2018-01-21
358
Живые существа (растения, животные, микроорганизмы) существуют на поверхности Земли, в её атмосфере, гидросфере и верхней части литосферы, в целом составляя плёнку жизни (сферу) на нашей планете. Какие же параметры существования «выбрали» для себя живые существа, включая и нас -не только как Homo sapiens, разумных существ, но и как Homo faber - творцов, созидателей?
Верхняя граница биосферы достигает 85 км над поверхностью Земли. На таких высотах (в стратосфере) учёные выявили споры микроорганизмов. Нижняя граница биосферы простирается до глубин литосферы, где температура составляет 100 °С (на молодых складчатых участках это приблизительно 1,5 – 2 километра, на кристаллических щитах – 7- 8 км).
Верхняя граница биосферы, по В.И. Вернадскому, является лучистой, а нижняя – термической. Лучистая граница обусловлена наличием жёсткого коротковолнового излучения, от которого жизнь на Земле защищает озоновый слой, термическая – наличием высоких температур и находится на суше в среднем на глубине 3 - 3,5 км от земной поверхности. Таким образом, общая толщина этой земной оболочки должна бы составлять несколько десятков километров (см. табл.).
Таблица
Схема расположения биосферы среди других геосфер по Ф.А. Шипунову (скорректировано нами)
| Свободная Атмосфера | 1.Электромагнитное поле Земли. Физический вакуум от 1000 до 500 км частично перекрывается электромагнитным полем Солнца | |||||||
| 2. Ионосфера (500 - 100 км) | ||||||||
| +50 | 3. Стратосфера (100 - 15 км). Газ частично ионизированный | |||||||
| +40 | ||||||||
| +30 | ||||||||
| Биосфера | +20 | 4. Тропосфера от 15 до 0 км. Газ, водяной пар 5а. Геохоры* с наземной жизнью 0-1,3 км | ||||||
| +10 | ||||||||
| Сфера натяжения (Астеносфера) | ||||||||
| -10 | 5б. Сфера подземной жизни с подземной тропосферой 0-1,3 км | 5а. Гидросфера с подводной тропосферой. Тихий океан | Миро-вой океан | |||||
| Земная кора геологов | -20 | Остатки былых биосфер | 6.Стратосфера. Наибольшая глубина– 8,5 км | |||||
| -30 | 7а верх-няя | Метаморфи-ческая геосфера | ||||||
| -40 | 7б ниж-няя | |||||||
| -50 | 8.Гранитная оболочка | |||||||
| -60 | 9. Тяжёлая гранитная оболочка. Максимум планетной температуры. С глубиной температура понижается. Общая мощность до 1500 км | |||||||
| 10. Пластичная глубинно-планетная алюмоферросиликатная оболочка | ||||||||
| 11. Гипотетически тяжёлое металлическое ядро (до 6370 км) | ||||||||
*Геохора – морфологическая единица ландшафта. Оставшиеся в схеме-строении незаполненные клетки предполагают нахождение в них новых, не открытых доселе современной наукой элементов биосферы.
Интересные обобщения по поводу параметров биосферы приводит
Ф.Я. Шипунов (1980). По его данным, наибольшую толщину биосфера имеет на тропических широтах – 22 км, наименьшую – на полярных – 12 км. Приблизительная масса биосферы составляет 3·1024 г, а объём - 10·1024 см3, в том числе литосферы – 0,6·1024 см3, гидросферы – 1,4·1024 см3 и тропосферы - 8·1024 см3. Приблизительная масса биосферы составляет 0,05 % массы Земли, а объём – 0,4 % объёма Земли, включая атмосферу толщиной 2000 км от уровня геоида.
Ранее предполагалось, что земная атмосфера кончается на высотах порядка 2000 – 3000 км. Наблюдения с помощью ракет и спутников показали, что водород, ускользающий из экзосферы (атмосферные слои выше 800 – 1000 км), образуют так называемую земную корону, простирающуюся более чем на 20 000 км.
И если живое вещество формирует для себя наиболее благоприятную среду существования и развития – биосферу, то, последняя преобразовывает свою планетную среду таким образом и в таких размерах, чтобы иметь максимальную устойчивость своей структурной организации. Поэтому биосферу следует рассматривать не только как область развития живого вещества на Земле, но и как сферу, которая трансформирует своё близкое окружение в неотъемлемую от неё экологически планетарную среду.
Таким образом, границы биосферы – от высот атмосферы, где царят холод и низкое давление, до глубин океана, где давление достигает 12 тыс. атм. Это стало возможным потому, что пределы толерантности температур у различных организмов – от абсолютного нуля до 180 °С, а некоторые бактерии могут существовать в вакууме.
Широк диапазон химических условий среды для ряда организмов – от жизни в уксусе до жизни под действием ионизирующей радиации (бактерии в котлах ядерных реакторов). По образному выражению современных учёных-экологов, среду существования живых организмов на Земле называют биосферой (сферой жизни). Всё живое в биосфере образует живое вещество. Живые организмы играют очень важную роль в геологических процессах, формирующих Землю.
