<<
>>

6.1. Понятие о биосфере, ее границах и функционировании


Термин биосфера ввел в науку известный австрийский геолог
Э.              Зюсс в 1875 г. вместе с названиями других оболочек Земли — гидросфера, литосфера, понимая ее как тонкую пленку жизни на земной поверхности.
На рубеже XIX и XX вв. некоторые географы и геологи использовали термин Зюсса для обозначения органического мира Земли в целом. Но существенно раньше к понятию биосферы и осознанию планетарной роли жизни подошел Жан Батист Ламарк, который писал, что “сложные минеральные вещества всех видов, образующие внешнюю кору земного шара и встречающиеся там в виде отдельных скоплений, рудных тел, параллельных пластов и т. д. и об
разующие низменности, холмы, долины и горы, являются исключительно продуктами животных и растений, которые существовали на этих участках поверхности земного шара”. Эти слова были сказаны почти за сто лет до Зюсса, но не были восприняты в свое время и надолго забыты.
Как отмечал академик Б. С. Соколов (1983 г.), к созданию учения о биосфере вели многие пути, но нужен был такой крупнейший натура лист. как В. И. Вернадский , чтобы на перекрестке этих путей за “покровом живых существ” увидеть “живое вещество" планеты, непрерывность его потока, понять его роль в геохимической структуре биосферы (рис. 6.1). “Развитое В. И. Вернадским учение о биосфере как о пронизанной, преобразованной и постоянно преобразуемой организмами оболочке земного шара -- одно из крупнейших обобщений естествознания XX века”, - писал видный биолог современности М. С. Гиляров.
Основы учения о биосфере изложены Вернадским в книге “ Биосфера”, вышедшей в 1926 г. Однако он продолжал разрабатывать его до конца жизни, и более полно и современно оно представлено в “главной книге жизни " Владимира Ивановича, нс законченной им и вышедшей уже после его смерти, — “Химическое строение биосферы Земли и ее окружения” (1965 г.).
Под биосферой Вернадский понимал область, концентрическую оболочку, занятую живым веществом, которая охватывает часть литосферы и атмосферы и всю гидросферу. В первой книге о биосфере был обстоятельно разработан вопрос о реальных границах биосферы. “Пределы биосферы обусловлены прежде всего полем существования жизни”, т. е. средой, в которой организмы могут не только пребывать, но и размножаться. “За пределы этой среды” выходит “поле устойчивости жизни”, т. е. “область временного проникновения” организмов без быстрой их гибели, прилегающая к биосфере.
К концу жизни Вернадского его представления о пределах биосферы немного изменились. Если раньше в биосферу включалась только тропосфера, т. е. приземный слой атмосферы, то в 1942 г. в обзоре представлений об оболочках Земли, и в частности о биосфере, под влиянием новых фактов верхняя граница биосферы была проведена им в стратосфере на высоте 22 км, до озонового слоя. В этом обзоре Вернадский с сожалением отметил, что имеется “резкое расхождение между теми представлениями, которыми мы руководствуемся в нашей научной работе, и теми, которые преподаются в нашей школе, даже в высшей, и которые проникают в популярную литературу... Школа и популярная литература в этой области отстают от основ современной научной работы надесятки лет. Несомненно,такое

положение вредно для нашей культуры, оно должно быть изжито возможно быстрей”.

По мере удаления от поверхности в глубь Земли плотность жизни и разнообразие видов умен ьшаются.Проник- новению организмов в глубь л и тосфе р ы п ре п ятству ют те м - пературы, превышающие 100°С Ограничивающим фактором распространения микроорганизмов в подземных водах является также концентрация минеральных солей: воды с минерализацией свыше 270 г/л безжизненны. Живые клетки организмов обнаружены при бурении скважин в подземных водах на глубине 1500-2000 м, в нефтеносных водах еще глубже - на 4500 м.
Что касается донных осадков Мирового океана и внутриконти- нентальных водоемов, то здесь нижняя граница распространения живых организмов определяется содержанием в среде кислорода: в Черном море в зоне сероводородного заражения осадки безжизненны уже в толше 5 см; в Тихом и Индийском океанах осадки заселены микрофлорой до глубины 10-12 м; на Каспии микрофлора обитает не менее чем на 114 м ниже поверхности морскогодна (Лапо, 1987). Таким образом, в океане биосфера но вертикали пронизывает всю толщу вод и варьирующую по тол шине донную пленку жизни, на кон- * тинентах ею охвачен тонкий наземный и мощный подземный слой. *
В науки о Земле и жизни концепция биосферы входила трудно и медленно. Настоящий перелом начался во второй половине 60-х— 70-х гг. XX в. В биологию понятие о биосфере вошло в 60-х гг., одновременно с системным подходом и развитием экологии. В геологии же даже в конце 70-х гг. еще выходили учебники, где слово “биосфера” вообще не упоминалось.
Однако с ростом интереса к биосфере в литературе стало появляться все больше определений биосферы, довольно резко уклоняющихся от представлений В. И. Вернадского. Так, В. Л. Ковдой и А. Н. Тюркжановым в Большой советской энциклопедии (БСЭ) в 1970 г. дано определение, согласно которому биосфера включает не только


Рис. 6.2. Схема строения биосферы (по: Стугрен, 1972 из: Новиков. 1979).
1 - ультрафиолетовые лучи, 2 - граница снега, 3 - почва и эдафон, 4 - пещерные животные, 5 - нефтяные бактерии


область жизни, т. е. зону сгущения жизни, по и другие структуры Земли, генетически связанные с живым веществом, как прошлым, так и современным. Она охватывает часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы (Ковда, Тюрюканов, 1970). Резко критиковавший это определение Н. Б. Вассоевич (1977) писал, что биосфера из области существования живых организмов превратилась в область распространения биогенных продуктов.
Для Вернадского биосфера всегда была областью современной жизни. В последней своей статье "Несколько слов о ноосфере” он
писал, что биогенные породы составляют огромную часть массы биосферы, но вместе с тем они “идут далеко за пределы биосферы ’. Гранитную и метаморфическую оболочки он располагал за пределами биосферы, в области “былых биосфер”. Точно так же, видя в озоновом экране продукт биосферы и выражение ее организованности, он не включал его в биосферу.
Между тем предложенное в БСЭ определение стало распространяться в литературе, вытесняя определение, отвечающее идеям Вернадского. Оно вошло в учебники по эволюционной теории, по общей физической географии, по биогеографии (Второв, Дроздов, 1978), фитоценологии (Работнов, 1975), экологии (Радкевич, 1978, 1998; Чернова, Былова, 1981, 1988).
Вассоевич, пытаясь найти компромисс между привычным определением в духе Вернадского и новым, стремящимся очертить границу распространения биогенных продуктов, предложил всю область распространения продуктов жизни, простирающуюся дапеко за пределами собственно биосферы, называть мегабиосферой (именно ей отвечает определение, данное в БСЭ). Внутри нее, согласно А. В.Лапо (1987), кроме собственно биосферы — поля существования жизни — может быть выделена зона, случайно проникая в которую организмы не теряют жизнеспособности, но остаются в недеятельном состоянии (состоянии анабиоза), - парабиосфера (греч. para — возле). Над ней до верхних границ атмосферы располагается апобиосфера (греч. аро — без) — безжизненная зона распространения газообразных продуктов жизни. Под биосферой в литосфере находится область былых биосфер — метабиосфера, где ныне живые организмы не встречаются (греч. meta — между, после, через). Таким образом, мегабиосфера — многослойная оболочка Земли, сформированная в результате деятельности живого вещества, верхней границей которой является предел распространения биогенной атмосферы, нижней - земные оболочки, не затронутые влиянием жизни (рис. 6.2).
Вещество биосферы. По Вернадскому, биосфера как область жизни глубоко преобразована и организована жизнью. Это резко сказывается в ее веществе, в котором он выделял семь разных, но геологически взаимосвязанных типов веществ: живое вещество (вся совокупность организмов на планете), биогенное вещество (горючие ископаемые, известняки и т. д., т. е. вещество, создаваемое и перерабатываемое живыми организмами), косное вещество (образуемое процессами, в которых живые организмы не участвуют, например изверженные горные породы), биокосное вещество (создаваемое одновременно живыми организмами и процессами неорганической природы, например почва, кора выветривания, все природные воды; организмы в биокосном веществе играют ведущую роль), радиоактивное вещество, рассеянные атомы и вещество космического происхождения (метеориты, космическая пыль).
Таким образом, биосфера не только населена живыми организмами, но и в существенной степени переработана ими; это не только среда жизни, но и продукт жизнедеятельности организмов. 
<< | >>
Источник: Н. К. Христофорова. Основы экологии. 1999

Еще по теме 6.1. Понятие о биосфере, ее границах и функционировании:

  1. Инишева Л.И., Аристархова В.Е., Порохина Е.В., Боровкова А.Ф.. Выработанные торфяные месторождения, их характеристика и функционирование, 2007
  2. 2. Функционирование биоценозов
  3. Биоразнообразие и функционирование экосистем
  4. 3.5.4. Значение хромосомной организации в функционировании и наследовании генетического аппарата
  5. Метод значимости биогеографических границ
  6. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ БОЛОТЗАПАДНОГО ПОЛЕСЬЯ В СБАЛАНСИРОВАННОМ РАЗВИТИИ В.              В. Конищук
  7. под редакцией чл.-корр. Л.И. Инишевой. Васюганское болото (природные условия, структура и функционирование), 2003
  8. Границы между сообществами и ценотическими системами
  9. Причины, обусловливающие границы и площадь ареалов
  10. б.              КОЛЕБАНИЯ ГРАНИЦ И ВЕРОЯТНОСТНЫЙ ПОДХОД К БИОТОПУ
  11. Проекты за границей
  12. НЕВИДИМЫЕ ГРАНИЦЫ
  13. start="2" type="1"> Кларк Хауэл и полковник на границе
  14. На границе животного и растительного мира
  15. Методы изображения ареалов и проведения их границ
  16. О МЕТОДЕ «ОБРАТНОЙ ЗАДАЧИ» ИЗМЕРЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИГАЗООБМЕНА НА ГРАНИЦЕ ПОЧВА/АТМОСФЕРА М. В. Глаголев, А. Ф. Сабреков
  17. ВЛИЯНИЕ АЭРАЦИИ И ТЕМПЕРАТУРЫ НА СТРУКТУРУИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ МИКРОБНЫХ КОМПЛЕКСОВВЕРХОВОГО ТОРФЯНИКА (МОДЕЛЬНЫЕ ОПЫТЫ) А.              В. Головченко, Т. Г. Добровольская, О. С. Кухаренко, Т. А. Семёнова, О. Ю. Богданова, Д. Г. Звягинцев
  18. ЭВОЛЮЦИЯ БИОСФЕРЫ
  19. Организация биосферы
  20. 24.1. СОВРЕМЕННЫЕ КОНЦЕПЦИИ БИОСФЕРЫ