Природа- це вічне життя, становлення і рух.

Природа не визнає жартів, вона завжди правдива, завжди сувора, завжди серйозна, вона завжди права; помилки ж і омани виходять від людей.

Природа - творець всіх творців.

І. Гете

     Живі організми створюють особливу оболонку, яка проникає в інші сфери Землі і пов’язує всі компоненти в найбільшу екосистему — біосферу. 

    Біосфера - це природна підсистема географічної оболонки, що являє собою глобальну планетарну екосистему населену живими організмами, яка охоплює нижні шари атмосфери всю гідросферу і верхній шар літосфери.
   Важливою особливістю біосфери є її злитість з іншими геосферами Землі. Біосфера розміщена в межах атмосфери, гідросфери та частини літосфери. Загальна протяжність біосфери за радіусом Землі складає близько 40 км. Вона простягається від нижньої частини озонового екрана атмосфери, що розташований на висоті 20—25 км над рівнем моря, до верхньої частини гірських порід суші та дна Світового океану. Нижня межа простягання біосфери лежить на 23 км вглиб суші та на 1—2 км нижче дна океану

     Компонентами біосфери є жива речовина, гірські породи, вода, повітря, сонячна радіація. Для біосфери є характерним те, що вона включає речовину у твердому, рідкому і газоподібному станах, тобто вона трифазна. Основним джерелом всіх процесів, які в ній відбуваються є сонячна енергія.

      Перші уявлення про біосферу як про «ділянку життя» та про зовнішню оболонку Землі сформулював Ж.- Б. Ламарк (1802) у працях якого є чимало глибоких геохімічних ідей, хоч і не дуже вдало викладених. Зокрема, у праці "Гідрогеологія" він перший звернув увагу на те, що живі організми впливають на земну кору і що всі мінерали цієї кори є продуктами життєдіяльності рослин і тварин, котрі існували на земній поверхні.

Найбільш вдалий термін "біосфера" (від грец. bios - життя і sphaira - куля) як "лик Землі" запропонував австрійський гідробіолог Едвард Зюсс у 1875 р. для виділення поряд з атмосферою, гідросферою та літосферою ще однієї оболонки, яка розміщена на сухопутній та водній поверхнях, хоча на початку свого існування була пристосована лише до життя у гідросфері.

Сучасне вчення про біосферу розроблено В.І.Вернадським (1926).

В. І. Вернадський одним із перших усвідомив величезний перетворюючий вплив живих організмів на всі три зовнішні оболон­ки Землі в планетарному масштабі, тісну взаємодію і взаємоза­лежність усіх форм життя. Це дало йому поштовх до створення всеохопної теорії біосфери, тобто тієї частини зовнішніх оболонок нашої планети, які безпосередньо пов’язані з існуванням життя на Землі.

В.І. Вернадський писав: "Біосфера - це явище космічного характеру, її важливою особливістю, головною геологічною силою є життя - "жива речовина", що не просто населяє біосферу, а перетворює зовнішній вигляд Землі...".

По-різному П.А. Тутковський і В.І. Вернадський тлумачили місце людини у біосфері. Для В.І. Вернадського людина - головна, найпотужніша геологічна сила. Перевлаштування на засадах розуму й управління взагалі трансформує її у новий якісний стан - ноосферу. П.А. Тутковський також визнає значний вплив людини на біосферу, але зауважує, що людина не може змінити, наприклад, межі розповсюдження корисних рослин. Очевидно, подібна характеристика антропогенного чинника прямо пов'язана із сутністю біосферної концепції П.А. Тутковського: якщо біосфера - лише живі істоти (неорганічні сфери - вилучені), то і вплив на них людини важко порівняти з класичними еволюційними рушіями: добором, боротьбою за існування, спадковістю, мінливістю тощо.

         Біосфера охоплює усі частини планети, освоєні життям. Ті ділянки біосфери, де є умови не тільки для виживання, а й для розмноження живих істот, називають полем існування життя. А прилеглі території, де організми лише виживають, але не здатні до розмноження, називають полем стійкості життя.                                     Поле існування життя визначають такі абіотичні умови:

- достатня кількість кисню та вуглекислого газу;

- достатня кількість рідкої води, але не пару чи льоду;

- температура не надто висока, щоб не зсівся білок, та не надто низька, щоб нормально функціонували ферменти - прискорювачі біохімічних реакцій;

- необхідний мінімум мінеральних речовин.

     Поширення живих організмів визначає межі біосфери. Верхньою межею біосфери є нижня межа озонового шару атмосфери. Вона знаходиться на висоті 20-25 км. Нижня межа біосфери проходить у літосфері: на глибині 2-3 км в земній корі та на 1-2 км нижче від дна океану. Отже, складовими біосфери є нижня частина атмосфери, уся гідросфера та верхня частина літосфери. Основною енергією, що забезпечую життя організмів, є сонячне тепло. Найбільше живих організмів біосфери зосереджується біля поверхні суходолу й води. Саме тут найкращі умови для життя: найсприятливіша температура, достатня вологість повітря, потрібна кількість кисню, є речовини, необхідні для живлення організмів.

Етапи еволюції біосфери:

Перший етап – етап гетеротрофної біосфери з домінуванням прокаріотів.

       Визначальною рисою цього етапу є поява перших примітивних мікроскопічних нитко – і кулькоподібних, анаеробних без’ядерних одноклітинних організмів, які існували здебільшого у глибоких водоймах, де, з одного боку, був можливий речовинний обмін між твердою, рідкою і газовою фазами, а з іншого -  був забезпечений захист від короткохвильового опромінення певною товщею води в умовах відновлювальної атмосфери.

Другий етап – етап автотрофної біосфери, зосереджений у водному середовищі.

   Це етап формування величезного різноманіття біоти і потужної геохімічної роботи живої речовини, котра зумовила зміну хімічного складу атмосфери, накопичення у ній такої кількості вільного кисню, яка була достатньою для забезпечення необхідних умов існування рослинних і тваринних організмів на суші. Це був етап формування водної, або океанічної, частини біосфери.

Третій етап – це етап загально планетної біосфери після освоєння живими організмами суші.

     Характерними рисами цього етапу є ґрунтовна перебудова біоти та середовища її існування на планеті. З’явилися тварини з подвійним диханням, що дало їм змогу вийти на сушу. Біосфера поступово насичувалася великою кількістю безхребетних (зокрема комах), риб, плазунів, птахів, ссавців, деревних рослин, а у кайнозойській ері – трав.

Четвертий етап – ноосферний

    На цьому етапі стає помітним вплив виробничої діяльності людини на структуру біогеоценотичного покриву, зокрема внаслідок знищення лісів, розорювання степів та лісових згарищ, розгортання промислового мисливства, скотарства, ремісництва. У кінці цього етапу біосфера переходить у суттєво нову якість, новий етап розвитку – соціосферний етап, коли вона стає підсистемою соціосфери.

Жива речовина біосфери

     Жива речовина існує у формі конкретних живих одиниць – організмів (індивідів), які групуються в більш або менш дискретні одиниці існування матерії – види.

       Основна маса живої речовини, наявність якої відрізняє біосферу від інших геосфер, зосереджена в порівняно невеликому прошарку — біостромі. Біостром лежить на поверхні суходолу та охоплює верхні шари водойм. У цій зоні знаходиться 98% всієї живої речовини планети.

       За останніми оцінками, жива речовина складає 18x10і1 тонн. K.M. Ситник і С.П. Вассер (1992) вважають, що на Землі існують 1447609 видів живих організмів. На думку інших дослідників, їх набагато більше, можливо 80 млн видів. Повнота виявлення живих організмів неоднакова в різних царствах. Види судинних рослин виявлені на 80%, мохів — на 70%, водоростей — на 50%, грибів — тільки на 1—10% , членистоногих — на 3—20%, монер — на 15—20% та вірусів усього на 5%.

     

     Унікальна роль живої речовини в біосфері полягає в її високій біогеохімічній активності. Жива речовина автотрофних організмів здійснює поглинання сонячної енергії та її перетворення в енергію хімічних зв'язків. Сукупна біогеохімічна активність живої речовини призвела до значної зміни газового складу атмосфери, в результаті чого атмосфера відновного типу перетворилася в атмосферу окислювального типу зі значним вмістом кисню. За рахунок діяльності біосфери на Земній кулі сформувався озоновий екран, який перехоплює більшу частину жорсткого космічного випромінювання та створює сприятливі умови життя на поверхні планети. Жива речовина змінила гірські породи та сприяла появі нових видів (вапняки та ін.). Життєдіяльність рослин, тварин та мікроорганізмів спричинила появу ґрунту. Жива речовина планети є ініціатором та рушієм біогеохімічних циклів речовин. Велике значення в цьому має розмноження організмів, яке В.І. Вернадський називав "розтіканням" живої матерії, її "прагненням до всюдності".

Біосфера і людина