Биосфера

Слово "биосфера" появилось в 1875 г. в работе австрийского геолога Э. Зюсса, но только начиная с 1926 г., когда вышла в свет замечательная книга В. И. Вернадского "Биосфера", оно получило широкое распространение в науке. Учение В. И. Вернадского о биосфере заставило научный мир по-новому взглянуть на нашу Землю.

Биосфера - это область распространения живого на планете. Живые организмы населяют всю гидросферу - до дна самых глубоких океанических впадин (более 11 тыс. м), нижние слои атмосферы (до высоты, по-видимому, около 20 км) и верхние слои литосферы. В литосфере организмы с подземными водами могут опускаться на очень большие глубины - до 1-2 км.

Биосфера с точки зрения физических процессов - открытая энергетическая система, со входом и выходом. Энергетический вход - это главным образом солнечная энергия. Энергия поглощается первичными продуцентами - автографами (в основном зеленые растения), которые производят органическое вещество. Это органическое вещество (биомасса растительных организмов) - основа для существования всех остальных групп организмов - гетеротрофов. Все живые организмы образуют гигантский биологический круговорот биосферы, который не вполне замкнут. На выходе из этого круговорота находятся неорганические соединения, остающиеся после деятельности микроорганизмов-минерализаторов (деструкторов, или редуцентов, которые разлагают остатки живых организмов), а также не до конца разложенные остатки организмов, образующие за геологические периоды залежи каменного угля, сапропеля (ил, образованный из перегнивших остатков растений и животных), торфа и т. п.

Распределение организмов в биосфере
(по Цветковой, 1999)

В. И. Вернадский показал, что возникновение биосферы - результат сложного процесса эволюции всей планеты, развития живого вещества "как планетарного явления". Биосфера возникла на Земле не менее 4,5 млрд. лет тому назад. На первых этапах эволюции атмосфера планеты содержала мало кислорода, но после возникновения и развития растений постепенно обогащалась кислородом, что послужило одним из условий для развития большинства групп животных.

Жизнь на нашей планете поддерживает в равновесном состоянии газовый состав атмосферы, состав морских и пресных вод, влияет на климат и плодородие почв. Человечество все более и более вторгается в жизнь биосферы, изменяя течение процессов биологического круговорота.

Биосфера, хотя и является единой, взаимосвязанной системой, в свою очередь состоит из биогеоценозов - небольших участков пространства с населяющими их живыми организмами, со своими энергетическими входами и выходами.

Биотехнология дает не только пищевые продукты, но и лекарства, гормоны, разнообразные химические вещества, синтез которых затруднителен, кормовые и пищевые белки и многое другое. Биотехнология проникает и в тяжелую промышленность, в том числе и металлургию. Уже в древности первые металлурги получали железо из болотных руд, производимых железобактериями, которые способны концентрировать железо. Сейчас разработаны способы бактериальной концентрации других поливалентных металлов (марганца, меди, хрома и т. д.). Таким способом удается разрабатывать отвалы старых рудников и бедные месторождения, добыча из которых прежними способами экономически невыгодна.

У биотехнологии многообещающие перспективы. Используя методы, уже освоенные природой, биотехнологи надеются в ближайшем будущем получать с помощью фотосинтеза органические соединения, водород (экологически чистое топливо будущего), электроэнергию, превращать в аммиак атмосферный азот при обычных температуре и давлении.

Источник: Энциклопедический словарь юного биолога. Составитель Аспиз М. Е. Издательство "Педагогика", Москва, 1985