40. Биосфера и ее границы, виды вещества в биосфере (живое, косное, биокосное и биогенное вещество).

Биосфера — живая оболочка планеты. В век научно-технического прогресса особое значение приобретают знания о жизненных процессах в целом, происходящих на нашей планете. Необходимость в них возникает в связи с резко возросшим разрушительным антропогенным воздействием на природную среду- Изъятие человеком природных ресурсов — пресной воды, почвеенного гумуса, продукции растений и животных — превысил⁰ темпы естественного воспроизводства. Отходы хозяйственной деятельности человека загрязняют среду, так как не могут включаться в естественные природные круговороты. Загрязнение ведёт к деградации природы и создает угрозу самой жизни человека. В настоящее время, как никогда ранее, человечество стало ощущать не только масштабы своей деятельности, но и свою зависимость от состояния окружающей среды. Вот почему такую большую значимость приобретают знания о всеобщей взаимосвязи и взаимообусловленности природных явлений, о структуре жизни на планете, о роли населяющих ее живых организмов, об основах стабильности самой жизни. Именно эти проблемы являкются центральными в учении о биосфере.

Представление о том, что все живые существа планты взаимодействуют с внешней средой и изменяют ее, возникло давно на основе наблюдений природных явлений. Так, автор первой эволюционной системы животного мира французский ученый Ж. Б. Ламарк отмечал, что все живые организмы, бесконечно разнообразные и многочисленные, с непрерывно сменяющимися поколениями, в результате своей жизнедеятельности принимают активное участие в формировании поверхности Земли. Работы Ж. Б. Ламарка положили начало представлениям о существовании на нашей планете особого пространства, заселенного живыми организмами и преобразуемого ими.

Термин биосфера был предложен в 1875 г. австрийским геологом Э. Зюссом. Однако он не разработал представлений о биосфере и не дал введенному термину точного определения.

Творчески развил идеи своих предшественников русский геохимик В. И. Вернадский (1863—1945), основоположник нзуки биогеохимии, создатель учения о биосфере. Первая его книга «Биосфера», в которой ученый изложил основные положения своего учения, была опубликована в 1926 г. По В. И. Вернадскому, биосфера (шар жизни) — оболочка Земли, состав, структура и энергетика которой обусловлены прошлой и современной деятельностью живых организмов.

Понятие о живом веществе. Главным компонентом биосферы является живое вещество — совокупность всех существующих в данный момент живых организмов планеты, численно выраженная в элементарном химическом составе, в массе, в энергии. Это вещество геохимически чрезвычайно активно, так как при осуществлении процессов питания, дыхания, выделения оно связано с окружающей средой биогенным потоком химических веществ. Благодаря этому потоку почти все химические элементы проходят в общей цепи превращений через биогеохимическое звено. Таким образом, жизнедеятельность организмов — это глубокий и мощный процесс преобразования и переноса вещества, результатом которого является изменение облика планеты. Миграция химических элементов из организма в среду и обратно не прекращается ни на секунду. Эта миграция была бы невозможной, если бы элементарный химический состав организмов не был близок к составу земной коры. В. И. Вернадский писал: «Организм имеет дело со средой, к которой не только он приспособлен, но которая приспособлена и к нему».

Благодаря зеленым растениям, осуществляющим процесс фотосинтеза, в биосфере создаются сложные органические молекулы. Заключенную в них энергию используют для процессов жизнедеятельности гетеротрофные организмы. В этом состоит космическая функция зеленых растений биосферы. Без живого вещества энергия солнечного луча сводилась бы лишь к перемещению газообразных, жидких и твердых тел по поверхности планеты и к временному их нагреванию в дневное время и остыванию в ночное. Живое вещество выступает в качестве гигантского аккумулятора и уникального преобразователя энергии Солнца, связанной в химических связях сложных органических молекул. Солнечная энергия без живого вещества не совершала бы на Земле созидательной деятельности, так как не могла бы ни удержаться на ней, ни преобразоваться в другую форму энергии (механическую, тепловую и др.). Улавливание солнечной энергии осуществляется фототрофными организмами. Но в удержании и преобразовании заключенной в них энергии Солнца, перемещении ее по земной поверхности, а также из внешнего в более глубокие слои планеты принимает участие все живое вещество. Этот процесс бесконечен благодаря размножению и последующему росту организмов. Скорость размножения, по Вернадскому, — это скорость передачи в биосфере геохимической энергии.