1.3. Биосфера и концепция ноосферы в.І. Вернадского

Понятие биосферы, по мнению В.І. Вернадского, было сформулировано Ж.Б. Ламарком в начале XIX столетие ( без употребления самого понятия). Срок биосфера ввел австрийский геолог Е. Зюсс ( 1873 г.). Широкое трактование учения о биосфере принадлежит В.І. Вернадскому.

Биосфера - совокупность всех живых организмов на Земле.

Вернадский, который изучал взаимодействие живых и безжизненных систем, переосмыслил понятие биосферы. Он понимал биосферу как сферу единства живого и безжизненного.

Согласно Вернадскому, вещество биосферы составляется с:

• живого вещества - биомассы современных живых организмов;

• биогенного вещества - всех форм детрита, а также торфа, уголь, нефти и газа биогенного происхождения;

• биокосного вещества - смесей биогенных веществ с минеральными породами небиогенного происхождения (грунт, мул, естественные воды, газо- и нефтеносные сланцы, битуминозные пески, часть осадочных карбонатов;

• косної вещества - горных пород, минералов, осадков, не затронутых прямым биохимическим влиянием организмов.

Современные исследования внесли изменения у представления о структуре биосферы. У понятия биосферы следует включать только те элементы и характеристики, которые находятся под контролем биоты, и не включать компоненты природы, которые относятся к геологическому прошлому. Таким образом, к биосферы относится вся совокупность живых организмов и все вещества, которые находятся под контролем потребления, трансформации и продуцирование живыми организмами.

Современная биосфера является итогом продолжительное исторического развития всего органического мира в его взаимодействии с безжизненной природой. Благодаря взаимодействию абіотичних и біотичних факторов биосфера находится в постоянном движении и развитии.

Совокупность живых организмов играет ведущую роль в развитии биосферы. Основными функциями биоты есть:

• энергетическая, выполняется прежде всего растениями, которые в процессе фотосинтеза аккумулируют солнечную энергию в виде разных органических соединений. Внутри екосистеми эта энергия в виде пищи распределяется между животными. Частично энергия рассеивается, частично скапливается в отмершем органическом веществе. Так образовались поклади торфа, каменного угля, нефти и других топливных полезных ископаемых;

• деструктивная, состоит в разложении, минерализации мертвого органического вещества, химическом разложении горных пород, привлечении минералов, которые образовались, в кругооборот. Мертвое органическое вещество раскладывается к простым неорганическим соединениям ( углекислого газа, воды, сероводорода, метана, аммиака и т.д.), что снова используются в начальном звене кругооборота. Этим занимается специальная группа организмов - редуценти (деструкторы);

• концентрационная, состоит в избирательном накоплении при жизнедеятельности организмов атомов веществ, рассеянных в природе. Способность концентрировать элементы из разбавленных растворов - это характерная особенность живого вещества. Наиболее активными концентраторами многих элементов есть мікро организмы;

• образующая среду, состоит в трансформации физико-химических параметров среды ( литосферы, гидросферы, атмосферы) в условия, благоприятные для существования организмов. Можно отметить, что она является общим результатом всех упомянутых выше функций: энергетическая функция обеспечивает энергией все звенья биологического кругооборота; деструктивная и концентрационная содействуют извлечению с естественного среды и накоплению рассеянных, жизненно важных для организмов элементов.

Функции живого вещества создали и поддерживают в равновесии баланс вещества и энергии в биосфере, обеспечивая стабильность условий существования организмов, в том числе человека. Кроме того, живое вещество способно восстанавливать условия проживания, затронутые в результате естественных катастроф или антропогенного влияния. Эту способность живого вещества к регенерации экологических условий выражает принцип Ле Шательє, заимствованный из сферы термодинамических рівноваг. Он состоит в том, что изменение любых переменных в системе, в ответ на внешнее возмущение, происходит в направлении компенсации произведенных збурювань. В теории управление аналогичное явление носит название обратном связью. Благодаря этим связям система возвращается в первоначальное состояние, если произведенные возмущения не превышают предельных значений. Таким образом стойкость екосистеми окажется явлением не статическим, а динамическим.

В результате середоутворюючої функции был преобразован газовый состав первичной атмосферы, изменился химический состав вод первичного океана, образовался пласт осадочных пород в литосфере, на поверхности суши возник плодородный грунтовой покров.

Биосферу можно представить как систем)' взаимозависимых между собой биогеоценозов. Каждый из них относительно замкнутый в себе, но в то же время связанный обменными вихрами атомов с другими ценозами. Биосфера в целом и составные ее биоценозы представляют собой авторегуляційні системы. Это такие системы, которые имеют способность самообновления затронутого равновесия обменных процессов, причем в направлении, благоприятному для дальнейшего существования системы, то есть имеют место положительные и негативные обратные связи. Поскольку биосфера относится к системам, которые аккумулируют вещество и энергию, то ее авторегуляция обеспечивает прогрессивное саморазвитие с повышением организованности частей и ростом степени целостности. Влияние человеческого общества пока что сильно возбуждается этот естественный процесс.

Биосфера прошла значительную эволюцию со времени появления и на протяжении последних 2-3 млн. лет. Однако, если сначала по своему влиянию на природу человек мог рассматриваться лишь как один из второстепенных факторов, то по мере развития цивилизации и рост технической оснащенности ее роль стала сравнимой с действием могущественных геологических процессов. Это обстоятельство заставляет найсерйознішим чином относиться к возможным отдаленным следствиям как производственной, так и природоохранной деятельности человека.

В результате техногенной деятельности человечества биосфера Земли коренным образом превратится и станет, по определению В.І. Вернадского, ноосферой - «сферой ума». Таким образом, главнейший результат развития биосферы - постепенное утверждение Ума как самого важного элемента биосферы, самого важного фактора ее развития. Понятие « ноосферы» впервые было предложено французским ученым Эдуардом Леруа, а развито двумя его современниками - П'єром Тейяр де Шарденом и В.І. Вернадским.

Учение о ноосфере Тейяр де Шардена можно свести к таким положениям:

• возникновение ума - закономерный результат развития материи, подготовленный всем ходом развития мира;

• возникновение человеческого ума - качественно новый этап эволюции живой материи, переход эволюции от биологической фазы к социальной, духовной, превалирование духовного начала над материальным в организации и функционировании биосферы;

• человек, как носитель ума, не приспосабливается к среде, как другие животные, а меняет и подчиняет его себе;

• ноосфера представляет собой результат деятельности всего человечества. Начиная с момента появления человека, на современном этапе, она, как и биосфера, включает «бывшие ноосферы»;

• в состоянии ноосферы эволюция «приобретает волю распоряжаться собой - продолжить себя или отвергнуть», завершить развитие ума путем глобальной катастрофы;

• формирование ноосферы - естественный процесс, который не зависит от воли человека, но он может быть ускорен деятельностью человека.

Практически все перечисленные положения разделялись Вернадским. Взгляды Вернадского на ноосферу отличались тем, что он решающее значение предоставлял научному познанию законов организации биосферы, трансформации ее под влиянием деятельности человека, а также сознательной деятельности из ускорения становления ноосферы.

Основная его работа, посвященная проблеме ноосферы, -«Научная мысль как планетарное явление» - не была опубликована при жизни автора. В ней ученый попробовал связать естественно-научную теорию геохимической миграции вещества и энергии с развитием общества, то есть найти момент перехода биосферы ( вследствие количественных изменений, внесенных у нее человеком) в качественно новое состояние - ноосферу.

Ноосфера - (пооs - ум) сфера ума и работы.

Начав научную деятельность как кристалограф и минералог, Вернадский заинтересовался проблемой миграции химических элементов, а потом и энергии в природе. Эта проблема была подданная им всестороннему анализу - от миграции элементов атомных частиц к «всемирному», космического обмена вещества и энергии. В результате были выявлены разные факторы миграции химических элементов: роль физических процессов, влияние жизни и живого вещества (совокупности живых организмов) на формирование биогеосферы и обратного влияния естественного среды на живые организмы, в конце концов, место и роль социальной жизнедеятельности в этом процессе, то есть специфика изменения биогеохимической миграции вещества и энергии под влиянием людской деятельности.

Человек рассматривается в ноосфере как главная геологическая сила природы (испытание ядерного оружия в пластах Земли приводят к сейсмическим волнам, подобным естественным землетрясениям, которые фиксируются всеми сейсмическими станциями мира. Отличия ноосферы от биосферы состоят в ускорении темпов развития: природа накапливала полезные ископаемые в недрах Земли миллионы лет, а человек их исчерпает за несколько тысячелетий. 1 м ³ грунта скапливается 100 лет, а во время сильного ливня из распаханных склонов может быть смыто до 10 м ³ гумусового пласта.

Человеческое общество и создана им «вторая природа» - не раковая опухоль на теле Земли, а самое большое произведение и чудо природы, материализованный результат эволюции от простейших до наивысших форм ее собственной организации.

Научная значимость учения Вернадского о ноосфере заключается в том, что он как натуралист, исследуя геохимические процессы миграции вещества и энергии в природе, оказал геологическую роль жизни, живого вещества в планетарных процессах, в становлении и дальнейшей поддержке динамического равновесия биосферы - продукта жизнедеятельности и среды существования живых существ. В этом живом веществе он выделил человека как планетарную силу, которая меняет естественные биогеохимические процессы планеты, способную перестроить согласно своим представлениям, которые составлялись на протяжении многих геологических эпох, естественные циклы миграции вещества и энергии и изменить таким способом биосферу Земли.

В основу концепции ноосферы Вернадским положены идеи об объективном процессе преобразования человеком природы « в интересах свободно мыслящего человечества как единого целого», потому что ноосфера понималась им как окружающая среда человека, естественная явление, новое состояние биосферы.

Ноосфера, согласно Вернадскому - это преобразованная в интересах человека природа, равновесное состояние которой поддерживается целенаправленной деятельностью человечества, которое обобществилось.

Очеловеченная природа появилась вместе с человеком, когда она была еще не в состоянии регулировать ход глобальных процессов. Ноосфера же - сознательно создаваемый человеком состояние естественного среды. Она включает постоянное проявление естественных процессов природы, но это управляемо человеком естественная среда его существования. Поскольку такое состояние еще не достигнуто, то преждевременно современный этап изменения биосферы называть ноосферой.

Действительно, современное человечество еще не преодолело опасности возникновения разрушительных войн, разворовывание ресурсов биосферы, загрязнение естественного среды. Однако современное состояние взаимодействия общества с природой не может быть причиной сомнений в возможности создания ноосферы.

Ноосфера не совместная с антропогенной деградацией естественного среды. Поэтому « одним из первых признаков создания ноосферы будет ликвидация опасности глобального экологического кризиса».

Другая крайность - попытка связать ноосферу с сугубо социальными изменениями. При этом с полю зрения выпадают научные и материально-технические факторы обеспечения изменения образа влияния общества на природу, которые позволяют руководить процессом биогеохимической миграции веществ и энергии. Вернадский видел, что для осуществления перехода биосферы в ноосферу созданы реальные объективные предпосылки: состоялась самая большая научная революция, которая открыла путь для безграничного увеличения материальных и духовных сил человечества, начался процесс экономического и социального объединения человечества в единую мировую ассоциацию. Эти предпосылки должны стать той основой, которая стихийно создавалась на протяжении многих тысяч лет, на достижениях которой человек только теперь может сознательно воплощать у жизнь свою идею о преобразовании биосферы на ноосферу, подчинить своей воле и уму процессы миграции вещества и энергии.