Вчення Вернадського про біосферу

У планетарній біосфері виділяють континентальну й океанічну біосфери, які відрізняються геологічними, географічними, біологічними, фізичними й іншими умовами. Нижня межа поширення живого обмежується дном океану (глибина близько 11 км) або ізотермою в 100C0 у літосфері (за даними надглибокого буріння на Кольському півострові ця цифра становить близько 6 км). Фактично життя в літосфері простежується до глибини 3-4 км. Таким чином, вертикальна потужність океанічної біосфери становить 17 км, сухопутної до 12 км. Нагору, в атмосферу, біосфера простирається не вище озонового екрана, що становить 22-24 км. Отже, межа протяжності біосфери на Землі виражається цифрою 33-35км, хоча теоретично вона може бути більш ширшою.

На основі робіт В. І. Вернадського й інших дослідників, які зробили великий внесок у вивчення біосфери планети, пропонується розрізняти три основні її форми:

· форми біологічної систематики, що включають популяції, види, роди, сімейства й ін., прийняті в ботаніці й зоології;

· біогеографічні форми - території, що характеризують географічне поширення й розподіл рослин і тварин, специфіку флори й фауни. Це біогеографічні зони, області й т. д. Окремо виділяються ботаніко-географічні й зоогеографічні території, що дають уявлення про склад і характер флори й фауни;

· екологічні форми, відомі за назвою екосистем (біогеоценозів), екотопів, біотопів й ін. Нагадаємо, що біотоп - це ділянка з однорідними екологічними умовами, зайнятий певними біоценозами, екотоп - це місце перебування співтовариства. На відміну від біотопу, поняття "екотоп" включає зовнішні стосовно співтовариства фактори середовища. Це сукупність абіотичних умов неорганічного середовища даної ділянки, що представляє собою місцеперебування конкретного співтовариства. Екологічні форми визначають специфіку вивчення біосфери в екологічних аспектах.

Речовинний склад біосфери також різноманітний. В. І. Вернадський включає в нього сім глибоко різнорідних, але геологічно не випадкових частин:

q жива речовина;

q біогенна речовина - народжуване й перетворене живими організмами (горючі копалини, вапняки й т.д.);

q косна речовина, утворена без участі живих організмів (тверде, рідке й газоподібне);

q біокосна речовина – косна речовина, перетворена живими організмами (вода, ґрунт, кора вивітрювання, мули);

q речовина радіоактивного розпаду (елементи й ізотопи уранового, торієвого й актиноуранового ряду);

q розсіяні атоми земної речовини й космічних випромінювань;

q речовина космічного походження у формі метеоритів, космічного пилу й ін.

У будові й морфології біосфери винятково важливе значення для розвитку живої речовини мають наступні її елементи (зверху вниз):

§ шар живої речовини, так звана "плівка життя";

§ педосфера, або ґрунтовий покрив;

§ ландшафтно-екологічні системи - функціональні системи, що включають живі організми й середовище їхнього перебування;

§ кора вивітрювання, тобто зона руйнування й перетворення гірських порід, їхніх мінерально-геохімічних змін у верхній частині земної кори під впливом різних факторів;

§ давня біосфера (палеобіосфера) - комплекс гірських порід, рельєфу й інших ландшафтних компонентів, що залягають нижче сучасної біосфери й похованих під її новітніми утвореннями. Це гірські породи, рудні й нерудні мінерали, хімічні елементи, широко використовувані в промисловості;

§ численні мінерали верхньої частини земної кори й біосфери: глини, вапняки, боксити й т.д.;

§ природні води осадової оболонки;

§ мільйони органічних й органо-мінеральних з'єднань: вугілля, графіт, гумусові речовини, нафта, природні гази;

§ мінеральні ресурси біосфери й земної кори, розповсюджені у формі вільних елементів: міді, срібла, золота, вісмуту, платини й т.д. Всі вони - головне джерело сировини для металургії, хімічної промисловості й багатьох інших галузей. Їхній видобуток і використання в економіці ростуть рік у рік.

Зі сказаного випливає, що біосфера є результатом складного механізму геологічного й біологічного розвитку косної й біогенної речовини. З одного боку, це середовище життя, а з іншого боку - результат життєдіяльності. Головна специфіка сучасної біосфери - це чітко спрямовані потоки енергії й біогенний (пов'язаний з діяльністю живих істот) круговорот речовин.

Розробляючи вчення про біосферу, В. І. Вернадський прийшов до висновку, що головним трансформатором космічної енергії є зелена речовина рослин. Тільки вони здатні поглинати енергію сонячного випромінювання й синтезувати первинні органічні сполуки . Для пояснення великої сумарної енергії біосфери вчений зробив розрахунки, які дійсно показали величезне значення фотосинтезуючих рослин у створенні загальної органічної маси. Учений підрахував, що поверхня Землі становить менше однієї десятитисячної поверхні Сонця. Загальна ж площа трансформаційного апарата зелених рослин залежно від пори року становить уже від 0,86 до 4,2% площі поверхні Сонця. Різниця колосальна. Цей зелений енергетичний потенціал і лежить в основі збереження й підтримки всього живого на нашій планеті.

Цікаві статті з розділу

Наукові нормативи гранично допустимих викидів (ГДВ)
В умовах науково-технічного прогресу значно ускладнились взаємовідносини суспільства з природою. Людина отримала можливість впливати на хід природних процесів, підкорила сили природи, почал ...

Водне середовище міста
Міські поселення здавна виникали по берегах рік і озер, що служили джерелом водопостачання, а найчастіше зручним транспортним шляхом. Одночасно ріки використовувалися для видалення рідких і ...

Екологічне обґрунтування кореляційних особливостей зв'язків між організмами та середовищем їх існування
Кореляцією називається неповний зв'язок між досліджуваними явищами. Це така залежність, коли будь-якому значенню однієї змінної величини може відповідати декілька різноманітних значень іншої ...