Общие представления о биосфере дал Ж.Б.Ламарк, термин был вве­ден в 1875 году австрийским геологом Э.Зюссом, а учение о биосфере создано в 20-е годы XX века В.И.Вернадским. К биосфере В.И.Вернад­ский относил не только внешнюю оболочку (сферу) Земли, населенную в настоящее время организмами, но и часть литосферы (коры выветри­вания), созданную в прошлом при участии древних организмов.

Над земной поверхностью биосфера поднимается примерно до 23 км¹ (освоение космоса человеком значительно подняло эту границу), а ниже поверхности достигает глубин 12 км. Непосредственное произ­водство жизни в настоящее время охватывает земной шар непрерыв­ной оболочкой, толщиной от долей метра - в областях чрезвычайной скудости жизни (арктические и антарктические пустыни, наскальные пленки микроорганизмов и т.д.) до десятков и сотен метров - в лесах, на суше, от единиц и до тысяч метров - в морях и океанах.

Общая живая масса биосферы порядка триллион тонн сухого веса. При этом на суше вес земных растений 99,2%, а остальное приходится на долю животных и микроорганизмов. В океане, напротив, 93,7% био­массы сосредоточено в животных и микроорганизмах, остальное -в зе­леных растениях. Сравнительно низка биомасса организмов океана -всего 0,13% от суммарной биомассы живых организмов планеты.

На долю грибов и микроорганизмов приходится менее одного про­цента общего количества биомассы.

Карта плотности биомассы на Земле чрезвычайно сложна. В част­ности, плотность биомассы планктонных водорослей открытого пруда

1) Цифровой материал, характеризующий биосферу взят из следующих источ­ников:

Камшылов М.М. Эволюция биосферы. М.: Наука, 1974. Бигон М Харпер Дж. Таунсенд К. Экология. Особи, популяции и сообще­ства. В 2-х томах. М.:Мир,1985.

Реймерс Н.Ф. Экология. М.: Журнал "Россия Молодая", 1994. Мирсин Б.М., Розенберг Г.С. Наумова Л.Г. Словарь понятий и терминов со­временной фитоценологии. М.: Наука. 1989. Работнов Т.А. Фитоценология. Изд-во Московского университета. 1988.

53

оценивается в 5,0г/м2, травянистых цветковых растений луга - 500г/м2, тропических лесов - более 50 кг/м2.

По современной оценке за год чистая первичная продукция всей био­сферы суши составляет 110-120 млрд.тонн сухого вещества, а море - 50-60 млрд.тонн.

На значительной части земного шара производимая продукция био­сферы составляет менее 400г/м2 за год. Это относится к более 30% по­верхности суши и 90% океана. Открытый океан фактически является водной пустыней. В тундровой зоне производительность зеленых рас­тений - до 10 г. с одного квадратного метра в год.  _#

Поскольку основной механизм производства биомассы осуществ­ляется посредством фотосинтеза, то общее количество живого веще­ства не подвержено заметным изменениям (во всяком случае, в рамках значительных геологических отрезков времени). В.И.Вернадский фор­мулировал закон константности живого вещества биосферы данного геологического периода.

Живое вещество по весу составляет ничтожную часть биосферы. Его количество исчисляется долями процента - 0,25% (В.И.Вернадский, 1944 г.). Несмотря на незначительную мощность "пленки жизни" в мас­штабах планеты, геохимический ее эффект чрезвычайно велик. "Напор живого существа", по выражению В.И.Вернадского, - одна из самых ] мощных сил на планете. Вре - атмосфера, гидросфера, почвы Земли био­генного происхождения. Биохимические функции живого вещества рас­пространяются на всю планету. Все геологические слои, вплоть до древ­нейших, существенно преобразованы живыми организмами.

Что такое живое, откуда оно?

Сущность жизни. Если вы хоть раз под микроскопом увидите простейшую жизнь инфузорий-туфелек, вас никогда не покинет интуи-J ция относительно сущности жизни и не нужно будет объяснять, что та-кое жизнь: основные ее качества наглядно предстанут перед вами. Бро-1 сается в глаза активность этих маленьких существ - они в постоянном] движении, причем за счет своих собственных запасов энергии. Пора-1 жает целесообразность их поведения. Если, например, две капельки с| инфузориями-туфельками на предметном стекле соединить тонкой во­дяной полоской и в одну каплю опустить кончик раскаленной иглы, то все инфузории уйдут в другую. Но если вместо горячей иглы поместить кусочек льда, то они уйдут в теплую каплю. То же происходит, если поместить в каплю кристаллик соли. Далее, если инфузориям давать кармин,- органическое вещество, смешанное, например, с углем (по внешнему виду не отличающееся от кармина), то инфузории поглоща­ют из смеси кармин, но не трогают уголь. Удивительно также размно­жение инфузорий. Иными словами, под микроскопом в чистом виде рас­крывается сущность жизни - обмен веществом, энергией, информацией"] с внешней средой в таких формах, которые способствуют самосохране­нию и увеличению количества носителей жизни. Обмен движением, ве­ществом и информацией происходит и в неживой природе, но в ней он приводит к разрушению - железо ржавеет, дома рушатся, мертвое дере­во гниет. Живому также сопутствует смерть - достаточно разъединить его на части или разрушить любую из них, как жизнь исчезнет. Это

54

свидетельство того, что жизнь - некоторая интегральная характеристи­ка бытия. И действительно: живое существует всегда в виде целостнос-тей свойства которых не сводятся к свойствам составных частей. Мож­но предложить набор существенных признаков, которые вместе обра­зуют так называемое функциональное определение жизни:

1. Живое выступает во внешнем плане как преобразователь. Пре­
образуемой субстанцией являются«вещество, информация, энергия. В
соответствии с этим живое состоит из двух частей: относительно не­
подвижной субстанции, или тела, и потока преобразуемой субстанции.
У тела есть вход, выход и часть, трансформирующая поток преобразу­
емой субстанции.

2. Живое существует за счет своей активности. В отличие от машин
и механизмов (например, часов), организм, получив от родительской
основы импульс жизни, сам постоянно поддерживает его. Благодаря
активности среда обитания преобразуется в удобные для жизни фор­
мы. Живое экспансивно - оно постоянно расширяет границы своего су­
ществования.

3. Живое размножается, обладает наследственностью, раздражимо­
стью, т.е. целесообразной ответной реакцией при воздействии на них.

4. Многоклеточное живое стареет, т.е. проходит закономерно обус­
ловленные наследственностью этапы: рождения, половой зрелости, ста­
рости, смерти.

Существенным признаком жизни является активность. Точнее - са­моактивность. В неживом на уровне макромира имеет место активность, связанная с внешним воздействием предметов на предметы: тело будет находиться в покое до тех пор пока на него не подействует сила (закон механики Ньютона). Живое за счет внутренних ресурсов способно са­мостоятельно приводить себя в движение - все средства есть для этого. Живое выступает во вне двигателем, действующим элементом. Это зна­чит, что любое живое, от микроскопических до макроскопических раз­меров, от амебы до человека характеризуется механизмами, позволяю­щими ему действовать:

1. Выделять из окружающей среды отдельные объекты, различая и
классифицируя их.

2. Различать в окружающей среде части с положительным, отрица­
тельным и нейтральным значением.

3. Выделять из положительных для организма обстоятельств обсто­
ятельства первоочередной утилизации.

В то же время живое выступает во внешней среде не просто как дви­гательное, но и как потребляющее начало, осуществляющее обмен ве­ществ с внешней средой. Это существенно увеличивает функциональ­ные особенности всякого живого: оно выступает существенной энерге­тической силой, наряду с силами тяготения и электромагнетизма на Зем­ле, силой, оказывающей решающее влияние на облик Земли.

Действительно, для поддержания жизнедеятельности, роста, разви­тия и размножения живое нуждается в пище, которую оно получает из окружающей среды и использует в качестве источника энергии и веще­ства для построения и обновления своей биомассы.

55

По способу поглощения живое делится на растения и микроорга­низмы, которые ведут, в основном, неподвижный образ жизни и пас­сивно поглощают пищу всей поверхностью или ее специализированны­ми частями, и животных. Большинству животных свойственно актив­ное передвижение и поглощение пищи. У высших животных это - па­стьба, собирание, подкарауливание, преследование и т.д.

В условиях Земли жизнь осуществляется на белковой, углеводород­ной основе. Не исключена реализация жизни на иной основе, напри­мер, кремневых соединений.