Определение биосферы

Биосфера как глобальная экосистема

Вопросы:

1 Определение биосферы;

2 Виды веществ, слагающих биосферу (по В.И. Вернадскому);

3 Живое вещество;

4 Биосфера и ее границы (границы биосферы);

5 Основные свойства и функции живого вещества.

 

 

В начале XIX в. понятие (не термин) «биосфера» было введе­но в науку великим французским естествоиспытателем Ж. Б. Ламарком (1744-1829). Термин «биосфера» для определения земной оболочки, занятой жизнью, одновременно с терминами «гидросфе­ра» и «литосфера» в конце XIX в. утвердил в научном обиходе знаменитый австрийский геолог Э. Зюсс (1831-1914). Зюсс писал: «Одно кажется чужеродным на этом большом, состоящем из сфер небесном теле, а именно - органическая жизнь... На поверхности материалов можно выделить самостоятельную биосферу...» Создав новый термин, которому было суждено такое блестящее будущее, Э. Зюсс не дал ему научного определения. Автор современного учения о биосфере В. И. Вернадский (1863-1945) стал употреблять термин «биосфера» с 1911 г., но впервые дал его определение в 1923 г. и с тех пор не менее 15 раз его уточнял, подчеркивая, что биосфера - это «особая охваченная жизнью оболочка» Земли - область распространения живого вещества на планете.

Биосферой В. И. Вернадский назвал ту область нашей плане­ты, в которой существует или когда-либо существовала жизнь и которая постоянно подвергается или подвергалась воздействию жи­вых организмов (верхняя часть литосферы, гидро- и тропосфера). Ту часть биосферы, где живые организмы встречаются в настоящее время, обычно называют современной биосферой, а древние биосферы относят к палеобиосферам, или былым биосферам.

В качестве примеров палеобиосфер можно привести безжизненные скопления органических веществ (залежи каменных углей, нефти, горючих сланцев и т.п.) или запасы других соединений, образовавшихся при участии живых организмов (известь, мел, соединения кремния, рудные образования и т.п.).

Земля как планета характеризуется значительным разнообразием природных условий. Это определяется ее шарообразной формой, ее движением вокруг Солнца и вокруг собственной оси, что, в свою очередь, обусловливает широтное и сезонное изменение интенсивности поступления солнечной активности; значительное разнообразие природных условий создается и сложным рельефом Земли. Но основное разнообразие биосферы Земли создается живыми организмами. Считают, что в современной биосфере представлено около 2 млн. видов живых организмов (за все время существования биосферы их было не менее 1 млрд.).

Характерной особенностью биосферы как динамической системы является ее неравномерность (неравновесность) - следствие работы живого вещества и притока солнечной энергии.

Не менее важной отличительной особенностью биосферы является ее «обводненность». Вернадскому очень нравилось определение жизни как «одушевленной воды», данное французским биологом Р. Дюбуа, и он неоднократно приводил его в своих произве­дениях. Поэтические строки о воде принадлежат другому великому французу - Антуану де Сент - Экзюпери: «Вода, у тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тобой наслаждаются, не ведая, что ты такое. Нельзя сказать, что ты необходима для жизни: ты - сама жизнь...»

Еще одна характерная особенность биосферы - это ее неразрывная связь с космосом (в наибольшей степени - с Солнцем). Впервые ее заметили еще в прошлом веке. Так, в 1852 г. швей­царский астроном Рудольф Вольт рассчитал зависимость магнетизма Земли от цикличности пятнообразования на Солнце. Однако датой рождения гелиобиологии обычно считают 1915 г., когда в Московском археологическом институте был прочитан доклад «Периодическое влияние Солнца на биосферу Земли» (его сделал восемнадцатилетний А. Л. Чижевский).

Несколько лет назад ученые из Главной астрономической об­серватории АН УССР Л. Р. Колоколова и А. Ф. Стеклов выдвинули гипотезу о наличии на спутниках Юпитера биосферы иного типа, чем земная, - биосферы, развивающейся под слоем льда. Такой гипотетический тип биосферы украинские ученые предло­жили назвать «эндобиосферой» (от греч. endon - внутри). Иссле­дования в море Росса (Антарктида), где толщина льда достигала 420 м, привели к обнаружению сообществ организмов, состоящих из диатомовых водорослей, фораминифер, ракообразных и бактерий.