11. Экология и учение о биосфере

11.1. Эволюция представлений о биосфере

Эволюция живой и неживой природы, а также человека – это единый и взаимосвязанный процесс, который осуществляется в рамках единой системы. Важным компонентом этой системы является биосфера. В буквальном переводе термин «биосфера»обозначает сферу жизни, и в таком смысле он был введен в науку в 1875 г. австрийским ученым Э. Зюссом.

Развитие учения о биосфере привело к созданию одной из основных наук второй половины XXвека –экологии. У экологии есть множество определений. Чаще всего она определяется как наука о взаимоотношениях живых организмов и среды их обитания. Термин «экология» (от греческого «oikos» – жилище, дом и «logos» – слово, учение) ввел в обиход в 1866 году немецкий биолог Э. Геккель. После Геккеля в понятие экологии вносились различные смысловые оттенки, которые или сужали, или расширяли предмет этой области знания.

В последние десятилетия, когда угроза глобального экологического кризиса коснулась самого человека, произошло быстрое расширение экологии. Она вторгается уже в смежные с биологией дисциплины – науки о Земле, физику и химию, различные инженерные отрасли, находит приложения за пределами естественных наук – в экономике, политике, социологии, этике. Расширение предмета экологии привело к появлению новых ее определений. Наиболее широкое и больше других соответствующее сегодняшнему пониманию экологии определение дал известный американский эколог Ю. Одум. В его фундаментальной «Экологии» она трактуется как междисциплинарная область знания об устройстве и функционировании многоуровневых систем в природе и обществе в их взаимосвязи.

К оглавлению

Экология приобретает черты всеобъемлющего и очень актуального мировоззрения, превращается в учение о выборе путей выживания человеческой популяции.

11.2. Состав биосферы

Биосфера не образует сплошного слоя с четкими границами, а как бы «пропитывает» другие геосферы планеты, охватывая всю гидросферу, верхнюю часть литосферы и нижнюю часть атмосферы. Сегодня принято считать, что в атмосфере микробная жизнь имеет место примерно до высоты 20–22 км над земной поверхностью, а наличие жизни в глубоких океанических впадинах опускает эту границу до 8–11 км ниже уровня моря. Углубление жизни в земную кору много меньше, и микроорганизмы обнаружены при глубинном бурении и в пластовых водах на глубине 2–3 км. Количество живого вещества в разных областях биосферы различно. Самое большое его количество расположено в верхних слоях литосферы (почвы), гидросферы и нижних слоях атмосферы.

Согласно В. И. Вернадскому, которому принадлежит развернутое учение о биосфере (1919, 1926 гг.), вещество биосферы состоит :

–из живого вещества– биомассы современных живых организмов;

–биогенного вещества– детрита (мертвого органического вещества), торфа, угля, нефти и газа биогенного происхождения;

–биокосного вещества– смеси биогенных веществ с минеральными породами (почва, илы, часть осадочных карбонатов);

• косного вещества– горных пород, минералов, осадков.

По данным, основанным на содержании энергии или углерода, количества живого, биогенного и биокосного вещества в биосфере соотносятся как 1:20:4000.

К оглавлению

Благодаря способности трансформировать солнечную энергию и энергию химических связей, живое вещество выполняет ряд фундаментальных биогеохимических функций планетарного масштаба: газовую, концентрационную, окислительно-восстановительную, информационную.

Все вместе перечисленные функции образуют средообразующую функцию. Окружающая нас среда – это не возникшая когда-то фиксированная физическая данность, а живое дыхание природы, каждое мгновенье создаваемое работой множества живых существ. Деятельность живых организмов обусловила современный состав атмосферы, от которой зависит радиационный и тепловой режимы на планете, спектральный состав достигающего поверхности Земли солнечного света. Растительный покров существенно определяет водный баланс, распределение влаги и климатические особенности больших пространств. Живые организмы играют ведущую роль в самоочищении воздуха, рек, озер. Благодаря животным, растениям и микроорганизмам создается почва и поддерживается ее плодородие. Наконец, биота одарила человека пищей, одеждой и множеством других веществ, создав уникальное сообщество разнообразных организмов – главное богатство планеты и окружающей человека среды.