Основними поняттями біосфери в.І. Вернадський вважає:

1. Живу речовину (організми, біогенну речовину - створені живими орган­ізмами органо-мінеральні або органічні продукти і кам'яне вугі­лля, сапропель, торф, лісову підстилку, гумус ґрунту тощо);

2. Біокосну речовину, створену живими організмами за участі неживої природи (приземна атмосфера, осадові породи, глинисті мінерали, вода та інше);

3. Косну речовину - гірські породи магматичного, неорганічного походження, воду, а також значно перероблені і видозмінені живими організмами речовини космічного походження (космічний пил, метеорити тощо).

Крім того, до складу біосфери входять радіоактивні речовини, які виникають у результаті роз­паду радіоактивних елементів, і розсіяні атоми, не зв'язані хімічни­ми реакціями (рис. 1).

В.І. Вернадський називає живу речовину основною рухомою силою біосфери. Бути живим - значить бути організованим, за­значав Вернадський, і в цьому полягає суть поняття біосфери як організованої оболонки Землі. Протягом мільярдів років існу­вання біосфери організованість створюється і зберігається діяль­ністю живої речовини - сукупності всіх живих організмів.

2.1. Людина і біосфера

Особливе місце в біосфері посідає людина, розумна діяльність якої в масштабах біосфери сприяє перетворенню останньої в но­осферу. На цьому етапі еволюція біосфери проходить під визна­чальним впливом людської свідомості в процесі виробничої дія­льності.

Ноосфера — це не щось зовнішнє по відношенню до біо­сфери, а новий етап у її розвитку, сутність якого полягає в розум­ному регулюванні відносин людини й природи. Важлива роль у цьому регулюванні належить екології.

Екологія — це наука, що вивчає закономірності взаємодії ор­ганізмів і середовища їх існування, закони розвитку й здійснення біогеоценозів як комплексів взаємодіючих живих і неживих ком­понентів у різних частинах біосфери.

Одним з найважливіших понять екології є середовище існу­вання.

Середовище — це сукупність факторів та елементів, що впливають на організм у місці, де він перебуває.

Екологічний фактор — це елемент середовища, що здійснює безпосередній вплив на живий організм, принаймні на одній зі стадій його індивідуального розвитку.

Усі екологічні фактори умовно поділяють на:

• біотичні;

• абіотичні;

• антропогенні.

Біоти­чні фактори — це всі можливі впливи, яких зазнає живий орга­нізм з боку оточуючих його живих істот.

Абіотичні — це всі еле­менти неживої природи, що впливають на організм (температура, світло, вологість, склад повітря та води, грунту тощо).

Антропо генні — це фактори, пов'язані з впливом людини на природне се­редовище.

Відповідно до іншої класифікації, розрізняють пер­винні й вторинні періодичні й неперіодичні фактори.

До первин­них належать температура, зміни положення Землі щодо Сонця, завдяки яким в еволюції виникла добова, сезонна, річна періодич­ність багатьох біологічних процесів.

Вторинні періодичні факто­ри є похідними первинних, наприклад, рівень вологості залежить від температури, тому в холодних місцях планети повітря містить менше водяної пари; неперіодичні фактори діють на організм чи популяцію раптово, епізодично. До них належать стихійні сили природи — виверження вулканів, ураган, удар блискавки, повінь тощо.

Будь-яка особина, популяція, співтовариство зазнають дії ба­гатьох факторів, але лише деякі з них є життєво важливими. Такі фактори називають лімітуючими, чи обмежуючими. Відсутність цих факторів або якщо їх концентрація вища чи нижча критичних рівнів, робить неможливим освоєння середовища особинами пев­ного виду. З огляду на це, для кожного біологічного виду існує оптимум фактора (величина, найбільш сприятлива для розвитку й існування) і границі витривалості. Види, що переживають значні відхилення факторів від оптимальної величини, називаються ши­роко пристосованими, чи евритопними. Види, які здатні пережи­ти лише незначні відхилення екологічних факторів від оптималь­ної величини, називають вузько пристосованими, чи стенотопними. Здатність видів освоювати різні середовища існування харак­теризується величиною екологічної валентності. Для більшості видів екологічний оптимум обмежений. Збереження належного рівня біологічної активності, незважаючи на коливання інтенсив­ності екологічних факторів, забезпечується гомеостатичними ме­ханізмами на рівні особин або популяції.

Для нормального існування організмів у середовищі повинні діяти тільки періодичні фактори.

Кожний екологічний фактор може діяти на організм з різною інтенсивністю.

Нормальна життєдіяльність популяції можлива лише за умови життєвого оптимуму екологічного фактора для кон­кретного виду, тобто сприятливого впливу фактора, який забез­печує найкращі (оптимальні) умови для життєдіяльності особин даного виду. Чим більшим є відхилення екологічного фактора від зони оптимуму (фактор діє в зоні песимуму), тим сильніше пригнічується їх життєдіяльність.

Мінімальні і максимальні зна­чення екологічного фактора є критичними - за їх межами жит­тя вже неможливе.

Чим більше відхиляється інтенсивність дії того чи іншого екологічного фактора від оптимального, тим більше пригнічуєть­ся діяльність деяких організмів.