Биосфера и ноосфера. Учение в.И. Вернадского. Учение вернадского о ноосфере — мысль творящая. фото

Термин ""биосфера" впервые был использован в 1875 г. австрийским геологом Э. Зюссом.Под биосферой понимается вся совокупность всех живых организмов вместе со средой их обитания, в которую входят: вода, нижняя часть атмосферы и верхняя часть земной коры, населенная микроорганизмами. Однако задолго до этого под другими названиями в частности «пространство жизни», «картина природы», «живая оболочка Земли» и т. п., его содержание рассматривалось многими другими естествоиспытателями. Первоначально под всеми этими терминами подразумевалась только совокупность живых организмов, обитающих на нашей планете, хотя иногда и указывалась их связь с географическими, геологическими и космическими процессами, но при этом скорее обращалось внимание на зависимость живой природы от сил и веществ неорганической природы.

Первым из биологов, который ясно указал на огромную роль живых организмов в образовании земной коры, был Ж. Б. Ламарк (1744-1829 гг.). Он подчеркивал, что все вещества, находящиеся на поверхности земного шара и образующие его кору, сформировались благодаря деятельности живых организмов. Постепенно идея о тесной взаимосвязи между живой и неживой природой, об обратном взаимодействии живых организмов и их систем на окружающие их физические, химические и геологические факторы все настойчивее проникала в сознание ученых.

Результаты такого подхода незамедлительно сказались при исследовании общих проблем воздействия биотических, или живых, факторов на абиотические, или физические, условия. Так, оказалось, например, что состав морской воды во многом определяется активностью морских организмов. Растения, живущие на песчаной почве, значительно изменяют ее структуру. Живые организмы контролируют даже состав нашей атмосферы. Число подобных примеров легко увеличить, и все они свидетельствуют о наличии обратной связи между живой и неживой природой, в результате которой живое вещество в значительной мере меняет лик нашей Земли. Центральным в концепции биосферы Вернадского является понятие о живом веществе, которое он определяет как совокупность живых организмов. Два главных компонента биосферы - живые организмы и среда их обитания - непрерывно взаимодействуют между собой и находятся в тесном, органическом единстве, образуя целостную динамическую систему. Биосфера как глобальная суперсистема в свою очередь состоит из ряда подсистем.

Многообразие живых систем поражает воображение. За все время эволюции жизни на Земле существовало колоссальное количество различных видов живых организмов (всего около 500 млн.). В настоящее время насчитывается около 1,2 млн. видов животных и 0,5 млн. видов растений. Минеральных же видов неживой материи (так называемое "косное вещество") насчитывается лишь около 10 тыс.

Отдельные живые организмы не существуют изолированно. В процессе своей жизнедеятельности они соединяются в различные системы (сообщества), например, в популяции. В ходе эволюции образуется другой, качественно новый уровень живых систем, так называемые биоценозы - совокупность растений, животных и микроорганизмов в локальной среде обитания.

Эволюция жизни постепенно приводит к росту и углублению дифференциации внутри биосферы. В совокупности с окружающей средой обитания, обмениваясь с ней веществом и энергией, биоценозы образуют новые системы - биогеоценозы или, как их еще называют, экосистемы. Они могут быть разного масштаба: море, озеро, лес, роща и т.д. Биогеоценоз представляет собой естественную модель биосферы в миниатюре, включающую в себя все звенья биотического круговорота: от зеленых растений, создающих органическое вещество, до их потребителей, в итоге превращающих его вновь в минеральные элементы. Иначе говоря, биогеоценоз является элементарной ячейкой биосферы. Таким образом, в совокупности все живые организмы и экосистемы образуют суперсистему - биосферу.

Говоря о принципах существования биосферы, В.И. Вернадский, прежде всего, уточнял понятие и способы функционирования живого вещества. Живой организм является неотъемлемой частью земной коры и изменяющим ее агентом, а живое вещество - это совокупность организмов, участвующих в геохимических процессах. Организмы берут из окружающей среды химические элементы, строящие их тела, и возвращают их после смерти и в процессе жизни в туже самую среду. Тем самым и жизнь, и косное вещество находятся в тесном непрерывном взаимодействии, в круговороте химических элементов. При этом живое вещество служит основным системообразующим фактором и связывает биосферу в единое целое.

Обладая значительно большей активностью, чем неорганическая природа, живые организмы стремятся к постоянному совершенствованию и размножению соответствующих систем, включая биоценозы. Последние в свою очередь неизбежно входят во взаимодействия между собой, что, в конечном счете, уравновешивает живые системы различного уровня. В результате достигается динамическая гармония всей суперсистемы жизни - биосферы.

Современное естествознание в ходе изучения биоценозов вводит новое понятие - "коэволюция", означающее взаимное приспособление видов. Именно коэволюция обеспечивает условия сосуществования и повышения устойчивости биоценоза как системы. Коэволюция является новой перспективной идеей естественных и социальных наук. Ведь в приспособлении (как в природе, так и в обществе) решающую роль играет не борьба за существование, а взаимопомощь, согласованность и "сотрудничество" различных видов, в том числе и не связанных между собой генетическими узами.

Развитие биосферы происходит путем углубления взаимодействия живых организмов и среды. В ходе эволюции постепенно происходит процесс планетарной интеграции, т.е. усиления и развития взаимозависимости и взаимодействия живого и неживого. Процесс интеграции В.И. Вернадский считал сущностной характеристикой биосферы. Несмотря на всю свою противоречивость, развитие биосферы является фактором планетарного масштаба и означает прогрессирующее овладение жизнью всей планеты. Существование жизни на Земле коренным образом изменило облик нашей планеты и его составляющие - ландшафт, климат, температуру Земли и т.д.

Появление человека как "homo sapiens" (человека разумного) в свою очередь качественным образом изменило не только биосферу, но и результаты ее планетарного влияния. Постепенно стал происходить переход от простого биологического приспособления живых организмов к разумному поведению и целенаправленного изменения окружающей природной среды разумными существами. Это воздействие сказывается, прежде всего, в создании многочисленных новых видов культурных растений и домашних животных. Такие виды не существовали раньше и без помощи человека либо погибают, либо превращаются в дикие породы.

Геосфера сама по себе в целом пассивно реагирует на вмешательство человека, а живое вещество активно приспосабливается к новым условиям существования и присутствию в природе человека. Так, многократно возросла устойчивость и невосприимчивость многих насекомых и грызунов к ядам, применяемым людьми. Появляются мутационные или измененные виды и популяции, приспособленные к техногенной и загрязненной среде обитания. Многие виды животных меняют формы своего существования, адаптируются к жизни по соседству с человеком.

Человек как особая форма жизни и существо, обладающее разумом, вносит принципиально новые элементы во взаимоотношения с природой. Он выступает как автономная целостность внутри биосферы. Живое вещество, преобразуя косное и взаимодействуя с ним, создает биосферу. Аналогично человек, преобразуя биосферу, создает техносферу. Но если при формировании биосферы все биоценозы лишь поддерживают системную целостность путем обмена веществом и энергией, то человек, помимо этих функций, в первую очередь производит овеществление природы, создавая новые искусственные предметы.

Однако далеко не все творения человека находятся в гармонии с окружающей действительностью. И если живые организмы, созданные человеком, в большинстве своем вписываются в общую систему природы, то этого никак нельзя сказать о других предметах, созданных им: зданиях, сооружениях, и т.п. Кроме того, сделанное человеком, как правило, не способствует созданию новых запасов энергии. Бесконечное же истребление полезных ископаемых и живого вещества ставит на грань катастрофы само существование не только разумной жизни, но и жизни как таковой.

Опираясь на идеи Вернадского о биохимической основе биосферы, французский математик и философ Э. Леруа (1870-1954гг.) ввел в 1927 г. понятие ноосферы, или сферы разума, для характеристики современной геологической стадии развития биосферы. Его позицию разделял также крупнейший французский геолог и палеонтолог Пьер Тейяр де Шарден (1881-1955гг.), впоследствии в своем труде «Феномен человека» определявший ноосферу как одну из стадий эволюции мира. Признавая, что эта стадия, как и сам человек, является результатом тысячелетней истории развития органического мира, он считал движущей силой эволюции целеустремленное сознание («ортогенез»).

В работах А. Тейяр де Шардена ноосфера осмысливалась как чисто духовное явление. Ноосфера, отмечал, к примеру, А.Тейяр де Шарден, "... действительно новый покров, "мыслящий пласт", который, зародившись в конце третичного периода, разворачивается с тех пор над миром растений и животных - вне биосферы и над ней". (Тейяр де Шарден П. Феномен человека М, 1987, с. 149). Сходное толкование ноосферы давал и Э. Леруа. "Происходит, - отмечал он, - освобождение все более свободного и чистого сознания и создание существования высшего порядка духовности, доходящего до такой степени совершенства, когда ноосфера будет стремиться отделиться от биосферы, как бабочка от куколки".

В работах Вернадского ноосфера рассматривалась как качественно новый этап эволюции биосферы, обусловленный историческим развитием человечества, его трудом и разумом. Созревание этапа ноосферы, по мнению В.И. Вернадского, связано со многими параметрами: планетарным характером человеческого бытия и единством человеческого рода; соизмеримостью человеческой деятельности по преобразованию природы земной поверхности с геологическими процессами, развитием демократических форм человеческого общежития; небывалым расцветом (своего рода "взрывом") науки и техники. Обобщая данные явления, ставя в неразрывную связь дальнейшую эволюцию биосферы с развитием человечества, его производительных сил, В.И. Вернадский и вводит понятие ноосферы. «Человек своим трудом - и своим сознательным отношением к жизни - перерабатывает земную оболочку - геологическую область жизни, биосферу. Он переводит ее в новое геологическое состояние: его трудом и сознанием биосфера переходит в ноосферу. (В.И. Вернадский. Проблемы биохимии. М., 1980. С. 56).

Современное определение, данное ноосфере философами нынешнего поколения, объясняет ее как сферу взаимодействия природы и общества, в пределах которого разумная человеческая деятельность становится главным определяющим фактором развития. Ноосфера - новая, высшая и последняя стадия биосферы, связанная с возникновением и развитием в ней человечества, которое, познавая законы природы и совершенствуя технику, начинает оказывать определяющее влияние на ход процессов в охваченной его воздействием сфере Земли, впоследствии и в околоземном пространстве.

В основу учения о ноосфере легло уникальное учение В.И. Вернадского о биосфере, базирующееся, в свою очередь, на роли и месте на Земле живого вещества. Живое вещество - это совокупность организмов, участвующих в геохимических процессах и соответственно различающихся массой, химическим составом и энергией. Опираясь на достижения науки, он подчеркивает два объективных факта. Первым фактом являются то, что живой организм - неотъемлемая часть земной коры и агент, ее изменяющий. Вот почему "явления жизни и явления мертвой природы, взятые с геологической, т.е. планетарной, точки зрения, является проявлением единого процесса".

Вторым таким же объективным фактом является резкое различие живого и неживого, отсутствие переходов между ними. Вот эта противоположность живого и косного вещества и в тоже время их органическое взаимодействие в планетарном круговороте и образуют исходное противоречие, которое Вернадский считает необходимым разрешить.

Раскрывая смысл понятий живого и косного вещества, и стремясь разрешить указанное противоречие, Вернадский формирует две аксиомы:

1) Организмы берут все химические элементы, строящие их тела, из окружающей среды и возвращают их после смерти или при жизни в ту же среду.

2) Без небесных светил, в частности без Солнца, жизнь на Земле не может существовать.

Он конкретизирует взаимодействие жизни и косного вещества, состоящее в непрерывном круговороте химических элементов: биосфера как "земной и космический организм" связывается в единое целое живых организмов. Именно организмы являются трансформаторами, которые переводят космические излучения в действенную земную энергию - являются носителями и создателями свободной энергии в таком масштабе, что она охватывает всю биосферу и определяет в основном всю ее историю.

В связи с возникновением человеческой жизни в биосфере появляется качественно новый фактор. Если живые организмы своим размножением, трофическими (пищевыми) цепями взаимодействуют с косной средой и на основе этого осуществляют трансформацию вещества и энергии, биосферы, то человек включается в биосферные связи на основе трудовой деятельности. Поэтому не непосредственно своим природным телом, что характерно для живого вещества, а социальной формой движения материи, материальным производством воздействует человек на биосферный процесс.

Центральной темой учения о ноосфере является единство биосферы и человечества. Вернадский в своих работах раскрывает корни этого единства, значение организованности биосферы в развитии человечества. Это позволяет понять место и роль исторического развития человечества в эволюции биосферы, закономерности ее перехода в ноосферу.

Вернадский, неоднократно подчеркивая усиливающие, по мере исторического развития человечества, влияние его на среду обитания. Первоначально в силу неразвитости общественных производительных сил в основном господствовало отношение первобытного, формирующегося человека к биосфере. Человек находил в природе готовые жизненные средства и его деятельность в виде собирательства и охоты полностью опиралась на биосферную "технологию". Лишь в связи с переходом от собирательства к производству возникнет качественно новая форма отношения человека к биосфере. Появляется обмен веществ между человеком и биосферой, обусловленный материальным производством. Здесь человек выделяет себя из природы и, как отмечал В.И. Вернадский, начинает создавать культурную биогеохимическую энергию (земледелие, скотоводство).

С историческим развитием меняется масштаб и характер тех естественных условий, с которыми связан человек. Если первоначально использовалось богатство растительной и животной жизни, то в дальнейшем на первое место выдвигаются природные факторы косной среды, являющиеся основой для развития средств труда. Воздействие общества на биосферу осуществляется на основе развития материального производства и существенно меняется от одной технологической эпохи к другой. Тем самым общество становится в биосфере, то есть в верхней оболочке нашей планеты, единственным в своем роде агентом, могущество которого растет с ходом времени со все увеличивающейся быстротой. Оно одно изменяет новым образом, и с возрастающей быстротой структуру самих основ биосферы.

B своих трудах В.И. Вернадский, обосновывая свою точку зрения на развитие нашей планеты, указал несколько оценочных критериев, по которым можно определить, по его мнению, наступление новой эпохи – ноосферы. Перечислим эти критерии, разбросанные по страницам книги "Научная мысль как планетное явление", и отчасти в предыдущих публикациях Вернадского, и проследим, насколько они выполняются сегодня.

Заселение человеком всей планеты. Это условие выполнено. Тайга Западной Сибири (в настоящее время) усеяна линиями дорог, нефте - и газопроводов, городами и поселками нефтяников. Тайга Восточной Сибири таким же образом освоена искателями и добытчиками алмазов, а арктические пустыни Магаданской области, - искателями и добытчиками золота. Знойные пустыни Сахары и Саудовской Аравии стали местом поисков и разработки крупных нефтяных и газовых месторождений. Антарктида покрыта сетью созданных разными странами постоянно действующих сигнализаций. Самая крупная из них - станция Амундсена - Скотта (США) - расположена как раз на Южном полюсе. На земле действительно не осталось мест, не подвергшихся в той или иной степени человеческому воздействию.

Резкое преобразование средств связи и обмена между разными странами. В самом деле, с помощью радио, телевидения, Интернет мы моментально узнаем о событиях в любой точке земного шара.

3. Усиление связей, в том числе политических между всеми государствами Земли. Это условие можно считать если не выполненным, то выполняющимся. Возникшая после второй мировой войны Организация Объединённых Наций (ООН) оказалось гораздо более устойчивой, чем Лига Наций, существовавшая в Женеве с 1919 по 1946 год. Помимо активного уяснения в ряде локальных конфликтных ситуаций, свидетелями чего мы являлись в последние годы, ООН создала ряд специальных международных организаций для обеспечения сотрудничества различных государств в различных областях культурной и практической деятельности. Все эти подразделения ООН, равно как и другие международные организации, созданные за последние десятилетия помимо ООН, еще не обеспечивают единства человечества во всех вопросах, однако их деятельность значительно способствовала сближению взглядов народов на пути дальнейшего развития всего человечества.

4. Преобладание геологической роли человека над другими геологическими процессами, протекающими в биосфере. Это условие также можно считать выполненным, хотя именно преобладание геологической роли человека в ряде случаев привело к тяжким экономическим последствиям. Объем горных пород, извлекаемых из глубин Земли всеми шахтами и карьерами мира, сейчас почти в два раза превышает средний объем лавы и пепла, выносимых ежегодно вулканами Земли. К этому надо добавить более трех миллиардов тонн ежегодно добываемой нефти. Число природных минералов, образовавшихся в разных геосферах Земли, при разных давлениях и температурах, не превышает 3500, в то время как число ежегодно создаваемых человеком новых синтетических соединений измеряется многими десятками тысяч. В результате кристаллография за последнее время перестала заниматься природными минералами и вышла из круга наук о Земле.

Человеческая деятельность изменила состав речных, озерных и морских вод, о чем неоднократно писал Вернадский. Она определяет локальные климатические изменения, начавшиеся под влиянием «парникового эффекта», через климат влияет на уровень Мирового океана и на сохранность озонового слоя стратосферы.

Действительно, можно сказать, что человечество стало мощным геологическим фактором, влияющим на все процессы, протекающие в биосфере.

5. Расширение границ биосферы и выход в космос. В работах последнего десятилетия своей жизни Вернадский не считал границы биосферы постоянными. Расширение их в прошлом он связывал с выходом вещества на сушу, появлением высокоствольной растительности, летающих насекомых, а позднее летающих ящеров и птиц. Он полагал, что в первой половине XX века биосфера охватывала всю гидросферу, литосферу до глубин 3 км, на которой в подземных водах и в нефти еще встречаются живые бактерии, и нижнюю часть тропосферы, освоенную насекомыми, птицами, летучими мышами и человеком. В процессе перехода в ноосферу границы биосферы должны были расширяться, а человек должен был выйти в Космос.

Эти предсказания сбылись. Человек «прощупал» геофизическими методами Землю вплоть до верхней части ядра, т.е. более чем на половину ее радиуса, а бурением дошел до 12 км. (Кольская сверхглубокая скважина), донеся с такой же глубины ампулы с буровым раствором и микроорганизмы.

Вверх от поверхности Земли человек расширил границы биосферы значительно больше. Ракетная авиация освоила стратосферу, а в 1961 году Юрий Гагарин первым покорил ближний Космос.

6. Открытие новых источников энергии. Условие выполнено полностью. В августе 1945 года, т.е. в год смерти Вернадского, взрыв атомных бомб над Хиросимой и Нагасаки возвестил об открытии нового источника энергии - энергии атомного распада. Вскоре началось использование этой энергии в мирных целях.

Несколько необычен подход Вернадского к науке. Он рассматривал ее как геологическую и историческую силу, изменяющую биосферу и жизнь человечества. Она является тем основным звеном, посредством которого углубляется единство биосферы и человечества. Особое место Вернадский отводит науке XX столетия. Именно в это время наблюдается ее небывалый расцвет, своего рода взрыв научного творчества.

Вернадский подчеркивал: "Биосфера XX столетия превращается в ноосферу, создаваемую, прежде всего ростом науки, научного понимания и основанного на ней социального труда человечества. «...Необходимо подчеркнуть неразрывную связь ее создания с ростом научной мысли, являющейся первой и необходимой предпосылкой этого создания. Ноосфера может создаваться только при этом условии» (Вернадский B.И. Размышлении натуралиста. Кн. 2. Научная мысль как планетное явление. С.31)

Деятельность самого В.И. Вернадского является примером работы ученого на этапе становления ноосферы. Он осознал необходимость нового мышления в условиях, когда человеческая деятельность приняла общепланетарный характер и стала мощной геологической силой, изменяющей биосферу. В этих условиях, по мнению В.И. Вернадского, человек должен мыслить и действовать в планетном, биосферном масштабе. Особенно это относится к научной работе, к ученому, несущему полную ответственность за судьбу биосферы и за будущее человечества.

Именно с такой, можно сказать, биосферной ответственностью В.И. Вернадский относился к научным открытиям. Уже в самом начале XX века он видел неизбежность овладения человечеством атомной энергией и ясно сознавал практическую значимость этого. Но вместе с тем он видел и то, что данное открытие может обернуться злом для человечества. "Недалеко то время, отмечал он, - когда человек получит возможность строить свою жизнь, как он захочет. Сумеет ли человек воспользоваться этой силой, направить ее на добро, а не на самоуничтожение? Дорос ли он до умения использовать ту силу, которую неизбежно должна дать ему наука? " (Вернадский В.И. Очерки и речи, вып. 2 ПГ., 1992, с. З)

Реально возникает и более общая проблема: доросло ли человечество до создания ноосферы?

Введение

Термин «ноосфера» был предложен в 1927 году французским математиком и философом Э. Леруа.

«Noos» - древнегреческое название человеческого разума.

Первая созданная человеком культура-палеолит (каменный век) - продолжалась примерно 20-30 тысяч лет. Она совпадала с длительным периодом оледенения. Экономической основой жизни человеческого общества была охота на крупных животных: благородного и северного оленя, шерстистого носорога, осла, лошадь, мамонта, тура. На стоянках человека каменного века находят многочисленные кости диких животных - свидетельство успешной охоты. Интенсивное истребление крупных травоядных животных привело к сравнительно быстрому сокращению их численности и исчезновению многих видов.

Если мелкие травоядные могли восполнить потери от преследования охотниками высокой рождаемостью, то крупные животные в силу эволюционной истории были лишены этой возможности. Дополнительные трудности возникли вследствие изменения природных условий в конце палеолита. 10-12 тысяч лет назад наступило резкое потепление, отступил ледник, леса распространились в Европе, вымерли крупные животные. Это создало новые условия жизни, разрушило сложившуюся экономическую базу человеческого общества. Закончился период его развития, характеризовавшийся только использованием пищи, т.е. чисто потребительским отношением к окружающей среде.

В следующую эпоху - эпоху неолита (новый каменный век) - наряду с охотой, рыбной ловлей и собирательством все большее значение приобретает процесс производства пищи. Делаются первые попытки одомашнивания животных и разведения растений, зарождается производство керамики. Уже 9-10 тысяч лет назад существовали поселения, среди остатков которых обнаруживают пшеницу, ячмень, чечевицу, кости домашних животных - коз, свиней, овец. Развиваются зачатки земледельческого и скотоводческого хозяйства. Широко используется огонь и для уничтожения растительности в условиях подсечного земледелия, и как средство охоты. Начинается освоение минеральных ресурсов, зарождается металлургия.

Рост населения, качественный скачок в развитии науки и техники за последние два столетия, и особенно в наши дни, привели к тому, что деятельность человека стала фактором планетарного масштаба, направляющей силой дальнейшей эволюции биосферы. Возникли антропоценозы (от греческого anthropos - человек, koinos - общий, общность) - сообщества организмов, в которых человек является доминирующим видом, а его деятельность-определяющей состояние всей системы. В. И. Вернадский считал, что влияние научной мысли и человеческого труда обусловили переход биосферы в новое состояние - ноосферу (сферу разума). Сейчас человечество использует для своих нужд все большую часть территории планеты и все большие количества минеральных ресурсов.

Истинное величие Вернадского выясняется только теперь. Оно – в его глубоких философских идеях, заглядывающих в будущее, вплотную затрагивающих судьбы всего человечества.

Он родился в Петербурге в 1863 году, всего через два года после отмены крепостного права в России, в семье профессора политической экономии, яркого представителя русской либеральной интеллигенции прошлого века. Через пять лет, семья Вернадских переехала в Харьков, где на формирование личности Вернадского повлиял его двоюродный дядя – Е. М. Короленко, офицер в отставке, увлекающийся научно-философскими изысканиями. Более всего его интересовали проблемы, связанные с жизнью каждого человека и человечества в целом. Вполне вероятно, что некоторые мысли Е. М. Короленко, некоторые из вопросов, поставленные им, сохранились в памяти Вернадского и осознанно или бессознательно повлияли на его научное творчество.

Петербургская классическая гимназия, где с третьего класса учился Вернадский, была одна из лучших в России. Здесь хорошо преподавались иностранные языки, история, философия. В дальнейшем Вернадский самостоятельно изучил несколько европейских языков. Он читал литературу, преимущественно научную, на пятнадцати языках, а некоторые свои статьи писал по-французски, по-английски и по-немецки. Интерес к истории и философии ученый сохранил на всю жизнь.

Затем Вернадский поступил на физико-математический факультет Петербургского университета, где среди профессоров находились светила русской науки: Менделеев, Бекетов, Сеченов, Бутлеров. Однако большее влияние на Вернадского, несомненно, оказал Докучаев, преподававший в университете минералогию. Молодой ученый неоднократно принимал участие в экспедициях по изучению почв Нижегородской губернии под руководством Докучаева. Но сфера научных интересов Вернадского в то время не ограничивалась минералогией. Он занимался и достиг некоторых результатов также в геологии, кристаллографии, истории.

В то же время Вернадский искренне увлекся учением Толстого и разделял многие его сомнения. Однако Толстой не верил в то, что наука способна удовлетворить стремление человека найти «смысл жизни», примириться с неизбежностью смерти, обосновать высокие моральные принципы. Вряд ли подобные идеи были близки Вернадскому. В отличие от Толстого он всю свою жизнь сохранял веру в научное знание и стремился найти ответ на множество вопросов бытия на основе логического анализа фактов, достоверных сведений о мире и человеке.

В 1885 году Вернадский был оставлен хранителем Минералогического кабинета Московского университета. Работая на этом месте, ученый много ездит, работает в химических и кристаллографических лабораториях, совершает геологические экспедиции. В 1897 году Вернадский защищает докторскую диссертацию и становится профессором Московского университета. В 1906 году его избирают членом Государственного совета от Московского университета. Два года спустя он делается экстраординарным академиком. По инициативе и под председательством Вернадского в 1915 году создается комиссия по изучению естественных производительных сил России при Академии наук. В конце 1921 года Вернадский основал в Москве Радиевый институт и был назначен его директором. В 1926 году выходит его знаменитая работа «Биосфера», после чего он пишет массу исследований о природных водах, круговороте веществ и газах Земли, о космической пыли, геометрии проблеме времени в современной науке. Но главной для него остается тема биосферы – области жизни и геохимической деятельности живого вещества.

Дожив до глубокой старости, Вернадский скончался в Москве всего за несколько месяцев до победоносного завершения Великой Отечественной войны. Ему пришлось пережить три революции в России и две мировые войны. Но на его век выпали и не менее революционные открытия в науке.

Но самое важное: для Вернадского наука была средством познания природы. Он не был специалистом в какой-то одной науке или даже в нескольких науках. Он блестяще знал добрый десяток наук, но изучал природу, которая неизмеримо сложнее всех наук, вместе взятых. Он размышлял и над природными объектами, и над их взаимосвязями.

Как и многие естествоиспытатели, добившиеся выдающихся успехов в специальных областях, Вернадский пришел к своим философским построениям на склоне лет, видя в них естественное обобщение фундаментальных принципов, лежащих в основе мироздания. Но даже среди корифеев естествознания он выделяется не только новаторством и глубиной идей, но и их поразительной современностью. И в центре этого новаторства - возрождение древней идеи о центральной роли человека, его разума во всей Вселенной. Значимость ее для нашей цивилизации долгое время недооценивалась. И главная причина этого, как ни парадоксально, состояла, по-видимому, в самих успехах классической науки, увенчавшихся созданием А. Эйнштейном в 1916 г. общей теории относительности.

Опьяненные невиданными достижениями, большинство ученых традиционно видели в человеке всего лишь талантливого созерцателя природы, способного раскрыть ее тайны и вдоволь удовлетворить жажду познания. А Вернадский пророчески увидел в человеке умелого творца природы, призванного, в конце концов, занять место у самого штурвала эволюции.

Вернадскому при всей его гениальности и невероятной работоспособности потребовались десятилетия, чтобы перебросить надежный мост над пропастью, отделяющей естествознание от истории, творимой самими людьми. И мост этот состоял в ключевой идее, что переход возникшей на Земле биосферы в ноосферу, то есть царство разума, не локальный эпизод на задворках бескрайней Вселенной, а закономерный и неизбежный этап развития материи, этап естественноисторический. «Мы только начинаем сознавать непреодолимую мощь свободной научной мысли, величайшей творческой силы Homo sapiens, человеческой свободной личности, величайшего нам известного проявления ее космической силы, царство которой впереди»,- вдохновенно писал Вернадский.

Единство биосферы и человека

Центральной темой учения о ноосфере является единство биосферы и человечества. Вернадский в своих работах раскрывает корни этого единства, значение организованности биосферы в развитии человечества. Это позволяет понять место и роль исторического развития человечества в эволюции биосферы, закономерности ее перехода в ноосферу.

Одной из ключевых идей, лежащих в основе теории Вернадского о ноосфере, является то, что человек не является самодостаточным живым существом, живущим отдельно по своим законам, он сосуществует внутри природы и является частью ее. Это единство обусловлено, прежде всего, функциональной неразрывностью окружающей среды и человека, которую пытался показать Вернадский как биогеохимик. Человечество само по себе есть природное явление и естественно, что влияние биосферы сказывается не только на среде жизни, но и на образе мысли.

Но не только природа оказывает влияние на человека, существует и обратная связь. Причем она не поверхностная, отражающая физическое влияние человека на окружающую среду, она гораздо глубже. Это доказывает тот факт, что в последнее время заметно активизировались планетарные геологические силы. «...мы все больше и ярче видим в действии окружающие нас геологические силы. Это совпало, едва ли случайно, с проникновением в научное сознание убеждения о геологическом значении Homo sapiens, с выявлением нового состояния биосферы - ноосферы - и является одной из форм ее выражения. Оно связано, конечно, прежде всего, с уточнением естественной научной работы и мысли в пределах биосферы, где живое вещество играет основную роль». Так, в последнее время резко меняется отражение живых существ на окружающей природе. Благодаря этому процесс эволюции переносится в область минералов. Резко меняются почвы, воды и воздух. То есть эволюция видов, сама превратилась в геологический процесс, так как в процессе эволюции появилась новая геологическая сила. Вернадский писал: «Эволюция видов переходит в эволюцию биосферы».

Здесь естественно напрашивается вывод о том, что геологической силой является собственно вовсе не Homo Sapiens, а его разум, научная мысль социального человечества. В «Философских мыслях натуралиста» Вернадский писал: «Мы как раз переживаем ее яркое вхождение в геологическую историю планеты. В последние тысячелетия наблюдается интенсивный рост влияния одного видового живого вещества - цивилизованного человечества - на изменение биосферы. Под влиянием научной мысли и человеческого труда биосфера переходит в новое состояние - в ноосферу».

Мы являемся наблюдателями и исполнителями глубокого изменения биосферы. Причем перестройка окружающей среды научной человеческой мыслью посредством организованного труда вряд ли является стихийным процессом. Корни этого лежат в самой природе и были заложены еще миллионы лет назад в ходе естественного процесса эволюции. «Человек... составляет неизбежное проявление большого природного процесса, закономерно длящегося в течение, по крайней мере, двух миллиардов лет».

Отсюда, кстати, можно заключить, что высказывания о самоистреблении человечества, о крушении цивилизации не имеют под собой веских оснований. Было бы, по меньшей мере, странно, если бы научная мысль – порождение естественного геологического процесса противоречила бы самому процессу. Мы стоим на пороге революционных изменений в окружающей среде: биосфера посредством переработки научной мыслью переходит в новое эволюционное состояние – ноосферу.

Заселяя все уголки нашей планеты, опираясь на государственно-организованную научную мысль и на ее порождение, технику, человек создал в биосфере новую биогенную силу, поддерживающую размножение и дальнейшее заселение различных частей биосферы. Причем вместе с расширением области жительства, человечество начинает представлять себя все более сплоченную массу, так как развивающие средства связи – средства передачи мысли окутывают весь Земной шар. «Этот процесс – полного заселения биосферы человеком – обусловлен ходом истории научной мысли, неразрывно связан со скоростью сношений, с успехами техники передвижения, с возможностью мгновенной передачи мысли, ее одновременного обсуждения всюду на планете».

При этом человек впервые реально понял, что он житель планеты и может и должен мыслить и действовать в новом аспекте, не только в аспекте отдельной личности, семьи или рода, государств или их союзов, но и в планетном аспекте. Он, как и все живое, может мыслить и действовать в планетном аспекте только в области жизни - в биосфере, в определенной земной оболочке, с которой он неразрывно, закономерно связан и уйти из которой он не может. Его существование есть ее функция. Он несет ее с собой всюду. И он ее неизбежно, закономерно, непрерывно изменяет. Похоже, что впервые мы находимся в условиях единого геологического исторического процесса, охватившего одновременно всю планету. XX век характерен тем, что любые происходящее на планете событие связываются в единое целое. И с каждым днем социальная, научная и культурная связанность человечества только усиливается и углубляется. «Увеличение вселенскости, спаянности всех человеческих обществ непрерывно растет и становится заметным в немногие годы чуть не ежегодно».

Результат всех вышеперечисленных изменений в биосфере планеты дал повод французскому геологу Тейяр де Шардену заключить, что биосфера в настоящий момент быстро геологи чески переходит в новое состояние – в ноосферу, то есть такое состояние, в котором человеческий разум и направляемая им работа представляют собой новую мощную геологическую силу. Это совпало, видимо не случайно, с тем моментом, когда человек заселил всю планету, все человечество экономически объединилось в единое целое и научная мысль всего человечества слилась воедино, благодаря успехам в технике связи.

Таким образом:

1. Человек, как он наблюдается в природе, как и все живые организмы, как всякое живое вещество, есть определенная функция биосферы, в определенном ее пространстве-времени;

2. Человек во всех его проявлениях представляет собой часть биосферы;

3. Прорыв научной мысли подготовлен всем прошлым биосферы и имеет эволюционные корни. Ноосфера – это биосфера, переработанная научной мыслью, подготавливающейся всем прошлым планеты, а не кратковременное и переходящее геологическое явление.

Вернадский неоднократно отмечал, что «цивилизация «культурного человечества» - поскольку она является формой организации новой геологической силы, создавшейся в биосфере,- не может прерваться и уничтожиться, так как это есть большое природное явление, отвечающее исторически, вернее, геологи чески сложившейся организованности биосферы. Образуя ноосферу, она всеми корнями связывается с этой земной оболочкой, чего раньше в истории человечества в сколько-нибудь сравнимой мере не было».

Многое из того, о чем писал Вернадский, становится достоянием сегодняшнего дня. Современны и понятны нам его мысли о целостности, неделимости цивилизации, о единстве биосферы и человечества. Переломный момент в истории человечества, о чем сегодня говорят ученые, политики, публицисты, был увиден Вернадским.

Вернадский видел неизбежность ноосферы, подготавливаемой как эволюцией биосферы, так и историческим развитием человечества. С точки зрения ноосферного подхода по-иному видятся и современные болевые точки развития мировой цивилизации. Варварское отношение к биосфере, угроза мировой экологической катастрофы, производство средств массового уничтожения - все это должно иметь преходящее значение. Вопрос о коренном повороте к истокам жизни, к организованности биосферы в современных условиях должен звучать как набат, призыв к тому, чтобы мыслить и действовать, в биосферном - планетном аспекте.

Переход биосферы в ноосферу: прогноз и реальность

Вернадский, анализируя геологическую историю Земли, утверждает, что наблюдается переход биосферы в новое состояние – в ноосферу под действием новой геологической силы, научной мысли человечества. Однако в трудах Вернадского нет законченного и непротиворечивого толкования сущности материальной ноосферы как преобразованной биосферы. В одних случаях он писал о ноосфере в будущем времени (она еще не наступила), в других в настоящем (мы входим в неё), а иногда связывал формирование ноосферы с появлением человека разумного или с возникновением промышленного производства. Надо заметить, что когда в качестве минералога Вернадский писал о геологической деятельности человека, он ещё не употреблял понятий «ноосфера» и даже «биосфера». О формировании на Земле ноосферы он наиболее подробно писал в незавершённой работе «Научная мысль как планетное явление», но преимущественно с точки зрения истории науки.

Итак, что же ноосфера: утопия или реальная стратегия выживания? Труды Вернадского позволяют более обоснованно ответить на поставленный вопрос, поскольку в них указан ряд конкретных условий, необходимых для становления и существования ноосферы. Перечислим эти условия:

1. Заселение человеком всей планеты.

2. Резкое преобразование средств связи и обмена между странами.

3. Усиление связей, в том числе политических, между всеми 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 искания от давления религиозных, философских и политических построений и создание в государственном строе условий, благоприятных для свободной научной мысли.

10.Продуманная система народного образования и подъём благосостояния трудящихся. Создание реальной возможности не допустить недоедания и голода, нищеты и чрезвычайно ослабить болезни.

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

12.Исключение войн из жизни общества.

Проследим, насколько выполняются эти условия в современном мире и остановимся более подробно на некоторых из них.

1. Заселение человеком всей планеты. Это условие выполнено. На Земле не осталось мест, где не ступала бы нога человека. Он обосновался даже в Антарктиде.

2. Резкое преобразование средств связи и обмена между странами. Это условие также можно считать выполненным. С помощью радио и телевидения мы моментально узнаём о событиях в любой точке земного шара. Средства коммуникации постоянно совершенствуются, ускоряются, появляются такие возможности, о которых недавно трудно было мечтать. И здесь нельзя не вспомнить пророческих слов Вернадского: «Этот процесс – полного заселения биосферы человеком – обусловлен ходом истории научной мысли, неразрывно связан со скоростью сношений, с успехами техники передвижения, с возможностью мгновенной передачи мысли, её одновременного обсуждения на всей планете». До недавнего времени средства телекоммуникации ограничивались телеграфом, телефоном, радио и телевидением, о которых писал ещё Вернадский. Имелась возможность передавать данные от одного компьютера к другому при помощи модема, подключенного к телефонной линии, документы на бумаге передавались с помощью факсимильных аппаратов. Только в последние годы развитие глобальной телекоммуникационной компьютерной сети Internet дало начало настоящей революции в человеческой цивилизации, которая входит сейчас в эру информации. В 1968 году Министерство Обороны США озаботилось связью множества своих компьютеров в специальную сеть, которая должна была способствовать научным исследованиям в военно-промышленной сфере. Изначально к этой сети было предъявлено требование устойчивости к частичным повреждениям: любая часть сети может исчезнуть в любой момент. И в этих условиях всегда должно было быть возможным установить связь между компьютером-источником и компьютером-приёмником информации (станцией назначения). Разработка проекта такой сети и его осуществление было поручено ARPA – Advanced Research Projects Agency – Управлению передовых исследований Министерства Обороны. Через пять лет напряжённой работы, такая сеть была создана и получила название ARPAnet. В течение первых десяти лет развитие компьютерных сетей шло незаметно – их услугами пользовались только специалисты по вычислительной и военной технике. Но с развитием локальных сетей, объединяющих компьютеры в пределах одной какой-либо организации, появилась потребность связать воедино локальные сети различных организаций. Время от времени предпринимались попытки использовать для этого уже готовую сеть ARPAnet, но бюрократы Министерства Обороны были против. Жизнь требовала быстрых решений, поэтому за основу будущей сети сетей Internet была взята структура уже существующей сети ARPAnet. В 1973 году было организовано первое международное подключение – к сети подключились Англия и Норвегия. Однако причиной начала взрывного роста сети Internet в конце 80-х годов стали усилия NSF (National Science Foundation – Национальный научный фонд США) и других академических организаций и научных фондов всего мира по подключению научных учреждений к сети. Рост и развитие сети Internet, совершенствование вычислительной и коммуникационной техники идёт сейчас подобно тому, как идёт размножение и эволюция живых организмов. На это в своё время обратил внимание Вернадский: «Со скоростью, сравнимой скоростью размножения, выражаемой геометрической прогрессией в ходе времени, создается этим путём в биосфере всё растущее множество новых для неё косных природных тел и новых больших природных явлений.». «...Ход научной мысли, например, в создании машин, как давно замечено, совершенно аналогичен ходу размножения организмов.». Если раньше сетью пользовались только исследователи в области информатики, государственные служащие и подрядчики, то теперь практически любой желающий может получить доступ к ней. И здесь мы видим воплощение мечты Вернадского о благоприятной среде для развития научной работы, популяризации научного знания, об интернациональности науки. Действительно, если раньше людей разделяли границы и огромные расстояния, то теперь, возможно, только языковой барьер. «Всякий научный факт, всякое научное наблюдение, – писал Вернадский, – где бы и кем бы они ни были сделаны, поступают в единый научный аппарат, в нём классифицируются и приводятся к единой форме, сразу становятся общим достоянием для критики, размышлений и научной работы.». Но если раньше для того, чтобы вышла в свет научная работа, чтобы научная мысль стала известной миру, требовались годы, то сейчас любой учёный, имеющий доступ к сети Internet, может представить свой труд, например, в виде так называемой WWW странички (World-Wide Web – «Всемирная паутина») на обозрение всем пользователям сети, причём не только текст статьи и рисунки (как на бумаге), но и подвижные иллюстрации, а иногда и звуковое сопровождение. Сейчас сеть Internet – это мировое сообщество около 30 тысяч компьютерных сетей, взаимодействующих между собой. Население Internet уже составляет почти 30 миллионов пользователей и около 10 миллионов компьютеров, причём количество узлов каждые полтора года удваивается. Вернадский писал: «Скоро можно будет сделать видными для всех события, происходящие за тысячи километров». Можно считать, что и это предсказание Вернадского сбылось.

3. Усиление связей, в том числе политических, между всеми странами Земли. Это условие можно считать если не выполненным, то выполняющимся. Возникшая после второй мировой войны Организация Объединённых наций (ООН) оказалась гораздо более устойчивой и действенной, чем Лига наций, существовавшая в Женеве с 1919 г. по 1946 г.

4. Начало преобладания геологической роли человека над другими геологическими процессами, протекающими в биосфере. Это условие также можно считать выполненным, хотя именно преобладание геологической роли человека в ряде случаев привело к тяжёлым экологическим последствиям. Объём горных пород, извлекаемых из глубин Земли всеми шахтами и карьерами мира, сейчас почти в два раза превышает средний объём лав и пеплов, выносимых ежегодно всеми вулканами Земли.

5. Расширение границ биосферы и выход в космос. В работах последнего десятилетия жизни Вернадский не считал границы биосферы постоянными. Он подчёркивал расширение их в прошлом как итог выхода живого вещества на сушу, появления высокоствольной растительности, летающих насекомых, а позднее летающих ящеров и птиц. В процессе перехода в ноосферу границы биосферы должны расширяться, а человек должен выйти в космос. Эти предсказания сбылись.

6. Открытие новых источников энергии. Условие выполнено, но, к сожалению, с трагическими последствиями. Атомная энергия давно освоена и в мирных, и в военных целях. Человечество (а точнее политики) явно не готово ограничиться мирными целями, более того – атомная (ядерная) сила вошла в наш век прежде всего как военное средство и средство устрашения противостоящих ядерных держав. Вопрос об использовании атомной энергии глубоко волновал Вернадского ещё более полувека назад. В предисловии к книге «Очерки и речи» он пророчески писал: «Недалеко время, когда человек получит в свои руки атомную энергию, такой источник силы, который даст ему возможность строить свою жизнь, как он захочет... Сумеет ли человек воспользоваться этой силой, направить её на добро, а не на самоуничтожение? Дорос ли он до умения использовать ту силу, которую неизбежно должна ему дать наука?». Огромный ядерный потенциал поддерживается чувством взаимного страха и стремлением одной из сторон к зыбкому превосходству. Могущество нового источника энергии оказалось сомнительным, он пришёлся не ко времени и попал не в те руки. Для развития международного сотрудничества в области мирного использования атомной энергии в 1957 году создано Международное Агентство по Атомной Энергии (МАГАТЭ), объединявшее к 1981 году 111 государств.

7. Равенство людей всех рас и религий. Это условие если не достигнуто, то, во всяком случае, достигается. Решительным шагом для установления равенства людей различных рас и вероисповеданий было разрушение в конце прошлого века колониальных империй.

8. Увеличение роли народных масс в решении вопросов внешней и внутренней политики. Это условие соблюдается во всех странах с парламентской формой правления.

9. Свобода научной мысли и научного искания от давления религиозных, философских и политических построений и создание в государственном строе условий, благоприятных для свободной научной мысли. Трудно говорить о выполнении этого условия в стране, где ещё совсем недавно наука находилась под колоссальным гнётом определённых философских и политических построений. Сейчас наука от таких давлений свободна, однако из-за тяжёлого экономического положения в российской науке многие учёные вынуждены зарабатывать себе на жизнь ненаучным трудом, другие уезжают за границу. Для поддержания российской науки созданы международные фонды. В развитых и даже развивающихся странах, что мы видим на примере Индии, государственный и общественный строй создают режим максимального благоприятствования для свободной научной мысли.

10.Продуманная система народного образования и подъём благосостояния трудящихся. Создание реальной возможности не допустить недоедания и голода, нищеты и чрезвычайно ослабить болезни. О выполнении этого условия трудно судить объективно, находясь в большой стране, стоящей на пороге голода и нищеты, как об этом пишут все газеты. Однако Вернадский предупреждал, что процесс перехода биосферы в ноосферу не может происходить постепенно и однонаправленно, что на этом пути временные отступления неизбежны. И обстановку, сложившуюся сейчас в нашей стране, можно рассматривать как явление временное и преходящее.

11.Разумное преобразование первичной природы Земли с целью сделать её способной удовлетворить все материальные, эстетические и духовные потребности численно возрастающего населения. Это условие, особенно в нашей стране, не может считаться выполненным, однако первые шаги в направлении разумного преобразования природы во второй половине XX века, несомненно, начали осуществляться. В современный период происходит интеграция наук на базе экологических идей. Вся система научного знания даёт фундамент для экологических задач. Об этом также говорил Вернадский, стремясь создать единую науку о биосфере. Экологизация западного сознания происходила, начиная с 70-х годов, создавая условия для возникновения экофильной цивилизации. Сейчас экстремистская форма зелёного движения оказалась там уже не нужной, поскольку заработали государственные механизмы регулирования экологических проблем. В СССР до 80-х годов считалось, что социалистическое хозяйствование препятствует угрозе экологического кризиса. В период перестройки этот миф развеялся, активизировалось движение зелёных. Однако в современный период политическое руководство переориентировалось в основном на решение экономических проблем, проблемы экологии отошли на задний план. В мировом масштабе для разрешения экологической проблемы в условиях роста населения планеты требуется способность решения глобальных проблем, что в условиях суверенитета различных государств кажется сомнительным.

12.Исключение войн из жизни общества. Это условие Вернадский считал чрезвычайно важным для создания и существования ноосферы. Но оно не выполнено и пока неясно, может ли быть выполнено. Мировое сообщество стремится не допустить мировой войны, хотя локальные войны ещё уносят многие жизни.

Таким образом, мы видим, что налицо все те конкретные признаки, все или почти все условия, которые указывал В. И. Вернадский для того, чтобы отличить ноосферу от существовавших ранее состояний биосферы. Процесс её образования постепенный, и, вероятно, никогда нельзя будет точно указать год или даже десятилетие, с которого переход биосферы в ноосферу можно будет считать завершённым. Но, конечно, мнения по этому вопросу могут быть разные.

Сам Вернадский, замечая нежелательные, разрушительные последствия хозяйствования человека на Земле, считал их некоторыми издержками. Он верил в человеческий разум, гуманизм научной деятельности, торжество добра и красоты. Что-то он гениально предвидел, в чём-то, возможно, он ошибался. Ноосферу следует принимать как символ веры, как идеал разумного человеческого вмешательства в биосферные процессы под влиянием научных достижений. Надо в неё верить, надеяться на её пришествие, предпринимать соответствующие меры.

Заключение

Идеи Вернадского намного опережали то время, в котором он творил. В полной мере это относится к учению о биосфере и ее переходе в ноосферу. Только сейчас, в условиях необычайного обострения глобальных проблем современности, становятся ясны пророческие слова Вернадского о необходимости мыслить и действовать в планетном - биосферном - аспекте. Только сейчас рушатся иллюзии технократизма, покорения природы и выясняется сущностное единство биосферы и человечества. Судьба нашей планеты и судьба человечества - это единая судьба.

Становление этапа ноосферы Вернадский связывает с действием многих факторов: единством биосферы и человечества, единством человеческого рода, планетарным характером человеческой деятельности и ее соизмеримостью с геологическими процессами, развитием демократических форм человеческого общежития и стремлением к миру народов планеты, небывалым расцветом («взрывом») науки и техники. Обобщая данные явления, ставя в неразрывную связь дальнейшую эволюцию биосферы с развитием человечества, Вернадский и вводит понятие ноосферы.

Необходимо иметь в виду, что задача созидания ноосферы - это задача сегодняшнего дня. Ее решение связано с объединением усилий всего человечества, с утверждением новых ценностей сотрудничества и взаимосвязи всех народов мира. В нашей стране идеи ноосферы органично связаны с революционной перестройкой социалистического общества. Народовластие, демократические принципы общественной жизни, возрождение культуры, науки и народной жизни, коренной пересмотр ведомственного подхода к природопользованию и т. п.- все это и есть слагаемые ноосферы.

Устремленность в будущее, таким образом,- характерная черта ноосферного учения, которое в современных условиях необходимо развивать со всех его сторон.

Понятие ноосферы

Еще в 20-е гг. XX в. В.И. Вернадский обратил внимание на мощное воздействие человека на окружающую среду и преобразование современной биосферы. Человечество как элемент биосферы, считал он, неизбежно придет к пониманию необходимости сохранения всего живого на Земле и охватит разумным управлением живую оболочку планеты, превратив ее в единую сферу — ноосферу (сферу разума). Это новое понятие Вернадский сформулировал в 1944 г. Он успел лишь в общих чертах наметить основы нового учения, но его слова и сейчас актуальны и звучат предостерегающе: «В геологической истории биосферы перед человеком открывается огромное будущее, если он поймет это и не будет употреблять свой разум и свой труд на самоистребление».

Ноосфера (от греч. noos — разум) — это биосфера, разумно управляемая человеком. Ноосфера является высшей стадией развития , связанной с возникновением и становлением в ней цивилизованного общества, с периодом, когда разумная деятельность человека становится главным фактором развития на Земле.

Термин и понятие «ноосфера» были введены в науку французскими учеными — математиком Э. Леруа, философом П. Тейяром де Шарденом и В.И. Вернадским.

Отправной точкой своих исследований и Вернадский, и Тейяр де Шарден считали так называемую цефализацию - процесс увеличения массы головного мозга и, как следствие, эволюционно ускоренное развитие . Происходит скачок — от инстинкта к мысли, следовательно, эволюция биосферы идет в направлении развития сознания, т.е. формирования ноосферы. Отсюда вывод: нематериальная мысль человека становится геологическим фактором, материально преобразующим планету. Планета обретает некий общепланетарный Мозг, который берет на себя ответственность за ее дальнейшее развитие.

П. Тейяр де Шарден называл ноосферой некую «оболочку мыслей» над Землей. Он представлял разум как пламя, в котором греется земной шар и которое постепенно охватывает планету, образуя ее новый покров: «Земля не только покрывается мириадами крупинок мысли, но окутывается единой мыслящей оболочкой, образующей функционально одну обширную крупинку мысли в космическом масштабе. Множество индивидуальных мышлений группируется и усиливается в акте одного единодушного мышления. Таков тот общий образ, в котором по аналогии и симметрично с прошлым мы можем научно представить себе человечество в будущем».

Как палеонтолог Тейяр де Шарден мысленно прослеживал невообразимо долгий путь биологической эволюции, венцом которой стало создание человека. Неужели столь устойчивый процесс ведет в тупик? Неужели природа, создавшая дивное разнообразие организмов, связанных между собой в гармоничное целое, столь несовершенна, столь убога, что самое замечательное ее творение — человек разумный — не способно выжить, обречено на бесславный конец?

«Завтра Земля может задрожать и уйти из-под наших ног, — считал ученый. — И это верно. Каждая человеческая воля, взятая отдельно, может отказаться от задачи идти все дальше по пути единения. Я это также допускаю. И, однако, в той мере, в какой они включают в себя идею преждевременной катастрофы или упадка, я считаю возможным утверждать, опираясь на все то, чему нас учит прошлое эволюции, что нам нечего бояться ни одного из этих многочисленных бедствий».

В.И. Вернадский вкладывал в понятие ноосферы принципиально иной смысл. По мнению ученого, ноосфера — материальная оболочка Земли, меняющаяся под воздействием людей, которые своей деятельностью так преобразуют планету, что могут быть признаны «мощной геологической силой». Эта сила своей мыслью и трудом перестраивает биосферу «в интересах свободно мыслящего человечества как единого целого».

Постепенно идея ноосферы захватила умы многих известных ученых во всем мире, что само по себе говорит о ее значимости и глобальном характере.

Употребляя термин «ноосфера», экологи имеют в виду прежде всего тот комплекс проблем, решение которых необходимо для направленного развития биосферы. Говоря об «эпохе ноосферы», мы подчеркиваем еще одну важную сторону учения Вернадского. Оно утверждает необходимость не только целенаправленного развития биосферы, подчиненного обеспечению дальнейшего развития цивилизации, но и такого изменения общества, его природы и организации, которые были бы способны создать нужную гармонию в развитии природы и общества. Ноосфера — это уникальное единство человечества, производства и природы, которое должно преобразовываться и управляться высшим человеческим разумом. Именно последний гарантирует всестороннее прогрессивное развитие человечества на основе новых социальных законов и глубокого знания естественноисторических закономерностей.

Подчеркивал, что возникновение ноосферы как части биосферы есть природное явление, гораздо более глубокое и мощное в своей основе, чем человеческая история. «...Все человечество, вместе взятое, представляет ничтожную массу вещества планеты. Мощь его связана не с его материей, но с его мозгом, разумом и направленным этим разумом его трудом. Ноосфера есть новое геологическое явление на нашей планете. В ней впервые человек становится крупнейшей геологической силой. Он может и должен перестраивать своим трудом и мыслью область своей жизни, перестраивать коренным образом по сравнению с тем, что было раньше». Вернадский понимал под ноосферой новый этап в развитии биосферы, этап разумного регулирования отношений между человеком и природой.

Ноосфера должна представлять собой не просто общество, существующее в определенной среде, и не просто среду, подвергшуюся сильному воздействию человечества, а интегрированное целое, в котором объединены развивающееся общество и изменяемая природа.

В понятии устойчивого развития, принятом на всемирной конференции в Рио-де-Жанейро в 1992 г., ряд положений напомнил идею Вернадского о ноосфере, а в «Концепции перехода Российской Федерации к устойчивому развитию» (1996) прямо записано, что «движение человечества к устойчивому развитию в конечном счете приведет к формированию предсказанной В.И. Вернадским сферы разума (ноосферы)...» За идеей ноосферы закрепился государственный статус.

Концепция ноосферы — высшей стадии развития биосферы

Переход от собирательства к охоте, далее — к земледелию и скотоводству явился началом аграрной революции, вызвавшей глубокие изменения природной среды в результате использования энергии животных, воды и огня. Лесные и степные естественные экосистемы искусственно стали превращаться в агроэкосистемы. Развитие земледелия и животноводства привело в движение ранее отсутствовавший фактор воздействия на биосферу — антропогенный.

С ростом масштабов использования природных ресурсов, обусловленных промышленной революцией, антропогенное влияние на биосферу и ее компоненты объективно увеличилось. Еще в 1940-е годы В.И. Вернадский отмечал, что производственная деятельность человека приобретает масштабы, сравнимые с геологическими преобразованиями. Так, к сведению лесов, распашке целинных земель, эрозии и засолению почв, снижению биоразнообразия добавились новые постоянно действующие механические и физико-химические факторы, усугубляющие экологический риск.

Согласно различным оценкам, человек эксплуатирует уже более 55% суши, использует около 13% речных вод, скорость сведения лесов достигает 18 млн га в год.

Воздействие человека на биосферу сводится к следующим формам.

Изменение структуры земной поверхности (распашка степей, вырубка лесов, мелиорация, создание искусственных озер и морей и т.п.).

Изменения состава биосферы, круговорота и баланса слагающих ее веществ (изъятие полезных ископаемых, образование отвалов, выброс различных веществ в атмосферу и сброс в водные объекты, изменение оборота влаги).

Изменение энергетического, в частности теплового, баланса отдельных регионов земного шара, опасное для всей планеты.

Изменения, вносимые в биоту (совокупность живых организмов) в результате истребления некоторых видов, создание новых пород животных и сортов растений, перемещение их на новые места обитания.

Таким образом, человеком нарушены основные принципы естественного устройства биосферы. С одной стороны, процесс человеческой деятельности расширил границы биосферы в глубины земной коры и океана, в высоты стратосферы и космоса. С другой стороны, прослеживается снижение биосферной активности и массы живого вещества.

Под действием человека на поверхности Земли в границах первичной биосферы сформировалось новое состояние природы — биотехносфера (техносфера). Биотехносфера - область нашей планеты, в которой существуют живое вещество и созданные человеком урба- но-технические объекты, и где проявляется их взаимодействие и влияние на внешнюю среду.

В отличие от биосферы, биотехносфера — не самоуправляющаяся организованная система, а сложный конгломерат многих подсистем, которыми управляет человек. Эти подсистемы не аккумулируют, а расходуют энергию, биомассу и кислород биосферы. Возникновение множества подсистем и систем биотехносферы усложнило состояние биосферы.

Биотехносфера и составляющие ее техногенные подсистемы расположены в биосфере, но они не обладают большинством свойств и функций, которые присущи природным экосистемам. Будучи гетеротрофными, техногенные функциональные образования могут существовать при использовании энергии и биомассы, накапливаемых автотрофными системами биосферы. Именно по этой причине техногенные системы разрушают биосферные автотрофные экосистемы, замещая их в пространстве.

В процессе функционирования биотехносферы имеет место разрыв циклов, существующих в первичной биосфере, проявляющийся, прежде всего, в том, что изъятые из окружающей среды некоторые вещества биотического происхождения не возвращаются в природу в пригодном для включения в естественный биотический круговорот виде. Тем самым стимулируется нарастающее обеднение природной среды веществами, которые необходимы для постоянного самовозобновления живого вещества.

Пока существует человечество, биотсхносфера будет развиваться. Прогрессирующий процесс освоения природно-ресурсного потенциала биосферы закономерен и неизбежен. Однако достижения на- учно-технического прогресса носят противоречивый характер. Двойственность эта проявляется прежде всего в том, что расширяются возможности использования сил природы, а вместе с тем усиливается отрицательное влияние на биосферу и биосферные процессы. Чтобы человеческая популяция сохранилась в условиях возможных биосферных изменений, вызванных антропогенным давлением, а не исчезла, как исчезают многие виды живых организмов, человечеству необходимо сформировать для себя новую экологическую нишу.

Какой же видится эта новая экологическая ниша Человечества?

Термин ноосфера впервые появился в 1926-1927 гг. в статьях французского математика и философа Э. Jlepya , который ввел это понятие для характеристики современной геологической стадии развития биосферы. Его позицию разделял крупнейший французский геолог Я. Тейяр де Шарден. Однако следует отметить, что термин ноосфера появился в трудах французских ученых лишь после того, как они в начале 1920-х годов прослушали в Сорбоне курс лекций В.И. Вернадского по проблемам геохимии и биогеохимии.

Свою интерпретацию концепции ноосферы дал на основе учения о биосфере В.И. Вернадский. За год до смерти он написал статью «Несколько слов о ноосфере», в которой приводятся доказательства, что разумная деятельность человека является не только его «внутренним» делом. Биосфера переходит в новую стадию — ноосферу (буквально мыслящая оболочка, сфера разума ), для которой характерна тесная взаимосвязь законов природы с законами мышления и социально-экономическими законами.

Ноосфера у В.И. Вернадского — не отвлеченное царство разума, а исторически неизбежная стадия развития биосферы. Как живое вещество преображает косную материю, являющуюся основой его развития, так человек неизбежно обладает обратным влиянием на породившую его природу. Как живое вещество и косная материя, объединенные цепью прямых и обратных связей, образуют единую систему, — биосферу, так человечество и природная среда образуют единую систему — ноосферу.

Еще в 1926 г. в статье «Мысли о современном знании истории знаний» он писал о том, что созданная в течение всего геологического времени, установившаяся в своих равновесиях биосфера начинает все сильнее и глубже меняться под воздействием научной мысли человечества. По замечанию академика А.Л. Яншина , именно эту биосферу Земли, измененную научной мыслью и преобразованную для удовлетворения всех потребностей численно растущего человечества, ученый и назвал впоследствии «ноосферой».

Развивая концепцию ноосферы, В.И. Вернадский рассмотрел то, как на основе единства предшествующей стадии взаимодействия живой и косной материи на следующей стадии взаимодействия природы и человека может быть достигнута гармония. Ноосфера — «такого рода состояние биосферы, в котором должны проявляться разум и направляемая им работа человека, как новая небывалая на планете геологическая сила».

В.И. Вернадский развил концепцию ноосферы как растущего глобального осознания усиливающего вторжение человека в естественные биогеохимические циклы, ведущего, в свою очередь, ко все более взвешенному и целенаправленному контролю человека над глобальной системой.

В контексте ноосферного учения геохимические функции человечества характеризуются не его массой, а его производственной деятельностью. Темп, направление, характер использования биогео- химической энергии должны определяться не потребностями, а Разумом человека.

Ноосфера — не просто общество, существующее в определенной среде, и не просто природная среда, подвергающаяся сильному воздействию общества, а нечто целое, в котором сливаются развивающееся общество и изменяемая природа (природная среда). Возникает совершенно новый объект, в котором переплетаются законы живой и неживой природы, общества и мышления.

Переход к ноосфере — непростой и небыстрый процесс выработки принципов согласованных действий, нового поведения людей, смена стандартов, перестройка всего бытия. Для осуществления коэволюции человечество уже сейчас должно приступить к разумному регулированию своей численности и существенно снизить негативное давление на природу, а в последующем — разработать глубоко обоснованные технологии построения ноосферы на базе сохранения биосферы — обязательного условия жизни.

Таким образом, ноосфера — высшая стадия развития биосферы, характеризующаяся сохранением всех естественных закономерностей, присущих биосфере (при высоком уровне развития производительных сил у научной организации воздействия общества на Природу), максимальными возможностями общества удовлетворять материальные и культурные потребности Человека.

К сожалению, В.И. Вернадский не закончил работу, связанную с развитием идеи ноосферы.

Критика концепции ноосферы

В концепции ноосферы представлен в полной мере один аспект современного этапа взаимодействия человека и природы — глобальный характер единства человека с природной средой. В период создания этой концепции противоречивость данного взаимодействия не проявлялась с такой силой, как сейчас. В последнее десятилетие в дополнение к глобальному характеру взаимоотношений человека и природной среды обнаружилась противоречивость этого взаимодействия, чреватая кризисными экологическими состояниями. Стало ясно, что единство человека и природной среды противоречиво хотя бы в том плане, что из-за увеличивающегося обилия взаимосвязей между ними растет экологический риск как плата человечества за преобразование природной среды.

Пока еще нельзя ответить на вопрос, создаст ли в будущем человек сферу разума или своей неразумной деятельностью погубит и себя, и все живое?

С выходом человека в космос область взаимодействия человека с природной средой перестала ограничиваться сферой Земли. Понятие «ноосфера» после выхода человека в космос уже не соответствует пространственной конфигурации воздействия человека на природу.

Имеется еще одно важное соображение, неучтенное в концепции ноосферы. Человек взаимодействует со средой своего обитания не только разумно, но и чувственно , поскольку он сам — существо не только разумное, но и разумно-чувственное, в котором разумный и чувственный компоненты сложным образом переплетены.

Ноосферу не обязательно следует понимать как некий экологический идеал, поскольку не всегда с экологической точки зрения хорошо то, что преимущественно рационально, а само понятие разумного — исторически изменчиво. Такое чувство, как любовь к природе, не всегда может быть рационально интерпретировано и, тем не менее, способно положительно повлиять на общую экологическую обстановку. В связи с этим следует помнить о том, что писал о человеке В.И. Вернадский: «как и все живое, может мыслить и действовать в планетном аспекте только в области жизни — биосфере, в определенной земной оболочке, с которой он неразрывно связан и уйти из которой не может. Его существование есть ее функция».

Однако концепция ноосферы сохраняет свою ценность, поскольку представляет единство человека и природы в виде процесса — ноогенеза, ведущего к становлению единой системы «человек — природная среда».

Ноогенез — один из аспектов процесса становления родовой сущности человека, и его нельзя остановить. Стремление к осуществлению своих целей в природе останется, по-видимому, главенствующим в определении человеком перспектив его взаимоотношений с природой с того момента, как он перешел от защиты своей видовой специфики к превращению ее в важный фактор формирования природной закономерности. Осознав огромную ценность жизни в рамках биосферы, катастрофические последствия ее преобразования, человек должен проникнуться экологическим мышлением и перейти к равноправному сотрудничеству с природой.

Концепция В.И. Вернадского о ноосфере основывается на признании решающей роли человеческой деятельности, груда и мысли в эволюции биосферы, а через последнюю — и в изменении происходящих на Земле геологических процессов, и лика Земли в целом.

Становление ноосферы — возможность, но не необходимость. Ценность этой концепции в том, что она дает конструктивную модель вероятного будущего, ее ограниченность в том, что она рассматривает человека, прежде всего, как разумное существо, тогда как индивиды и тем более общество в целом редко ведут себя по-настоящему разумно.

Следует также отметить и некоторую непоследовательность в изложении данной концепции, относящуюся ко времени перехода биосферы в ноосферу.

В целом, концепция ноосферы напоминает натурфилософские построения и сциентические утопии. Пока человечество движется отнюдь не к построению ноосферы, и последняя остается одной из гипотез. О невозможности построения ноосферы, в описанном выше варианте, говорит и В.Г. Горшков . По его мнению, создать ноосферную регуляцию среды с эффективностью, равной биологической, нереально. Если на месте естественной биоты будут созданы полностью безотходные и энергетически чистые технологические и биотехнологические циклы, не изменяющие состояние окружающей среды, эта среда все равно будет подвержена неконтролируемыми биотой естественным флуктуациям, и быстро разрушится до непригодного для человека состояния. Ноосфера в подобном варианте представляет собой утопию.

По мнению академика Н.Н. Моисеева, «эпохой ноосферы следует называть тот этап антропогенеза, когда человечество окажется способным реализовать режим коэволюции человека и биосферы».

В связи с рассматриваемой концепцией укажем на следующее, по-нашему мнению, заслуживающее внимания обстоятельство. Вот как его описал в своей книге профессорB . C . Голубев : «Можно лишь предположить: если бы идеи В.И. Вернадского о ноосфере последовательно развивались, то главная цивилизационная идея современности - устойчивое развитие, возможно, пришло бы на Запад из России , а не наоборот, и раньше, чем это в действительности произошло».

Особая роль в развитии учения о биосфере - оболочке Земли, строение и организованность которой обусловлены жизнедеятельностью организмов, - принадлежит русскому ученому академику В.И. Вернадскому. По его утверждению, биосфера - планетарное явление космического характера. "Мысль о жизни как о космическом явлении, - пишет В.И. Вернадский, - существовала уже давно. В конце XVII в. голландский ученый X. Гюйгенс в книге "Космотеорос", переведенной в России по инициативе Петра I, сделал следующее научное обобщение: "жизнь есть космическое явление, в чем - то резко отличное от косной материи". Вернадский назвал это обобщение "принципом Гюйгенса".

В. И. Вернадский в студенческие годы в Петербурге был учеником В. В. Докучаева, которого справедливо называют основоположником современной физической географии. Докучаев первым в конце XIX в. отметил присущую географии потребность синтезировать знания частных наук для комплексного изучения природы земной поверхности. Приведем его слова, подытоживающие достижения естествознания XIX в. и намечающие новые задачи географии:

"Не подлежит сомнению, что познание природы - ее сил, стихий, явлений и тел - сделало в течение XIX столетия такие гигантские шаги, что само столетие нередко называют веком естествознания, веком натуралистов. Но, всматриваясь внимательнее в эти величайшие приобретения человеческого знания, нельзя не заметить одного весьма существенного и важного недочета. Изучались, главным образом, отдельные тела - минералы, горные породы, растения и животные - и явления, отдельные стихии - огонь (вулканизм), вода, земля, воздух, в чем наука достигла удивительных результатов, но не их соотношение, не та генетическая, вековечная и всегда закономерная связь, какая существует между силами, телами и явлениями, между мертвой и живой природой, между растительными, животными и минеральными царствами, с одной стороны, и человеком, его бытом, и даже духовным миром - с другой. А между тем именно эти соотношения, эти закономерные взаимодействия и составляют сущность познания естества, ядро истинной натурфилософии - лучшую и высшую прелесть естествознания".

Вся "Биосфера" Вернадского пронизана идеей взаимодействия не только земных, но и космических тел и явлений. И главную роль среди них играют живые организмы, "живое вещество" планеты. "Своеобразным, единственным в своем роде, отличным и неповторяемым в других небесных телах представляется нам лик Земли - ее изображение в космосе, вырисовывающееся извне, со стороны, из дали бесконечных небесных пространств", - так начинает Вернадский свою книгу "Биосфера".

Понимание идей Вернадского пришло только в 60-е гг. XX-го столетия. Оно крепло по мере осознания человечеством угрозы экологического кризиса. Решение глобальных экологических проблем невозможно без понимания законов, управляющих живыми организмами в биосфере.

Вернадский раскрывает ведущую роль живых организмов в трансформации солнечной энергии и преобразовании веществ, слагающих наружные оболочки Земли. "По существу, биосфера может быть рассматриваема как область земной коры, занятая трансформаторами, переводящими космические излучения в действенную земную энергию, - пишет Вернадский, - лучи Солнца обусловливают главные черты механизма биосферы. Солнцем в корне переработан и изменен лик Земли, пронизана и охвачена вся биосфера".

"Живое вещество, - по словам Вернадского,- выполняет космическую функцию, связывая Землю с космосом. Вещество биосферы благодаря им (т. е. солнечным лучам) проникнуто энергией; оно становится активным, собирает и распределяет в биосфере полученную в форме излучений энергию, превращает ее в конце концов в энергию в земной среде свободную, способную производить работу. Лик Земли ими меняется, ими в значительной мере лепится. Он не есть только отражение нашей планеты, проявление ее вещества и ее энергии - он одновременно является и созданием внешних сил космоса".

Вернадский подчеркивает, что, используя солнечную энергию, живое вещество выполняет гигантскую химическую работу. Поскольку речь идет о преобразовании живыми организмами земных веществ, Вернадский назвал эти процессы биогеохимическими: "Жизнь захватывает значительную часть атомов, составляющих материю земной поверхности. Под ее влиянием эти атомы находятся в непрерывном, интенсивном движении. Из них все время создаются миллионы разнообразнейших соединений. И этот процесс длится без перерыва десятки миллионов лет..."

Понятие биосферы, по мнению В. И. Вернадского, было сформулировано (без употребления самого термина) Ж. Б. Ламарком в начале XIX в. А. Гумбольдт выделял сферу жизни как неотъемлемую часть географической оболочки. Наконец, Э. Зюсс в 1875 г. при рассмотрении основных оболочек Земли полагал, что в области взаимодействия верхних сфер и литосферы можно выделять самостоятельную оболочку - биосферу. Э. Зюсс впервые ввел этот термин в науку.

Определяя биосферу, Вернадский вводит понятие живое вещество - совокупность всех живых организмов. Область распространения живого вещества включает нижнюю часть воздушной оболочки (атмосферу), всю водную оболочку (гидросферу) и верхнюю часть твердой оболочки (литосферу).

Вернадский четко обозначает верхний и нижний пределы распространения жизни. Верхний - обусловливается лучистой энергией, приходящей из космоса, губительной для живых существ. Речь идет о жестком ультрафиолетовом излучении; оно задерживается озоновым экраном, нижняя граница которого проходит на высоте около 15 км: это верхняя граница биосферы.

Нижний предел жизни связан с повышением температуры в земных недрах. На глубине 3-3,5 км температура достигает 100 °С. Наибольшую мощность биосфера имеет в океане: от поверхности до максимальных глубин в нем обитают живые существа.

Для биосферы характерно не только присутствие живого вещества. Она обладает также следующими тремя особенностями: во-первых, в ней в значительном количестве содержится жидкая вода; во-вторых, на нее падает мощный поток солнечной энергии; в-третьих, в биосфере проходят поверхности раздела между веществами, находящимися в трех фазах - твердой, жидкой и газообразной. Все это служит предпосылкой для активного обмена веществом и энергией, в котором большую роль играют живые организмы. Живые организмы - это трансформаторы лучистой энергии, особый механизм, строящий материю живой оболочки земной коры - биосферы.

Биосфера - главная арена жизни и хозяйственной деятельности человека.

ЗЕМНЫЕ ОБОЛОЧКИ ПО ВЕРНАДСКОМУ В.И., 1926

Термодинамические	1. Верхняя. Ничтожное давление, низкая Температура. Выше 600 км. 2. Поверхностная. Давление вблизи 1 атм. Температуры от -50 до +50 0 С. 3. Верхняя метаморфическая. Температура ниже критической для воды. Давление не влияет на свойства твердых тел. 4. Нижняя метаморфическая. Температура выше критической для воды. Давление делает вещество пластичным. 5. Магмосфера. Граница земной коры. Температура ниже критических для всех тел. 6. Борисосфера. Температура критическая для всех тел.
Фазовые	1. Высокая стратосфера. Разреженные газы, ионы, электроны. Выше 100 км от поверхности Земли. 2. Стратосфера. Разреженные газы выше 15 км от поверхности Земли. 3. Тропосфера. Обычный газ - от 0 до 15 км от Земли. 4. Гидросфера. Жидкая вода. 0-4 км ниже поверхности. 5. Литосфера. Кристаллическое твердое вещество. 6. Стекловатая литосфера. Пластическое стекло, пронизанное газами. Высокая температура и давление. 7. Магматическая. Вязкая жидкость с газами в горячей твердой среде 8. Закритический газ. Газ под большим давлением.
Химические	1. Водородная. Выше 200 км от поверхности Земли. 2. Гелиевая. 110-200 км от поверхности Земли. 3. Азотная. Больше 70 км от поверхности. 4. Азотно-кислородная атмосфера. 0-70 км от поверхности. 5. Гидросфера. 0-4 км ниже поверхности. 6. Кора выветривания. Свободный О 2 , Н 2 О, СО 2 . 7. Стратисфера. Измененная древняя кора выветривания. До 5 км ниже поверхности Земли. 8. Гранитная. Пара и ортограниты. 9. Базальтовая. Ниже 5 км от поверхности. 10. Кремне-железная. Ядро Земли
Парагенетические	1. Атомные. Свободные атомы устойчивы. 2. Газовая. Молекулы и атомы газов 3. Области жизни и коллоидов. 4. Молекулы и кристаллы. Химические соединения. 5. Магматическая. Отсутствие твердых соединений, много газов
Лучистые	1. Электронная. Свободные электроны. 2. Ультрафиолетовая. Коротковолновые излучения, проникающие космические лучи. Газообразные продукты радиоактивного распада. 3. Световая. Световые и тепловые излучения. Инертные продукты радиоактивного распада. 4. Тепловая и радиоактивная. Радиоактивные излучения. 5. Тепловая. Радиоактивные процессы отсутствуют.

Энергия, выделяемая организмами, есть в основном, а может быть, и целиком энергия Солнца.

Итак, биосфера сочетает как сугубо земные, так и космические процессы, отражает их изменения в истории космоса. Биосферу нельзя понять, изучая явления, происходящие только в ней, без учета связей земных процессов со всем космическим пространством.

Живое вещество. По мнению В. И. Вернадского, «живой организм» биосферы должен изучаться целиком, как особое тело. Через организмы регулируются все химические процессы на поверхности планеты. Жизнь захватывает значительную часть атомов, составляющих земную кору. Из них организмы создают миллионы разнообразнейших соединений, и этот процесс длится без перерыва миллиарды лет. Чем больше изучаются химические явления на земной поверхности, тем больше доказательств того, что нет случаев, где химические превращения независимы от жизни. Становится ясным, что прекращение биологической жизни приведет к прекращению и геохимической жизни. Тогда установится химическое спокойствие, временами нарушаемое поступлением из земных глубин газов, лав и других веществ. Но эти вещества быстро примут формы, характерные для безжизненной планеты. И даже нагревание Солнцем и деятельность воды мало изменили бы картину, ибо с прекращением жизни исчезнет свободный кислород, увеличится содержание углекислого газа в атмосфере. Да и вода, лишенная биогенного кислорода, при температуре и давлении на поверхности Земли, в инертной газовой среде стала бы химически безразличным телом. Так, жизнь является великим нарушителем спокойствия, инертности и косности нашей планеты.

Зеленые растения - это та часть единого «живого вещества», которая непосредственно использует солнечные лучи и создает энергетически активные химические соединения, т. е. «живое вещество» первого порядка. Даже по своей морфологии (гр. тоrphe - форма) зеленые организмы приспособлены к исполнению своей космической функции - улавливанию солнечного луча. Свет как будто лепит формы листа. Условия биосферы обеспечивают встречу луча с зеленым растением.

Превращение солнечной энергии в химическую в зеленых, хлорофиллоносных организмах - главное свойство живого вещества, его основная функция.

С зеленой частью биосферы неразрывно связан и весь остальной живой мир. Дальнейшую переработку созданных растениями химических соединений осуществляет живое вещество второго порядка - животные. Их деятельность можно рассматривать как развитие единого процесса превращения солнечной энергии в работающую энергию Земли. После смерти организмы попадают в иное термодинамическое поле среды и разрушаются, выделяя энергию. Следовательно, совокупность всех живых организмов, все «живое вещество» - это область превращения световых излучений Солнца и накопления солнечной энергии в виде химической энергии.

Значение этого процесса огромно. Непрерывно падает на Землю поток солнечного света и непрерывно работает по всей поверхности Земли (и суши, и моря) аппарат его улавливания » превращения - живое вещество. Живое вещество, подобно массе газа, растекается по земной поверхности и в окружающей среде, обходит препятствия и овладевает пространством.

Размножение организмов, обеспечивающее это движение, идет с определенным темпом. Размножение организмов - важнейшее проявление «механизма земной коры», и в нем главное отличие живого от мертвого.

Несмотря на чрезвычайную изменчивость жизни, размножение, рост и т. д., работа по превращению солнечной энергии в земную подчиняется стройным математическим закономерностям, мере и гармонии, какие мы видим в движениях небесных светил и в системах атомов.

Область жизни - вся поверхность планеты. По выражению В. И. Вернадского: Жизнь «всюдна» и стремится охватить все доступное пространство, расширяясь в геологическом времени. Растекание жизни есть проявление ее внутренней энергии. Эта энергия переносит химические элементы и создает из них новые тела - это геохимическая энергия жизни. Наблюдая за заселением пустых пространств, человек может созерцать движение солнечной энергии, превращенной в земную - биохимическую".

При отсутствии препятствий во внешней среде любые организмы, особенно бактерии, могли бы создать с непостижимой быстротой невероятные количества сложнейших химических соединений, являющихся вместилищем огромной химической энергии. Так, обитающие в морской воде шаровые бактерии объемом 10 -12 см 3 менее чем за 1,5 суток образовали бы пленку, покрывающую земной шар. Скорость продвижения шаровых бактерий по земной поверхности была бы равна 33 100 см/с. Эта скорость может рассматриваться как потенциальная скорость распространения жизни. С такой скоростью бактерия могла бы за 1,47 суток путем размножения совершить полный оборот вокруг земного шара.

Скорость передачи жизни на наибольшее доступное ей расстояние есть характерная для каждого вида организмов постоянная величина; она отражает пределы возможного распространения вида, ограниченные размерами данной планеты. Как вес тела зависит от того, на какой планете оно находится, так и скорость распространения жизни на Земле должна отличаться от таковой на других планетах (если она там есть). Жизнь в биосфере есть чисто земное планетное явление, ограниченное пределами физических свойств планеты, и прежде всего ее размерами. Предельное, одинаковое для всех организмов расстояние, по которому может распространяться жизнь, равно длине земного экватора - 40 075 721 м. Скорость продвижения организмов зависит от их размеров и темпов размножения.

Для самых мелких организмов скорость продвижения жизни близка к скорости звука - 33 100 см/с, для крупных она составляет доли сантиметра в секунду; для индийского слона, например, 0,09 см/с. Кроме того, существует максимально возможное число особей для каждого вида, которое никогда не может быть превышено, N max . Эта величина соответствует максимальному заполнению данным организмом земной поверхности. Скорость достижения N max (v) для каждого вида своя и зависит от числа организмов, появляющихся в единицу времени (Δ) и определяется формулой

Газовый обмен организмов, т. е. дыхание, также имеет важнейшее значение. Газы в биосфере те же, что образуются при газовом обмене в живых организмах: О 2 N 2 , СО 2 , Н 2 О, Н 2 , СН 4 , NН 3 . И это не случайность. Свободный кислород образуется только благодаря зеленым организмам.

Тесная связь газов с жизнью указывает но то, что газовый состав биосферы - чисто земное явление, определяемое фотосинтезом и дыханием организмов в масштабе планеты.

Количество организмов, появляющихся путем размножения в единицу времени, не может выйти за пределы, нарушающие свойства газов, т. е. число организмов в 1 см 3 среды не может превышать числа газовых молекул в нем (около 2,7 ·10 19). В биосфере идет борьба не только за пищу, но и за нужный газ, так как последний контролирует размножение.

В каждый момент живое вещество в биосфере разрушается и вновь создается, главным образом не ростом, а размножением. Поколения создаются в сроки от десятков минут до сотен лет. Ими обновляется биосфера. Главное условие жизни определяется полем существования зеленой растительности, т. е. областью планеты, пронизанной солнечным светом. Здесь же собраны не только автотрофные, но и гетеротрофные организмы, так как в своем существовании они тесно связаны с продуктами жизни зеленых организмов - кислородом и органическими веществами.

На протяжении миллионов лет геологического времени шло и сейчас идет постоянное проникновение живого вещества в обе стороны от зеленого покрова. Мы живем в стадии медленного расширения поля жизни. Может быть, одним из проявлений этого является биохимическое создание новых форм лучистой энергии гетеротрофными организмами. К таковым можно отнести свечение микроскопических организмов в морских глубинах или свечение поверхности моря, которое позволяет фитопланктону синтезировать органические вещества в часы, когда до него не доходит солнечный свет.

Глубоководные экспедиции встречали зеленые растения (водоросли На1ionella в Тихом океане) на глубине 2 км, т. е. там, куда не проникают лучи Солнца. Эти факты еще ждут объяснений. Но если бы оказалось, что живое вещество способно трансформировать лучистую энергию не только в химическую, но и во вторичную лучистую, возможно, это расширило бы область жизни. Кроме того, в глубоководных зонах океана могут доминировать хемоавтотрофные организмы.

Новой в биосфере является и световая энергия, созданная человеком: электричество, например. Но пока в фотосинтезе планеты она практически не играет никакой роли, так как составляет ничтожную долю по сравнению с солнечной энергией, используемой растениями.

Одним из выдающихся естествоиспытателей, посвятивших себя изучению процессов, протекающих в биосфере, был академик Владимир Иванович Вернадский (1864-1945). Он является основоположником научного направления, названного им биогеохимией , которое легло в основу современного учения о биосфере.

Исследования В.И. Вернадского привели к осознанию роли жизни и живого вещества в геологических процессах. Облик Земли, ее атмосфера, осадочные породы, ландшафты — все это результат жизнедеятельности живых организмов. Особую роль в становлении лика нашей планеты Вернадский отводил человеку. Он представил деятельность человечества как стихийный природный процесс, истоки которого теряются в глубинах истории.

Будучи выдающимся теоретиком, В.И. Вернадский стоял у истоков таких новых и общепризнанных ныне наук, как радиогеология, биогеохимия, учение о биосфере и ноосфере, науковедение.

В 1926 г. В.И. Вернадский опубликовал книгу «Биосфера», которая ознаменовала собой рождение новой науки о природе и взаимосвязи с ней человека. Биосфера впервые показана как единая динамическая система, населенная и управляемая жизнью, живым веществом планеты: «Биосфера — организованная, определенная оболочка земной коры, сопряженная с жизнью». Ученый установил, что взаимодействие живого вещества с веществом косным есть часть большого механизма земной коры, благодаря которому происходят разнообразные геохимические и биогенные процессы, миграции атомов, осуществляется их участие в геологических и биологических циклах.

В.И. Вернадский подчеркивал, что биосфера является результатом геологического и биологического развития и взаимодействия косного и биогенного вещества. С одной стороны, это среда жизни, а с другой — результат жизнедеятельности. Специфика современной биосферы — это четко направленные потоки энергии и биогенный (связанный с деятельностью живых существ) круговорот веществ. Вернадский впервые показал, что химическое состояние наружной коры нашей планеты всецело находится под влиянием жизни и определяется живыми организмами, с деятельностью которых связан великий планетарный процесс — ми фация химических элементов в биосфере. Эволюция видов, приводящая к созданию форм жизни, устойчива в биосфере и должна идти в направлении увеличения биогенной миграции атомов.

В.И. Вернадский отмечал, что пределы биосферы обусловлены прежде всего полем существования жизни. На развитие жизни, а следовательно, на границы биосферы оказывают влияние многие факторы, и прежде всего наличие кислорода, углекислого газа, воды в ее жидкой фазе. Ограничивают область распространения жизни также слишком высокие или низкие температуры, элементы минерального питания. К ограничивающим факторам можно отнести и сверхсоленую среду (превышение концентрации солей в морской воде примерно в 10 раз). Лишены жизни подземные воды с концентрацией солей свыше 270 г/л.

Согласно представлениям Вернадского, биосфера состоит из нескольких разнородных компонентов. Главный и основной — это живое вещество, совокупность всех живых организмов, населяющих Землю. В процессе жизнедеятельности живые организмы взаимодействуют с неживым (абиогенным) - косным веществом. Такое вещество образуется в результате процессов, в которых живые организмы не принимают участия, например, изверженные горные породы. Следующий компонент - биогенное вещество, создаваемое и перерабатываемое живыми организмами (газы атмосферы, каменный уголь, нефть, торф, известняк, мел, лесная подстилка, почвенный гумус и т.д.). Еше одно составляющее биосферы - биокосное вещество — результат совместной деятельности живых организмов (вода, почва, кора выветривания, осадочные породы, глинистые материалы) и косных (абиогенных) процессов.

Косное вещество резко преобладает по массе и объему. Живое вещество по массе составляет ничтожную часть нашей планеты: примерно 0,25 % биосферы. Причем «масса живого вещества остается в основном постоянной и определяется лучистой солнечной энергией заселения планеты». В настоящее время этот вывод Вернадского называется законом константности.

В.И. Вернадский сформулировал пять постулатов, относящихся к функции биосферы.

Первый постулат: «С самого начала биосферы жизнь, в нее входящая, должна была быть уже сложным телом, а не однородным веществом, поскольку связанные с жизнью ее биогеохимические функции по разнообразию и сложности не могут быть уделом какой-нибудь одной формы жизни». Другими словами, первобытная биосфера изначально отличалась богатым функциональным разнообразием.

Второй постулат: «Организмы проявляются не единично, а в массовом эффекте... Первое появление жизни... должно было произойти не в виде появления одного какого-нибудь вида организмов, а их совокупности, отвечающей геохимической функции жизни. Должны были сразу появиться биоценозы».

Третий постулат: «В общем монолите жизни, как бы ни менялись его составные части, их химические функции не могли быть затронуты морфологическим изменением». То есть первичная биосфера была представлена «совокупностями» организмов типа биоценозов, которые и были главной «действующей силой» геохимических преобразований. Морфологические изменения «совокупностей» не отражались на «химических функциях» этих компонентов.

Четвертый постулат: «Живые организмы... своим дыханием, своим питанием, своим метаболизмом... непрерывной сменой поколений... порождают одно из грандиознейших планетных явлений... — миграцию химических элементов в биосфере», поэтому «на всем протяжении протекших миллионов лет мы видим образование тех же минералов, во все времена шли те же циклы химических элементов, какие мы видим и сейчас».

Пятый постулат: «Все без исключения функции живого вещества в биосфере могут быть исполнены простейшими одноклеточными организмами».

Разрабатывая учение о биосфере, В.И. Вернадский пришел к выводу, что главным трансформатором космической энергии является зеленое вещество растений. Только они способны поглощать энергию солнечного излучения и синтезировать первичные органические соединения.

Основные положения учения В.И. Вернадского о биосфере (1863-1945)

К понятию «» (без самого термина) еще в начале XIX в. подошел Ламарк. Позднее (1863 г.) французский исследователь Реют применил термин «биосфера» для обозначения области распространения жизни на земной поверхности. В 1875 г. австрийский геолог Зюсс назвал биосферой особую оболочку Земли, включающую совокупность всех организмов, противопоставив ее другим

земным оболочкам. Начиная с работ Зюсса, биосфера трактуется как совокупность населяющих Землю организмов.

Законченное учение о биосфере было создано нашим соотечественником академиком Владимиром Ивановичем Вернадским . Основные идеи В. И. Вернадского в учении о биосфере сложились в начале XX в. Он излагал их в лекциях в Париже. В 1926 г. его идеи о биосфере были сформулированы в книге «Биосфера», состоящей из двух очерков: «Биосфера и космос» и «Область жизни». Позднее эти же идеи были развиты в большой монографии «Химическое строение биосферы Земли и ее окружения», которая, к сожалению, была опубликована только через 20 лет после его смерти.

Прежде всего В.И. Вернадский определил пространство, которое охватывает биосфера Земли, — вся гидросфера до максимальных глубин океанов, верхняя часть литосферы материков до глубины около 3 км и нижняя часть атмосферы до верхней границы тропосферы. Он ввел в науку интегральное понятие живое вещество и стал называть биосферой область существования на Земле «живого вещества», представляющего собой сложную совокупность микроорганизмов, водорослей, грибов, растений и животных. По существу, речь идет о единой термодинамической оболочке (пространстве), в которой сосредоточена жизнь и
осуществляется постоянное взаимодействие всего живого с неорганическими условиями среды (пленка жизни). Он показал, что биосфера отличается от других сфер Земли тем, что внутри нее происходит геологическая деятельность всех живых организмов. Живые организмы, преобразуя солнечную энергию, являются мошной силой, влияющей на геологические процессы.

Специфическая черта биосферы как особой оболочки Земли — непрерывно происходящий в ней кругооборот веществ, регулируемый деятельностью живых организмов. По мнению В.И. Вернадского, в прошлом явно недооценивали вклад живых организмов в энергетику биосферы и их влияние на неживые тела. Хотя живое вещество по объему и массе составляет незначительную часть биосферы, но оно играет основную роль в геологических процессах, связанных с изменением облика нашей планеты.

Занимаясь созданной им наукой биохимией , изучающей распределение химических элементов по поверхности планеты, В.И. Вернадский пришел к выводу, что нет практически ни одного элемента из таблицы Менделеева, который не включался бы в живое вещество. Он сформулировал три важных биогеохимических принципа:

• Биогенная миграция химических элементов в биосфере всегда стремится к своему максимальному проявлению. Этот принцип в наши человеком дни нарушен.
• Эволюция видов в ходе геологического времени, приводящая к созданию устойчивых в биосфере форм жизни, происходит в направлении, усиливающем биогенную миграцию атомов.
• Живое вещество находится в непрерывном химическом обмене с окружающей его средой, создающейся и поддерживающейся на Земле космической энергией Солнца. Вследствие нарушения двух первых принципов космические воздействия из поддерживающих биосферу могут превратиться в разрушающие ее факторы.

Перечисленные геохимические принципы соотносятся со следующими важными выводами В.И. Вернадского: каждый организм может существовать только при условии постоянной тесной связи с другими организмами и неживой природой; жизнь со всеми ее проявлениями произвела глубокие изменения на нашей планете.

Исходной основой существования биосферы и происходящих в ней биохимических процессов является астрономическое положение нашей планеты и, в первую очередь, ее расстояние от Солнца и наклон земной оси к плоскости земной орбиты. Это пространственное расположение Земли определяет в основном климат Земли, а последний, в свою очередь, — жизненные циклы всех существующих на ней организмов. Солнце является основным источником энергии биосферы и регулятором всех геологических, химических и биологических процессов на Земле.

Живое вещество планеты Земля

Главная идея В.И. Вернадского заключается в том, что высшая фаза развития материи на Земле — жизнь — определяет и подчиняет себе другие планетарные процессы. По этому поводу он писал, что можно без преувеличения утверждать, что химическое состояние наружной коры нашей планеты, биосферы, всецело находится под влиянием жизни и определяется живыми организмами.

Если равномерно распределить все живые организмы на поверхности Земли, то они образуют пленку толщиной 5 мм. Несмотря на это, роль живого вещества в истории Земли не меньше роли геологических процессов. Вся масса живого вещества, которое было на Земле, например, в течение 1 млрд лет, уже превышает массу земной коры.

Количественной характеристикой живого вещества является суммарное количество биомассы. В.И. Вернадский, проведя анализы и расчеты, пришел к выводу, что количество биомассы составляет от 1000 до 10 ООО трлн т. Оказалось также, что поверхность Земли составляет несколько меньше 0,0001 % поверхности Солнца, но зеленая площадь ее трансформационного аппарата, т.е. поверхность листьев деревьев, стеблей трав и зеленых водорослей, дает числа совершенно иного порядка — в различные периоды года она колеблется от 0,86 до 4,20% поверхности Солнца, чем и объясняется большая суммарная энергия биосферы. В последние годы аналогичные подсчеты с применением новейшей аппаратуры провел красноярский биофизик И. Гительзон и подтвердил порядок цифр, более полувека назад определенный В.И. Вернадским.

Значительное место в работах В.И. Вернадского по биосфере отведено зеленому живому веществу растений, поскольку только оно автотрофно и способно аккумулировать лучистую энергию Солнца, образуя с ее помощью первичные органические соединения.

Значительная часть энергии живого вещества идет на образование в биосфере новых вадозных (неизвестных вне ее) минералов, а часть захороняется в виде органического вещества, образуя, в конечном счете, залежи бурого и каменного угля, горючих сланцев, нефти и газа. «Мы имеем здесь дело, — писал В.И. Вернадский, — с новым процессом, с медленным проникновением внутрь планеты лучистой энергии Солнца, достигшей поверхности Земли. Этим путем живое вещество меняет биосферу и земную кору. Оно непрерывно оставляет в ней часть прошедших через него химических элементов, создавая огромные толщи неведомых, помимо него, вадозных минералов или пронизывая тончайшей пылыо своих остатков косную материю биосферы».

По мнению ученого, земная кора представляет собой в основном остатки былых биосфер. Даже гранитно-гнейсовый ее слой образовался в результате метаморфизма и переплавления пород, возникших когда-то под воздействием живого вещества. Только базальты и другие основные магматические породы он считал глубинными и по своему генезису не связанными с биосферой.

В учении о биосфере понятие «живое вещество» является основополагающим. Живые организмы превращают космическую лучистую энергию в земную, химическую и создают бесконечное разнообразие нашего мира. Своим дыханием, питанием, метаболизмом, смертью и разложением, длящимся сотни миллионов лет, непрерывной сменой поколений они порождают существующий только в биосфере грандиознейший планетарный процесс — миграцию химических элементов.

Живое вещество, согласно теории В. И. Вернадского, — биогеохимический фактор планетарного масштаба, под воздействием которого преобразуется как окружающая абиотическая среда, так и сами живые организмы. Во всем пространстве биосферы происходит порожденное жизнью непрестанное перемещение молекул. Жизнь решающим образом воздействует на распределение, миграцию и рассеяние химических элементов, определяя судьбу азота, калия, кальция, кислорода, магния, стронция, углерода, фосфора, серы и других элементов.

Эпохи развития жизни: протерозой, палеозой, мезозой, кайнозой отражают не только формы жизни на Земле, но и ее геологическую летопись, ее планетарную судьбу.

В учение о биосфере органическое вещество наряду с энергией радиоактивного распада рассматривается как носитель свободной энергии. Жизнь же рассматривается не как механическая сумма индивидуумов или видов, а как по сути — единый процесс, охватывающий все вещество верхнего слоя планеты.

Живое вещество изменялось в течение всех геологических эпох и периодов. Следовательно, как отмечал В.И. Вернадский, современное живое вещество генетически связано с живым веществом всех прошлых геологических эпох. В то же время в рамках значительных геологических отрезков времени количество живого вещества не подвержено заметным изменениям. Эта закономерность была сформулирована ученым как константное количество живого вещества биосферы (для данного геологического периода).

Живое вещество выполняет в биосфере следующие биогеохимические функции: газовую — поглощает и выделяет газы; окислительно-восстановительную — окисляет, например, углеводы до углекислого газа и восстанавливает его до углеводов; концентрационную — организмы-концентраторы накапливают в своих телах и скелетах азот, фосфор, кремний, кальций, магний. В результате выполнения этих функций живое вещество биосферы из минеральной основы создает природные воды и почвы, оно создало в прошлом и поддерживает в состоянии равновесия атмосферу.

При участии живого вещества идет процесс выветривания, и горные породы включаются в геохимические процессы.

Газовая и окислительно-восстановительная функции живого вещества тесно связаны с процессами фотосинтеза и дыхания. В результате биосинтеза органических веществ автотрофными организмами было извлечено из древней атмосферы огромное количество углекислого газа. По мере увеличения биомассы зеленых растений изменился газовый состав атмосферы — уменьшилось содержание углекислого газа, и увеличилась концентрация кислорода. Весь кислород атмосферы образован в результате процессов жизнедеятельности автотрофных организмов. Живое вещество качественно изменило газовый состав атмосферы — геологической оболочки Земли. В свою очередь, кислород используется организмами для процесса дыхания, в результате чего в атмосферу вновь поступает углекислый газ.

Таким образом, живые организмы создали в прошлом и поддерживают миллионы лет атмосферу нашей планеты. Увеличение концентрации кислорода в атмосфере планеты повлияло на скорость и интенсивность окислительно-восстановительных реакций в литосфере.

Многие микроорганизмы непосредственно участвуют в окислении железа, что приводит к образованию осадочных железных руд, или к восстановлению сульфатов с образованием биогенных месторождений серы. Несмотря на то, что в состав живых организмов входят те же химические элементы, соединения которых образуют атмосферу, гидросферу и литосферу, организмы не повторяют полностью химический состав среды.

Живое вещество, активно выполняя концентрационную функцию, выбирает из среды обитания те химические элементы и в таком количестве, которое ему необходимо. Благодаря осуществлению концентрационной функции живые организмы создали многие осадочные породы, например, залежи мела и известняка.

В биосфере, как и в каждой экосистеме, постоянно осуществляется кругооборот химических элементов. Таким образом, живое вещество биосферы, выполняя геохимические функции, создает и поддерживает равновесие биосферы.

Эмпирические обобщения В.И. Вернадского

Первым выводом из учения о биосфере является принцип целостности биосферы. Строение Земли представляет собой согласованную систему. Живой мир — единая система, сцементированная множеством цепочек питания и иных взаимозависимостей. Если лаже небольшая часть ее погибнет, разрушится и все остальное.

Принцип гармонии биосферы и ее организованности. В биосфере «все учитывается и все приспособляется с той же точностью и с тем же подчинением мере и гармонии, какую мы видим в стройных движениях небесных светил и начинаем видеть в системах атомов веществ и атомов энергии».

Роль живого в эволюции Земли. Лик Земли фактически сформирован жизнью. «Все минералы верхних частей земной коры — свободные алюмокремниевые кислоты (глины), карбонаты (известняки и доломиты), гидраты окиси железа и алюминия (бурые железняки и бокситы) и многие сотни других — непрерывно создаются в ней только под влиянием жизни».

Космическая роль биосферы в трансформации энергии. В. И. Вернадский подчеркивал важное значение энергии и называл живые организмы механизмами превращения энергии.

Космическая энергия вызывает давление жизни, которое достигается размножением. Размножение организмов уменьшается по мере увеличения их количества. Размеры популяции возрастают до тех пор, пока среда может выдержать их дальнейшее увеличение, после чего достигается равновесие. Численность колеблется вблизи равновесного уровня.

Растекание жизни есть проявление ее геохимической энергии. Живое вещество, подобно газу, растекается по земной поверхности в соответствии с правилом инерции. Мелкие организмы размножаются гораздо быстрее, чем крупные. Скорость передачи жизни зависит от плотности живого вещества.

Понятие автотрофности. Автотрофными называются организмы, которые берут все нужные им для жизни химические элементы из окружающей их костной материи и не требуют для построения своего тела готовых соединений другого организма. Поле существования этих автотрофных зеленых организмов определяется областью проникновения солнечных лучей.

Жизнь целиком определяется полем устойчивости зеленой растительности, а пределы жизни — физико-химическими свойствами соединений, строящих организм, их нерушимостью в определенных условиях среды. Максимальное поле жизни определяется крайними пределами выживания организма. Верхний предел жизни обусловливается лучистой энергией, присутствие которой исключает жизнь и от которой предохраняет озоновый щит. Нижний предел связан с достижением высокой температуры.

Биосфера в основных своих чертах представляет один и тот же химический аппарат с самых древних геологических периодов. Жизнь оставалась в течение геологического времени постоянной, менялась только ее форма. Само живое вещество не является случайным созданием.

«Всюдность» жизни в биосфере. Жизнь постепенно, медленно приспосабливаясь, захватила биосферу, и захват этот не закончился. Поле устойчивости жизни есть результат ее приспособленности в ходе времени.

Закон бережливости в использовании живым веществом простых химических тел. Раз вошедший элемент проходит длинный ряд состояний, и организм вводит в себя только необходимое количество элементов.

Постоянство количества живого вещества в биосфере. Количество свободного кислорода в атмосфере того же порядка, что и количество живого вещества. Живое вещество является посредником между Солнцем и Землей и, стало быть, либо его количество должно быть постоянным, либо должны меняться его энергетические характеристики.

Всякая система достигает устойчивого равновесия, когда ее свободная энергия равняется или приближается к нулю, т.е. когда вся возможная в условиях системы работа произведена.

В. И. Вернадский сформулировал идею автотрофности человека , которая приобрела важное значение в рамках обсуждения проблемы создания искусственных экосистем в космических кораблях. Создание таких искусственных экосистем явится важным этапом развития экологии. В их построении соединяется инженерная цель — создание нового — и экологическая направленность на сохранение имеющегося, творческий подход и разумный консерватизм. Это и будет осуществлением принципа «проектирования вместе с природой».

Пока искусственная экосистема представляет собой очень сложное и громоздкое построение. То, что в природе функционирует само собой, человек может воспроизвести только ценой больших усилий. Но ему придется это делать, если он хочет освоить космос и совершать длительные полеты. Необходимость создания искусственной экосистемы в космических кораблях поможет лучше понять экосистемы естественные.