УЧЕНИЕ О БИОСФЕРЕ В.И. ВЕРНАДСКОГО
работах по биосфере ученый показал, что взаимодействие живого
вещества с веществом косным есть часть большого механизма земной коры,
благодаря которому происходят разнообразные геохимические и биогенные
процессы, миграции атомов, осуществляется их участие в геологических и
биологических циклах.
В. И. Вернадский впервые показал, что химическое состояние наружной
коры нашей планеты всецело находится под влиянием жизни и определяется
живыми организмами, с деятельностью которых связан великий планетарный
процесс – миграция химических элементов в биосфере. Эволюция видов, отмечал
ученый, приводящая к созданию форм жизни, устойчива в биосфере
Таблица
Число основных типов растений и животных
(по П. П. Второву и Н. Н. Дроздову, 1974)
|Название типа |Приблизительно|Название типа |Приблизительно|
|организмов |е число видов |организмов |е число видов |
| | | | |
|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 ра
| |  скачать работу |
УЧЕНИЕ О БИОСФЕРЕ В.И. ВЕРНАДСКОГО |
