3. Понятие биосферы, учение в.И. Вернадского о биосфере.

Биосфера – «сфера жизни» – оболочка земли, заселенная живыми организмами. Биосфера является самой большой экосистемой. Толщина биосферы немного более 20 км (жизнь не выше 6 км над уровнем моря, не глубже 15 км в суше и 11 км вглубь океана). Основная масса (90%биомассы растений и животных) живого вещества сконцентрирована в приповерхностном слое 50-100 м (10-20 м толщи воды).

Учение о биосфере создал русский ученый В.И. Вернадский, который изучал взаимодействие живых и неживых систем, переосмыслил понятие биосферы.

Вернадский Владимир Иванович (1863-1945) – выдающийся российский естествоиспытатель и мыслитель, создатель учения о биосфере и ноосфере.

Органически соединил в своем обширном творчестве естественнонаучное и гуманитарное видение мира, науки о земле и «живом веществе» с науками о человеке и обществе, тем самым создавая всеобъемлющее учение будущего, рассматривающее судьбы человечества в неразрывном единстве с природой и Космосом. Основные труды: «Биосфера», «Научная мысль как планетное явление».

Он доказал, что за 4 млрд лет существования на планете земля живые организмы вызвали огромные преобразования. Он понимал биосферу как сферу единства живого и неживого. Это определило взгляд Вернадского на проблему происхождения жизни из нескольких вариантов: 1) жизнь возникла до образования Земли и была занесена на нее; 2) жизнь зародилась после образования Земли; 3) жизнь возникла вместе с формированием Земли. Он придерживался последнего, так как считал, что нет убедительных научных данных, что живое когда-либо не существовало на нашей планете. Он читал, что биосфера была на Земле всегда.

Под биосферой ученый понимал тонкую оболочку Земли, в которой все процессы протекают под прямым воздействием живых организмов. Она располагается на стыке литосферы (до 3 км бактерии), гидросферы (Океан заселен на глубине до 10-11 км) и атмосферы (озоновый экран – тонкий слой озона(несколько мм) на высоте 20 км).

Он сформулировал три биохимических принципа:

1. Биогенная миграция химических элементов в биосфере всегда стремится к своему максимальному проявлению (сейчас нарушен).

2. Эволюция видов в ходе геологического времени идет в направлении, усиливающем биогенную миграцию атомов (Лес сменяется лугом, крупные животные мелкими).

3. Живое вещество находится в непрерывном химическом обмене с окружающей его средой, создающейся и поддерживающейся на Земле космической энергией Солнца, а так как нарушены два первых, то космос может стать разрушающим биосферу фактором.

Основные выводы ученого:

1. Каждый организм может существовать только при условии постоянной тесной связи с другими организмами и неживой природой.

2. Жизнь со всеми ее проявленями произвела глубокие изменения на нашей планете. Совершенствуясь в процессе эволюции, живые организмы все шире распространялись по планете, стимулируя перераспределение энергии и вещества.

Из учения о биосфере следуют:

1. Принцип целостности биосферы. Живой мир единая система, сцементированная множеством цепочек питания и иных взаимозависимостей. Если даже небольшая часть ее погибнет, разрушиться и все остальное.

2. Принцип гармонии биосферы и ее организованности (в биосфере все учитывается и все приспособляется очень точно).

3. Закон биогенной миграции атомов: в биосфере миграция атомов происходит при обязательном непосредственном участии живых организмов.

4. Космическая роль биосферы в трансформации энергии (живые организмы как механизмы превращения энергии).

5. Космическая энергия вызывает давление жизни, которое достигается размножением. Численность колеблется вокруг равновесного уровня.

6. Растекание жизни есть проявление ее геохимической энергии. Правило инерции. Скорость передачи жизни зависит от плотности живого существа.

7. Жизнь целиком определяется полем устойчивости зеленой растительности, а пределы жизни – физико-химическими свойствами соединений, строящих организм, их неразрушимостью в определенных условиях среды.

8. Всюдность жизни в биосфере. Поле устойчивости жизни есть результат приспособленности в ходе времени.

9. Закон бережливости в использовании живым веществом простых химических тел: раз вошедший элемент проходит длинный ряд состояний и организм вводит в себя только необходимое количество элементов. Фазы: 1. Горные породы, минералы, 2. Магмы, 3. Рассеянные элементы, 4. Живое вещество.

10. Постоянство количества живого вещества в биосфере (кислорода).

11. Всякая система достигает устойчивого равновесия, когда ее свободная энергия равняется или приближается к нулю, когда вся возможная в условиях системы работа произведена.

12. Идея автотрофности человека. Автотрофными называют организмы, которые берут все нужные им для жизни химические элементы из окружающей их косной материи и не требуют для построения своего тела готовых соединений другого организма.