Биосфера и её эволюция

Биосфера и  ее эволюция

Введение

На протяжение эволюции биосферы в ней сложилось стойкое динамическое равновесие, которое определялось потребительско-восстановительной функцией, т.е. потребленные природные ресурсы постоянно и своевременно воссоздавались. Это обеспечивало постоянство живого вещества в биосфере. С появлением „гомо сапиэнс” это динамическое равновесие природы постоянно поднималось. Однако пока численность населения возрастала медленными темпами, в природе за счет самовоспроизведения и наличия еще неисчерпанных резервов живого вещества происходило восстановление динамического равновесия.

С каждым этапом значительного  роста численности населения ощутимым становились нарушения равновесия в биосфере. Это объясняется ростом потребления природных ресурсов, на что впервые в 1798 г. указал Т. Мальтус.

Сверхмощная техногенная  деятельность человечества существенным образом изменяет биосферу Земли, которая, по определению В.И. Вернадского  превратилась на ноосферу, т.е. сферу  умной жизни.

Особенно значительный взнос  в учение о ноосфере сделал В.И. Вернадский. По современным представлениям, ноосфера - это сфера сознательной деятельности человека в глобальном масштабе, взаимодействия общества и природы, в пределах которой  умная деятельность человека становится главным, решающим фактором развития.

 1. Понятие биосферы и ее эволюция

1.1 Учение о биосфере

Термин "биосфера" впервые  был использован в 1875 г. Австрийским  геологом Э. Зюссом. Под биосферой  понимается совокупность всех живых  организмов вместе со средой их обитания, в которую входят: вода, нижняя часть  атмосферы и верхняя часть  земной коры, населенная микроорганизмами.

Два главных компонента биосферы — живые организмы и среда  их обитания — непрерывно взаимодействуют  между собой и находятся в  тесном, органическом единстве, образуя  це­лостную динамическую систему. Биосфера как глобальная суперсистема в свою очередь состоит из ряда подсистем.

Многообразие живых систем поражает воображение. За все время  эволюции жизни на Земле существовало колоссальное количество различных  видов живых организмов (всего  около 500 млн). В настоящее время насчитывается около 1,2 млн видов животных и 0,5 млн видов растений.

Минеральных же видов неживой  материи (так называемое «косное  вещество») на­считывается лишь около 10 тыс. видов.

Отдельные живые организмы  не существуют изолированно. В процессе своей жизнедеятельности они  соединяются в различные системы (сообщества), например, в популяции. В ходе эволюции образуется другой, качественно новый уровень живых  систем, так называемые биоцечозы — совокупность растений, животных и микроорганизмов в локальной среде обитания.

Эволюция жизни постепенно приводит к росту и углублению дифференциации внутри биосферы. В  совокупности с окружающей средой обитания, обмениваясь с ней веществом  и энергией, биоценозы образуют новые системы — биогеоценозы' (термин введен академиком В.Н. Сукачевым в 1940 г.) или, как их еще называют, экосистемы (термин английского ботаника А. Тенсли, 1935 г.) [11]. Они могут быть разного масштаба: море, озеро, лес, роща и т. д. Биогеоценоз представляет собой естественную модель биосферы в миниатюре, включающую все звенья биотического круговорота: от зеленых растений, создающих органическое вещество, до их потребителей, в итоге превращающих его вновь в минеральные элементы. Иначе говоря, биогеоценоз является элементарной ячейкой биосферы. Таким образом, в совокупности все живые организмы, и экосистемы образуют суперсистему — биосферу.

Одним из первых в науке  комплексное учение о биосфере стал разрабатывать выдающийся русский  ученый В.И. Вернадский. В отличие  от предшествующих исследователей природы  В.И. Вернадский не ограничивал понятие  биосферы только "живым веществом ", под которым он понимал совокупность всех живых организмов планеты. В  биосферу он включал и все продукты жизнедеятельности, выработанные за время  существования жизни. Так называемый "культурный слой" особенно наглядно заметен в городах. На целые метры  уходят в землю здания, построенные  человеком всего каких-то 100—300 лет  тому назад. Почва, богатая гумусом, другими питательными органическими  веществами, дает возможность существовать и развиваться новым проявлениям  жизни, как и кислород, вырабатываемый отдельными растениями и лесами, которые называют "легкими планеты".

Говоря о принципах  существования биосферы, В.И. Вернадский прежде всего уточняет понятие и способы функционирования живого вещества. Живой организм является неотъемлемой частью земной коры и изменяющим ее агентом, а живое вещество—это совокупность организмов, участвующих в геохимических процессах. Организмы берут из окружающей среды химические элементы,  строящие их тела, и возвращают их после смерти и в процессе жизни в ту же самую среду. Тем самым и жизнь, и косное вещество находятся в непрерывном тесном взаимодействии, в круговороте химических элементов. При этом живое вещество служит основным системообразующим фактором и связывает биосферу в единое целое.

Обладая значительно большей  активностью, чем неорганическая природа, живые организмы стремятся к  постоянному совершенствованию  и размножению соответствующих  систем, включая биоценоэы. Последние в свою очередь неизбежно входят во взаимодействие между собой, что и конечном счете уравновешивает живые системы различного уровня. В результате достигается динамическая гармония всей суперсистемы жизни — биосферы.

1.2 Эволюция биосферы в ноосферу

Потенциал растительных и  живых организмов огромен. Но он может  быть использован в полном объеме лишь при глубоком знании всех процессов  регуляции в живой клетке и  организме, при детальном изучении влияния на организмы внешних  факторов.

В 20 веке впервые в истории  Земли человек узнал и охватил  всю биосферу, закончил географическую карту планеты Земля, расселился по всей ее поверхности. Исторический процесс меняется на наших глазах коренным образом. Человечество, взятое в целом, становится мощной геологической  силой. Перед ним встал вопрос об эффективном использовании биосферы в интересах человечества. Это  новое состояние биосферы В. И. Вернадский назвал ноосферой.

Ноосфера, по Вернадскому, это  такой этап развития биосферы, при  котором “проявляется как мощная, все растущая геологическая сила роль человеческого разума (сознание) и направленного им человеческого  труда”. Подобно тому как в зрелом и здоровом человеческом организме все функции, касающиеся взаимоотношения организма с внешней средой, координируются головным мозгом, так и функционирование современного глобального сверхорганизма – ноосферы – должно управляться ее совокупным разумом.

Ноосферная концепция Вернадского пробивала себе дорогу с большим трудом. Его программная статья “Несколько слов о ноосфере”, предназначенная для отечественной газеты “Правда”, появилась лишь в узкоспециализированном журнале “Успехи современной биологии” за несколько месяцев до смерти автора. В нашей стране о ноосфере вспомнили лишь в 1980 году, когда вышла в свет книга В. И. Вернадского “Научная мысль как планетное явление”. Она не была опубликована при жизни автора, но именно в ней концепция ноосферы изложена наиболее обстоятельно.

“Ноосфера, - писал В. И. Вернадский, - это царство человеческого разума. Это – новое состояние биосферы, к которому мы, не замечая этого, приближаемся…

Ноосфера есть новое геологическое  явление на нашей планете. В ней  впервые человек становится крупнейшей геологической силой. Он может и  должен перестраивать своим трудом и мыслью область своей жизни, перестраивать коренным образом  по сравнению с тем, что было раньше.

Лик планеты – биосфера – химически резко меняется человеком  сознательно и главным образом  бессознательно… Человек должен теперь принимать все большие  и большие меры к тому, чтобы  сохранить для будущих поколений  никому не принадлежащие морские  богатства. Сверх того, человеком  создаются новые виды и расы животных и растений.

В будущем нам рисуются как возможные сказочные мечтания: человек стремится выйти за пределы  своей планеты… в космическое  пространство… И вероятно, выйдет.

Ноосфера – последнее  из многих состояний из многих состояний  эволюции биосферы в геологической  истории – состояние наших  дней”.

2. Развитие концепции ноосферы как дальнейшей эволюции биосферы

2.1 Этапы преобразования биосферы в техносферу

Идея о том, что биосфера нашей планеты переходит в  состояние ноосферы, имеет непересекающееся значение для разработки методологии  исследования системы “природа - общество”. Одним из первых украинский ученый понял методологическое несоответствие средств науки, которые были сформированы в ХІХ столетии, тем глобальным процессам, которые уже чувствительно проявили себя в ХХ ст. и в которых человечество вообще выступает как функция планетарной системы. “Мы живем в эпоху, - отмечал он, - когда человечество впервые охватило в бытии планеты всю землю. Биосфера перешла в новое состояние - в ноосферу”.

Основой теории ноосферы в  учении В. Вернадського есть особая часть организованной биосферы, которая появилась в эволюционном процессе Земли и в истории человечества, т.е. человеческая деятельность, которая явилась как новая геологическая сила.

Ноосфера, которая является закономерным этапом развития системы  “биосфера и человечество”, является такой степенью ее организованности, за который человеческая деятельность, основываясь на естественных продуктивных силах биосферы, расширяет возможности развития последней. Учение о ноосфере в концентрированном виде раскрывает становление новой формы организованности планетарных процессов, созданной умной деятельностью человека. Наука, культура, мораль, свободная творческая деятельность - это “приложения” ноосферы, факторы ее становления.

В ХХ столетии рядом с  биосферой возникла техносфера. Техносфера - это область технической деятельности человека на Земле и в космосе. Ее образование определили эволюция биосферы и живых организмов, появление человека умной, осуществление ею работы физической и интеллектуальной, общественные организации. Происходит активная целенаправленная перестройка естественных условий Земли, которая приводит к непредусмотренным следствиям.

За своим происхождением, развитием техносфера принципиально отличается от других планетных оболочек. Ее название от указывает на рукотворный, художественный характер сферы и логически связанная с понятием “техногенез”, которое укоренилось в науке и в философии.

Понятие “техногенез” предусматривает носителя этого процесса, т.е. технос или техновещество. Благодаря этому техносфера представляет собой качественно новый элемент биосферы. В техногенных процессах реальной геологической силой становится техника, которая требует больших объемов энергии и вещества биосферы, выжимая и сдерживая живые организмы, в частности человека. Человек, (техника) и техносфера образовывают единую систему.

Ее влияние на жизнь  планеты возрастает. Это нуждается  в не просто разумности с точки  зрения здравого смысла, осмотрительности в действиях, но и научного предвидения, серьезного научного анализа и на их основе сурового регулирования практической деятельности человечества и его  отношений с природой, комплексного и глобального подхода к оценке влияния следствий нашей деятельности на природу. Определенные сдвиги в этой области уже есть. Это, например, “новые енергосберегающие технологии, и либерализация экономики, и отвесное развитие коллективного Интеллекта, базирующееся на новых средствах связи и компьютеризации, и постепенный поворот сознания ученых, политиков, да и простых смертных”.

В произведениях В. Вернадского  техносфера рассматривается в ее становлении и развитии, диалектическому взаимосвязи науки и практики. Говоря о научно-технической деятельности, В. Вернадский имел в виду не только производственно-практическую, но и социальную сферу жизни человечества. Большую роль в формировании техносферы сыграет научная мысль, которая перерабатывает биосферу, строит и направляет техническую работу человечества. Научная мысль как глобальный геологический фактор, считал В. Вернадский, является активным агентом в системе ноосферы. Человек научно мыслил и благодаря работе изменила биосферу, приспособила ее к себе и самая создала условия проявления присущий ей биохимической энергии размножения. Основным в этом процессе действенного влияния научной мысли на смену биосферы стало точное установление факта и его проверки, которое выросло, вероятно, из технической работы, вызванной нуждами повседневной жизни.

Тейяр де Шарден также считал научные исследования и их техническое  внедрение важным фактором формирования ноосферы. Он указывал, что наука  для человека - это “не побочное занятие, а существенная форма деятельности, фактически естественный выход, открытие для излишка сил, которые постоянно высвобождаются машиной”.

В роботах В. Вернадского  встречается понятие “научная техника”, которое означает, на наш взгляд, способы и методы, которыми пользуется наука, приобретая знание. Речь идет о  методологических аспектах науки. Ученый отмечает связь научной техники  с политикой, идеологией, повседневной жизнью. “Заселение людьми всей планеты - отмечал ученый, - стало возможным  только благодаря резкому изменению  бытовых условий, связанных с  новой идеологией, с резким изменением задач государственной жизни, с  ростом научной техники, которые  осуществились к тому времени” .

2.2 Концепция становления ноогенеза и техногенеза

«Этап за этапом пути эволюции живых организмов изучают преимущественно  биологи и палеонтологи, — пишет  Р. Баландин. — Но живое вещество — лишь часть биосферы, всецело от нее зависящая. А биосфера — часть планеты, неотделимая от потока лучистой энергии Солнца.