Біосфера
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Біосфера

Біосфера (від біо... і сфера ), оболонка Землі, склад, структура і енергетика якої в істотних межах обумовлені минулою або сучасною діяльністю живих організмів. Би. охоплює частину атмосфери, гідросферу і верхню частину літосфери, які взаємозв'язані складними біогеохімічними циклами міграції речовин і енергії (по Ст І. Вернадському, — біогенна міграція атомів); початковий момент цих циклів поміщений в трансформації сонячної енергії рослинами і синтезі біогенних речовин на Землі (див. Фотосинтез . Хемосинтез ) . Термін «Би.» ввів в 1875 австрійський геолог Е. Зюсс. Загальне учення о Б. створено в 20—30-х рр. 20 ст Ст І. Вернадським, що розвинув ідеї Ст Ст Докучаєва про комплексний природно-історичний аналіз різноякісних об'єктів, що взаємодіють в природі, і явищ (чинників грунтоутворення) і виявлення самостійних природних об'єктів гетерогенної структури і складу (грунти, природні зони). У основі учення Вернадського лежать вистави: 1) о планетарній геохімічній ролі живої речовини (сукупність всіх живих організмів, що існували або існували в певний відрізок часу, розглядалися як потужний геологічний, чинник; на відміну від живих істот, що вивчаються в біології на всіх рівнях їх організації, починаючи від молекулярного, жива речовина, в розумінні Вернадського, як біогеохімічний фактор, кількісно виражається в елементарному хімічному складі, масі і енергії) і 2) о організованості Б., що є продуктом складного перетворення речово-енергетичного і інформаційного потоків живою речовиною за час геологічної історії Землі.

загрузка...

  Би. включає не лише сферу життя ( біогеосферу, фітогеосферу, геомеріду, вітасферу), але і інші структури Землі, генетично пов'язані з живою речовиною. По Вернадському, речовина Б. складається з семи всіляких але геологічно взаємозв'язаних частин: жива речовина; біогенна речовина; відстала речовина; біовідстала речовина; радіоактивна речовина; розсіяні атоми; речовина космічного походження. У межах Би. скрізь зустрічається або жива речовина, або сліди його біогеохімічної діяльності. Гази атмосфери (кисень, азот, вуглекислота), природні води, так само як і каустобіоліти (нафти, вугілля), вапняки, глини і їх метаморфічні похідні (сланці, мрамори, граніти і ін.) у своїй основі створені живою речовиною планети. Шари земної кори, позбавлені в даний час живої речовини, але перероблені їм в геологічному минулому, Вернадський відносив до області «минулої біосфери». Б. мозаїчна по структурі і складу, відображаючи геохімічну і геофизичну неоднорідність лиця Землі (океани, озера, гори, ущелини, рівнини і т.д.) і нерівномірність в розподілі живої речовини по планеті як в минулі епохи, так і у наш час. Максимальний вміст живої речовини гідросфери приурочено до мелководьям, мінімальне, — до глибинних акваторій (абіссаль); на суші ця нерівномірність виявляється в мозаїці біогеоценотичного покриву (ліси, болота, степи, пустелі і ін.) з мінімумом щільності живої речовини у високогорьях, пустелях і полярних областях (див. Біомаса ). Елементарна структура активної частини сучасної Б. — біогеоценоз .

  Жива речовина виконує наступні біогеохімічні функції: газові (міграція газів і їх перетворення); концентраційні (акумуляція живими організмами хімічних елементів із зовнішнього середовища); окислювально-відновні (хімічні перетворення речовин, що містять атоми із змінною валентністю, — з'єднань заліза, марганцю, мікроелементів і т.д.); біохімічні і біогеохімічні функції, пов'язані з діяльністю людини (техногенез, форма творення і перетворення речовини в Би., стимулююча перехід Би. у новий стан — ноосферу ) . Сукупність цих функцій визначає всі хімічні перетворення в Б. Еволюция Б. діалектично пов'язана з еволюцією форм живої речовини (організми і їх співтовариства), ускладненням його біохімічних функцій, що здійснюються на тлі геологічної історії Землі.

  В ученні о Б. виділяють наступні основні аспекти: енергетичний, освітлюючий зв'язок біосферно-планетарних явищ з космічними випромінюваннями (в основному сонячними) і радіоактивними процесами в земних надрах; біогеохімічний, такий, що відображає роль живої речовини в розподілі і поведінці атомів (точніше за їх ізотопи) в Би. і її структурах (див. Біогеохімія ); інформаційний що вивчає принципи організації і управління, здійснювані в живій природі у зв'язку з дослідженням впливу живої речовини на структуру і склад Б.; просторово-часовий, освітлюючий формування і еволюцію різних структур Би. у геологічному часі у зв'язку з особливостями просторово-часової організованості живої речовини в Би. (проблеми симетрії і ін.); ноосферний, що вивчає глобальні ефекти дії людства на структуру і хімію Б.: розробка корисних копалини, здобуття нових, відсутніх до того в Би. речовин (наприклад, чисті алюміній, залізо і інші метали), перетворення біогеоценотичних структур Би. (зведення лісів, осушення боліт, відкриття цілинних земель, створення водосховищ, забруднення вод, грунтів і атмосфери продуктами господарської діяльності, внесення добрив, ерозія грунтів, лісонасадження, будівництво міст, гребель, промислове господарство і т.д.). Вихід людини в космос, за межі Б., стимулюватиме розробку нових сторін учення о Б. Істотний момент учення о Б. — уявлення про взаємозв'язки (прямих і зворотних зв'язках) і зв'язану еволюцію всіх структур Б. Ето вистава покладена в основу розробки багатьма національними і міжнародними організаціями, науковими центрами і лабораторіями проблеми «біосфера і людство». Вирішенню цієї проблеми служать заходи, в яких беруть участь багато країн, наприклад Міжнародне гідрологічне десятиліття, Міжнародна біологічна програма (див. Біологічна програма міжнародна ) і т.д. Підвищений інтерес до вивчення Б. викликаний тим, що локальна дія людини на Б., характерне для всієї передуючої історії, змінилося в 20 ст глобальним його впливом на склад, структуру і ресурси Б. На планеті немає ділянки суші або моря, де б не були виявлені сліди діяльності людини. Один з яскравих прикладів — глобальні випадання радіоактивних осадів — продуктів ядерних вибухів. У атмосфері, океані і на суші повсюдно присутні (хай в самих незначних кількостях) продукти згорання нафти, вугілля, газів, відходи хімічною і іншій індустрії, отрутохімікати і добрива, що зносяться з полів в процесі водної і вітрової ерозії. Інтенсивне і нераціональне використання ресурсів Би. — водних, газових, біологічних і ін., посилюване гонкою озброєнь, випробуваннями ядерної зброї і т.д., розвіяло міф про нескінченність і невичерпність цих ресурсів. Багаточисельні приклади руйнівної діяльності людини і, на жаль, рідкі приклади його творчої діяльності (в т.ч. в плані охорона природи ) свідчать про актуальність розумного ведення земних справ розумним людством, що можливо лише при переході від стихійного капіталістичного виробництва до планового господарства соціалістичного і комуністичного суспільства. Природно-научною основою раціонального підходу до проблеми «біосфера і людство» — одній з грандіозних проблем нашого часу — служать учення о Б. і біогеоценология дисципліни, що вивчають загальні принципи і механізми функціонування і еволюції співтовариств живих організмів в певних просторових і тимчасових умовах. Сучасна структура Б. — продукт тривалої еволюції багатьох систем різної складності, послідовно прагнучих до стану динамічної рівноваги. Практичне значення учення о Б. величезно. Особливо зацікавлені в розвитку цього учення охорона здоров'я, сільське і промислове господарство і інші галузі людської практики, що частіше за інших стикаються з «у відповідь ударами» з боку Б., викликаними безрозсудним або необережним перетворенням природи людиною.

  Літ.: Вернадський Ст І., Ізбр. соч.(вигадування), т. 5, М., 1960; його ж, Хімічна будова біосфери Землі і її оточення, М., 1965; Ковда Ст А., Сучасне вчення про біосферу, «Журнал загальної біології», 1969, т. 30 № 1; Перельман А. І., Геохімія ландшафту, М., 1961; Тімофєєв-Ресовський Н. Ст і Тюрюканов А. Н., Про елементарні біохорологичеських підрозділи біосфери, «Бюлетень Московського суспільства випробувачів природи», 1966, т. 71(1); Хильмі Р. Ф., Основи фізики біосфери, Л., 1966; Дювіньо П. і Танг М., Біосфера і місце в ній людини, пер.(переведення) з франц.(французький), М., 1968.

  Ст А. Ковда, А. Н. Тюрюканов.