Как уже было отмечено ранее, наша планета Земля
отличается от других планет наличием воздушной оболочки, атмосферы,
атмосферного воздуха. Атмосферный воздух —
смесь различных газов. В его составе 78,08%
азота, 20,9% кислорода, 0,93% аргона,
0,03% углекислого газа, других газов (гелий, метан, неон, ксенон, родон
и др.) около 0,01%.
Значение атмосферного воздуха для живых организмов
огромно и разнообразно. Это источник кислорода для дыхания и углекислоты для
фотосинтеза. Он защищает живые организмы от вредных космических излучений,
способствует сохранению тепла на Земле.
Атмосфера — важная часть экосферы, с которой она связана
биогеохимическими циклами, включающими газообразные компоненты. Это такие, как
круговороты углерода, азота, кислорода и воды. Большое значение имеют и физические
свойства атмосферы. Так, воздух оказывает лишь незначительное сопротивление
движению и не может служить опорой для наземных организмов, что непосредственно
сказалось на их строении. Вместе с тем некоторые группы животных стали
использовать полет как способ передвижения. Особо следует отметить, что в
атмосфере постоянно происходит циркуляция воздушных масс, энергию которой
поставляет Солнце (рис. 4.22).
Рис.
4.22. Упрощенная схема общей циркуляции
воздушных масс атмосферы:
1 – теплый воздух; 2 –
охлажденный воздух; 3 – зоны высокого давления; СЕ – пассаты; СД – доминирующие
юго-западные ветры; GH – полярные северо-восточные
ветры
Результатом циркуляции является перераспределение
водяных паров, так как атмосфера захватывает их в одном месте (где вода
испаряется), переносит и отдает в другом месте (где выпадают осадки). Если же в
атмосферу поступают газы, в том числе загрязняющие, такие, как двуокись серы в
промышленных районах, то система атмосферной циркуляции перераспределит их и
они выпадут в других местах, растворенные в дождевой воде (рис. 4.23).
Ветер, взаимодействуя с другими факторами окружающей
среды, может оказывать влияние на развитие растительности, в первую очередь на
деревья, растущие на открытых местах. Обычно это приводит к задержке их роста и
искривлению с наветренной стороны.
Ветер играет важную роль в распространении спор,
семян и т. п., расширяя возможности распространения неподвижных организмов — растений, грибов и некоторых бактерий. Ветер
может оказывать влияние и на миграцию летающих животных.
Рис. 4.23. Гидрологический цикл и накопление воды
(по Е. А. Криксунову и др., 1995)
Еще одна особенность атмосферы — это ее давление, которое уменьшается с
высотой. Эволюция живых организмов на нашей планете происходила при атмосферном
давлении 760 мм ртутного столба на уровне
моря, и оно считается «нормальным». С увеличением высоты, например при
восхождении людей в горы, от недостаточной насыщенности крови кислородом может
наступить состояние гипоксии или аноксии. Возникает оно вследствие того,
что с возрастанием высоты над уровнем моря парциальное давление кислорода, так
же как и других газов, содержащихся в атмосферном воздухе, падает. На высоте 5450 м атмосферное давление в два раза меньше,
чем на уровне моря. И хотя воздух содержит здесь столько же процентов
кислорода, концентрация его на единицу объема вдвое меньше.
У растений в этих условиях возрастает транспирация,
что потребовало выработки адаптации для сохранения воды, как, например, у
многих альпийских растений.
