2.3. В.Вернадский и его учение о биосфере и ноосфере » Библиотека Александровой

2.3. В.Вернадский и его учение о биосфере и ноосфере

Окружающая среда – это необходимо для бытия человечества пространство, которое поддается влиянию общества, которое в нем живет. Его (среда) частично дает природа и отчасти создает сам человек.
Область существования живых организмов на Земле называют биосферой (областью жизни). Ученые по-разному трактуют это понятие в зависимости от того, на что направленный акцент при изучении экологических проблем. Но основным, по-видимому, есть учение В.И. Вернадского о понимании сущности окружающей среды. Впервые этот срок употребил австрийский геолог Е. Зюсс в 1875 г., но распространился он после издания в 1926 г. труда нашего выдающегося ученого В.Вернадского “Биосфера”.
Он был в числе первых, кто воспринимал Землю как единственный живой организм, в котором совсем разные, на первый взгляд, процессы в трех внешних сферах земли – литосфере, гидросфере и атмосфере, – тесно связанные между собой.
В.І. Вернадский родился 12 марта 1863 года в Петербурге в семье украинского экономиста, профессора Ивана Вернадского. Он учился в Петербуржском университете, когда там выкладывали большие ученые В.В. Докучаев, Д.И. Менделеев, М.П. Вагнер и другие. Вернадский много сделал для возрождения Украины, ее культуры и науки. В частности, он был организатором и первым президентом Всеукраинской академии наук, Национального книгосборника Украины, Комиссии, по изучению производительных сил Украины и тому подобное. Всемирную славу ученому принесли созданные им учения о биосфере и ноосфере.
В соответствии с его определением, среду, которая окружает современного человека, можно условно разделить на естественную – биосферу и искусственную - ноосферу, то есть опять созданную (или превращенную) человеком (хозяйственное освоение территории, предприятия, населенные пункты и так далее).
Биосфера, по мнению ученого, состоит из семи взаимоувязываемых веществ: живого, биогенного, косного, біокосного, радиоактивного, космического, рассеянных атомов. Везде в ее пределах встречаются или само живое вещество, или следы ее, биохимической деятельности. Атмосфера, вода, нефть, уголь, известняки, глины и их производные, созданы живым веществом планеты. Существующие верхние слои земной коры, в другие геологические эпохи были переделаны живыми организмами. Самой простой структурой современной активной части биосферы представляется биогеоценоз.
В.І. Вернадский одним из первых осознал огромное превращающее влияние живых организмов на всех три внешних оболочки Земли в планетарном масштабе, тесное взаимодействие и взаимозависимость всех форм жизни. Это дало ему толчок к созданию всеобъемлющей теории биосферы, то есть той части внешних оболочек нашей планеты, какие непосредственно связанные с существованием жизни на Земле.
В 20-х гг. прошлого века в трудах Вернадского было разработано представление о биосфере как глобальной единственной системе Земли, где весь основной ход геохимических и энергетических превращений определяется жизнью. Раньше большинство процессов, которые меняли в ходе геологического времени вид нашей планеты, рассматривались как чисто физические, химические или физико-химические явления. Вернадский впервые создал учение о геологической роли живых организмов, показал, что деятельность живых существ представляется главным фактором превращения земной коры. В 1934 году В.И. Вернадский дал определение биосферы: “Биосфера являет собой оболочку жизни – область существования живого вещества”. Вернадский доказал, что живые организмы играют очень важную роль в геологических процессах, которые формируют лицо Земли. Химический состав современных атмосферы и гидросферы предопределенный жизнедеятельностью организмов. Большое значение имеют организмы также для формирования литосферы – большинство пород, и не только осадочных, но и таких, как граниты, так или иначе связанные своим происхождением с биосферой. “Если бы на Земле не была жизнь, - писал ученый, - лицо ее было бы таким же неизменным и химически инертным, как неподвижное лицо Луны, как инертные обломки небесных светил”. Его идеи в полной мере были оценены лишь во второй половине ХХ века, с возникновением концепции экосистем.
Всю совокупність организмов на планете Вернадский назвал живым веществом, которое характеризуется суммарной массой, химическим составом и энергией. О роли живых организмов на Земле Вернадский писал: “Можно без преувеличения утверждать, что химическое состояние внешней коры нашей планеты, биосферы, полностью находится под воздействием жизни, определяется живыми организмами, несомненно, что энергия, которая предоставляет биосфере ее обычный учет, имеет космическое происхождение. Она выходит из Солнца в форме луча энергии. Но непосредственно живые организмы, совокупность жизни, превращают эту космическую лучевую энергию в земную, химическую и создают бесконечное многообразие нашего мира. Это живые организмы, которые своим дыханием, своим питанием, своим метаболизмом, своей смертью и своим расписанием, постоянным использованием своего вещества, а главное, длительной сотне миллионов лет, непрерывным изменением поколений, своим рождением, размножением, порождают одно из величественных планетных явлений, которое не существует нигде, кроме биосферы”.
По мнению ученого, неминуемый единственно правильный подход к биосфере как к целостной глобальной экологической системе, которая владеет определенной структурой и стойкостью, свойственными ей особенностями формирования и развития. Такое понятие биосферы особенно важно в настоящее время, когда техногенное влияние человека на природу достигло небывалых масштабов и может визвати планетарные изменения в среде существования человека.
В пределах биосферы практически каждый элемент проходит через цепь живых организмов, включается в систему биогеохимических превращений. Да, весь кислород планеты – продукт фотосинтеза – возобновляется через каждых 2000 лет, а все углекислоты – через 300 лет. Однако живое вещество отличается от неживой чрезвычайно высокой активностью, в частности, очень быстрым круговоротом веществ. Все живое вещество биосферы обновляется в среднем за восемь лет. Биомасса Мирового океана возобновляется за 33 дня, его фитомассу, – ежедневно, фитомасса суши – примерно за 14 лет через большую продолжительность жизни наземных растений.
Биохимическая функция биосферы рассматривается Вернадским как общее проявление жизни на Земле. Ни один отдельно взятый вид организмов не может исполнить эту роль. Для обеспечения всего многообразия форм биогенной миграции химических элементов необходимым было развитие определенного комплекса организмов. Отсюда возникает проблема эволюции биосферы как единственного целого в процессе историко-геологического развития нашей планеты.
Следует учесть, что жизнедеятельность животных, растений и микроорганизмов, сопровождается непрерывным обменом веществ между организмами и средой, в результате чего все химические элементы земной коры, атмосферы и гидросферы, многоразово входили в состав тех или других организмов. Подсчитано, что вся вода планеты проходить цикл расщепления в растительных клетках и возобновления в растительных и животных организмах, то есть обновляется биосферой примерно за 2 млн. лет.
Обобщая результаты исследований в отрасли геологии, палеонтологии, биологии и других естественных наук, В.Вернадский пришел к выводу, что биосфера – это “стойкая динамическая система, равновесие, которое установилось в основных своих чертах . из археозою и неизменно действует в течение 1,5-2 миллиардов лет”. Он доказал, что стойкость биосферы за это время оказывается в постоянстве ее общей массы (около 1019 т), массы живого вещества (1015 т), энергии, связанной с живым веществом (1018 ккал), и среднего химического состава, всего живого. Стойкость биосферы Вернадский связывал с тем обстоятельством, что “функции жизни в биосфере – биогеохимические функции – неизменные в течение геологического времени”. Все функции живых организмов в биосфере (образование газов, окислительные и восстановительные процессы, концентрация химических элементов, и тому подобное) не могут выполняться организмами какого-то одного вида, а лишь их комплексом. Отсюда выплывает чрезвычайно важное положение, разработанное Вернадским: биосфера Земли сформировалась с самого начала как сложная система, с большим количеством видов организмов, каждый из которых исполнял свою роль в общей системе. Без этого биосфера вообще не могла бы существовать, то есть стойкость ее существования была сразу основана ее сложностью.
Вернадскому принадлежит открытие такого основного закона биосферы: “Количество живого вещества является планетной константой со времен архейської эры, то есть за все геологическое время”. В течение этого периода живой мир морфологически изменился неузнаваемо, но такие изменения заметно не повлияли ни на количество живого вещества, ни на ее средний валовой состав. Дело здесь в том, как считает Вернадский, что “в составе организованности биосферы происходили в пределах живого вещества лишь перегруппировки химических элементов, а не коренные изменения их состава и количества”.
Таким образом, современная биосфера является результатом длинного исторического развития всего органического мира в его взаимодействии с неживой природой. В процессе этого развития в биосфере возникла сложная сетка взаимоувязываемых процессов и явлений. Благодаря взаимодействию абіотичних и біотичних факторов биосфера находится в постоянном движении и развитию. Она пройшла значительную эволюцию со времени появления человека, то есть в течение последних 2-3 млн. лет. Однако если сначала по своему влиянию на природу человек мог рассматриваться лишь как один из второстепенных факторов, по мере развития цивилизации и роста ее технической оснащенности ее роль стала сравнительной с действием больших геологических процессов. Это обстоятельство заставляет самим серьезным чином относиться к возможным отдаленным последствиям как производственной, так и природоохранной, деятельности человека.
Вернадский особенно выделяет превращающее влияние на Землю одной из форм жизни – человека – через ее умную деятельность и предусматривает быстрый рост глубины и масштабов этого влияния. В результате техногенной деятельности человека биосфера Земли в корне превращается и становится, по определению Вернадского, ноосфере – “сфере ума”, она охватит все большую часть Земли – от глубоких ее недр к наивысшим слоям атмосферы.
Срок “ноосфера” (из грецьк. – “сфера ума”) внедрил выдающийся французский философ и естествовед П. Тейяр где Шарден. Наполнил его содержанием и развил Вернадский. Содержание его концепции таково: влиять на природу, изменять биосферу след особенно рационально, думая не о сегодняшних выгодах, а о будущих последствиях. Обязательным условием деятельности человека, за Вернадским, как и раньше, должно оставаться благоприятное состояние биосферы, ведь человек, как и другие живые существа Земли, приспособлен лишь к тем естественным условиям, к тем соединениям естественных агентов, в которых она возникла и живет. В другой среде, качественно отличающейся от этого, люди жить не могут. Биосфера, которая сформировалась эволюционно как составная часть космической организации материи и с которой неразрывно связанный человек, должна быть сохранена на благо людей. Именно в этом заключается смысл ноосферы – не стихийное разрушительное вмешательство в природу, а научно обоснованное сохранение, на Земле условий для жизни и счастья людей.
В 1944 году вышел труд В.И. Вернадского “Несколько слов о ноосфере”, в которой он в концентрированном виде изложил свое виденье эволюционно исторического процесса, перспектив будущности человечества как космического феномена. Утверждается, что под воздействием развития науки и познания биосфера должна стать ноосферой, то есть областью ума, где господствуют законы мудрости и гармонии.
В.И.Вернадский считал, что ноосфера – это такое состояние биосферы, в котором должны оказаться ум и направлен им труд человека как новый, небывалый на планете, геологическая сила. Он определил несколько общих условий, которые необходимы для создания ноосферы:
- человечество должно стать единственным в экономическом и информационном отношениях;
- ноосфера – явление всепланетне, потому человечество должно прийти к полному равенству рас, народов, независимо от цвета кожи и других отличий;
- ноосфера не может быть создана к прекращению войны между народами.
Очевидно, что ноосфера в пространстве в значительной мере перекрывается биосферой, но не тождественная ей. Темпы развития ноосферы несравненно более высоки от темпов изменений биосферы.
Но жизнь на Земле непосредственно зависит также от ряда космических факторов, самым главным (но далеко не единственным) из которых всегда считалось излучение солнца. Осознание превращающего влияния жизни на одно из космических тел – планету Земля и непосредственная связь земной жизни с космическими факторами позволили Вернадскому выразить свой всемирно-известный тезис: жизнь на Земле – явление космическое. По его мнению, зародыши жизни заносятся из космоса на все планеты, которые возникают во Вселенной, а дальше, при благоприятных условиях, разные формы жизни могут эволюционировать, разнообразить и совершенствоваться – в зависимости от конкретных условий данной планеты, посылая в свою очередь зародышей жизни в космос на всех другие планеты Вселенной.
Такую целостную и завершенную систему представлений о “космізм жизни” В.И.Вернадский сформулировал в своих произведениях впервые в истории человечества, хотя зародыши теории биосферы и осознания взаимосвязи многих процессов во внешних оболочках Земли были уже в работах предшественников.

Смотреть содержание: Введение в экологию