4. Вчення в.І.Вернадського про біосферу

В.І.Вернадський науково обґрунтував вчення про біосферу (1926 р.) і довів, що живі організми відіграють дуже важливу роль у формуванні обличчя нашої Землі. Вони не лише пристосовуються до зовнішнього середовища, а й активно його змінюють. Зокрема, хімічний склад сучасної атмосфери та гідросфери зумовлений життєдіяльністю організмів.

Основними компонентами біосфери є:

• жива речовина – усі рослини, тварини та мікроорганізми;

• біогенна речовина – органічні та органомінеральні продукти, створені живими організмами впродовж геологічної історії: кам’яне вугілля, горючі сланці, торф, нафта тощо;

• нежива (косна) речовина – гірські породи неорганічного походження і вода, які є середовищем для проживання живих організмів;

• біокосна речовина – результат синтезу живої та неживої речовини: осадові породи, ґрунти, мули;

• радіоактивне, електромагнітне та інші випромінювання, космічна речовина (метеорити).

Особливості живої речовини, які зумовлюють її високу перетворювальну діяльність:

1. Здатність швидко освоювати весь вільний простір. Це пов’язано як з інтенсивним розмноженням, так і зі здатністю організмів інтенсивно збільшувати поверхню свого тіла або утворюваних ними співтовариств.

2. Рух не тільки пасивний (під дією сил гравітації тощо), а й активний (проти течії, сили гравітації, руху повітряних потоків тощо).

3. Стійкість за життя і швидке розкладання після смерті (включення в кругообіги).

4. Висока здатність пристосовуватися (адаптація) до різних умов і, в зв’язку з цим, освоєння не лише всіх середовищ життя (водного, наземно-повітряного, ґрунтового і організменного), а й надзвичайно важких за фізико-хімічними параметрами умов.

5. Надзвичайно велика швидкість перебігу реакцій. Вона у сотні, тисячі разів більша, ніж у неживій природі (гусінь переробляє за 1 день їжі в 100–200 разів більше за масу власного тіла; дощові черви за 100–200 років пропускають через свої організми весь однометровий шар ґрунту).

6. Висока швидкість оновлення живої речовини. Підраховано, що в середньому вона становить для біосфери 8 років, для суші 14 років, для океану 33 дні, бо тут переважають організми з коротким періодом життя. За рахунок цього за всю історію існування життя загальна маса живої речовини, яка пройшла через біосферу, в 12 разів перевищує масу Землі. Тільки незначна її частина (частки відсотка) законсервовані у вигляді органічних решток, решта включилася у процеси кругообігу.

Основні функції живої речовини в біосфері:

• енергетична – накопичення енергії в процесі фотосинтезу, передавання по ланцюгах живлення, розсіювання;

• газова – здатність змінювати і підтримувати певний газовий склад середовища проживання;

• окисно-відновна – інтенсифікація процесів як окислення, завдяки збагачення середовища киснем, так і відновлення, коли відбувається розкладання живих речовин при дефіциті кисню;

• концентраційна – здатність живих організмів концентрувати в своєму тілі розсіяні хімічні елементи. Наслідок – утворення покладів горючих копалин, вапняків, рудних родовищ;

• деструктивна – руйнування організмами та продуктами їх життєдіяльності, в тому числі і після смерті, як решток органічної речовини, так і неживої речовини;

• транспортна – перенесення речовини та енергії в результаті активного руху організмів.

Крім цього, діяльність живої речовини має також інтегративні функції (результат спільної дії інших):

• середовищеутворювальна – зміна фізико-хімічних параметрів середовища (утворення ґрунтів, очищення повітря від забруднення, утворення всього природного середовища і підтримання його в стабільному стані);

• споживально-відтворювальна – визначає динаміку споживання та відтворення відповідних природних ресурсів, а також стійкість екосистем та біосфери в цілому. На оптимальних значеннях цієї функції базується раціональне природокористування: споживання – мінімальне, відтворення – максимальне;

• розсіювальна – виявляється через трофічну і транспортну діяльність та в процесі здійснення антропогенних ресурсних циклів;

• інформаційна – живі організми та їх співтовариства накопичують певну інформацію, закріплюють її у спадкових структурах і передають наступним поколінням. Це один із проявів адаптаційних механізмів.