БИОСФЕРА ЗЕМЛИ

Биосфера (греч. bios "жизнь", sphaira "шар") – сфера жиз­ни.

Термин «биосфера» ввел австрийский геолог Э. Зюсс в 1875 г., понимавший ее как тонкую пленку жизни на земной поверхности. Создание целостного учения о биосфере принадлежит Влади́миру Ива́новичу Вернадскому, хотя в его представлении биосфера не просто зона распространения жизни, а одна из геологических обо­лочек Земли - те слои земной коры, которые подвер­гались в течение всей геологической истории влиянию живых организмов.

Биосфера - самая крупная (гло­бальная) экосистема Земли, высший уровень интеграции живой материи, область взаимодействия живого и косного вещества на плане­те.

Биосфера, как и остальные геосферы, - матери­альная оболочка; это означает, что она имеет определенный набор химических элементов, входящих в состав живого вещества.

Состав биосферы

Биосфера – сложная природная система. Она состоит из:

1) живого вещества – множество живых организ­мов;

2) биогенного вещества, созданного и переработанного жиз­нью (каменные угли, известняки, битумы);

3) косного вещества, в образовании которого жизнь не участвует (горные породы, газы);

4) биокосного вещества, которое создаётся одновременно живы­ми организмами и косными процессами (природная вода, кора выветривания, тропосфера);

5) радиоактивных элементов слож­ного изотопного состава, идущих из глубины, дисперсно рассе­янных, создающих и меняющих энергетику биосферы;

6) вещест­ва космического происхождения.

Главные свойства биосферы:

а) наличие в ней жизни; б) наличие энергии живого вещества.

По способу питания В.И. Вернадский разделяет живое вещество на две группы:

1) автотрофные организмы, независимые в своём питании от других организмов и использующие неоргани­ческие вещества;

2) гетеротрофные организмы, использующие органические вещества, созданные другими организмами.

Автотрофные, в свою очередь, разделены на две подгруп­пы:

а) зелёные автотрофы - растения, чьё существование опреде­ляется областью проникновения солнечных лучей. Их масса очень велика, они создают свободный кислород;

б) автотрофные (окисляющие) бактерии, живущие за счёт окисления серы, желе­за, азота, углерода. Окисляющие бактерии, выискивая среду сво­его существования, распространяются в почвах, иле, морской воде.

Формы жизни чрезвычайно разнообразны. Известно до 500 тыс. видов растений и 1,5 млн. видов животных. Главная масса живого вещества сосредоточена в охваченной солнечным светом части планеты.

Коротковолновое ультрафиолетовое излучение убивает все формы жизни. Каждый организм имеет свои пределы жизни.

Границы биосферы

Верхний предел жизни можно провести в стратосфере, на уровне озонового экрана, поглощающего космическое коротко­волновое излучение. Фактически организмы распространяются ниже его границы.

Нижняя граница жизни определяется температурными ус­ловиями. Глубже 3 км от земной поверхности живые существа не могут существовать в современном виде. В океане жизнь возможна на всю глубину. В почвах граница жизни определяется глубиной проникновения свободного кислорода - несколько глубже 10 м.

Если принять эти границы распространения живого, то тог­да границы биосферы близки к границам географической обо­лочки. Некоторые ученые (С.В. Калесник, Ин.П. Герасимов, К.К. Марков) отождествляют эти понятия. Однако Д.Л. Арманд считает, что географическая оболочка предшествует жизни, по­скольку биосфера короче во времени и пространстве географиче­ской оболочки. В пространстве они могут совпадать, и тогда, очевидно, биосферу следует рассматривать как особую стадию в развитии географической оболочки.

Биогеохимические функции биосферы

Живое представляет неразрывное целое, закономерно свя­занное между собой и с окружающей средой. Из таблицы следует:

Таблица. Функции живых организмов (по В.И. Вернадскому)

Функции	Живые организмы
Газовая	Все организмы
Кислородная	Хлорофилльные растения
Окислительная	Бактерии большей частью авто­трофные
Кальциевая	Водоросли, бактерии, мхи, одно­клеточные животные, кораллы позвоночные и т. п.
Восстановительная	Бактерии
Концентрационная (выбор из окру­жающей среды определённых химических элементов, составляющих тело и ткани животных и растений)	Организмы животные и раститель­ные разных семейств - одноклеточ­ные и многоклеточные
Разрушения органических соедине­ний (переход в косную материю)	Эту функцию выполняют, главным образом, бактерии и грибы
Восстановительного разложения	Бактерии
Метаболизма и дыхания организмов (обмен веществ)	Все организмы

1) все без исключения геохимические функции живого ве­щества в биосфере могут быть исполнены простейшими однокле­точными организмами;

2. нет организма, который мог бы один исполнить все гео­химические функции;

3. в ходе геологического времени происходила смена раз­ных организмов, замещавших друг друга в исполнении каждой функции, то есть функции организмов сохраняются, меняются лишь формы жизни;

4. лишь со времени выступления в биосфере цивилизован­ного человечества один организм оказался способным одновре­менно вызывать разнообразные химические процессы, но он достигает этого разумом и техникой, а не физиологической рабо­той организма.