2.1. Понятие о биосфере

Биосфера (гр. bios – жизнь, spharia – шар) – оболочка Земли, в которой развивается жизнь исключительно разнообразных организмов, населяющих поверхность суши, почву, нижние слои атмосферы, гидросферу. В своей основе биосфера представляет собой результат взаимодействия живой и неживой материи.

Понятие «биосфера» в науке появилось во второй половине прошлого столетия и в буквальном смысле означало учение о жизни живых существ на Земле. Термин «биосфера» для обозначения области земной поверхности, населённой жизнью, был впервые введён австрийским геологом Э. Зюссом в 1875 году. Однако содержание этого термина было недостаточно определённым.

Основоположником современных представлений о биосфере является выдающийся советский учёный, академик В. И. Вернадский. В старое понятие Вернадский вложил новое содержание. Биосферу Вернадский рассматривал как качественно своеобразную оболочку Земли, развитие которой в значительной мере определяется деятельностью живых организмов.

Сущность учения Вернадского заключается в том, что высшая фаза развития материи на земле - жизнь - опосредует другие планетарные процессы. Живые организмы, существующие, стареющие и умирающие в течение сотен миллионов лет, порождают всеобщий планетарный процесс – миграцию химических элементов, движение земных атомов. Живое вещество рассматривается Вернадским в качестве носителя свободной энергии в биосфере.

Учёный пишет: «Можно без преувеличения утверждать, что химическое состояние наружной коры нашей планеты, биосферы, всецело находится под влиянием жизни, определяется живыми организмами. Несомненно, что энергия, придающая биосфере её обычный облик, имеет космическое происхождение. Она исходит из солнца в форме лучистой энергии. Но именно живые организмы, совокупность жизни превращают эту космическую лучистую энергию в земную, химическую и создают бесконечное разнообразие нашего мира. Это живые организмы, которые своим дыханием, своим питанием, своим метаболизмом, своей смертью и своим размножением, постоянным использованием своего вещества, а главное - длящейся сотни миллионов лет, непрерывной сменой поколений, своим рождением и размножением порождают одно из грандиознейших планетных явлений, не существующих нигде, кроме биосферы».

Вернадский, таким образом, рассматривает биосферу не как любую совокупность живых организмов, а как единое пространство, в котором сосредоточена жизнь и осуществляется постоянное взаимодействие всего живого с неорганическими условиями среды.

Современная биосфера начала формироваться около двух миллиардов лет назад, когда в океанах возникли морские организмы, которые были способны использовать солнечную энергию в синтезируемых ими органических веществах и при этом расщеплять молекулу воды с выделением свободного кислорода. Молекулярный кислород накапливался в течение сотен миллиардов лет, что привело к возникновению атмосферы и в ней слоя озона, обеспечивающего защиту живых организмов от разрушительного ультрафиолетового излучения Солнца. Поэтому заселение суши началось, вероятно, 400 млн. лет назад.

В настоящее время по данным американского учёного Т.Добжанского, на Земле насчитывается 1265500 видов организмов (1млн. видов животных и 265500 видов растений).

Если охарактеризовать биосферу по её биомассе, т.е. по количеству вещества живых организмов, выраженном в тоннах сухой массы, то окажется, что на континентах преобладает биомасса зелёных растений, а в океанах - животных. При этом биомасса океанов довольно низка и составляет всего 0.13% от суммарной биомассы всех живых организмов Земли, в то время как поверхность всей гидросферы занимает 70.8% поверхности планеты.

Биосфера распределена по поверхности Земли неравномерно. Она сформирована в виде природных комплексов, которые называются экосистемами (экологическими системами), или биоценозами. Термин введён В.Н.Сукачёвым.