2.1. Общее понятие биосферы

Еще в трудах античных ученых (Аристотеля, Теофраста, Эмпедокла и др.) имелись представления об устройстве окру­жающего мира, взаимодействии живых организмов с внешней средой. Крупные составляющие учения о биосфере просматри­ваются в работах Н. Коперника, Ж. Бюффона, М.В. Ломоносова, А. Гумбольдта и многих других.

М.В. Ломоносов

Термин «биосфера» впервые предложил и ввел в науку ав­стрийский геолог Э. Зюсс в 1835 г. (Коробкин, Передельский, 2004.). Первоначально это понятие означало совокупность всех живых организмов на нашей планете. Позднее «биосферу» стали представлять как единство объектов неживой (косной) природы, вовлеченных в среду жизни. Живые организмы (растения, жи­вотные, микроорганизмы) вместе с окружающей средой обра­зуют оболочку, которая названа «биосферой». Еще в 1926 г. В.И. Вернадский писал, что созданная в течение геологического времени, установившаяся в своих равновесиях биосфера начи­нает все сильнее и глубже меняться под влиянием научной мыс­ли человечества. Биосфера находится на стыке трех геосфер Земли: литосферы, гидросферы и атмосферы и объединяет их в единое функциональное целое. Вещества, необходимые для жизни, называются биогенами, они поступают в живые орга­низмы из литосферы, атмосферы вместе с водой. Пределы рас­пространения жизни представлены на рисунке 1.

Рис. 1. Распространение живых организмов в биосфере (высоты и глубины, м):

1 - озоновый слой; 2 - граница снегов; 3 - почва; 4 - животные, оби­тающие в пещерах; 5 - бактерии в нефтесодержащих жидкостях

Биосфера распространяется почти на 10 км вглубь литосфе­ры, поднимается до 23 км в атмосферу, включает всю гидросфе­ру. Два основных компонента биосферы - живые организмы, в том числе человек как биологический вид и среда их обитания - непрерывно взаимодействуют и влияют друг на друга. Живые организмы нельзя рассматривать отдельно от неживой природы, а только в единой совокупности со средой обитания живых ор­ганизмов - гидросферой, атмосферой и верхней частью лито­сферы, которые обеспечивают их необходимыми компонентами жизни - водой, кислородом, минеральными веществами, энер­гией в виде влияния совокупности полей различной природы, обладающих энергетическими и информационными характери­стиками. Между неживой и живой природой происходит посто­янный обмен веществом. Большинство химических элементов проходит бесчисленное количество раз через живое вещество. Этот круговорот веществ получил название биологического круговорота веществ в природе. Биологический круговорот иг­рает важную роль в биосфере - он обеспечивает жизнь. Хими­ческие элементы извлекаются из окружающей среды, входят в состав живой протоплазмы и возвращаются в окружающую сре­ду для повторного использования.

Ряд элементов покидают биологический круговорот и пере­ходят в большой геологический круговорот, образуя через опре­деленное время другие природные сырьевые ресурсы, например, полезные ископаемые, которые становятся объектами природо­пользования. Таким образом, биосфера - это своеобразная обо­лочка земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в непрерывном обмене с этими организмами.

Биосфере как месту современного обитания в естественно­научной картине мира отводится особая роль, определяется био­тической (живой) материей, которая находится в самодвижении и происходит из космического. С другой стороны, ее сущность определяется специфической структурно-функциональной орга­низацией живых систем.

Биосфера охватывает значительные части атмосферы, лито­сферы и всю гидросферу.