ПОНЯТИЕ БИОСФЕРЫ ЗЕМЛИ

Самое интересное
[Часть 1]:

ПОНЯТИЕ БИОСФЕРЫ ЗЕМЛИ; МЕСТО В НЕЙ ЧЕЛОВЕКА

Глава 1.Понятие биосферы.

Понятие биосферы появилось в науке еще до Вернадского, и было связано с именем Ламарка в биологии, с именем Зюсса – в геологии. Сам Вернадский никогда не претендовал на роль «первооткрывателя» данного понятия. Как истинный ученый, он с большим уважением относился к своим «братьям» по работе и довольствовался уже открытыми другими исследователями научными фактами. Но в его учении биосфера как объект изучения рассматривается в совершенно новом контексте – «как планетное явление космического характера».

Биосфера (область жизни) – ограниченная существованием жизни геологическая оболочка Земли, с особой организованностью идущих в ней геологических процессов. К ней относятся: вся водная оболочка Земли (гидросфера), нижняя часть атмосферы, а также верхняя часть твердой оболочки Земли – литосферы (до глубины порядка 2-3 км).

Вернадским было введено в науку понятие «живое вещество» вместо понятия «жизнь», ввиду того, что последнее «всегда выходит за пределы понятия «живое вещество» в области философии, фольклора, религии, художественного творчества. Это все отпало в «живом веществе».

Живое вещество и биосфера неразрывно связаны между собой, т.к. первое является жизненно важной функцией второй и выступает как огромная геологическая сила. Живое вещество немыслимо без биосферы. Зависимость эта проявляется, прежде всего, в физиологических процессах питания и дыхания. Но и биосфера немыслима без живого вещества, т.к. оно является представителем жизни. Биосфера без живого вещества есть некросфера. В свете поставленной проблемы, ни в коем случае нельзя забывать и про человека, ибо все, что касается живого вещества – касается и человека.

Но биосфера не ограничивается существованием только живого вещества. Кроме живого вещества в ней принято выделять также существование косного (напр., неорганические элементы) и биокосного (напр., почва) веществ. И поскольку биосфера рассматривается нами как организованная структура, то все ее составляющие элементы (т.е. живое, косное и биокосное вещества) необходимо рассматривать в присущей им взаимосвязи. Эта проблема будет обсуждаться несколько ниже. Но в отличие от живого вещества, косное не ограничивается существованием только в биосфере: оно обнаруживается также и в безжизненных оболочках Земли, а также на других планетах, на которых никогда не обнаруживалось признаков жизни. Что же касается биокосного вещества, то можно сказать, что оно всегда было, есть и будет спутником живой материи.

По сравнению с косным веществом, живое по весу составляет ничтожную часть планеты, но в отличие от первого, второму принадлежит огромная геологическая роль как мощной, преобразующей лик Земли, силе.

В заключение этой главы хочу обратить внимание читателя еще на одну цитату из Вернадского, где он делает следующее очень важное указание: «Живое вещество более или менее непрерывно распространено на земной поверхности, оно образует на ней тонкий, но сплошной покров, в котором сконцентрирована свободная химическая энергия, выработанная им из энергии Солнца». Это высказывание обращает наше внимание на то, что живое вещество – не просто совокупность отдельных видов флоры и фауны, а некоторая целостная система, выполняющая определенную функцию на Земле. Но об этом несколько позже.

Изучение биосферы ставит перед человеком множество важных и сложных проблем, с основными из которых нам предстоит познакомиться в следующих главах.

Глава 2.Проблема происхождения жизни в свете космогонических гипотез.

Проблема происхождения жизни на Земле, наверно, одна из самых древних нерешенных проблем, стоящих перед человечеством. Сотни умов – представителей научной элиты мира «ломали» головы над данной проблемой.

Биосфера как целостная организованная система, представляющая жизнь, привлекает к себе все новых и новых исследователей – физиков, химиков, геологов, биологов, биохимиков, геохимиков, представителей гуманитарных наук и других ученых. Все они стоят перед одним и тем же вопросом – «что такое жизнь?» - ответ на который позволил бы нам постичь феномен жизни. Исчерпывающего определения понятия жизни так еще и не найдено, полноценной и всеобъемлющей «теории жизни» так и не построено. Но в научном мире существуют несколько космогонических гипотез, которыми пока еще приходится довольствоваться всем нам. С двумя основными из них мы сейчас и познакомимся.

Сторонником одной из этих гипотез был Вернадский. Она зиждется на главном принципе, сформулированном флорентийским академиком, врачом и натуралистом Франческо Редди (17в.). Принцип этот выглядит следующим образом: «omne vivum ex vivo» - «все живое происходит от живого». Вернадский, придерживаясь этого принципа, а также научного обобщения («omne vivum ab aaternitate е cellula» - «все живое от вечности происходит из клетки») другого известного натуралиста, врача и общественного деятеля Германа Рихтера – немца по происхождению, - делает следующий вывод в своей работе «Начало и вечность жизни»: жизнь не могла зародиться на земле, ибо она вечна, как и материя. Поэтому должно ставить вопрос не о том, как объяснить возникновение жизни, а о том, каким образом жизнь появилась на нашей планете. Необходимо сказать, что эта гипотеза наиболее «древняя».

Другая гипотеза выступает как альтернатива первой и не приемлет принципа Редди. Она зиждется на принципе Бора, который провозгласил что «существует лишь то, что наблюдаемо». Из этого следует, что жизнь – не вечна, а имеет свое начало. Поэтому задачей науки должно стать объяснение самого процесса возникновения жизни на Земле, т.е. науке необходимо ответить на вопрос «как?», а не «откуда?». Это не значит, что не признается появление жизни на Земле одновременно с рождением планеты. Факты, предоставленные геологией и биохимией указывают на наличие живого вещества (а, следовательно, и на существование земной оболочки – биосферы) в течение всего геологического времени существования Земли. Данная космогоническая концепция выступает за признание гипотезы о первоначальном взрыве вселенной как эмпирическом обобщении, т.к. в свою защиту имеет феномен реликтового излучения, открытого Вильсоном и Пензиасом. Из всего этого следует, что жизнь, представленная биосферой Земли, не вечна, а имеет определенную «дату» своего рождения. Но не будем забывать, что это всего только гипотеза, которую мы можем либо принимать, либо отрицать, либо просто воздерживаться в оценке своего мнения по этому поводу. Не можем мы допустить только одного – пассивности в изучении феномена жизни.

Глава 3. Проблема отыскания границы между живым и косным веществом.

Природа данной проблемы полностью взаимосвязана с предыдущей, ибо логически из нее следует. Невозможность точного определения жизни влечет за собой многие другие трудности. Одна из них – определение четкой границы между живым и косным веществом.

Интересно, что Вернадский в своей работе «Научная жизнь как планетное явление» указывал на факт резкого отличия живого вещества от косного. Это отличие, по его мнению, должны характеризовать два процесса: 1)увеличение в ходе геологического времени значения живого вещества и его воздействия на косное вещество биосферы; 2)резкое изменение самого живого вещества в процессе эволюции в отличие от косного (неживая материя неподвластна эволюции).

Отличие живого вещества от неживого и в самом деле довольно резкое. Это заключение было сделано на основе эмпирического наблюдения, но все еще не указывало на точную границу между живым и косным веществом. Сложность определения точных «координат» живого и неживого объяснялась еще тем, что живое вещество находится в очень тесной и постоянной связи с косным веществом. Факты открытия биокосных веществ (напр., почвы) убедительно доказывают истинность предыдущего заключения.

Но гений Вернадского оказался на высоте, когда он в своей книге «Живое вещество» прибегнул к закону Пастера-Кюри, как к принципу отличия неживого от живого (но не обратно!). В основе этого принципа лежит свойство диссимметрии, которым обладает живое вещество, а также некоторые продукты его жизнедеятельности. Сущность этого свойства сводится к следующему: «Живое вещество является фильтром, способным отделять правые молекулы от левых и благодаря одинаковой симметрии входящих в него молекул, оно способно поляризовать свет. В неживом веществе молекулы разной симметрии могут быть смешаны в самых произвольных пропорциях».

И, действительно, современное научное знание констатирует множество фактов в доказательство данного утверждения. Диссимметричность живого вещества «сохраняется на любом уровне живого организма и даже в функциях органов. ДНК всегда закручена влево, также односторонни раковины моллюсков. Неравно количество левшей и правшей у человека – 16 на сто человек, неодинаковы функции ничем внешне не отличающихся полушарий человеческого мозга».

Открытие свойства диссимметрии живого вещества позволило взглянуть на картину мира под совершенно другим углом зрения. Живое вещество – связующее звено в структуре биосферы. Именно живое вещество является трансформатором, который переводит энергию Солнца (энергию Космоса) в действенную земную энергию – электрическую, химическую, механическую, тепловую и др. Отсюда следует, что живое вещество выступает творческим началом в истории биосферы. Биосфера изменяется только благодаря живому веществу, ибо жизнь способна преобразовать даже косную материю. «Для того, чтобы в этом убедится, достаточно сравнить двух ровесников – Землю и Луну, чтобы наглядно увидеть роль живого вещества в планетарной эволюции: Землю Землей сделала Жизнь»

И теперь мы подошли к двум другим не менее важным научным проблемам – проблеме места человека в структуре биосферы и связанной с ней проблеме построения новой картины мира.

Глава 4. Биосфера и человек. К проблеме построения новой картины мира.

Человек как главный представитель живого вещества, занимает особое место в биосфере и так же, как и всякий другой представитель живого вещества, является ее функцией. Но в отличие от остального живого вещества, роль человека на Земле представляется несравнимо более существенной, т.к. он выступает как основная геологическая сила в биосфере Земли. Эта особая роль связана с мозгом и всей разумной деятельностью человека. Представленный научной мыслью разум, являлся объектом внимания и изучения Вернадского.

Наблюдения за эволюцией живого вещества неизбежно констатируют следующий факт: большинство организмов (и в первую очередь человек) в процессе исторического развития все более усовершенствуются, а сам процесс усовершенствования носит необратимый характер для живого вещества (в косном веществе эти процессы обратимы). Сегодня мы знаем точно, что человек вида Homo sapiens уже никогда не опустится в своем развитии до неандертальца, а слон не станет мамонтом, кролик не превратится в зайца, а собака – в волка. Это наблюдение позволило еще более точно определить границу между живым и косным веществом. Но нас интересует другой факт. Данное наблюдение позволило Вернадскому сделать следующий вывод: «Эволюция биосферы связана с усилением эволюционного процесса живого вещества».

Этому утверждению суждено было стать ключевым в научной мысли 20 века, ибо оно в корне изменило существующую в то время (конец 19 – начало 20 века) научную картину мира. До Вернадского представление о мироздании сводилось к следующей схеме: мироздание – продукт чьей-то творческой фантазии (Бога, Мирового Разума и т.п.), оно было создано как некий механизм с присущими ему внутренними неизменными законами. Интересно, что человеку выпала далеко не главная роль в этом механизме: он рассматривался как пассивный наблюдатель, миссия которого сводилась к познанию законов природы и подчинению ее своей разумной деятельности. Человек бессилен перед законами природы и полностью от нее зависим, ибо не в силах изменить принципа детерминизма, который лежит в основе мироздания. Основоположником данной картины мира является Френсис Бэкон.

Но уже в конце 19 века данную концепцию начали подвергать достаточно серьезной критике (в особенности со стороны естествознания). И в первую очередь возникла необходимость пересмотра роли и места человека в истории мироздания. Огромное значение в этом пересмотре сыграло открытие квантовой механики, которое неопровержимо доказывало включенность человека в качестве активного элемента в единый мировой эволюционный процесс. Это утверждение дискредитировало все научное мировоззрение предшествующего исторического периода. Но окончательное крушение старой картины мира произошло после открытой Вернадским зависимости эволюции окружающей среды от эволюции биосферы. Как ученый мирового масштаба, Вернадский был в курсе всех основных открытий естествознания, которое чем дальше, тем больше и все убедительнее доказывало единство и целостность природы, а также влияние активной деятельности человека на природные процессы. Убеждение в том, что человек – лишь пассивный наблюдатель в природе все больше и больше становилось абсурдным.

Сегодня мы с полной уверенностью можем сказать, что с именем Вернадского связано построение новой научной картины мира и формирование современного научного мировоззрения. Новая картина мироздания представляется нам совершенно противоположной предыдущей. Сущность ее можно выразить следующей цитатой академика Н.Н. Моисеева: «Вселенная – это не механизм, однажды заведенный Внешним разумом, судьба которого определена раз и навсегда, а непрерывно развивающаяся и самоорганизующаяся система. А человек не просто активный внутренний наблюдатель, а действующий элемент системы». Глава 5. Проблема ноосферы в свете универсального эволюционизма. Итак, именно живое вещество (и в первую очередь человек) своей жизнедеятельностью влияет на ход эволюционного процесса биосферы. Эволюция идет в одном направлении по возрастающей линии, с усиливающимся со временем темпом. Это объясняется процессом цефализации, присущим некоторым видам живого вещества. Явление цефализации было открыто известным ученым Дана, и характеризуется оно усложнением структуры ЦНС. Придерживаясь этих научных фактов, Вернадский прибегнул к построению новой концепции научной картины мира в самом зените своей творческой деятельности (середина 20 века). И тут нельзя не указать на один момент – проблему перехода биосферы в ноосферу, которая являлась итоговой в учении Вернадского и которую не без основания принято считать основополагающей во всем творчестве этого великого ученого.

Необходимо указать, что внесение термина «ноосфера» в научный лексикон принадлежит также не Вернадскому, а Леруа. Вернадский стал использовать его лишь в последние годы своей жизни. Учение о ноосфере как о последнем геологическом состоянии биосферы существенно дополнило новую картину мира и сделало ее более основательной. Но самое главное – это то, что оно породило новое философское учение – универсальный эволюционизм, основоположниками которого мы вправе считать Вернадского – в России, Тейяра де Шардена – на Западе. Именно это учение с более веской аргументированностью может объяснить основные проблемы современного этапа эволюции подсказать правильное решение этих проблем.

На протяжении всей своей истории человечество влияло на ход эволюционного процесса. Но всякий процесс имеет свое начало и свой конец. Концом эволюции биосферы будет переход ее в ноосферу, и это явление неизбежно. Основная роль в таком переходе, естественно, ложится на человека. Она сводится к тому, чтобы соблюсти условия коэволюции природы и общества, ибо без этого условия невозможно вступление человечества в ноосферу. Основная опасность здесь заключается в следующем. Если биосфера в своем эволюционном развитии обязательно должна будет измениться (перейти в ноосферу), то человеческое общество при несоблюдении некоторых обязательных условий не сможет вовремя «подготовиться» к данному переходу, а следовательно будет нарушено основное условие коэволюции. При подобном стечении обстоятельств человечество ожидает лишь один исход – деградация, полный регресс человеческой природы, а вместе с этим и исчезновение с лика Земли. Это тяжело осознавать, но это необходимо иметь ввиду всем нам. Во всяком случае, в полный пессимизм впадать не стоит, ибо наша судьба зависит только от нас самих. Надо только действовать сообща, а не в одиночку. Необходимо сказать, что очень важные шаги в решении этой проблемы уже сделаны: «это и новые энергосберегающие технологии, и либерализация экономики, и стремительное развитие Коллективного Интеллекта, основанного на новых средствах связи и компьютеризации, и постепенный поворот сознания ученых, политиков, да и простых смертных».

Самое интересное
[Часть 2]: