Нижняя граница биосферы проходит на глубине от 3 до 10 км там, где температура горных пород поднимается выше +100ºС, при которой все живое погибает.
Таким образом биосфера простирается немногим более чем на 20 км. Наиболее населен ее тонкий слой – вблизи поверхности Земли. Густые скопления живого вещества
Вернадский назвал "пленками жизни". Постоянный обмен с окружающей средой химическими элементами и энергией важнейший признак жизни.
Если взвесить все живое вещество на планете, оно составит около двух триллионов тонн. Это огромная величина, но он^ ничтожно мала в сравнении с массой земной коры – всего одна стотысячная доля и даже меньше. Однако если масса земной коры остается в общем постоянной, то живое вещество обладает уникальным, только ему присущим свойством – самовоспроизводиться. Живые клетки размножаются, воспроизводят сами себя. У некоторых организмов способность размножаться исключительно велика. Если бы не было никаких препятствий, крохотная водоросль диатомея за восемь дней образовала бы биомассу, равную массе Земли. Всего за восемь дней! Так велика сила жизни в ее стремлении захватить максимальное пространство.
Каждый год живое вещество биосферы воспроизводит около 250 млрд. т биологической продукции. За' 3 млрд. лет своего существования общая биомасса живого вещества должна была бы в сотни раз превысить массу земной коры.
Однако сила биосферы не в ее массе, не в ее энергетических ресурсах, а в огромном разнообразии, соединенном в одно целое множеством естественных связей. Нарушение этих связей губительно и для биосферы, и для всей планеты.
В.И.Вернадский показал, что биосфера возникла в результате эволюции всей планеты не менее 4,5 млрд. лет назад. Постепенно, в результате развития микроорганизмов, >(а затем растений, атмосфера обогащалась кислородом. Это было важнейшим условием развития жизни на Земле и образования биосферы.
Любое живое существо – часть биосферы и зависит от других живых существ – растений, животных, человека, а также от окружающей среды – климата, почв, воды, воздуха.
Науку о взаимосвязи и взаимодействии различных факторов среды с организмами называют экологией – от греческого слова "ойкос", что значит "домашнее хозяйство". Экология изучает связи живых существ между собой и их отношения с окружающей средой, а также влияние разных факторов на живые существа.
В основе экологического взгляда на мир лежит представление о том, что каждое живое существо окружено множеством влияющих на него различных факторов. Со всеми этими факторами организмы вступают' в очень сложные взаимоотношения, зависят друг от друга. Складываются сообщества растений и животных, выделяются свои места обитания, каждое со своими особенностями. Такие участки суши называют биотопами.
Биотоп предоставляет возможности для жизни определенной группе растений и животных. При этом существование какого–то вида может зависеть даже от одного–единственного фактора. Например, очень немногие организмы выдерживают крайнюю нехватку воды в пустыне или отсутствие тепла в Арктике. Там выживают те, кто приспосабливается к этим условиям. Кактусы приспособлены к нехватке воды, кувшинки – к жизни в воде, камнеломка – к жизни на скалах.
Сообщество растений, животных, микроорганизмов, которые приспособились жить вместе на одном участке суши или в одном водоеме, называют биоценозом. А он образует со своим биотопом единое целое, называемое экологической системой, кратко – экосистемой. Пример экосистемы – болото и его обитатели.
Взаимоотношения между организмами и их средой всегда сложны. Влияние или изменение какого–то элемента среды, например, климата, действует на части экосистемы и постепенно изменяет всю экосистему. Нарушается единство, цельность и она выходит из равновесия. В конце концов экосистема либо приходит к какому–то новому равновесию, либо, как качнувшийся маятник, возвращается к ррежнему состоянию.
Экология как наука возникла во второй половине XIX в. В ее основе лежит тысячелетний опыт общения людей с природой. В доисторические времена человек был более, чем сейчас, подвержен воздействиям внешней среды. Он не мог влиять на различные процессы, происходящие в экосистемах. Умел приспособляться. Но теперь, когда по незнанию человек разрушает многие естественные, основы своегр существования, он вынужден заново овладеть наукой "экологического поведения". Мы уже задумываемся о том, нужно ли поворачивать реки вспять. Не изменится ли от этого климат? Не исчезнет ли рыба в реке и звери в лесу? Для этого нужно знать экологию. Важно, чтобы человек заново научился считать себя всего лишь элементом жизненного сообщества, в котором он живет. Он должен знать, как его действия отразятся на других элементах системы, на его соседях по планете, чтобы учесть все возможные последствия.