3.6 Самоорганізація біосфери

Згідно другого закону термодинаміки, якщо розглядати Всесвіт як закриту систему, вона йде до своєї неменучої дезінтеграції, так як запас концентрованої енергії, за рахунок якої відбуваються усі процеси в біосфері, рано чи пізно буде вичерпаний.

Якщо запас корисної енергії у системі зменшується, то її здатність підтримувати організовані структури послабшується.

Високоорганізовані структури розпадаються на менш організовані. Міра внутрішньої неупорядкованості системи - ентропія - зростає.

Другий закон термодинаміки передбачає все більш однорідне майбутнє навколишнього середовища.

Теорія еволюції органічного світу розглядає біосферу як відкриту систему яка знаходиться в нерівноважному стані і обмінюється речовиною, енергією і інформацією з навколишнім середовищем. Термодинаміка відкритих систем вивчає нерівноважні процеси. В їх описанні ключову роль відіграє поняття зменшення ентропії системи за рахунок процесів, які відбуваються у середені неї.

Відкриті системи беззупинно флюктують. Іноді окрема флюктуція може стати (у результаті позитивного зворотнього зв’язку) настільки сильною, що організація яка існувала раніше не витримує і руйнується. У цей переломний момент, у точці біфуркації, принципово неможливо пророчити в якому напрямку буде відбуватися подальший розвиток: чи стане стан системи хаотичним, чи вона перейде на новий, більш високий рівень організації. Під дією випадкових чинників і добору відбуваються повільні кількісні зміни параметрів системи, що розвивається (еволюційний розвиток), а потім наступає перехід у новий стан (біфуркаційний розвиток). Біфуркаційні процеси роблять процес еволюції незворотнім.

Біфуркаційний механізм розвитку підтверджує можливість спонтанного виникнення порядку й організованості з безладдя і хаосу в результаті процесу самоорганізації.

Хід розвитку біосфери зовсім не призводить до пониження рівня організації і зменшення різноманіття форм організмів та іх угрупувань; розвиток живої матерії відбувається від нижчих форм до вищих. Здатність відкритих систем до самоорганізації – одне з величезніших досягнень сучасної фізики.

Очевидно, що при існуючих космічних і земних передумовах жива речовина біосфери здатна продовжувати свій “тиск” на зовнішні оболонки Землі і потенціал цього тиску аж ніяк не слабшає.

Антропогенний фактор, який визиває деградацію біосфери, слід розглядати як флюктуацію, визвану популяційним вибухом, який по законам регулювання, неменуче буде елімінований. Система суспільство – природа, по теорії Пригожина, досягнувши точки буфіркації, повинна буде перебудуватися.

Біфуркація – це імпульс, до розвитку біосфери по-новому, невідомому шляху. Яке місце в ньому посяде людство – це предмет спеціальних досілджень.Що ж до біосфери, то за її судьбу можна не хвилюватися, вона продовжить свій розвиток.

Питання для самоконтролю:

1.Що таке біосфера, які основні типи речовини в ній?

2.Які основні положення вчення В. И. Вернадського про біосферу?

3.Яка структура біосфери?

4.Що таке атмосфера, гідросфера, літосфера, їхній склад ?

5.Які живі організми відносяться до продуцентів, які до макроконсументів, які до мікроконсументів або редуцентів ?

6.Які функції живої речовини в біосфері?

7. Який розподіл потоків сонячної енергії в біосфері ?

8.Що таке стабільність біосфери, як вона підтримується, у чому

проявляється?

9.Як відбувається самоорганізація біосфери?

Література:

1.Білявський Г.О., Падун М.М., Фурдуй Р.С. Основи загальної екології. - К.:Либідь, 1993

2.Білявський Г.О., Фурдуй Р.С. . Основи екологічних знань - К.:Либідь, 1995

3.ПогребнякВ.Г. Основи екології.- Донецьк.:ДонДУЕТ, 2001

4.Злобін Ю.А. Основи екології. – К.: Лібра, 1998