Биосфера как отличительный признак живого

Наиболее яркое выделение этого признака органической жизни было дано в «Геохимии» В.И.Вернадского. Он писал:

«Не только резко, коренным образом изменилось наше понятие материи. Давно отошла в прошлое материя не только С.Карно (1824), но и материя Клаузиуса (1854). Само представление об энергии под влиянием эмпирических обобщений начинает меняться; ход и последствия этого изменения нами в нужной мере еще не могут быть представлены. Принцип Карно неизбежно получит новое понимание. Проявления жизни являются эмпирическим фактом, с трудом входящим в рамки других природных явлений в аспекте принципа Карно. Уменьшение энергии, ее рассеяние в виде тепла, не имеет места в жизни (такой, как мы ее понимаем) зеленых хлорофилльных растений или автотрофных микробов, взятых в природном аспекте, т.е. неразрывно от биосферы.

Наоборот, в силу факта существования этих организмов количество свободной энергии, способной производить работу, очевидным образом увеличивается к концу их жизни в окружающей природе с ходом геологического времени. Свободный кислород, изготовляемый растениями, каменный уголь, образующийся из их остатков, органические соединения их тел, питающие животных, движения и другие физические и химические проявления, очень различные и многочисленные представляют выявления новой деятельной энергии, не сопровождаемой никоим образом деградацией исходной лучистой энергии солнца. Эта энергия перешла в такую форму, которая создает организм, обладающий потенциальным бессмертием, не уменьшающим, а увеличивающим действенную энергию исходного солнечного луча.

Физиологи, изучающие отдельный взятый — вне среды — организм животных, особенно высших, не считали себя обязанными делать эти выводы. Однако мир животных существует лишь за счет зеленого растительного живого вещества и отдельно существовать не может. И если бы зеленые растения погибли, то он неминуемо должен был бы разделить их судьбу. Это одно нераздельное явление природы.

Мир животных сам по себе не представляет явлений жизни. Животный организм рассеивает внутри своей физиологической машины энергию, накопленную хлорофиллсодержащими организмами. Но вся совокупность животных, особенно ЦИВИЛИЗОВАННОЕ ЧЕЛОВЕЧЕСТВО, по-видимому, соответствует тем же энергетическим проявлениям, которые столь характерны для зеленых растений. В своей совокупности животные и растения, вся живая природа представляют собою явление, ПРОТИВОРЕЧАЩЕЕЕ в своем эффекте в биосфере принципу Карно в его обычной формулировке. Обыкновенно в земной коре в результате жизни и всех ее проявлений ПРОИСХОДИТ УВЕЛИЧЕНИЕ ДЕЙСТВЕННОЙ ЭНЕРГИИ.

Если обратить внимание на всю биогеохимическую работу, производимую живыми организмами, от них неотделимую и ими создаваемую за счет захватываемой ими энергии, мы видим, что создается этим путем сложный, единый комплекс самодовлеющих организмов, активная энергия которых при одной той же исходной, непрерывной, но не увеличивающейся энергии солнца — увеличивается. Она увеличивается в ходе геологического времени. Это увеличение активной энергии сказывается хотя бы в увеличении СОЗНАТЕЛЬНОСТИ и в росте влияния в биосфере и геохимических процессах единого комплекса жизни. Одно создание, медленно шедшее в геологическом времени, такой геологической силы, какой является для нашей психозойской эры ЦИВИЛИЗОВАННОЕ ЧЕЛОВЕЧЕСТВО (с. 222 и сл.), ясно это показывает.

Но то же самое ясно показывает нам процесс эволюции видов, теснейшим образом связанный с ростом действенной геохимической энергии и с полной переработкой биосферы по-новому.

Воздействие жизни на биосферу увеличивается при единообразном притоке действенной (солнечной) энергии. Живое вещество ее накапливает и создает, а не рассеивает.

То же сказывается и в расширении и углублении геохимических функций жизни в ходе геологического времени, во все большем и большем разнообразии морфологических форм ее, очевидно, неизбежно связанным с расширением химического разнообразия.

В явлениях биосферы, в силу существования жизни, энтропия вселенной должна была бы уменьшаться, а не увеличиваться. Это эмпирическое обобщение вызвало новые спекуляции. Немецкий физик Ф.Аэрбах увидел в нем выражение нового принципа, противоречащего энтропии. Он назвал его ЭКТРОПИЕЙ. Он и другие исследователи старались вывести из него космогонические следствия.

Ничто, однако, не заставляет нас делать новые гипотезы. Энтропия Клаузиуса не имеет реального существования: это не факт бытия, это математическое выражение, полезное и нужное, когда оно дает возможность выражать природные явления на математическом языке. Оно верно только в пределах посылок. Отклонение такого основного явления, каким является живое вещество в его воздействии на биосферу от принципа Карно указывает, что жизнь не укладывается в посылки, в которых энтропия установлена». (В.И.Вернадский. Избр. соч.. Т. I. М.: Изд. АН СССР, 1954, с. 218—220).

6. 6. Альтернатива:

«Порядок — хаос» или «СВОБОДНАЯ и СВЯЗНАЯ МОЩНОСТЬ»

Точка зрения, что все явления органической жизни имеют тенденцию развития, ПРОТИВОПОЛОЖНУЮ направлению возрастания энтропии, подвергалась гонению и остракизму со стороны многих физиков. Но после вручения Нобелевской премии И.Р.Пригожину — все изменилось: теперь все дружно стали ЗА... Только за какое ЗА?

Работы И.Р.Пригожина построены на альтернативе «ПОРЯДОК — ХАОС». А прикладной аспект явлений жизни связан с другой альтернативой: «СВОБОДНАЯ —СВЯЗНАЯ» ЭНЕРГИЯ. Точнее следовало бы говорить о СВОБОДНОЙ и СВЯЗНОЙ МОЩНОСТИ, где мощность — это другое название ПОТОКА ЭНЕРГИИ, который может быть использован для совершения ВНЕШНЕЙ РАБОТЫ.

В одной из своих ранних работ Пригожин и Стенгерс писали нечто иное:

«Идея истории природы как неотъемлемой части материализма принадлежит К.Марксу, и была более подробно развита Ф.Энгельсом. Таким образом, последние события в физике, в частности открытие необратимости, поставили в естественных науках вопрос, который давно задавали материалисты. Для них понимание природы означало понимание ее как способной порождать человека и человеческое общество». (И.Пригожин, И.Стенгерс. Порядок из хаоса. М.: Прогресс, 1986. с. 320.)

Альтернатива «ПОРЯДОК — ХАОС» была предметом весьма длительного обсуждения с академиком А.Н.Колмогоровым около 1966 г. Последний рассматривал явления органической жизни, как «флюктуации», приведя в качестве примера часто наблюдаемые осенью над Черным морем смерчи. Контраргумент состоял в том, что, в отличие от органических существ, смерчи не обладают возможностью... РАЗМНОЖЕНИЯ. Этот аргумент был принят, так как до этого он читал статью из Известий Эстонской АН ССР «О противоречии между первым и вторым законом термодинамики» (1962, № 3, Серия технических и физико-математических наук).

Для того чтобы не возвращаться к этой теме, рассмотрим шахматную доску, где левая половина доски состоит из черных клеток, а правая из белых клеток. Это будет ПОРЯДОК? Изменим конфигурацию, представив шахматную доску в нормальном виде, где чередуются черные и белые клетки. А эта конфигурация будет ПОРЯДОК? Колмогоров был вынужден определить понятие «порядок» следующим образом: «Если дана последовательность натуральных чисел, то не может существовать ПРАВИЛА, которое КОРОЧЕ, чем сама предъявленная последовательность чисел».

Это определение, данное Колмогоровым, далеко не случайно. Если существует некоторое ПРАВИЛО, то вся последовательность может быть восстановлена с помощью меньшего количества чисел, чем заданная «случайная величина». Так, и только так, основатель аксиоматики теории вероятностей смог определить ХАОС или СЛУЧАЙНУЮ ВЕЛИЧИНУ.

Указывая на особенность обмена веществ между живой и неживой природой, мы выделяем как фундаментальный факт, не доступный объяснению классической термодинамикой, — факт РОСТА СВОБОДНОЙ ЭНЕРГИИ, связанной с живым веществом. Ничего сверхъестественного здесь не происходит, так как планета Земля находится под непрерывным воздействием ПОТОКА ЛУЧИСТОЙ ЭНЕРГИИ, величина которого весьма велика: 1,5 квт на кв. метр перпендикулярно по отношению к излучению Солнца. Сам факт энергетического обеспечения станции «Мир» за счет солнечных батарей — является фактом этого же типа. В этом смысле весь фотосинтез всех зеленых растений должен рассматриваться как «вынужденный процесс», который протекает при непрерывном притоке энергии Солнца.

Дата добавления: 2014-11-29