На роль жизни при формировании земной в 1802 г. обратил внимание (без употребления самого термина) французский ученый Ж. Б. Ламарк. Практически одновременно с ним сферу жизни в своих работах выделил А. Гумбольдт. Термина биосфера (греч. bios - жизнь, sharia - шар, сфера) ввел в 1875 г. австрийский геолог Э. Зюсс, который отмечал, что в области взаимодействия атмосферы и гидросферы с литосферой следует выделить самостоятельную оболочку – биосферу. В России большой вклад в учение о биосфере сделан В. И. Вернадским [1]. Он дал такое определение этому понятию:
«Биосфера - единственная область земной коры, занятая жизнью. Только в ней, в тонком наружном слое нашей планеты, сосредоточена жизнь: в ней находятся все организмы, всегда резкой, непроходимой гранью отделенные от окружающей их косной материи».
Границы биосферы обусловлены пределами устойчивого существования организмов:
· верхняя граница определяется губительным для живых существ, приходящим из космоса жестким электромагнитным излучением (прежде всего, ультрафиолетовым излучением Солнца). В гидросфере организмы проникают на всю глубину Мирового океана, т.е. до 10–11 км;
· нижний предел существования жизни в литосфере связан с повышением температуры, а также наличием воды и достигает глубин 5–7 км.
Таким образом, биосфера включает в себя часть атмосферы, гидросферу, верхний слой литосферы.
Для биосферы характерны следующие особенности.
1. На нее падает поток солнечной энергии;
2. В ней содержится вода;
3. Здесь проходят границы раздела между твердой литосферой, гидросферой и атмосферой, что является предпосылкой для активного обмена веществом и энергией между биотой и окружающей средой.
Организмы приспосабливаются к жизни даже при экстремальных условиях, так споры некоторых низших растений выдерживают температуры до -200°С., а бактерии встречаются в горячих источниках при температуре до 100°С и в океанских гидротермах при температурах 200-250°С.
Вещество биосферы представлено:
· совокупностью живых организмов;
· биогенным веществом, созданным и переработанным жизнью;
· косным веществом, в образовании которого организмы не участвуют;
· биокосным веществом, в формировании которого участвуют организмы и косные процессы.
По современным представлениям биосфера представляет гигантскую биокосную систему. Необходимую для существования энергию биота получает, поглощая солнечное излучение и синтезируя органическое вещество. При этом происходит разложение неорганического вещества и избирательное накопление определенных элементов. В процессе жизнедеятельности организмов происходит минерализация органического вещества и преобразование физико-химических параметров среды.