【薬学がわかる】地球環境の成り立ち

地球環境の成り立ちについて

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地球の構造について

46億年前、小天体同士が衝突・合体(ビックバン)することで「原始地球」が創られました。
ここで奇跡的に水蒸気ができ、雲が地球を取り囲んで、雨が降り、生命が誕生しました。また、雨が降ることで海ができ、海中にはストロマトライト(化学合成細菌であるシアノバクテリアが作る構造)があり、その表面でシアノバクテリアが光合成を行うことで酸素が生まれました。

 

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地球の自然環境について

生態系(ecosystem)

地球の自然環境は、生物的環境(生物圏)と非生物的環境(気圏、地圏(岩石圏)、水圏に分けられます。
また、生物的環境とそのまわりの非生物的環境は互いに関係し合っています。

 

これは、当たり前のことですよね。私たちは、空気を吸って、水を飲んで、作物を食べて生きています。

 

生態系の特徴

各系で物質の循環があること
エネルギーは一定の方向へ流れていること

 

①とは、私たちが、水を飲んだり二酸化炭素を出したりすることです。
つまり、生物体を構成する元素が、形を変えながら生物的環境と非生物的環境を循環しているという意味です。

 

②とは、私たちが食べ物を摂ると、活動するためのエネルギーを得ます。そのエネルギーは燃焼されて、最終的には熱エネルギーとして放出されていきます。このようにエネルギーは一定に方向へと流れているということです。

 

生態系の構成元素

生物的環境と非生物的環境における主要構成元素の組成について確認しておきます。
注意すべき点は、気圏における窒素の重量比が酸素よりも大きいことです。
※生物圏(ヒト)、地圏、水圏においては、重量比で酸素が最も大きいですが、気圏においては窒素が最も大きくなっています。

 

重さとして、Oは16、Nは14で、基本的に酸素の方が重いです。
では、なぜ気圏において窒素の重量比が大きいかというと、大気中の成分でN₂が78%を占めているためです(O₂は21%)。その結果として、窒素が最も大きくなっているのです。

 

主要構成元素の存在率

元素 非生物的環境 生物圏
地圏 水圏 気圏 人体 その他
酸素 60.4 33.0 21.0 25.7 24.9
水素 2.92 66.4 60.6 49.8
炭素 0.16 0.0014 0.03 10.7 24.9
窒素 78.3 2.4 0.27

 

重量比(%)

地圏 水圏 気圏 生物圏(人体)
1位 O(47) O(88) N(76) O(63)

 

このページで確認しておくことのまとめ

  • 生態系がどのような流れで動いているのかのイメージ
  • 生態系の構成元素について
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