Учение о биосфере

Биосфера – сложная наружная оболочка Земли, населенная организ­мами, составляющими в совокупности живое вещество планеты – это одна из важнейших геосфер Земли, являющаяся основным компонентом природной среды, окружающей человека. В первой половине 20-го века возникло новое фундаментальное научное направление в естествознании – учение о биос­фере, основоположником которого является великий русский ученный В.И. Вернадский. Под биосферой он понимал тонкую оболочку Земли, в которой все процессы протекают под прямым воздействием живых организмов.

В сжатом виде идеи В.И. Вернадского об эволюции биосферы могут быть сформулированы следующим образом:

1. Вначале сформировалась литосфера – предвестник окружающей сре­ды, а затем после появления жизни на суше – биосфера.

2. В течение всей геологической истории Земли никогда не было эпох, лишенных жизни, следовательно современное живое вещество генетически связано с живым веществом прошлых эпох.

3. Живые организмы – главный фактор миграции химических элемен­тов в земной коре.

4. Грандиозный геологический эффект деятельности организмов обус­ловлен тем, что их количество бесконечно велико и действуют они в течение бесконечно большого промежутка времени.

5. Основным движущим фактором развития процессов в биосфере явля­ется биохимическая энергия живого вещества.

Исходя из учения В.И. Вернадского, биосфера включает:

- живое вещество планеты;

- биогенное вещество (газы атмосферы, каменный уголь, нефть, извест­няки и пр.), которое создается и перерабатывается в процессе жизнедеятель­ности живого вещества;

- косное вещество (продукты тектонической деятельности, метеориты), которое образуется без участия живого вещества;

- биокосное вещество (почва), образуется в результате совместной де­ятельности организмов и абиогенных процессов.

Общая масса биосферы равна 3.19²⁴ m.

Верхний предел биосферы – озоновый экран или озоносфера (20-25 км над земной поверхностью) образование и разложение озона (О₃) связано с поглощением ультрафиолетовой радиации Солнца, губительной для жизни. Озоновый экран поглощает эту радиацию, сохраняя живые организмы.

Нижние пределы биосферы – максимальные глубины океана (до 11 км) и отметки в литосфере изотермы 100 ºС.

От нижних пределов биосферы до максимальных отметок суши (гор­ные вершины Гималаев) выделяют часть биосферы с активной жизнью – эубиосферу. Слой атмосферы выше эубиосферы до озонового экрана назы­вают парабиосферой, где жизнь существует ввиде спор и микроорганизмов.

Эубиосфера подразделяется на аэробиосферу, гидробиосферу и литос­феру. Дополнительно выделяют педобиосферу (почвенный покров) и терра­биосферу – слой над поверхностью земли, ограниченный высотой надземной растительности и полетом птиц, насекомых, семян и спор растений.

Живые организмы осуществляют ток атомов благодаря своему дыха­нию, питанию и размножению, обеспечивая обмен веществом между всеми частями биосферы – абиотической (почвой и подстилающими ее породами, атмосферным воздухом, водной средой) и биотической (живых организмов). Важнейшая функция биосферы, без которой не может существовать жизнь – биогенный ток атомов. Живые организмы осуществляют этот ток атомов своему дыханию, питанию и размножению, обеспечивая обмен веществом между всеми частями биосферы (рисунок 2).

Солнечная радиация

Рисунок 2 – Взаимосвязи живых организмов с компонентами биосферы

Венцом учения о биосфере В.И. Вернадского является учение о ноо-

сфере – сфере разума, когда человек будет разумно управлять всеми процес­сами биосферы, которые обеспечивают ему жизнь. К ноосфере биосфера придет через техносферу, т.е. биосферу, частично управляемую человеком.

По определению В.И. Вернадского биосфера в процессе эволюции и че­ловеческой деятельности может достичь своей высшей стадии развития и превратиться в ноосферу.

В основе учения о биосфере лежит понятие «живого вещества».