Учение о биосфере разработал В. И. Вернадский.
Биосфера – это оболочка Земли, заселенная живыми организмами, включающая в себя часть литосферы, гидросферу и часть атмосферы.
Атмосфера – это слой толщиной от 2–3 до 10 км (для спор грибов и бактерий) над поверхностью Земли. Лимитирующим фактором для распространения живых организмов в атмосфере является распределение кислорода и уровень ультрафиолетового излучения.
Литосфера заселена живыми организмами на значительную глубину, но наибольшее их количество сосредоточено в поверхностном слое почвы. Ограничивают распространение живых организмов количество кислорода, света, давление и температура.
Гидросфера заселена живыми существами на глубину более 11 000 м.
Гидробионты обитают как в пресной, так и в соленой воде и по месту обитания делятся на 3 группы:
1) планктон – организмы, живущие на поверхности водоемов;
2) нектон – активно передвигающиеся в толще воды;
3) бентос – организмы, обитающие на дне водоемов. Биологический круговорот – это биогенная миграция атомов из окружающей среды в организмы и из организмов в окружающую среду. Биомасса выполняет и другие функции:
1) газовая – постоянный газообмен с внешней средой за счет дыхания живых организмов и фотосинтеза растений;
2) концентрационная – постоянная биогенная миграция атомов в живые организмы, а после их отмирания – в неживую природу;
3) окислительно-восстановительная – обмен веществом и энергией с внешней средой. При диссимиляции окисляются органические вещества, при ассимиляции используется энергия АТФ;
4) биохимическая – химические превращения веществ, составляющие основу жизнедеятельности организма.
Термин «ноосфера» введен В. И. Вернадским в начале ХХ в. Первоначально ноосфера представлялась как «мыслящая оболочка Земли» (от гр. noqs – «ум»). В настоящее время под ноосферой понимают биосферу, преобразованную трудом и научной мыслью человека.
В идеале ноосфера подразумевает новый этап развития биосферы, в основе которого лежит разумное регулирование взаимоотношений человека и природы.
Однако в данный момент человек воздействует на биосферу в большинстве случаев губительно. Неразумная хозяйственная деятельность человека привела к появлению глобальных проблем, среди которых:
1) изменение состояния атмосферы в виде появления парникового эффекта и озонового кризиса;
2) уменьшение площади Земли, занятой лесами;
3) опустынивание земель;
4) уменьшение видового разнообразия;
5) загрязнение океанических и пресных вод, а также суши промышленными и сельскохозяйственными отходами;
6) непрерывный рост численности населения.