Пространственная структура биосферы.

В предыдущих главах мы охарактеризовали живое вещество с позиции его внутренней и внешней структуры, начиная от субатомной и заканчивая отношениями между популяциями. Но такого рода характеристика не может быть полной, поскольку нами не рассмотрено пространственное распространение живого вещества в биосфере. Необходимо понять, как, где и с какой плотностью распространено живое вещество, как направлены энергетические и информационные потоки. Это необходимо не только для того, чтобы запечатлеть в собственном сознании размеры биосферы, её такую малость по сравнению даже с земными горизонтальными расстояниями, не говоря уже о космических, но главным образом для того, чтобы уметь прогнозировать последствия человеческого вмешательства в эти, устоявшиеся веками, циклы. Небольшой отрывок из «Начал экологических знаний» Н.Ф.Реймерса позволяет концентрированно изложить необходимый материал:

«В науке прочно установилось два понятия: самой биосферы и биогеоценоза, или элементарной экосистемы как её «клеточки». Этого явно недостаточно. Даже между организмом и клетками тканей лежит несколько уровней организации, их ерархии – ткани, органы, системы органов…

Итак, биосфера. Её слой достигает толщины 12 - 17 км – несколько меньше на суше, больше в и над океаном. Эта разница, как и различие среды жизни на материках и в Мировом океане, определяет разделение биосферы на две крупнейшие меросферы (греч. мерос – часть, доля) – геобиосферу (от геос – земля, суша) и гидробиосферу (гидрос – вода). Однако есть еще и воздушный океан. Хотя он населен спорадически и, главным образом, микроорганизмами, существующими в капельках воды, но его сбрасывать со счетов не следует – аэробиосфера (греч. аэро –воздух) реально существует. Все три меробиосферы распадаются на довольно четко прослеживаемые слои со своими бионтами. Верхняя граница обитания живых существ в аэробиосфере – это граница между тропосферой и стратосферой. Выше организмы жить не в состоянии из-за жесткого ультрафиолетового излучения. Туда они и их споры попадают лишь случайно. Теперь начнем спускаться в глубины вод. Тут мы столкнемся с явной разницей между Мировым океаном и континентальными водоемами и водотоками – со стоячими и текучими водами

Очевидно, что океанобиосфера или маринобиосфера (от лат. marinus – морской) со своими маринобионтами и аквабиосфера (лат. akwa– вода) вод суши с аквабионтами – отдельные природные системы. Их вертикальное деление связано с потоком света и тепла. Глубину распространения жизни в океаносфере можно условно установить на уровне глубины Марианского желоба – т.е. 11 км. Давление слоев воды и отсутствие света делают проблематичным существование живых организмов в привычном для нас виде. Так, в «черных курильщиках» - выходах термальных вод на дне океана – на глубинах в 3 км при давлении около 300 атмосфер есть жизнь при температуре в 250⁰ С. Перегретая жидкая вода в литосфере обнаружена на глубинах до 10,5 км. Теоретически тут может быть что-то живое. Но глубже 25 км, по расчетам, должна существовать критическая температура в 460⁰С, при которой в условиях любого давления среды вода неминуемо превращается в пар, а потому жизнь невозможна. Как глубоко проникает жизнь в глубины планеты на суше, пока тоже не совсем ясно. В буровых скважинах живые микроорганизмы обнаружены до 4 км., а микробиологические останки – до 7 км».

Завершая рассуждения о структуре биосферы, необходимо упомянуть о плотности и разнообразии живого вещества в трехмерном пространстве. Здесь работает так называемый «эффект опушки» - количество видов на границе экосистем всегда больше, чем в каждой из них.Кроме того, конечно, плотность живого вещества напрямую зависит от географических широты и долготы. Всегда существует функциональная зависимость между средой обитания и составом живого вещества, что собственно и составляет экосистему. Границы слагающих её компонентов, биоценозов и биотопов иногда видны четко, иногда нет. Мы еще раз убеждаемся в правоте Вернадского, говорившего о неоднородности живого вещества.

С помощью понятия живого вещества можно терминологически примирить географов с биологами. У географов единицей биосферы определен ландшафт.

Ландшафт – участок земной поверхности любой размерности, в пределах которого такие важнейшие компоненты природы, как земная кора (геол. строение и рельеф), атмосфера (воздушные массы, климат), воды, растительность, животный мир, почвы, находятся в сложном и неразрывном взаимодействии, образуя целостную однородную по условиям обитания и развития единую систему (Козин В.В.).

Понятие ландшафта полицентрично по значению компонентов, его составляющих. Биологи «делят» биосферу следующим образом: … «элементарными частицами» биосферы являются биоценозы. Озерко, лужок вокруг него и окаймляющий их лесок – обычное сочетание биогеоценозов в Западной Сибири (Н.Ф. Реймерс –Начала экологических знаний). В биогеоценозе, как и в экосистеме, центральное место занимают живые организмы, т.е. понятие это моноцентрично.

В.И. Вернадский, переводя компоненты этих двух понятий в статус вещества, определяет биосферу, как закономерную структуру живого и косного (биокосное вещество). При этом вопроса о том, что из них «центральнее», или «первичнее» не возникает, поскольку оба эти вида материи одинаково важны в закономерной структуре, а их происхождение, по-Вернадскому, несет ореол Вечности.

Как только мы хоть немного отклоняемся от этих позиций, мы утопаем в спорах, некорректных заданиях для учеников и студентов, в непонимании сути вопроса.