Jēdziens "biosfēra" tika izmantots jau sen. Sākotnēji tas tika izmantots, lai nosauktu hipotētiski nemirstīgās organiskās molekulas, kas bija dzīvo pamatā. Citu priekšstatu par Zemes dzīvo čaulu sniedz austriešu ģeologs E. Suess 1875. gadā. Savā darbā The Origin of the Alps viņš atbild uz jautājumu, kas ir biosfēra. Viņaprāt, tas ir neatkarīgs Zemes apvalks, ko veido dzīvi organismi. Šo definīciju atbalsta daudzi zinātnieki, gan E. Suesa, gan mūsu laikabiedri.
Vēlāk 1926. gadā V. I. Vernadskis šo jēdzienu papildināja. Kas ir biosfēra saskaņā ar V. I. Vernadskis? Zinātnieks savā darbā saka, ka Zemes dzīvo čaulu veido ne tikai organismi, bet arī to dzīvotne. Tas ir, viņš E. Suess definīciju papildina ar bioģeoķīmisko komponentu. Tomēr ne visi zinātnieki atbalsta V. I. Vernadskis. Tāpēc šobrīd ir vienlīdz derīgas "biosfēras" jēdziena definīcijas: pēc Suesa (šaura izpratne) un pēc Vernadska (plaša izpratne).
Saskaņā ar Vernadska mācībām dzīvais apvalks pastāv Saules enerģijas dēļ un tam ir savas robežas. Robežasbiosfēras sakritīs ar dzīvības robežām uz Zemes. Tādējādi augšējā robeža iet 15-20 km augstumā (visa troposfēra un stratosfēras apakšējie slāņi); apakšējā tver jūras un okeāna
depresijas vairāk nekā 10 km dziļumā un Zemes zarnas līdz 3 km dziļumā. Organismu dzīves aktivitātes rezultāti tiek pamanīti nogulumiežu veidā un lielākā dziļumā. Atlikušās Zemes čaulu daļas, kurās nav dzīvības, kā arī kosmosa, ir vide mūsu planētas dzīvajam apvalkam.
Kas tad ir biosfēra mūsdienu izpratnē, un kāpēc tā pastāv? Pamatojoties uz E. Suesa un V. Vernadska mācībām, ņemot vērā mūsdienu atklājumus, varam teikt, ka “dzīvības bumba” ir atvērts Zemes termodinamiskais apvalks, kura “darbs” tiek veikts, pateicoties dzīvo (biotisko) un nedzīvo (abiotisko) komponentu mijiedarbība. Šīs sfēras sastāvā ietilpst visi organismi un to atliekas, gaisa daļas, ūdens un cietā zemes čaula, ko apdzīvo organismi un mainās to darbības ietekmē.
Lai uzturētu šīs Zemes čaulas darbību, ir jābūt
noteiktas īpašības, kas palīdz tai pastāvēt.
Biosfēras pamatīpašības:
- Centrālā saite ir dzīvā matērija.
- Atvērtība: viņai vajadzīga enerģija, kas nāk no ārpuses – saules enerģija.
- Pašregulācija (homeostāze): tā spēj atgriezties sākotnējā stāvoklī, izmantojot noteiktus mehānismus. Piemēram, augsnes nosēšanāsmikroorganismi un veģetācija pēc vulkāna izvirduma. Taču tagad šī īpašība ne vienmēr var darboties cilvēka iejaukšanās dabā (agrocenožu, t.i. mākslīgu ekosistēmu, kas nespēj pašas atjaunoties) dēļ.
- Augsta sugu daudzveidība, kas garantē tās ilgtspēju.
- Matērijas cikls.
Apkopojot un atbildot uz jautājumu, kas ir biosfēra, varam teikt, ka tā ir īpaša, dzīva Zemes čaula, globāla ekosistēma, kurai ir savas robežas un noteiktas īpašības, kas tai palīdz pastāvēt.
