Возникшая 3,5 - 4,0 млрд. лет назад, современная биосфера включает живые организмы (около 3 млн. видов), их остатки, зоны атмосферы, гидросферы и литосферы, населенные и видоизменённые этими организмами.

Всю совокупность организмов на планете В.И. Вернадский назвал "живым веществом", рассматривая в качестве его основных характеристик суммарную массу, химический состав и энергию. В состав биосферы кроме живого вещества (растительного, животного и микроорганизмов) входят биогенное вещество (продукты жизнедеятельность живых организмов - каменный уголь, битумы, нефть), биокосное вещество (продукты распада и переработки горных и осадочных пород живыми организмами - почвы, кора выветривания, все природные воды, свойства которых зависят от деятельности на Земле живого вещества) и, наконец, косное вещество - совокупность тех веществ в биосфере, в образовании которых, как считается, живые организмы не участвуют (горные породы магматического, неорганического происхождения, вода, космическая пыль, метеориты).

Следовательно, биосфера - это та область Земли, которая охвачена влиянием живого вещества. С современных позиций биосферу рассматривают как наиболее крупную, глобальную экосистему, поддерживающую планетарный круговорот веществ.

Современная жизнь распространена (рис. 1) в верхней части земной коры (литосфере), в нижних слоях воздушной оболочки Земли (атмосфере) и водной оболочке Земли (гидросфере).

I - пределы жизни в биосфере, II - схематический разрез почвы: А0 - лесная подстилка, А1 - гумусовый горизонт,А2 - горизонт вымывания (подзолистый), В - горизонт вымывания (иллювиальный), С - подстилающая порода.

Рисунок 1 - Строение биосферы

В глубь земли организмы проникают на небольшое расстояние. В литосфере жизнь ограничивает, прежде всего, температура горных пород и подземных вод, которая постепенно возрастает с глубиной и на уровне 1,5 -15 км превышает 100 0С. Наибольшая глубина, на которой в породах земной коры были обнаружены живые бактерии, составляет 4 км. В нефтяных месторождениях на глубине 2 - 2,5 км бактерии регистрируются в значительном количестве. В океане жизнь распространена до более значительных глубин и встречается даже на дне океанских впадин в 10 - 11 км от поверхности. Верхняя граница жизни в атмосфере определяется уровнем УФ - радиации. На высоте 25 - 30 км большую часть ультрафиолетового излучения Солнца поглощает находящийся здесь относительно тонкий слой озона - озоновый экран. Если живые организмы поднимаются выше защитного слоя озона, они погибают. Атмосфера над поверхностью Земли насыщена многообразными живыми организмами, которые передвигаются в воздухе активным или пассивным способом. Споры бактерий и грибов обнаруживают до высоты 20 - 22 км, но основная часть аэропланктона сосредоточена в слое 1 - 1,5 км. В горах граница распространения наземной жизни - около 6 км над уровнем моря.

Концентрация и активность жизни особенно велики у поверхности земли. Водоёмы заселены по всей толщине со сгущениями у поверхности и у дна. На суше более 99% живого вещества, или биомассы, сосредоточено в слое на несколько метров в глубь и вверх от поверхности (высокие деревья). Следовательно, жизнь сосредоточена в тончайшей плёнке планеты, где и протекают главные процессы взаимодействия живой и не живой (косной) природы. Этот тонкий деятельный слой нередко называют биогеосферой, биогеоценотическим покровом, ландшафтной оболочкой. Места наибольшей концентрации организмов в биосфере В.И. Вернадский назвал "пленками жизни".

Крайние пределы температур, которые выносят некоторые формы жизни (в латентном состоянии), - от практически абсолютного нуля, до 180 0С. Давление, при котором существует жизнь, - от малых долей атмосферы на большой высоте до тысячи и более атмосфер на глубинах. Для ряда бактерий верхние критические точки лежат в области 12 тыс. атм. Споры бактерий, конидий и мелиций некоторых грибов не теряют жизнеспособности в условиях высокого вакуума, достигающего 10-13 - 10-11 мм. рт. ст. (вакуум космического пространства составляет 10-16 мм. рт. ст.). Бактерии обнаружены в водах атомных реакторов, некоторые из них выдерживают облучение порядка 2 - 3 млн. рад. При температурах жидкого воздуха (-192 0С), гелия (-259,1 0С) ряд бактерий остаются живыми.

На основании приведённых данных можно сделать важный вывод: выносливость жизни в целом к отдельным факторам среды шире диапазонов тех условий, которые существуют в границах современной биосферы. Следовательно, жизнь обладает значительным "запасом прочности", устойчивости к воздействию среды и потенциальной способности с ещё большему распространению.

Еще статьи по теме

Экологическое состояние почв в Санкт-Петербурге
Почвенный покров - это тонкая, самая поверхностная часть континентов земного шара, которая обеспечивает круговорот веществ и энергии на поверхности Земли. Через нее идет восприятие солнечной энергии, преобразование ее в продукты, необходим ...

Нетрадиционные источники энергии
Возобновляемая энергия признана важной составляющей энергетики в XXI веке, и ее активное использование- один из основных путей достижения успехов в будущем. Возобновляемая энергетика может стать основой для региональных и локальных систе ...