3.1.3 Основы учения в.И. Вернадского о ноосфере.

Является человечество продолжением природы или оно представляет собой инородное тело – своего рода раковую опухоль в ее организме? Академик В.И. Вернадский попытался ответить на этот вопрос путем выяснения возможных биосферных функций человечества.

В биосфере, как известно, протекает цепь процессов, последовательно утилизирующих энергию Солнца. Запас устойчивости экосистем и всей биосферы зависит от ее накопления. Эволюция биосферы шла в направлении увеличения запаса ее устойчивости относительно внешних воздействий.

Человек с того момента, как научился добывать огонь, все активнее стал использовать аккумулированную в растениях энергию Солнца, а в последствии и энергию полезных ископаемых, накопленную в былых биосферах.

В биосфере нет такого вида, который подрывал бы устои своего существования. Однако до сих пор деятельность человечества направлена на ослабление устойчивости биосферы, на уменьшение ее разнообразия: человечество продолжает стихийно размножаться, истребляет богатство природы, отравляет окружающую среду.

Тем не менее, в ходе истории увеличивается потенциальная возможность человека повышать устойчивость биосферы, обеспечивать длительное ее развитие. Обладая разумом, он способен познать закономерности биосферных процессов и действовать в направлении, повышающем разнообразие биосферы, а следовательно, и ее устойчивость. Возможно, в этом заключается эволюционно обусловленная биосферная функция человечества.

Появление у человека способности к научному познанию в таком случае предстает не случайным, а закономерным явлением. Возникновение подобной способности непосредственно связано с эволюцией мозга человека, овладевающего научным пониманием окружающего мира. Получается, что в человеке природа посредством научного мышления познает самое себя и определяет свое будущее.

В. И. Вернадский считал, что под влиянием научной мысли и человеческого труда биосфера будет переходить в новое состояние — в ноосферу. Ноосфера — это порождение разума человека, и ее развитие должно основываться на высшем проявлении интеллекта — научном познании, на глубоко продуманных и аргументированных действиях людей. Свои биосферные функции человек сможет полноценно выполнять именно в эпоху ноосферы.

Основные предпосылки перехода биосферы в ноосферу можно свести к следующему:

• высокий уровень развития науки, всесторонняя обоснован­ность любой человеческой -деятельности;

• единство человечества, исключающее насилие и войны из жизни людей;

• высокий уровень и высокое качество жизни людей;

• равенство людей на Земле, исключающее национализм, расизм, нищету, эксплуатацию;

• развитость средств массовой информации и коммуникаций;

• наличие альтернативных технологий, источников энергии.

Биосферная функция человечества заключается в поддержании и целенаправленном развитии биосферы. Осознание человечеством своей биосферной функции непосредственно связано с развитием научного познания, становлением ноосферы.

3.1.4 Принципы функционирования экосистем, их значение для поддержания динамического равновесия.

Каждое живое существо потребляет из окружающей среды вещества, и выделяет в нее продукты своей жизнедеятельности. Кроме того, каждое живое существо рождается и отмирает. Экосистемы перерабатывают отходы по следующему правилу: если вещество является продуктом жизнедеятельности одного организма, то в экосистеме обязательно найдется другой организм, способный его утилизировать. Иначе говоря, процесс самоочищения строится на основе пищевых связей. А точнее - биологического круговорота.

Основная экологическая роль всех вариантов пищевых связей в сообществах заключается в том, что, последовательно сплетаясь, друг другом, живые организмы создают условия для круговорота веществ, без которого невозможна жизнь. Причина определяет и следствие: эти отношения видов оказывают влияние на численность представленных в сообществе видов, проходит взаимная регуляция их численности. С биогеохимическим круговоротом веществ на уровне биосферы вы уже хорошо знакомы. Это явление имеет принципиальное значение, определяя первый принцип функционирования экосистемы: получение ресурсов (вещество, энергия) и избавление от отходов происходит в экосистеме в рамках круговорота всех элементов.

Из всех форм энергии — световой, химической, тепловой, электрической, механической, звуковой — живые существа используют для образования органических веществ только световую и химическую.

Проследим путь солнечной энергии, дошедшей до поверхности Земли. Растения используют всего энергии, достигающей поверхности Земли. Очень малая доля световой энергии поглощенная зелеными растениями, превращается в потенциальную энергию пищи, и лишь она служит источником энергии для всей экосистемы. Большая часть солнечной энергии, достигшая поверхности планеты, превращается непосредственно в тепло, которое влияет на климат и погоду, определяет круговорот воды, направления воздушных масс и океанических течений и постепенно отдается в космическое пространство и рассеива­ется. Таким образом, второй принцип функционирования системы: экосистема существует за счет практически вечной, не загрязняющей среду солнечной энергии, количество которой относительно постоянно и избыточно.

Поступающего на Землю количества энергии вполне достаточно для удовлетворения любых мыслимых потребностей человечества. Поскольку вся солнечная энергия в конечном счете превращается в тепло, увеличение ее использования для собственных нужд не должно повлиять на динамику биосферы.

Ядерные реакции, которые идут в недрах Солнца и служат источником его энергии, сопровождаются радиоактивным загрязнением, которое все остается в дальних далях от Земли 150 млн. км от планеты. Таким образом, солнечная радиация “чистая”. В этом ее отличие от энергии, получаемой путем сжигания ископаемого топлива или на атомных электростанциях. А на сколько лет хватит солнечной энергии человечеству? По мнению астрономов, Солнце погаснет через миллиард или даже несколько миллиардов лет. Следовательно, солнечная энергия всегда будет доступна и бесплатна. На поступление солнечной энергии не влияют ни политические, ни экономические ситуации. Однако она слишком рассеяна, и нужно найти способы ее концентрировать.

Какова же судьба той энергии, которая усвоена экосистемой? В экосистеме с повышением трофического уровня биомасса сообщества уменьшается. Почему это происходит? Фитофаги — первые потребители биомассы растений — съесть могут лишь столько, сколько производят продуценты. Если же они будут съедать больше, то популяция производителей органических веществ в конце концов исчезнет. Та биомасса, которая потреблена консументами и не усвоилась ими, возвращается в экосистему в виде экскрементов. Большая часть биомассы, что усвоена консументами, то есть переварена ими, расходуется на выработку энергии (окисляется и по­требляется на дыхание, другие жизненные функции, а также рассеивается в виде тепла). Поэтому становится понятным уменьшение в экосистеме биомассы популяции потребителей консументов по сравнению с биомассой производителей-продуцентов.

Таким образом, можно сформулировать третий принцип функционирования экосистемы: чем больше биомасса популяции, тем ниже должен быть занимаемый ею трофический уровень. Иначе говоря, на концах пищевых цепей не может быть большой биомассы организмов.

Экосистема функционирует неопределенно долго согласно трем принципам:

• получение ресурсов и избавление от отходов в рамках круговорота всех элементов;

• существование за счет практически неисчерпаемой и чистой солнечной энергии;

• соответствие биомассы популяции трофическому уровню, занимаемому ею.