Состав и строение биосферы

Появление и развитие учения о биосфере стало новой ве­хой в естествознании, в изучении взаимодействия и взаимоот­ношений между косной и живой природой, между человеком и окружающей средой.

Учение о живой природе было создано и развито многими выдающимися натуралистами прошлых веков. Но тогда ис­следовался главным образом растительный и животный мир, а биосфера - как качественно новое геологическое, биологи­ческое и экологическое цельное явление на планете - не рас­сматривалась. Однако изучения одних локальных проблем оказалось недостаточно. В современных условиях необходимо изучать биосферу как единое целое в ее взаимодействии с че­ловечеством.

В лекциях 1800 г. французский естествоиспытатель Жан Батист Ламарк (1744-1829) отметил, что живые тела содер­жат все неорганические вещества, наблюдаемые в природе, и объяснил это активным участием животных и растений в фор­мировании поверхности Земли. Позже он заключил, что все минералы внешней коры и состоящие из них элементы зем­ной поверхности являются исключительно продуктами жи­вотных и растений, которые существовали на этих участках поверхности земного шара.

Обобщения, сделанные Ламарком, позволяют нам гово­рить о том, что высказанные им идеи содержат в себе зачатки понятия о биосфере.

Во времена Ламарка все многообразие окружающего мира -от атомов до планет - делилось на три царства: растения, жи­вотные, минералы. Ламарк, упростив это деление, всю приро ду разделил на два царства; живое и неживое. В своей знаме­нитой «Философии зоологии» он составил таблицу противо­положностей живого и неживого.

Работы Ламарка положили начало представлениям о су­ществовании на нашей планете определенного пространства, заселенного живыми существами. Причем подчеркивалось, что это пространство организовано именно жизнедеятель­ностью организмов.

Из множества терминов, которые были предложены для обозначения такого пространства, закрепился один, предло­женный в 1875 г. австрийским геологом Эдуардом Зюссом. Именно Зюссу и отдается приоритет в первом употреблении термина «биосфера». Он писал: «В области взаимодействия верхних сфер и литосферы и на поверхности материков мож­но выделять самостоятельную биосферу. Она простирается теперь как над сухой, так и над влажной поверхностью, но яс­но, что раньше она была ограничена только гидросферой».

Согласно современным представлениям, биосфера (от греч. bios - жизнь и sphaira - шар) - это своеобразная обо­лочка Земли, содержащая всю совокупность живых орга­низмов и ту часть вещества планеты, которая находится в непрерывном обмене с этими организмами.

По определению основоположника учения о биосфере В.И.Вернадского, биосфера - это оболочка Земли, состав, структура и энергетика которой определяются совокупной де­ятельностью живых организмов. Сама же совокупная деятель­ность живых организмов проявляется как геохимический фактор планетарного масштаба. Поражает то, насколько неве­лика область распространения жизни на Земле: всего несколь­ко десятков метров почвенного слоя, около И км океанских глубин и 10-15 км атмосферы. Таково пространство, где рож­даются, развиваются и умирают 1,5 млн видов животных и 350 тыс. видов растений, распространенных на планете.

На Земле разнообразны условия внешней среды. Это оке­анские просторы и горные цепи, «артериальная» сеть крупных рек и мелких речушек, жаркие пустыни и вечные льды полю­сов. Земля - это чудо Вселенной, уникальная сфера, жемчу­жина в космическом пространстве. Главная особенность пла­неты - существование на ней жизни в самых разных ее прояв­лениях. Изумляет богатое разнообразие живых существ: мик­роскопические организмы, насекомые, растения, рыбы, пти­цы, млекопитающие и, наконец, сам человек.

Другие планеты тоже могут иметь ядро, мантию, кору и ат­мосферу. Так, на спутнике Сатурна Титане возможно сущест­вование морей из жидкого метана, а на некоторых удаленных от Солнца планетах зарегистрировали присутствие оледенев­шей гидросферы. На многих небесных телах найдены молеку­лы воды, но лишь в земной среде с ее узкими границами тем­ператур и атмосферного давления вода одновременно может присутствовать в трех фазах: газообразной, жидкой и твердой. Такому состоянию воды на нашей планете способствует и благоприятное расстояние ее от Солнца: будь Земля немно­го ближе к раскаленному солнечному шару, пары воды ни­когда бы не конденсировались, а если бы расстояние до Солнца было больше, вода замерзла бы, образуя сплошной ледяной покров.