Учение В. И. Вернадского о биосфере

Характеристики изотопов

Изотоп	Период полураспада	Вид излучения
Йод-131	8 дней	γ
Плутоний-239	24 тыс. лет	α, γ
Стронций-90	28 лет	β
Цезий-137	27 лет	β

Наиболее важные из нескольких сотен радионуклидов:

· стронций (⁹⁰Sr) – химический аналог кальция. Встраивается в костную ткань и практически не выводится из организма, поражая кроветворные органы;

· цезий (¹³⁷Cs) – постоянный спутник ⁹⁰Sr, химический аналог калия, поэтому распределяется по мягким тканям. Период полураспада ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr 27 – 28 лет. В зоне Чернобыля и сейчас радиоактивный фон определяется именно этими изотопами;

· плутоний (²³⁹Pl) входит в состав ядерного горючего. После оседания радиоактивной пыли постепенно вымывается в почву. Если пыль попадает в легкие, за счет действия α-излучения быстро развивается рак легких. Период полураспада очень длительный;

· йод (¹³¹J), его период полураспада всего 8 дней. В организме быстро накапливается в щитовидной железе, поражая ее ткани. Это один из множества короткоживущих изотопов, определяющих радиационный фон первые 1 – 2 месяца после аварий на атомных электростанциях (АЭС).

Однако в большей степени, чем аварии на АЭС прогрессивную общественность беспокоит проблема захоронения радиоактивных отходов. В идеальном варианте контейнеры с «остывшими» отходами должны захороняться в глубоких слоях земной коры, но такие мероприятия по карману только очень богатым странам. Также остро стоит проблема демонтажа выработавших ресурс АЭС.

Реальную же опасность мирного атома для человека может прояснить неумолимая статистика, из сведений которой, следует: среди причин смертности населения развитых стран курение и употребление спиртных напитков перевешивают все другие причины вместе взятые, в том числе и смерть от радиации. Недаром Аристотель говорил, что все зло в мире от незнания.

Научные обобщения выдающегося советского геохимика и минеаролога Владимира Ивановича Вернадского о биосфере и ноосфере были восприняты научной общественностью начала XX века не слишком горячо. За рубежом работы были опубликованы спустя много лет после его смерти, да и в России теоретические обобщения ученого до сих пор встречают совершенно противоречивые отклики.

В основной работе В.И. Вернадского в этом направлении – «Биосфера», написанной в 1926 году, биосфера определяется как активная оболочка Земли, в которой совокупная деятельность живых организмов (так называемое живое вещество) проявляется как геохимический фактор планетарного масштаба. Теория В.И. Вернадского о биосфере основывается на трех биогеохимических принципах:

1) биогенная миграция 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 окружающей его средой, создающейся и поддерживающейся на Земле космической энергией Солнца.

Жизнь со всеми ее проявлениями произвела глубокие изменения на планете. Взаимодействуя друг с другом и с окружающей средой, совершенствуясь в процессе эволюции, живые организмы все шире распространялись по Земле, стимулируя перераспределение энергии и вещества.

Первый принцип учения В.И.Вернадского о биосфере – принцип целостности биосферы. Можно говорить о всей жизни, о всем живом веществе как о едином целом в механизме биосферы. Исходя из этого принципа живое вещество не является случайным созданием, что подтверждают узкие пределы существования жизни на основе физических постоянных (гравитационной, сильного взаимодействия, электромагнитного взаимодействия и др.). Мир предстает как единая реагирующая система с многочисленными обратными связями – потоками энергии, вещества, трофическими цепями.

Второй принцип – гармонии (организованности) биосферы. В ней все учитывается, 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. Быть живым – значит быть организованным.

Третий принцип – закон биогенной миграции атомов: в биосфере миграция химических элементов происходит при обязательном непосредственном участии живых организмов. На земной поверхности нет химической силы, более постоянно действующей, а потому и более могущественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом. Все минералы верхних частей земной коры – свободные алюмокремниевые кислоты (глины), карбонаты (известняки и доломиты), гидраты окиси железа и алюминия (бурые железняки и бокситы) и многие сотни других – непрерывно создаются в ней только под влиянием жизни.

Четвертый принцип – космическая роль биосферы в трансформации энергии. Изначально биосфера – это область земной коры, в которой энергия космических излучений превращается в электрическую, химическую, механическую, тепловую и другие виды энергии. Вернадский называл живые организмы механизмами (устройствами) для превращения энергии Солнца в действенную энергию Земли. При этом организмы размножаются и осуществляют так называемое давление жизни вплоть до момента достижения равновесия между численностью организмов и емкостью среды. Вернадский аллегорически отобразил этот процесс как «растекание» жизни по планете.

Научное обобщение Вернадского, исходящее из этих принципов и по сей день революционно: то, что химическая энергия образуется из солнечной при помощи живого вещества означает, что земная жизнь – не случайное явление, не было момента зарождения жизни на Земле, она входит в космопланетарный механизм биосферы. Земная жизнь зародилась вместе с планетой и неотрывна от космических процессов.

Пятый принцип – «всюдность» жизни в биосфере. Несмотря на то, что логически не верно говорить о захвате биосферы жизнью, поскольку границы биосферы жизнью и определяются, этот принцип, как и большинство принципов учения, воспринимается на современном этапе как аксиома. При более широком рассмотрении бесспорность учения исчезает, зато появляются замечательные перспективы дальнейших научных обобщений.

Шестой принцип – принцип автотрофности. Пределы существования автотрофных организмов определяются областью проникновения солнечных лучей. Сами автотрофы получают необходимые соединения из неживой природы, приобщая ее к биосфере. Автотрофы – фундамент процесса развития жизни. Они противостоят второму началу термодинамики, упорядочивая элементы окружающего мира.

В 1888 году С.Н. Виноградский доказал существование бесхлорофилловых автотрофов. К.Э.Циолковский выдвинул гипотезу о будущей автотрофности человека, его способности усваивать энергию Солнца непосредственно. Нравственное совершенствование человека возможно только при свободе от необходимости пожирать, убивать, вытеснять, умирать самому.

Второе обобщение Вернадского состоит в развитии гипотезы автотрофности человека, начиная с моделирования простых искусственных экосистем на космических кораблях «человек и 1 – 2 автотрофных вида», и заканчивая способностью человека непосредственно усваивать солнечную энергию. Идея автотрофности революционна сейчас в не меньшей степени, чем идея геологической вечности жизни.

Культурологи согласятся, что в древней традиции Востока и Северной Америки духовные лидеры использовали практики непосредственной подпитки солнечной энергией, однако, это вопросы метафизики.

Седьмой принцип – закон бережливости в использовании живым веществом химических элементов и соединений. Организм встраивает в свою структуру строго необходимое количество элементов. При этом общее количество живого вещества на Земле – величина постоянная, поскольку оно также отражает соотношение между емкостью среды и давлением жизни.

По Вернадскому все вещество биосферы условно можно разделить по физико-химическому составу на семь групп:

1) живое вещество;

2) биогенное вещество (циркулирующее через живые организмы);

3) косное вещество (атмосфера, газы, горные породы);

4) биокосное вещество (почва, илы, поверхностные воды, нефть и др.);

5) радиоактивное вещество;

6) вещество космического происхождения;

7) рассеянные атомы.

Эта классификация применима лишь в рамках целостного учения о биосфере самого Вернадского, чтобы проиллюстрировать глобальную роль живых организмов в преобразовании лика планеты.

Усиливающееся, обретающее геологическую мощь и планетарный характер воздействие человечества на биосферу не могло не подтолкнуть выдающегося мыслителя к идее ноосферы – особого периода в развитии планеты и окружающего космического пространства, когда развитие человечества и биосферы становится единым гармоничным процессом. Понятие «ноосферы» (nois – разум) предложил француз Э. Ле-Руа во время обсуждения в 1926 году в Париже доклада В.И. Вернадского о биосфере. По Вернадскому ноосфера – это новое, эволюционное состояние биосферы, при котором разумная деятельность человека при посредстве технически оснащенной деятельности становится решающим фактором в ее развитии.

Создание сферы разумного сосуществования человека и природы или новый, более гуманистический аспект ноосферы развил французский ученый Пьер Тейяр-де-Шарден. В его изложении ноосфера – это коллективное сознание, которое будет контролировать направление будущей эволюции планеты и сольется с природой в идеальном сочетании, в некоей точке «омега». Он говорил, что мы беспрерывно прослеживали последовательные стадии одного и того же великого процесса, который, материализовавшись в первых клетках, продолжается в созидании нервных систем. Геогенез, сказали мы переходит в биогенез, который, в конечном счете, не что иное, как психогенез. Психогенез привел нас к человеку. Теперь психогенез стушевывается, он сменяется и поглощается более высокой функцией – вначале зарождением, затем последующим развитием духа – ноогенезом.

Реализация ноосферы Вернадского – управление человеком природными процессами, возможна при сочетании определенных условий:

· единства человечества;

· обеспечения всех систем полной информацией;

· овладения новыми источниками энергии;

· равенства всех людей и мира на земле.

Но реализация ноосферы Тейяр-де-Шардена возможна, вдобавок к перечисленному, становлением так называемого духовного Человека, то есть человека альтруистического, экстравертного, стремящегося к гармонии, равновесию, свету и любви. На современном этапе человек – «кризисное» существо, и его деятельность в целом разрушительна для биосферы. Роль сознательной деятельности человек, не раз подчеркнутая Вернадским, неоценима, и через эту сознательность в будущем возможно как реализация ноосферы, так и глобальная катастрофа.

Техносфера, как сфера создания и применения технических средств и приемов деятельности, является неотъемлемой частью и подготовительной ступенью ноосферы. Однако для полноценной эволюции Homo sapiens необходимо сочетание духовного совершенствования и материального синтеза.

Контрольные вопросы

1. Понятие и структура биосферы.

2. Общая характеристика литосферы.

3. Общая характеристика гидросферы.

4. Общая характеристика атмосферы.

5. Свойства и функции живого вещества в биосфере.

6. Понятие и виды круговоротов в биосфере.

7. Круговорот углерода, парниковый эффект.

8. Круговорот кислорода, проблема озонового слоя стратосферы.

9. Круговорот азота, проблема нитратов.

10. Круговорот серы, кислотные дожди.

11. Круговорот фосфора, эвтрофикация водоемов.

12. Круговорот микроэлементов.

13. Радионуклиды в биосфере.

14. Три биогеохимических принципа учения Вернадского о биосфере.

15. Основные положения учения Вернадского о биосфере.

16. Ноосфера по Вернадскому и Тейяру-де-Шардену.

Дата добавления: 2014-01-05