ביוספירה

ביוספרה (מיוונית: βίος – בִיוֹס, "חיים" ו־σφαῖρα – ספֵירה, "כדור"), המכונה גם אֶקוספירה (מיוונית οἶκος – אוֹיקוס, "סביבה" ו־σφαῖρα, "כדור"), היא סך כל המערכות אקולוגיות בכדור הארץ. הביוספרה היא מערכת סגורה (מלבד קרינה סולארית, קרינה קוסמית וחום מפנים כדור הארץ), ובמידה רבה מווסתת את עצמה. על פי השערת גאיה הכללית ביותר, הביוספרה היא המערכת האקולוגית העולמית המשלבת את כל היצורים החיים ואת קשריהם, כולל את האינטראקציה שלהם עם יסודות הליתוספירה, הגאוספירה, ההידרוספרה והאטמוספירה. יש להניח כי הביוספרה התפתחה בתהליך של היווצרות חיים (חיים שנוצרו באופן טבעי מחומר שאינו חי, כגון תרכובות אורגניות פשוטות) או בתהליך היווצרות ביולוגית (חיים שנוצרו מחומר חי), לפני כ־3.5 מיליארד שנה לפחות.

הביוספירה איננה אחידה, והיא כוללת סביבות שונות ואזורים בעלי הרכבי מינים שונים. המגוון הביולוגי הגדול ביותר נמצא בקרבת קו המשווה, והוא הולך ופוחת ככל שמתרחקים מקו המשווה ומתקרבים אל הקוטב הצפוני והדרומי. הסיבה לכך נעוצה בכך שכדור הארץ הוא בעל צורה כדורית, כך שקרינת השמש (אור וחום) אינה מתחלקת על פניו בצורה שווה. למעשה מגיעה הקרינה הרבה ביותר אל אזור קו המשווה. משתי סיבות עניין זה גורם להתחלקות המגוון הביולוגי כפי שתואר: ראשית, המערכת האקולוגית תלויה באנרגיה מן השמש הנקלטת על ידי צמחים, ולכן ככל שרמות הקרינה גבוהות יותר כך המערכת תהיה עשירה יותר. שנית, ההתחלקות האסימטרית של הקרינה גורמת לחימום האוויר בצורה אסימטרית, מה שיוצר דפוסי אקלים אופייניים בחלקים שונים של כדור הארץ, המובילים ליצירת חברות ביולוגיות המתאימות לאקלימים אלו בכל אחד מחלקי כדור הארץ.

מסיבות אלו מחלקים אקולוגים את הביוספירה לאזורי משנה, כשכל אחד מאופיין באקלים ייחודי ובעקבות כך בהרכב ובמגוון מינים שונה. אזורים אלו מכונים ביומות. דוגמאות לביומות הן מדבר, יער גשם טרופי, סוואנה, טונדרה וכדומה. הגורם אשר מייחד ביומה אחת מחברותיה הוא חברת שיא אופיינית. חברת שיא היא חברה ביולוגית המתקיימת לאורך זמן ללא שינוי ניכר במגוון הביולוגי שלה או בבית הגידול בו היא מצויה, והיא מהווה את השלב הסופי של התפתחות החברה. אף על פי שקיימת מחלוקת לגבי התייחסות לחברות שיא, ברור בביומות שונות תתקיימנה חברות שיא שונות. כך, חברת השיא בביומת המדבר, שונה לחלוטין מחברת השיא ביער גשם.

בגלל דפוס המגוון הביולוגי, קווי רוחב שונים מתאפיינים בביומות שונות. קו המשווה למשל (קו רוחב 0°) מתאפיין ביערות גשם טרופיים וסוואנות טרופיות, בעוד שחוג הקוטב מתאפיין בטונדרות קפואות.