II. Формирование учения о биосфере, как научного направления

Впервые термин «биосфера» встречается в работах величайшего французского натуралиста и мыслителя Жана Батиста Ламарка (1744 – 1829).

В его научных трудах термин «биосфера» обозначал область жизни и влияния живых организмов на процессы, происходящие на Земле.

В своих работах Ламарк писал о влиянии живых организмов на земную поверхность и высказывал идею, что живые организмы и продукты их разложения играют огромную геологическую роль.

Но, в связи с тем, что Ламарк сильно опередил свое время, термин не прижился.

Практически сразу же после работ Ламарка выдающийся натуралист и географ Александр Гумбольдт (1769-1858) в своем пятитомном сочинении «Космос» дал синтез знаний того времени о Земле и Космосе и на основании этого развил идею о взаимосвязи всех природных процессов и явлений.

!!! Содержание понятия биосферы не всегда было однозначным:

Первоначально биосферами называли гипотетические глобулы (видимо под влиянием идеи Ж. Л. Бюффона о бессмертных органических молекулах), якобы составляющие живую основу всех организмов. Такое понимание продержалось во Франции до середины 18 века.

Определение биосферы как «сферы жизни» и само ее название в биологии были предложены вновь в 1875 г. австрийским геологом и палеонтологом Эдуардом. Зюссом (1831—1914), в работе по геологии Альп, но без подробного освещения существа и роли биосферы.

Под «биосфе́рой» он понималповерхностный географический «лик Земли», покрытый «пленка жизни» - живыми организмами и продуктами их жизнедеятельности;

С работ Зюсса датируется начало биологического представления о биосфере, как о совокупности организмов, населяющих Землю, как о живой оболочке планеты. Однако основное внимание естествоиспытателей XIX века уделялось зависимости живой природы от сил и веществ неорганической природы, а обратного влияния не выявляли.

Углубленное представление о закономерных связях между растениями, животными и минералами было развито русским геологом Василием Васильевичем Докучаевым (1846 - 1903) в учении о географических зонах, охватывающих все элементы земной поверхности, на основе которых впоследствии был описан абиотический компонент экосистем, т. е. факторы или объекты, отделенные или независимые от живых существ. Также он создавший учение о почве как о естественно -историческом теле.

Огромную роль в становлении учения о биосфере сыграла великая нравственная русская философия конца XIX — начала XX в., питавшая через литературу Федора Михайловича Достоевского (1821-1881) и Льва Николаевича Толстого (1828-1910), а также мировосприятие выдающихся ученых Дмитрия Ивановича Менделеева (1834-1907), Константина Эдуардовича Циолковского (1857- 1935), Александра Леонидовича Чижевского (1897-1964) и др.

В этой философии зародились идеи русского космизма, основные черты которого следующие: человек — составная часть природы; человека и природу следует не противопоставлять друг другу, а рассматривать в единстве; человек и все, что его окружает,— это частицы Вселенной. В дальнейшем эти идеи были воплощены в учении о биосфере.

С течением времени становилось все более ясно, что природные явления, наблюдающиеся у поверхности Земли, в непосредственном окружении человека, имеют качественное своеобразие и их взаимодействие обусловливает образование единого планетарного целого — оболочки, в которой только и возможны жизнь, существование живого вещества.

Учение о биосфере как научное направление сформировалось в первой четверти XX века в России.

В 1902 г. русский географ Дмитрий Николаевич Анучин (1843-1923) высказал мысль о том, что атмо-, гидро-, лито- и педиосфера (почвенная сфера), а также био- и антропосфера есть результат деятельности различных космических и теллурических (земных) сил.

В 1917 г. русский географ и метеоролог Пётр Иванович Броунов (1853—1927) в «Курсе физической географии» писал, что результат взаимодействия четырех сфер (атмо-, гидро-, лито- и биосферы) — самостоятельная оболочка на планете.

Выяснилось также, что в этой оболочке существуют сложные образования или тела, которые не могут быть отнесены ни к одной из сфер Земли, ни к совокупности живых организмов, а представляют собой совершенно отличные от них явления и выступают как следствие их совместного влияния (например, почва у В. В. Докучаева).

Таким образом, возникла необходимость уточнить содержание понятия «биосфера», определить ее строение и исследовать взаимодействие биосферы с окружающей планетнокосмической средой.

Разрешил эти проблемы в первой половине XX в. русский геолог и естествоиспытатель Владимир Иванович Вернадский (1863 - 1945), разработав Учение о биосфере.

Изучение эволюции земной коры привело его к проблемам изучения роли живого вещества в эволюции земной оболочки. В отличие от большинства геологов он видел связь минералообразования с жизнью земной коры, атмосферой и природными водами.

В.И. Вернадский первым стал исследовать жизнь, как своеобразное живое вещество, характеризующееся весом, химическим составом, энергией и геохимической активностью.

Он был одним из первых, кто понял, что весь лик Земли, ее ландшафты, химизм океана, состав атмосферы – это порождение жизни.

В 1926 г. В.И.Вернадский опубликовал основополагающую книгу «Биосфера», где рассматривались не только строение и функционирование биосферы, но и ее возникновение и эволюционирование, но и воздействие человека на биосферу.

Вернадский видел жизнь космическим явлением, естественным этапом развития материи: «Жизнь является не случайным явлением в мировой эволюции, но тесно с ним связанным следствием».

Он первым из ученых понял космическое значение факта возникновения жизни на Земле и начал систематическое исследование ее влияния на развитие планеты, представляя жизнь «буфером» между космосом и «косным», т.е. неживым вещество Земли, способным использовать космическую энергию для преобразования планетарного вещества.

Жизнь становится катализатором процесса развития планеты. Живые организмы многократно ускоряют все процессы ее эволюции за счет способности поглощать и утилизировать энергию космоса, прежде всего Солнца, и изменять с ее помощью неживое вещество.

Таким образом, по В.И.Вернадскому, наша планета и космос представляются как единая система, в которой жизнь и живое вещество связывают в единое целое процессы, протекающие на Земле, с космическими процессами.

Биосфера, по Вернадскому, — это целостная биогеохимическая оболочка нашей планеты, развивающаяся по своим внутренним законам. Главным фактором, основной геологической силой, формирующей биосферу и ее системы, выступает живое вещество, осуществляющее многообразные геохимические и планетарно-космические функции.

В ходе разработки Учения о биосфере В.И.Вернадским были сделаны важные эмпирические обобщения

1. Принцип целостности биосферы: «Можно говорить о всей жизни, о всем живом веществе как о едином целом в механизме биосферы».

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

3. Принцип постоянства количества живого вещества в биосфере: «Количество свободного кислорода в атмосфере того же порядка, что и количество свободного живого вещества (1,5х10²¹ гр. и 10²⁰-10²¹ гр.). Скорость передачи жизни не может перейти пределы, нарушающие свойства газов. Идет борьба за нужный газ».

4. Принцип давления жизни в биосфере: «К осмическая энергия вызывает давление жизни, которое достигается размножением. Размножение организмов уменьшается по мере увеличения их количества».

5.. Принцип растекания жизни как проявления 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».

6. Принцип всюдности жизни в биосфере: «Жизнь постепенно, медленно приспосабливаясь, захватила биосферу, и захват этот не закончился».

7.Роль живого в эволюции Земли. «На земной поверхности нет химической силы, более постоянно действующей, а потому и более могущественной по своим конечным последствиям, чем организмы, взятые в целом. Лик Земли как небесного тела, сформирован жизнью».

В своих работах В.И.Вернадский также дал ответ на вопрос о месте человека в картине общего планетарного развития. Он сформулировал три вывода о месте человека в биосфере:

1. «Человек, как он наблюдается в природе, как и все живые организмы, есть определенная функция биосферы, в определенном ее пространстве-времени»

2. «Человек во всех его проявлениях составляет закономерную часть строения биосферы»

3. «Взрыв научной мысли в ХХ столетии подготовлен всем прошлым биосферы и имеет глубочайшие корни в ее строении. 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, геологически, сложившейся организованности биосферы»

В.И.Вернадский был убежден, что история человечества не есть что-то случайное, и она неразрывно связана с развитием биосферы. Уже в ХХ веке он начал говорить о том, что воздействие человека на окружающую природу растет столь быстро, что скоро он превратиться в основную геологообразующую силу. И, как следствие, человек должен будет взять на себя ответственность за будущее развития природы. Развитие окружающей среды и общества сделаются неразрывными. Биосфера перейдет однажды в сферу разума – ноосферу.

Учению В.И. Вернадский о биосфере сначала не было оказано должного внимания, однако изучение последствий радиоактивного и химического загрязнения атмосферы, гидросферы и почв после второй мировой войны заставило ученых и политиков обратиться к учению Вернадского о биосфере, которое получило широкое распространение в западных странах, а затем и во всем мире.

Во второй половине ХХ века Учение о биосфере обрело статус научной теории и завоевало общее признание мировой науки. Оно стало занимать место в центре естествознания, и прежде всего наук о Земле — геологических и географических.

Дата добавления: 2015-06-27