«Первый шаг жизни был тем самым актом обособления, отделения от окружения, которое тем самым объективно становилось внешним миром. ‹…› Однако этому почти само собой разумеющемуся требованию парадоксальным кажущимся образом противостоит теперь точно противоположная необходимость, заставляющая непрерывно поддерживать связь с тем же внешним миром. ‹…› Решение может состоять только в установлении настоящей ‹квалифицированной› связи с внешним миром. Речь должна идти о связи селективного, избирательного характера» (Hoimar von Ditfurth, Der Geist fiel nicht vom Himmel («Дух не с неба упал»), сс. 32—33).
Обособление жизни от своей окружающей среды и возникающий тем самым обмен веществ между живыми существами и их окружающей средой были диалектическими процессами, которые дальше развивались по спирали вверх с восхождением от примитивных к более высоким формам жизни.
Сначала атмосфера Земли была свободной от чистого кислорода. Она была сильно насыщена водяными парами и содержала, среди прочего, аммиак, метан, водород, а также окись и двуокись углерода.
Между тем уже удалось в искусственно созданных условиях протоатмосферы получить важные структурные элементы жизни (в частности, аминокислоты и мононуклеотиды) и присоединить их к нуклеиновой кислоте и протеинам. Таким образом было доказано естественное происхождение существенных структурных элементов органического обмена веществ и передачи их по наследству.
Фридрих Энгельс метко определил «жизнь» как «способ существования белковых тел, и этот способ существования состоит по своему существу в постоянном самообновлении химических составных частей этих тел» («Анти-Дюринг», К. Маркс и Ф. Энгельс, Соч., т. 20, с. 82).
Современное исследование генов тем временем доказало, что гены развиваются закономерно и в диалектическом единстве с изменяющейся окружающей средой.
Чтобы получить доступ ко всей комплексности биосферы, имеет смысл сначала выбрать научный метод рассмотрения её существенных отдельных частей. Фридрих Энгельс описал этот метод:
«Чтобы понять отдельные явления, мы должны вырвать их из всеобщей связи и рассматривать их изолированно…» («Диалектика природы», К. Маркс и Ф. Энгельс, Соч., т. 20, сс. 576—577).
Именно по этой причине биосфера, следуя австрийскому геологу Эдуарду Зюссу (1831—1914 гг.) обычно делится на три субъединицы:
• литосферу, слой пород и почв,
• гидросферу, водные ареалы Земли, и
• атмосферу, воздушную оболочку Земли.
Но это не резко разграниченные друг от друга сферы, а части связанной глобальной системы, находящиеся в диалектическом взаимодействии.
Литосфера
Одна из важнейших экологических функций пород земной коры состоит в предоставлении выветрившихся минералов, исходных материалов образования почвы. Из них, вместе с омертвелой органикой, возникают более или менее плодотворные почвы, т. е. одна из необходимых основ всей человеческой цивилизации. Другой функцией являются сбор и очистка питьевой воды.
Земная кора — это собственное пространство жизни. Без огромного многообразия почвенных организмов процесс образования почвы был бы совершенно немыслимым. В почве мёртвая органическая субстанция снова разлагается на свои составные части. Так, двуокись углерода, вода, соединения азота и другие соли вновь предоставляются в распоряжение растений как питательные вещества. Здесь происходит также множество синтетических процессов (строительства и перестройки), без которых было бы немыслимо, например, образование гумуса.
Великий естествоиспытатель Чарльз Дарвин (1809—1882 гг.) открыл, что самый обыкновенный дождевой червь (в мире много видов дождевых червей) несёт главную ответственность за образование плодотворной пахотной земли и, тем самым, является непременным для существования человека. В учебнике «Экосистемы» автора Франка А. Клётцли говорится об этом:
«На гектар и год 1—20 тонн почвы проходят через тела дождевых червей. В лиственных лесах таким образом верхний слой почвы глубиной до 50 сантиметров перерабатывается раз в 200—300 лет, в степи верхние слои глубиной до 30 см — раз в 100—150 лет» (Frank A. Klötzli, Ökosysteme («Экосистемы»), 1989 г., с. 253).
Почвенная фауна и флора состоит из червей всякого рода, пауков, микронасекомых, водорослей, грибов и бактерий. В слоях почвы постоянно идёт их обмен веществ с минеральными, органическими и газообразными частями литосферы.