1. Научные представления о биосфере

Термин "биосфера" появился в науке в ХVIII веке. Биосферами именовали "бессмертные органические молекулы", которые, по мнению французских ученых Ж.Л. Бюффона и П.Л. Мопертюи составляют живую основу всех организмов. Эти представления существовали в науке до середины ХIХ века. В 1875 году австрийский геолог Э.Зюсс впервые использовал термин биосфера для обозначения "особой оболочки Земли, образованной живыми организмами". В 1909 году в трехтомном труде "Лик Земли" Э.Зюсс пояснил, что понятие "биосфера" возникло как следствие идей Ж.Ламарка и Ч.Дарвина о единстве органического мира. С работ Э. Зюсса термин "биосфера" использовался для обозначения совокупности организмов, населяющих Землю. Биосфера стала означать живую оболочку планеты. Это понятие было подхвачено В.И.Вернадским в 1926 г., Э. Леруа в 1927 г., П. Тейяр де Шарденом и Дж. Берналом. В.И. Вернадский вложил в термин биосфера новое биогеохимическое содержание.

У Вернадского биосфера - это область распространения жизни, включающая наряду с организмами и среду их обитания. Верхняя граница биосферы, по Вернадскому, - проходит на высоте 15-20 км, охватывая всю тропосферу и нижнюю часть стратосферы: озон находится у полюсов в слое 8-30 км, в тропиках 15-30 км. Снизу биосфера ограничена отложениями на дне океанов (до глубины свыше 10 км) и глубиной проникновения в недра Земли организмов и воды в жидком состоянии. Подстилающая литосфера, верхняя стратосфера, ионосфера и космическое пространство служат биосфере средой. Основной энергетический источник, обеспечивающий функционирование биосферы, - лучистая энергия Солнца. Биосфера - это особая, термодинамически открытая оболочка Земли, вещество, энергия и организация которой определяется взаимодействием ее биотического и абиотического компонентов.

2. Численность видов организмов в биосфере

Численность видов животных в биосфере приближается к миллиону, а численность видов растений в четыре раза меньше и составляет около 265,5 тыс. Животный мир планеты более разнообразен, чем растительный. Наиболее многочисленны членистоногие, на долю которых приходится свыше 75% видов, затем следуют моллюски. Позвоночные занимают третье место, не достигая и 4% от общей численности видов, млекопитающие составляют одну десятую от общей численности позвоночных. Более 50% от числа видов позвоночных приходится на долю рыб. Следовательно, у членистоногих наиболее интенсивно шло видообразование среди сухопутных видов - насекомых.

У позвоночных животных возникновению большего видового разнообразия благоприятствовала водная среда. Среди растений более 50% приходится на долю покрытосеменных, наиболее поздно сформировавшейся группы высших, в основном сухопутных растений. Водоросли занимают четвертое место, уступая грибам и мхам. По численности видов они составляют меньше одной десятой от численности покрытосеменных.

Соотношение численности различных видов в современной биосфере не случайно. Еще Дарвин обращал внимание на тесную взаимозависимость в развитии покрытосеменных и насекомых. Рекордные показатели их видового разнообразия - итог взаимосвязанной эволюции.

Среди млекопитающих ведущее место по разнообразию видов занимают грызуны (2500 из 3500). С одной стороны, они связаны в своем развитии с источником пищи - покрытосеменными, с другой, - они находятся под постоянным прессом хищников из млекопитающих и птиц. Число сухопутных видов оставляет 93% от общего числа видов животных, для Царства растений характерно то же самое соотношение. Число сухопутных видов составляет у растений 92% и 8% водные. Эти цифры свидетельствуют, что выход на сушу открыл более широкие перспективы прогрессивной эволюции организмов. Процесс выхода на сушу носил выборочный характер. Способными к выходу на сушу оказались лишь представители трех типов, и 6 относящихся к ним классов. 18 типов и их 60 классов остались водными. Эволюция на суше шла ускоренными темпами, поэтому в настоящее время численность наземных организмов выше, чем морских форм.