3. Учение в.И.Вернадского о биосфере

Владимир Иванович Вернадский родился в Петербурге в 1863 году в семье профессора экономики и истории Петербургского университета.

В 1881 г. Вернадский В.И. поступил на естественное отделение физико-математического факультета Петербургского университета, где слушал лекции А.Бутлерова, В.Докучаева, И.Сеченова.

Свои первые научные исследования он проводил под руководством В.Докучаева и начал разрабатывать динамическую минералогию.

В 1885 году Вернадский закончил университет, и его оставили там для подготовки к профессорскому званию. Он стал работать хранителем Минералогического музея. Всего через пять лет он защитил докторскую диссертацию, после чего начал заведовать кафедрой минералогии и кристаллографии в Московском университете. Благодаря его усилиям Минералогический музей университета стал крупным научным учреждением. Сам же Вернадский в 1906 году был избран академиком. Однако, в 1911 году протестуя против полицейского режима, вместе с Н.Зелинским, П.Лебедевым, К.Тимерязевым переехав из Московского университета в Петербург, становится директором Геологического и минералогического музея Академии наук.

Ученый стал рассматривать земной шар как замкнутую биологическую систему, состоящую из многих оболочек, которые он назвал геосферами. Кроме того, создал учение о биосфере (1926). Он постепенно пришел к идее создания новой науки – биогеохимии, в основе которой лежало изучение роли органического мира в жизни Земли.

Ещё во время Первой мировой войны Вернадский стал одним из инициаторов создания комиссии по изучению естественных производительных сил России.

После Октябрьской революции по его проекту была образована Академия наук Украины. Он становится ее первым президентом, а в 1922 году он организовал Радиевый институт.

Вернадский вошел в историю науки не только как ученый и организатор, но и как талантливый популяризатор. Он обладал литературным талантом и свои жизненные наблюдения записывал в дневниках.

В честь Вернадского Академия наук учредила специальную премию и золотую медаль, которые присуждаются за лучшие работы по геохимии и минералогии.

Основные идеи В.И.Вернадского по проблемам биосферы сложились в начале прошлого столетия. В 1926 г. ученый опубликовал книгу «Биосфера», в которой изложил свое представление о строении, происхождении биосферы, образовании и роли живого вещества. Основной труд Вернадского «Химическое строение биосферы Земли и ее окружения» был опубликован после его смерти.

Вернадский рассматривал биосферу как область жизни, основа которой – взаимодействие живого и косного вещества. Живое вещество пронизало косное, превратив его в биокосное. Он считал, что в понятие биосферы должны включаться не только совокупность живых организмов, но и оболочки Земли, находящиеся в непрерывном обмене с этими организмами.

Ученый считал, что живые организмы должны рассматриваться в совокупности как живое вещество планеты.

Живое вещество биосферы занимает ничтожное пространство в объеме всего земного шара.

Свойства живого вещества:

1. Способность быстро занимать все свободное пространство. В.И.Вернадский назвал это свойство «всюдностью жизни».

2. Движение не только пассивное (под действием силы тяжести), но и активное.

3. Устойчивость (физическая и химическая) при жизни и быстрое разложение после смерти.

4. Адаптация к изменяющимся условиям.

5. Феноменально высокая скорость протекания химических реакций – в тысячи раз быстрее, чем в неживом веществе.

6. Высокая скорость обновления.

В 1928-1930 гг. В.И.Вернадский описал пять основных биохимических функций живого вещества.

1. Газовая. Большинство газов верхних горизонтов литосферы планеты порождено жизнью. Подземные горючие газы – продукты разложения органических веществ растительного происхождения, ранее захороненных в осадочных породах. Наиболее распространенным является метан – СН.

2. Концентрационная. Организмы накапливают в своих телах многие химические элементы. На первом месте стоит углерод. В угле содержание углерода по степени концентрации в тысячи раз больше, чем в среднем для земной коры. Нефть – концентратор углерода и водорода, поскольку они имеют биогенное происхождение. Целые горные хребты сложены останками животных с известковыми составляющими, где важное место занимает кальций. Фосфор накапливается позвоночными животными, сосредоточиваясь в их костях. У значительной части железных руд имеется биогенное происхождение. Они формируются под действием железобактерий. Бокситы образуются накопителями алюминия.

3. Окислительно-восстановительная. В процессе жизнедеятельности и после своей гибели организмы, обитающие в разных водоемах, регулируют кислородный режим и тем самым создают условия, благоприятные для растворения или осаждения ряда металлов с переменной валентностью (железо, марганец и др.).

4.Биохимическая. Она связана с ростом, размножением и перемещением живых организмов в пространстве, с их распространением в разные географические области.

5. Биогеохимическая деятельность человечества. Она охватывает все возрастающие количества веществ земной коры для нужд промышленности, транспорта, сельского хозяйства.

Если живое вещество равномерно распределить по поверхности нашей планеты, то оно покроет ее слоем толщиной 2 см.Наиболее высока концентрация живого вещества на границах раздела основных сред – в почве, в поверхностных слоях океана, на дне водоемов. Места наибольшей концентрации организмов в биосфере В.И.Вернадский назвал «пленкой жизни».