1.2. Учение о биосфере.

Термин “биосфера” образован от греческих слов “биос” – жизнь и “сфера” – шар. Впервые этот термин был введен в научную литературу в 1875 году австрийским геологом Эдуардом Зюссом (1831-1914). Э. Зюсс понимал под “биосферой” пространство на поверхности Земного шара, где обитают живые организмы. Как научное направление, учение о биосфере сформировалось в первой четверти XXвека в России. Его основоположником стал великий русский ученый академик Владимир Иванович Вернадский (1863-1945). Классический труд В. И. Вернадского “Биосфера” был опубликован в 1926 году. Согласно Вернадскому,биосферапредставляет собой уникальную геологическую оболочку Земного шара, глобальную планетарную систему, где существует или когда-либо существовала жизнь, другими словами, где встречаются живые организмы или продукты их жизнедеятельности. Биосфера сформировалась в результате длительной эволюции под влиянием следующих естественных факторов: солнечной энергии, силы гравитации, тектонических сил, химической энергии (окислительно-восстановительные процессы) и биогенной энергии (фотосинтез у растений, хемосинтез у бактерий, усвоение и окисление пищи у животных, размножение и продуктивность у биомассы).

В составе биосферы различают три компоненты – три области распространения жизни:

1. Атмосфера(от греч. “атмос” – пар) – газовая оболочка Земли.

2. Гидросфера(от греч. “гидора” – вода) – водная оболочка Земли.

3. Литосфера(от греч. “литос” – камень) – каменная оболочка Земли.

Биосфера включает в себя всю поверхность Земли, верхнюю часть литосферы (до глубины 4.5 км), всю гидросферу (до максимальной глубины 11.022 км – Марианская впадина на дне Тихого океана, а также 1-2 км донных отложений) и нижнюю часть атмосферы (до высоты 20-25 км). Такие границы биосферы определяются, согласно Вернадскому, “полем существования жизни” – то есть наличием живых организмов или “следов” их жизнедеятельности. Верхней границей биосферы служит озоновый слой – за его пределами существование жизни невозможно вследствие губительного влияния жесткого ультрафиолетового излучения. Нижней границей биосферы служит высокая температура земных недр (свыше 100⁰С). В средней части биосферы живые организмы присутствуют постоянно, их основная концентрация приходится на границу атмо-, гидро-, и литосферы. Пределов биосферы достигают лишь отдельные простейшие организмы (бактерии, споры грибов), занесенные туда случайно.

Согласно учению В. И. Вернадского, биосфераимеет сложную внутреннюю структуру исостоит изсемикомпонентов:

1. Живое вещество– совокупность всех живых организмов, населяющих планету. Характеризуется массой, химическим составом, энергией.

2. Косное вещество– геологические образования, не входящие в состав живых организмов и не созданные ими. Пример: магматические горные породы, минералы.

3. Биокосное вещество– продукты взаимодействия живого и косного веществ. Пример: океанические воды, почва.

4. Биогенное вещество– геологические образования, созданные деятельностью живых организмов. Пример: каменный уголь, нефть, известняки.

5. Радиоактивное вещество– химические элементы, находящиеся в состоянии радиоактивного распада.

6. Вещество космического происхождения. Пример: метеориты.

7. Рассеянные атомы.

Живое вещество составляет самую незначительную часть биосферы: его масса (2.4^.10¹²т) соответствует примерно одной двухтысячной (1/2000) массы атмосферы – самой легкой оболочки Земного шара; объем живого вещества составляет приблизительно одну полуторамиллионную (1/1500000) объема всей биосферы. Тем не менее, именно живое вещество играет основополагающую роль в глобальных биосферных процессах. Признание живого вещества самой мощной геологической силой планеты составляет сущность учения В. И. Вернадского о биосфере. Он писал: “На земной поверхности нет химической силы более постоянно действующей, а потому и более могущественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые вместе”.