Биосфера Земли

Биосфера, по определению В. И. Вернадского, - наружная оболочка Земли, область распространения жизни. Её толщина 40-50 км. Она включает нижнюю часть атмосферы (до высоты 25-30 км, до озонового слоя), практически всю гидросферу и верхнюю часть литосферы (до глубины 3 км). Важнейшими компонентами биосферы являются: живое вещество (растения, животные и микроорганизмы); биогенное вещество (органические и органоминеральные продукты, созданные живыми организмами на протяжении геологической истории – каменный уголь, торф и др.); косное вещество (горные породы неорганического происхождения, вода); биокосное вещество (продукт синтеза живого и неживого, т.е. осадочные породы, почвы, илы).

Отличительная и определяющая особенность биосферы состоит в её целостности и населенности жизнью. Живое вещество Земли представляет собой самую мощную силу в биосфере, материально и энергетически определяющую её функции. В результате непрерывного взаимодействия между компонентами биосфер под влиянием живого вещества изменяются как населяющие биосферу организмы, так и среда, в которой они живут. Благодаря живому веществу поддерживается взаимосвязь и взаимообусловленность всех компонентов в биосфере. Эта многосторонняя и разнообразная связь определяет биосферу как гигантскую экосистему, в которой человек является, с одной стороны, биологической частицей всей системы, а, с другой – активным её преобразователем.

Другая особенность живых организмов – это их способность к самовоспроизведению, а также к особенностям функционирования живых существ относятся: способность образования полимерных оболочек, ограждающих живое вещество от косной среды; способность аккумулировать и передавать химическую энергию, а также осуществлять химические реакции в нормальных условиях температуры и давления без образования побочных продуктов.

Эволюция биосферы: на 1 этапе (» 3 млрд. лет тому назад) происходило образование органического вещества в результате синтеза в абиотических процессах. Атмосфера земли состояли из водорода, азота, окиси углерода, метана; содержала вредный для жизни хлор, не содержала кислорода. Ультрафиолетовое излучение (озона тогда не было) вызывало химическую реакцию, в результате которой аминокислоты. Сформировались анаэробные организмы, которые находились под водой.

За счет их деятельности, через млрд. лет появился кислород, который частично превратился в озон и защитил Землю от ультрафиолетового излучения. Далее жизнь распространилась по суше, содержание кислорода достигло 3-4% - млрд. лет тому назад. Еще примерно 700 млн. лет спустя содержание кислорода увеличилось до 8%, образовались многоклеточные организмы. Произошел взрыв жизни: появились водоросли, моллюски, кораллы. Началось связывание энергии путем фотосинтеза, резко возросло количество кислорода.

Когда около 400 млн. лет назад его количество достигло 20%, возникли первые крупные организмы. Были периоды увеличения углекислого газа и уменьшение кислорода (парниковый эффект), но в конце концов все восстановилось.

Жизнь, меняя только форму, сама создала для себя необходимые условия. Биосфера – единый организм. Как писал знаменитый английский философ 17 века Ф. Бэкон, «Мы не можем управлять природой иначе, как подчиняясь ей». В этом предназначение человека 21 века.