Тема 16.
Учение В.И. Вернадского о биосфере. Ноосфера
В буквальном смысле термин «биосфера» означает «сфера жизни»
и в таком смысле он был впервые введен австрийским ученым
Э. Зюссом в конце XIX века. Первоначально под этим названием
подразумевалась только совокупность всех живых организмов,
обитающих на Земле. Но постепенно идея о тесной взаимосвязи
между живой и неживой природой, об обратном воздействии живых
систем на окружающую их среду все настойчивее проникала в
Концепции современного естествознания
67
на окружающую их среду все настойчивее проникала в сознание
ученых.
Стройное, целостное учение о биосфере было дано русским уче-
ным, основоположником геохимии, учеником В.В. Докучаева В.И.
Вернадским. Центральным понятием в этом учении является поня-
тие о живом веществе, которое определяется как совокупность всех
живых организмов Земли. Тогда биосферу можно определить как
сферу единства живого и неживого, т.е. как живое вещество Земли
вместе со средой обитания, с «косным веществом», как называл эту
среду В.И. Вернадский. Такое толкование определило и его взгляд
на проблему происхождения жизни на Земле. Будучи космистом,
Вернадский считал, что жизнь зародилась вместе с планетой, по-
скольку, по его мнению, нет убедительных доказательств того, что
Земля когда-либо была безжизненной. Иными словами, биосфера
существовала на Земле всегда. Это расходится с точкой зрения А.И.
Опарина, о которой было сказано в Теме 14.
Биосферу В.И. Вернадский определял также как одну из геологи-
ческих оболочек Земли, структура и энергетика которой формирует-
ся в результате совокупной деятельности живых организмов. Еще
одно определение биосферы – это совокупность экосистем Земли (о
понятии и свойствах экосистем см. Тему 17). Биосфера простирается
на все геосферные оболочки Земли: она занимает всю гидросферу,
часть литосферы (до глубин примерно 10 км) и часть атмосферы (всю
тропосферу и часть стратосферы до высот более 30 км над поверхно-
стью Земли). Ранее уже было сказано, что самыми многочисленными
и древними организмами Земли являются бактерии, именно их спо-
ры и были обнаружены на больших глубинах и высотах.
В Теме 13 уже отмечалось, что эволюция шла не только путем
уничтожения нежизнеспособных видов, но и путем сохранения ста-
рых, наиболее приспособляемых к изменяющимся условиям сущест-
вования. Так постепенно складывалось нынешнее многообразие жи-
вых организмов – основа устойчивости биосферы. Сейчас на Земле
обитает около 1 млн видов животных и более 260 тыс. видов расте-
ний, причем более 75% видов животных – это членистоногие (в ос-
новном насекомые). Таким образом, по разнообразию видов живот-
ные почти в 4 раза обгоняют растения. Однако биомасса растений
суши составляет 97%, а животных и микроорганизмов – всего 3%
всей биомассы планеты. Известно, что Мировой океан занимает око-
ло 75% поверхности Земли, однако биомасса живых организмов суши
примерно в 1000 раз превышает биомассу обитателей Мирового
Разумова Е.Р.
68
океана, которые живут в основном в поверхностном слое воды тол-
щиной 100 м. Вместе с тем, биологическая продуктивность суши и
океана примерно одинакова, что объясняется быстрым обновлением
живых организмов в океане по сравнению с сушей.
Одной из главных идей В.И. Вернадского в учении о биосфере бы-
ла мысль о взаимосвязи живых организмов с неживой средой обита-
ния. Эта взаимосвязь осуществляется путем круговоротов основных
биогенных химических элементов – углерода, водорода, азота и ки-
слорода, реализующихся в пищевых (трофических) цепях. Растения
Земли – это единственные живые организмы, синтезирующие из не-
органического материала (углекислый газ и вода) органические ве-
щества (клетчатку и крахмал). Побочным продуктом этой реакции,
называемой фотосинтезом, поскольку она осуществляется только на
свету, является молекулярный кислород (о фотосинтезе см. в Теме
12). Растения берут из биосферы все нужные им для жизни химиче-
ские элементы и не нуждаются в готовых органических соединениях
других организмов, т.е. растения Земли – это автотрофы (лат. троф –
пища). Кроме того, растения являются продуцентами (производите-
лями) органических веществ, которыми питаются травоядные жи-
вотные – консументы (потребители) первого уровня. Травоядными
питаются хищники – консументы второго уровня. Далее следуют па-
дальщики – в природе все утилизируется, она не допускает никаких
отходов. Когда живые организмы умирают, в дело вступают грибы и
бактерии – редуценты, разлагающие органические вещества до ато-
мов биогенных химических элементов, из которых формируется гу-
мус (перегной), идущий на питание растений. Таким образом, круг
замыкается. Именно в круговоротах биогенных химических элемен-
тов заключается геологическая роль живого вещества планеты. Ра-
нее, в Теме 10 уже говорилось о том, что большинство осадочных по-
род имеют биогенное происхождение, т.е. живые организмы форми-
руют не только биологический, но и геологический лик планеты.
Консументы всех уровней и редуценты – это гетеротрофы, поскольку
для питания используют тела других живых организмов.
Важной идеей В.И. Вернадского была мысль о космической роли
живого вещества, которая заключается в аккумулировании солнеч-
ной энергии и преобразовании ее в энергию химических связей ор-
ганических веществ. Без солнечной энергии были бы невозможны
круговороты биогенных химических элементов и эволюция живых
организмов.
Концепции современного естествознания
69
Главными принципами существования биосферы, по Вернадскому,
являются ее целостность и гармония. Физические пределы существо-
вания жизни довольно малы и определяются мировыми физически-
ми константами, которые в свою очередь задают узкие интервалы
температур и давлений, пригодных для существования живых орга-
низмов (например, предельный тепловой интервал – от минус 252 до
плюс 180 градусов по Цельсию). К этому добавляется еще и антроп-
ный принцип: все мировые физические константы удивительным
образом «подогнаны» к существованию жизни. Будь они чуть-чуть
выше или ниже, жизнь во Вселенной вообще была бы невозможна.
Идеи «всюдности» и «растекаемости» жизни: биосфера, как уже
было сказано выше, захватила все геосферные земные оболочки, жи-
вое вещество, подобно жидкости, растекается по планете, и чем
мельче организмы, тем быстрее скорость их размножения.
В.И. Вернадский создал также учение о ноосфере – биосфере,
управляемой разумной человеческой мыслью. Одна из его работ на-
зывается «Научная мысль как планетное явление». Это гимн чело-
веческому разуму. Идею ноосферы разрабатывал и крупнейший
французский палеонтолог и антрополог П. Тейяр де Шарден, автор
книги «Феномен человека», который определил ноосферу как одну из
стадий эволюции мира, движущей силой которой является «целеуст-
ремленное сознание». В отличие от него, В.И. Вернадский рассмат-
ривал возникновение сознания как закономерный результат разви-
тия биосферы. Вернадский дал и критерии перехода биосферы в ноо-
сферу: заселение человеком всей планеты, выход в космическое про-
странство и освоение Солнечной системы, улучшение средств комму-
никации, торжество демократии, т.е. участие широких народных
масс в управлении планетой, исключение войн из жизни человече-
ства и т.д. За исключением последнего, к концу ХХ века все крите-
рии Вернадского оказались выполненными, но до ноосферы еще
очень далеко. Вместо нее в конце ХХ века человечество получило
глобальный экологический кризис.
В конце ХХ века в связи с серьезными экологическими проблема-
ми появилось еще одно понятие и связанный с ним раздел науки –
биоэтика. Это понятие можно определить как уважение к жизни, к
биосфере в целом и к каждому живому организму в отдельности. Ес-
ли раньше основной целью существования любого общества было
создание максимального комфорта для жизни человека, господ-
ствующей идеей был антропоцентризм (человек и его удобство в цен-
Разумова Е.Р.
70
тре всего), то теперь главная цель деятельности всего человечества –
это сохранение биосферы.
Контрольные вопросы по Теме 16:
1. Что такое биосфера?
2. В чем состоит геологическая роль живого вещества Земли?
3. В чем заключается космическая роль живых организмов?
Литература: 1, 2, 5, 8, 21, 22.