В.И.Вернадский о боисфере и живом веществе

- континентального, где сосредоточены все материки совместно с            Атлантическим и Индийским океанами;

- океанического, которое займет площадь всего Тихого океана.

Такой характер планетарного рельефа нашей планеты имеет глубокие корни. Прежде всего, он связан со строением  и составом земной коры в пределах континентального  и океанического полушарий. Континентальная часть земной коры в течение длительной геологической истории находилась в ту или иную эпоху в области биосферы, что наложило свой отпечаток на облик, состав и распространенность осадочных горных пород и сосредоточенных в них месторождений полезных ископаемых в виде угля, нефти, горючих сланцев, кремнистых и карбонатных пород, связанных в прошлом с жизнедеятельностью организмов.[4] Поэтому континентальная земна кора имела и имеет прямое и косвенное отношение к биосфере Земли.

2.3. ОРГАНИЗОВАННОСТЬ БИОСФЕРЫ

Одним из главных аспектов учения В.И. Вернадского является разработанное им представление об организованности биосферы, которая проявляется в согласованном взаимодействии живого и неживого, взаимной приспособляемости организма и среды. «Организм, – писал В.И. Вернадский, – имеет дело со средой, к которой он не только приспособлен, но которая приспособлена к нему» (В.И. Вернадский, 1934).[5]

В упрощенной форме организованность самой биосферы, по его мнению, можно выразить так: ни одна из точек биосферы не попадает в то же место, в ту же точку биосферы, в какой она когда-нибудь была раньше. В современных терминах это явление описывается как необратимость изменений, которые присущи любому процессу эволюции и развития.

У биосферы дополнительная особенность, отличающая ее от других оболочек планеты. Биосфера не только «работает и изнашивается», но и развивается в процессе работы, самосовершенствуется, активно и в большем масштабе накапливает, трансформирует энергию, усложняет свою организацию, обогащается информацией. 

Биосфера – это саморегулирующая система, в которой все живые организмы связаны между собой. Эта система формировалась сотни тысяч лет. Независимо от человека биосфера сложилась как саморазвивающаяся и саморегулирующая система.

Однако человек с момента своего появления вмешивается в процессы самоуправляющей, саморегулирующей природной системы и воздействует на нее. В.И. Вернадский одним из первых заметил, что человечество вступило в новую эпоху, когда познав законы природы, оно проявляет себя как сила, способная сознательно управлять процессами в биосфере.

2.4. ИДЕИ В.И. ВЕРНАДСКОГО ОБ ЭВОЛЮЦИИ БИОСФЕРЫ

Важнейшей частью учения о биосфере В.И. Вернадского являются представления о ее возникновении и развитии. Современная биосфера возникла не сразу, а в результате длительной эволюции в процессе постоянного взаимодействия абиотических и биотических факторов. Первые формы жизни были представлены анаэробными бактериями. Созидательная и преобразующая роль живого вещества стала осуществляться с появлением в биосфере фотосинтезирующих автотрофов – цианобактерий и  сине-зеленых водорослей, а затем и настоящих водорослей и наземных растений, что имело решающее значение для формирования современной биосферы. Деятельность этих организмов привела к накоплению в биосфере свободного кислорода, что рассматривается как один из важнейших этапов эволюции.

Параллельно развивались и животные. Главным в их развитии является выход на сушу и заселение материков, а затем появление человека.

Идеи В.И. Вернадского об эволюции биосферы могут быть кратко сформулированы таким образом:

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

2.      В течение всей геологической истории на Земле никогда не наблюдались геологические эпохи, лишенные жизни. Следовательно, современное живое вещество генетически связано с живым веществом прошлых геологических эпох.

3.      Живые организмы – главный фактор миграции химических элементов в земной коре, «по крайней мере, 90% по весу массы ее вещества в своих существенных чертах обусловлено жизнью» (В.И. Вернадский, 1934).[6]

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

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

3. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ КОСНОГО И ЖИВОГО ВЕЩЕСТВ

3.1. ЖИВОЕ ВЕЩЕСТВО

Центральным пунктом в учение В.И. Вернадского является понятие о живом веществе, которое он определяет как совокупность живых организмов.

Кроме растений и животных он включает сюда и человечество, влияние которого на геохимические процессы отличается от воздействия остальных живых существ, во-первых, своей интенсивностью, увеличивающейся с ходом геологического времени; во-вторых, тем воздействием, какое деятельность людей оказывает на остальное живое вещество.[7]

Это воздействие выражается, прежде всего, в создании многочисленных новых видов культурных растений и домашних животных. Такие новы виды не существовали раньше и без помощи человека либо погибают, либо превращаются в дикие породы. Поэтому Вернадский рассматривает геохимическую работу живого вещества в неразрывной связи животного, растительного царства и культурного человечества, как работу единого целого.

Придерживаясь принципа: чтобы оценить нечто, надо это потерять Вернадский предположил, как бы выглядела Земля, лишенная живого вещества. И констатировал: «Лик Земли стал бы так же неизменен и химически инертен, как является неподвижным лик Луны, как инертны осколки небесных светил… и проникающая небесные пространства космическая пыль».[8]

Вернадский первым стал исследовать жизнь как целое, как геологически своеобразное живое вещество, характеризующееся весом, химическим составом, энергией и геохимической активностью. Он подчеркивал, что за геологическую историю организмы, по-видимому, осваивали  новые области планеты, приспосабливаясь к многообразным природным условиям и участвуя в их изменении.

Итак, В.И. Вернадским был осуществлен первый шаг в изменении современной научной картины Вселенной, который характеризуется:

- введением живого вещества;

- определением его как явления планетарного или космического.

3.2. КОСНОЕ И ЖИВОЕ ВЕЩЕСТВО

Вещество, составляющее биосферу, существенно неоднородно. Поэтому различают не только живое вещество, но и разнообразные неживые тела, которые Вернадский называет косными. Хотя живое вещество по объему и  весу составляет незначительную часть биосферы, оно играет основную роль в геологических процессах, связанных с изменением облика нашей планеты.

Так как живое вещество является определяющим компонентом биосферы, Вернадский считает, что оно может существовать и развиваться только в рамках целостной системы биосферы. Происходит непрерывная миграция атомов косного вещества биосферы в живое и обратно.

В.И. Вернадский подчеркивал принципиальное значение связей живого и косного вещества, фундаментальный характер биологического единства земных естественноприродных процессов: «Между косным и живым веществом есть непрерывная, никогда не прекращающаяся связь, которая может быть выражена как непрерывный биогенный ток атомов из живого вещества в косное вещество биосферы и обратно. Этот биогенный ток атомов вызывается живым веществом. Он выражается в непрекращающемся никогда дыхании, размножении и т.п.».[9]

Важная сторона в учении Вернадского о биосфере и живом веществе состоит в том, что он постоянно поддерживал космические, «вселенские» аспекты процессов и явлений, происходящих в живом веществе, то есть все живое на нашей планете создается и поддерживается космической энергией Солнца.

3.3. ФУНКЦИИ ЖИВОГО ВЕЩЕСТВА В БИОСФЕРЕ ЗЕМЛИ

В.И. Вернадский выделил пять функций живого веществ в атмосфере Земли:

1. Газовая функция. Осуществляется зелеными растениями. Для синтеза органических веществ растения используют углекислый газ, выделяя при этом в атмосферу кислород. Весь остальной органический мир использует кислород в процессе дыхания и пополняет при этом запасы углекислого газа в атмосфере. По мере увеличения биомассы зеленых растений изменяется газовый состав атмосферы: снижается содержание углекислого газа и увеличивается концентрация кислорода. Таким образом, живое вещество качественно изменило состав атмосферы. 

2. С газовой функцией тесно связана окислительно-восстановительная функция. В процессе своей жизнедеятельности и после своей гибели организмы, обитающие в разных водоемах, регулируют кислородный режим

и тем самым создают условия, благоприятные для растворения ряда металлов, что приводит к образованию осадочных пород.

3. Концентрационная функция проявляется в способности живых организмов накапливать различные химические элементы, например, в таких растениях, как осока, хвощ содержится много кремния. Благодаря осуществлению этой функции живые организмы создали многие осадочные породы: залежи мела, известняка и т. п.

4. Биохимическая функция связана с ростом, размножением и перемещением живых организмов в пространстве. Размножение приводит к быстрому распространению живых организмов и расползанию живого вещества в разные географические области.

5. Биохимическая деятельность охватывает все возрастающее количества вещества земной коры для нужд промышленности, транспорта, сельского хозяйства и бытовых потребностей человека.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Важнейшая значимость учения В.И. Вернадского во весь рост проявилась лишь во второй половине 20 века. Этому способствовало развитие экологии и, прежде всего глобальной экологии, где биосфера является основополагающим понятием.

Учение В.И. Вернадского о биосфере – это целостное фундаментальное учение, органично связанное с важнейшими проблемами сохранения и развития жизни на Земле, знаменующее собой принципиально новый подход к изучению планеты как развивающейся саморегулирующейся системы в прошлом, настоящем и будущем.

Биосфера – область активной жизни, охватывающей нижнюю часть атмосферы, верхнюю часть литосферы и гидросферу.

В биосфере живые организмы (живое вещество) и среда их обитания органически связаны между собой и взаимодействуют друг с другом, образуя целостную динамическую систему.

Организованность биосферы – один из главных аспектов учения В.И. Вернадского, где он рассматривает организованность как согласованное взаимодействие живого и неживого, взаимной приспособляемости организма и среды.

Биосфера – это саморегулирующая система, в которой все живые организмы связаны между собой. Эта система формировалась сотни тысяч лет. Независимо от человека биосфера сложилась как саморазвивающаяся и саморегулирующая система.

Центральным пунктом в учение В.И. Вернадского является понятие о живом веществе, которое он определяет как совокупность живых организмов.

Вернадский первым стал исследовать жизнь как целое, как геологически своеобразное живое вещество, характеризующееся весом, химическим составом, энергией и геохимической активностью. Он подчеркивал, что за геологическую историю организмы, по-видимому, осваивали  новые области планеты, приспосабливаясь к многообразным природным условиям и участвуя в их изменении.

Так как живое вещество является определяющим компонентом биосферы, Вернадский считает, что оно может существовать и развиваться только в рамках целостной системы биосферы. Происходит непрерывная миграция атомов косного вещества биосферы в живое и обратно.

Важная сторона в учении Вернадского о биосфере и живом веществе состоит в том, что он постоянно поддерживал космические, «вселенские» аспекты процессов и явлений, происходящих в живом веществе, то есть все живое на нашей планете создается и поддерживается космической энергией Солнца.

В своем учение Вернадский выделил несколько важных функций живого вещества в биосфере Земли: газовая функция, окислительно-восстановительная, концентрационная, биохимическая функция, а также значимость вещества земной коры для нужд промышленности, транспорта, сельского хозяйства и бытовых потребностей человека.

В учение о биосфере Вернадский также рассматривал идеи об эволюции биосферы и пришел к следующим выводам: вначале сформировалась литосфера, а затем – биосфера; современное живое вещество генетически связано с живым веществом прошлых геологических эпох; живые организмы – главный фактор миграции химических элементов в земной коре, а их количество бесконечно велико и действуют они в течение большого промежутка времени; основным движущим фактором развития процессов в биосфере является биохимическая энергия живого вещества.