Планета Земля – уникальная система, состоящая из целого ряда сложных звеньев, постоянно развивающихся, взаимосвязанных и взаимозависимых. Вот уже несколько столетий внутреннее и внешнее строение Земли является объектом интереса и пристального внимания учёных всего мира. Открытие экологической оболочки планеты, или биосферы, стало настоящим научным прорывом в этой области изысканий. Важнейшим вкладом в разрешение спорных вопросов и проблем стало учение русского академика Вернадского о живых организмах, о роли живой и неживой материи в эволюции нашего мира.
Биосфера и косное вещество
Биосфера представлялась Вернадскому единством на первый взгляд диаметрально противоположных веществ – живого и «неживого», т.е. косного. Живое вещество составляют живые организмы, населяющие Землю на всех её уровнях. А косное вещество – это то, в образовании которого живые организмы участия не принимают. Сюда относятся многие полезные ископаемые неорганического происхождения, например, драгоценные камни и металлы, залежи железа и руды, горные породы, образованные продуктами выбросов действовавших и извергающихся сейчас вулканов. В основе своей такое косное вещество биосферы имеет кремниевые соединения, и к ним относятся пемза, гранит и другие. Из вулканического пепла образовался туф – тоже горная порода.
Вода, как мы знаем, является источником жизни. Однако такое определение, согласно Вернадскому, можно отнести к естественным водным источникам – океанам, морям, рекам, озёрам. А вот талая вода или дождевая – важное косное вещество.
Помимо живого и косного вещества в составе биосферы выделяется и биокосное – своего рода продукт воздействия живых организмов на неживую природу. Это верхние слои почв, состав и свойства которых изменяются в результате жизнедеятельности людей и животных, воздушный и водный бассейны планеты, постоянно загрязняемые человеком.
Структура биосферы
Таким образом, биосферой Земли называют оболочку планеты, содержащую всё многообразие живой материи и ту часть планетного вещества, которая постоянно с этой материей взаимодействует. Состоит биосфера из нижней части атмосферы, захватывает всю гидросферу, а также верхнюю часть литосферы. Её границы зависят от факторов окружающей среды, и прежде всего от тех, которые формируют благоприятную среду для существования живых организмов. Верхняя планка находится на высоте около 20-ти километров от земной поверхности. Границей ее является озоновый слой. Его главная функция – не пропускать ультрафиолетовые солнечные лучи, которые не влияют на косное вещество, но смертельны для живого. Отсюда следует, что для живых существ или организмов безвредной может быть тропосфера, а также нижние слои стратосферы. Гидросфера доступна для обживания на достаточно большую глубину – 10-11 километров, т.е. практически весь Мировой океан – огромный источник жизни. В литосфере разнообразные формы жизни встречаются от поверхности земли до глубины примерно от трёх с половиной до семи с половиной километров. Именно при этих параметрах соблюдается необходимое соотношение температурного режима и наличия почвенных вод в жидком агрегатном состоянии. На большей глубине находится уже только косное вещество. И хотя масса живой материи в биосфере в процентном соотношении гораздо меньше, чем косной, именно она является основной движущей силой геохимических процессов на Земле. Источником энергии, необходимой для обмена веществ, равно как и самих веществ, участвующих в жизнедеятельности организмов, стала окружающая среда. В то же время некоторые виды живой материи наделены репродуктивной функцией, преобразовательной, функцией распада (разложения, расщепления). Вследствие этого, по мнению учёных, примерно 10% биомассы в природе восстанавливается, воспроизводится.
Функциональное предназначение биосферы
По утверждению Вернадского и его последователей, функции биосферы заключаются, во-первых, в том, чтобы обеспечить постоянный круговорот химических элементов, которые циркулируют между живыми организмами, гидросферой и почвой, атмосферой. Во-вторых, эволюция биосферы является наглядным примером теснейшего взаимодействия важных факторов: развития Земли как космического тела, химических и геологических процессов внутри планеты, биологической эволюции живой материи и развития человеческого общества.
