Учение В.И.Вернадского о биосфере

Тема 6. БИОСФЕРА, МЕСТО И РОЛЬ В НЕЙ ЧЕЛОВЕКА.

Впервые понятие “биосфера” (от греч. bios - жизнь и sphaira -шар) введено в биологию французским натуралистом Ж.Б.Ламарком в начале Х1Х столетия, а затем в геологию австрийским ученым Э.Зюссом в конце Х1Х века.

Однако заслуга в разработке стройного, целостного учения о биосфере принадлежит выдающемуся русскому ученому, академику Вернадскому В.И, который в своей работе “Биосфера” в 1926 году впервые изложил все основные принципы и понятия разрабатываемой им теории о биосфере.

Принципиальные положения учения В.И.Вернадского о биосфере органически сочетают подходы его предшественников. Как отмечают современники, эта книжка стала “одним из крупнейших событий в истории естествознания ХХ века”.

По Вернадскому В.И.: биосфера представляет собой земную оболочку, область существования живого вещества, которая охватывает верхнюю часть литосферы и нижнюю часть атмосферы и всю гидросферу.

При этом Вернадский В.И. подчеркивал, что биосфера - это не просто пространство, в котором обитают живые организмы; ее состав определяется деятельностью живых организмов, представляет собой результат их совокупной химической активности в настоящем и в прошлом.

Всю совокупность существующих (или существовавших в прошлом) живых организмовон обозначил термином “живое вещество”.

Следовательно Вернадский В.И. понимал под биосферой все части земной коры, которые подвергались влиянию живых организмов в течение всей геологической истории.

Многие же исследователи, особенно за рубежом, вкладывают в это понятие несколько иной смысл, сужая представления о биосфере и рассматривая ее лишь как ту часть поверхности Земли, которая находится под влиянием деятельности живых организмов в настоящее время.

Однако это неверная точка зрения, поскольку состав, структура и энергетика современной биосферы в значительной степени обусловлены не только настоящей, но и прошлой деятельностью живых организмов.

Вернадский В.И. выделил в биосфере семь разных категорий веществ:

1) живое вещество- совокупность живых организмов;

2) биогенное вещество -это вещество, создаваемое и перерабатываемое живыми организмами и являюшееся источником энергии (каменный уголь, нефть, известняк и т.д.);

3) косное вещество- это вещество, образующееся в процессах, в которых живые организмы не принимают участия (например, магма вулканов);

4) биокосное вещество -это вещество, создаваемое одновременно живыми организмами и процессами неживой природы (например, вода, почва, кора выветривания и т.д.);

5) радиоактивное вещество -это химические элементы сложного изотопного состава, пронизывающие все вещество биосферы;

6) рассеянные атомы,которые непрерывно создаются из всякого рода земных веществ под влиянием космических излучений;

7) вещество космического происхождения(например, метеориты, космическая пыль).

В основе учения В.И.Вернадского о биосфере лежит представление о планетарной геохимической роли живого вещества в образовании биосферы - как продукта длительного превращения вещества и энергии в ходе геологического развития Земли.

Специфика свойств живого вещества, как уникального явления планеты, заключается в следующем:

1. Живое вещество биосферы характеризуется заключенной в нем огромной энергией, способной производить работу.

Фотосинтезирующие растения в процессе фотосинтеза создают сложные по строению органические молекулы с большими запасами заключенной в них энергии. Без живого вещества работа солнечного луча сводилась бы лишь к перемещению газообразных, жидких и твердых тел по поверхности планеты и к временному их нагреванию. Живое вещество выступает в качестве гигантского аккумулятора и уникального трансформатора связанной лучистой энергии Солнца. Солнечная энергия без живого вещества не совершала бы на Земле созидательной деятельности, так как не могла бы ни удержаться на ней, ни преобразоваться в необходимую для этого форму. Улавливание солнечной энергии осуществляется преимущественно растительным миром. Но в удержании и преобразовании заключенной в нем энергии Солнца, перемещении ее по земной поверхности, а также из внешнего в более глубокие слои планеты принимает участие все живое вещество. Этот процесс осуществляется благодаря размножению и последующему росту организмов. Скорость размножения, по Вернадскому , - это скорость передачи в биосфере геохимической энергии.

2. Скорость протекания химических реакций в живом веществе благодаря участию ферментов в тысячи, а иногда в миллионы раз быстрее, чем в неживом.

3. Индивидуальные химические соединения, входящие в состав живого вещества (белки, нуклеиновые кислоты, ферменты и др.) устойчивы только в живых организмах.

4. Общим признаком всякого живого вещества биосферы является движение.

В.И. Вернадский выделил две специфические формы движения живого вещества:

а)пассивнуюкоторая создается ростом организмов и их размножением и присуща всем живым организмам;

б)активную, которая осуществляется за счет направленного перемещения организмов и больше характерную для животных.

Благодаря разным формам движения живое вещество способно заполнить собой все возможное пространство. Этот процесс был назван В.И.Вернадским давлением жизни.

Составляя ничтожную часть массы планеты (около одной миллионной) и даже массы всей биосферы (около одной десятитысячной), живое вещество является мощнейшим биогеохимическим и энергетическим фактором.

Живое вещество трансформирует солнечную энергию и вовлекает неорганическую материю в непрерывный круговорот веществ. Через живое вещество многократно прошли атомы почти всех химических элементов.

Живое вещество в конечном итоге определило состав атмосферы, гидросферы, почв и в значительной степени осадочных пород нашей планеты.

Согласно В.И.Вернадскому, живое вещество осуществляет в биосфере следующие биогеохимические функции: