Уникальность нашей планеты состоит в том, что на ней существует жизнь, которая пронизывает не только водную и воздушную сферы, но и часть земной толщи. Что же позволяет жизни во всех ее формах и проявлениях быть достаточно устойчивой во времени и в пространстве? Чтобы ответить на этот сложный вопрос необходимо иметь ввиду, что жизнь в своей основе — явление скорее космическое, нежели земное. Результаты исследований последних лет показывают, что строение, эволюция биосферы, ее устойчивость, предопределены происхождением самого Космоса, начальными условиями, существовавшими до современного состояния Вселенной.
Магнитное поле Земли. Подсчитано, что каждую секунду на участок площадью в 1 м2 через границу атмосферы из Космоса в направлении земной поверхности залетают более 10 тыс. заряженных частиц со скоростями, близкими к световой. Характеризуясь огромной энергией, космическое излучение способно за относительно короткий срок разложить на ионы и электроны весь воздух атмосферы, следовательно, уничтожить жизнь на планете. Однако этого не происходит, поскольку Земля представляет собой своеобразный магнит, его силовые линии окружают земной шар и образуют вокруг него магнитосферу, которая защищает живые организмы от "солнечного ветра". Но некоторые частицы солнечной плазмы с высокой энергией могут проникать сквозь магнитное поле и даже достигать биосферы.
Итак, магнитное поле Земли - фактор, без которого она не смогла бы зародиться в прошлом, не смогла бы сохраниться в настоящем. Но наряду с этими есть и другие факторы стабильности, порожденные самими живыми веществами биосферы.
Озоновый слой биосферы. Важнейшим фактором возникновения и развития биосферы стало создание автотрофными организмами1 кислородной сферы на стыке трех оболочек Земли: литосферы, гидросферы и атмосферы. С появлением такого активного химического элемента, как кислород в свободном, т. е. молекулярном состоянии, существенно изменились процессы минералообразования в поверхностных слоях геологической оболочки планеты, следовательно, резко изменились и все химические факторы существования живого вещества.
С другой стороны, наполнение атмосферы кислородом способствовало и появлению в ней озона. Образование озона в стратосфере связанно с реакцией фотодиссоциации поступающего туда молекулярного кислорода под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца с длиной волны менее 200 нм2:
O2 —> O+O
Взаимодействие образовавшегося атмосферного кислорода с молекулой последнего в присутствии третьих частиц катализаторов ведет к образованию озона:
О + O2 + М —> O3 + М.
Основное количество озона сосредоточено в стратосфере на высотах 15-25 км (верхняя граница его распространяется до 45 км), где он образует озоновый слой, или озоносферу. Основная масса озона образуется в экваториальной зоне и затем распространяется атмосферными движениями к непосредственно полюсам Земли. У ее поверхности озон появляется только во время грозовых разрядов.
В разных широтных зонах Земли слой озонового максимума располагается на высоте 25-28 км в тропиках, а в умеренных широтах - между этими уровнями. Общее количество озона оценивается в 3,3 млрд т, 85- 90% его находится в тропосфере.
Несмотря на крайне низкое количественное содержание, этот газ имел и продолжает иметь огромное экологобиологическое значение, т. к. слой озона практически полностью поглощает поток коротковолновых ультрафиолетовых (УФ) лучей солнца с длиной волны 200-280 нм и около 90% ультрафиолетового излучения с длиной волны 280-320 нм. Таким образом, озоновый слой выступает защитным барьером от жесткого (короче 280 нм) УФ-излучения, крайне опасного для всего живого на планете. При этом наблюдения и расчеты ученых выявили, что если общее содержание озона сократится всего лишь на 10-12%, то на каждый процент такого сокращения придется приблизительно 2%-е увеличение в вышеуказанной полосе УФ-излучения.
