Экология: биология взаимодействия. 2.01. Биосфера
Глава 2. Биосферология Биосфера — оболочка Земли, преобразуемая деятельностью живых организмов. Альтернативная трактовка (биосфера как оболочка Земли, в пределах которой встречаются живые организмы, «поле существования жизни» по В.И. Вернадскому) оказывается намного менее полезн...
Українська мова (найновіша версія) / Російська мова (оновлення припинено)
1.14. (доповнення) Де шукати причини особливостей біосистем?
Д. Шабанов, М. Кравченко. Екологія: біологія взаємодії
Розділ 2. Біосферологія
2.02. Ноосфера
Розділ 2. Біосферологія
2.01. Біосфера
Слово «біосфера» є одним із найуживаніших у сучасній науці. Як із цим співвідноситься те, що його вживають у різних значеннях?
Загальновизнано, що творцем біосферології є Володимир Іванович Вернадський. Цим ученим пишаються і Україна, і Росія; народився й помер він у Росії, частину життя провів в Україні й свого часу став першим президентом Української академії наук, створеної за гетьмана Скоропадського. До речі, протягом певної частини свого дитинства Володимир Вернадський навчався в класичній гімназії в Харкові.
Поняття «біосфера» належить не Вернадському. Його ввів у широкий науковий обіг 1875 року австрійський геолог Едуард Зюсс у праці, присвяченій геології Альп. Для Зюсса біосфера — земна оболонка, зайнята життям. Але й Зюсс не був першим, хто створив це поняття. Уперше його вжив великий французький зоолог Жан Батист Ламарк 1803 року для позначення сукупності живих організмів планети.
Вернадський, загалом, визначав біосферу в сенсі, запропонованому Зюссом, хоча, насправді, істотно його переосмислив. Для сукупності живих організмів Землі (біосфери за Ламарком) Вернадський використовував поняття «жива речовина».
Дослідники спадщини Вернадського підкреслюють, що в його текстах змішані трактування біосфери як зони поширення організмів (у Вернадського є поняття «полів існування життя») і біосфери як перетвореної життям земної оболонки. Очевидно, що другий, функціональний, підхід — істотно багатший і перспективніший. Тут ми використовуватимемо саме його (рис. 2.1.1). Отже, біосфера — оболонка Землі, що перетворюється діяльністю живих організмів. Альтернативне трактування (біосфера як оболонка Землі, у межах якої трапляються живі організми) виявляється значно менш корисним.
Рис. 2.1.1. Щоб уникнути неправильного розуміння, слід насамперед домовитися про зміст, який вкладається у використовувані терміни. Як це співвідноситься з основною думкою епіграфа до пункту 1.1? Вибір найосмисленіших трактувань нечітких понять і їх використання лише після того, як визначено зміст, у якому вони застосовуються, — невід'ємна частина «виправлення імен»
«Вернадський ... називав біосферою зовнішні оболонки Землі, охоплені життям, і акцентував передусім роботу власне «живої речовини» (як він, на противагу косній речовині планети, називав сукупність організмів). Крім того, на початку XX століття ще дуже мало було відомо про глибокі надра Землі й верхні шари атмосфери. Тому у своїх лекціях і книзі «Біосфера» (1926) Вернадський занижив потужність біосфери. У пізніших роботах він постійно розсував межі біосфери, повільно, але неухильно перетворюючи її з області, охопленої життям, на область прояву наслідків її геохімічної роботи, джерелом якої є енергія сонячних променів.
Ці області істотно різняться завдяки глобальному геохімічному колообігу, який Вернадський називав головною функцією біосфери. Більша частина енергії, що рухає колообіг, витрачається на перенесення косної речовини, передусім на суто фізичний процес випаровування і конденсації води. Завдяки роботі колообігу продукти життєдіяльності, особливо газоподібні, рідкі й розчинні, розносяться значно ширше зони, безпосередньо охопленої активним життям.
Таким чином, для Вернадського біосфера — передусім природно-історичне, а саме — геологічне тіло, зовнішня оболонка планети, яка, у свою чергу, складається з кількох геосфер: тропосфери з нижньою частиною стратосфери, рідкої гідросфери й значної частини земної кори, включно з її гранітно-метаморфічним шаром. Останню Вернадський називав областю «колишніх біосфер», підкреслюючи цією метафорою безперервність існування біосфери в часі» (А. С. Раутиан, 2001).
«Жива речовина» — сукупність усіх живих організмів, розглядувана як єдине ціле. Поле існування живої речовини охоплює всю гідросферу, верхні шари літосфери й нижню частину атмосфери, але основна концентрація живих організмів відзначається в приповерхневому шарі суходолу й океану. Якщо живу речовину розподілити по поверхні Землі рівномірно, утвориться плівка завтовшки 2 см. Середній час оновлення живої речовини — 8 років (а в океані — 33 дні).
Але яким чином живе речовина може перетворити цілу планету? Завдяки своїй активності. Геохімічні функції живої речовини (за В. І. Вернадським, з деякими змінами) такі:
— енергетична: акумуляція сонячної енергії рослинами в результаті фотосинтезу з подальшим перерозподілом цієї енергії;
— концентраційна: вибіркове накопичення певних елементів у тілі самих організмів і утворюваних за їхньої участі осадових порід;
— деструктивна: мінералізація органіки, розкладання гірських порід, залучення елементів до колообігу;
— середовищетворна: трансформація параметрів середовища у сприятливі для організмів (ґрунтоутворення, підтримання газового складу атмосфери, очищення водойм тощо);
— транспортна: переміщення елементів, що входять до складу живої речовини, та її перерозподіл по поверхні планети (приклад: винесення біогенів із водойм рибоїдними птахами й тваринами, що мають водну личинкову та наземно-повітряну дорослу стадії).
Основними результатами біогеохімічної активності живої речовини можна вважати кисневу революцію близько 2,5 мільярда років тому; формування сталих меж між суходолом і водоймами (перетворення плащового стоку води з континентів на русловий); створення ґрунту; регуляцію утворення геологічних осадів.
1.14. (доповнення) Де шукати причини особливостей біосистем?
Д. Шабанов, М. Кравченко. Екологія: біологія взаємодії
Розділ 2. Біосферологія
2.02. Ноосфера