Biosphäre

Konkurrierende Interpretationen bestehender Modelle zur Isotopen-Evolution von Sr und Pb können durch ein Modell ausgeschlossen werden, in dem Krustenmaterial durch den Mantel recycelt wird. In diesem Modell befinden sich Erdkruste und oberer Mantel (bis etwa 500 km Tiefe) in einem stationären Gleichgewichtssystem, und die Volumina sowie die Gesamtzusammensetzungen von Ozean, Kontinenten und Mantel waren in den letzten mindestens 2,5 Mrd. Jahren und wahrscheinlich für den größten Teil der Erdgeschichte nahezu konstant. Sialisches Material wird kontinuierlich von den Kontinenten in die Ozeanbecken erodiert und wird durch diesen Prozess isotopisch homogenisiert. In orogenen Zonen am Kontinentalrand und Inselbögen werden die Sedimente des Ozeanbeckens, der Hebungs- und Grabenbereiche in den Mantel einbezogen. Isotopisches Gleichgewicht zwischen sialischem und simatischem Material stellt sich im Mantel ein, und das sialische Material kehrt als juvenile-erscheinende Vulkanite zu den Kontinenten oder Inselbögen zurück und schließt so den geochemischen Kreislauf ab. Die meisten radioaktiven Mutterisotope befinden sich im kontinentalen Sial, während der Mantel verarmt bleibt und seine beobachtete Isotopen-Evolution nicht aufrechterhalten kann. Mit diesem Modell lässt sich die Pb-Isotopen- Evidenz für weitverbreitete antike Kontinente und eine gemeinsame Pb-Evolution in einem System erklären, das ein sehr einheitliches U/Pb- und Th/U-Verhältnis aufweist, obwohl der Großteil von U und Th hochgradig in der heterogenen sialischen Kruste angereichert ist. Gleichzeitig bietet das Modell eine Erklärung für die Sr-Isotopen-Evidence einer kontinuierlichen Zusatzlieferung von Material zu den Kontinenten. Die Sr-Isotopen-Evolution wird vom Sr-Reservoir im Mantel dominiert; die Pb-Isotopen-Evolution wird dagegen von isotopischem Mischen während Erosion und Sedimentation beherrscht. Die scheinbaren Unterschiede in den Evolutionen der Sr- und Pb-Isotope sind auf unterschiedliche Reaktionen in verschiedenen Teilen des stationären Kreislaufs zurückzuführen, als Folge der Unterschiede der Mutter-zu-Tochter-Verhältnisse im sialischen Krustenmaterial im Vergleich zum oberen Mantel und des Grads der Anreicherung von Mutter- und Tochterprodukten in der Kruste. Für beide Isotopensysteme können identische mathematische Modelle zur Beschreibung der Evolution verwendet werden.

@article{doi101029rg006i002p00175,
    author = "Armstrong, R. L.",
    title = "A model for the evolution of strontium and lead isotopes in a dynamic Earth",
    year = "1968",
    journal = "Reviews of Geophysics",
    abstract = "Contrasting interpretations of existing models of Sr and Pb isotope evolution can be eliminated with a model in which crustal material is recycled through the mantle. In this model the earth's crust and upper mantle (above approximately 500 km depth) are in a steady‐state system, and the volumes and bulk compositions of ocean, continent, and mantle have been nearly constant for at least the last 2.5 b.y. and probably for most of the earth's history. Sialic material is continuously eroded from continents into ocean basins and, as a consequence of this process, is isotopically homogenized. In continental‐margin orogenic belts and island arcs, the ocean basin, rise, and trench sediments are dragged into the mantle. Isotopic equilibration between sialic and simatic material takes place within the mantle, and the sialic material is returned to the continents or island arcs as juvenile‐appearing volcanics, thus completing the geochemical cycle. Most of the radioactive parent isotopes reside within the continental sial, whereas the mantle remains depleted and unable to sustain its observed isotope evolution. With this model it is possible to explain Pb isotope evidence of widespread ancient continents and common Pb evolution in a system which appears to have a very uniform U/Pb and Th/U ratio, even though most of the U and Th are highly enriched in the heterogeneous sialic crust. At the same time the model provides an explanation for Sr isotope evidence of continual addition of material to continents. Sr isotope evolution is dominated by the reservoir of Sr in the mantle; in contrast, Pb isotope evolution is dominated by isotopic mixing during erosion and sedimentation. The apparent differences in the evolutions of Sr and Pb isotopes are due to differing responses to various parts of the steady‐state cycle as a consequence of the differences in parent to daughter ratios in the sialic crust as compared with the upper mantle and in the degree of enrichment of parent and daughter products in the crust. Identical mathematical models may be used to describe the evolution of both isotope systems.",
    url = "https://doi.org/10.1029/rg006i002p00175",
    doi = "10.1029/rg006i002p00175",
    openalex = "W2031561542"
}

@misc{cloud1983the1,
    author = "Cloud, P. E",
    title = "The biosphere",
    year = "1983",
    howpublished = "Scientific American, v. 249, no. 3, p. 176- 189",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Cloud, P. E., 1983, The biosphere: Scientific American, v. 249, no. 3, p. 176- 189.}"
}

Eine Inhaltsbeschreibung für dieses Buch, Earth's Earliest Biosphere: Its Origin and Evolution, wird noch veröffentlicht werden.

@book{openalexw2026796374,
    author = "Schopf, J. William",
    title = "Earth's earliest biosphere: its origin and evolution",
    year = "1983",
    abstract = "The Description for this book, Earth's Earliest Biosphere: Its Origin and Evolution, will be forthcoming.",
    openalex = "W2026796374"
}

@book{schopf1983earths2,
    author = "Schopf, J. W",
    title = "Earth's Earliest Biosphere",
    year = "1983",
    publisher = "Its Origin and Evolution: Princeton, New Jersey, Princeton University Press",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Schopf, J. W., 1983, Earth's Earliest Biosphere: Its Origin and Evolution: Princeton, New Jersey, Princeton University Press.}"
}

@incollection{schopf1983evolution3,
    author = "Schopf, J. W. and Hayes, J. M. and Walter, M. R",
    editor = "Schopf, J. W.",
    title = "Evolution of Earth's Earliest Ecosystems: Recent Progress and Unsolved Problems",
    year = "1983",
    booktitle = "Earth's Earliest Biosphere",
    publisher = "Its Origin and Evolution: Princeton, New Jersey, Princeton University Press, p. 361-384",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Schopf, J. W., Hayes, J. M., and Walter, M. R., 1983, Evolution of Earth's Earliest Ecosystems: Recent Progress and Unsolved Problems, in Schopf, J. W., ed., Earth's Earliest Biosphere: Its Origin and Evolution: Princeton, New Jersey, Princeton University Press, p. 361-384.}"
}

@article{towe1985earths,
    author = "Towe, Kenneth M.",
    title = "Earth's earliest biosphere — Its origin and evolution",
    year = "1985",
    journal = "Precambrian Research",
    url = "https://doi.org/10.1016/0301-9268(85)90083-x",
    doi = "10.1016/0301-9268(85)90083-x",
    number = "2",
    openalex = "W2742259085",
    pages = "203-204",
    volume = "28"
}

@article{vidal1985earths,
    author = "Vidal, Gonzalo",
    title = "Earth's Earliest Biosphere",
    year = "1985",
    journal = "Lethaia",
    url = "https://doi.org/10.1111/j.1502-3931.1985.tb00704.x",
    doi = "10.1111/j.1502-3931.1985.tb00704.x",
    number = "3",
    openalex = "W2148566212",
    pages = "271-272",
    volume = "18"
}

Dieses Buch stellt einen Meilenstein in unserem Verständnis vom Ursprung des Lebens auf der Erde und seiner anschließenden frühen Entwicklung dar. Der Herausgeber, J. E. Schopf, hat ein interdisziplinäres Team von 24 Fachleuten, die Precambrian Paleobiology Research Group (PPRG), zusammengestellt, die 14 Monate lang zusammenarbeiteten. Ihr offizieller Bericht, der hier rezensierte Band, verfolgt die folgenden erklärten Ziele: Erstens, die Originalforschungsergebnisse der PPRG zu berichten; zweitens, eine vertiefte Zusammenfassung relevanter Daten bereitzustellen; drittens, eine integrierte Bewertung der aktuellen Evidenz zur frühen Lebensgeschichte zu liefern; und viertens, ungelöste Probleme hervorzuheben. Das Buch erfüllt diese Ziele vorbildlich.

@article{hoering1986earths,
    author = "Hoering, Thomas C.",
    title = "Earth's Earliest Biosphere: Its Origin and Evolution",
    year = "1986",
    journal = "Eos, Transactions American Geophysical Union",
    abstract = "This book is a milestone in our understanding of the origin of life on earth and its subsequent early development. Its editor, J. E. Schopf, assembled an interdisciplinary team of 24 experts, the Precambrian Paleobiology Research Group (PPRG), who worked together for 14 months. Their official report, the volume reviewed here, has the following stated goals: first, to report the original research results obtained by the PPRG; second, to provide an in‐depth summary of relevant data; third, to provide an integrated assessment of current evidence on the early history of life; and fourth, to highlight unsolved problems. T h e book succeeds admirably in achieving these goals.",
    url = "https://doi.org/10.1029/eo067i003p00027-01",
    doi = "10.1029/eo067i003p00027-01",
    number = "3",
    openalex = "W2042820589",
    pages = "27-27",
    volume = "67"
}

Es wird argumentiert, dass das Problem von Muster und Maßstab das zentrale Problem in der Ökologie sei, welches die Populationsbiologie und die Ökosystemwissenschaften zusammenführt und Grundlagen- und angewandte Ökologie verbindet. Angewandte Herausforderungen, wie die Vorhersage ökologischer Ursachen und Folgen des globalen Klimawandels, erfordern die Kopplung von Phänomenen, die auf sehr unterschiedlichen Maßstäben von Raum, Zeit und ökologischer Organisation auftreten. Darüber hinaus gibt es keine einzige natürliche Skala, auf der ökologische Phänomene untersucht werden sollten; Systeme zeigen im Allgemeinen charakteristische Variabilität über ein Spektrum räumlicher, zeitlicher und organisatorischer Skalen. Der Beobachter bringt eine Wahrnehmungsverzerrung ein, einen Filter, durch den das System betrachtet wird. Das hat fundamentale evolutive Bedeutung, da jedes Organismus ein „Beobachter“ der Umwelt ist, und Lebensverlaufs-Anpassungen wie Ausbreitung und Ruhestadium die Wahrnehmungsskalen der Art sowie die beobachtete Variabilität verändern. Es hat ebenso fundamentale Bedeutung für unser eigenes Studium ökologischer Systeme, denn Muster, die für einen jeden Maßstabsbereich einzigartig sind, haben einzigartige Ursachen und biologische Folgen. Der Schlüssel zur Vorhersage und zum Verständnis liegt in der Aufklärung der Mechanismen hinter beobachteten Mustern. Normalerweise operieren diese Mechanismen auf anderen Skalen als denen, auf denen die Muster beobachtet werden; in manchen Fällen müssen Muster als Herauswachsen aus den kollektiven Verhaltensweisen großer Ensembles von kleineren Einheiten verstanden werden. In anderen Fällen wird das Muster durch Beschränkungen größerer Skalen aufgeprägt. Die Untersuchung solcher Phänomene erfordert das Studium, wie Muster und Variabilität mit der Beschreibungsskala wechseln, sowie die Entwicklung von Gesetzen zur Vereinfachung, Aggregation und Skalierung. Beispiele werden aus der marinen und terrestrischen Literatur gegeben.

@article{doi1023071941447,
    author = "Levin, Simon A.",
    title = "The Problem of Pattern and Scale in Ecology: The Robert H. MacArthur Award Lecture",
    year = "1992",
    journal = "Ecology",
    abstract = {It is argued that the problem of pattern and scale is the central problem in ecology, unifying population biology and ecosystems science, and marrying basic and applied ecology. Applied challenges, such as the prediction of the ecological causes and consequences of global climate change, require the interfacing of phenomena that occur on very different scales of space, time, and ecological organization. Furthermore, there is no single natural scale at which ecological phenomena should be studied; systems generally show characteristic variability on a range of spatial, temporal, and organizational scales. The observer imposes a perceptual bias, a filter through which the system is viewed. This has fundamental evolutionary significance, since every organism is an "observer" of the environment, and life history adaptations such as dispersal and dormancy alter the perceptual scales of the species, and the observed variability. It likewise has fundamental significance for our own study of ecological systems, since the patterns that are unique to any range of scales will have unique causes and biological consequences. The key to prediction and understanding lies in the elucidation of mechanisms underlying observed patterns. Typically, these mechanisms operate at different scales than those on which the patterns are observed; in some cases, the patterns must be understood as emerging form the collective behaviors of large ensembles of smaller scale units. In other cases, the pattern is imposed by larger scale constraints. Examination of such phenomena requires the study of how pattern and variability change with the scale of description, and the development of laws for simplification, aggregation, and scaling. Examples are given from the marine and terrestrial literatures.,url = "https://doi.org/10.2307/1941447",
    doi = "10.2307/1941447",
    openalex = "W2322480672",
    references = "doi101007bfb0091924, doi101086282400, doi101098rstb19520012, doi101111j146918091937tb02153x, doi101111j155856461964tb01674x, doi1015159781400881376, doi1023071941447, doi1023072529912, doi105860choice295104, doi107551mitpress30140010001, openalexw1558456135, openalexw1576847343"
}

@article{gillings1996evolution,
    author = "Gillings, Annabel",
    title = "Evolution of hydrothermal ecosystems on earth (and Mars?)",
    year = "1996",
    journal = "BioEssays",
    url = "https://doi.org/10.1002/bies.950180614",
    doi = "10.1002/bies.950180614",
    number = "6",
    openalex = "W2032802314",
    pages = "515-517",
    volume = "18"
}

Aus über drei Jahrzehnten molekular-phylogenetischer Studien haben Forschende eine zunehmend robuste Karte der evolutionären Diversifikation erstellt, die zeigt, dass die Hauptvielfalt des Lebens mikrobiell ist und sich auf drei primäre Verwandtschaftsgruppen oder Domänen verteilt: Archaea, Bacteria und Eucarya. Die allgemeinen Eigenschaften von Vertretern der drei Domänen deuten darauf hin, dass das früheste Leben auf anorganischer Ernährung basierte und dass Fotosynthese sowie der Einsatz organischer Verbindungen für Kohlenstoff- und Energiestoffwechsel vergleichsweise später aufkamen. Die Anwendung molekular-phylogenetischer Methoden zur Untersuchung natürlicher mikrobieller Ökosysteme ohne die traditionelle Kultivierungspflicht hat zur Entdeckung vieler unerwarteter evolutionärer Linien geführt; Mitglieder einiger dieser Linien sind nur entfernt mit bekannten Organismen verwandt, kommen jedoch in ausreichender Häufigkeit vor, um wahrscheinlich die Chemie der Biosphäre zu beeinflussen.

@article{doi101126science2765313734,
    author = "Pace, Norman R.",
    title = "A Molecular View of Microbial Diversity and the Biosphere",
    year = "1997",
    journal = "Science",
    abstract = "Over three decades of molecular-phylogenetic studies, researchers have compiled an increasingly robust map of evolutionary diversification showing that the main diversity of life is microbial, distributed among three primary relatedness groups or domains: Archaea, Bacteria, and Eucarya. The general properties of representatives of the three domains indicate that the earliest life was based on inorganic nutrition and that photosynthesis and use of organic compounds for carbon and energy metabolism came comparatively later. The application of molecular-phylogenetic methods to study natural microbial ecosystems without the traditional requirement for cultivation has resulted in the discovery of many unexpected evolutionary lineages; members of some of these lineages are only distantly related to known organisms but are sufficiently abundant that they are likely to have impact on the chemistry of the biosphere.",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.276.5313.734",
    doi = "10.1126/science.276.5313.734",
    openalex = "W2068687524",
    references = "doi101073pnas74115088, doi101073pnas87124576, doi101073pnas89125685, doi101126science202030, doi101128mr5122212711987"
}

@article{brunk1998evolution,
    author = "Brunk, C.",
    title = "Evolution of hydrothermal ecosystems on earth (and Mars?)",
    year = "1998",
    journal = "Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology",
    url = "https://doi.org/10.1016/s0031-0182(97)85949-4",
    doi = "10.1016/s0031-0182(97)85949-4",
    number = "1-4",
    openalex = "W2118223838",
    pages = "327-328",
    volume = "138"
}

@incollection{crossref2002biosphere,
    title = "Biosphere",
    year = "2002",
    booktitle = "Basics of Environmental Science",
    url = "https://doi.org/10.4324/9780203137529-9",
    doi = "10.4324/9780203137529-9",
    pages = "153-215"
}

@misc{crossref2004biosphere,
    title = "Biosphere",
    year = "2004",
    booktitle = "Encyclopedic Dictionary of Genetics, Genomics and Proteomics",
    url = "https://doi.org/10.1002/0471684228.egp01402",
    doi = "10.1002/0471684228.egp01402"
}

@misc{crossref2007biosphere,
    title = "Biosphere",
    year = "2007",
    booktitle = "Encyclopedia of Environment and Society",
    url = "https://doi.org/10.4135/9781412953924.n89",
    doi = "10.4135/9781412953924.n89"
}

Acetylene entsteht durch Photolyse von Methan in den Atmosphären der jupiterähnlichen Planeten und des Mondes Titan. Im Gegensatz dazu ist Acetylene nur eine Spurenkomponente der heutigen Erdatmosphäre. Dennoch wurde für die frühe Erde eine methanreiche Atmosphäre hypothesiert; diese Atmosphäre wäre ebenfalls reich an Acetylene gewesen. Das erzeugt ein Paradox, denn Acetylene ist ein starker Inhibitor vieler zentraler anaerober mikrobieller Prozesse, einschließlich Methanogenese, anaerober Methanoxidation, Stickstofffixierung und Wasserstoffoxidation. Die Fermentation von Acetylene wurde vor etwa 25 Jahren entdeckt, und Pelobacter acetylenicus wurde gezeigt, auf Acetylene durch Acetylenehydratase zu wachsen, wodurch Acetaldehyd gebildet wird. Acetaldehyd dissoziiert anschließend zu Ethanol und Acetat (plus etwas Wasserstoff). Allerdings ist Acetylenehydratase spezifisch für Acetylene und reagiert nicht mit analogen Verbindungen. Wir vermuten, dass Mikroben mit Acetylenehydratase eine Schlüsselrolle in der Evolution der frühen Erdbiosphäre spielten, indem sie eine verfügbare Kohlenstoffquelle aus der Atmosphäre nutzten und dadurch Schutznischen bildeten, die anderen mikrobiellen Prozessen das Gedeihen ermöglichten. Darüber hinaus könnte das Vorkommen von Acetylene in der Atmosphäre eines Planeten oder Planetoiden möglicherweise Evidenz für ein außerirdisches anaerobes Ökosystem darstellen.

@article{doi101089ast20070183,
    author = "Oremland, Ronald S. and Voytek, Mary A.",
    title = "Acetylene as Fast Food: Implications for Development of Life on Anoxic Primordial Earth and in the Outer Solar System",
    year = "2008",
    journal = "Astrobiology",
    abstract = "Acetylene occurs, by photolysis of methane, in the atmospheres of jovian planets and Titan. In contrast, acetylene is only a trace component of Earth's current atmosphere. Nonetheless, a methane-rich atmosphere has been hypothesized for early Earth; this atmosphere would also have been rich in acetylene. This poses a paradox, because acetylene is a potent inhibitor of many key anaerobic microbial processes, including methanogenesis, anaerobic methane oxidation, nitrogen fixation, and hydrogen oxidation. Fermentation of acetylene was discovered approximately 25 years ago, and Pelobacter acetylenicus was shown to grow on acetylene by virtue of acetylene hydratase, which results in the formation of acetaldehyde. Acetaldehyde subsequently dismutates to ethanol and acetate (plus some hydrogen). However, acetylene hydratase is specific for acetylene and does not react with any analogous compounds. We hypothesize that microbes with acetylene hydratase played a key role in the evolution of Earth's early biosphere by exploiting an available source of carbon from the atmosphere and in so doing formed protective niches that allowed for other microbial processes to flourish. Furthermore, the presence of acetylene in the atmosphere of a planet or planetoid could possibly represent evidence for an extraterrestrial anaerobic ecosystem.",
    url = "https://doi.org/10.1089/ast.2007.0183",
    doi = "10.1089/ast.2007.0183",
    openalex = "W2041289407",
    references = "doi101016001910359090114o"
}

@incollection{beer2012biosphere,
    author = "Beer, Jürg and McCracken, Ken and von Steiger, Rudolf",
    title = "Biosphere",
    year = "2012",
    booktitle = "Physics of Earth and Space Environments",
    url = "https://doi.org/10.1007/978-3-642-14651-0\_22",
    doi = "10.1007/978-3-642-14651-0\_22",
    pages = "389-395"
}

Menschen haben sich in der Geschichte der Erde als einzige vielzellige Art als globale Kraft herausgebildet, die die Ökologie eines ganzen Planeten transformiert. Es ist nicht länger möglich, ökologische Muster, Prozesse oder Veränderungen zu verstehen, vorherzusagen oder erfolgreich zu steuern, ohne zu verstehen, warum und wie Menschen diese im langen Zeitraum umgestalten. Hier wird eine allgemeine Kausaltheorie vorgestellt, die erklärt, warum menschliche Gesellschaften die Fähigkeit erlangten, die Muster, Prozesse und Dynamik der Ökologie global zu verändern, und wie sich diese anthropogenen Veränderungen über Zeit und Raum entfalten, während sich die Gesellschaften selbst über menschliche Generationszeit verändern. Aufbauend auf bestehenden Theorien zu Ökosystem-Engineering, Nischenkonstruktion, inklusiver Vererbung, kultureller Evolution, Ultrasozialität und gesellschaftlichem Wandel besagt diese Theorie des anthroökologischen Wandels, dass die soziokulturelle Evolution der Subsistenzregime basierend auf Ökosystem-Engineering, sozialer Spezialisierung und nicht verwandtschaftlicher Tauschbeziehungen, oder „soziokultureller Nischenkonstruktion“, die Hauptursache sowohl der langfristigen Skalierung von menschlichen Gesellschaften als auch ihrer beispiellosen Transformation der Biosphäre ist. Soziokulturelle Nischenkonstruktion kann, wo klassische ökologische Theorie versagt, die anhaltenden transformierenden Effekte menschlicher Gesellschaften auf Biogeographie, ökologische Sukzession, ökologische Prozesse sowie die ökologischen Muster und Prozesse von Landschaften, Biomen und der Biosphäre erklären. Die Theorie der Anthroökologie erzeugt empirisch prüfbare Hypothesen zu Formen und Verläufen langfristiger anthropogener ökologischer Veränderung mit erheblichen theoretischen und praktischen Folgen für die Unterdisziplinen der Ökologie und des Naturschutzes. Obgleich sie sich noch in einer frühen Entwicklungsphase befindet, integriert die Anthroökologie etablierte theoretische Rahmen wie sozial-ökologische Systeme, sozialen Stoffwechsel, ländliche Biogeographie, neuartige Ökosysteme und Anthrome. Die „Flüsse der Natur“ werden rasch zu „Kulturen der Natur“. Um die grundlegenden Ursachen anthropogener ökologischer Veränderung, nicht nur deren Folgen, zu untersuchen, zu verstehen und zu bearbeiten, müssen anthropogene soziokulturelle Prozesse ebenso Teil ökologischer Theorie und Praxis werden wie biologische und geophysikalische Prozesse heute. Strategien zur Erreichung dieses Ziels und zur Weiterentwicklung ökologischer Wissenschaft und Naturschutz in einer zunehmend anthropogenen Biosphäre werden vorgestellt.

@article{doi1018901422741,
    author = "Ellis, Erle C.",
    title = "Ecology in an anthropogenic biosphere",
    year = "2015",
    journal = "Ecological Monographs",
    abstract = "Humans, unlike any other multicellular species in Earth's history, have emerged as a global force that is transforming the ecology of an entire planet. It is no longer possible to understand, predict, or successfully manage ecological pattern, process, or change without understanding why and how humans reshape these over the long term. Here, a general causal theory is presented to explain why human societies gained the capacity to globally alter the patterns, processes, and dynamics of ecology and how these anthropogenic alterations unfold over time and space as societies themselves change over human generational time. Building on existing theories of ecosystem engineering, niche construction, inclusive inheritance, cultural evolution, ultrasociality, and social change, this theory of anthroecological change holds that sociocultural evolution of subsistence regimes based on ecosystem engineering, social specialization, and non‐kin exchange, or “sociocultural niche construction,” is the main cause of both the long‐term upscaling of human societies and their unprecedented transformation of the biosphere. Human sociocultural niche construction can explain, where classic ecological theory cannot, the sustained transformative effects of human societies on biogeography, ecological succession, ecosystem processes, and the ecological patterns and processes of landscapes, biomes, and the biosphere. Anthroecology theory generates empirically testable hypotheses on the forms and trajectories of long‐term anthropogenic ecological change that have significant theoretical and practical implications across the subdisciplines of ecology and conservation. Though still at an early stage of development, anthroecology theory aligns with and integrates established theoretical frameworks including social–ecological systems, social metabolism, countryside biogeography, novel ecosystems, and anthromes. The “fluxes of nature” are fast becoming “cultures of nature.” To investigate, understand, and address the ultimate causes of anthropogenic ecological change, not just the consequences, human sociocultural processes must become as much a part of ecological theory and practice as biological and geophysical processes are now. Strategies for achieving this goal and for advancing ecological science and conservation in an increasingly anthropogenic biosphere are presented.",
    url = "https://doi.org/10.1890/14-2274.1",
    doi = "10.1890/14-2274.1",
    openalex = "W2145303294",
    references = "doi101007s1375201200284, doi101016jgloenvcha200604002, doi101016jtree201202003, doi101017s0140525x06009083, doi101038461472a, doi101038nature10452, doi101073pnas0510792103, doi101073pnas1116437108, doi101086377665, doi101098rstb20100162, doi101111brv12053, doi101126science1168112, doi101126science1170165, doi101126science2775325494, doi101146annurevanthro291493, doi101537ase188722495, doi1016410006356820010510933teotwa20co2, doi1023071367778, openalexw1515810707, openalexw2624262714"
}

@misc{calvert2016biosphere,
    author = "Calvert, Jack G.",
    title = "Biosphere",
    year = "2016",
    booktitle = "IUPAC Standards Online",
    url = "https://doi.org/10.1515/iupac.62.0115",
    doi = "10.1515/iupac.62.0115"
}

@article{andgladenkov2018startigraphic,
    author = "Gladenkov, Yu.B.",
    title = "STARTIGRAPHIC HORIZONS AND PROBLEMS OF BIOTIC COMMUNITIES’ EVOLUTION OF THE MARINE ECOSYSTEMS WITHIN GEOMERIDIA AND BIOSPHERE",
    year = "2018",
    journal = "Tikhookeanskaya Geologiya",
    url = "https://doi.org/10.30911/0207-4028-2018-37-5-16-30",
    doi = "10.30911/0207-4028-2018-37-5-16-30",
    openalex = "W2891328742",
    pages = "16-30",
    references = "doi1023072420377"
}

@article{doi101016jbiosystems201804004,
    author = "Melkikh, Alexey V. and Khrennikov, Andrei",
    title = "Mechanisms of directed evolution of morphological structures and the problems of morphogenesis",
    year = "2018",
    journal = "Biosystems",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.biosystems.2018.04.004",
    doi = "10.1016/j.biosystems.2018.04.004",
    openalex = "W2804863524",
    references = "doi101016jbiosystems201406008, doi1010179781139540940014, doi101038nrm3896, doi101073pnas84217524, doi101093oso97801951315810010001, doi101098rstb19520012, doi1011094235585893, doi101145800157805047, doi101146annurevphyschem481545, doi101152physrev000052014, openalexw1576818901, openalexw2430930958"
}

Während erhebliche Anstrengungen unternommen wurden, um die frühe Evolution des biogeochemischen Stickstoffzyklus zwischen Erdatmosphäre, Ozean und Biosphäre zu rekonstruieren, wurde die potenzielle Rolle einer frühen kontinentalen Beteiligung durch ein terrestrisches, phototrophes mikrobielles Ökosystem weitgehend übersehen. Durch Übertragung der heutigen Stickstoffflüsse in der Archaeenzeit moderner Oberboden-Gemeinschaften, die als biologische Bodenkrusten (terrestrische Analoga mikrobieller Matten) bekannt sind und deren Vorfahren möglicherweise bis zu 3,2 Milliarden Jahre zurückreichen, zeigen wir, dass sie die Evolution des Stickstoffzyklus frühzeitig beeinflusst haben könnten. Wir berechnen, dass der Nettoausstoß an anorganischem Stickstoff, der das hydrogeologische System der Proterozoischen Zeit erreichte, derselben Größenordnung wie der heutiger Kontinente haben könnte, selbst bei einem bewohnten Bereich von nur wenigen Prozent der heutigen Kontinente. Dies widerspricht der Annahme, dass vor dem Great Oxidation Event die marinen und kontinentalen biogeochemischen Stickstoffkreisläufe voneinander getrennt waren.

@article{doi101038s4146701804995y,
    author = "Thomazo, Christophe and Couradeau, Estelle and García‐Pichel, Ferrán",
    title = "Possible nitrogen fertilization of the early Earth Ocean by microbial continental ecosystems",
    year = "2018",
    journal = "Nature Communications",
    abstract = "While significant efforts have been invested in reconstructing the early evolution of the Earth's atmosphere-ocean-biosphere biogeochemical nitrogen cycle, the potential role of an early continental contribution by a terrestrial, microbial phototrophic biosphere has been largely overlooked. By transposing to the Archean nitrogen fluxes of modern topsoil communities known as biological soil crusts (terrestrial analogs of microbial mats), whose ancestors might have existed as far back as 3.2 Ga ago, we show that they could have impacted the evolution of the nitrogen cycle early on. We calculate that the net output of inorganic nitrogen reaching the Precambrian hydrogeological system could have been of the same order of magnitude as that of modern continents for a range of inhabited area as small as a few percent of that of present day continents. This contradicts the assumption that before the Great Oxidation Event, marine and continental biogeochemical nitrogen cycles were disconnected.",
    url = "https://doi.org/10.1038/s41467-018-04995-y",
    doi = "10.1038/s41467-018-04995-y",
    openalex = "W2808727815",
    references = "doi101016jprecamres201308001"
}

@article{gladenkov2018stratigraphic,
    author = "Gladenkov, Yu. B.",
    title = "Stratigraphic Horizons and Problems of Evolution of Biotic Communities of Marine Ecosystems within Geomerida and the Biosphere",
    year = "2018",
    journal = "Russian Journal of Pacific Geology",
    url = "https://doi.org/10.1134/s1819714018050044",
    doi = "10.1134/s1819714018050044",
    number = "5",
    openalex = "W2895119482",
    pages = "354-367",
    volume = "12",
    references = "doi1010160031018266900071, doi10108000206817809471369, doi101134s0869593810030019, doi101134s0869593815040048, doi102110pec95040129, doi1023071930070, doi1023072420377, openalexw2430930958, openalexw2915721471"
}

@article{doi101038s4301702000116w,
    author = "Planavsky, Noah J. and Crowe, Sean A. and Fakhraee, Mojtaba and Beaty, Brian and Reinhard, Christopher T. and Mills, Benjamin and Holstege, Cerys and Konhauser, Kurt O.",
    title = "Evolution of the structure and impact of Earth’s biosphere",
    year = "2021",
    journal = "Nature Reviews Earth \& Environment",
    url = "https://doi.org/10.1038/s43017-020-00116-w",
    doi = "10.1038/s43017-020-00116-w",
    openalex = "W3120307837",
    references = "doi101016jearscirev2019102888, doi101016jprecamres201308001, doi101038s4158601914364, doi101111gbi12382"
}

Die bis heute gesammelten biostratigraphischen Daten zur Gliederung der marinen Sequenzen des Phanerozoikums ermöglichen eine Interpretation der Evolutionsmerkmale nicht nur niedrigrangiger biotischer Taxa, sondern auch paläobiologischer Gemeinschaften (Assemblagen), die als biotische Gruppierungen unter bestimmten historischen Bedingungen betrachtet werden können. Es werden Beispiele für ihre Evolutionsstadien in verschiedenen Geomerida-Marineökosystemen gegeben. Es wird die Auffassung geäußert, dass die Forschung zu diesem Thema unter Einbeziehung sowohl von Geologen als auch von Biologen intensiviert werden muss.

@article{doi101134s0869593824700096,
    author = "Gladenkov, Yu. B.",
    title = "Evolution of Paleobiocommunities Is One of the Most Intractable Problems of Biostratigraphy",
    year = "2024",
    journal = "Stratigraphy and Geological Correlation",
    abstract = "The biostratigraphic data accumulated to date on the subdivision of the Phanerozoic marine sequences make it possible to interpret the evolution features of not only low-ranking biotic taxa but also paleocommunities (assemblages), which can be considered as biotic groupings historically formed under certain conditions. Examples of their evolution stages in various Geomerida marine ecosystems are given. The opinion is stated about the need to intensify the research on this topic with the involvement of both geologists and biologists.",
    url = "https://doi.org/10.1134/s0869593824700096",
    doi = "10.1134/s0869593824700096",
    openalex = "W4400688958",
    references = "doi101093aesa383396, doi101134s0869593810030019, doi101134s0869593815040048, doi101134s0869593822050033, doi1023071930070, doi1023072420377, doi1023073241850, gladenkov2018stratigraphic"
}

@incollection{crossref2025biosphere,
    title = "Biosphere",
    year = "2025",
    booktitle = "Encyclopedia of Green Materials",
    url = "https://doi.org/10.1007/978-981-97-4618-7\_300161",
    doi = "10.1007/978-981-97-4618-7\_300161",
    pages = "388-388"
}