Контрольна робота №1
Планета Земля – унікальнеутворення у всесвіті.
Будова оболонок Землі – літосфери,атмосфери, гідросфери.
Сучасні уявлення про біосферу таїї межі.
Планета Земля – унікальнеутворення у всесвіті
Космонавт Юрій Гагарін, що першиміз людей побачив рідну планету з висоти космічної орбіти, не міг стримати свогозахвату, вигукнувши: «Яка прекрасна наша Земля!» Окутана тонким блакитнимсерпанком атмосфери, як коштовний діамант, сяє вона на фоні чорного вакуумуКосмосу. Ось там, біля полюсу, видно білі крижані поля, ось за ілюмінаторомкосмічного корабля пропливають вершини Гімалаїв, потім потяглись нескінченніокеанічні простори, вкриті білими спіралями циклонів. Ось корабель перетнувмежу дня і ночі — термінатор — і все вкрила оксамитова чорнота. Та за хвилинуочі пілота призвичаїлись до темряви, і він бачить далеко внизу палахкотіннятропічної грози, а потім, як жар перегорілого багаття, скупчення вогніввеликого міста. І знову корабель наближається до термінатора, спалахує райдужнасмуга атмосфери, з-за Землі виринає кошлате сліпуче Сонце…
Перші люди, що побували в Космосі,розповідають про те особливе, ні з чим незрівнянне почуття, що виникає приспостереженні нашої Землі здаля. Ось що каже американський астронавт ДжімІрвінг, що побував на Місяці: «Глянувши вниз, я побачив свої сліди на місячномупилу, а ось коли задер голову вгору, то побачив Землю. Вона виявилась зовсіммаленькою.
Коли відлітали від Землі, вонаставала все меншою: величиною з баскетбольний м’яч, потім — з бейсбольний,потім — як м’яч для гри в гольф… Вигляд рідної планети вразив нас. Вона буласхожа на різдвяну іграшку, підвішену в Космосі. Така незахищена — здавалось,досить лише доторкнутись — і вона розсиплеться».
Земля -— унікальна планетаСонячної системи, й унікальність її полягає перш за все в тому, що на ній існуєжиття. Поки що ні на знімках інших планет, що передали наші космічні станції,ні в пробах місячного чи марсіанського грунту жодних ознак органічного життя невиявлено. Дуже вірогідно, що його там нема. На самій же Землі життя існуєзавдяки поєднанню кількох сприятливих астрономічних факторів. Серед них — це великамаса Землі (6-1021 т), достатня для утримання навколо себе захисного шаруатмосфери, досить сильного магнітного поля, що захищає земних жителів відзгубної дії космічної радіації, наявність великої кількості води, життєвонеобхідної для життя тощо. Чи не найбільш дивує й орбіта Землі. Американськийвчений М. Харт підрахував, що якби відстань між Землею й Сонцем була лише на 5% меншою, або на 1 % більшою, життя на ній було б неможливим — у першому разіна планеті було б надто жарко (як на Венері), в другому — надто холодно, йЗемля постійно перебувала в умовах глобального льодовикового періоду (як Марс).
Наша Земля — дуже активна планета.Змінюються, хоч і повільно, обриси її материків і океанів, руйнуються,розсипаючись на порох, цілі гірські хребти, й натомість здіймаються нові,вивергаються вулкани, землетруси прокочуються через великі райони, міняєтьсяклімат. Безперервно змінюються важливі параметри навколишнього середовища —температура повітря й води, їхній хімічний склад, вологість грунтів і вміст уних життєво необхідних компонентів тощо. Безперервно оновлюється жива природа —тварини, рослини, мікроорганізми. Утворення живої речовини та її розклад — цедві сторони єдиного процесу, що має назву — біологічного кругообігу хімічнихелементів. Розрізняють великий (біосферний) кругообіг і малі кругообіги різнихрівнів (наприклад, кругообіг речовин в океані, озері чи лісі). Кругообігхімічних елементів на Землі відбувається переважно за безпосередньої участіживих організмів. Вперше це було доведено В.І. Вернадським у вигляді законуміграції хімічних елементів: «Міграція хімічних елементів на земній поверхні тав біосфері в цілому здійснюється або за безпосередньої участі живої речовини(біогенна міграція), або в середовищі, геохімічні властивості якого (О2, СО2,Н2О і т. д.) зумовлені живою речовиною — як тією, що в наш час складаєбіосферу, так і тією, що діяла на Землі протягом всієї геологічної історії».
З екологічної точки зорунайважливішими є кругообіги таких речовин, як кисень, вуглекислий газ, вода,азот, сірка, фосфор, які є основними компонентами живої речовини. Жива речовиназначно прискорила й змінила кругообіги в біосфері цих речовин.
Основним рушієм кругообігу речовину біосфері є енергія Сонця, деяку (незначну) роль відіграє також внутрішняенергія Землі. В процесі кругообігу жива речовина поглинає енергію, в процесі жїї розпаду ця енергія повертається в навколишнє середовище. Живий організм євідкритою системою, його не можна відокремити від навколишнього середовища. Щобзберегтися й розвиватися, організм повинен мати вищий рівень організації, ніжнавколишнє середовище. Це досягається зниженням рівня його ентропії. В екологіїентропією системи називають кількість в системі зв’язаної енергії, яка не можебути використана для будь-якої роботи. Набуваючи вищого рівня організації упорівнянні з навколишнім середовищем, організм знижує рівень своєї ентропії зарахунок підвищення рівня ентропії середовища.
Крім кругообігу хімічнихелементів, у природі спостерігається й кругообіг енергії. Енергія Сонця, щозасвоюється зеленими рослинами, частково консервується у вугіллі, торфі, нафті,а також витрачається на вивітрювання глибинних гірських порід, таких, якбазальти, граніти тощо. В утворених внаслідок вивітрювання глинах запасаєтьсясонячна енергія, й, отже, знижується рівень ентропії. У подальшому за рахуноктектонічних опускань земної кори глини та інші пухкі осадкові породипотрапляють у глибокі зони Землі, де внаслідок високих тисків і температур ізних вивільнюється запасена сонячна енергія, відбуваються процеси їхпереплавлення й перетворення у вивержені породи, наприклад граніти, і циклкругообігу енергії завершується.
Зелені рослини засвоюють від 0,1до 1 % сонячної енергії, що доходить до них. Рослиноїдні тварини споживаютьлише 10 % акумульованої рослинами енергії, решта її розсіюється у виглядітепла. В свою чергу хижаки засвоюють теж лише 10 % енергії, накопиченоїтравоїдними тваринами, тобто всього близько 0,001 % сонячної енергії, що падаєна Землю. Схематично це явище можна зобразити у вигляді так званої пірамідиенергії.
Крім кругообігу речовини таенергії, величезну роль в біосфері мають інформаційні зв’язки. Інформативнісигнали енергетичне дуже слабкі й самі не можуть викликати якоїсь відчутноїреакції, але вони містять важливі відомості в закодованій формі. Ці сигналисприймаються, розшифровуються (здебільшого автоматично) та враховуються живимиорганізмами. Здатність сприймати, зберігати та передавати інформацію є і внеживих об’єктів, де ці процеси здійснюються шляхом загального енергоінформаційногообміну. Обробляти, накопичувати й використовувати інформацію окремо від енергіїможуть лише живі організми.
Ефективність інформаційнихзв’язків у біосфері вражає. Наприклад, самець метелика шовкопряда відчуваєсамку не відстані 2 км. Досліди й розрахунки показали, що така надзвичайновисока чутливість не може базуватися на хімічних сигналах, скажімо, на діїякихось пахучих речовин, що їх виділяє самка. Тут має місце передачаелектромагнітних сигналів, причому за типом, який «батько кібернетики» Н. Вінерназвав «тим, кого це стосується».
Загалом навколишнє середовище, вякому живе людина, складається з неживої і живої компоненти. До першої входятьатмосфера, гідросфера й літосфера Землі, до другої — всі її живі мешканці(рослини, тварини й мікроорганізми).
Будова оболонок Землі – літосфери,атмосфери, гідросфери.
Літосфера — це зовнішня твердаоболонка Землі, що включає всю земну кору й частину верхньої мантії Землі йскладається з осадкових, вивержених і метаморфічних порід. Екологічне значеннялітосфери величезне. По-перше, на її поверхні живе більшість рослинних ітваринних організмів, у тому числі й людина. По-друге, верхня тонка оболонкалітосфери на материках — це грунти, що забезпечують умови життя для рослин і єосновною умовою для отримання продуктів харчування людей. По-третє, літосфера єджерелом отримання корисних копалин — енергетичної сировини, руд металів,мінеральних добрив, будівельних матеріалів тощо. У межах літосфери періодичновідбувались і відбуваються грізні екологічні процеси (виверження вулканів,землетруси, зсуви, селі, обвали, ерозія земної поверхні), які мають величезнезначення для формування екологічних ситуацій в певних ділянках планети, а інодіпризводять до глобальних екологічних катастроф.
Нижня межа літосфери нечітка йвизначається за різким зменшенням в’язкості порід, збільшенням їхньої щільностій іншими геофізичними характеристиками. Товщина літосфери на континентах і підокеанами різниться й становить відповідно 25—200 і 5—100 км. Найглибші шахти,пройдені людьми, сягають глибин 3—4 км, найглибша в світі свердловина (пройденана Кольському півострові) досягла глибини 12 км. Про стан і будову більшглибоких зон літосфери нам відомо лише на основі побіжних методів, таких яксейсмо- та електророзвідка, гравіметрія тощо.
Повітряна оболонка Землі, їїатмосфера є однією з найголовніших умов життя. Без їжі людина може прожитимісяць, без води — тиждень, а без повітря не може прожити й двох хвилин.Атмосфера має величезне екологічне значення. Вона захищає живі організми відзгубного впливу космічних випромінювань та ударів метеоритів, регулює сезонні йдобові коливання температури, є носієм тепла й вологи. Якби на Землі неіснувало атмосфери, то добові коливання температури на ній досягли б ±200 °С.Через атмосферу відбуваються фотосинтез та обмін енергії й інформації — основніпроцеси біосфери. Атмосфера спричиняє ряд складних екзогенних процесів(вивітрювання гірських порід, діяльність природних вод, мерзлоти, льодовиківтощо). Для деяких організмів (бактерії, літаючі комахи, птахи та ін.) атмосферає основним середовищем життя.
Основними компонентами атмосфери єазот (78,084 %), кисень (20,946 %) і аргон (0,934 %), велике значення маютьтакож малі домішки таких газів, як CO2, метан тощо. Крім того, атмосферамістить пари води, вміст яких коливається від 0,2 % в приполярних районах до 3%поблизу екватора. Такий хімічний склад атмосфера мала не завжди. Первіснаатмосфера Землі була схожа з атмосферами деяких інших планет Сонячної системи,наприклад Венери, й складалася майже повністю з вуглекислого газу з домішкамиметану, аміаку тощо. Нинішній киснево-азотний склад атмосфери є результатомжиттєдіяльності живих організмів. Життя, що існує на Землі, за мільярди роківкардинально змінило склад її атмосфери.
Маса атмосфери колосальна —5,15-1015 т (це приблизно одна мільйонна маси Землі). Проте атмосферне повітряможна вважати лише умовно невичерпним природним ресурсом. Справа в тому, щолюдині необхідне повітря певної якості, а під впливом її діяльності хімічнийсклад й фізичні властивості повітря дедалі погіршуються. На Землі вже практичноне залишилося таких ділянок, де повітря зберігає свою первісну чистоту таякість, а в деяких промислових центрах стан атмосфери став уже простозагрозливим для здоров’я.
Принаймні в, 60 містах США багатодесятків мільйонів людей дихають повітрям, яке не відповідає сучасним нормам іє шкідливим для.здоров’я. На кожного жителя (чоловіка, жінку, дитину) щорічновипадає близько тонни небезпечних для здоров’я речовин.
Атмосфера складається з такихшарів (знизу вгору): тропосфера (до висоти 18 км), стратосфера (до 50),мезосфера (до 80), термосфера (1000), екзосфера (1900), геокорона (умовно до20000 км); далі атмосфера поступово переходить у міжпланетний космічний вакуум.Основна маса повітря (90 %) зосереджена в нижньому шарі — тропосфері. Тут жевідбуваються найінтенсивніші теплові процеси, причому атмосфера нагріваєтьсязнизу, від поверхні океану та суші. Надзвичайно важливе екологічне значення длябіосфери має ще озоносфера — шар стратосфери, збагачений триатомним киснем —озоном (О3). Цей шар міститься на висотах20—50 км і захищає все живе на Землі від згубної дії жорстокогоультрафіолетового випромінювання Сонця.
Крім газів, у складі атмосфери щеє домішки так званого аерозолю, тобто дуже дрібних краплинок рідин і твердихчастинок як природного, так і штучного походження. Серед них є сірчані(краплинки Н2S04),мінеральні (пил земної поверхні), вуглеводневі (сажа), морські (частинкиморських солей) та ін.
За даними ЮНЕСКО, на Землі сьогодніпромисловістю, енергетикою, транспортом поглинається стільки кисню, скількивистачило б для життя більше 45 млрд людей.
Гідросфера, або водяна оболонкаЗемлі,— це її моря й океани, крижані шапки приполярних районів, ріки, озера йпідземні води. Запаси води на Землі величезні—1,46-109 км3, тобто 0,025% усієїмаси Землі. Проте абсолютна більшість цієї колосальної маси — це гірко-солонаморська вода, непридатна для пиття та технологічного використання. Прісна водана планеті становить лише 2 % від її загальної кількості, причому 85 % їїзосереджено в льодовикових щитах Гренландії й Антарктиди, айсбергах і гірськихльодовиках. Лише близько 1 % прісної води — це річки, прісноводні озера й деякачастина підземних вод; саме ці джерела й використовуються людством для своїхпотреб.
Як свідчать космонавти, припогляді на Землю з висоти космічної орбіти око бачить в основному два кольори:білий колір хмар і льодових полярних шапок і блакитний колір Світового океану,що вкриває 71 % поверхні нашої планети; морська вода — найпоширеніша на Земліречовина.
Вода виконує дуже важливіекологічні функції:
1) це головна складова частинавсіх живих організмів (тіло людини, наприклад, на 70 % складається з води, адеякі організми, такі, як медуза чи огірок, містять у собі від 98 до 99 %води);
2) основний механізм здійсненнявзаємозв’язків усіх процесів у екосистемах (обмін речовин, тепла, рістбіомаси);
3) головний агент-переносникглобальних біоенергетичних екологічних циклів;
4) води Світового океану єосновним кліматоутворюючим фактором, основним акумулятором сонячної енергії і«кухнею» погоди для всієї планети;
5) один із найважливіших видівмінеральної сировини, головний природний ресурс споживання людства (людствовикористовує її в тисячу разів більше, ніж нафти чи вугілля).
Величезну роль відіграє гідросферав формуванні поверхні Землі, її ландшафтів, у розвитку екзогенних процесів(вивітрювання гірських порід, ерозії, карсту тощо), в переносі хімічнихречовин, забруднювачів довкілля.
Для багатьох організмів вода єсередовищем їхнього життя. Хімічний склад морської води дуже схожий на складлюдської крові — містить ті ж хімічні елементи й приблизно в тих же пропорціях.Це — один з доказів того, що предки людей, як і інших ссавців, колись жили вморі.
Солоність океанічних вод становить35 0/00 (тобто в 1 л океанічної води міститься 35 г солей). Найсолоніша вода вМертвому морі — 2600/00 (людина вільно лежить на поверхні цієї води, незанурюючись в неї), у Чорному морі — 18 0/00, Азовському — 12 0/00.
Хімічний склад підземних вод дужерізноманітний. За мінералізацією вони змінюються від прісних, щовикористовуються для пиття й водопостачання, до мінералізованих і навіть доропи з солоністю 6000/00; деякі мінералізовані підземні води мають лікувальнівластивості.
Основним джерелом водопостачаннядля людства є річковий стік. Перше місце за цим показником посідає Бразилія зїї гігантською повноводою річкою Амазонкою. Річковий стік України складає всередньому 83,5 млрд м3, а в посушливі роки змен- шується до 48,8 млрд м3. Вінрозподіляється по території нашої держави нерівномірно: 70 % стоку припадає наПівденно-Західний економічний район, де мешкає лише 40 % населення. А наДонецько-Придніпровський і Південний економічні райони, де живе 60 % населенняй зосереджені найбільш водоємні галузі народного господарства, припадає лише ЗО% стоку. В зв’язку з цим у багатьох районах півдня України відчувається гострийдефіцит води, для ліквідації якого доводиться перекидати воду каналами,будувати водосховища тощо.
Головним постачальником води дляУкраїни є Дніпро. Іншими річками, що забезпечують потреби у воді, є Дунай,Дністер, Південний Буг, Тиса, Прут та ін. Стан води й повноводдя цих воднихартерій залежать головним чином від стану їх приток — малих річок, яких вУкраїні налічується близько 63 тис. Вони мають величезне значення — доситьзгадати, що 90 % населених пунктів республіки розташовані саме в долинах малихрічок і користуються їхньою водою. А проте стан малих річок України викликаєсьогодні велику тривогу. Понад 20 тис. їх вже зникло, пересохло. Ценевідворотно веде до деградації великих річок, тому проблема їх збереження йоздоровлення — одна з найгостріших для нашої молодої держави.
Підземні води України мають неменше значення для забезпечення водою населення. Досить зазначити, що близько70 % населення сіл і селищ міського типу задовольняє свої потреби в питній водіза рахунок ґрунтових вод (колодязі) чи глибших водоносних горизонтів(свердловини). Стан підземних вод України в цілому кращий, ніж поверхневогостоку, хоча місцями спостерігається забруднення їх стоками промисловихпідприємств, тваринницьких комплексів тощо. В деяких промислових районах(Донбас, Кривбас) розвиток шахт і кар’єрів негативно впливає на якість і запасипідземних вод. За рахунок багаторічної відкачки води з цих об’єктів їхнійрівень дуже знизився, а з деяких водоносних горизонтів вода зникла зовсім.
Сучасні уявлення про біосферу таїї межі.
Живі істоти (рослини, тварини,мікроорганізми) живуть на поверхні Землі, в її атмосфері, гідросфері, верхніхшарах літосфери, утворюючи оболонку або сферу життя — біосферу. Вперше цейтермін вжив австрійський вчений Е. Зюсс у 1875р., але поширився він після працьнашого видатного вченого, засновника та першого президента Академії наукУкраїни, В. І. Вернадського. Він довів, що живі організми відіграють дужеважливу роль у процесах, котрі відбуваються у всіх сферах Землі. «Якби на Землібуло відсутнє життя,— писав учений,— обличчя її було б таким же незмінним іхімічно інертним, як нерухоме обличчя Місяця, як інертні уламки небеснихсвітил». За мільярди років існування Землі живі істоти рішуче змінили склад їїатмосфери, гідросфери й літосфери, створивши, по суті, зовсім нове середовищежиття.
Людина, як біологічна істота,також є складовою частиною біосфери. Вона не може існувати в іншому середовищі,ніж те, що склалось на планеті за її довгу історію — не може дихати повітряміншого складу, не може пити води, забрудненої шкідливими домішками, не можежити при іншому, ніж сьогоднішнє, напруженні планетного магнітного поля і т. д.Негативно діє на здоров’я й психіку людини зміна звичайних умов її існування,заміна природних ландшафтів «кам’яними джунглями» міст —перенаселених, перенасичених хімічним смогом, електромагнітними полями, шумом,насильством.
Пристосовуваність живих організміввражає. Живі бактерії виявлено в гарячих гейзерних джерелах з температурою води980С, а також в тріщинах антарктичних льодовиків, де температура рідко колипіднімається вище 0°. Бактерії живуть у глибинних водах Чорного моря, насиченихсірководнем, деякі бактерії виявлено навіть в атомних реакторах. Живу спорубактерії було виявлено в одній із трубок американської космічної станції, якатри роки перебувала на поверхні Місяця — вона потрапила туди з Землі й збереглажиттєздатність, незважаючи на перебування в умовах космічного вакууму, різкихколивань температури й високого рівня радіації.
Одним з проявів біологічноїактивності організмів є швидкість їх розмноження. За ідеальних умов(теоретично) вона може досягти швидкості звуку. Французький вчений К. Ліннейякось підрахував, що три мухи можуть з’їсти тушу антилопи з такою ж швидкістю,як це робить лев (враховуючи швидкість розмноження мух). Одноклітинна водоростьдіатомея теоретично здатна за вісім днів створити масу живої матерії, щодорівнює земній, а протягом наступного дня подвоїти її.
Суха маса живої речовини на Земліоцінюється у 2—3 трлн т. Це порівняно з основними сферами планети дуже малавеличина: вона в 1000 разів менша за масу тропосфери, в 10 млн разів — земноїкори і в мільярд — за масу Землі. Проте жива речовина відрізняється від неживоїнадзвичайно високою активністю, зокрема дуже швидким круговоротом речовин. Усяжива маса біосфери оновлюється за 33 доби, а фітомаса (тобто маса рослин) —щодня. Життєдіяльність тварин, рослин і мікроорганізмів супроводжуєтьсябезперервним обміном речовин між організмами та середовищем їхнього життя,внаслідок чого всі атоми земної кори, атмосфери й гідросфери за історію Землібагаторазово входили до складу живих організмів. Образно кажучи, ми п’ємо воду,що колись входила до складу тканин юрських папоротей і кембрійських трилобітів,і дихаємо повітрям, яким дихали не лише наші далекі предки, а й, скажімо,динозаври.
Жива та нежива речовина на Землістановлять гармонійне ціле, що, власне, й називається біосферою. Згідно зобразним виразом російського вченого М. Вассоєвича, «біосфера — це й мешканці,й дім, і ми в нім». Крім тих живих істот, що живуть сьогодні на Землі, В. І.Вернадський включав у біосферу істоти минулих епох, від яких до нашого часу дійшлитовщі гірських порід органічного походження (такі, як вапняки чи вугілля); їхвчений називав «палеобіосферами».
Живі істоти Землі складають тритипи організмів:
1. Продуценти, або автотрофи,—організми, що створюють (продукують) органічну речовину з води, вуглекислогогазу й мінеральних солей, використовуючи для цього сонячну енергію. У цю групувходять також зелені рослини, їх на Землі налічується близько 350 тис. видів.
2. Консументи, або гетеротрофи,—організми, що отримують життєву енергію, харчуючись рослинами чи іншимитваринами. Це травоїдні тварини, хижаки, паразити, хижі рослини (такі, якросянка) та гриби. Таких організмів на Землі найбільше — близько 1,5 млн видів.
3. Редуценти — організми, щорозкладають органічну речовину продуцентів і консументів до простих сполук —води, вуглекислого газу й мінеральних солей, замикаючи таким чином кругообігречовин у біосфері, їх на Землі близько 75 тис. видів; це — мікроорганізми.
Вчені оцінили також кількість усіхживих особин, що населяють Землю,— 1027 (одиниця з 27 нулями після неї). Вся цявеличезна маса живих істот перебуває в надзвичайно складних взаємовідносинахміж собою і з неживою речовиною біосфери. Кількість можливих зв’язків міжчленами якої-небудь екологічної системи визначається за формулою:
A=N(N – 1) / 2
де А — число зв’язків, N — числовидів в екосистемі. Якщо, наприклад, у якійсь екосистемі знаходиться 1 тисвидів, то число зв’язків і взаємозалежностей між ними буде обчислюватися як, 1000 x 999 / 2 тобтостановитиме приблизно 500 тис. Серед цих численних зв’язків є малосуттєві, а єнадзвичайно важливі, незамінні. Втручання людини в біосферні взаємозв’язки, прозначення яких вона здебільшого не має правильного уявлення, часто приводить донегативних наслідків. Наприклад, у 30-ті роки в Норвегії було вирішеновідстріляти хижих птахів (полярних сов та яструбів), які, як вважалося,винищували багато цінних промислових птахів — полярних куріпок. Оголошеніпільги та премії сприяли повсюдному відстрілу мисливцями хижих птахів. Одразу жпісля цієї акції серед куріпок спалахнула епідемія, що майже повністю знищилаїх популяцію. Як з’ясувалося, сови та яструби в природі виконували рольсанітарів, що поїдали в першу чергу хворих, ослаблених куріпок (їх легшеловити) і таким чином запобігали поширенню епідемії.
У цілому біосфера дуже схожа наєдиний гігантський суперорганізм, у якому автоматично підтримується гомеостаз —динамічна сталість фізико-хімічних та біологічних властивостей середовища тастійкість його основних функцій. З точки зору кібернетики (теорії керування), вкожному біоценозі, тобто сукупності організмів, що населяють певну ділянку сушічи водойми, є керуюча й керована підсистеми. Роль керуючої підсистеми виконуютьконсументи. Вони не дають рослинам занадто розростатися, поїдаючи «зайву» біомасу.За травоїдними пильно «стежать» хижаки, запобігаючи їх надмірному розмноженню йзнищенню рослинності. Керуючою підсистемою для хижаків є інші хижаки тапаразити, якими в свою чергу «керують» надпаразити (хвороботворнімікроорганізми), і т. д. Тому на Землі так багато видів живих організмів. Середних нема «зайвих» чи «шкідливих», такі епітети їм дає людина. Особливістюзв’язків у біосфері є й те, що керуюча й керована підсистеми в ній частоміняються місцями. Так, зменшення кількості рослинного корму спричинює зниженнячисельності хижаків і паразитів через механізм зворотного зв’язку.
Біосферні зв’язки складалисяпротягом дуже тривалого часу. В екосистемах немає нічого зайвого, непотрібного.Тому нічого, крім обурення, не навіює картина приміського осіннього лісу, післятого, як там пройшли грибники. Збираючи «корисні» гриби — маслюки, лисички,опеньки та ін., грибники пошкоджують «шкідливі» гриби — мухомори, поганки, їмневтямки, що мухомори й поганки є необхідною ланкою в екосистемі лісу, оскількиїх міцелій розкладає ті органічні рештки, якими не харчуються інші гриби, отже,вони підтримують рівновагу екосистеми лісу.
Узагальнюючи результати дослідженьу галузі геології, палеонтології, біології та інших природничих наук, В. І.Вернадський дійшов висновку, що біосфера — це «стійка динамічна система,рівновага в якій встановилася в основних своїх рисах… з археозою й незміннодіє протягом 1,5—2 мільярдів років». Стійкість біосфери, за Вернадським,виявляється в сталості її загальної маси (1019 т), маси живої речовини (1015т), енергії, зв’язаної з живою речовиною (1018 ккал), і переднього хімічногоскладу всього живого. Оскільки всі функції живих організмів у біосфері неможуть виконуватись організмами якогось одного виду, а лише їх комплексом(подібно до того, як якась клітина в організмі не може діяти сама по собі, алише в складі всього організму), то звідси випливає важливе положення,розроблене Вернадським: біосфера Землі з самого почату сформувалася як складнасистема з великою кількістю видів організмів, кожен з яких виконував свою рольу загальній системі. Без цього біосфера взагалі не могла б існувати, тобтостійкість біосфери була з самого початку обумовлена її складністю.
Вернадському належить відкриття йтакого основного закону біосфери: «Кількість живої речовини є планетноюконстантою з часів архейської ери, тобто за весь геологічний час». За цей часживий світ Землі морфологічно змінився невпізнанне, але ці зміни не вплинули ніна загальну кількість живої речовини, ні на її валовий склад.