Понятие “Биосфера”. Учение Вернадского о биосфере

Существует несколько определений биосферы. Большинство современных экологов (Ю.Одум, В. Д. Федоров, Т. Г. Гильманов, М. Ф. Реймерс, К. М.Ситник) понимают биосферу как объединение всех живых организмов, которые находятся во взаимосвязи с физической средой Земли. С этой точки зрения биосфера представляет собой совокупность экосистем нашей планеты.

В.И.Вернадский назвал биосферой ту область нашей планеты, в которой существуют или когда-либо существовала жизнь и которая постоянно поддается или поддавалась влиянию живых организмов.

Или: Биосфера - область жизни или область существования живых организмов на Земле

Основные положения учения В. И. Вернадского о биосфере такие:

1. Биосфера - планетарное явление космического характера, то есть

В.И.Вернадский связывал ее образование и эволюцию с организованностью Космоса. "Для нас является понятным, писал он, что жизнь – явление космическое, а не сугубо земное". Это мнение В. И. Вернадский повторял многократного: "начала жизни в том Космосе, который мы наблюдаем, не было, поскольку не было начала этого Космоса. Жизнь вечна, поскольку вечный Космос”.

2. В.И.Вернадским было разработано представление о биосфере как глобальной единой системе Земли, где основной ход геохимических превращений определяется жизнью. В. И. Вернадский доказал, что живые организмы, играют очень важную роль в формировании образа Земли. Химический состав атмосферы, гидросферы и литосферы, обусловлен жизнедеятельностью организмов. "Если бы на Земле не было живых организмов, писал В. И. Вернадский, ее образ был бы таким же неизменным и химически инертным, как неизменный образ Луны". Минеральные инертные вещества переделываются живыми организмами и получают новые качества. В.И. Вернадский первым указал на существование биокостних тел, которые являются продуктом взаимодействия неживой и живой материи. Живые организмы, владея огромной возможностью приспосабливаться к условиям существования, сами активно их изменяют. Таким образом, живая и неживая материя на Земле составляют единое целое, что собственно и называется биосферой.

3. В.И. Вернадский показал, что стабильность биосферы проявляется в постоянстве ее общей массы (), энергии связанной с живыми веществами () и среднего химического состава всего живого. Стабильность биосферы В. И. Вернадский связывал с тем, что функции жизни в биосфере не изменились в течение геологического времени, и ни одна из них не появилась вновь.

Все функции живых организмов (создание газовой среды, окислительные процессы, концентрация химических элементов, и т. д.) не могут выполняться организмами любого одного вида, а только их комплексом. Отсюда В.И.Вернадский делает важный вывод: биосфера Земли сформировалась с самого начала как сложная система с огромным количеством видов, каждый из которых исполняет свою роль в общей системе.

 

Структура биосферы

Основные типы вещества в биосфере

Общая протяженность биосферы вдоль радиуса Земли составляет около 40 км. Она простирается от нижней части озонового слоя атмосферы, который расположен на высоте 20-25 км над уровнем моря к верхней части горных пород и дна Мирового океана. Нижний предел протяженности биосферы лежит на 23 км вглубь суши и на 1-2 км ниже дна океана.

Основная масса живого вещества, наличие которого отличает биосферу от других геосфер, сосредоточена в сравнительно небольшой прослойке - биостроме. Биострома лежит на поверхности суходола и охватывает верхние слои водоемов. В этой зоне находится 98% всего живого вещества планеты.

Биосфера сформирована из разных видов вещества. В.И.Вернадский выделяет шесть главных типов вещества биосферы.

Живое вещество, которое представлено организмами разных видов.

2. Биогенное вещество, которое является продуктом жизнедеятельности организмов (например, каменный уголь, торф).

3. Неживое вещество (косное), в образовании которого живые организмы не брали участия.

Биокосное вещество, которое сформировано за счет взаимодействия живого и косного веществ. Основным видом биокосного вещества является почва.

Радиоактивное вещество.

6. Космическое вещество (например, метеорит).

Состав абиотической части нашей планеты приблизительно таков: Fe ≈ 36%, O2 ≈ 25% Si ≈ 23%, Mg ≈ 10%, S ≈ 3%, Ni ≈ 2%, другие ≈ 15%.

Состав биотической части нашей планеты приблизительно таков: O2 ≈ 70%, C ≈ 15%, H ≈ 11%, другие ≈ 4%;

В структурном плане, основными составными компонентами биосферы Земли являются живые организмы и среда их существования – атмосфера, гидросфера, и литосфера.

 

Живые организмы в биосфере

 

Живой мир Земли, ее биосфера, состоит из организмов трех основных типов.

1. Продуценты или автотрофы (самостоятельно питающиеся) – это зеленые (хлорофилловые) растения, которые создают биомассу за счет фотосинтеза.