สิ่งมีชีวิต ปัจจุบันมีการอธิบายพืชประมาณ 300,000 สายพันธุ์และสัตว์มากกว่า 1.5 ล้านสายพันธุ์ ในจำนวนนี้ 93 เปอร์เซ็นต์เป็นสัตว์บกและ 7 เปอร์เซ็นต์เป็นสัตว์น้ำ ชีวมวลรวมของสิ่งมีชีวิตในสายพันธุ์แผ่นดินเกิดขึ้น 99.2 เปอร์เซ็นต์โดยพืชสีเขียวและ 0.8 เปอร์เซ็นต์ โดยสัตว์และจุลินทรีย์ ในทางกลับกันพืชคิดเป็น 6.3 เปอร์เซ็นต์ในขณะที่สัตว์และจุลินทรีย์คิดเป็น 93.7 เปอร์เซ็นต์ของชีวมวลทั้งหมด แม้ว่ามหาสมุทรจะครอบคลุมพื้นผิวโลกมากกว่า 70 เปอร์เซ็นต์เพียงเล็กน้อย

แต่ก็มีชีวมวลเพียง 0.13 เปอร์เซ็นต์ของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดที่อาศัยอยู่บนโลก การคำนวณแสดงให้เห็นว่าพืชคิดเป็น 21 เปอร์เซ็นต์ ของสายพันธุ์ที่บันทึกไว้ทั้งหมด อย่างไรก็ตาม พวกมันมีสัดส่วนมากกว่า 99 เปอร์เซ็นต์ของสิ่งมีชีวิตต่อหน่วยพื้นที่ ในขณะที่การมีส่วนร่วมของสัตว์ ต่อสิ่งมีชีวิตต่อหน่วยพื้นที่ของโลก 79 เปอร์เซ็นต์ของสายพันธุ์นั้นน้อยกว่า 1 เปอร์เซ็นต์ ในบรรดาสัตว์ต่างๆ 96 เปอร์เซ็นต์ของสายพันธุ์เป็นสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังและมีเพียง 4 เปอร์เซ็นต์เท่านั้น

ซึ่งเป็นสัตว์มีกระดูกสันหลัง ซึ่งสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมคิดเป็น 10 เปอร์เซ็นต์ อัตราส่วนข้างต้นแสดงให้เห็นถึงความสม่ำเสมอ ขั้นพื้นฐานของการจัดระเบียบของชีวมณฑล ในเชิงปริมาณรูปแบบที่มีความก้าวหน้าทางสัณฐานวิทยา ในระดับที่ค่อนข้างต่ำในกระบวนการวิวัฒนาการมีอิทธิพลเหนือกว่า สิ่งมีชีวิต โดยน้ำหนักเป็น 0.01 ถึง 0.02 เปอร์เซ็นต์ ของสารเฉื่อยของชีวมณฑล อย่างไรก็ตาม มันมีบทบาทสำคัญในกระบวนการทางชีวธรณีเคมี เนื่องจากการเผาผลาญที่เกิดขึ้น

เนื่องจากสิ่งมีชีวิตดึงสารตั้งต้น และพลังงานที่ใช้ในการเมแทบอลิซึมจากสิ่งแวดล้อม พวกมันจึงเปลี่ยนแปลงมันแล้ว โดยใช้ส่วนประกอบในช่วงการดำรงอยู่ของพวกมัน การผลิตสิ่งมีชีวิตในชีวมณฑลประจำปีคือ 232.5 พันล้านตันของอินทรียวัตถุแห้ง ในช่วงเวลาเดียวกัน ในระดับดาวเคราะห์มีการสังเคราะห์สารที่มีคาร์บอนอินทรีย์จำนวน 46 พันล้านตันในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงนี้ต้องทำปฏิกิริยา ดังนั้น จากการสังเคราะห์ด้วยแสง 115 อินทรียวัตถุแห้ง 109 ตัน

ไนโตรเจน 109 ตัน ฟอสฟอรัสและธาตุอื่นๆ 109 ตัน เช่น โพแทสเซียม แคลเซียม กำมะถัน เหล็ก ตัวเลขแสดงให้เห็นว่าสิ่งมีชีวิตเป็นส่วนประกอบ ที่สำคัญที่สุดของชีวมณฑล มันสร้างงานธรณีเคมีขนาดมหึมา ซึ่งมีส่วนทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของเปลือกหอยอื่นๆ ของโลกในช่วงเวลาทางธรณีวิทยา วัฏจักรชีวภาพ หน้าที่หลักของชีวมณฑล คือเพื่อให้แน่ใจว่ามีการไหลเวียนขององค์ประกอบทางเคมี วัฏจักรชีวภาพของโลกดำเนินการโดยการมีส่วนร่วมของสิ่งมีชีวิต

ประกอบด้วยการหมุนเวียนของสารระหว่างดิน บรรยากาศ ไฮโดรสเฟียร์และสิ่งมีชีวิตด้วยวัฏจักรชีวภาพ การดำรงอยู่ที่ยาวนาน และการพัฒนาของชีวิตเป็นไปได้ด้วยองค์ประกอบทางเคมีที่มีอยู่อย่างจำกัด การใช้สารอนินทรีย์พืชสีเขียว โดยใช้พลังงานจากดวงอาทิตย์สร้างสารอินทรีย์ ซึ่งถูกทำลายโดยสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ผู้บริโภคและผู้ทำลายล้าง เพื่อให้พืชสามารถใช้ผลิตภัณฑ์จากการทำลายล้างนี้ สำหรับการสังเคราะห์สารอินทรีย์ใหม่

บทบาทสำคัญในการหมุนเวียนของสารทั่วโลก เป็นของการไหลเวียนของน้ำระหว่างมหาสมุทร บรรยากาศและชั้นบนของเปลือกโลก น้ำระเหยและถูกกระแสลมพัดพาไปหลายกิโลเมตร ตกลงมาบนผิวดินในรูปของหยาดน้ำฟ้า มีส่วนทำให้เกิดการทำลายของหิน ทำให้พืชและจุลินทรีย์เข้าถึงได้ กัดเซาะชั้นดินชั้นบนและไปพร้อมกับสารเคมี และอนุภาคอินทรีย์แขวนลอยที่ละลายในมหาสมุทรและทะเล คาดว่าน้ำประมาณ 1 พันล้านตันจะระเหยออกจากพื้นผิวโลกภายใน 1 นาที

ต้องใช้ 2.248 กิโลจูลเพื่อสร้างไอน้ำ 1 กรัม พลังงานที่ใช้ในการระเหยของน้ำจะกลับสู่บรรยากาศ ภายใต้อิทธิพลของกระบวนการนี้การทำลายเปลือกโลกอย่างค่อยเป็นค่อยไป การถ่ายโอนส่วนประกอบไปยังส่วนลึก ของทะเลและมหาสมุทร การสร้างสารอินทรีย์ใช้พลังงานเพียง 0.1 ถึง 0.2 เปอร์เซ็นต์ ของพลังงานแสงอาทิตย์ถึงพื้นผิวโลก ด้วยพลังงานนี้จึงมีการทำงานจำนวนมาก เพื่อเคลื่อนย้ายองค์ประกอบทางเคมี เป็นตัวอย่างของวัฏจักรชีวภาพ

ให้พิจารณาวัฏจักรของคาร์บอน และไนโตรเจนในชีวมณฑล วัฏจักรคาร์บอนเริ่มต้นด้วยการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศ ในกระบวนการสังเคราะห์แสง ส่วนหนึ่งของคาร์โบไฮเดรตที่เกิดขึ้น ระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสงถูกใช้โดยพืช เพื่อเป็นพลังงานและส่วนหนึ่งถูกใช้โดยสัตว์ คาร์บอนไดออกไซด์ถูกปล่อยออกมา ระหว่างการหายใจของพืชและสัตว์ พืชและสัตว์ที่ตายแล้วจะสลายตัว คาร์บอนในเนื้อเยื่อของพวกมันจะถูกออกซิไดซ์

รวมถึงกลับสู่ชั้นบรรยากาศ กระบวนการที่คล้ายกันเกิดขึ้นในมหาสมุทร วัฏจักรไนโตรเจนยังครอบคลุมทุกพื้นที่ ของชีวมณฑลด้วย แม้ว่าปริมาณสำรองในชั้นบรรยากาศจะแทบไม่หมด แต่พืชที่สูงกว่าสามารถใช้ไนโตรเจนได้ ก็ต่อเมื่อรวมกับไฮโดรเจนหรือออกซิเจนแล้วเท่านั้น แบคทีเรียตรึงไนโตรเจนมีบทบาทสำคัญในกระบวนการนี้ เมื่อโปรตีนของจุลินทรีย์เหล่านี้สลายตัว ไนโตรเจนจะกลับสู่บรรยากาศอีกครั้ง ตัวบ่งชี้ขนาดของวัฏจักรชีวภาพ

อัตราการหมุนเวียนของคาร์บอนไดออกไซด์ ออกซิเจนและน้ำ ออกซิเจนในบรรยากาศทั้งหมด จะผ่านเข้าไปในสิ่งมีชีวิตในเวลาประมาณ 2,000 ปี คาร์บอนไดออกไซด์ใน 300 ปี และน้ำจะสลายตัวอย่างสมบูรณ์ และฟื้นคืนสภาพในวัฏจักรชีวภาพใน 2 ล้านปี เนื่องจากวัฏจักรชีวภาพ ชีวมณฑลจึงมีหน้าที่ทางธรณีเคมีบางอย่าง ก๊าซ การย้ายถิ่นของก๊าซชีวภาพ อันเป็นผลมาจากการสังเคราะห์ด้วยแสง และการตรึงไนโตรเจน ความเข้มข้น

การสะสมของสิ่งมีชีวิตในร่างกาย ขององค์ประกอบทางเคมีที่กระจายตัวในสภาพแวดล้อมภายนอก รีดอกซ์ การเปลี่ยนแปลงของสารที่มีอะตอมที่มีความจุตัวแปร ชีวเคมี กระบวนการที่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิต ความเสถียรของชีวมณฑล ชีวมณฑลเป็นระบบนิเวศที่ซับซ้อนซึ่งทำงานในโหมดอยู่กับที่ ความเสถียรของชีวมณฑลเกิดจากความจริงที่ว่า ผลของกิจกรรมของสิ่งมีชีวิตสามกลุ่มที่ทำหน้าที่ต่างกันในวัฏจักรชีวภาพ ผู้ผลิต ผู้บริโภคหรือผู้บริโภคและผู้ทำลายล้าง แร่ธาตุอินทรีย์ตกค้าง มีความสมดุลซึ่งกันและกัน ความจริงที่ว่าชีวมณฑลรักษาความคงตัวของคุณสมบัติหลัก สภาวะสมดุลไม่ได้ยกเว้นความเป็นไปได้ของการวิวัฒนาการ

บทความอื่นๆ ที่น่าสนใจ > วิวัฒนาการ สัตว์โลกตามธรรมชาติมีทิศทางการวิวัฒนาการอย่างไร