Глава 2. Биосфера и человек
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.
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.
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.