Luento 5

1. Yleinen käsite biosfääristä. V.I.:n opetukset Vernadsky biosfääristä.

Biosfääri(kreikasta. bios - elämä, pallo - pallo) - tämä on maapallon monimutkainen ulkokuori, elämän jakautumisalue, joka sisältää kaikki elävät organismit ja kaikki elottoman luonnon elementit, jotka muodostavat elävien elinympäristön.

Termiä "biosfääri" käytettiin ensimmäisen kerran 1800-luvun alussa. Jean-Baptiste Lamarck ja vuonna 1875 itävaltalainen tiedemies Eduard Suess antoi sille geologisen merkityksen teoksessa "Maan kasvot". Biosfäärin alla hän ymmärsi elävien organismien sfäärin tai elämän miehittämän pallon, määritteli biosfäärin "ohuksi elämänkalvoksi" Maan pinnalla, joka määrää suurelta osin planeetan ulkonäön.

Nykyaikaiset ajatukset biosfääristä planeetan elämänalueena, joka yhdistää koko biologisten järjestelmien ja niiden elinympäristön, liittyvät erinomaisen venäläisen tiedemiehen työhön Vladimir Ivanovitš Vernadski ja ennen kaikkea hänen vuonna 1926 julkaistulla tärkeällä teoksllaan The Biosphere. Tämä teos analysoi syvästi elävien organismien ja Maan elottoman luonnon monimutkaista suhdetta.

Biosfääriopista on tullut suurin yleistys maatieteiden kompleksissa (geologia, maantiede, geokemia, biologia). Aloitettuaan tieteellisen toimintansa (geologina) tutkimalla maankuoren sedimenttikiviä, V.I. Vernadsky paljasti elävien organismien valtavan roolin planeettamme monimutkaisissa geokemiallisissa prosesseissa.

Hänen työnsä oli jonkin verran aikaansa edellä. Vasta 1900-luvun jälkipuoliskolla, pahenemisen taustalla ympäristöasiat, hänen biosfäärioppinsa tuli laajalle levinneeksi.

V.I.:n opetuksissa. Vernadsky paljasti ensimmäisenä elävien organismien roolin planeetan mittakaavassa tapahtuvissa prosesseissa, ja osoitettiin, että elävät organismit ja niiden aineenvaihduntatuotteet ovat tehokkain geologinen voima, jolla on ensisijainen rooli kivien tuhoutumismekanismeissa, aineet, muutokset planeetan vesi- ja ilmakuorissa, evoluutio ylemmät kerrokset litosfääri.

2. V.I.:n opetusten tärkeimmät tieteelliset määräykset ja periaatteet. Vernadsky biosfääristä.

V.I.:n opetukset Vernadsky biosfääristä on kokonaisvaltainen perusoppi, joka liittyy orgaanisesti tärkeimpiin maapallon elämän säilymisen ja kehityksen ongelmiin, mikä merkitsee pohjimmiltaan uutta lähestymistapaa planeetan tutkimukseen kehittyvänä itsesäätelyjärjestelmänä menneisyydessä, nykyisyyttä ja tulevaisuutta.

Biosfäärin opissa seuraavat pääasialliset lähestymistapoja:

* energia (biosfääriilmiöiden yhteys kosmiseen säteilyyn (pääasiassa auringon säteilyyn) ja radioaktiivisiin prosesseihin maan suolistossa);

* biogeokemiallinen (elävien olentojen rooli atomien jakautumisessa biosfäärissä);

* tiedotus (villieläinten organisoinnin ja hallinnan periaatteet);

* aika-avaruus (biosfäärin erilaisten rakenteiden muodostuminen ja kehitys);

* noosfäärinen ( globaaleja näkökohtia ihmisen vaikutus ympäristöön).

Tärkein tieteellinen määräyksiä:

· Elävä aine on planeettailmiö, eikä sitä voida erottaa biosfääristä, jonka geologinen tehtävä on. Biosfäärissä joko elävää ainetta tai sen biokemiallisen toiminnan jälkiä löytyy kaikkialta. Vuoristosedimenttikivet (kalkkikivi, savi, turve jne.) ja niiden metamorfiset johdannaiset (marmori, liuske, kivihiili jne.), luonnonvedet ja ilmakehän kaasut (happi, typpi, hiilidioksidi) ovat pohjimmiltaan planeetan elävän aineen luomia. Maankuoren kerrokset, jotka tällä hetkellä ovat vailla elävää ainetta, mutta joita hän on käsitellyt geologisessa menneisyydessä, V.I. Vernadskin katsottiin olevan "entisiä biosfäärejä".

· Kaikista taivaankappaleista tuleva kosminen säteily peittää biosfäärin, läpäisee sen ja kaiken sen sisällä, ja biosfääriä tulee pitää kosmisen energian muuntumisalueena.

Biosfääri on luonteeltaan kosminen planeettailmiö.

Biosfäärioppi perustuu seuraavaan periaatteita:

1. Eheyden periaate väittää, että biosfääri, kaikki elämä, kaikki elävä aine ovat olemassa yhtenä kokonaisuutena. Elämä on välttämätön ja luonnollinen osa harmonista kosmista mekanismia.

2. Harmonian periaate Biosfääri on organisaatiossaan, harmoniassa, elävien ja elottomien komponenttien erottamattomassa yhteydessä.

3. Periaate elävän roolin merkityksestä Maan evoluutiossa väittää, että on maanpinta Ei ole olemassa kemiallista voimaa, joka olisi jatkuvasti aktiivisempi ja voimakkaampi loppuvaikutuksissaan kuin organismit kokonaisuutena tarkasteltuna. Maan ulkonäkö taivaankappaleena on itse asiassa elämän muovaama.

4. Biosfäärin tärkein avaruusrooli on muuttaa aurinkoenergia maan aktiiviseen energiaan. Vernadsky korosti energian merkitystä ja kutsui eläviä organismeja energian muuntamismekanismeiksi.

5. Elämän paineen periaate. Kosminen energia aiheuttaa elämän paineen, joka saavutetaan lisääntymisellä. Organismien lisääntyminen heikkenee niiden lukumäärän kasvaessa. Populaatiokoot kasvavat niin kauan kuin ympäristö kestää niiden lisäkasvun, minkä jälkeen tasapaino saavutetaan. Luku vaihtelee tasapainotason ympärillä.

6. Elämän leviämisen periaate. Elämän leviäminen on ilmentymä sen geokemiallisesta energiasta. Elävä aine, kuten kaasu, leviää maan pinnalle hitaussäännön mukaisesti. Pienet organismit lisääntyvät paljon nopeammin kuin suuret. Elämän siirtymisnopeus riippuu elävän aineen tiheydestä.

7. Autotrofian periaate. Autotrofeja kutsutaan organismeiksi, jotka ottavat kaikki elämää varten tarvitsemansa kemialliset alkuaineet ympäröivästä inertistä aineesta eivätkä vaadi toisen organismin valmiita yhdisteitä kehonsa rakentamiseen. Näiden vihreiden autotrofisten organismien olemassaoloalue määräytyy auringonvalon tunkeutumisalueen mukaan.

8. Elämänkentän periaate. Elämä määräytyy kokonaan vihreän kasvillisuuden vakauden kentän mukaan, ja elämän rajat määräävät kehoa rakentavien yhdisteiden fysikaalis-kemialliset ominaisuudet, niiden tuhoutumattomuus tietyissä ympäristöolosuhteissa. Maksimielämän kenttä määräytyy organismien selviytymisen äärirajojen mukaan. Yläraja elämän määrää säteilyenergia, jonka läsnäolo sulkee pois elämän ja jolta otsonikilpi suojaa. alaraja saavuttamiseen liittyvää korkea lämpötila. Väli 433 0 С (–252 0 С - +180 0 С) on rajoittava lämpökenttä.

9. Elämän pysyvyyden periaate. Biosfääri pääpiirteissään edustaa samaa kemiallista laitteistoa vanhimmista geologisista ajanjaksoista. Elämä pysyi geologisena aikana vakiona, vain sen muoto muuttui. Samo Elävä olento ei ole satunnainen luomus.

10. Elämän läsnäolon periaate biosfäärissä (elämän läsnäolon periaate). Elämä vähitellen, hitaasti sopeutuen, vangitsi biosfäärin, eikä tämä vangitseminen päättynyt. Elämän vakauden kenttä on seurausta sopeutumisesta ajan kuluessa.

11. Elävien elementtien löytämisen periaate. Elävien alkuaineiden löytämisen muodot: a) kivet ja mineraalit; b) magma; c) hajallaan olevat alkuaineet; d) elävä aine. Säästämislaki elävän aineen käyttäessä yksinkertaisia ​​kemiallisia kappaleita sanoo: kerran alkuaine pääsee läpi pitkän tilasarjan, ja organismi pääsee itseensä vain vaadittava määrä elementtejä.

12. Biosfäärissä olevan elävän aineen määrän pysyvyyden periaate. Elävä aine on välittäjä Auringon ja Maan välillä, ja siksi: joko sen määrän on oltava vakio tai sen energiaominaisuuksien on muututtava.

13. Vakaan tasapainon periaate. Mikä tahansa järjestelmä saavuttaa vakaan tasapainon, kun sen vapaa energia on yhtä suuri tai lähestyy nollaa, eli kun kaikki järjestelmän olosuhteissa mahdollinen työ on tehty.

Jokainen valtavalla planeetallamme elävä elävä organismi ruokkii päivittäin, käyttää vettä, jotta kehossa tapahtuisi elämän edellyttämät reaktiot. Kaikki, mikä ihmistä ympäröi, on elämänvyöhyke kaikille maan päällä eläville organismeille, mikä vahvistaa Vernadskyn biosfääriteorian.

Yhteydessä

Biosfääriprosessien opin alkuperä

Tarina modernit näkymät biosfäärin käsitteen muodostumisesta ja sen olemassaolon periaatteista jaettu kahteen vaiheeseen. Lukuisat nykyaikaiset ateistiset ja agnostiset näkemykset maailmankaikkeudesta sellaisenaan ja elämän alkuperästä yleensä liittyvät suoraan planeetan kaiken elämän kosmista luonnetta koskevien hypoteesien vahvistumishetkeen. Kuka loi biosfääriopin päämääräykset e ja mikä on sen termin historia, kerromme lisää:

• Ensimmäinen yleisiä käsitteitä Biologisten järjestelmien ja yksittäisten organismien elinympäristöstä esitteli suurelle yleisölle lahjakas ranskalainen luonnontieteilijä J.B. Lamarck.
• 1863 Ranskalainen tutkija Reyut käytti nimeä "biosfääri" elämän pinnalla leviämisen sfäärin nimityksenä.
• 1875 Itävaltalainen geologi Eduard Suess esitteli ensimmäisenä virallisena käsitteen biosfääristä luonnon monipuolisten toimintojen yhtenäisyyden ylläpitäjänä. kaiken planeetallamme elävän elämän kokonaisuus.
• 1926 Ukrainalainen tiedemies V.I. Vernadski julkaisi monumentaalin tutkielma"Biosfääri". Tämä on vallankumouksellinen kirja, jossa määriteltiin soveltavan tieteen edistyksellisen suunnan perusperiaatteet. Lyhyesti sanottuna Vernadskyn biosfäärioppi on uusi tiede luonnosta ja ihmisen asumisesta siinä. yhtenäinen järjestelmä tuli useiden tieteenalojen perusta ja yleisesti hyväksyttyjä virtauksia soveltavien ja teoreettisten tieteiden alalla.

Tiedemiehen työ ulottuu kehittyneiden tieteellisten näkemysten muodostumisen eri tasoihin klassisten tieteenalojen alalla.

Hän julisti ensimmäistä kertaa uusien tieteellisten suuntausten periaatteet, jotka ovat yleisesti tunnustettuja nykyään ja joita käytetään mahdollisimman laajasti. Radiogeologian, biogeokemian, biosfäärin ja noosfäärin opin, tiedetieteen elementeistä on tullut perusta, jolle nykyinen maailmankaikkeuden käsite muodostuu.

Erinomaisen tiedemiehen ansiosta elämän todellinen muoto esitettiin ensimmäistä kertaa, selitettiin, mistä pääkomponenteista biosfääri koostuu.

Tutkijat vahvistivat ensimmäistä kertaa kokeellisesti elävän aineen roolin biosfäärissä. Vuorovaikutusmekanismit ovat merkittävä osa toteutettavia laajamittaisia ​​prosesseja geokemiallinen ja biogeeninen vaihto, migraatio atomitasolla, mikä mahdollistaa atomien osallistumisen geologisiin, kemiallisiin ja fysikaalisiin biologisiin sykleihin.

Biologisen aineen ominaisuudet

Vernadsky teki aikoinaan lähtemättömän vaikutuksen maailman tiedeyhteisöön. Hän onnistui lukuisista edeltäjistä huolimatta teoreettisesti kumota teologian perusteet. Uskonto on se, joka pitää elämän syntymishetkeä planeetalla Jumalan - korkeamman mielen - toiminnan seurauksena. IN JA. Vernadsky ja joukko tämänsuuntaisia ​​tiedemiehiä esittivät hypoteesin, että kosmiset kappaleet - meteoriitit, kosmisella pölyllä - toivat elävän solun täysin asumattomalle planeetalle, ja sen toivat myös ulkomaalaisten sivilisaatioiden edustajat. Myös Vernadskyn mukaan elävän aineen tärkeimmät merkit ja niiden ero elottomasta komponentista muodostuivat:

• korkea aktiivisuus;
• ohimenevien reaktioiden merkittävä nopeus;
• nopea aineenvaihdunta;
• elävillä organismeilla on ominaisuus aktiiviseen ja passiiviseen liikkumiseen.

Tärkeä! Jokainen elävä olento ei liiku pelkästään painovoiman vaikutuksen alaisena passiivisesti, vaan myös vesi- tai ilmavirtojen suuntaa vastaan ​​ylittäen näiden massojen vastuksen, kohokuvion luonnonesteet tai maiseman ominaisuudet.

Tiedemiehen hypoteesin mukaan elävä solu tuotiin täysin asumattomalle planeetalle.

Biosfäärin toiminnot ja rajat

Pohjimmiltaan uusi lähestymistapa laajamittaisten biologisten prosessien tutkimukseen niiden harmonisessa yhdistelmässä mikro-organismien elintärkeän toiminnan kanssa solutasolle asti mahdollisti määrittelyn ja kuvauksen. elävän aineen päätehtävät biosfäärissä:

• Energia koostuu energiapotentiaalin keräämisestä ja muuntamisesta.
• Kaasu. Kykynä muuttaa ja ylläpitää tarpeellista kaasun koostumus ympäristöön mukavaan oleskeluun.
• Redox. Mahdollisuutena tehostaa kaikkia avaruudessa tapahtuvia prosesseja.
• Keskittyminen on elävän kudoksen kykyä kerätä erilaisia ​​atomeja omaan kehoonsa.
• Tuhoaminen - kyky hajottaa orgaanisen luonteen jäännökset ja inertti komponentti komponenteiksi.
• Aineen ja keskittyneen energian siirtyminen aktiivisen liikkeen seurauksena määräytyy kuljetusominaisuuksien mukaan.
• Ympäristön muodostumisesta johtuen vaikutetaan fysikaalis-kemiallisen suunnan parametrien tilaan.
• Tietotoiminnot koostuvat esi-isien ominaisuuksien tietojen keräämisestä, kiinnittämisestä perinnöllisyydestä vastaaviin rakenteisiin.

Biosfäärin toiminnot

Akateemikko Vernadskyn teorian mukaan biosfäärin pääkomponentti on koko elävien organismien kompleksi, jotka ovat aktiivisia olentoja tietyllä biologisen järjestelmän tasolla. Elävä aine erottuu tietyistä ominaisuuksista. Tämä on solujen organisointi, aineenvaihdunta, hemostaasin ylläpito. Niillä on liike-, ärtyisyys-, kasvu-, kehitys-, lisääntymis- ja sopeutumistoimintoja. Kuuluisan ukrainalaisen tutkijan teorian mukaan, joka teki vallankumouksen maailmankuvassa, luonto ovat vuorovaikutuksessa kolmenlaisia ​​elävää ainetta:

Päätekijä biologisen vaihdon prosesseissa on elävän aineen biokemiallisen energian liike. Vernadskin opetuksen kannanottojen mukaisesti biosfääri on yhteisen geologisen ja biologisen kehityksen tulos, jolla on kaksinkertainen merkitys. Biosfääri on ensisijaisesti elinympäristö ja aktiivista elämää ja toiseksi näiden prosessien tulos.

Tärkeä! Ilmakehän yläraja vaihtelee napojen 10 km:stä 20-23 km:iin muualla maapallon pinnalla. Biosfäärin raja litosfäärissä sijaitsee huomattavassa 5-7 km:n syvyydessä luolissa ja syvyyksissä.

Vernadskin opetuksia

Vernadskin teorian perusperiaatteista

Akateemikon mukaan elämän alkuperä oli synkronoitu planeetan muodostumisen kanssa yhtenäisenä biofysikaalisena kompleksina. Mikä on olemassa olevan biosfäärin likimääräinen ikä, kuinka kauan planeettamme elää. Hän vahvisti lukuisten keskinäisten suhteiden ja säännöllisten prosessien olemassaolon alalla eri toimialoilla- biologia, geologia, biokemia, geokemia. Ne yhdistävät harmonisesti ja noudattavat Vernadskyn biosfääriteorian päämääräyksiä.

1. Suurin osa tärkeä periaate On biosfäärin eheys ja johdonmukaisuus, jotka määritellään useilla painovoiman ja sähkömagneettisten kenttien fysikaalisilla vakioilla.
2. Biosfääriprosessien harmonia ja yhteys, energioiden muuntuminen, atomien liike kosmisen harmonian heijastuksena, planeettojen liikkeen rytmi, biosfäärin perustana on planeettamme sijainti ulkoavaruudessa.
3. Kosmoksen tehtävät energioiden muuntamisessa ja muuntamisessa. Geologian energiailmiöiden lähteitä ovat auringon säteily ja sisäinen radioaktiivinen tausta.
4. Elämänprosessien leviämisen periaate, samanlainen kuin inertia ilmenee elottomissa esineissä. Mitä pienempi organismi, sitä intensiivisemmin se pyrkii lisääntymään.
5. Autotrofien kehitystaso ja jakautuminen riippuu siitä, kuinka syvälle auringonvalo tunkeutuu, jota he tarvitsevat fotosynteesiin.
6. Mitä voimakkaampi energia, sitä aktiivisempi lisääntyminen, jolla on taipumus laskea määrällisen indikaattorin kasvaessa.
7. Energiansäästöperiaate, kun kemiallinen alkuaine käy läpi erilaisia ​​muutoksia ensimmäisellä esiintymiskerralla, jotta eläville organismeille saadaan tarvittava määrä alkuaineita.
8. Vihreiden kasvien resistenssikentän määräävät niiden yhdisteiden fysikaalis-kemialliset ominaisuudet, joista eliöt rakennetaan, niiden vastustuskyky tietyille ympäristöolosuhteille altistuessa, rajoittavan lämpösuojan muodostuminen.
9. Ilmakehän hapen vakiosuhde elävän biomassan tilavuuteen riippuu energiataseindikaattoreiden vakauden periaate.

Biosfääri Vernadsky

Biosfääri - Vernadsky

Johtopäätös

Loistava tutkija Vernadsky loi opin biosfääristä ja antoi siten maailmanlaajuisen panoksen moderni luonnontiede. Kiitos Vernadskin opetuksista moderni tiede perustuu planeetalla tapahtuvien luonnollisten prosessien biologisen eheyden perusluonteeseen. Lajien evoluutio mahdollistaa niiden organismien, jotka lisäävät biogeenisiä geokemiallisia energiaindikaattoreita, selviytyä ja lisääntyä.

Yksi suurimmista ja mielenkiintoisimmista yleistyksistä V.I. Vernadsky luonnontieteen alalla oli hänen kehittämä oppi maapallon biosfääristä ja sen muuttamisen väistämättömyydestä ihmismielen toiminta-alueeksi - noosfääriksi.

IN JA. Vernadsky oli tarkin henkilö tieteellisen etiikan asioissa. Siksi hän osoittaa erilaisissa teoksissaan, että termi "biosfääri" ei kuulu hänelle, koska Jean-Baptiste Lamarck käytti sitä ensimmäisen kerran viime vuosisadan alussa. Itävaltalainen tiedemies Eduard Suess antoi sille tietyn geologisen merkityksen vuonna 1875. Täydellistä tähän termiin liittyvää oppia ei kuitenkaan luonut Lamarck, ei Suess, vaan maanmiehimme Vladimir Ivanovich Vernadsky.

Hänen tärkeimmät ajatuksensa tästä ongelmasta syntyivät aivan 1920-luvun alussa hänen luentojensa aikana Pariisissa, ja ne julkaistiin vuonna 1926 kirjassa Biosphere, joka koostuu kahdesta esseestä. Ensimmäinen niistä on nimeltään "Biosfääri avaruudessa", toinen - "Elämäalue". Sen jälkeen V.I. tarkasteli erilaisia ​​biosfääriopin näkökohtia. Vernadsky monissa artikkeleissa ja suuressa monografiassa "Maan biosfäärin ja sen ympäristön kemiallinen rakenne", joka julkaistiin vain 20 vuotta hänen kuolemansa jälkeen.

Käsittelemme vain joitain Vernadskyn biosfääriteorian perussäännöksiä.

Ensinnäkin Vernadsky määritti Maan biosfäärin peittämän tilan: tämä on koko hydrosfääri valtameren enimmäissyvyyksiin asti, mantereiden litosfäärin yläosa 2 - 3 km:n syvyyteen (näillä syvyyksillä elävät mikro-organismeja löytyy edelleen pohjavedestä) ja ilmakehän alaosassa, ainakin troposfäärin huipulle. Varhaisissa teoksissa V.I. Vernadsky määritteli biosfäärin elämän peittämäksi alueeksi, mutta hylkäsi myöhemmin tämän termin, koska sana "elämä" voidaan ymmärtää eri näkökulmista. Hän esitteli tieteeseen kiinteän käsitteen "elävä aine" ja alkoi kutsua biosfääriä "elävän aineen" olemassaolon alueeksi maan päällä. Hän keräsi ja analysoi kaikki olemassa olevat tiedot määrittääkseen tämän aineen kokonaispainon ja päätyi siihen tulokseen, että nyt planeetallamme se vaihtelee 1020 - 1021 g, eli 1 - 10 biljoonaa tonnia.

IN JA. Vernadsky tutki huolellisesti energiatasapainoa erilaisia ​​planeettoja aurinkokunta ja erityisesti kysymys maapallon auringosta vastaanottaman lämpösähkömagneettisen energian määrästä. Hänen laskelmiensa mukaan se osoittautui 170 x 1012 kW. Lisäksi hän piti biosfääriä tämän kosmisen energian muuntumisalueena, selvitti "elävän aineen" jakautumismalleja biosfäärissä, tutki eri taksonomisten organismiryhmien määrälliset lisääntymismallit ja "elävän aineen" geokemiallinen energia, turvautuen mahdollisuuksien mukaan matemaattisten kaavojen johtamiseen tutkimilleen prosesseille. Jotkut puhtaasti biologiset johtopäätökset V.I. Vernadski. Joten tutkittuaan yksityiskohtaisesti kaasujen roolia elämänprosesseissa, hän tuli siihen tulokseen, että organismien maailmassa, biosfäärissä, käydään kovaa taistelua olemassaolosta - ei vain ruoasta, vaan myös tarvittavasta kaasusta. , ja tämä viimeinen taistelu on tärkein, koska juuri se säätelee lisääntymistä. Hengitys määrittää suurimman mahdollisen geokemiallisen elämän energian hehtaaria kohden.

Paljon huomiota biosfääritöissään V.I. Vernadsky kiinnitti huomiota kasvien vihreään "elävään aineeseen", koska vain se tekee organismista autotrofisen, vain se pystyy vangitsemaan Auringon säteilyenergian ja käyttämään sitä primääristen orgaanisten yhdisteiden luomiseen. Ottaen huomioon tilavuus- ja energiakertoimet erilaisia ​​ryhmiä kasvillisuus, V.I. Vernadsky tuli siihen tulokseen, että "valtameren vihreät protistit ovat aurinkoenergian tärkeimmät muuntajat planeettamme kemialliseksi energiaksi", ja tämä tulos saavutetaan meren vihreällä orgaanisella aineella korkean lisääntymisnopeuden vuoksi. On sanottava, että myöhemmät laskelmat 70-luvun lopulla osoittivat, että valtamerten vihreän planktonin rooli V.I. Vernadsky hieman yliarvioi. Nykyaikana kolme neljäsosaa primaarisista orgaanisista yhdisteistä syntyy maanosien autotrofisesta kasvillisuudesta ja vain neljänneksen merien ja valtamerten planktonisista ja pohjalevistä.

Selittääkseen biosfäärin suuren kokonaisenergian V.I. Vernadsky teki mielenkiintoisia laskelmia. Kävi ilmi, että koko Maan pinta on hieman alle 0,0001% Auringon pinnasta, mutta sen muunnoslaitteiston vihreä alue, ts. puiden lehtien, varsien, ruohojen ja viherlevien pinta antaa jo lukuja aivan eri järjestykseen. Eri vuodenaikoina se vaihtelee välillä 0,86-4,2 % aurinkoalasta.

Valmistettu eniten viime vuodet Krasnojarskin biofyysikot, uusimmilla laitteilla ja satelliittitiedoilla tehdyt laskelmat vahvistavat V. I. Vernadskyn yli puoli vuosisataa sitten laskemien lukujen järjestyksen.

Planeettamme "elävän aineen" sisältämä energiamäärä voidaan ottaa huomioon. Kuuluisan ruotsalaisen tiedemiehen Svante Arrheniuksen laskelmien mukaan vain mantereiden vihreä kasvillisuus palavien yhdisteiden muodossa sisältää 1,6-1017 suurta kaloria. IN JA. Vernadsky uskoi, että koko biosfäärissä tämä arvo on suurempi ja saavuttaa 1018 tai jopa 1019 suurta kaloria. Samaan aikaan vain 0,02 - 0,03 % Maan pinnan saavuttavasta aurinkoenergiasta vangitaan biosfäärin vihreään aineeseen, mikä vetää houkuttelevia mahdollisuuksia sen laajempaan käyttöön.

Merkittävä osa "elävän aineen" energiasta menee uusien, biosfäärin ulkopuolella tuntemattomien vadosemineraalien muodostumiseen biosfäärissä, ja osa hautautuu itse orgaanisen aineen muodossa muodostaen lopulta ruskean ja mustan hiilen, öljyn kerrostumia. liuske, öljy ja kaasu. "Olemme tekemisissä täällä", kirjoittaa V. I. Vernadsky, "uuden prosessin kanssa - Maan pinnan saavuttaneen auringon säteilyenergian hitaaseen tunkeutumiseen planeetalle. Tällä tavalla "elävä aine" muuttaa biosfääriä ja maankuorta. Se jättää jatkuvasti siihen osan niistä, jotka ovat kulkeneet sen läpi. kemiallisia alkuaineita, jotka luovat valtavia paksuuksia tuntemattomia mineraaliensa lisäksi tai tunkeutuvat biosfäärin inerttiin aineeseen jäänteidensä hienoimmalla pölyllä.

IN JA. Vernadsky uskoi, että maankuori on pääasiassa entisten biosfäärien jäänteitä, ja jopa sen graniitti-gneissikerros muodostui "elävän aineen" vaikutuksesta syntyneiden kivien muodonmuutoksen ja uudelleensulatuksen seurauksena. Hän piti vain basaltteja ja muita magmaisia ​​peruskiviä syvinä, eivätkä ne liittyneet biosfääriin.

Uusin avaruustutkimus tekee V.I. Vernadski. Kuussa ei ollut elämää, eikä graniittia. Kuun "meret" ovat tulvineet basaltilla, ja kuun "mantereet" koostuvat anortosiiteista, eli peruskoostumukseltaan magmaisista kivistä. Myös Venuksen pinnan kivet, joiden koostumuksen opimme ensimmäistä kertaa useita vuosia sitten, osoittautuivat basalttisiksi... V.I. Vernadsky erilaisten kemiallisten alkuaineiden esiintymismuotoihin biosfäärissä, biosfäärin "elävän aineen" jakamiseen organismien ravintolähteiden mukaan auto-, hetero- ja mixotrofisiin, elämän vakauden alan tutkimukseen. hydrosfäärissä ja maalla, elämän geokemialliset syklit paksuuntuvat ja hydrosfäärin "elävät kalvot".

Aiemmissa 1920-luvun teoksissa V.I. Vernadsky piti biosfäärin "elävän aineen" tilavuutta ja painoa muuttumattomina koko maapallon biologisen historian ajan. Hän oletti sen aikana biologinen evoluutio vain elämän ilmentymismuodot muuttuivat. Jo tuolloin ja jopa aikaisemmissakin teoksissa hän kirjoitti paljon suurista muutoksista biosfäärissä ihmisen toiminnan vaikutuksesta, ihmisperäisistä tekijöistä geologisissa prosesseissa, hän piti tätä ilmiötä uutena, liitettynä maapallon kiinteään olemassaoloon. biosfääri. Myöhemmissä teoksissa (30-luvun puolivälistä) V.I. Vernadsky tarkisti näkemystään ja tuli siihen tulokseen, että biosfääri, mitä tulee "elävän aineen" massaan, sen energiaan ja organisoitumisasteeseen. geologinen historia Maapallo kehittyi koko ajan, muuttui, että ihmisen toiminnan vaikutus oli tämän evoluution luonnollinen vaihe ja että sen vaikutuksesta biosfäärin täytyy väistämättä muuttua radikaalisti ja siirtyä uuteen tilaan, jota hän ei kutsunut enää biosfääriksi, vaan noosfääri - ihmismielen vaikutuksesta muodostunut pallo.

Voimme turvallisesti sanoa, että oppi biosfäärin siirtymisestä noosfääriin on V.I.:n huippu. Vernadski. Tätä oppia kehittäessään hän käytti ja syntetisoi paitsi geologista ja biologista, myös sosiohistoriallista materiaalia.

IN JA. Vernadsky alkoi käyttää "noosfäärin" käsitettä vasta 1930-luvun puolivälistä lähtien ja tiukasti materialistisessa mielessä. V.I. Vernadsky, noosfääri ei ole abstrakti mielen valtakunta, kuten sen kirjoittajat, ranskalaiset P. Teilhard de Chardin ja E. Leroy ovat tulkinneet tämän termin, vaan historiallisesti väistämätön vaihe biosfäärin kehityksessä. Jo vuonna 1926 hän kirjoitti artikkelissa "Ajatuksia tiedon historian nykyaikaisesta merkityksestä": "Kaiken geologisen ajan kuluessa luotu ja tasapainossa oleva biosfääri alkaa muuttua yhä syvemmälle ihmiskunnan tieteellisen ajattelun vaikutus."

Hän kutsui myöhemmin noosfääriksi tätä Maan biosfääriä, jota tieteellinen ajattelu on modifioinut ja muutettu vastaamaan numeerisesti kasvavan ihmiskunnan tarpeita.

On erittäin tärkeää korostaa tätä, koska hakuteoksissa, tietosanakirjoissa ja populaarikirjallisuudessa on esiintynyt monia tämän termin vääriä määritelmiä, jotka ovat täysin ristiriidassa V.I. Vernadski.

V. I. Vernadsky tuli noosfääriopin taustalla olevaan yleiseen ajatukseen varhaisissa teoksissaan viime vuosisadan lopulla. Se muotoutui tietyn käsityksen muodossa ihmismielen luovasta luonteesta, ei vain heijastamisesta ulkoinen maailma mutta myös aktiivisesti työn kautta vaikuttamista ihmisten olemassaolon oloihin.

1900-luvun alusta lähtien V.I. Vernadsky aloitti yksityiskohtaisen tutkimuksen ihmiskunnan geologisesta toiminnasta. Tutkiessaan tuolloin ensin geneettisen mineralogian ja geokemian, myöhemmin myös biogeokemian puitteissa planeetallamme tapahtuvia erilaisia ​​geokemiallisia prosesseja, hän poikkeuksetta, tyypillisellä johdonmukaisuudella ja syvyydellä, kääntyy selventämään ihmisen roolia näissä prosesseissa. Teoksissa, kuten "Maankuoren mineraalien historia", "Elävä aine meren kemiassa", "Elävä aine maankuoressa", "Biosfääri", "Ihmiskunnan autotrofia", hänen ympyränsä ideat päätettiin lopulta, mikä muodosti perustan opille, jonka hän myöhemmin kehitti noosfääristä.

Aloittaen tämän opin kehittämisen jo 30-luvulla V.I. Vernadsky yritti ensin vastata kysymykseen, mitkä ovat ne todelliset olosuhteet tai edellytykset noosfäärin muodostumiselle, jotka on jo luotu tai luodaan ihmiskunnan historiallisen kehityksen aikana. Hänen mielestään nämä edellytykset tiivistyvät seuraavaan. Ihmisyydestä on tullut yksi. Maailman historia Miten yleinen prosessi peitti koko Maapallo. Yksinäiset, vähän toisistaan ​​riippumattomat kulttuurihistorialliset elinympäristöt ovat käytännössä valmiit. Nyt "ei ole ainuttakaan maapalloa, jossa ihminen ei voisi elää, jos hän sitä tarvitsisi". Kelluvat asemat Jäämeren jäässä ja asemat Etelämantereen pinnalla ovat paras todiste tämän ajatuksen pätevyydestä.

V. I. Vernadskyn mukaan noosfääri on yksi organisoitu kokonaisuus, jonka kaikki osat liittyvät harmonisesti eri tasoilla ja toimivat sopusoinnussa toistensa kanssa. Tarpeellinen kunto Tämä on nopea, luotettava, ylittää suurimmat etäisyydet näiden osien välillä, jatkuva materiaalivaihto niiden välillä, kattava tiedonvaihto. Tämä ehto, V. I. Vernadsky totesi, on periaatteessa jo luotu, vaikka mahdollisuudet sen edelleen parantamiseen eivät ole vielä loppuneet.

Päätelmissään hän lähti siitä tosiasiasta, että noosfäärin luominen edellyttää ihmisen suorittamaa niin radikaalia muutosta ympäröivään luontoon, ettei hän voi tulla toimeen ilman valtavia määriä energiaa. ”Yksi viime vuosisadan lopulla se löydettiin yllättäen uusi muoto energia, jonka olemassaoloa harvat mielet näkivät - atomienergia, joka kuuluu lähitulevaisuuteen ja joka antaa ihmiskunnalle vielä suurempaa valtaa, jonka mittoja tuskin pystymme nyt ennakoimaan. Se on kirjoitettu jo 30-luvulla! Ja nyt näemme jo kuinka ihmiskunta on hallinnut atomienergian, kuinka sen käyttö rauhanomaisiin tarkoituksiin laajenee joka vuosi.

Noosfääri on järjen ja työn luoma väestöstä. Siksi yksi tämän prosessin tärkeimmistä edellytyksistä on työssäkäyvien hyvinvoinnin nousu. Vaikka tämä globaalissa mittakaavassa asetettu tehtävä on vielä kaukana ratkaistua, siihen on jo mahdollisuuksia.

Noosfääri, joka kattaa koko planeetan kokonaisuutena, ei voi luonteensa vuoksi olla minkään kansan etuoikeus. Tällä hetkellä Vernadsky kirjoitti: "Ajatus koko ihmiskunnan tasa-arvoisuudesta ja mustien, keltaisten ja valkoisten rotujen yhtäläisistä oikeuksista on juurtunut syvälle maailman yleiseen ja tieteelliseen tietoisuuteen." Ei ole kaukana aika, jolloin uuskolonialismin ja kansallisen sorron häpeälliset ilmiöt katoavat ikuisiksi ajoiksi planeetaltamme ja yhteiskunnan elämää hallitsee vihdoin uusi aikakausi, jolle ei ole ominaista vahvojen tukahduttaminen heikkoihin. , vaan "koko ihmiskunnan rauhanomaisella yhteydellä talous- ja kulttuurielämän pohjalta".

Noosfääri on Vernadskyn mukaan maapallon uusi geologinen kuori, joka on luotu tieteellisin perustein. Noosfääri on seurausta suurimpien vallankumouksellisten muutosten toiminnasta, joka on sulautunut yhdeksi virraksi sekä tieteen alalla että sosiaalisissa suhteissa.

1900-luvun alussa akateemikko Vladimir Ivanovich Vernadsky (1863-1945) kehitti teorian, jota hän kutsui biogeokemiaksi ja joka muodosti perustan modernille biosfääriteorialle. Hän nosti esiin ihmisen ja biosfäärin yhteisen evoluution ongelmat Maan kosmisena kappaleena kehittymisen näkökulmasta. Jo tuolloin Vladimir Ivanovich yritti ymmärtää ja paljastaa ihmisen roolin luonnonhistorian prosessissa.

V.I.Vernadskyn tutkimus johti elämän ja elävän aineen roolin ymmärtämiseen geologisissa prosesseissa. Maan ulkonäkö, sen ilmakehä, sedimenttikivet, maisemat - kaikki tämä on seurausta elämästä. Vernadsky antoi ihmiselle erityisen roolin planeettamme kasvojen muodostumisessa. Hän esitti ihmiskunnan toiminnan spontaanina luonnollisena prosessina, jonka alkuperä on kadonnut ihmiskunnan historian syvyyksiin.

Vuonna 1926 Vernadsky julkaisi Leningradissa kirjan nimeltä "Biosfääri", joka merkitsi uuden tieteen syntymää luonnosta, ihmisen suhteesta siihen. Tässä kirjassa biosfääri esitetään ensimmäistä kertaa yhtenä kappaleena dynaaminen järjestelmä elämä, planeetan elävä aines, asuu ja hallitsee. "Biosfääri on organisoitu, määrätty maankuoren kuori, joka liittyy elämään." Biosfääritöissään tiedemies osoitti, että elävä aine vuorovaikutuksessa inertin aineen kanssa on osa suurta maankuoren mekanismia, jonka ansiosta tapahtuu erilaisia ​​geokemiallisia ja biogeenisiä prosesseja, atomien siirtymistä ja ne osallistuvat geologiset ja biologiset kierrot.

VI Vernadsky osoitti, että planeettamme ulkokuoren kemiallinen tila on täysin elämän vaikutuksen alainen ja sen määräävät elävät organismit, joiden toimintaan liittyy suuri planeettaprosessi - kemiallisten alkuaineiden kulkeutuminen biosfäärissä. Tiedemies totesi, että lajien evoluutio, joka johtaa elämänmuotojen syntymiseen, on vakaata biosfäärissä ja sen pitäisi mennä atomien biogeenisen vaelluksen lisäämiseen.

Biosfääri on elämän monimutkaisin planeettakuori, sen ulkokuori joita asuttavat organismit, jotka yhdessä muodostavat elävän aineen. Se sisältää - ilmakehän alaosan, koko hydrosfäärin ja maapallon litosfäärin yläosan, jossa elävät organismit asuvat. Maan kuori, jossa elävien organismien yhteistoiminta ilmenee geokemiallisena tekijänä planeetan mittakaavassa. Biosfääri on Maan suurin (globaali) ekosysteemi - planeetan elävän ja inertin aineen systeemisen vuorovaikutuksen alue.

V.I. Vernadsky määritti biosfäärin materiaalikoostumuksen, jossa hän sisälsi seitsemän syvästi heterogeenista luonnollista, mutta geologisesti ei satunnaista osaa:

1) elävä aine;

2) biogeeninen aine (palavat mineraalit, kalkkikivi jne. eli elävien organismien luoma ja prosessoima aine);

3) inertti aine (muodostettu ilman elävien organismien osallistumista - kiinteä, nestemäinen ja kaasumainen);

4) bioinertti aine (syntynyt yhdessä epäorgaanisen luonnon ja elävien organismien prosessien - vesi, maaperä, säänkuori, liete) kautta;

5) radioaktiivisen hajoamisen aine (uraani-, torium- ja aktinouraanisarjan alkuaineet ja isotoopit);

6) maanpäällisen aineen ja kosmisen säteilyn sironneet atomit;

7) kosmista alkuperää oleva aine meteoriittien, kosmisen pölyn jne. muodossa.

Biosfääri on esitettävä muodossa monimutkainen mekanismi inertin ja biogeenisen aineen geologinen ja biologinen kehitys ja vuorovaikutus. Biosfääri on toisaalta elämän ympäristö ja toisaalta elämän toiminnan tulos. Nykyaikaisen biosfäärin pääspesifisyys on selkeästi suunnatut energiavirrat ja biogeeninen (eli elävien olentojen toimintaan liittyvä) aineiden kierto.

Kehittämällä biosfäärioppia Vernadsky tuli siihen tulokseen, että kosmisen energian päämuuntaja on kasvien vihreä aine. Vain vihreät kasvit pystyvät sieppaamaan auringon säteilyn energiaa ja luomaan primäärisiä orgaanisia yhdisteitä. Selittääkseen biosfäärin suuren kokonaisenergian Vernadsky teki laskelmia, jotka todella osoittivat fotosynteettisten kasvien valtavan merkityksen orgaanisen kokonaismassan luomisessa. Tiedemies laski, että Maan pinta on alle kymmenen tuhannesosa Auringon pinnasta. Vihreiden kasvien muunnoslaitteiston kokonaispinta-ala vuodenajasta riippuen on jo 0,86-4,2% Auringon pinta-alasta. Ero on valtava. Tämä vihreä energiapotentiaali on kaiken elämän säilymisen ja ylläpidon perusta planeetallamme.

Biosfäärin elävä aine

Yksi keskeisistä linkkeistä biosfäärikäsityksessä on oppi elävästä aineesta. V.I. Vernadsky tuli atomien vaeltamisen ongelmaa analysoidessaan siihen tulokseen, että "elävästä aineesta riippumattomia orgaanisia yhdisteitä ei ole olemassa missään". Myöhemmin hän muotoilee elävän aineen käsitteen: "Biosfäärin elävä aines on sen elävien organismien kokonaisuus... Kutsun organismien kokonaisuutta, vähennettynä niiden painoon, kemialliseen koostumukseen ja energiaan, eläväksi aineeksi."

Elävää ainetta - biosfäärin elävien organismien kokonaisuus, numeerisesti ilmaistuna alkuaineissa kemiallinen koostumus, massa ja energia.

Elävän aineen päätarkoitus ja sen olennainen ominaisuus on vapaan energian kertyminen biosfääriin. Elävän aineen tavallinen biogeokemiallinen energia tuotetaan ensisijaisesti lisääntymisen kautta.

30-luvulla V.I. Vernadsky erottaa ihmiskunnan elävän aineen kokonaismassasta sen erityisenä osana. Tämä ihmisen erottaminen kaikesta elävästä tuli mahdolliseksi kolmesta syystä. Ensinnäkin ihmiskunta ei ole biogeokemiallisen energian tuottaja, vaan kuluttaja. Toiseksi, ihmiskunnan massa, joka perustuu väestötietoihin, ei ole jatkuva määrä elävää ainetta. Ja kolmanneksi, sen geokemiallisia toimintoja ei luonnehdi massa, vaan tuotantotoiminta.

Mitä ominaisuudet elävälle aineelle ominaista? Ensinnäkin se on valtava vapaa energia. Lajien evoluution aikana tapahtuu atomien biogeeninen vaellus, ts. biosfäärin elävän aineen energia on moninkertaistunut ja kasvaa edelleen, koska elävä aine käsittelee auringon säteilyn energiaa. Elävälle aineelle on ominaista myös korkea kemiallisten reaktioiden nopeus verrattuna elottomaan aineeseen, jossa vastaavat prosessit ovat tuhansia ja miljoonia kertoja hitaampia. Esimerkiksi jotkut toukat voivat prosessoida ruokaa 200 kertaa enemmän kuin itse painavat päivässä, ja yksi tiainen syö yhtä monta toukkaa päivässä kuin itse painaa.

Elävälle aineelle on ominaista, että sen muodostavat kemialliset yhdisteet, joista tärkeimmät ovat proteiinit, ovat pysyviä vain elävissä organismeissa. Päättymisen jälkeen elämänprosessi, alkuperäinen elävä eloperäinen aine hajoaa kemiallisiksi aineosiksi.

Elävää ainetta on planeetalla jatkuvan sukupolvien vuorottelun muodossa, minkä vuoksi se on vasta muodostuneena geneettisesti sukua menneiden aikakausien elävään aineeseen. Tämä on biosfäärin päärakenneyksikkö, joka määrää kaikki muut maankuoren pinnalla tapahtuvat prosessit. Elävälle aineelle on ominaista evoluutioprosessi. Minkä tahansa organismin geneettinen tieto on salattu jokaisessa sen solussa. Samaan aikaan näiden solujen on alun perin tarkoitus olla oma itsensä, paitsi muna, josta koko organismi kehittyy.

V.I.Vernadsky kutsui yksittäisten aineiden kiertoa biogeokemiallisiksi sykleiksi. Nämä syklit ja syklit tarjoavat olennaiset toiminnot elävä aine ylipäätään. Tiedemies tunnisti viisi tällaista toimintoa.

kaasutoiminto. Sitä suorittavat vihreät kasvit, jotka vapauttavat happea fotosynteesin aikana, sekä kaikki kasvit ja eläimet, jotka vapauttavat hiilidioksidia hengityksen seurauksena. Mikro-organismien toimintaan liittyy myös typen kierto.

keskittymistoiminto. Se ilmenee elävien organismien kyvyssä kerätä monia kemiallisia alkuaineita kehoonsa (hiili on ensisijaisesti, kalsium on metallien joukossa).

redox-toiminto. Se ilmaistaan ​​aineiden kemiallisissa muutoksissa organismien elintärkeän toiminnan prosessissa. Tämän seurauksena muodostuu suoloja, oksideja ja uusia aineita. Tämä toiminto liittyy rauta- ja mangaanimalmien, kalkkikivien jne. muodostumiseen.

Biokemiallinen toiminta. Se määritellään elävän aineen lisääntymiseksi, kasvuksi ja liikkumiseksi avaruudessa. Kaikki tämä johtaa kemiallisten alkuaineiden kiertoon luonnossa, niiden biogeeniseen kulkeutumiseen.

Ihmisen biogeokemiallisen toiminnan toiminta. Mies omassaan Taloudellinen aktiivisuus kehittää ja käyttää omiin tarpeisiinsa suuri määrä maankuoren aineet, mm. kuten kivihiili, kaasu, öljy, turve, liuske, monet malmit.

Samanlaisia ​​tietoja.

V. I. Vernadskyn opetusten ydin piilee planeetan kasvot muuttavan "elävän aineen" yksinomaisen roolin tunnustamisessa. Hänen toimintansa kokonaistulos geologisen ajanjakson aikana on valtava. Vernadskyn mukaan "maan pinnalla ei ole kemiallista voimaa, joka vaikuttaisi jatkuvasti ja siten lopullisissa seurauksissaan tehokkaammin kuin elävät organismit kokonaisuutena tarkasteltuna." Juuri elävät organismit vangitsevat ja muuttavat auringon energiaa ja luovat maailmamme äärettömän monimuotoisuuden.

Toiseksi tärkein näkökohta V. I. Vernadskyn opetuksissa on hänen ajatuksensa biosfäärin organisoinnista, joka ilmenee elävien ja elottomien asioiden koordinoidussa vuorovaikutuksessa, organismin ja ympäristön keskinäisessä sopeutumiskyvyssä. "Organismi", kirjoitti V. I. Vernadsky, "käsittelee ympäristöä, johon se ei ole vain sopeutunut, vaan joka on sopeutunut siihen."

Tämä vuorovaikutus heijastuu ensisijaisesti lukuisten uusien viljelykasvi- ja kotieläinlajien syntymiseen. Tällaisia ​​lajeja ei ollut ennen olemassa, ja ilman ihmisen apua ne joko kuolevat tai muuttuvat sellaisiksi villit rodut. Siksi Vernadsky pitää elävän aineen geokemiallista työtä eläin-, kasvikunnan ja kulttuurisen ihmiskunnan erottamattomassa yhteydessä yhtenä kokonaisuutena.

V. I. Vernadsky ehdottaa, että elävällä aineella voi olla myös oma evoluutioprosessinsa, joka ilmenee muutoksina geologisen ajan kuluessa, riippumatta ympäristön muutoksista.

Ajatuksensa vahvistamiseksi hän viittaa eläinten keskushermoston jatkuvaan kasvuun ja sen merkitykseen biosfäärissä sekä itse biosfäärin erityiseen järjestykseen. Hänen mielestään yksinkertaistetussa mallissa tämä organisaatio voidaan ilmaista siten, että yksikään biosfäärin piste ei "putoa samaan paikkaan, samaan pisteeseen biosfäärissä kuin koskaan ennen". , tätä ilmiötä voidaan kuvata mihin tahansa evoluutio- ja kehitysprosessiin sisältyvien muutosten peruuttamattomaksi.

Jatkuva evoluutioprosessi, johon liittyy uudentyyppisten organismien ilmaantumista, vaikuttaa koko biosfääriin kokonaisuutena, mukaan lukien luonnolliset bioinertit kappaleet, kuten maaperä, pohja- ja pohjavesi jne. Tämän vahvistaa tosiasia, että devonikauden maaperä ja joet ovat täysin muita kuin tertiaari ja vielä enemmän meidän aikakautemme. Siten lajien evoluutio leviää vähitellen ja siirtyy koko biosfääriin.

V. I. Vernadsky perusti myös tärkeimmät ajatukset aineen muuttumisen muodoista, atomien biogeenisen vaeltamisen tavoista, toisin sanoen kemiallisten alkuaineiden kulkeutumisesta elävän aineen mukana, kemiallisten alkuaineiden kertymisestä, aineenvaihduntatekijöistä. biosfäärin kehitys jne.