© Владимир Каланов,
сайт "Знания-сила".

Гидросфера Земли

Явления магнетизма, процессы тектонического порядка и вулканическая деятельность наблюдаются и на других планетах Солнечной системы, а также на их спутниках. Но планета Земля по ря́ду признаков уникальна и резко отличается от других планет и прежде всего тем, что на ней существует гидросфера и жизнь.

Мы поставили здесь гидросферу, т.е. океаны, моря, озёра и другие вместилища воды на первое место. И это по праву. Ведь жизнь зародилась в воде, в океане. В результате немыслимо огромного числа хаотических столкновений растворённых в воде веществ, разнообразных химических реакций и превращений с участием лучистой энергии Солнца, протекавших миллиарды лет в Мировом океане, появились белковые молекулы и структуры. В процессе разнообразных реакций и комбинаций появились первые живые существа — одноклеточные простейшие организмы. Постепенно живые организмы развивались, видоизменялись, одни виды исчезали, другие превращались в другие виды. Появились растительные и животные организмы, процессы развития и усложнения живых существ, длившиеся миллиарды лет, привели к появлению млекопитающих и в конечном итоге человека. Примерно так эволюционное учение объясняет происхождение жизни или живого вещества.

Как и откуда появилась вода на Земле?

Итак, вначале была вода. Как и откуда появилась вода на Земле? Вероятно, этого мы никогда не узнаем, хотя существует много гипотез по этой проблеме — научных, околонаучных и просто фантастических. Например, ранее считалось, что вода имеет кометное происхождение и была накоплена нашей планетой из попадающих в ее поле притяжения коме́т. Но более современные научные расчёты показывают, что такое огромное количество воды какое есть на Земле просто не могло быть обеспечено кометами, даже если на раннем этапе развития Солнечной системы их было гораздо больше, чем сейчас и их траектории движения пересекались бы с траекторией движения Земли. Более правдоподобной кажется теория метеоритного происхождения воды на Земле, согласно которой, вода накопилась на нашей планете за относительно короткий срок по масштабам планеты — 200-500 млн. лет на раннем этапе её формирования, начиная со времени остывания поверхности планеты, из бомбардирующих её метеоритных потоков. Новейший анализ состава метеоритов доказывает наличие содержащейся в них кристаллической воды, а отсутствие атмосферы у ранней Земли позволяет сделать вывод о том, что метеоритный "дождь", летевший в то время на планету, не сгорал в атмосферных слоях, как сейчас это происходит, а пополнял её массу собственным веществом, содержащим молекулы воды, высвобождаемые при столкновениях метеоритов с поверхностью Земли. Страшно вообразить, какая масса метеоритов обрушилась на молодую планету, поистине Земля прошла через муки ада, собрав на своем пути громадный метеоритный пояс.

Далее в своём рассказе мы исходим из того факта, что вода на Земле есть, её много и ... мало, смотря по тому, с чем сравнивать. Но вода покрывает более 71% всей поверхности Земного шара и это, возможно, было определяющим для появления и развития жизни на Земле. Вода и лучистая энергия Солнца стали основой биосферы Земли.

Огромное разнообразие животного и растительного мира в океанах и морях поражает воображение. Здесь жизнь охватывает "диапазон" от простейших и планктона до акул и синих китов. Даже в глубочайших впадинах Мирового океана живут черви, моллюски, ракообразные и другие животные. Что говорить о Мировом океане, если даже лужа, оставшаяся после дождя в низине луга или в мелкой впадине на лесной поляне, через несколько дней превращается в огромный мир живых существ, живущий своей особой, сложной жизнью. Здесь и мельчайшие рачки-босмины, и дафнии, и циклопы, и комары, не говоря уже о простейших амёбах и инфузориях.

Не меньшее разнообразие жизни и на суше. Животный и растительный мир мы наблюдаем на всех уровнях — от низменностей до горных вершин. Некоторые птицы, например, клушницы, живут даже в горах на высоте до 8000 метров.

Однако мы не можем дальше углубляться в вопросы зоологии, потому что темой этого раздела является биосфера.

Биосфера Земли

Термин "биосфера"; означает совокупность всего живого и ту среду́, в которой существует, развивается и с которой взаимодействует всё живое на Земле. Границы биосферы — это границы среды́, где в той или иной форме существует жизнь. Термин "биосфера" (греч. "биос" — жизнь, "сфера" — шар) впервые применил в 1875 г. австрийский геолог Эдуард Зюсс (1831-1914).

Строение и деятельность биосферы исключительно сложны. Считается, что биосфера, как и живое вещество, существует на Земле на протяжении всей геологической истории. Трудно представить себе громадное время эволюции живых существ на Земле. Оно исчисляется миллиардами лет. И всё это громадное время живое вещество и вся биосфера постоянно меняются. Биосфера, существующая на Земле, скажем, сто или двести миллионов лет назад, мало похожа на современную биосферу. Чередование биосфе́р, сходное с чередованиями поколений, происходит постоянно, только периодичность таких чередований измеряется миллионоле́тиями.

Учение о биосфере создал в первой трети XX века великий русский учёный Владимир Иванович Вернадский. Исследуя живые организмы, он разработал учение о живом веществе, на базе которого развилась наука биогеохимия. Его учение о живом веществе было более глубоким, чем возникшее в те же годы новое физическое мировоззрение. Вернадский подчёркивал, что создание учения о живом веществе он считает своей главной заслугой перед наукой и человечеством. Вернадский, рассматривая организацию и эволюцию биосферы, пришёл к выводу, что наступает новое состязание, новая фаза биосферы - ноосфера, т.е. сфера разумной деятельности человека.

Насколько разумна деятельность современного человека в отношении к биосфере и в целом к окружающей природе, мы ещё попытаемся оценить на дальнейших страницах нашего сайта. А пока для оценки того, насколько Вернадский верил в силу человеческого разума, приведём его слова из статьи "Несколько слов о ноосфере", опубликованной за полгода до смерти автора: "Можно смотреть на наше будущее уверенно. Оно в наших руках. Мы его не выпустим!"

И ещё. Несмотря на огромные потрясения, которые Вернадский пережил в связи́ с первой мировой войной, революционным переворотом 1917 года, гражданской войной, массовыми сталинскими репрессиями тридцатых-сороковых годов и трагедией Отечественной войны, которая ещё продолжалась при его жизни (он умер 6 января 1945 года), несмотря на всё это, Вернадский не потерял веру в человеческий разум. Напротив, он считал, что через научную организацию общества и достижения науки человечество эволюционирует к созданию нового жизненного проявления, нового разумного вида на Земле. Даже так!

Невольно вспоминается из Библии: "Блажен, кто верует...", когда сравниваешь ожидания великого учёного с действительностью.

Итак, биосфера — это область жизни, особая оболочка нашей планеты, где существует жизнь. Биосфера не ограничивается атмосферой и гидросферой, но включает в себя также поверхность Земли и почвы, где бушует жизнь, постоянно заявляя о себе чередующимися всходами, цветением и увяданием.

Живое вещество — это совокупность всего живого на Земле. Разнообразие живых существ, их способность приспосабливаться к среде обитания, способность к эволюции и усложнению своих структур и функций давно составляют предмет исследований науки. О немыслимой сложности всего живого можно говорить до бесконечности. Изучение жизни ведётся на всех уровнях: на молекулярном, клеточном, на уровне организма, сообщества, на уровне экологических систем и даже планетарном.

Альберт Эйнштейн говорил: "Самое непостижимое в мире — то, что он постижи́м." В этом с автором теории относительности хочется согласиться, когда узнаёшь о больших достижениях биологической науки за последние десятилетия, особенно об успехах в изучении механизма наследственности, этого сложнейшего и таинственного свойства живого вещества.

Подробности для любознательных

• В природе постоянно происходит круговорот воды, связывающий воедино все водные ресурсы Земли, где бы они ни находились: в атмосфере, гидросфере, биосфере. Круговорот воды на Земле происходит за счёт энергии Солнца. Вода испаряется, под действием воздушных течений разносится по всему свету, затем конденсируется, выпадает на земную поверхность, снова возвращается в Океан. И так снова и снова.

• По мнению большинства ученых, общее количество воды на Земле остается практически неизменённым. Незначительные потери воды в высших слоях атмосферы происходят под действием космических лучей, разлагающих водяные пары́ на водород и кислород. Водород при этом теряется в межпланетном пространстве. Эти потери компенсируются поступлением воды, которая выделяется при извержении вулканов. Её называют ювенильной.