Концепции биосферы и ноосферы

Биосфера (греч.: Bios - жизнь, sphaira - сфера) - термин был введен австрийским геологом и палеонтологом Э. Зюссом в 1872 году. Русский мыслитель и естествоиспытатель В.И. Вернадский внес основополагающий вклад в разработку концепции биосферы. Главным отличием биосферы от других геосфер Вернадский считал ее организованность. Он выделил семь компонентов биосферы, приведенных нами в рамках схемы 65.

Схема 65. Основные компоненты биосферы.

v Живое вещество – совокупность всех живых организмов

v Косное вещество –совокупность всех неживых тел, образующихся в процессах без участия живого

v Биогенное вещество – совокупность неживых тел, образованных в результате жизнедеятельности живых организмов (каменный уголь, известняки, углеводороды, углеводы и т.п.)

v Биокосное вещество – совокупность биокосных тел, представляющих собой результат совместной деятельности живых организмов и геологических процессов (вода, почва, нефть)

v Радиоактивное вещество – атомы радиоактивных элементов (радиоактивные изотопы)

v Рассеянные атомы – атомы, относящиеся к диффузной материи (создаются из земных веществ под действием космических излучений)

v Вещество космического происхождения – (метеориты, космическая пыль)

Классификация вещества биосферы, предложенная Вернадским, с логической точки зрения не является безупречной, так как выделенные категории вещества частично перекрывают друг друга, а «биокосное вещество» – это фактически динамическая система, состоящая из двух веществ – живого и косного, что подчеркивал и сам Вернадский.

Существуют в связи с этим видоизмененные классификации веществ биосферы. Так, например, А. В. Лано в 1979 г. ввёл всего два типа веществ: живое и неживое, внутри данных типов веществ выделил две градации по исходному материалу: биогенное и абиогенное.

Живое вещество обеспечивает биогеохимический круговорот веществ и превращение энергии в биосфере. Выделяют следующие основные геохимические функции живого вещества, которые сгруппированы в схеме 66.

Схема 66. Основные геохимические функции живого вещества.

v Энергетическая (биохимическая) – связывание и запасание солнечной энергии в органическом веществе и последующее рассеяние энергии при потреблении и минерализации органического вещества

v Газовая – способность изменять и поддерживать определенный газовый состав среды обитания и атмосферы в целом

v Концентрационная – “захват” из окружающей среды живыми организмами и накопление в них атомов биогенных химических элементов

v Окислительно – восстановительная - окисление и восстановление различных веществ с помощью живых организмов

v Деструктивная – разрушение организмами и продуктами их жизнедеятельности, в том числе и после их смерти, как остатков органического вещества, так и косных веществ

v Транспортная – перенос веществ и энергии в результате активной формы движения организмов

v Средообразующая − преобразование физико-химических параметров среды

v Рассеивающая – функция рассеивания веществ в окружающей среде. Она проявляется через трофическую и транспортную деятельность организмов

v Информационная – накопление живыми организмами определенной информации, закрепление ее в наследственных структурах и передача последующим поколениям

v Биогеохимическая деятельность человека – превращение и перемещение веществ биосферы в результате человеческой деятельности для хозяйственных и бытовых нужд человека. Например, использование концентраторов углерода – нефти, угля, газа и др.

Живое вещество биосферы насчитывает около миллиона видов животных (75 % из них - членистоногие и лишь около 4 % - позвоночные) и около 400 тыс. видов растений. Животные и растения заселяют в основном сушу и составляют около 210¹² тонн.

Для наглядности представим схематически основные свойства биосферы (см. схему 67).

Схема 67. Основные свойства биосферы.

v Целостность и дискретность. Целостность биосферы достигается круговоротом вещества и энергии, которые обладают в то же время дискретностью.

v Централизованность. Центральное звено биосферы - все живое вещество (биоэкология) - экоцентризм, а не только один вид - человек в рамках идеи антропоцентризма.

v Устойчивость и саморегуляция. Гомеостатические механизмы биосферы связаны с живым веществом, его свойствами и функциями и подчинены принципу Ле-Шателье-Брауна.

v Ритмичность. В биосфере существуют ритмы равной продолжительности, однако ритмические явления не повторяют полностью в конце ритма того состояния природы, которое было в его начале.

v Круговорот веществ и энергозависимость. Биосфера - открытая система, существующая на основе взаимозависимости от солнечной энергии и круговорота веществ, обеспечивающего неисчерпаемость отдельных атомов химических элементов, в частности, углерода как основного «строительного материала» живого.

v Горизонтальная зональность и высотная поясность. Общебиосферной закономерностью являются закономерное изменение природной среды по направлению от экватора к полюсам и с подъемом в горы от их подножия до вершин.

v Большое разнообразие. Биосфера характеризуется разнообразием экосистем, биогеоценозов, биоценозов и видов, разнообразием сред обитания живого, разнообразием природных зон и регионов.

Особое место в трудах В.И. Вернадского занимает концепция эволюции биосферы. Он выделяет три этапа развития биосферы. Первый этап - возникновение первичной биосферы с биотическим круговоротом веществ. Ведущие факторы на этом этапе - геологические и климатические изменения на Земле. Второй этап - усложнение циклической структуры биосферы в результате появления одноклеточных и многоклеточных эукариотных организмов. Движущим фактором выступает биологическая эволюция. Оба этапа объединяют в понятие биогеоценоза. И, наконец, третий этап - возникновение человеческого общества и постепенное превращение биосферы в ноосферу. Этот этап получил понятийное определение ноогенеза. Ведущим фактором в этом процессе является разумная деятельность человека «как существа трехстороннего- биосоциокультурного», характеризующаяся рациональным регулированием взаимоотношений человека и природы.

Важное место в этом процессе играет все более возрастающий антропный характер закона максимума биогенной энергии (энтропии) - любая биологическая, а ей является и человек, или биокосная система, и особенно связанная с созданной человеком техносферой, находясь в состоянии динамического подвижного равновесия с окружающей средой и эволюционно развиваясь, увеличивает свое воздействие на среду, если этому не препятствуют внешние факторы.

Ноосфера представляет собой область взаимодействия человека и природы, в пределах которой разумная человеческая деятельность становится основным определяющим фактором развития. Понятие «ноосфера» введено Э. Леруа и П. Тейяром де Шарденом в 1927 г. В 30 - 40-е г.г. XX в.в. В.И. Вернадский развил представление о ноосфере в рамках ноогенеза - эволюционного процесса, управляемого человеческим сознанием. Структура ноосферы включает: человечество, социальные системы, науку и технологии в единстве с биосферой.

Дата добавления: 2014-10-15