Загальна характеристика біосфери. Вчення В. І. Вернадського про біосферу.

В своїй роботі «Наукова думка як планетарне явище», що була написана в 1937–1938 рр., і стала першим у світі досвідом узагальнення еволюції нашої планети як єдиного космічного, геологічного, біогенного і антропогенного процесу та містить в собі самостійно опрацьований, багато в чому новітній для свого часу пошук закономірностей еволюції він зазначає: «…що під впливом наукової думки і людської праці біосфера переходить в новий стан – в ноосферу. Аналізуючи закономірну неминучість цього переходу, вчений визначив, що людина здатна і зобов’язана активно впливати на природні процеси та соціальну організацію суспільства саме в контексті їх загального розвитку, адже ноосфера, по В.І. Вернадському, є принципово новим типом взаємодії суспільства та природи, коли розумова людська діяльність стає визначальним фактором розвитку.

Умови, необхідні для становлення й існування ноосфери

— Заселення людиною всієї планети;

— різке перетворення засобів зв’язку й обміну між країнами;

— посилення зв’язків, зокрема політичних, між усіма країнами Землі;

— початок переважання геологічної ролі людини над іншими геологічними процесами, що протікають у біосфері;

— розширення меж біосфери та вихід у космос;

— відкриття нових джерел енергії;

— рівність людей усіх рас і релігій;

— збільшення ролі народних мас у розв’язанні питань зовнішньої та внутрішньої політики;

— свобода наукової думки та наукового пошуку від тиску релігійних, філософських і політичних побудов і створення в державному ладі умов, сприятливих для вільної наукової думки;

— продумана система народної освіти й підвищення добробуту трудящих;

— створення реальної можливості не допустити недоїдання й голоду, зубожіння й до мінімуму знизити захворювання;

— розумне перетворення первісної природи Землі задля того, щоб зробити її здатною задовольнити всі матеріальні, естетичні й духовні потреби кількісно зростаючого населення;

— усунення воєн із життя суспільства.

Вернадський виділяв рівні (основні структурні компоненти) речовин біосфери. Кожна з цих складових характеризується специфічною, динамічною структурою та організацією.

1) жива речовина (сукупність організмів різних видів).

“Я називатиму живою речовиною сукупність живих організмів, виражену в вазі, хімічному складі, у мірах енергії та характері простору”(В.І.Вернадський).

Жива речовина характеризується також різноманітністю видів і їх чисельністю, а також тенденцією росту їх кількості в процесі еволюції живої природи.

2) біогенна речовина - органо-мінеральні та органічні продукти, створені організмами (всі форми дендриту, кам'яне вугілля, нафта, газ тощо);

3) нежива (косна, кістякова речовина) - неживі неорганічні сполуки, речовини, в утворенні яких живі організми участі не брали (гірські вивержені породи, мінерали, опади);

4) біокістякова речовина - неорганічні продукти, що утворюються в результаті взаємодії живої і кістякової речовин, (кисень, створений зеленими рослинами; основним видом біокістякової речовини є вода, а основним біокістяковим тілом - грунт; до суміші біогенних речовин з мінеральними породами небіогенного походження відносяться мул, природні води, газо- та нафтоносні сланці, частина осадових карбонатів, ландшафти); сама біосфера є біокістяковою системою.

5) радіоактивні речовини;

6) розсіяні атоми;

7) речовини космічного походження (метеорити).

Функціями живої речовини в біосфері є:

■ газова – вплив живих організмів на газовий склад атмосфери (утворення кисню, виділення вуглекислого газу, фіксація Нітрогену тощо);

■ концентраційна – поглинання живими організмами певних хімічних елементів і їх накопичення (накопичення молюсками в черепашках Кальцію, діатомовими водоростями, хвощами, злаками – сполук Силіцію, морськими водоростями – Йоду);

■ окиснювально-відновна – живі організми окиснюють та відновлюють певні сполуки (залізо-, сіркобактерії);

■ біохімічна – синтез і розщеплення органічних сполук, що обумовлює біологічний колообіг та біогенну міграцію атомів.

Роль живих організмів у перетворенні оболонок Землі 

Живі організми беруть участь у перетворенні оболонок Землі, тобто забезпечують планетарну роль живої речовини.

За участю живого відбувається:

■ Утворення осадових порід (вапняк із черепашок молюсків).

■ Утворення корисних копалин (кам'яне вугілля із вимерлих хвощів, плавунів і папоротей, поклади сірки сіркобактеріями).

■ Руйнування гірських порід (лишайники).

■ Утворення ґрунту (ґрунтові бактерії).

■ Утворення кисню, з якого формується озоновий екран Землі (рослини, ціанобактерії).

■ Вплив на концентрацію азоту та утворення оксидів Нітрогену, амоніаку.

■ Вплив на концентрацію вуглекислого газу (тварни в результаті дихання).

■ Заболочування (торфові мохи) та ін.