ТЕМА 23 ЧОВЕК, БИОСФЕРА И КОСМОС
Разглеждайки въпроса за произхода на живота на Земята, накратко споменахме биосферата, живата материя и нейните биогеохимични функции, открити от В.И. Вернадски. Тази тема включва по-подробно проучване на тези въпроси.
В продължение на много стотици човешки поколения човешкото взаимодействие с околната среда не е причинило забележими промени в биосферата, но през цялото това време се натрупват знания и сила. Постепенно, използвайки интелектуалното си превъзходство над другите представители на животинския свят, човекът обхваща с дейността си цялата горна обвивка на планетата - цялата биосфера. Тази дейност доведе до опитомяване на животни, до отглеждане на култивирани растения. Човекът започва да променя света около себе си и да създава за себе си нова, никога не съществувала на планетата, жива природа.
Под въздействието на човешкия труд, от момента на появата на човечеството, процесът на модификация на биосферата и нейният преход в ново качествено състояние започва и продължава с нарастващи темпове. Естествената наука познава по-ранни преходи на биосферата в качествено нови състояния, придружени от почти пълното й преструктуриране. Но този преход е нещо специално, несравнимо явление.
В системата на съвременния научен мироглед концепцията за биосферата заема ключово място в много науки. Развитието на доктрината за биосферата е неразривно свързано с името на В.И. Вернадски, въпреки че има доста дълга история, която започва с книгата на Ж.-Б. Ламарк "Хидрогеология" (1802), който съдържа едно от първите обосновки на идеята за влиянието на живите организми върху геоложките процеси. След това имаше грандиозното многотомно произведение на А. Хумболт „Космос“ (първата книга беше публикувана през 1845 г.), което събра много факти, потвърждаващи тезата за взаимодействието на живите организми с тези земни черупки, в които те проникват. Самият термин „биосфера“ е въведен за първи път в науката от немския геолог и палеонтолог Едуард Зюс, който под него е имал предвид независима, пресичаща се с другите сфера, в която животът съществува на Земята. Той определи биосферата като съвкупност от организми, ограничени в пространството и времето и живеещи на повърхността на Земята.
Но все още не е казано нищо за геоложката роля на биосферата, за нейната зависимост от планетарните фактори на Земята. За първи път идеята за геоложките функции на живата материя, идеята за съвкупността на целия органичен свят под формата на едно неделимо цяло е изразена от В.И. Вернадски. Неговата концепция еволюира постепенно, от първата студентска работа „За промяната в почвата на степите от гризачи“ (1884) до „Жива субстанция“ (ръкопис в началото на 20-те години), „Биосфера“ (1926), „Биогеохимични Есета “(1940), както и„ Химическата структура на биосферата на Земята “и„ Философски мисли на натуралиста “, върху които той работи през последните десетилетия от живота си - теоретичен резултат от работата на учен и мислител.
Представяне на концепцията жива материя тъй като съвкупността от всички живи организми на планетата, включително човека, по този начин Вернадски достигна качествено ново ниво на анализ на живота и живите същества - биосферата. Това даде възможност да се разбере животът като мощна геоложка сила на нашата планета, ефективно оформяща самото лице на Земята. Във функционално отношение живата материя се превърна във връзката, която свързва историята на химичните елементи с еволюцията на биосферата. Въвеждането на тази концепция също даде възможност да се постави и реши проблемът с механизмите на геоложката активност на живата материя, енергийните източници за това.
Подобна грандиозна трансформация на геосферата изисква огромни разходи за енергия. Неговият източник е биогеохимичната енергия на живата материя на биосферата, открита от Вернадски.
Биосфера - това е живата материя на планетата и инертната материя, трансформирана от нея (образувана без участието на живота). По този начин това не е биологично, геологично или географско понятие. Това е фундаментална концепция на биогеохимията, един от основните структурни компоненти на организацията на нашата планета и околоземното пространство, сферата, в която се извършват биоенергийните процеси и метаболизма благодарение на активността на живота.
Биосферният филм, който обгръща Земята, е много тънък. Днес е общоприето, че микробният живот в атмосферата протича на височина 20-22 км над земната повърхност, а наличието на живот в дълбоки океански окопи намалява тази граница до 8-11 км под морското равнище. Задълбочаването на живота в земната кора е много по-малко и са открити микроорганизми при дълбоко сондиране и във формационни води не по-дълбоки от 2-3 км. Но този най-тънък филм покрива абсолютно цялата Земя, като не оставя място на нашата планета (включително пустините и ледените простори на Арктика и Антарктика), където няма живот. Разбира се, количеството жива материя в различните области на биосферата е различно. Най-голямото му количество се намира в горните слоеве на литосферата (почвата), хидросферата и долните слоеве на атмосферата. Когато навлизаме по-дълбоко в земната кора, океана, по-високо в атмосферата, количеството жива материя намалява, но няма рязка граница между биосферата и земните черупки, които я заобикалят. И преди всичко, няма такава граница в атмосферата, която да направи биосферата затворена за цялото космическо излъчване, както и за енергията на Слънцето. По този начин биосферата е отворена за космоса, окъпана в потоци от космическа енергия. Обработвайки тази енергия, живата материя преобразува нашата планета. Самото формиране на биосферата, включително произхода на живота на Земята, е резултат от действието на тези космически сили, най-важният фактор за функционирането на биосферата.