Биосфера

1. Биогенная миграция атомов химических элементов в биосфере всегда стремится к максимальному своему проявлению.
2. Эволюция видов в ходе геологического времени, приводящая к созданию устойчивых в биосфере форм жизни, идет в направлении, усиливающем биогенную миграцию атомов.
3. Живое вещество находится в непрерывном химическом обмене с космической средой, его окружающей, и создается и поддерживается на нашей планете лучистой энергией Солнца.

Выделяют  пять основных функций живого вещества:

1. Энергетическая. Заключается в поглощении солнечной энергии при фотосинтезе, а химической энергии – путем разложения энергонасыщенных веществ и передаче энергии по пищевой цепи разнородного живого вещества.
2. Концентрационная. Избирательное накопление в ходе жизнедеятельности определенных видов вещества. Выделяют два типа концентраций химических элементов живым веществом: а) массовое повышение концентраций элементов в среде, насыщенной этими элементами, например, серы и железа много в живом веществе в районах вулканизма; б) специфическую концентрацию того или иного элемента вне зависимости от среды.
3. Деструктивная. Заключается в минерализации необиогенного органического вещества, разложении неживого неорганического вещества, вовлечении образовавшихся веществ в биологический круговорот.
4. Средообразующая. Преобразование физико-химических параметров среды (главным образом за счет необиогенного вещества).
5. Транспортная. Перенос вещества против силы тяжести и в горизонтальном направлении.

Живое вещество охватывает и перестраивает  все химические процессы биосферы. Живое вещество есть самая мощная геологическая сила, растущая с ходом  времени. Воздавая должное памяти великого основоположника учения о биосфере, следующее обобщение А. И. Перельман  предложил назвать «законом Вернадского»:

«Миграция химических элементов на земной поверхности  и в биосфере в целом осуществляется или при непосредственном участии  живого вещества (биогенная миграция) или же она протекает в среде, геохимические особенности которой (О₂, СО₂, H₂S и т. д.) преимущественно обусловлены живым веществом как тем, которое в настоящее время населяет данную систему, так и тем, которое действовало на Земле в течение всей геологической истории».

Специфика живого вещества заключается в следующем:

1. Живое вещество биосферы характеризуется огромной свободной энергией. В неорганическом мире по количеству свободной энергии с живым веществом могут быть сопоставлены только недолговечные незастывшие лавовые потоки.
2. Резкое отличие между живым и неживым веществом биосферы наблюдается в скорости протекания химических реакций: в живом веществе реакции идут в тысячи и миллионы раз быстрее.
3. Отличительной особенностью живого вещества является то, что слагающие его индивидуальные химические соединения – белки, ферменты и пр. – устойчивы только в живых организмах (в значительной степени это характерно и для минеральных соединений, входящих в состав живого вещества).
4. Произвольное движение живого вещества, в значительной степени саморегулируемое. В. И. Вернадский выделял две специфические формы движения живого вещества: а) пассивную, которая создается размножением и присуща как животным, так и растительным организмам; б) активную, которая осуществляется за счет направленного перемещения организмов (она характерна для животных и в меньшей степени для растений). Живому веществу также присуще стремление заполнить собой все возможное пространство.
5. Живое вещество обнаруживает значительно большее морфологическое и химическое разнообразие, чем неживое. Кроме того, в отличие от неживого абиогенного вещества живое вещество не бывает представлено исключительно жидкой или газовой фазой. Тела организмов построены во всех трех фазовых состояниях.
6. Живое вещество представлено в биосфере в виде дисперсных тел – индивидуальных организмов. Причем, будучи дисперсным, живое вещество никогда не находится на Земле в морфологически чистой форме – в виде популяций организмов одного вида: оно всегда представлено биоценозами.
7. Живое вещество существует в форме непрерывного чередования поколений, благодаря чему современное живое вещество генетически связано с живым веществом прошлых эпох. При этом характерным для живого вещества является наличие эволюционного процесса, т. е. воспроизводство живого вещества происходит не по типу абсолютного копирования предыдущих поколений, а путем морфологических и биохимических изменений.

8) принцип целостности  биосферы 
Закон целостности биосферы можно сформулировать так: биогенный ток атомов между компонентами биосферы связывает их в единую материальную систему, в которой изменение даже одного звена влечет за собой сопряженное изменение всех остальных.    Следовательно, целостность биосферы обусловлена непрерывным обменом вещества и энергии между ее составными частями. 
 Так, с экологических позиций представления о целостности организма как индивидуума с большей полнотой можно говорить, рассматривая его на популяционном уровне, а наиболее целостные представления об экологических особенностях популяций можно выявить только на основе их взаимоотношений в биоценозе. Если рассматривать эту цепочку дальше, то окажется, что нельзя получить достаточно целостную картину взаимоотношений сообществ, если не изучать биоценоз в одной системе с биотопом, т. е. мы придем к системе с еще большей экологической информацией —- биогеоценозу, или экосистеме, и т. д. 
 Характеристика природных экосистем, приведенная выше, показывает, что экосистемы и ландшафты представляют в целом единое энергетическое поле, а это значит: целостность биосферы это и целостность ландшафтной оболочки Земли и, соответственно, наоборот — целостность ландшафтной оболочки обеспечивает и целостность биосферы. 
 Изменения в общей энергетике ландшафта, например изменение количества осадков и температуры, влечет за собой и сопряженные изменения всех звеньев в биосферной его части — возникает цепная реакция. 
 Ландшафтная оболочка Земли эволюционировала вместе с эволюцией земной коры, но вместе с тем ее облик — это результат эволюции биосферы в целом. Именно эволюции биосферы мы обязаны богатейшим разнообразием живой природы и самому существованию человечества.

9) принцип  гармонии биосферы

Для биосферы наиболее предпочтительным является состояние динамического равновесия. Ведь чем примитивнее живая система, тем меньше хаос влияет на ее изменчивость. Чем сложнее живая система, тем выше роль порядка в сохранении этой системы. Порядок в живой системе должен преобладать над хаосом и держать баланс в точке «золотого сечения» (не пугать с «золотой серединой»!). Именно в этом и состоит роль основного механизма, который обеспечивает выживание симбиозов как живых систем. Этот механизм называется механизмом саморегуляции. Цель данного механизма состоит в том, чтобы обеспечить в живой системе такое соотношение, когда около 2/3 принадлежит порядку и 1/3 - хаосу. 1/3 хаоса необходима для эволюционного развития через «дозируемую» изменчивость, а 2/3 порядка достаточно, чтобы не «загонять» систему в стагнацию.

10) биохимические  функции биосферы

Биохимические функции в пределах живого вещества распадаются на две части: 
1. Биохимическая функция, связанная с питанием, дыханием, размножением организмов. 
2. Биохимическая функция, связанная с разрушением тела отмерших организмов, то есть с разрушением тела живого вещества и переходом его в косное состояние. 
Для живого вещества с планетной точки зрения основным явлением должна считаться функция размножения и роста организмов. Обе функции выявляются внутри тел живого вещества. Но источники этих проявлений лежат в окружающей данное живое вещество среде, и эти явления могут быть представлены в атомной форме как закономерная биогенная миграция определённых химических элементов (атомов) из внешней среды в живое вещество и из живого вещества в окружающую среду. 
Рост и размножение химически выражаются в сложных процессах увеличения количества живого вещества, которое, в конце концов, приводит к закономерному максимальному увеличению его массы на нашей планете и территории, им на ней занятой. Оба эти процесса, сложно зависимые друг от друга, совершаются в биосфере с ярко выраженным давлением на окружающую среду. Это давление является наиболее ярким выражением биохимической энергии роста и размножения, может быть точно количественно выражено и является различным и характерным видовым признаком для каждого вида, расы, рода. 
Биогеохимические функции живого вещества распространяются на всю планету, могут выражаться в виде геосфер и явно не зависят от территориальных условий геосферы. Они определяют в планетном масштабе основные химические проявления жизни и являются основными химическими реакциями живого вещества, поскольку они химически отражаются на окружающей организм внешней среде. Такие функции могут быть разделены на пять групп: 
1. Газовые функции 
2. Концентрационные функции 
3. Окислительно-восстановительные функции 
4. Биохимические функции 
5. Биогеохимические функции 
Вместе взятые они определяют основные химические проявления живого вещества в биосфере.

11)  Автотрофность человечества – это по мысли В.И.Вернадского такой этап в истории планеты, когда человечество как геологическая сила перейдет на возможное существование не за счет только и не столько зеленого покрова, т.е. хлорофиллсодержащих растений и водорослей, но обеспечит себе питание, дыхание, интеллектуальное развитие, информацию, транспорт, коммунальные и селительные условия за счет иных синтетических или уже геокосмических технологий. Это будет следующая стадия развития планеты. И именно эта идея автотрофности человечества является сегодня, по-видимому, наиболее главной и обобщающей. Ничего равного ей, по существу нет, если не считать некоторые работы, предрекающие просто катастрофу Земли или планету киборгов. Значит, либо суицид, либо автотрофность человечества.

Главный акцент у Вернадского состоит не в том, что человечество научится синтезировать продукты питания, ресурсы дыхания, энергетики и т.д. Это как бы отодвигается на второй план. На первый же план выдвигается космическая сущность живого вещества и природы самого человека. Вернадский эту сущность природы человека раскрывает на примерах изотопического спектра элементов, из которых строится живое вещество. В то время были известны избирательные изотопические спектры живого вещества по кальцию, сегодня они уже изучены по углероду, кислороду, сере, азоту и другим элементам.

На сегодня  известно, что живое вещество содержит в себе свыше 60 элементов таблицы Менделеева, которые имеют естественно-природный нерадиоактивный спектр изотопов, селективно сосочетаются в составе клеток животных, человека и растений. В.И.Вернадский справедливо задается вопросом: если мы научимся синтезировать углеводы, азотистые соединения, полипептиды и белково-содержащие фрагменты, то важно понять, сможем ли мы сделать из наличных элементов ту структуру и тот спектр изотопов, которые действительно включают в себя живое вещество ? Ведь для этой цели надо будет иметь чистые изотопические фракции всех элементов, и сочетать их в соответствующей шкале при синтезе. Сможем ли? С другой стороны В.И.Вернадский подчеркивает: «Если только процесс изменения изотопических смесей совершается в природе исключительно в живом веществе, в таком случае человек не может избавиться от растительной и животной пищи, если, конечно, человек не сумеет сам извлекать из косной материи нужные ему для жизни химические элементы — иные, чем в окружающей среде, их изотопические смеси, — или получать чистые изотопы» . Это удивительное прозрение ученого! Следовательно, для того, чтобы увеличить синтез хотя бы кормовых углеводов для скота или дополнительных углеводистых, полипептидных и витаминных компонентов нашей пищи, мы должны иметь определенные ресурсы. Эти ресурсы должны содержать не только углеводные, сернистые и другие соединения; они должны быть адекватны по изотопическим спектрам.

12) Биосфера  неизбежно превратится в ноосферу, т. е. в  сферу, где разум человека будет играть доминирующую роль в развитии системы "человек—природа". Иными словами, хаотичное саморазвитие, основанное на процессах естественной саморегуляции, будет заменено разумной стратегией, базирующейся на прогнозно-плановых началах, регулировании процессов естественного развития. Лишь благо и заинтересованное понимание, а не насилие и волюнтаризм могут быть в основе формирования ноосферы. Человечеству придется решить массу тяжелых для нового времени проблем, но это будут иные, чем сейчас, проблемы.

Только  определенная гуманизация общества, относительно бесконфликтное его включение в систему биосферы, основанное на использовании только прироста ресурсов, может спасти человечество. Управлять люди будут не природой, а прежде всего собой. И в этом смысл закона ноосферы.

Более кратко можно констатировать:

1-й закон говорит о том, что общество развивается тогда и настолько, насколько сохраняется равновесие между его "давлением" на среду и возможностью восстановления этой среды естественным или искусственным путем.

2-й закон (принцип) говорит об ограниченности экономического развития экологическими рамками и указывает на необходимость управлять развитием с учетом глубоких процессов взаимодействия, происходящих между обществом, природой и человеком и теми группами, в которых человек живет.

3-й закон (правило) говорит о необходимости понимания возможного изменения социально-экологических потребностей человека разными способами, которые обусловлены природной средой и которые на нее влияют.

4-й закон говорит о том, что процесс развития общества через определенные фазы не может происходить от более поздних фаз по направлению к предыдущим.

5-закон  — закон Вернадского, по которому биосфера неизбежно переходит в ноосферу, т. е. в такую сферу, в которой человеческий разум играет доминантную роль в развитии системы "человек—природа". Таким образом, ученые Реймерс, Бауэр, Вернадский, Коммонер и др. при формировании законов социальной экологии так или иначе исходят из закономерностей общей экологии, поэтому законы социальной экологии содержат в себе выражение этих закономерностей.