Учение В. И. Вернадского о биосфере

Понятие «биосфера» (от греч. биос - жизнь) предложил в 1875 г. австрийский геолог Э. Зюсс. Учение о биосфере как особую часть Земли, населенную живыми организмами, создал украинский ученый В. И. Вернадский, хотя, по его мнению, впервые к этой идее приблизился французский биолог Ж. Б. Ламарк.

Биосфера не образует отдельной оболочки Земли, а является частью геологических оболочек земного шара, заселенных живыми организмами. Она занимает верхнюю часть литосферы, всю гидросферу и нижний слой атмосферы. Это совокупность всех биогеоценозов земли, единая глобальная экосистема высшего порядка.

В. И. Вернадский еще в первой половине XX века предсказывал, что биосфера разовьется в ноосферу (термин предложил в 1927 г. французский ученый Э. Леруа и П. Тейяр де Шарден). Сначала В. И. Вернадский рассматривал ноосферу (от греч. ноос - разум) как особую «умственную» оболочку Земли, которая развивается вне биосферой. Но впоследствии он пришел к выводу, что ноосфера - это определенное состояние биосферы, при котором умственная деятельность человека становится определяющим фактором ее развития. В частности, он отмечал, что биосфера переходит в новый этап - ноосферу - под влиянием научной мысли и человеческого труда. Человечество все больше отличается от других компонентов биосферы как новая биогенная геологическая сила. Благодаря своей научной мысли, воплощенной в технических достижениях, человек осваивает те части биосферы, куда она раньше не проникала.

Для ноосферы, как нового качественного этапа развития биосферы, характерна тесная связь законов природы и социально-экономических факторов общества, основанный на научно обоснованном рациональном использовании природных ресурсов, которое предусматривает восстанавливаемость круговорота веществ и потока энергии. Характерной чертой ноосферы является экологизация всех сфер человеческой жизни. К решению любых проблем человек должен подходить с позиции экологического мышления, то есть сохранение и улучшение состояния природной среды.

Итак, ноосфера - это качественно новая форма организации биосферы, которая формируется в результате ее взаимодействия с человеческим обществом и предполагает гармоничное сосуществование природы и человека.

В. И. Вернадский подробно анализировал роль живых организмов в преобразовании земной коры: разрушении горных пород, почвообразовании, формировании осадочных пород, круговорота, перераспределении и концентрации химических элементов в биосфере.

Всю совокупность организмов на планете Земля В. И. Вернадский называл живым веществом. Основными ее характеристиками суммарная большинство, химический состав и энергия.

Энергия живого вещества биосферы прежде всего проявляется в способности организмов к размножению и распространению. Жизнь на планете имеет значительную устойчивость к изменениям интенсивности различных экологических факторов, что определяет пределы биосферы. В состоянии анабиоза организмы могут выдерживать значительные колебания температуры и давления. Поэтому организмов нет только в толще ледников и в кратерах действующих вулканов.

Одним из свойств живого вещества есть ее постоянный обмен с окружающей средой. Вследствие этого проходит через организмы значительное количество химических элементов. Хотя в состав живых существ входят те сами химические элементы, что и в неживых объектов, однако, как известно, в живых существах и неживой природе они находятся в разных соотношениях. Если в неживых объектах на нашей планете по количеству атомов наиболее распространенными являются 0 (63 %), Si (21,2 %), Аl (6,5 %), Na (2,4 %), Fe (l,9 %) и Са (1,9 %), то в живых первые места по содержанию занимают Н (64 %), О (25,6 %), С (7,5 %), N (1,25 %), Г (0,24 %), S (0,06 %).

Это напрямую связано с их химическими и физическими свойствами. Так, Кислород и Водород образуют воду, которая является и универсальным растворителем и средой, в которой происходят биохимические реакции. Наличие Азота крайне важна для образования важнейших информационных молекул ДНК и РНК. Фосфор участвует в образовании макроэргических связей, т.е. являются важнейшим компонентом систем обеспечения клеток энергией. А Сульфур играет важную роль в формировании пространственного строения биологических молекул.

Если же взять, например, Кремний, которого очень много на нашей планете, то он, как и Карбон, способен связываться с четырьмя другими атомами, но через больший диаметр своего атома, он хуже образует макромолекулярные цепочки.