Екологія і організація природоохоронної діяльності - Шматько В.Г. - Розділ 2. БІОСФЕРА ТА ЇЇ МІСЦЕ В ЛЮДСЬКІЙ ДІЯЛЬНОСТІ

2.1. Розвиток біосфери та її призначення

Біосфера - оболонка Землі, де є живі істоти. Вони знаходяться в атмосфері, гідросфері та верхньому шарі літосфери.

Можна без перебільшення стверджувати, що хімічний стан зовнішньої кори нашої планети, біосфери, цілком перебуває під впливом життя, тобто визначається живими організмами. Незаперечно енергія, що надає біосфері її звичайного вигляду, має космічне походження, її випромінює Сонце у формі променистої енергії. Але саме живі організми, тобто сукупність життя, перетворюють цю космічну променисту енергію у земну, хімічну, і формують нескінченну різноманітність нашого світу. Це живі організми, які своїм диханням, своїм живленням, своїм метаболізмом, своєю смертю і своїм розмноженням, постійним використанням своєї речовини, безперервною зміною поколінь тривалістю сотні мільйонів років, породжують одне з най грандіозніших планетарних явищ, що не існує ніде, крім біосфери.

Все живе в біосфері утворює живу речовину. Живі організми відіграють дуже важливу роль у геологічних процесах, які формують Землю. Хімічний стан сучасних атмосфери та гідросфери зумовлений життєдіяльністю організмів. Велике значення мають організми також для формування літосфери - більшість порід, і не лише осадових, а й таких, як граніти, так чи інакше пов'язані своїм походженням з біосферою. Мінеральна інертна речовина переробляється живими організмами, перетворюються в якісно нову. Живі організми не лише пристосовуються до умов зовнішнього середовища, а й активно їх змінюють. Таким чином, жива та нежива речовини на Землі становлять гармонійне ціле.

Життєдіяльність тварин, рослин і мікроорганізмів супроводжується безперервним обміном речовин між організмами та середовищем їхнього життя, внаслідок чого всі атоми земної кори, атмосфери й гідросфери за історію Землі багаторазово входили до складу живих організмів. Жива та нежива речовина на Землі становить гармонійне ціле, що, й називається біосферою.

Живі істоти Землі складають три типи організмів:

- продуценти - організми, що виробляють органічні речовини з неорганічних з'єднань;

- консументи - організми, що харчуються органічною речовиною (усі тварини, частина мікроорганізмів, паразитичні і комахоїдні рослини);

- редуценти - організми, головним чином бактерії і гриби, які протягом всієї життєдіяльності перетворюють органічні залишки в неорганічні речовини 2в].

Біосфера схожа на єдиний гігантський суперорганізм, у якому автоматично підтримується гомеостаз - динамічна сталість фізико-хімічних та біологічних властивостей середовища та стійкість його основних функцій.

Роль керуючої системи в біосфері виконують, як правило, консументи, але може бути і навпаки. Біосфери і зв'язки складалися протягом дуже тривалого часу.

Узагальнюючи результати досліджень у галузі геології, палеонтології, біології та інших природничих наук, В. І. Вернадський дійшов висновку, що біосфера - це "стійка динамічна система, рівновага в якій встановилася в основних своїх рисах... з археозою й незмінно діє протягом 1,5-2 мільярдів років". Стійкість біосфери виявляється в сталості її загальної маси (10|9т), маси живої речовини (1015 т), енергії, зв'язаної з живою речовиною (1018 ккал), і середнього хімічного складу всього живого. Оскільки всі функції живих організмів у біосфері не можуть виконуватись організмами якогось одного виду, а лише їх комплексом (подібно до того, як якась клітина в організмі не може діяти сама по собі, а лише в складі всього організму), то звідси випливає важливе положення, розроблене Вернадським: біосфера Землі з самого початку сформувалася як складна система з великою кількістю видів організмів, кожен з яких виконував свою роль у загальній системі.

Вернадському належить відкриття й такого основного закону біосфери: "Кількість живої речовини є планетною константою з часів архейської ери, тобто за весь геологічний час". За цей час живий світ Землі морфологічно змінився невпізнанно, але ці зміни не вплинули ні на загальну кількість живої речовини, ні на її загальний склад.

Живі організми відтворюють себе, входячи в набагато більш складний "суперорганізм" - біосферу і отримуючи від неї якісь "керівні вказівки". Сама ж біосфера, як вважає В. Вернадський, в своєму розвитку керується інформацією, що надходить до неї зовні, з Космосу.

Хоч живі істоти Землі освоїли всі види передачі й прийому інформації - зоровий, звуковий, хімічний тощо, але найбільш універсальну роль носіїв інформації відіграють електромагнітні поля, які мають такі переваги:

- поширюються в будь-якому середовищі життя - воді, повітрі, ґрунті та тканинах організмів;

- мають максимальну швидкість розповсюдження;

- можуть поширюватися за будь-якої погоди й незалежно від часу доби;

- можуть передаватись на будь-яку відстань;

- на них реагують усі біосистеми (на відміну від інших сигналів);

- можуть надходити на Землю з Космосу.

Встановлено, що чутливість організмів до електромагнітних сигналів збільшується з ускладненням будови організмів. Так, хребетні тварини набагато чутливіші до електромагнітних полів, ніж безхребетні, й тим більше - найпростіші. З ускладненням біосистем зростає їхня здатність накопичувати слабкі сигнали й сприймати ту інформацію, яку вони несуть.

Процеси, які відбуваються у біосфері та в оточуючому її планетному середовищі, породжуються і підтримуються, з одного боку, космічними, а з другого - земними факторами, пов'язаними з особливостями Землі. Біосфера є структурною частиною цієї складної планетної системи. І якщо її жива речовина формує для себе найсприятливіше середовище існування і розвитку - біосферу, то остання перетворює своє планетне середовище таким чином і в таких розмірах, щоб мати максимальну стійкість своєї структурної організації. Тому біосферу треба розглядати не лише як область розвитку живої речовини на Землі, але й як сферу, що трансформує своє близьке оточення в невід'ємне від неї екологічне планетне середовище.