Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Учебник Концепции современного естествознания.doc
Скачиваний:
16
Добавлен:
08.02.2015
Размер:
653.31 Кб
Скачать

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.