熱水(喫煙者)とメタン源(寒い湧水)の化学栄養生物に基づく生態系の間の移動について、深海生物の中間地点としても働く。海洋における海洋廃棄物の削減は、適切に適応した生物によって酸素欠乏地域(酸素最小地帯)でさえより低い率で起こる。土壌や遠く離れた水域に加えて、多くの洞窟は、外界から完全に隔離されていない限り、廃棄物ベースの生態系の中にあります。呼ばれる実験的な生物圏は、生態系を研究し、地球外の生活を支援する可能性を研究するために作られました。これらには、宇宙船と次の陸上実験室が含まれます。米国アリゾナ州の生物圏2、3.15エーカー(13,000m2)。BIOS-1、BIOS-2、BIOS-3をソビエト連邦のシベリアのクラスノヤルスクで開催されました。生物圏J(CEEF、クローズドエコロジー実験施設)、日本での実験。生物圏が検出されていない。したがって、地球外生物圏の存在は仮説的なままである。希少地球仮説は、微生物の生命のみで構成されているものを除けば、非常にまれであるべきであることを示唆している。地球類似体は、少なくとも多くの惑星があるとすれば、少なくとも銀河系では数多くあるかもしれません。TRAPPIST-1を周回している3つの惑星は生物圏を含む可能性があります。非生命体の理解が限られているため、実際にこれらの惑星の何%が実際に生物圏を発達させるのかは未知である。ケプラー宇宙望遠鏡チームによる観測によれば、発生源の確率が1から1000以上であれば、最も近いエイリアンの生物圏は地球から100光年以内でなければならないと計算されている。火星など、人工生物圏が将来作成される可能性もあります。地球の生物圏の機能を模倣していないシステムを作り出すプロセスは、テラフォーミングと呼ばれています。