Пространство жизни на Земле

В ряду планет Солнечной системы Земля уникальна. Ее состав, строение и сочетание основных свойств таковы, что только на ней возможна органическая жизнь, и нигде более во Вселенной она пока не обнаружена. Когда именно появилась жизнь на Земле и не была ли она привнесена извне, из космоса — вопрос до сих пор окончательно не решен. Но достоверно известно, что уже примерно 4 млрд. лет назад простейшие организмы обитали в первобытном океане. Долгий и тернистый путь прошло живое вещество, совершенствуя свои формы и осваивая новые пространства. В результате возникла и стала бурно развиваться биосфера — среда жизни. Иногда ее рассматривают как «непрерывный слой живого вещества», но, строго говоря, это не совсем верно.

Есть несколько оболочек планеты — гидросфера, почвенный покров и примыкающие к ним верхний слой земной коры и нижние слои атмосферы, в пределах которых могут существовать организмы, но распределены они там крайне неравномерно. Общая масса живых существ, или биомасса в выражении сухого вещества, составляет менее 2×1012- т. Она несоизмеримо мала по сравнению с массой всей Земли (около 6×1027 т). Биосфера в настоящее время — один из наиболее мощных преобразователей планеты. Непрерывно идет круговорот вещества и энергии, который связан с живыми организмами. Действует он благодаря живительной энергии Солнца, поглощаемой зелеными растениями. Они образуют, так называемую, фитосферу, которая выступает как главный накопитель энергии. Биосфера состоит из ряда легких химических элементов, которые вступают в связь с углеродом и образуют бесконечное разнообразие соединений. Они же в основном и участвуют в биологическом круговороте. Он разбивается на пищевые, или трофические, цепи: одни виды служат источником питания другим. Зеленые растения — продуценты — создают органическое вещество, которое служит источником питания растительноядным животным. Те в свою очередь служат охотничьим трофеем для хищников. За счет всех выше названных существуют паразиты. Таким образом, происходит превращение первичной продукции в различные виды животной, вторичной по своей сути. Отмершие остатки перерабатывают сапрофаги, которые разрушают органическое вещество и доводят его до состояния, приемлемого для нового вовлечения в круговорот. Живые организмы не существуют сами по себе. Они образуют бесконечно разнообразные скопления, или сообщества. Растения образуют фитоценозы, ассоциации, которые объединяются в формации и далее — в типы растительности. К таковым относятся леса, луга и степи, знакомые жителям России, и экзотические — саванны, мангровые заросли в далеких тропических странах… Растительность немыслима без животного мира. Их совокупность составляет биомы. Разнообразие жизни, формы ее проявления, запасенные ею масса и энергия подчиняются географическим условиям местности и прежде всего закону широтной зональности. На местные особенности накладываются сезонные миграции животных — своеобразные «волны жизни».

Самые суровые условия в Арктике и Антарктике. Их называют «макушками планеты». Лета там или нет совсем, или оно заглядывает на месяц-полтора. Но жизнь существует и здесь, в основном за счет энергии, приносимой извне. В тундре еще сохраняется скудный энергетический рацион, растения боятся подняться над землей, но уже в состоянии обеспечить питанием не только животных, обитающих здесь, но и прилетных птиц.

Чуть южнее — в самых северных, таежных лесах наблюдается мощный всплеск биомассы, не намного уступающей по запасам тропикам. Вместе с тем видовое разнообразие жизни еще невелико. Оно будет медленно возрастать по мере продвижения на юг, в смешанных и широколиственных лесах. Далее на юг следуют степи и пустыни, где общая масса и разнообразие живых существ сокращаются — сказывается сухость климата. В тропиках и экваториальном поясе — максимум прироста живого вещества и его видового разнообразия. Особенно это характерно для гилей — влажных тропических лесов. Там настоящее пиршество жизни. Деревья поднимаются на 40 -60 м и более и образуют до 12 ярусов. Во влажном сумраке ведут непрерывную борьбу за существование бесчисленные обитатели, многие из которых человеку еще не известны.

Биоразнообразие Земли в целом и отдельных ее регионов характеризуют такие понятия, как флора и фауна. В XX в. наука открыла в 500 раз больше видов растений и животных, чем было известно человечеству в предыдущие эпохи. Общее число открытых теперь видов достигает более 1,7 млн., но ученые предполагают, что это всего 1/20 всех видов, обитающих на планете, и каждый год открываются новые формы жизни. Из известных почти 1,3 млн. животных, среди которых преобладают насекомые (около 1 млн.). Каждый вид животного или растения обладает своим «жизненным пространством», т. е. областью распространения, или ареалом. Некоторые виды пережили не одну геологическую эпоху и существуют в настоящее время как реликты прошлого. Как правило, это уникумы, присущие только данному месту, с крайне ограниченным ареалом. На сокращение видов влияет не только изменение природной среды, но и хозяйственная деятельность человека. Другие виды весьма широко расселены по планете, и на их распространение мало влияет климат и человек — это космополиты «царства живой природы»…

Самостоятельное «царство природы» представляет собой тонкий плодородный слой, покрывающий верхнюю твердую оболочку, — земную кору. Почва — уникальное творение природы, без которого немыслима современная жизнь на Земле. Это биокосное, т. е. мертво-живое тело, как называл почву основатель почвоведения русский ученый В. В. Докучаев. Он отводил ей особое место среди живых и мертвых тел окружающего нас мира. И те, и другие принимают участие в создании почв, взаимодействуя между собой в течение длительного времени.

Первые почвы появились на Земле около 500 млн. лет назад — вскоре после того, как первые организмы поселились на суше, и их аналоги в виде тонкой пленки можно увидеть сегодня на скалах и каменных развалах. Современные почвы гораздо «моложе». Им максимум 5 — 7 млн. лет, а чаще первые сотни лет. Но в любом случае почва — результат очень длительного развития. И чем древнее почва, тем, как правило, тучнее она, а значит и плодороднее. Первое, что видишь, глядя на почву, — это ее цвет. И в названиях часто подчеркивается именно это ее свойство. Черноземы, красноземы и желтоземы, бурые, коричневые и каштановые — такими терминами пестрят почвенные карты. Россия — несомненный лидер в области изучения почв. Русские имена носят не только известные исследователи, но и многие типы почвенного покрова.

Сама по себе почва весьма неоднородна и подразделяется на несколько слоев — горизонтов. Есть в ней вещество «материнских» пород, корни живых растений и их отмершие остатки, вода и воздух, необходимые для их дальнейшего роста. Но главное, пожалуй, для плодородия — это специфическое, присущее только почве, органическое вещество, которое и придает ей темную окраску: гумус, а также почвенные микроорганизмы и животные, активно участвующие в его производстве.

Бесконечно разнообразие почв, и распространение их типов подчиняется, прежде всего, широтной зональности. Этот главный географический закон был установлен именно при изучении почв — настолько четка их зависимость от климатических условий местности. Конечно, велико влияние и других факторов. Но в последние тысячелетия среди них на первое место вышел человек. Уже 3% почв полностью преобразовано — покрыто городской застройкой, карьерами, свалками, дорогами. 11% распахано, но площадь пашни все время сокращается из-за эрозии и опустынивания территорий. Примерно столько же плодородных земель еще находится в резерве, но использовать их не просто, и это связано с серьезным экологическим риском.
Колоссальное воздействие человека на биосферу и почвенный покров поставило планету на грань экологической катастрофы. И выход из нее может быть найден только на пути к ноосфере — высшей стадии развития биосферы. Один из основоположников учения о ноосфере — В. И. Вернадский — считал, что наше будущее в сознательной, целеустремленной творческой деятельности, направленной на оптимальное использование ресурсов природной среды. Ведущую роль при этом он отводил научной мысли.




Буду благодарен, если Вы поделитесь этой статьей в социальных сетях: