Основи екології - Олійник Я. Б. - Розділ 4. Біосфера як глобальна екосистема
Перші "біосферні" ідеї, тобто ідеї щодо взаємозв'язку між живою та неживою природою, участі рослин і тварин у газообміні, формуванні грунтів і горючих копалин зустрічаються у працях таких вчених, як Ж. Бюффон, Д, Вудворт, Дж. Геттон, А. Лавуаз'є, К. Лінней, М, Ломоносов, ще у XVII-XVIII ст. Впритул до поняття "біосфера" (без вживання самого терміна) на початку XIX ст. наблизився Ж.-Б. Ламарк, 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.
Велике значення для розвитку уявлень про біосферу мали також праці О. фон Гумбольдта початку XIX ст., у яких вчений розглядав органічний світ як невід'ємний складник земної кори і стверджував, що хімічний склад живих організмів прямо залежить від хімічного складу неживих компонентів середовища їхнього мешкання. Крім цього, Гумбольдт висував ідею про існування своєрідної оболонки Землі, у якій функціонально взаємопов'язані атмосферні, гідрологічні, континентальні і біотичні процеси.
Пізніше, у 1863 р., французький географ Елізе Реклю (1830-1905) увів і активно вживав у своїй 19-томній праці "Нова всесвітня географія. Земля і люди" поняття "географічне середовище", завдяки чому змінилися погляди на роль природних умов, котрі тепер розуміють не як набір окремих чинників, а як комплексне утворення. Саме Е. Реклю належить відомий вислів: "Людина створює навколишнє середовище за своїм образом і подобою".
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. У своїй праці з опису геології Альп Зюсс позначив терміном "біосфера" простір земної поверхні, населений життям. Пізніше він визначав біосферу ширше - як обмежену у часі і просторі сукупність організмів на поверхні Землі.
Сучасна концепція біосфери пов'язана з ім'ям академіка Володимира Івановича Вернадського (1863-1945). Проте комплексне вчення про біосферу розробив не лише В. Вернадський: паралельно і незалежно від нього свою власну концепцію створив інший великий вчений - Павло Аполлонович Тутковський. У 1913 р. П. Тутковський повернувся з Житомира до Київського університету, спочатку - приват-доцентом, а з 1914 р. - професором географії. З цієї нагоди він виступив в університеті із вступною лекцією, у якій вперше цілісно виклав власне вчення про біосферу. Тобто є всі підстави говорити про незалежність обох учень, кожне з котрих є оригінальним і самодостатнім.
На думку П. А. Тутковського, як і в давні часи, завданням географії залишається вивчення вигляду Землі у його сучасному стані, у всіх його сферах (вивчення літосфери, гідросфери, атмосфери і біосфери), з погляду розподілу сучасних фактів і явищ у просторі та їх генези". Отже, термін "біосфера" введений до предметного поля географії поряд з іншими земними сферами - літосферою, гідросферою та атмосферою. Тутковський писав, що біосфера проймає собою всі ці три оболонки поблизу фізичної поверхні Землі - повітря і воду до значних височин та глибин і твердий грунт у його горішніх верствах. До біосфери належать усі рослини, тварини і людина; відділ науки, що вивчає біосферу з географічного погляду, названо біогеографією.
Проблеми біосфери досить докладно висвітлені у фундаментальній праці П. А. Тутковського "Загальне землезнавство", котра не втратила своєї новаторської цінності й донині. У ній викладено вчення про біосферу, причому аж до рівня функціонування у ній самої людини. Біосфера, за П. А. Тутковським, - це сукупність живих організмів, котрі не можуть існувати поза інших сфер, але виокремлені з них. У цьому контексті простежується генетична спадкоємність поглядів П. А. Тутковського І Ж.-Б. Ламарка. Якщо ж шукати аналогії між вченнями про біосферу ВЛ. Вернадського і П. А. Тутковського, то біосфера для останнього відповідає "плівці життя" у розумінні ВЛ. Вернадського.
По-різному П. А. Тутковський і ВЛ. Вернадський тлумачили місце людини у біосфері. Для ВЛ. 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.
Таким чином, П. А. Тутковський є автором оригінального вчення про біосферу, створеного незалежно від академіка ВЛ. Вернадського. Його сутність більш детермінована класичною традицією, котра тягнеться ще від Ж.-Г. Бюффона та Ж.-Б. Ламарка, далі - через праці О. фон Гумбольдта, який під біосферою розумів сукупність лише живих організмів на Землі. Тут не час і не місце оцінювати переваги кожної з концепцій біосфери - історія сама визначить пріоритети і переваги кожної. Але важливо інше: у річищі біосферного мислення існував не один, а принаймні два теоретичні потоки, і кожен з них (у особах ВЛ. Вернадського і П. А. Тутковського) органічно вивершувався оригінальними концепціями біосфери.
ВЛ. Вернадський переглянув поняття біосфери Е. Леруа і П. Тейяра де Шардена, котрі виходили з розуміння біосфери тільки як "плівки життя " на Землі. Вчений надав цьому поняттю значення охопленої життям геологічної оболонки, оскільки, незважаючи на незначну вагу власне живого у біосфері (лише 0,25 %), його роль у розвитку планети має могутнє геологічне значення. Біогенними, тобто створеними організмами, є й породи, що становлять величезну частину маси біосфери, і такі сліди життя знаходяться аж у гранітній оболонці Землі. Ці ідеї В. І. Вернадський виклав у своїй фундаментальній праці "Біосфера", виданій 1926 р.
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...". Терміном "жива речовина" вчений позначив усю сукупність живих організмів, в тому числі і людину, що розглядав як однорідну живу речовину на рівні видів, різноманітність якої визначав з геохімічних позицій, тобто на основі поділу організмів за способом живлення (автотрофи, гетеротрофи тощо). За В. І. Вернадським, біосфера відрізняється від інших земних сфер тим, що тільки у її межах проявляється геологічна діяльність живої речовини планети. І лише ця область життя включає як живі організми, так і середовище їхнього мешкання. Тобто біосфера - це похідне життя, оскільки у своїх головних рисах вона створена життям и певним чином організована ним.
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.
Донедавна вважали, що у глибинах океану немає життя, але у 1960 р виявлено живі організми на дні Маріанської западини, а вже у 70-х роках XX ст. в Антарктиді під товщею льоду у 420 м. Усі живі істоти залежать від збереження цілісності біосфери. Якщо надто сильно змінити будь-який зі складників біосфери, то вона може бути повністю зруйнована. Не виключено, що атмосфера, гідросфера та літосфера при цьому збережуться, але в їх взаємовідносинах вже не буде брати участь живе.
Схожі статті
-
Основи екології - Олійник Я. Б. - 1.1. Етапи розвитку екології як науки
Термін "екологія" походить від грецьких слів oikos (помешкання, дім, місцеперебування, притулок) та logos (вчення). Його запропонував відомий німецький...
-
Основи екології - Олійник Я. Б. - Розділ 3. Екологічні фактори
Для кожного живого організму найбільше значення мають умови його існування. Умовами існування називають сукупність життєво необхідних чинників...
-
Термін "екологія" походить від грецьких слів oikos (помешкання, дім, місцеперебування, притулок) та logos (вчення). Його запропонував відомий німецький...
-
Основи екології - Олійник Я. Б. - 1.2. Структура сучасної екології
1.2.1. Глобальна екологія та її підрозділи Як уже було зазначено, сучасна екологія використовує методи і досягнення практично усіх наук, вона стала...
-
Основи екології - Олійник Я. Б. - 2.4. Стабільність та динамічність екосистем
З усього викладеного вище можна зробити висновок, що кожна екосистема є динамічною структурою із сотень і навіть тисяч продуцентів, консументів,...
-
Основи екології - Олійник Я. Б. - 2.3. Екосистемні рівні організації
Усе розмаїття існуючих живих систем на нашій планеті зводиться до трьох основних рівнів організації - організмового (найнижчого), популяційного та...
-
Основи екології - Олійник Я. Б. - Глобальна екологія
1.2.1. Глобальна екологія та її підрозділи Як уже було зазначено, сучасна екологія використовує методи і досягнення практично усіх наук, вона стала...
-
Основи екології - Олійник Я. Б. - 1.2.1. Глобальна екологія та її підрозділи
1.2.1. Глобальна екологія та її підрозділи Як уже було зазначено, сучасна екологія використовує методи і досягнення практично усіх наук, вона стала...
-
Основи екології - Олійник Я. Б. - ПЕРЕДМОВА
Можна сказати, що призначення людини полягає у тому, щоб знищити свій рід, попередньо зробивши земну кулю непридатною для життя.., Жан Батист Ламарк На...
-
Основи екології - Олійник Я. Б. - 2.2.2. Нехарчові взаємовідносини в екосистемах
Окрім трофічних існують також інші форми залежності одного виду від іншого, які можуть бути як сприятливими, так і не дуже. Учені підрахували, що якщо в...
-
Основи екології - Олійник Я. Б. - 3.2. Класифікація екологічних факторів
В основній класифікації усі екологічні фактори поділяють на три великі групи - абіотичні, біотичні й антропогенні (рис. 3.3). Абіотичними факторами...
-
Основи екології - Олійник Я. Б. - 3.1. Основні характеристики екологічних факторів
Усі умови середовища, необхідні для життя, впливають на організми, що визначається насамперед впливом на їхній обмін речовин. У зв'язку з цим всі...
-
Основи екології - Олійник Я. Б. - 2.1. Загальна характеристика екосистем
Екосистеми є функціональними одиницями біосфери подібно до того, як клітини е функціональними одиницями організму. Термін "екосистема" (від грец. oikos -...
-
Основи екології - Олійник Я. Б. - Кисень
Для більшості організмів кисень має велике фізіологічне значення, тому розподіл його концентрацій у середовищі і умови доставки до субстратів, які він...
-
Основи екології - Олійник Я. Б. - Клімат
Тепло - це форма кінетичної енергії, котра може перетворюватися на інші види енергії та передаватися від відносно більш нагрітого тіла до відносно більш...
-
Основи екології - Олійник Я. Б. - Температура
Тепло - це форма кінетичної енергії, котра може перетворюватися на інші види енергії та передаватися від відносно більш нагрітого тіла до відносно більш...
-
Основи екології - Олійник Я. Б. - Світло
В основній класифікації усі екологічні фактори поділяють на три великі групи - абіотичні, біотичні й антропогенні (рис. 3.3). Абіотичними факторами...
-
Основи екології - Олійник Я. Б. - 3.2.1. Абіотичні екологічні фактори
В основній класифікації усі екологічні фактори поділяють на три великі групи - абіотичні, біотичні й антропогенні (рис. 3.3). Абіотичними факторами...
-
Основи екології - Олійник Я. Б. - Їжа
Для більшості організмів кисень має велике фізіологічне значення, тому розподіл його концентрацій у середовищі і умови доставки до субстратів, які він...
-
Основи екології - Олійник Я. Б. - 3.3. Антропогенні фактори
Вплив людини як екологічного фактора надзвичайно сильний та різнобічний. Жодна екосистема на планеті не уникнула цього впливу, а багато екосистем були...
-
Основи екології - Олійник Я. Б. - Фізичні бар'єри
Для більшості організмів кисень має велике фізіологічне значення, тому розподіл його концентрацій у середовищі і умови доставки до субстратів, які він...
-
Основи екології - Олійник Я. Б. - Вогонь
Для більшості організмів кисень має велике фізіологічне значення, тому розподіл його концентрацій у середовищі і умови доставки до субстратів, які він...
-
Основи екології - Олійник Я. Б. - Грунти
Для більшості організмів кисень має велике фізіологічне значення, тому розподіл його концентрацій у середовищі і умови доставки до субстратів, які він...
-
Основи екології - Олійник Я. Б. - Розділ 2. Екосистеми та їх місце в організації біосфери
Екосистеми є функціональними одиницями біосфери подібно до того, як клітини е функціональними одиницями організму. Термін "екосистема" (від грец. oikos -...
-
Основи екології - Олійник Я. Б. - 2.2.1. Харчові взаємовідносини в екосистемах
При вивченні біотичної структури екосистем стає очевидним, що одними з найважливіших взаємовідносин між організмами є харчові, або трофічні, зв'язки....
-
Основи екології - Олійник Я. Б. - 1.3. Об'єкти дослідження, методи й основні завдання екології
Сучасна екологія є однією з фундаментальних наук про взаємовідносини живої та неживої природи, новою філософією людства, що перебуває на стадії...
-
Основи екології - Олійник Я. Б. - 1.2.2. Новітні галузі екології
Сучасна екологія нині перебуває у стані постійного розвитку, пошуку нових наукових напрямів для вирішення різноманітних проблем, що виникають у процесі...
-
Основи екології - Олійник Я. Б. - 3.2.2. Біотичні екологічні фактори
Життя організмів у природі залежить не тільки від абіотичних факторів, а й впливу інших живих організмів. На різні прояви життєдіяльності організмів...
-
Основи екології - Олійник Я. Б. - Вода
Відомо, що живих організмів, які не містять воду, на Землі не існує. Усі процеси живлення, дихання та обміну речовин відбуваються за участю води....
-
Основи екології - Олійник Я. Б. - 2.2. Структура екосистем
Структура є найважливішою властивістю будь-якої екосистеми. Структуру розуміють як внутрішню будову системи і певні зв'язки між її складниками. Загалом в...
Основи екології - Олійник Я. Б. - Розділ 4. Біосфера як глобальна екосистема