9 Биотические отношения как основа формирования биоценоза.

Наиболее распространенным типом взаимоотношений является конкуренция. Конкуренция характерна для организмов, которые нуждаются в одинаковом жизненном ресурсе. Чем больше сходства между организмами, тем между ними складываются жестче конкуренция. Конкуренция: внутривидовая и межвидовая. Внутривидовая носит более жесткий характер, т.к. организмы имеют сходные потребности и одинаковые возможности.

Хищничество – форма отношений между организмами, когда один из них использует в пищу другой, полностью его уничтожая. Чаще всего такие отношения наблюдаются между животными. Иногда хищничество может встречаться среди растений (насекомоядные: росянка, мухоловка). Хищничество следует различать с фитофагией (использование в пищу растений). При этом, как правило, используется только часть растения и растение не погибает, а способно восстановить утраченные части.

Паразитизм – форма отношений между 2 организмами, когда одни из них питается за счет другого, нанося ему вред. К паразитическим организмам относятся все болезнетворные бактерии и грибы и многие беспозвоночные. Различают эндопаразитов (внутри) и эктопаразитов (блохи, вши, клопы).

Мутуализм (симбиоз) – форма отношений, когда оба организма получают взаимную выгоду (гриб и автотроф, которые вместе образуют лишайник). Применение симбиоза: взаимоотношения между азотфиксирующими бактериями и корневой системой бобовых растений. За счет этого симбиоза сохраняется плодородие почвы. Микориза (грибокорень) – она образуется на корнях у большинства высших растений и ярким примером этому служат шляпочные грибы.

Комменсализм (нахлебничество) – одни организм питается остатками жизни другого и первый не страдает от этого (белые медведи и песцы)

Синойкия (квартиранство) – одни организм использует другого для места жительства не нанося ему особого вреда.

10. Составные компоненты экосистем. Основные факторы, обеспечивающие их существование

Экология рассматривает взаимодействие живых организмов и неживой природы. Это взаимодействие, во-первых, происходит в рамках определенной системы (экологической системы, экосистемы) и, во-вторых, оно не хаотично, а определенным образом организовано, подчинено законам.

Экосистемой называют совокупность продуцентов, консументов и детритофагов, взаимодействующих друг с другом и с окружающей их средой посредством обмена веществом, энергией и информацией таким образом, что эта единая система сохраняет устойчивость в течение продолжительного времени.

Таким образом, для естественной экосистемы характерны три признака:

1. экосистема обязательно представляет собой совокупность живых и неживых компонентов;

2. в рамках экосистемы осуществляется полный цикл, начиная с создания органического вещества и заканчивая его разложением на неорганические составляющие;

3. экосистема сохраняет устойчивость в течение некоторого времени, что обеспечивается определенной структурой биотических и абиотических компонентов.

Примерами природных экосистем являются озеро, лес, пустыня, тундра, суша, океан, биосфера.

Как видно из примеров, более простые экосистемы входят в более сложно организованные. При этом реализуется иерархия организации систем, в данном случае экологических.

Важным следствием иерархической организации экосистем является то, что по мере объединения компонентов в более крупные блоки, которые, в свою очередь, объединяются в системы, у этих новых функциональных единиц возникают новые свойства, отсутствовавшие на предыдущем уровне. Такое наличие у системного целого особых свойств, не присущих его подсистемам и блокам, а также сумме элементов, не объединенных системообразующими связями, называют эмерджентностью. Краткое античное определение эмерджентности звучит так: целое больше суммы его частей. Поэтому эмерджентные свойства экологической системы представляют собой не простой переход количества в качество, а являются особой формой интеграции, подчиняющейся иным законам формообразования, функционирования и эволюции. Такие качественно новые, эмерджентные свойства экологического уровня или экологической единицы нельзя предсказать, исходя из свойств компонентов, составляющих этот уровень или единицу. Хотя данные, полученные при изучении какого-либо уровня, помогают при изучении следующего, с их помощью никогда нельзя полностью объяснить явления, происходящие на этом уровне: он должен быть изучен непосредственно.

Несмотря на многообразие экосистем, все они обладают структурным сходством. В каждой из них можно выделить фотосинтезирующие растения - продуценты, различные уровни консументов, детритофагов и редуцентов. Они и составляют биотическую структуру экосистем.

Правомерно вычленить в любой экосистеме взаимообусловленные совокупности биотических и абиотических компонентов, а также факторы среды (такие как солнечная радиация, влажность и температура, атмосферное давление, антропогенные факторы и др.).

Биоту, входящую в состав биогеоценоза, или элементарной экосистемы, принято называть Биоценозом (от греч. bios «жизнь», koinos «сообщество»), а пространство, им занятое, - Биотопом. Совокупности природных факторов, в свою очередь, определяют и лимитируют развитие экосистем. Таким образом, абиотические компоненты в совокупности с биотическими и природными факторами составляют экологические условия жизнеобитания.

Основой формирования и функционирования биогеоценозов, а следовательно, и экосистем являются продуценты - растения и микроорганизмы, способные производить из неорганического вещества органическое, используя энергию света или химические реакции.

Продуценты, использующие для продуцирования органического вещества солнечную энергию, называются автотрофами (от греч. avtos «сам», trof «питаться»), а использующие химическую энергию - хемотрофами.

В отличие от продуцентов, образующих первичную продукцию экосистем, организмы, использующие эту продукцию, получили название Гетеротрофов (от греч. geteros - «разный»). Они используют для формирования своих органов готовое органическое вещество других организмов и продукты их жизнедеятельности.

Гетеротрофностью обладают консументы (от лат. копsymo - «потреблять») - потребители живого органического вещества, к которым относятся фитофаги и зоофаги.

Фитофаги - травоядные (от греч. fitos - «растение», fagos - «пожиратель») или растительноядные.

Зоофаги - хищники, поедающие фитофагов и более мелких хищников.

Симбиотрофы (от греч. simbios - «сожительство») - микроорганизмы и грибы, живущие на корнях растений и вокруг них и получающие часть продуктов фотосинтеза в виде выделяемых корнями органических веществ.

Паразиты - консументы, начиная от вирусов и бактерий (микропаразитов) и заканчивая крупными растениями-паразитами или насекомыми. Паразиты - организмы, обитающие внутри или на поверхности животных или растений, которые питаются за счет организма хозяина, но не съедают его до гибели, а пользуются длительное время.

В естественных экосистемах обеспечивается состояние динамического постоянства баланса: растения<>фитофагиохищники<>паразиты. Тем не менее колебания численности могут быть значительны.

Сапрофаги - животные, поедающие трупы и экскременты.

11. Живые организмы, входящие в экосистемы для своего существования должны постоянно расходовать и пополнять энергию. Энергия -- это общая количественная мера движения и взаимодействия всех видов материи. Источник энергии – Солнце. Растения, как известно, способны запасать энергию в процессе фотосинтеза. При фотосинтезе используется энергия с длинной волны 380-710 нм. Эту энергию называют фотосинтетически активной радиацией (ФАР). На эту радиацию приходится 40% от общей солнечной радиации. Остальная либо более короткая – ультрафиолетовая либо более длинная – инфракрасная . С последней связан тепловой эффект. Растения в процессе фотосинтеза связывают лишь 1% ФАР, наиболее продуктивные экосистемы, такие как плантации сахарного тростника, тропические леса, посевы кукурузы способны связать до 3-5 % ФАР. Растения являются первичными поставщиками энергии для других организмов в цепях питания. Существуют определенные закономерности перехода энергии с одного трофического уровня на другой вместе с потребляемой пищей.

· Энергетические затраты на поддержание метаболических процессов условно называют траты на дыхание. Р=П+Д=Н где Р—рацион консумента, количество пищи, съедаемое за определенный промежуток времени; П- продукция -,траты на рост; Д—траты на дыхание, поддержание обмена веществ в организме; Н – энергии неусвоенной пищи, экскременты.

· Переход энергии с одного трофического уровня на другой в среднем не более 10 %. В среднем траты на дыхание составляют 90% от общего потребления. Эта закономерность называется «правило 10 %», который в 1942 г сформулировал Лидеман. Если калорийность растительного организма составляет 1000Дж, при полном поедании его травоядным животным в теле последнего остается 100ДЖ, в теле хищника –лишь 10Дж, а если этот хищник будет съеден другим, то на его долю придется только1ДЖ

· количество уровней в цепи питания ограничено, обычно не более 4-5. Пройдя через них, практически вся энергия оказывается рассеянной.

· Особенно велики потери энергии при переходе с первого трофического уровня на второй, от растений к травоядным животным.

· С энергетической точки зрения крайне нецелесообразно потребление животной продукции. Пример люцерна-телята-мальчик. Если бы мальчик 48ь кг питался только телятиной, то за год ему потребовалось бы 4,5 теленка, для питания которых потребовалось бы урожай люцерны с площади 4 га весом 8211кг. Такова энергетическая цена животной пищи.

· Идеальным решением является вегетарианство. Необходимо, чтобы в рационе людей большой вес занимала растительная пища. Переход на вегетарианство и расширение ассортимента растений может обеспечить жизнедеятельность количеству населения в 2-3 раза больше современной численности

· Для увеличения выхода продукции животноводства необходимо в первую очередь уменьшить траты на дыхание за счет оптимального температурного режима в животноводческих помещениях, ограничение подвижности животных, сбалансированности кормового рациона, добавки стимуляции роста и улучшения аппетита.

Трофическую структуру обычно отображают графическими моделями в виде экологических пирамид. Такие модели разработал в 1927 году американский зоолог Чарлз Элтон. Если количество энергии, биомассы, продукции на каждом трофическом уровне изображать виде прямоугольников в маштабе, то их распределение будет иметь вид пирамид. Различают три типа экологических пирамид

1. Пирамида чисел (численности) –отражает численность организмов на каждом уровне. Используется редко. Не учитываются микроорганизмы—редуценты.

2. Пирамида биомасс – соотношение между продуцентами, консументами, и редуцентами , выраженное в их массе. Обычно эта пирамида получается ступенчатой. Однако для водных экосистем можно получить обращенную пирамиду, когда биомасса продуцентов меньше чем биомасса консументов.

3. Пирамида энергий –отражает величину потока энергии.

Экосистемы непрерывно подвержены изменениям. Бесконечный поток энергии и питательных веществ постоянно влияет на их состояние. Одни виды отмирают, уступают место другим. Старые деревья отмирают, падают и перегнивают, а рядом начинают прорастать в почве семена новых деревьев, начинается новый цикл развития.

Динамика – это изменение экосистемы под воздействием внешних и внутренних сил.

1) Периодически повторяющуюся динамику называют циклической или ФЛЮКТУАЦИИ.

· Связаны со сменой сезона года (сезонные флюктуации) подснежники ветреница дубравная, перелеска благородная весной

· Разногодичная флюктуация -- колебания климата, влажности почвы. Лишайники в сухой год и травянистые растения в мокрый.

· Зоогенные флюктуации – влияние животных кабаны роют в нижнем ярусе, повреждая растительность.

2) Направленную динамику называют развитием экосистем или СУКЦЕССИИ – направленная и необратимая последовательная смена экосистем. Данный термин впервые употребил французкий ботаник Де Люк в 1806 г . Классическая теория была разработана американским ботаником Клементсом. Виды сукцессий:

1. первичные, т.е. развитие сообщества идет на вновь образовавшихся местообитаниях, на новых субстратах, где растительность ранее отсутствовала—на песчаных дюнах, застывших потоках лавы, на породах обнажившихся в результате эрозии или отступления льдов. Остров Каратау в Индонезии взорвалась вершина вулкана. Через 9 месяцев –паутина паука и цианобактерии, затем пионерные мхи, папоротники, затем кокосовые пальмы и сахарный тростник. Через 10 лет остров был полностью покрыт зеленью.

2. вторичные, возникновение новой экосистемы на месте где раньше существовала растительность, но по каким бы то ни было причинам была разрушена. (пожары, вырубка леса, ураганы, затопление почв.)

3. автотрофная, протекает с участие растений, потенциально бессмертны

4. гетеротрофная, без участия растений, основой является мертвое органическое вещество.(разложение мертвого дерева или трупа животного)

Сукцессионный процесс завершается формированием климаксной экосистемы, которая находится в равновесном состоянии с окружающей средой. Здесь сохраняются относительно постоянные потоки вещества и энергии.

Общие закономерности сукцессионного процесса по Одуму сводятся к следующему:

1. Видовой состав растений и животных в процессе сукцессий непрерывно меняется

2. Биомасса органического вещества увеличивается по ходу сукцессии

3. Видовое разнообразие имеет тенденцию увеличиваться по ходу сукцессии.

4. Снижение чистой продукции и соответственное повышение интенсивности дыхания –самые важные явления сукцессии

12. Агроэкосистемы

Экосистемы, структуру которых создает, поддерживает и контролирует человек в своих интересах, называют агроэкосистемами (агроценозами). К ним относятся сады, парки, лесопосадки, огороды, поля, пастбища.

В состав агроценозов, как и природных экосистем, входят все функциональные группы: продуценты (культурные растения и сорняки), консументы (человек, насекомые-опылители, птицы, симбиотические организмы, животные - вредители полевых культур, сельскохозяйственные животные), редуценты (бактерии и грибы). Организмы составляют пищевые цепи и сети. При этом обязательным звеном пищевых цепей является человек.

Отличие агроэкосистемы от естественной экосистемы. Человек создает и поддерживает агроценозы путем больших затрат энергии. Он возделывает огороды, поля, сады и собирает урожай, затрачивая свою мускульную энергию и мускульную энергию животных, используя энергию сельскохозяйственных машин. Природные биогеоценозы таких затрат энергии не получают. Тем не менее, основной источник энергии в агроценозах, как и в естественных экосистемах - это энергия Солнца.

В отличие от биогеоценозов, агроценозы состоят из особей немногих видов, которые имеют большую численность. Поэтому их трофическая структура относительно проста, пищевые цепи короткие и менее разнообразные.

Если в естественной экосистеме потребляемые растениями элементы в процессе круговорота веществ возвращаются в почву, то в агроэкосистеме круговорот веществ неполный: часть минеральных веществ (например, соединения азота, фосфора) выносится с урожаем. Поэтому для восстановления плодородия почвы человек вынужден вносить удобрения. Таким образом, агроэкосистемы крайне неустойчивы и не способны к саморегуляции. В отличие от устойчивых экосистем со зрелыми сообществами, агроценозы считают незрелыми системами.

Неустойчивость агроценозов обусловлена еще и ослаблением защитных механизмов культурных растений к воздействию вредителей по сравнению с дикорастущими видами. Поэтому они требуют постоянного вмешательства человека. Если он не будет поддерживать агроценоз, то последний быстро разрушится и исчезнет: культурные растения, не выдержав конкуренции с природными видами, будут ими вытеснены. В районах с засушливым климатом на месте агроценоза может возникнуть степь, а в более холодном и влажном климате - лесной биогеоценоз.

Неустойчивость и высокая продуктивность агроценозов. Человек, собирая урожай, "обрывает" множество цепей питания, упрощая трофическую структуру, чем спасает урожай от его потенциальных потребителей. Это позволяет получать высокую продукцию. Поля, сады, пастбища - это неустойчивые и не способные к саморегуляции экосистемы. С экологической точки зрения, экосистема одновременно не может быть высокопродуктивной и стабильной, иметь разнообразную видовую и трофическую структуры.

В последние годы в селекции культурных растений развивается направление, основой которого является поддержание неоднородности популяций. Растения таких сортов имеют разные сроки цветения, разную высоту, глубину проникновения корней в почву, засухо- и морозоустойчивость. Данное разнообразие внутри популяций культурных растений позволяет получать более стабильные урожаи.

В рыбоводстве применяют приемы выращивания в одном водоеме сразу нескольких видов рыб, использующих разный корм. Например, хорошо уживаются белый толстолобик, поедающий фитопланктон, пестрый толстолобик, питающийся зоопланктоном, белый амур, кормящийся придонными растениями, черный амур и карп, пищей которым служат придонные беспозвоночные.

Чтобы не нарушать устойчивость биосферы, не подрывать ее стабильность и, вместе с тем, обеспечивать её высокую продуктивность, человек должен так формировать природные ландшафты, чтобы они включали и высокопродуктивные (незрелые) и устойчивые (зрелые) экосистемы. То есть агроценозы должны чередоваться с лесами, водоемами, лугами, болотами, образовывать "экологическую мозаику". Это будет способствовать обеспечению устойчивости экосистем, так как вредители сельскохозяйственных растений окажутся в окружении своих естественных врагов, которые будут регулировать их численность.

13.

Биосфера (от греч. bbs - «жизнь», spbaira - «шар») - одна из оболочек (сфер) Земли, состав и энергетика которой в существенных своих чертах определены работой живого вещества. Термин введен Э. Зюссом в 1875 г., в результате работ В. И. Вернадского этот термин стал обозначать всю ту наружную область планеты Земля, в которой не только существует жизнь, но которая в той или иной степени видоизменена или сформирована жизнью. Биосфера включает в себя тропосферу, гидросферу, литосферу.

Область современного обитания живых организмов охватывает в среднем 1217 км - несколько меньше на суше, больше в океане. Сфера случайного попадания организмов и биогенных элементов колеблется до 4050 км. Считается, что нижняя граница биосферы в среднем лежит на глубине 3 км от поверхности суши и на 0,5 км ниже дна океана, хотя в буровых скважинах живые микроорганизмы обнаружены на глубине 4 км, а микробиологические остатки - до 7 км. В «черных курильщиках» - выходах термальных вод на дне океана на глубинах в 3 км при давлении около 300 атм (34 107 Па) обнаружены живые организмы при температуре 250 С (с повышением давления при t > 100 С вода не кипит). Растения поднимаются в горы до высоты около 5 км. Дальше царствует вечный холод, но жизнь здесь теплится - обитают некоторые паукообразные и микроорганизмы. Верхняя граница биосферы находится на высоте 2025 км на уровне озонового слоя, защищающего все живое от жесткого ультрафиолетового излучения. Выше случайно залетают только споры бактерий и грибов.

Биосфера не только сфера жизни. Это видно из состава вещества биосферы, состоящего из глубоко разнородных геологически не случайных частей:

1) вещества, образуемые процессами, в которых живое вещество не участвует, - косное вещество, твердое, жидкое и газообразное;

2) биокосное вещество, которое создается одновременно живыми организмами и косными процессами, представляя динамические равновесные системы тех и других. Организмы в их образовании играют ведущую роль;

3) вещество, находящееся в радиоактивном распаде. Это вещество в такой форме является одной из самых мощных сил, меняющей всю энергию биосферы;

4) вещество космического происхождения, атомы.

С точки зрения иерархии уровней организации живой материи и системного подхода биосфера - совокупность всех экосистем (биогеоценозов). Все экологические ниши, пригодные для жизни, заняты биосферой, возникшей одновременно с появлением жизни на Земле (около 4 млрд лет назад) в виде примитивных протобиоценозов в первичном Мировом океане.

9. Функциональная целостность биосферы

Система связей в биосфере чрезвычайно сложна и пока что расшифрована лишь в общих чертах. В целом биосфера очень похожа на единый гигантский суперорганизм, в котором автоматически поддерживается гомеостаз - динамическое постоянство физико-химических и биологических свойств внутренней среды и стойкость основных функций. С точки зрения кибернетики в каждом биоценозе, т. е. совокупности организмов, которые населяют определенный участок суши или водоема, есть управляющая и управляемая подсистемы. Роль управляющей подсистемы выполняют консументы. Они не разрешают растениям слишком разрастаться, поедая «лишнюю» биомассу. За травоядными «следят» хищники, предотвращая их чрезмерное размножение и уничтожение растительности. Управляющей подсистемой для этих хищников являются хищники второго рода и паразиты, которыми «руководят» сверхпаразиты, и т. д.

Кроме энергетических, пищевых и химических связей, огромную роль в биосфере играют информационные связи. Живые существа Земли освоили все виды информации - зрительную, звуковую, химическую, электромагнитную. Информационные сигналы содержат важные сведения в закодированной форме. Они расшифровываются и учитываются живыми организмами. Эти процессы в них осуществляются путем общего энергоинформационного обмена. Живые системы могут также обрабатывать, накапливать и использовать информацию в отдельности от энергии. Российский биолог О. Пресман определяет биосферу как систему, в которой вещественно-энергетические взаимодействия подчинены взаимодействиям информационным.

Примером информационных связей в биосфере может быть явление снижения интенсивности размножения животных в случае чрезмерной плотности популяции. Не всегда это обусловлено недостатком корма или загрязнением среды вредными отходами жизнедеятельности. Результаты опытов свидетельствуют, что уменьшение потомства у млекопитающих или снижение яйценоскости у птиц происходит вследствие «перенаселения» территории.

Структурно биосфера представляет собой совокупность функционально связанных и иерархически соподчиненных единиц - экосистем. Такой взгляд на биосферу вытекает из принципа системности - основного принципа современного научного знания. Именно потому что отдельные составляющие - экосистемы - функциональны, а не хаотично структурны, возникает системная целостность. В связи с этим одно из наиболее катастрофичных последствий деятельности человека связано с разрушением структуры экосистем и, следовательно, с разрушением структуры биосферы в целом.

Биосфера. Структура биосферы.

Биосфера - глобальная экологическая система планеты, включающая в себя все живые организмы вместе со средой их обитания.

Биосфера представляет собой совокупность частей земных оболочек (лито-, гидро- и атмосферы), которая заселена живыми организмами, находится под их влиянием и занята продуктами их жизнедеятельности.

В 20-е годы X X - го столетия учение о биосфере было развито и преобразовано выдающимся естествоиспытателем академиком В.И. Вернадским. Он впервые подчеркнул исключительную роль живых организмов в образовании биосферы. По его определению, биосфера - структурная оболочка Земли, созданная самой жизнью, где не только живут, но которая преобразована живыми организмами и связана с их жизнедеятельностью. Таким образом, биосфера - это и среда жизни, и результат жизнедеятельности организмов.

Размеры биосферы. По учению В.И. Вернадского, биосфера - это область нашей планеты, в которой существует или когда-либо существовала жизнь и которая постоянно подвергается воздействию живых организмов. Поэтому биосфера представляет собой область существования не только современных экосистем, но и включает области, где находятся вещества, возникшие в результате жизнедеятельности живых организмов. Такие вещества называют биогенными. Почти весь кислород атмосферы имеет биогенное происхождение. Биогенными являются также многие полезные ископаемые (нефть, уголь, газ и др.).

Благодаря такому подходу В.И. Вернадский существенно расширил границы биосферы, включив в нее всю гидросферу (глубиной до 11 км), нижние слои атмосферы (до озонового слоя, высотой 25-35 км), где сосредоточен практически весь кислород, и часть литосферы до глубины залегания полезных ископаемых биогенного происхождения (8-10 м, реже 3 км).

Структура биосферы. Биосфера имеет иерархическую структуру. Традиционно в структуре биосферы выделяют атмосферу, гидросферу и литосферу. Атмосфера делится на слои в зависимости от температуры воздуха: ниже 0°С -альтобиосфера, выше 0 "С - тропобиосфера. Гидросфера включает в себя океанобиосферу и аквабиосферу, т.е. солено- и пресноводную среду, и также делится на слои в зависимости от освещенности: фото-, дисфото- и афотосферы. Гео(био)сфера состоит из террабиосферы (твердо-водной среды) и литобиосферы (твердо-воздушной среды). Выделенные подсферы включают экосистемы различного иерархического уровня.

Учение В.И.Вернадского о биосфере. Экосистемой высшего ранга на Земле является биосфера — оболочка планеты, населенная живым веществом. Целостное учение о биосфере представлено в его ставшей классической работе "Биосфера" (1926). В.И. Вернадский опре­делил биосферу как особую охваченную жизнью оболочку Земли. В физико-химическом составе биосферы В.И. Вернадский выде­ляет следующие компоненты:живое вещество — совокупность всех живых организмов;косное вещество — неживые тела или явления (газы атмосферы, горные породы магматического, неорганического происхождения и т.п.);биокосное вещество — разнородные природные тела (поч­вы, поверхностные воды и т.п.); биогенное вещество — продукты жизнедеятельности жи­вых организмов (гумус почвы, каменный уголь, торф, нефть, сланцы и т.п.);радиоактивное вещество;рассеянные атомы;вещество космического происхождения (космическая пыль, метеориты).Согласно воззрениям В.И. Вернадского весь облик Земли, все ее ландшафты, атмосфера, химический состав вод, толща осадоч­ных пород обязаны своим происхождением живому веществу. Жизнь — это связующее звено между космосом и Землей, кото­рое, используя энергию, приходящую из космоса, трансформиру­ет косное вещество, создает новые формы материального мира. Так, живые организмы создали почву, наполнили атмосферу кислородом, оставили после себя километровые толщи осадоч­ных пород и топливные богатства недр, многократно пропустили через себя весь объем Мирового океана. В.И. Вернадский не зани­мался проблемой возникновения жизни, он понимал ее как есте­ственный этап самоорганизации материи в любой части космоса, приводящий к возникновению все новых форм ее существования..Структурабиосферы представляет собой совокуп­ность газообразной, водной и твердой оболочек планеты и живого вещества, их населяющего. Масса биосферы составляет прибли­зительно 0,05 % массы Земли, а ее объем — 0,4 % объема плане­ты. Границы биосферы определяет распространение в ней живых организмов. Несмотря на различную концентрацию и разнообра­зие живого вещества в разных районах земного шара, считается, что горизонтальных границ биосфера не имеет. Верхняя же вер­тикальная граница существования жизни обусловлена не столь­ко низкими температурами, сколько губительным действием ультрафиолетовой радиации и космического излучения солнеч­ного и галактического происхождения, от которого живое веще­ство планеты защищено озоновым экраном. В состав биосферы полностью входит вся гидросфера (океаны, моря, озера, реки, подземные воды, ледники, снежники), мощ­ность которой составляет 11 км. Наибольшая концентрация жиз­ни сосредоточена до глубины 200 м, в так называемой эвфотиче-скойзоне^куда проникает солнечный свет и возможен фотосин-ттаТТоменно здесь сконцентрированы все фотосинтезирующие растения и продуцируется первичная биологическая продукция. Глубже начинается дисфотическая зона, где царит темнота и от­сутствуют фотосинтезирующие растения, но активно перемеща­ются представители животного мира, непрерывным потоком опу­скаются на дно отмершие растения и останки животных. На границе атмо-, гидро- и литосферы сконцентрирована наи­большая масса живого вещества планеты, земная оболочка названа биогеосферой, или пленкой жизни. Только в ее пределах возможны жизнедеятельность и существование человека. Вместе с тем в процессах само­организации биосферы живое вещество играет сегодня ведущую роль и выполняет следующие функции:энергетическую — перераспределение солнечной энергии между компонентами биосферы; средообразующую (газовую) — в процессе жизнедеятель­ности живого вещества создаются основные газы: азот, кисло­род, углекислый газ, метан и др.;концентрационную — извлечение и накопление живыми организмами биогенных элементов (кислорода, углерода, водо­рода, азота, натрия, магния, калия, алюминия, серы и др.) в концентрациях, в сотни тысяч раз превышающих их содержа­ние в окружающей среде; деструктивную (проявляется в минерализации органиче­ского вещества);окислительно-восстановительную (заключается в химиче­ском превращении веществ биосферы). Биосфера является чрезвычайно сложной экосистемой, работа­ющей в стационарном режиме на основе тонкой регуляции всех составляющих ее частей и процессов.он оценил появление человека на Земле как огромный шаг в эволюции планеты. Ученый считал, что с возникновением чело­века и развитием его производственной деятельности человечес­тво становится основным геологическим фактором всех происхо­дящих в биосфере планеты изменений, приобретающих глобаль­ный характер: "Человечество, взятое в целом, становится мощ­ной геологической силой"¹. Дальнейшее неконтролируемое раз­витие деятельности людей таит в себе большую опасность и пото­му, считал В.И. Вернадский, биосфера должна постепенно превра­щаться в ноосферу, или сферу разума. Учение В.И. Вернадского о ноосфере утверждает прин­цип совместной эволюции человечества и природной среды (сейчас этот процесс называют коэволюцией), нацеливает на поиск прак­тических путей обеспечения общественно-природного равновесия. Понятие "ноосфера" отражает будущее состояние рациона­льно организованной природы, новый этап развития биосферы,.-)поху ноосферы, когда дальнейшая эволюция планеты будет направлятся разумом в целях обеспечения необходимой гармо­нии в сосуществовании природы и общества.