БИОСФЕРА
(от био... и сфера),
оболочка
Земли, состав, структура и энергетика к-рой в существ, чертах обусловлены
прошлой или совр. деятельностью живых организмов. Б. охватывает часть атмосферы,
гидросферу и верхнюю часть литосферы, к-рые взаимосвязаны сложными биогеохимич.
циклами миграции веществ и энергии (по В. И. Вернадскому,-биогенная миграция
атомов); начальный момент этих циклов заключён в трансформации солнечной
энергии растениями и синтезе биогенных веществ на Земле (см.
Фотосинтез,
Хемосинтез). Термин "Б." ввёл в 1875 австр. геолог Э. Зюсс. Общее учение
о Б. создано в 20-30-х гг. 20 в. В. И. Вернадским,
развившим идеи
В. В. Докучаева о комплексном естествен-но-историч. анализе взаимодействующих
в природе разнокачеств. объектов и явлений (факторов почвообразования)
и выявлении самостоятельных природных объектов гетерогенной структуры и
состава (почвы, природные зоны). В основе учения Вернадского лежат представления:
I) о планетарной геохимич. роли живого вещества (совокупность всех живых
организмов, существовавших или существующих в определённый отрезок времени,
рассматриваемых как мощный геологич. фактор; в отличие от живых существ,
изучаемых в биологии на всех уровнях их организации, начиная от молекулярного,
живое вещество, в понимании Вернадского, как биогеохимич. фактор, количественно
выражается в элементарном химич. составе, массе и энергии) и 2) об организованности
Б., являющейся продуктом сложного превращения вещественно-энергетич. и
информац. потоков живым веществом за время геологич. истории Земли.
Б. включает не только область жизни (биогеосферу,
фитогеосферу,
геомериду, витасферу), но и др. структуры Земли, генетически связанные
с живым веществом. По Вернадскому, вещество Б. состоит из семи разнообразных,
но геологически взаимосвязанных частей: живое вещество; биогенное вещество;
косное вещество; биокосное вещество; радиоактивное вещество; рассеянные
атомы; вещество космич. происхождения. В пределах Б. везде встречается
либо живое вещество, либо следы его биогеохимич. деятельности. Газы атмосферы
(кислород, азот, углекислота), природные воды, равно как и каустобиолиты
(нефти, угли), известняки, глины и их метаморфич. производные (сланцы,
мраморы, граниты и др.) в своей основе созданы живым веществом планеты.
Слои земной коры, лишённые в наст, время живого вещества, но переработанные
им в геология, прошлом, Вернадский относил к области "былых биосфер". Б.
мозаична по структуре и составу, отражая геохимич. и геофизич. неоднородность
лика Земли (океаны, озёра, горы, ущелья, равнины и т. д.) и неравномерность
в распределении живого вещества по планете как в прошлые эпохи, так и в
наше время. Максимальное содержание живого вещества гидросферы приурочено
к мелководьям, минимальное - к глубинным акваториям (абиссаль); на суше
эта неравномерность проявляется в мозаике биогеоценотич. покрова (леса,
болота, степи, пустыни и др.) с минимумом плотности живого вещества в высокогорьях,
пустынях и полярных областях (см. Биомасса). Элементарная структура
активной части совр. Б.- биогеоценоз.
Живое вещество выполняет след, биогеохимич.
функции: газовые (миграция газов и их превращения); концентрационные (аккумуляция
живыми организмами химич. элементов из внешней среды); окислительно-восстановительные
(химич. превращения веществ, содержащих атомы с переменной валентностью,-
соединений железа, марганца, микроэлементов и т. д.); биохимические и биогеохимические
функции, связанные с деятельностью человека (техногенез, форма созидания
и превращения вещества в Б., стимулирующая переход Б. в новое состояние
- ноосферу). Совокупность этих функций определяет все химич. превращения
в Б. Эволюция Б. диалектически связана с эволюцией форм живого вещества
(организмы и их сообщества), усложнением его биохимич. функций, совершающихся
на фоне геологич. истории Земли.
В учении о Б. выделяют след. осн. аспекты:
энергетический, освещающий связь биосферно-планетарных явлений с космич.
излучениями (в осн. солнечными) и радиоактивными процессами в земных недрах;
биогеохимический, отражающий роль живого вещества в распределении и поведении
атомов (точнее их изотопов) в Б. и её структурах (см. Биогеохимия);
информационный,
изучающий принципы организации и управления, осуществляемые в живой природе
в связи с исследованием влияния живого вещества на структуру и состав Б.;
пространственно-временной, освещающий формирование и эволюцию различных
структур Б. в геологич. времени в связи с особенностями пространственно-временной
организованности живого вещества в Б. (проблемы симметрии и др.); н о о
с ф е р н ы и, изучающий глобальные эффекты воздействия человечества на
структуру и химию Б.: разработка полезных ископаемых, получение новых,
отсутствовавших до того в Б. веществ (напр., чистые алюминий, железо и
др. металлы), преобразование биогеоценотических структур Б. (сведение лесов,
осушение болот, распашка целинных земель, создание водохранилищ, загрязнение
вод, почв и атмосферы продуктами хоз. деятельности, внесение удобрений,
эрозия почв, лесонасаждение, строительство городов, плотин, промысловое
х-во и т. д.). Выход человека в космос, за пределы Б., будет стимулировать
разработку новых сторон учения о Б. Существ, момент учения о Б.- представления
о взаимосвязях (прямых и обратных связях) и сопряжённой эволюции всех структур
Б. Это представление положено в основу разработки мн. нац. и междунар.
организациями, науч. центрами и лабораториями проблемы "биосфера и человечество".
Решению этой проблемы служат мероприятия, в к-рых участвуют мн. страны,
напр. Международное гидрологич. десятилетие, Международная биологич. программа
(см. Биологическая программа международная) и т. д. Повышенный интерес
к изучению Б. вызван тем, что локальное воздействие человека на Б., характерное
для всей предшествовавшей истории, сменилось в 20 в. глобальным его влиянием
на состав, структуру и ресурсы Б. На планете нет участка суши или моря,
где бы не были обнаружены следы деятельности человека. Один из ярких примеров
- глобальные выпадения радиоактивных осадков -продуктов ядерных взрывов.
В атмосфере, океане и на суше повсеместно присутствуют (пусть в самых незначит.
кол-вах) продукты сгорания нефти, угля, газов, отходы химич. и др. индустрии,
ядохимикаты и удобрения, сносимые с полей в процессе водной и ветровой
эрозии. Интенсивное и нерациональное использование ресурсов Б.- водных,
газовых, биологич. и др., усугубляемое гонкой вооружений, испытаниями ядерного
оружия и т. д., развеяло миф о бесконечности и неисчерпаемости этих ресурсов.
Многочисленные примеры разрушит, деятельности человека и, к сожалению,
редкие примеры его созидательной деятельности (в т. ч. в плане охраны
природы) свидетельствуют об актуальности разумного ведения земных дел
разумным человечеством, что возможно только при переходе от стихийного
капиталистич. произ-ва к плановому х-ву социалистич. и коммунистич. общества.
Естественно-науч. основой рационального подхода к проблеме "биосфера и
человечество" -одной из грандиознейших проблем нашего времени - служат
учение о Б. и биогеоценология - дисциплины, изучающие общие принципы
и механизмы функционирования и эволюции сообществ живых организмов в определённых
пространственных и временных условиях. Совр. структура Б.- продукт длительной
эволюции мн. систем разной сложности, последовательно стремящихся к состоянию
динамич. равновесия. Практич. значение учения о Б. огромно. Особенно заинтересованы
в развитии этого учения здравоохранение, сельское ц промысловое х-во и
др. отрасли человеч. практики, чаще других сталкивающиеся с "ответными
ударами" со стороны Б., вызванными неразумным или неосторожным преобразованием
природы человеком.
Лит.: Вернадский В. И., Избр. соч.,
т. 5, М., 1960; его же, Химическое строение биосферы Земли п её окружения,
М., 1965; К о в д а В. А., Современное учение о биосфере, "Журнал общей
биологии", 1969, т. 30, № 1; П е р е л ь м а н А. И., Геохимия ландшафта,
М., 1961; Тимофеев-Ресовский Н. В. и Т ю р ю к а н о в А. Н., Об элементарных
биохорологическнх подразделениях биосферы, "Бюллетень Московского общества
испытателей природы", 1966, т. 71(1); X н л ь м и Г. Ф., Основы физики
биосферы, Л., 1966; Д ю-в и н ь о П. и Ганг М., Биосфера и место в ней
человека,.пер. с франц.,М., 1968. В. А. Ковда, А. Н. Тюрюканов.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я