Учение Вернадского о биосфере

Круговорот кислорода  на Земле идёт в направлении, обратном круговороту углерода.  Как и  последний, он состоит из двух,  в  значительной мере ,самостоятельных круговоротов в атмосфере и гидросфере, между которыми тоже происходит обмен. Океаны служат главными регуляторами баланса , как кислорода, так и двуокиси углерода атмосферы.

С развитием индустриального  производства появились новые потребители  свободного кислорода. В настоящее  время при сжигании топлива на металлургическую и химическую промышленность, коррозию металлов и окисление отходов  ежегодно расходуется 10-16% биогенного образования, что в дальнейшем может  нарушить его нормальный круговорот.

Несмотря на огромный запас азота в атмосфере, круговорот его происходит главным образом  между организмами и почвой. Доминирующую роль в нём играют микроорганизмы, под деятельностью которых белковые вещества трупов животных постепенно превращаются в аммонийные соединения, нитраты и нитриты. Они служат основным источником азота для растений.

Круговорот фосфора  относительно прост и весьма неполный. Этот элемент является одной из основных частей живого вещества, в котором  он содержится в довольно большом  количестве. Основные запасы фосфора  содержат различные горные породы, которые постепенно отдают фосфаты  в экосистемы. Фосфаты потребляются растениями и используются ими для  синтеза органических веществ. При  разложении трупов животных бактериями фосфаты возвращается в почву  и снова используются растениями. Кроме того, часть фосфатов выносится  водотоками в море, и это обеспечивает существование фитопланктона и  всех зависящих от него пищевых цепей. Часть фосфора из морской воды может вернуться на сушу (в виде гуано и т. д.)

Поскольку на Земле  запасы фосфора, который необходим  для функционирования экосистем, незначительны, то любые воздействия человека на его биологический круговорот имеют  отрицательное воздействия.

Фосфор является основным фактором, лимитирующим рост автотрофных  организмов,  как в водной среде, так и в неземных биотопах.

Этот же элемент  контролирует основную часть первичной  продукции биосферы.

Фосфор - главный регулятор  всех других биогеохимических круговоротов.

Количество нитратов в воде зависит или кислороде  в атмосфере зависит от состояния  круговорота фосфора.

Под влиянием хозяйственной  деятельности человека круговорот фосфора  в природе значительно изменяется; происходит его перераспределение  по территории Земли. В одних местах наблюдается фосфоризация суши т. е. увеличение содержания фосфора в различных объектах природной среды, в других - его потеря (дефосфоризация).

Отсутствие систематического удобрения почвы фосфорными удобрениями  ведёт к их обеднению фосфором. Фосфор - наиболее слабое звено в  жизненной цепи, которая обеспечивает человека.

В биосфере основные запасы серы содержатся главным образом  в виде пиритов и сульфатов (например, гипс).

Несмотря на наличие  ряда газообразных соединений серы, преобладающая  часть круговорота этого элемента имеет осадочную природу и  происходит в почве и воде.

Основной источник серы, доступный живым существам, - это всевозможные сульфаты. Их хорошая  растворимость в воде облегчает  доступ неорганической серы в экосистемы.

Поглощая сульфаты, растения восстанавливают серосодержащие аминокислоты.

Различные органические отбросы экосистемы разлагаются  гетеротрофными бактериями, которые  в конечном итоге вырабатывают сероводород. Последняя фаза круговорота серы полностью осадочная. Сера выпадает в осадок в анаэробных условиях в  присутствии железа. Различные этапы  этого процесса, особенно обратимые, в дальнейшем позволяют использовать запасы осадочных пород.

Процесс заканчивается  медленным и постепенным накоплением  серы в глубоколежащих осадочных  породах.

Наиболее важным и  самым общим результатом биогенного преобразованием скальных пород  в почву явилось появление  гумусового слоя, покрывшего поверхность  суши. Независимо от своей мощности этот гумусовый слой является наиболее активной частью почвенного покрова.

Биосфера Земли  появилась в самые поздние  геологические эпохи, одновременно с возникновением органической жизни. Как общепланетарная оболочка биосфера эволюционировала вместе с изменением форм, структуры и организации жизни.

Вслед за появлением происходило увеличение числа их видов. В дальнейшим имело место  усложнение их организации и увеличение их размеров, одновременно - приспособление организмов к окружающей среде. Образовались сложные трофические (пищевые) и  хорологические (пространственные) взаимосвязи  между растительными и животными организмами и средой их обитания. Современная структура биосферы характеризуется строгой организованностью, биологическим равновесием численности и взаимной адаптированностью составляющих её организмов.

Наиболее важной функцией биосферы является регулярное создание живого вещества. Этот процесс становится всё более и более важным в  жизни планеты и использовании  её ресурсов.

    В сжатом виде идеи В. И. Вернадского об эволюции биосферы могут быть формулированы следующим образом:

Вначале сформировалась литосфера – предвестник окружающей среды, а затем после появления  жизни на суше – биосфера.

В течение всей геологической  истории Земли никогда не наблюдались  азойные геологические эпохи (т.е. лишенные жизни). Следовательно, современное живое вещество генетически связано с живым веществом прошлых геологических эпох.

Живые организмы –  главный фактор миграции химических элементов в земной коре, «по крайней  мере, 90% по весу массы ее вещества в  своих существенных чертах обусловлено  жизнью». (В. Вернадский)

Грандиозный геологический  эффект деятельности обусловлен тем, что  их количество бесконечно велико и  действуют они практически в  течение бесконечно большого промежутка времени.

Основным движущим фактором развития процессов в биосфере является биохимическая энергия  живого вещества.

В целом учение Вернадского  о биосфере заложило основы современных  представлений о взаимосвязи  и взаимодействии живой и неживой  природы. Практическое значение учения о биосфере огромно. В наши дни  оно служит естественнонаучной основой  рационального природопользования и охраны окружающей природной среды.

                              4.   Переход к ноосфере.

   Идея о Ноосфере — «Сфере Разума», закономерно возникающей как высшая стадия эволюции Биосферы, также связана в первую очередь с именем великого русского учёного В.И. Вернадского. Он является общепризнанным создателем учения о Биосфере, которое во второй половине ХХ века обрело статус научной теории и завоевало общее признание мировой науки. С учением о Ноосфере дело стоит сложнее. Идеи Вернадского о ноосфере разбросаны по многим его сочинениям, но законченного труда, в котором представления о ноосфере были бы изложены с такой же полнотой, как о биосфере, нет. Поэтому существует несколько пониманий термина «ноосфера» и его содержания, и формирование научных основ ноосферы ещё далеко не закончено. Ноосферология – это новая наука, возникающая в наши дни, которая может (а по убеждению многих, и должна) стать основой нового мировоззрения, способного определить место и роль человечества во Вселенной и направление его эволюции. 

  О космической роли человечества В.И. Вернадский стал размышлять еще в конце 80-х годов XIX века. Изучение закономерностей процессов перемещения химических элементов в геологических оболочках – литосфере, гидросфере и атмосфере – привело его к созданию новой науки – «геохимии». В 1923 году, читая лекции по геохимии в Сорбонне, Вернадский впервые обосновал идею о том, что человечество стало самостоятельной геологической силой, влияние которой на перемещение элементов в геологических оболочках земли огромно. Лекции Вернадского были изданы в Париже в 1924 году и привлекли внимание двух замечательных  французских мыслителей. Ими были математик и философ Эдуарда Ле Руа ( 1870-1954) и его друг, палеонтолог , профессор кафедры геологии Католического университета в Париже , член ордена иезуитов Мари Жозеф Пьер Тейяр де Шарден (1881 – 1955). Оба учёных были увлечены идеями А. Бергсона о «творческой эволюции», популярными в начале ХХ века. В 1928 Э. Ле Руа в книге «Происхождение человечества и эволюция разума», писал: «Начиная с человека, эволюция осуществляется новыми, чисто сихическими средствами: через промышленность, общество , язык , интеллект итд, и таким образом биосфера переходит в ноосферу». Здесь впервые был предложен термин «ноосфера». Он широко используется в главной работе Тейяра «Феномен человека» В.И. Вернадский, с присущей ему скромностью, писал позже : «Я принимаю идею Леруа о ноосфере. Он развил глубже мою биосферу». 

  Наряду с термином «ноосфера» для обозначения всей совокупности процессов, связанных с разумной деятельностью человека на планете, предлагались также термины «Интеллектосфера» (А. Гумбольдт), «Техносфера» (А.И. Ферсман), «Пневматосфера» (П.В. Флоренский), «Семиосфера» (Ю.М. Лотман). Однако именно термин «ноосфера» оказался наиболее содержательным и перспективным. 

  Существует ли ноосфера, как объективное явление, или же это некая абстрактная игра ума? Отвечая на этот вопрос, сразу же надо разъяснить часто встречающееся недоразумение, связанное с тем, что в термин «ноосфера» разные авторы вкладывают различный cмысл. 

   Во-первых, ноосферу можно определить, аналогично биосфере как географическую оболочку земного шара, в которой основную роль играют превращения вещества, энергии и информации, связанные с деятельностью «человека разумного». В этом смысле ноосфера появилась одновременно с возникновением вида Homo sapiens и является предметом изучения в первую очередь естественных наук. Второй смысл, обычно ассоциируемый с термином «ноосфера», связан с пониманием ноосферы как проекта, идеала, такой организации деятельности человека на планете, которая была бы в полном смысле слова разумной, обеспечивала оптимальную «коэволюцию» (Н.Н. Моисеев) биосферы и человечества, опирающуюся на гармоничное сосуществование различных культур и народов, «цветущее многообразие» (К.Н. Леонтьев) которое не менее важно для устойчивости ноосферы, чем разнообразие видов для иосферы. В этом смысле ноосфера находится в стадии становления, преодолевая в процессе своего формирования огромные трудности, возникая «в грозе и буре». Кроме этого, в массовом сознании существует некое эзотерическое представление о ноосфере как ментальном поле”, в котором вокруг Земли летают мысли всех людей – эти представления связаны с примитивно-мифологическим типом бытового сознания и к научному пониманию ноосферы имеют очень отдалённое отношение. 

  Ф. Т. Яншина, глубокий исследователь трудов В. И. Вернадского, выявила в его трудах ряд положений, характеризующих условия ноосферной организации процессов на Земле: 

1. Заселение человеком всей планеты.

2. Резкое преобразование средств связи и обмена информацией.

3. Усиление связей, в том числе политических, между странами Земли.

4. Начало преобладания геологической роли человека над другими геологическими процессами, протекающими в биосфере.

5. Расширение границ биосферы и выход в космос.

6. Открытие новых источников энергии.

7. Равенство людей всех рас и религий.

8. Увеличение роли народных масс в решении вопросов внешней и внутренней политики.

9. Свобода научной мысли и научного поиска от давления религиозных, философских и политических построений.

10. Эффективная система народного образования и жизнеобеспечения.

11. Ликвидация возможности недоедания, голода и нищеты, сведение к минимуму болезней.

12.Разумное преобразование природы Земли с целью сделать её способной удовлетворить материальные, эстетические и духовные потребности численно возрастающего населения.

13 Исключение войн из жизни общества. 
 

  Условия 1-6 можно считать выполненными – на Земле не осталось мест, недоступных для человека; появилась общепланетная сеть независимых коммуникаций – интернет, новые средства переработки информации и усиления интеллектуальных возможностей человека – компьютеры; объем горных пород, извлекаемых из глубин Земли всеми шахтами и карьерами мира почти в два раза превышает средний объем лав и пеплов, выносимых ежегодно всеми вулканами Земли; космос стал привычной ареной серьёзных проектов; возникают мощные международные общественные и политические структуры, способствующие объединению человечества. Человеку стали доступны совершенно новые источники энергии. 

   Выполнение условий 7-13 пока что далеко от осуществления. Именно в этих областях будут протекать основные процессы, связанные с формированием ноосферы – в первую очередь, появление «человека действительно разумного», осознавшего своё место и назначение во Вселенной и умеющего быть повелителем, а не рабом своих животных потребностей (к которым относятся не только питание и секс, но и властные амбиции, являющиеся наследием биологических стадных инстинктов, связанных с определением иерархического положения в стае). 

    В отечественной мысли предтечами учения о ноосфере являются яркие и оригинальные мыслители, объединяемые сегодня как представители «русского космизма». К ним относятся в первую очередь Николай Фёдорович Фёдоров (1828-1903), религиозные философы Владимир Сергеевич Соловьёв (1853-1900), Сергей Николаевич Булгаков (1871-1944), Павел Александрович Флоренский (1882-1937), Николай Александрович Бердяев (1874-1948), последователи Н.Ф. Фёдорова Александр Константинович Горский (1886-1943) и Николай Александрович Сетницкий (1888-1937), Валерьян Николаевич Муравьёв (1885-1932); естествоиспытатели Сергей Андреевич Подолинский (1850-1891), Николай Алексеевич Умов (1846-1915), Константин Эдуардович Циолковский (1858-1935), Александр Леонидович Чижевский (1897-1964), Николай Григорьевич Холодный (1882-1953), Василий Фёдорович Купревич (1897-1969). В этом же ряду, безусловно, стоит и имя В. И. Вернадского.