К этим трём оболочкам следует добавить ещё одну, особую – магнитосферу. Это не вещественная оболочка, а полевая. Правда, она содержит плазменное вещество, но об этом расскажем в соответствующей главе. Важно то, что эта оболочка пронизывает все три названные оболочки, всю биосферу, всю толщу земную вплоть до её ядра. Исходит из ядра и уходит в космическую окрестность Земли. Такие особенности магнитосферы как невещественность, всепроникаемость, взаимосвязь с электромагнетизмом космоса, делают её совершенно особенным, необходимым фактором для биосферы, главным для жизни. Фактором, вероятно обусловившим самые фундаментальные свойства живого, а именно – связанные с его пространственно-временной структурой и информатикой. В настоящее время наука установила, что живое не может существовать без геомагнитного поля, без магнитосферы.
Насколько полно и тесно биосфера связана с перечисленными оболочками? Здесь «пальму первенства» надо отдать гидросфере. Только гидросфера целиком, на всю свою толщу пронизана жизнью. Недаром замечено особое сродство воды к жизни. Вода будто бы специально создана для того, чтобы благодаря ей могла существовать жизнь. Другие оболочки охвачены жизнью лишь частично.
Вопрос – насколько другие оболочки входят в биосферу – связан с вопросом о границах биосферы. Чем определяются и где проходят границы биосферы? Пространствами Земли? Конечно. Но прежде всего они определяются свойствами живых организмов, позволяющими заселять эти пространства. Коль живое вещество – ведущее звено биосферы, то им и определяются границы биосферы.
Живое вещество всюдно: оно в воздухе, в море, на земле и под землёй, в пещерах, в подземных водах, на ледниках гор и полюсов. Оно способно выживать в разных, подчас экстремальных условиях. В отсутствии кислорода, в полной темноте, в холоде, при больших дозах радиации. Например, термофильные бактерии живут при 140 °C, есть свидетельства, что они выживают даже при 270 °C. Живут в кислотных и засоленных средах. Бактерии и споры обнаружены на высоте 85 км, хотя озоновый экран располагается на высоте 23–25 км. Жак Пикар наблюдал живые существа в Марианской впадине на глубине 11 километров, а именно: голотурий («морские огурцы»), некоторых рыб, и другие организмы. Под толщей льда в Антарктиде обнаружены цианобактерии. В отложениях морского ила, в толще до 0,5–1,0 км, в нефтяных скважинах до 1,7 км, в подземных водах на глубине до 3 км тоже находят живые организмы.
Вернадский, определяя границы биосферы, различал в ней две области:
а) область устойчивости жизни: где жизнь ещё сохраняется, но не живёт в полную силу (не размножается и так далее);
б) область существования жизни: где жизнь может прогрессировать количественно и качественно.
Последователь Beрнадского Н. Б. Вассоевич разделил биосферу на четыре области: а) апобиосфера – биосфера, ограниченная озоновым экраном;
б) парабиосфера – биосфера, ограниченная областью устойчивости жизни;
в) собственно биосфера – область существования жизни;
г) метабиосфера – осадочные породы, большая часть литосферы, «былые биосферы» по Вернадскому.
Если говорить о биосфере, определяя её границы областью существования жизни, а не областью её устойчивости, то её общие границы можно определить так:
– на суше – до 3 км в глубину,
– в океанах – на всю толщу воды при средней глубине 3,8 км. Кроме того, прибавляют 0,5 км толщи дна.
В атмосфере около 9 км в полярных широтах и 11–18 км в экваториальных.
Суммарно, в океане толщина биосферы определена в пределах 13–22 км, на материках – 12–21 км.
Живое вещество – главное звено биосферы. Классификации веществ биосферы. Основное свойство живого вещества – биогенная миграция атомов. О других важнейших свойствах живого вещества.
Жизнь часто предстаёт невидимкой, искоркой-пылинкой – она в массе своей состоит из мелочей: бактерий, одноклеточных грибов, спор, вирусов. Но она – главный герой на сцене биосферы. От неё коренным образом зависит существование биосферы.
Вернадский, взглянув на жизнь всеохватно (как бы одновременно из космоса и из недр), увидел какую незаменимую геологическую работу планетарных масштабов совершает жизнь. Как она передвигает и трансформирует земное вещество, как приводит в движение сложнейший организм биосферы, как согласно миллиарды лет сотрудничает с Землёй – и уверенно провозгласил её главным, центральным звеном биосферы. Он писал, что с исчезновением жизни «лик Земли стал бы также неизменен и химически инертен, как является неподвижным лик Луны».