Научно-технический прогресс — решающий фактор роста объема общественного производства. С развитием научно-технической революции неизбежно возрастает воздействие человека на природу, которое становится все более и более заметным. Перед современным обществом стоит задача не только сохранить на основе рационального использования богатства и продуктивность природы сегодня, но и предупредить отрицательные последствия вмешательства человека в будущем. Для этого необходимо всестороннее изучение и анализ многообразных процессов, постоянно происходящих в природе. Реальной основой для всестороннего подхода к природе является учение о биосфере Земли.[ ...]
Биосфера (от греч. bios — жизнь, spharia — шар) — оболочка Земли, в которой развивается жизнь исключительно разнообразных организмов, населяющих поверхность суши, почву, нижние слои атмосферы, гидросферу. В своей основе биосфера представляет собой результат взаимодействия живой и неживой материи.[ ...]
Сущность учения о биосфере В. И. Вернадского, Основоположником современных представлений о «сфере жизни» (биосфере) является выдающийся советский естествоиспытатель академик В. И. Вернадский (1863—1945). Научные идеи, которые легли в основу учения о биосфере, В. И. Вернадский сначала развивал в отдельных статьях, а затем в лекциях, прочитанных в 1923—-1924 г. в Карловом университете в Праге и Сорбонне. Развиваемые им положения он обобщил в книге «Биосфера», опубликованной в 1926 г. В старое, узкое понятие «биосфера», предложенное в 70-х годах XIX в. Э. Зюссом, В. И. Вернадский вложил новое содержание. Поверхность земли В. И. Вернадский рассматривал как качественно своеобразную оболочку, развитие которой в значительной мере определяется деятельностью живых организмов. Сущность его учения заключается в том, что высшая форма развития материи на Земле — жизнь опосредует другие планетарные процессы. «Можно без преувеличения утверждать,— пишет ученый,— что химическое состояние наружной коры нашей планеты, биосферы, всецело находится иод влиянием жизни, определяется живыми организмами. Несомненно, что энергия, придающая биосфере ее обычный облик, имеет космическое происхождение. Она исходит из Солнца в форме лучистой энергии. Но именно живые организмы, совокупность жизни, превращают эту космическую лучистую энергию в земную, химическую и создают бесконечное разнообразие нашего мира. Это живые организмы, которые своим дыханием, своим питанием, своим метаболизмом, своей смертью и своим размножением, постоянным использованием своего вещества, а главное — длящейся сотни миллионов лет, непрерывной сменой поколений, своим рождением и размножением порождают одно из грандиознейших планетных явлений, не существующих нигде, кроме «биосферы» . В. И. Вернадский, таким образом, рассматривает биосферу не как простую совокупность живых организмов, а как единую термодинамическую оболочку (пространство), в которой сосредоточена жизнь и осуществляется постоянное взаимодействие всего живого с неорганическими условиями среды.[ ...]
Основой динамического равновесия и устойчивости биосферы является круговорот веществ и превращение энергии. Он слагается из множества процессов превращения и перемещения вещества. Отдельные циклические процессы представляют последовательный ряд изменений вещества, чередующихся с временным состоянием равновесия. Как только вещество вышло из данной системы, в которой оно находилось в равновесии, происходит его последовательное изменение до тех пор, пока оно не возвращается к частично первоначальному состоянию. Хорошо известны глобальные процессы круговорота воды на Земле, круговорот кислорода, углерода, азота, минеральных веществ. До появления жизни на Земле действовали одни абиотические факторы. С момента появления жизни на Земле к абиотическим факторам прибавились биотические, а с появлением человека — антропогенные факторы, связанные с вмешательством человека в природные процессы, протекающие в биосфере.[ ...]
Решающее значение в истории образования биосферы имело появление на Земле автотрофных растений. Это единственная группа организмов, способных синтезировать органическое вещество из минерального. Хлорофиллсодержащие растения улавливают энергию солнечных лучей и используют ее на осуществление реакций фотосинтеза. Фотосинтезирующие растения суши используют для построения органического вещества углекислоту воздуха, воду, минеральные вещества. В результате создаются богатые энергией органические вещества — первооснова существования и развития живого мира.[ ...]
Из двух путей создания органического вещества, основанных на использовании радиационной энергии (фотосинтез) и химической (хемосинтез), только первый существен для общего уровня продукции биомассы. Хемосинтез имеет важное значение для кругооборота азота и других процессов, но органической массы дает относительно небольшое количество.[ ...]
В. И. Вернадский, разрабатывая учение о биосфере, ввел в науку понятие «живое вещество». Под живым веществом понимается совокупность всех организмов, населявших в то или иное время нашу планету. Живое вещество представлено биомассой растений (включая наземную и подземную части), биомассой животных (включая насекомых) и биомассой бактерий.[ ...]
Под биомассой понимают обычное количество организмов (по массе или объему) в 1 м3 или на 1 м2 площади. Количество биомассы, образовавшееся за определенное время, называют продуктивностью. В современную эпоху первичная продуктивность живых организмов определяется фотосинтезом автотрофных растений. Но в удержании и преобразовании энергетических ресурсов, создаваемых автотрофными растениями, участвует все живое вещество планеты. Общая масса живого вещества Земли, по расчетам В. И. Вернадского, исчисляется сотнями биллионов тонн и включают 500 тыс. видов растений и около 2 млн. видов животных.[ ...]
Согласно подсчетам Сустовой И. А. (Марков К- К. и др., 1978), биомасса суши составляет 6,5-1012 т, биомасса океана — 29,9-109 т, т. е. в 200 раз меньше биомассы суши. Причем в океане больше масса животных (в 30 раз), чем масса растений, на суше масса растений составляет 98—99%, зоомасса — 1—2% всей биомассы. 95—99,5% боомассы суши приходится на беспозвоночных и растения. Сегодня нет данных о массе микроорганизмов Земли, но для суши она, как полагают, достигает многих миллиардов тонн.[ ...]
Несмотря на то что биомасса океана меньше биомассы суши, биологическая продуктивность суши и океана равны. Объясняется это тем, что слой жизни океана состоит в основном из одноклеточных водорослей, которые обновляются ежедневно. Обновление биомассы суши происходит примерно за 15 лет. Причем травянистая растительность обновляется намного быстрее, чем древесная.[ ...]
Вернуться к оглавлению