Біосфера

Уперше термін біосфера для окреслення меж поширення життя вико­ристав французький дослідник Е. Реклю у своїй праці «Життя на Землі» (1872). Потім термін “біосфера” використав австрійський геолог Едвард Зюсс у своїй праці “Виникнення Альп” (Suess, 1875) для позначення час­тини земної поверхні, що населена життям.

Взаємозв’язок процесів і явищ органічної і неорганічної природи роз­глядали видатні вчені XVII-XVIII ст.: Ж. Бюффон, Х. Гюйгенс, К. Лінней, М. Ломоносов та інші. Видатний німецький вчений А. Гумбольдт ще по­чинаючи з 1793 року неодноразово висловлювався про органічний світ як про невід’ємну частину земної кори. Він же запровадив поняття “життєве середовище” - особлива оболонка Землі, де в єдину систему об’єднані ат­мосферні, морські, континентальні процеси, а також явища органічного світу.

Жан Батіст Ламарк у 1802 році у своїй книзі “Гідрогеологія” писав: “Який вплив живих тіл на речовини, які знаходяться на поверхні Земної кулі та які становлять її кору, і які загальні результати цього впливу... Всі мінерали зовнішньої кори Землі, і складені з них низовини, горби, долини і гори є виключно продуктами тварин і рослин, котрі існували на цих ділян­ках поверхні Земної кулі”. Згодом В.І. Вернадський відмічав, що у розу­мінні Ламарка жива речовина є створювачем головних гірських порід на­шої планети й тим самим французький учений “.дав яскраве уявлення про значення біосфери в історії нашої планети”.

Ж. Кюв’є у відомій праці “Про перевороти або зміни на поверхні Зе­мної кулі" (1812) писав: «.життя, яке намагалося оволодіти Земною ку­лею, у перші часи повинне було протиборствувати з бездіяльною приро­дою, яка до того часу володіла нею, і лише коли минуло багато часу, пере­могло і завоювало для себе право продовжувати подальше утворення твер­дої оболонки Землі».

Історично для позначення сучасного життєвого середовища на Землі різними вченими було запропоновано різні терміни. Вперше, на думку В.І. Вернадського, до ідеї біосфери прийшов Ж.-Б. Ламарк. Але він не запро­понував для її позначення спеціального терміну. А. Гумбольдт в своїх пра­цях у поетичній формі писав про рослинний покрив Землі.

У 1909 р. польський учений І.Д. Лукашевич запровадив поняття „жива речовина” - як сфери, або плівки життя на Землі.

В 1919 і 1926 рр. В.І. Вернадський фактично “перевідкрив” термін “біосфера”, наповнивши його змістом і розвинувши уявлення про біосферу як загальнопланетарну оболонку, що охоплює товщу тропосфери, гідро­сфери, осадових (і, можливо, гранітних) порід літосфери в ході всієї історії Землі (рис. 9.1).

Рис. 9.1. Межі поширення життя

Вернадський вперше привернув увагу до активної перетворюючої ро­лі (діяльності) древніх і сучасних організмів у зміні обліку Землі. Грандіо­зні масштаби цього процесу дозволили В.І. Вернадському розвинути вчен­ня про космічну роль життя в геологічній історії Землі, що дає всі підстави вважати його фундатором вчення про біосферу.

Водночас варто згадати, що Антуан Лоран Лавуазье ще у 1792 р. під­готував доповідь Французській Академії наук під назвою “Колообіг елеме­нтів на поверхні земної кулі”. “...Рослини отримують з оточуючого їх по­вітря, з води і з усієї неживої природи в цілому речовини, необхідні для їх­нього організму. Тварини живляться або рослинами, або іншими тварина­ми, так що в решті решт речовини, з яких будується їхній організм, беруть­ся з повітря або з мінерального царства. Нарешті, бродіння, гниття і зго­рання безперервно повертають до повітря атмосфери і в мінеральне царст­во ті вихідні речовини, які у них запозичили рослини чи тварини. Якими шляхами здійснює природа цей дивовижний колообіг речовин між трьома своїми царствами ? “Оскільки згорання і гниття суть засоби, які природа використовує для того, щоб повернути в мінеральне царство ті матеріали, які вона з нього вилучила для створення рослин і тварин, то розвиток рос­лин і тварин має являти собою явища, зворотні згоранню і гниттю...”.

Щоб окреслити сфери сучасного життя, Л.

В.І. Вернадський розробив вчення про “живу речовину”, до якої на­лежать: “1) всі живі організми, тваринні і рослинні, зокрема і все людство, що існує в даний момент; 2) вся та частина оточуючого середовища - рід­кого, твердого чи газоподібного, яке, безумовно, необхідне для збереження ними життя; 3) всі виділення організмів, що знаходяться поза організмами в земній корі; 4) всі трупи організмів, їх рештки.“

В 1926-1931 рр. В.І. Вернадський у своїх працях (1926 - «Биосфера», 1931- «О границах биосферы») визначив п’ять найважливіших біогеохімі­чних функцій живої речовини:

1. концентраційна функція, пов’язана з накопиченням організмами елементів у своїх тілах. Співвідношення окремих хімічних еле­ментів у живих організмах і у Земній корі істотно відрізняється, що і є підгрунттям концентраційної функції живої речовини;

3. газова функція - виникнення більшої частини поширених на зем­ній поверхні газів у зв’язку з життям (кисень, вуглекислота, сір­ководень, азот, метан тощо);

4. окисно-відновна функція має особливо велике значення для еле­ментів зі змінною валентністю, вона багато в чому визначає їхню історію;

5. біохімічна функція пов’язана з ростом і розмноженням організ­мів, жива речовина (на відміну від мінеральної) є носієм вільної енергії. Швидке розмноження і переміщення організмів (біотран- спорт) призводить до різного ступеня впливу їх на неживу при­роду, “тиску життя”. Жива речовина містить дуже багато енергії, яка береться від сонця, бере участь в процесах і частково захоро- няється (вугілля, нафта, торф, карбонати, кремнезем тощо);

6.

9.1.1. Вчення Вернадського про ноосферу

Остання прижиттєва стаття В.І. Вернадського «Несколько слов о ноо­сфере» вийшла з друку в 1944 році. Сучасний стан біосфери В.І. Вернадсь- кий назвав ноосферою, перейнявши цей термін у французьких вчених Е. Леруа і П. Тайяра де Шардена, які вперше використали цей термін у 1927 році (свого часу - двадцять років до публікації цієї статті - вони були слу­хачами лекцій В.І. Вернадського з геохімії у Сорбоні).

Вчення В.І. Вернадського про ноосферу включає 4 основні положення:

1. Ноосфера - історично останній стан геологічної оболонки біосфери, що перетворюється діяльністю людини.

2. Ноосфера - сфера розуму і праці.

3. Зміни біосфери обумовлені як свідомою, так підсвідомою діяльністю людини.

4. Розвиток ноосфери пов’язаний з розвитком соціально-економічних факторів.

Ноосфера відрізняється від біосфери величезною швидкістю в розвит­ку. За концепцією ноосфери, людство перетворилося на найпотужнішу геологічну силу на планеті. В.І. Вернадський підкреслював, що протягом останніх 500 років воно освоїло нові форми енергії - парову, електричну, атомну, й навчилося використовувати майже всі хімічні елементи. Людст­во освоїло всю біосферу й одержало набагато більшу, порівняно з іншими організмами, незалежність від навколишнього середовища. Наукова думка й діяльність людини змінили структуру біосфери, незаймана природа шви­дко зникає, з’являються нові екосистеми та ландшафти - міста, культурні землі, для яких характерні простіші угруповання організмів.

9.2.