В. И. Вернадский предполагал, что все газы современной атмосферы по своему происхождению связаны с живым веществом. Но внимание последующих исследователей сконцентрировалось преимущественно на выяснении роли живого вещества в изменениях концентраций кислорода и углекислого газа. Стало общепринятым, что „современное состояние биосферы и ее эволюция на протяжении последних двух миллиардов лет в известной мере определялись взаимодействиями организмов с атмосферными газами, в основном с углекислым газом и кислородом” (Будыко,1984, с. 214).
Сейчас в атмосфере содержится 1.2 · 1021 г кислорода, или примерно 21 % ее объема, и 0.0002 · 1021 г углекислого газа, что составляет 0.03 %. Если учесть, что в процессах фотосинтеза ежегодно выделяется около 2 · 1017 г кислорода (Шипунов, 1980), то весь имеющийся в атмосфере кислород мог образоваться за несколько тысяч лет. Это период полного круговорота кислорода. Разность между его приходом в биосферу и расходом на окислительные процессы — решающий фактор в эволюции газового состава атмосферы. С этим согласны почти все занимающиеся проблемой исторических преобразований атмосферы. Но конкретные выводы каждого из них резко отличаются друг от друга. Не имея возможности останавливаться на анализе расчетов и методов, положенных в основу той или иной гипотезы, мы попытаемся охарактеризовать только некоторые итоги развития проблемы.

Благодаря высокой химической активности кислорода увеличение его парциального давления в атмосфере отразилось и на других геосферах. В основе современных взглядов на эволюцию гидросферы лежат идеи Вернадского о магматическом происхождении океанических вод и ведущей роли живого в детерминации их химических свойств. При этом Вернадский подчеркивал, что океан, как продукт эндогенных процессов, заложивших основу его химического состава и концентрации солеи, мало менялся с архейских времен. „С самых древних геологических отложений, с архейской эры, не только в общем состав и формы нахождения воды должны быть аналогичны современному” (Вернадский, 1933, с. 18). Подобное высказывание часто оценивалось как отрицание Вернадским эволюции гидросферы (Пустовалов, 1940; Посохов, 1981). При этом проходят мимо не менее характерных для Вернадского высказываний о том, что „в истории природных вод мы имеем несомненные указания на то, что геологически преходящими могут быть минеральные виды природных вод, которые не повторяются и которые раньше не существовали” (1933, с. 12). Не обошел Вернадский и вопрос о факторах исторических изменений в гидросфере. В живом веществе он видел фактор как стабилизации основных параметров гидросферы, так и последующих ее изменений в определенных пределах. Живое вещество, по мнению Вернадского, „целиком создает все те химические процессы, законы которых мы можем изучать в химической океанографии” (1923, с. 34).

Важным направлением в изучении закономерностей эволюции биосферы стали исследования, посвященные эволюции процессов литогенеза и общих путей и способов миграции элементов в литосфере. Мысль об эволюции биогенного осадкообразования была высказана в 1893 г. И. Вальтером, который считал, что „между морфологической формой и ее литогенетической деятельностью, между формой и образом жизни организмов существуют постоянные связи, что каждое изменение видового признака влечет за собой эволюцию литогенетических процессов” (Walther, 1893 – 1894, S. 1004). Эта мысль далеко не сразу получила должное развитие за рубежом. За исключением работ Р. Дэли и Е. Штейдманн, исследовавших роль организмов в эволюции кремниевых и карбонатных пород, а также работ К. Бойрлена об эволюции углеобразования, идея Вальтера практически не использовалась иностранными геологами.
Непростой оказался ее путь и в отечественной науке, хотя периодически она становилась теоретической основой большинства отечественных исследований по эволюции литогенеза (см.: Страхов, 1971). Это объяснялось укоренившейся в нашей стране еще с конца прошлого века биохимической концепцией осадкообразования (Н. И. Андрусов, М. А. Егунов, Г. А. Надсон, Н. А. Соколов), а также революционизирующим влиянием биогеохимических работ В. И. Вернадского и палеофизиологических исследований Я. В. Самойлова.

Среди биокосных компонентов биосферы особое место занимает почва, которая, по определению В. А. Ковды (1973), выполняет функцию общепланетарного аккумулятора и распределителя космической энергии в биосфере и является универсальным экраном, удерживающим в биосфере биофильные элементы. Ее особая роль в биосфере не раз отмечалась натуралистами XIX в., но основателями биологического направления в генетическом почвоведении стали Ч. Дарвин и В. В. Докучаев (Гиляров, 1960, 1983б). Классический труд Дарвина (1881) о дождевых червях и их роли в образовании почв вышел незадолго до работ Докучаева, который традиционно считается основателем современной концепции почв как четвертого царства природы, в добавление к трем ранее выделенным К. Линнеем – минеральному, растительному и животному. Дарвин впервые дал количественную оценку роли биотических агентов в формировании почв. Докучаев (1883) существенно углубил этот подход в учении о происхождении русского чернозема.
Для развития идеи эволюции биосферы в почвоведении, видимо, небезразличным был тот факт, что у истоков генетического почвоведения стояли создатель эволюционной теории в биологии – Дарвин и учитель Вернадского – Докучаев. Докучаевское учение оказало огромное влияние на развитие почвоведения во всех странах (см. подробнее: Крупеников, 1981). Но поставленная им проблема эволюции почв стала предметом исследования преимущественно отечественных ученых: Д. Г. Виленский, В. Р. Вильяме, В. Р. Волобуев, Г. Н. Высоцкий, К. К. Гедройц, К. Д. Глинка, В. А. Ковда, С. И. Коржинский, П. С. Коссович, С. П. Кравков, И. М. Крашенинников, С. С. Неуструев, И. К. Пачоский, Б. Б. Полынов, Л. И. Прасолов, Н. П. Ремезов, А. А. Роде, А. Н. Розанов, Н. М. Сибирцев, И. И. Синягин, Г. И. Танфильев и др.
Особый интерес для нас представляет подчеркнуто биологический подход к эволюции почв, предложенный одновременно в работах Пачоского и Вильямса. Наиболее развернутое обоснование он получил в учении Вильямса о малом биологическом круговороте как форме развития почв. Это учение в законченной форме было опубликовано в 1926 г. Вильяме попытался синтезировать накопленные к тому времени теоретические соображения о биотических агентах почвообразовательного процесса и их роли в эволюции. Сущность почвообразовательного процесса, по Вильямсу, заключалась в циклическом создании и разложении органических соединений. Особое значение он придавал накоплению их в почвах, что изменяло режимы минерального и водного питания растений и вызывало в итоге смену растительных формаций. Вильямс подчеркивал, что почва должна обладать способностью удерживать и концентрировать элементы зольного питания. Особое значение он придавал малому биологическому круговороту зольной и азотной пищи растений, в который включены процессы синтеза и деструкции органического вещества.