Учение Вернадского о биосфере

|                       |              |                       |              |

|Зеленые водоросли      |       6 000  |Простейшие             |    30 000    |

|Диатомовые водоросли   |10 000        |Губки                  |5 000         |

|Бурые водоросли        |1 000         |Кишечнополостные       |9 000         |

|Красные водоросли      |2 500         |Плоские  черви          |6 000         |

|Сине-зеленые водоросли  |1 500         |Круглые  черви          |10 000        |

|Бактерии               |              |                       |              |

|Грибы                  |5 000         |Кольчатые  черви        |7 000         |

|Лишайники              |70 000        |Мшанки                 |3 000         |

|Мохообразные           |30 000        |Моллюски               |108 000       |

|                       |25 000        |Членистоногие  без      |70 000        |

|Плаунообразные         |              |насекомых              |              |

|Папоротники            |1 000         |Насекомые              |1 000 000     |

|Голосеменные           |9 000         |Иглокожие              |6 000         |

|Покрытосеменные        |1 000         |Позвоночные            |35 000        |

|                       |25 000        |                       |              |

|Всего растений         |   412 000    |Всего животных         |  1 289 000   |

|                 Общее количество видов организмов                            |

|1 701 000                                                                     | 
 
 

 и должна идти  в направлении увеличения биогенной  миграции атомов.

      Биосфера  представляет собой  сложнейшую  планетарную  оболочку  жизни,

населенную организмами, составляющими в  совокупности  живое  вещество.  Это

самая  крупная  (глобальная)   экосистема   Земли   –   область   системного

взаимодействия  живого   и   косного   вещества   на   планете.   Совокупная

деятельность живых  организмов  в  биосфере  проявляется  как  геохимический

фактор планетарного масштаба.

      Биосфера  по вертикали разделяется на  две четко  обособленные  области:

верхнюю,  освещенную  светом,   -   фотобиосферу,   в   которой   происходит

фотосинтез, и нижнюю,  «темную»,  -  меланобиосферу,  в  которой  фотосинтез

невозможен. На суше граница между ними проходит по поверхности  Земли. (14)

      Биосфера  охватывает нижнюю часть атмосферы  до высоты озонового  экрана

(20-25 км), верхнюю часть  литосферы (кора выветривания) и  всю гидросферу  до

глубинных слоев  океана. В. И.  Вернадский  отмечал,  что  «пределы  биосферы

обусловлены, прежде всего, полем существования жизни».  На  развитие  жизни,

а, следовательно, и  границы биосферы  оказывают  влияние  многие  факторы  и

прежде всего наличие  кислорода, углекислого газа, воды  в  ее  жидкой  фазе.

Ограничивают область  распространения жизни  и  слишком  высокие  или  низкие

температуры. Элементы минерального питания также влияют на  развитие  жизни.

К ограничивающему  фактору можно отнести  и  сверхсоленую  среду  (превышение

концентрации  солей  в  морской  воде  примерно  в  10  раз).  Лишены  жизни

подземные воды с  концентрацией солей свыше 270 г/л.

      В   планетарной  биосфере  выделяют  континентальную   и   океаническую

биосферы,    которые     отличаются     геологическими,     географическими,

биологическими,   физическими   и   другими   условиями.    Нижний    предел

распространения живого ограничивается дном океана (глубина  около 11 км)  или

изотермой в 100 град. C в литосфере (по  данным  сверхглубокого  бурения  на

Кольском полуострове  эта цифра составляет около 6 км).  Фактически  жизнь  в

литосфере прослеживается до глубины  3-4  км.  Таким  образом,  вертикальная

мощность океанической биосферы  составляет  17  км,  сухопутной  до  12  км.

Вверх, в атмосферу, биосфера  простирается  не  выше  наибольших  плотностей

озонового  экрана,  что   составляет   22-24   км.   Следовательно,   предел

протяженности  биосферы   на   Земле   выражается   цифрой   33-35км,   хотя

теоретически он может быть более широким. (1)

На основе работ  В. И. Вернадского и других исследователей,  внесших  большой

вклад в изучение биосферы планеты, предлагается различать  три  основные  ее

формы:

3. формы биологической   систематики,  включающие  популяции,  виды,  роды,

    семейства  и др., принятые в ботанике и  зоологии;

  2. биогеографические  формы –  территории,  характеризующие   географическое

распространение и  распределение  растений  и  животных,  специфику  флоры  и

фауны. Это  биогеографические  зоны,  области  и  т.д.  Отдельно  выделяются

ботанико-географические    и    зоогеографические     территории,     дающие

представление о  составе и характере флоры  и фауны;

    3.   экологические   формы,   известные    под    названием    экосистем

(биогеоценозов), экотопов,  биотопов  и  др.  Напомним,  что  биотоп  –  это

участок  с  однородными  экологическими  условиями,  занятый   определенными

биоценозами, экотоп – это место обитания сообщества. В отличие  от  биотопа,

понятие «экотоп» включает внешние по отношению к сообществу  факторы  среды.

Это совокупность абиотических условий неорганической среды данного  участка,

представляющего собой  местообитание  конкретного  сообщества.  Экологические

формы определяют специфику  изучения биосферы в экологических  аспектах. (9)

      Вещественный  состав биосферы  также  разнообразен.  В.  И.  Вернадский

включает в него семь  глубоко  разнородных,  но  геологически  не  случайных

частей:

. живое вещество;

. биогенное вещество  –  рождаемое  и  перерабатываемое  живыми  организмами

   (горючие ископаемые, известняки и т. д.);

. косное вещество, образуемое без участия живых  организмов (твердое, жидкое

   и газообразное);

. биокосное вещество  – косное вещество, преобразованное  живыми  организмами

   (вода, почва,  кора выветривания, илы);

. вещество радиоактивного  распада (элементы и изотопы  уранового,  ториевого

   и актиноуранового  ряда);

. рассеянные атомы  земного вещества и космических  излучений;

. вещество космического  происхождения в форме метеоритов, космической  пыли

   и др. (2)

        В строении и морфологии биосферы  исключительно важное значение  для

      развития  живого вещества имеют следующие  ее элементы (сверху вниз):

      . слой  живого вещества, так называемая  «пленка жизни»;

      . педосфера,  или почвенный покров;

      .  ландшафтно-экологические   системы   –   функциональные   системы,

        включающие живые организмы и  среду их обитания;

      . кора  выветривания, т. е. зона разрушения  и  преобразования  горных

        пород, их минерально-геохимических  изменений в верхней части  земной

        коры под воздействием различных  факторов;

      . древняя  биосфера (палеобиосфера) – комплекс  горных пород, рельефа и

        других  ландшафтных  компонентов,   залегающих   ниже   современной

        биосферы и погребенных под  ее новейшими образованиями.  Это  горные

        породы, рудные и нерудные  минералы,  химические  элементы,  широко

        используемые в промышленности;

      . многочисленные  минералы  верхней  части   земной  коры  и  биосферы:

        глины, известняки, бокситы и т.  д.;

      . природные  воды осадочной оболочки;

      .  миллионы  органических  и   органоминеральных  соединений:   уголь,

        графит, гумусовые вещества, нефть,  природные газы;

      . минеральные  ресурсы биосферы  и  земной  коры,  распространенные  в

        форме свободных элементов: меди, серебра, золота, висмута,  платины

        и  т.  д.  Все  они   –  главный  источник  сырья   для  металлургии,

        химической промышленности и  многих других  отраслей.  Их  добыча  и

        использование в экономике растут  год от года.

      Из  сказанного вытекает, что биосфера  является результатом  сложнейшего

механизма геологического и  биологического  развития  косного  и  биогенного

вещества . С одной  стороны , это среда  жизни  ,  а  с  другой  –  результат

жизнедеятельности . Главная  специфика  современной  биосферы  –  это  четко

направленные потоки энергии и биогенный ( связанный  с  деятельностью  живых

существ ) круговорот веществ . (10)

      Разрабатывая  учение о биосфере , В.И. Вернадский  пришел к выводу , что

главным  трансформатором  космической  энергии  является  зеленое   вещество

растений . Только они  способны  поглощать  энергию  солнечного  излучения  и

синтезировать первичные  органические соединения  .  Для  объяснения  большой

суммарной энергии  биосферы ученый произвел расчеты ,  которые  действительно

показали огромное  значение  фотосинтезирующих  растений  в  создании  общей

органической массы . Ученый подсчитал ,  что  поверхность  Земли  составляет

меньше  одной  десятитысячной   поверхности   Солнца.   Общая   же   площадь

трансформационного  аппарата зеленых растений  зависимости  от  времени  года

составляет уже  от  0,86  до  4,2%  площади  поверхности  Солнца  .  Разница

колоссальная . Этот  зеленый  энергетический  потенциал  и  лежит  в  основе

сохранения и поддержания  всего живого на нашей планете .

      В.И.  Вернадский так же, как и Ламарк  140  лет  назад  попытался   дать

главные исчерпывающие  признаки каждого  царства  живого.  И  чем  больше  он

вникал в проблему, тем более ясно становилось  ,  что  вырисовывается  новый

разрез мира . В.И. Вернадский  составил  таблицу  из  16-ти  пунктов  ,  где

рассмотрел  несходство  живого  и  неживого  в  физическом  ,  химическом  и

термодинамическом смысле .

      Анализ  таблицы показывал, что  в   природе  нет  никаких   переходов  от

неживого к живому : они настолько противоречивы , что  живое  ни  при  каких

условиях не  может  происходить  от  живого  .  Организм  и  косную  материю

разделяет непроходимая стена .  Принцип  итальянского  естествоиспытателя  и

врача Франческо  Реди , гласящий , что живое происходит только  от  живого  ,

между живым и  неживым веществом проходит резкая граница  ,  хотя  и  имеется