Биосфера
от био... и греческ. sphбira - шар , оболочка Земли, состав, структура и энергетика которой определяются совокупной деятельностью живых организмов. Первые представления о Б. как области жизни и наружной оболочке Земли восходят к Ламарку. Термин Б. ввёл Э. Зюсс 1875 , понимавший её как тонкую плёнку жизни на земной поверхности, в значительной мере определяющую лик Земли . Заслуга создания целостного учения о Б. принадлежит В. И. Вернадскому на формирование его биосферного мышления большое влияние оказали работы В. В. Докучаева о почве как о естественноисторическом теле . Основы этого учения, изложенные Вернадским в 1926 в книге Биосфера и разрабатывавшиеся им до конца жизни, сохраняют своё значение в совр. науке. Центральное звено в концепции Вернадского о Б. - представление о живом веществе. Живые организмы - писал Вернадский - являются функцией биосферы и теснейшим образом материально и энергетически с ней связаны, являются огромной геологической силой, её определяющей. Для того, чтобы в этом убедиться, мы должны выразить живые организмы как нечто целое и единое. Так выраженные организмы представляют живое вещество, т.е. совокупность всех живых организмов, в данный момент существующих, численно выраженное в элементарном химическом составе, в весе, в энергии. Оно связано с окружающей средой биогенным током атомов: своим дыханием, питанием и размножением Химическое строение... , стр. 52 . Живое вещество распределено в Б. крайне неравномерно. Максимум его приходится на приповерхностные участки суши особенно велика биомасса тропич. лесов и гидросферы, где в массе развиваются зелёные растения и живущие за их счёт гетеротрофные организмы. Более 90% всего живого вещества Б., образованного гл. обр. углеродом, кислородом, азотом и водородом, приходится на наземную растительность 97-98% биомассы суши . Общая масса живого вещества в Б. оценивается в 1,8-2,5.1018 г в пересчёте на сухое вещество и составляет лишь незначительную часть массы Б. 3.1024 г . Тем не менее Вернадский, опираясь на многочисленные данные, считал живое вещество наиболее мощным геохимическим и энергетическим фактором, ведущей силой планетарного развития. Осн. источник биогеохимич. активности организмов - солнечная энергия, используемая в процессе фотосинтеза зелёными растениями и нек-рыми микроорганизмами для создания органич. вещества, обеспечивающего пищей и энергией все остальные организмы. Благодаря деятельности фотосинтезирующих организмов около 2 млрд. лет назад началось накопление в атмосфере свободного кислорода, затем образовался озоновый экран, защищающий живые организмы от жёсткого космич. излучения. фотосинтез и дыхание зелёных растений поддерживают совр. газовый состав атмосферы. Появление кислорода в первичной бескислородной атмосфере Земли рассматривается как важнейший этап эволюции Б. Жизнь на Земле в геологически обозримый период всегда существовала в форме сложно организованных комплексов разнообразных организмов биоценозов . Вместе с тем живые организмы и среда их обитания тесно связаны, взаимодействуют друг с другом, образуя целостные динамические системы - биогеоценозы. Питание, дыхание и размножение организмов и связанные с ними процессы создания, накопления и распада органич. вещества обеспечивают постоянный круговорот вещества и энергии. С этим круговоротом связана миграция атомов хим. элементов прежде всего биогенных - С, Н, О, N, Р, S, Fe, Mg, Mo, Mn, Cu, Zn, Ca, Na, К и др. - их биогеохимические циклы. В ходе биогеохимич. циклов атомы большинства хим. элементов проходили бесчисленное число раз через живое вещество. Так, напр., весь кислород атмосферы оборачивается через живое вещество за 2000 лет, углекислый газ - за 200 300 лет, а вся вода Б. - за 2 млн. лет. Разные организмы в разной степени способны аккумулировать из среды обитания разл. элементы, напр. железобактерии - железо, простейшие кокколитофориды и фораминиферы, а также мн. моллюски и кишечнополостные - кальций, хвощи, диатомовые водоросли, радиолярии и др. - кремний, губки - йод, асцидии - ванадий, и т.д. Содержание углерода в растениях в 200 раз, а азота в 30 раз превышает их уровень в земной коре. Под влиянием живых организмов происходит интенсивная миграция атомов элементов с переменной валентностью Fe, Mn, Cr, S, р, N, W , создаются их новые соединения, происходит отложение сульфидов и минеральной серы, образование сероводорода и т.п. Большим разнообразием органич. соединений характеризуется состав самих организмов. Благодаря живому веществу на планете образовались почвы и органоминеральное топливо. Качественно новый этап развития Б. наступил в совр. эпоху, когда деятельность человека, преобразующая поверхность Земли, по своим масштабам стала соизмеримой с геологическими процессами. Как отмечал Вернадский, биогеохимическая роль человека за последнее столетие стала значительно превосходить роль других, даже наиболее активных в биогеохимическом отношении организмов. При этом использование природных ресурсов происходит без учёта закономерностей развития и механизмов функционирования Б. В результате хозяйственной деятельности из биотического круговорота изымаются или существенно преобразуются большие территории сведение и насаждение лесов, осушение болот, строительство городов, дорог, плотин, распашка целинных земель, создание водохранилищ и т.д. . Добыча полезных ископаемых, сжигание огромных количеств топлива, создание новых, не существовавших ранее в Б. веществ, интенсифицируют круговорот веществ, изменяют состав и структуру слагающих его компонентов. Антропогенные воздействия на Б., принявшие глобальный характер на Земле не осталось ни одного участка суши или моря, где нельзя было бы обнаружить следов деятельности человека , ставят под угрозу возможность поддержания гомеостаза в Б. Поэтому учение о Б. как о единой, определённым образом организованной динамической системе имеет исключит. важное значение. Оно оказало и оказывает огромное стимулирующее влияние на развитие мн. наук во 2-й половине 20 в. прежде всего, экологии, биогеоценологии , на самый характер подходов и мышления при решении не только естественнонаучных проблем, но и всего комплекса вопросов, связанных с взаимоотношениями природы и общества. Вернадский 1944 развил представление о переходе Б. в ноосферу, т.е. в такое её состояние, когда развитие Б. будет управляться разумом человека. Выход человека в космическое пространство расширяет пределы ноосферы за пределы Б. См. также Загрязнение биосферы, Охрана природы, Человек и биосфера . Вернадский В. И., Избр. соч., т. 5, М., 1960. его же, Химическое строение биосферы Земли и ее окружения, М., 1965. его же, Биосфера, М., 1967. его же, Размышления натуралиста, кн. 2, М., 1977. его же, Живое вещество, М., 1978. Биосфера, пер. с англ., М., 1972. Шварц С. С., Эволюция биосферы и экологическое прогнозирование, М., 1975. Шипунов Ф. Я., Организованность биосферы, М., 1980. Будыко М. И., Эволюция биосферы, Л., 1984.
В этой категории нет материалов.
