Биомасса организмов Земли (по Н. И. Базилевичу и др.)

Тем не менее, ведущим фактором, преобразующим лик Земли, является жизнь. Ее особенность заключается не только в ускорении химических реакций - некоторые реакции вне организма вообще не происходят, при нормальных температурах и давлениях. Л. С. Берг говорил: «Организмы осуществляют с физической точки зрения невероятное». Так, жиры и углеводы окисляются в организме при температуре около 37°С, а вне его - при температурах 400-500°С.

Синтез аммиака из молекулярного азота в промышленных условиях осуществляется при температуре 500°С и давлении 300-500 атм. А микроорганизмы с легкостью проводят эту реакцию при обычной температуре и атмосферномдавлении.

В 20-х годах нашего века В. И. Вернадский разработал представление о биосфере как глобальной единой системе Земли, где весь основной ход геохимических и энергетических превращений определяется жизнью, и впервые создал учение о геологической роли живых организмов.

Биосфера Земли представляет собой глобальную открытую сис­тему со своими «входом» и «выходом». Ее «вход» - это поток сол­нечной энергии, поступающей из космоса, «выход» - те образован­ные в процессе жизнедеятельности организмов вещества, которые в силу каких-либо причин ускользнули из биотического круговорота. Образно говоря, это выход в «геологию». На языке современной нау­ки биосферу называют саморегулируемой кибернетической систе­мой, обладающей свойствами гомеостаза. Согласно закону необхо­димого разнообразия Эшби, кибернетическая система только тогда обладает устойчивостью для стабилизации внешних и внутренних факторов, когда она имеет достаточное внутреннее разнообразие.

  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. епйоп - внутри). Иссле­дования в море Росса, где толщина льда достигала 420 м, привели к обнаружению сообществ организмов, состоящих из диатомовых водорослей, фораминифер, ракообразных и бактерий.

 

 

Биосфера и человек

    Глоссарий по теме:

Биосфера - живая оболочка планеты

Ноосфера — сфера взаимодействия общества и природы, в границах которой разумная человеческая деятельность становится определяющим фактором развития.

Техносфера - часть биосферы, преобразованной людьми с помощью прямого или косвенного действия технических средств и занятая продуктами его деятельности.

Био́ника (от др.-греч. βίον — живущее) — прикладная наука о применении в технических устройствах и системах принципов организации, свойств, функций и структур живой природы, то есть формы живого в природе и их промышленные аналоги.

Экологический кризис – напряженные состояния взаимоотношений между человеком и природой.

Загрязнение (в частности, антропогенное загрязнение)- это комплекс разнообразных воздействий человеческого общества на биосферу, приводящих к увеличению уровня содержания в ней вредных веществ, появлению новых химических соединений, чужеродных предметов т.п.

Агроценозы — такие экосистемы, структуру и функцию которых создает, поддерживает и контролирует человек в своих интересах.

Природные биогеоценозы — саморегулирующиеся экосистемы, агроценозы регулируются человеком.

 

Экосистемы и биосфера в целом являются тонко сбалансированными системами и даже слабое воздействие нарушает равновесие в них. Каково место человека в биосфере? В чем проявляется экологический кризис? Каковы последствия экологического равновесия?

   С момента появления человека в эволюции биосферы стал действовать антропогенный фактор (процесс исторического развития человека и его влияния на биоценоз).

Когда это произошло? Наука пока не может точно ответить на этот вопрос. Чем больше мы о себе узнаем, тем старше представляемся. Ещё недавно считалось, что возраст человечества не более 30 тыс. лет. В последние годы сделаны удивительные открытия, обнаружены артефакты и следы древнейших (допотопных) цивилизаций, которые заставляют предполагать, что нам сотни тысяч или даже миллионы лет.

Исторически сложилось, что больше всего достоверной информации из древности дошло до нас о жизни, начиная с времен палеолита – древнего каменного века.На этом этапе превалировал присваивающий тип экономики – занятия охотой, собирательством (добывания пищи). Совершенствование орудий труда и возрастающие потребности в еде при резком изменении климата приводили к нехватке питания и исчезновению крупных травоядных животных.

В эпоху неолита (новый каменный век) активизируется процесс одомашнивания животных, растениеводство. Люди научились использовать огонь. Появляются более совершенные орудия труда и оружие дальнего боя – лук и стрелы.