БИОСФЕРА
(от био
... и греч. sphaira — шар)
,
биогеоценотический покров Земли,
экосфера,
оболочка Земли,
состав,
энергетика и организация к-рой обусловливаются взаимодействием ее биотического и абиотического компонентов.
Б. включает организмы (ок. 3 млн. видов),
их остатки,
зоны атмосферы,
гидросферы и литосферы,
населенные и видоизмененные этими организмами.
В состав Б.,
кроме живого вещества (растительного,
животного и микроорганизмов),
входят биогенное вещество (продукты жизнедеятельности живых организмов — осадочные породы органич.
происхождения),
биокосное вещество (продукты распада и переработки горных и осадочных пород живыми организмами) и косное вещество (горные породы магматич.,
неорганич. происхождения,
вода,
а также переработанные и видоизмененные живыми организмами вещества космич.
происхождения,
т. е. космич. пыль,
метеориты и т. п.). Кроме того,
в состав Б. входят радиоактивные вещества,
получающиеся в результате распада радиоактивных элементов,
и рассеянные атомы,
не связанные химич. реакциями. Самая существенная особенность Б.
— биогенная миграция атомов химич. элементов,
вызванная энергией Солнца и выражающаяся в процессах обмена веществ,
росте и размножении организмов. Биогенная миграция подчиняется биогеохимич.
принципам,
сформулированным В. И. Вернадским (1940). Первые представления о Б.
как “области жизни” и наружной оболочке Земли сформулировал Ж.-Б.
Ламарк (1802). Термин “Б.” ввел в науку австрийский геолог Э.
Зюсс (1875); современное материалистич. учение о Б. создано В.
И. Вернадским (1926). С точки зрения иерархич. уровней организации живой материи и системного подхода,
Б. — это совокупность всех экосистем (биогеоценозов),
распространенных в пределах геосфер,
с к-рыми взаимодействует живая оболочка Земли. Границы Б.: в атмосфере — до озонового слоя (25— 35 км),
в гидросфере — до максимальных глубин (ок. 11 км),
в литосфере — до 8—10 м,
реже — 3 км (нефтеносные слои воды). Все экологич. ниши,
пригодные для жизни,
заняты Б. Возникла одновременно с возникновением жизни на Земле,
первоначально (ок. 4 млрд. лет тому назад) в виде примитивных биоценозов (протобиоценозов) в первичном Мировом океане.
Ок. 450 млн. лет назад Б. начала занимать сушу,
где,
несмотря на гораздо более жесткие,
чем в океане,
экологич. условия,
эволюционировала в направлении максимального видового разнообразия.
В результате соотношение числа видов животных и растений в Мировом океане и на суше составило в среднем 1 : 5.
Основными факторами эволюции Б. являются: абиотические (космические и геологические),
биотические (изменчивость,
т. е. мутации,
наследственность,
борьба за существование,
естественный отбор),
а также антропогенные,
особенно в эпоху научно-технич. революции,
благодаря к-рым Б. постепенно переходит в ноосферу. Общая биомасса Б.
составляет ок. 85—100 млрд. т сухого органич. вещества,
в т. ч. в Мировом океане — 30 млрд. т. Среднегодовая биопродуктивность Б.
— ок. 150 млрд. т сухого органич. вещества,
или 4,2·1021 Дж в год. Потенциальная биопродуктивность Б.
является основным источником обеспечения человечества продовольствием.
Ограниченностью потенциальной продуктивности Б. и демографич.
взрывом обусловлен глобальный дефицит (разница между реальной продуктивностью Б.
и потребностью человечества) продовольствия,
составляющий по белку более 20%,
по количеству калорий — более 40%. В целях комплексного изучения взаимодействия человека и Б.
ЮНЕСКО разработала (1971) комплексную долговременную программу “Человек и биосфера”.
Этой проблемой занимаются также Международный союз охраны природы и природных ресурсов,
Международный фонд охраны дикой природы,
ЮНЕП и др. М. И. Будыко предложил (1977) все проблемы,
касающиеся системы человек-общество — Б.,
объединить в науку “глобальная экология”.
|
