Біосфера

2.09. Біогеохімічний цикл Фосфору

БГХ-цикл Фосфору є значно гірше зарегульованим, ніж тільки що розглянуті цикли Карбону і Нітрогену, тому що у Фосфору відсутній обмінний фонд в атмосфері. Фосфор — головний елемент, який контролює продуктивність водних угруповань. На прикладі експерименту з половинами ставка, де в одну його частину, відокремлену пластмасовою перегородкою, вносили сахарозу і нітрати, а в іншу — ще і фосфати, показана роль фосфатів в цих спільнотах. Друга половина зацвіла, перша ні. Знесення фосфатів з полів у водойми призводить до їх евтрофікації (підвищення «кормності» на противагу оліготрофності — «малокормності»), що може призводити до їх заболочування.

Українська / Русский

Українська / Русский

Українська / Русский

Переміщення елементів в біосфері забезпечується завдяки трьом основним джерелам енергії ( «приводним ременям» для БГХ-циклів):
— енергія Сонця, перетворена гидросферою і атмосферою в гідрологічному циклі;
— енергія Сонця, накопичена в органічних речовинах в ході фотосинтезу;
— хтонічна енергія, тобто материнська енергія Землі; ; завдяки їй переміщення тектонічних плит і вулканізм забезпечують цикл перетворення гірських порід, підіймають речовину надр туди, де вона стає доступною для водної, вітрової та біологічної ерозії.

Біогеохімічним циклом (БГХ-циклом) називається сукупність відносно замкнутих шляхів перетворення та переміщення речовин через живі організми і середовище їх проживання. Біогеохімічні цикли називаються так тому, що в їх забезпеченні беруть участь як біологічні, так і геохімічні процеси. Звичайно, зовсім необов'язково, щоб, пересуваючись по БГХ-циклу, елементи рухалися по якомусь колу. Однак у міру переходу з однієї молекули в іншу в складі організмів і навколишнього середовища один і той же атом може раз по раз повертатися в якийсь певний стан. В цьому і проявляється циклічність біогеохімічних процесів. У складі БГХ-циклів фонди і потоки. Фонди — сукупності речовин, що містять розглянутий елемент в певній формі. Потоки — шляхи перетворення елемента, що переводять його з одного фонду в інший.

У 1972 році Джеймс Лавлок і Лінн Маргуліс запропонували так звану «гіпотезу Геї» — уявлення про Землю як про сверхорганизм, який підтримує свій гомеостаз. Як вказував пізніше Лавлок, вони з Маргуліс незалежно прийшли до думок, які раніше висловлювали і Джеймс Хаттон в XVII столітті, і Володимир Вернадський в XX столітті. Звичайно, для оцінки цієї точки зору важливо, що розуміється під терміном «сверхорганизм». Профанне розуміння концепції ієрархічної організації біосистем призводить до невірного висновку, що всі рівні мають бути влаштовані однаково. Достатньо задуматися про принципові відмінності організмів, популяцій, угруповань і екосистем, щоб зрозуміти, що вищий рівень зовсім необов'язково буде схожий на нижній. Уже в силу цього, «гіпотеза Геї» є швидше «метафорою Геї», при якій відбувається порівняння планети з організмом. Ця метафора корисна вже хоча б тим, що звертає увагу дослідників на пошук механізмів планетарної регуляції.

Ймовірно, основним автором поняття «ноосфера» був П'єр Тейяр де Шарден, французький священик і вчений-еволюціоніст. Тейяр був членом чернечого ордену єзуїтів, і тому висловлювані ним публічно ідеї були обмежені дисципліною ордена. Керівництво ордена єзуїтів не перешкоджало палеоантропологічним дослідженням Тейяра, але було стурбоване тим, щоб він, як священик і член ордена, не висловлював погляди, що ревізують християнство. Внаслідок цього ідею ноосфери, яка народилася у Тейяра, оприлюднив в 1927 році його друг, філософ і математик Едуард Леруа. Як підкреслювали Тейяр і Леруа, важливим джерелом цієї ідеї стали лекції з геохімії, які В.І. Вернадський читав в 1922-1923 рр. в Парижі. Надалі уявлення про ноосферу незалежно один від одного розробляли і Тейяр, і Вернадський.

Розділ 2. Біосферологія
Біосфера — оболонка Землі, що перетворюється діяльністю живих організмів. Альтернативне трактування (біосфера як оболонка Землі, в межах якої зустрічаються живі організми, «поле існування життя» за В. І. Вернадським) виявляється набагато менш корисним. В.І. Вернадський ввів поняття «жива речовина» — сукупність всіх живих організмів, що розглядається як єдине ціле. Область поширення живої речовини охоплює всю гідросферу, верхні шари літосфери і нижню частину атмосфери, але основна концентрація живих організмів спостерігається в приповерхневому шарі суші і океану.

Изучая особенности отношений человечества со средой своего обитания, мы принимаем наше существование как состоявшийся факт. Могло ли быть иначе? Тем не менее, согласно современным взглядам, существование человечества, как и жизни на Земле вообще — результат соединения целого ряда благоприятных предрасположений.