8. Современное представление о биосфере и взаимоотношении с ней человека

Во второй половине 20-го столетия продолжается дальнейшая разработка учения Вернадского о биосфере как советскими биологами, географами, геологами и отчасти философами, так и зарубежными учеными разного профиля. За рубежом разработка основных положений этого учения идет главным образом в общем контексте учения об экосистеме. Биосфера выступает в таком случае как единая функциональная система Земли, как макро- или мегаэкосистема, выстилающая всю поверхность земного шара, включающая в себя живые организмы и среду их обитания. «Все организмы на Земле,—пишут П. Дювиньо и М. Танг (1968),— можно рассматривать как мировое сообщество; вместе со своими средами они образуют экосистему биосферы, которую можно представить как объединение всех наземных и морских экосистем» (с. 224). В другом месте об этом сказано еще яснее: «Взаимосвязь (интеграция) всех экосистем мира приводит к представлению о гигантской экосистеме мира «земной шар», то есть практически— к представлению о биосфере» (с. 13). Близкие к этому взгляды на биосферу высказывает и Ю. Одум (1975). Правда, наряду с этим за рубежом имеют место и несколько иные трактовки этого понятия, более отвечающие его существу.

В современной советской литературе выявилось несколько аспектов в разработке учения о биосфере. Наряду с биогеохимическим направлением, в основе которого лежат основополагающие идеи В. И. Вернадского, идет разработка этого учения также с позиций биогеоценологии, термодинамики, системологии и др. В связи с этим большое внимание уделяется таким вопросам, как целостность биосферы как планетарной системы, ее компонентный состав, его взаимосвязь и соотношение с биосферой как целым, иерархичность структуры и функциональной организации биосферы и механизмы ее интеграции; вопросам энергетики биосферы, обменных процессов внутри ее и со своим земным и ближайшим космическим окружением и пр. Для биосферы характерна «комплексность происходящих в ней явлений, когда органически сочетаются особенности разных форм движения материи»,—пишет Г. Ф. Хильми (1975, с. 94). Отсюда биосфера, по его словам, в равной степени является геофизической, термодинамической, химической, биологической и кибернетической системой.

Биосфера, как указывает Э. В. Гирусов (1968), представляет собою целостную общепланетарную систему, характеризующуюся наличием у нее особых качеств и свойств, отсутствующих у составляющих ее компонентов как «частей» этого «целого»; при этом сами компоненты являются, продуктом саморазвития биосферы во взаимодействии ее с окружающей средой. Вместе с тем биосфера, как всякое целостное образование, обладает определенной автономностью, обособленностью по отношению к внешней среде. Повышение уровня целостности и нарастание автономности биосферы по мере ее развития рассматриваются как две стороны единого процесса. Основная закономерность существования и развития биосферы, в формулировке Э. В. Гирусова (1968), заключается в следующем:

«...живое вещество играет ведущую роль в развитии биосферы, а главное противоречие биосферы—это взаимодействие живого вещества с неорганическими условиями существования. Конкретным выражением этого противоречия является основной для биосферы процесс превращения неорганического вещества в органическое, с одной стороны, и разложение его до минеральных элементов, с другой. Этим главным противоречием определяются все остальные процессы биосферы» (с. 252).

Компонентами, составными частями биосферы в настоящее время принято считать: а) живое вещество планеты; б) наружный слой литосферы; в) гидросферу и г) тропосферу. Э. В. Гирусов в состав биосферы включает также д) почву и е) космические излучения в зоне поверхности Земли. Им подчеркивается особое положение живого вещества в биосфере и биогенное происхождение большинства ее неорганических «частей» (или «сред»). Возможно, учитывая это обстоятельство, Г. Ф. Хильми подразделяет «части» биосферы на две категории: 1) живое вещество, выражаемое его биомассой, и 2) биокосные среды, т. е. геофизические среды или земные оболочки, преобразованные деятельностью живых существ и космических излучений. К числу биокосных сред им отнесены: а) современная атмосфера, содержащая свободный кислород; б) почвы, т. е. измененные деятельностью абиотических и биотических факторов поверхностные слои горных пород, и в) природные воды, содержащие растворенный кислород и продукты минерализации органических веществ. К числу биокосных сред Хильми относит также некоторые органогенные породы литосферы, так называемые биолиты.

Г. Ф. Хильми обращает внимание на неустойчивость, как живого вещества, так и биокосных сред, которая выражается в том, что предоставленные самим себе среды теряют свои биокосные свойства, а для сохранения их они нуждаются в непрерывном поступлении энергии извне, которую они получают в процессе взаимодействия с живым веществом биосферы, в особенности с растительностью. Таким образом, живое вещество не только создает себя из внешней среды с использованием при этом солнечной энергии, но и поддерживает ее в преобразованном состоянии, как необходимое условие своего существования и развития. По мере развития биосферы, заселения ее живыми существами, формирования биогенной атмосферы и т. п., по утверждению Э. В. Гирусова, происходит постепенное возрастание и усложнение взаимосвязи биосферы с косной средой и космическим окружением, а по Н. В. Дылису (1978)—возрастает также устойчивость и уравновешенность ее.

Биосфера, как отмечает В. А. Абакумов (1975), организована по принципу иерархии: ее подсистемы и компоненты разного ранга объединены в единое целое, находясь в соподчиненном по отношению к вышестоящим ступеням иерархической лестницы. Такого же мнения по этому вопросу придерживается Ф. Я. Шипунов (1980)» который пишет: «В биосфере проявляется не просто совокупность живых и косных тел как механическая смесь, а определенные иерархически соподчиненные структуры (биокосные тела)» (с. 8). В основе иерархической организации биосферы, по словам Абакумова, лежат циклические колебательные процессы, представляющие собою один из важнейших механизмов ее организации.

Организованность биосферы, по Шипунову, заключается в том, что все ее «части» — живые и косные — взаимопроникают друг в друга и взаимодействуют между собой, образуя единое «целое»;

при этом ни одна из составных частей биосферы не может быть от нее отделена без уничтожения «целого», т. е. биосферы.

Таким образом, организованность биосферы—это основное свойство ее как системы весьма сложного состава и структуры, и» вслед за Вернадским, она должна рассматриваться как подвижное» динамическое, все время колеблющееся равновесие, непрерывно стремящееся к устойчивости.

Подводя итоги всему изложенному о современном представлении о биосфере, уместно привести определение биосферы, предложенное В. А. Ковдой (1973), которое гласит: «Все это дает основание понимать биосферу как сложную многокомпонентную общепланетарную термодинамически открытую саморегулирующуюся систему живого вещества и неживой материи, аккумулирующую и перераспределяющую огромные ресурсы энергии и определяющую состав и динамику земной коры, атмосферы и гидросферы» (с. 100).

Наряду с этим следует отметить, что многие факты свидетельствуют об интенсивном в последние десятилетия нарушении природной слаженности, организованности биосферы вследствие все возрастающего воздействия человеческого общества на все ее иерархически сопряженные подсистемы и компоненты, в особенности в связи с бурным ростом населения и развитием научно-технического прогресса, в частности, в связи с включением в первичною биосферу множества промышленных предприятий, мощных технических установок и современных индустриальных центров и городов. Все это послужило основанием для наименования новейшего этапа развития биосферы биотехносферой (Г. Ф. Хильми, 1968).

Превращение современной биосферы в биотехносферу, по словам Г. Ф. Хильми (1975),—процесс неизбежный и закономерный. Однако при формировании биотехносферы человечеству необходимо идти, как предлагает Ф. Я. Шипунов (1980), «не путем замены биосферы совокупностью технических устройств, а путем сознательного регулирования процессов в биосфере на основе сохранения ее организованности и «вписывания» техники в биогеохимические циклы и энергетические потоки» (с. 10).

Еще ранее В. И. Вернадским (1944) для обозначения наступающего нового этапа в развитии и хозяйственном освоении биосферы было предложено наименование ноосфера, т. е. сфера разума, суть которой в подчинении дальнейшего развития нашей планеты силе разума социального человека. Это наименование, на наш взгляд, точнее выражает суть современного этапа развития биосферы и роль в этом процессе человека как социального существа. «В ноосфере,—пишет И. А. Шилов (1981),—действует сложный комплекс факторов, включающий хозяйственные, политические, юридические, моральные и иные социальные аспекты и порождающий новые закономерности динамики природных комплексов» (с. 11). Исходя из этого, он полагает, что настало время говорить о рождении новой науки, цель которой—«...сознательное регулирование соотношения различных аспектов деятельности человечества с поддержанием устойчивости природных систем, как источников его благосостояния» (с. 11). Г. Ф. Хильми (1968) предложил назвать современное учение о биосфере ноогеникой. Некоторыми другими авторами, например В. А. Абакумовым (1975), употребляется и другое наименование этой науки, а именно биосферология. Однако ни то, ни другое название современного учения о биосфере пока не получило всеобщего признания среди специалистов соответствующей отрасли знания.