Строение и свойства биосферы

Среди различных материальных «домов», где живет человек, экология имеет дело с величайшим из них – живой оболочкой целой планеты – биосферой. Биосфера (гр. bios –жизнь, sphaira –шар) – это система живых организмов и среды, которая функционирует и развивается как единое целое. Автором термина «биосфера» является французский естествоиспытатель Жан Батист Ламарк, который употребил его в 1803 г. в своем труде по гидрогеологии Франции для обозначения совокупности организмов, обитающих на земном шаре. Забытый на какое-то время термин воскресил профессор Венского университета Эдуард Зюсс в работе о строении Альп. Он ввел в науку представление о биосфере как особой оболочке земной коры, охваченной жизнью, в таком же смысле этот термин использовали и многие выдающиеся ученые-естествоиспытатели, включая нашего знаменитого соотечественника, русского геохимика В.И. Вернадского, считавшего своей основной научной задачей изучение геохимической роли живого вещества.

Биосфера – биокосная система, включающая как живое, так и неживое вещества. В биосферу входят часть атмосферы до высоты 25...30 км (до озонового слоя), практически вся гидросфера и верхняя часть литосферы примерно до глубины 3 км. Особенностью этих частей является то, что они населе­ны живыми организмами, составляющими живое вещество планеты. Организмы не только приспосаб­ливаются к среде обитания, но и приспосабливают среду к себе, образуя вместе сложную систему регуляции условий, обеспечивающих жизнь на планете. Именно организмы сыграли основную роль в формировании геохимической среды Земли, благоприятной для их существования. В биосфере живые организмы и среда их обитания органически связаны, взаимодействуют между собой, образуя целостную динамическую систему.

Биосфера, являясь глобальной экосистемой, как и любая экоси­стема, состоит из абиотической и биотической части. Взаимодействие абиотической части биосферы – воздуха, воды и гор­ных пород и органического вещества – биоты обусловило формирова­ние почв и осадочных пород.

Абиотическая часть представлена:

1) почвой и подстилающими ее породами до глубины, где в них еще есть живые организмы, всту­пающие в обмен с веществом этих пород и физической средой порового пространства;

2) атмосферным воздухом до высот, на которых возможны еще проявления жизни;

3) водной средой океанов, рек, озер и т. п.

Биотическая часть состоит из живых организмов всех таксо­нов, осуществляющих важнейшую функцию биосферы, без которой не может существовать сама жизнь: биогенный ток атомов. Живые организмы осуществляют этот ток атомов благодаря своему дыханию, питанию и размножению, обеспечивая обмен веществом между всеми частями биосферы.

Вещество биосферы состоит по В.И. Вернадскому «из семи глубо­ко разнообразных природных частей»: живого вещества, биогенного вещества (горючие ископаемые, известняки и т. д., т.е. вещество, созда­ваемое и перерабатываемое живыми организмами), косного вещества (образуется процессами, в которых живые организмы не участвуют, на­пример, изверженные горные породы), биокосного вещества (создается одновременно живыми организмами и процессами неорганической по­роды, например, почва), радиоактивного вещества, рассеянных атомов и вещества космического происхождения (метеориты, космическая пыль).