Биосфера – глобальная экосистема. Учение В.И. Вернадского о биосфере

Земля – единственная планета Солнечной системы, населённая живыми существами. В 1875 г. Э. Зюсс ввел термин «биосфера», понимая её как особую оболочку Земли, образованную живыми организмами. Именно с его работ, основанных на идеях Ж. Б. Ламарка и Ч. Дарвина, начинается биологическое представление о биосфере. Развёрнутое учение о биосфере создал В. И. Вернадский. Биосфера, по Вернадскому, – «организованная, определённая оболочка земной коры, сопряженная с жизнью», то есть одна из геологических оболочек планеты, в которой геохимические и энергетические процессы определяются суммарной активностью всех живых организмов – живого вещества.

Биосфера распространяется на три геосферы планеты:

• Атмосфера – воздушная оболочка Земли – состоит из тропосферы (до 15 км), стратосферы (до 100 км, на высоте 20 км в ней концентрируется озон, образующий озоновый экран, поглощающий вредный для жизни ультрафиолет) и ионосферы (до 500 км).
• Литосфера – твёрдая оболочка, её поверхность представлена почвой.
• Гидросфера – водная оболочка Земли, образована совокупностью всех рек, морей и океанов планеты, а также подземными водами и ледниками.

По Вернадскому, верхняя граница биосферы находится на высоте 15–20 километров, нижняя – на глубине 11 км на океаническом дне, и порядка трёх километров на суше. Распространение жизни в биосфере ограничено лимитирующими факторами. В атмосфере (20 км – споры бактерий и грибов) это низкая температура, ультрафиолет, отсутствие пищи. В гидросфере (11 км – Марианская впадина) это отсутствие света, высокое давление. В литосфере – это отсутствие пищи, света и кислорода, высокая температура. Концентрация живого вещества максимальна на границе основных сред обитания (почва, прибрежная полоса океана, в лиманах и рек), а также в районах планеты, где действие большинства экологических факторов находится в зоне оптимума. На суше – это влажные тропические леса, в океане – сублитораль (до 200 м) умеренного пояса, в почве – верхний плодородный слой (гумус).

Рис. 1. Слои атмосферы

Ноосфера – часть биосферы, глобальная экосистема, созданная в результате разумной деятельности человека.

В структуре биосферы различают:

• живое вещество (совокупность живых организмов в биосфере);
• косное вещество, в образовании которого живые организмы не участвуют;
• биогенное вещество, которое образовалось с участием живых организмов (горючие ископаемые, известняки);
• биокосное вещество, которое создаётся при совместном участии процессов живой и неживой природы (почва, илы, кора выветривания).