Учение Вернадского. 2

СОДЕРЖАНИЕ

Введение                                                                                                                

Учение Вернадского  о биосфере.                                                                     

Живое и косное вещество

Понятие биосферы. Начало и вечность жизни.                                                               

Роль живого в  природе.

Учение В.И. Вернадского  о биосфере и ноосфере

Заключение

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

   Труды В.И.Вернадского не только внесли огромный вклад в развитие многих разделов естествознания, но и принципиально изменили научное мировоззрение XX века, определили положение человека и его научной мысли в эволюции биосферы, позволили по-новому взглянуть на окружающую нас природу как среду обитания человека, поставили много актуальных проблем и наметили пути их решения в будущем.

     Одно из  величайших достижений естествознания XX в. – учение Вернадского о биосфере, области жизни, объединяющей в едином взаимодействии живые организмы (живое вещество) и косное вещество. Первым начал разрабатывать эту тему учитель Вернадского В.В.Докучаев. Он же обратил внимание на единство материальной и духовной культуры людей с окружающей природной средой. Но если Докучаева волновали в первую очередь практические аспекты этой проблемы, то Вернадский постарался создать теоретически стройную концепцию перехода биосферы в ноосферу в результате разумных преобразований человеком - на основе науки - среды жизни.

    В данной работе  рассматриваются введённые В.И.Вернадским понятия живого и косного вещества, составляющих биосферу, живых, косных и биокосных природных тел. Рассматривается подход В.И.Вернадского к проблеме возникновения жизни. Анализируется концепция перехода биосферы в ноосферу в современный период.

Термин «биосфера» был  введён в биологии Жаном-Батистом Ламарком в начале XIX в., а в геологии предложен  австрийским геологом Эдуардом Зюссом в 1875 году[1].

Целостное учение о биосфере создал биогеохимик и философ В. И. Вернадский. Он впервые отвёл живым организмам роль главнейшей преобразующей силы планеты Земля, учитывая их деятельность не только в настоящее время, но и в прошлом.

Биосфера – нижняя часть атмосферы, вся гидросфера и верхняя часть литосферы земли, населенные живыми организмами, «область существования живого вещества» (В.И. Вернадский); активная оболочка Земли, в которой совокупная деятельность живых организмов проявляется как геохимический фактор планетарного масштаба. Биосфера – самая крупная (глобальная) экосистема Земли – область системного взаимодействия живого и косного вещества на планете.

     Существует и другое, более широкое определение: Биосфера — область распространения жизни на космическом теле. При том что существование жизни на других космических объектах, помимо Земли пока неизвестно, считается что биосфера может распространяться на них в более скрытых областях, например, в литосферных полостях или в подлёдных океанах. Так, например, рассматривается возможность существования жизни в океане спутника Юпитера Европы.

Учение Вернадского  о биосфере

В жизни великих мыслителей, к числу которых безусловно относится Владимир Иванович Вернадский, главное – творчество. Казалось бы, рассказывать об их жизненном пути разумнее всего во взаимосвязи с творческой биографией.

Однако творческий путь Вернадского  чрезвычайно трудно представить  в виде последовательного ряда событий. Обычно Вернадский вел параллельно  несколько научных исследований. Кроме того, занимаясь какой-нибудь наукой, он вовсе не ограничивался  относящимся к ней конкретными проблемами, а охватывал мыслью огромные области знания, чаще всего на стыке нескольких наук. Об этом можно судить хотя бы по названиям наук, прославивших его имя: геохимия, радиология, биогеохимия.

Но самое важное: для  Вернадского наука была средством  познания природы. Он не был специалистом в какой-то одной науке или  даже в нескольких науках. Он блестяще знал добрый десяток наук, но изучал природу, которая неизмеримо сложнее  всех наук, вместе взятых. Он размышлял  над природными объектами, над их взаимосвязями.

За последние два десятилетия  это слово все чаще встречается  в биологической, геологической, философской  литературе. Научное понятие «биосфера» становится одним из самых популярных в современном естествознании. По-видимому, и впредь биосфере будут посвящаться многочисленные и разнообразные научные, философские, научно-популярные труды.

Что такое биосфера? Каковы ее особенности и закономерности существования? Какое значение имеет  учение  о биосфере, создает значительные трудности из-за разноголосицы авторов, произвольных толкований некоторых  терминов и понятий, ошибок и упущений.

Наиболее полная и глубокая концепция биосферы принадлежит  Вернадскому. Более поздние разработки касались и касаются преимущественно  частностей и главным образом  биологических и экологических  проблем. А ведь в учении о биосфере сливаются воедино науки о  Земле, о жизни и о Космосе. И все-таки, если биосфера – одна из планетных оболочек , познание ее должно проходить прежде всего в глобальном масштабе, с позиций обще планетных, характерных для наук о Земле.

Конечно, и до Вернадского, и после него высказывались и  высказываются разные идеи о биосфере. Изданы соответствующие труды, более  или менее обстоятельные. И все-таки учение Вернадского о биосфере продолжает оставаться наиболее цельным, завершенным, основополагающим. Хотя не все ученые и не во всем с ним согласны.

До сих пор часть  ученых (преимущественно географы) продолжает толковать биосферу по-своему, понимая это научное понятие  своеобразно: скажем, как совокупность всех организмов. Ясно, что подобные «двойные» и «тройные» толкования одного и того же термина создают  излишнюю неразбериху. Терминологические  споры, столь привычные и приятые  для схоластиков, уводят ученых от существа проблем и сушат живую научную  мысль. А ведь в учении о биосфере речь идет о той части нашей планеты, которая пронизана солнечными лучами и жизнью. Биосфера определяет изменчивый и прекрасный облик Земли, соединяет в своем лоне все живое и освещается изнутри светом человеческого разума. Мы всецело принадлежим биосфере – телом, и духовной жизнью, прошлым и будущим, став органом ее самопознания и преобразования.

Вернадский первым из ученых понял это. Правда, сам он никогда  не утверждал свое первенство. Напротив, постоянно упоминал о своих предшественниках.

Вернадского интересовали сначала  частные проблемы биогеохимии, связанные прежде всего с минералогией. Например, судьба так называемого каолинового ядра сложных силикатов (полимерных форм окиси кремния). Но вскоре он перешел к обобщениям, оценивая геохимическую роль живого вещества. Открывшиеся перспективы научных исследований поразили его. В конце 1919 года он написал в дневнике: «Сейчас я как-то ясно чувствую, что то, что я делаю своей геохимией и живым веществом, есть ценное и большое. И готов это прямо утверждать, уверен, что если не оценят современники, оценит потомство».

Три месяца спустя он вновь  отмечает: «Я ясно стал сознавать, что  мне суждено сказать человечеству новое в том учении о живом  веществе, которое я создал, и  что это есть мое призвание… Сейчас я знаю, что это учение может оказать такое же влияние, как книга Дарвина…»

Первыми услышали начала учения о биосфере студенты Сорбонны (Франция), которым Вернадский читал лекции по геохимии в 1923 – 1924 годах. Эти лекции вдохновили французских ученых –  Тейяра де Шардена и Ле Руа – на глубокие раздумья о сущности человечества. Выборочно восприняв мысли, высказанные Вернадским, Ле Руа вскоре издал две свои научно-философские работы. В них он писал о ноосфере (сфере разума), оставив на втором плане идеи о биосфере.

В своих минералогических работах конца прошлого века В. Вернадский, характеризуя сферы Земли, не упоминал о биосфере. Тем не менее он писал о значении минералов для человека, их использовании в промышленности и о влиянии хозяйственной деятельности на судьбу природных соединений. Вообще о воздействии человека на природу и даже об охране природы в конце прошлого – начале нашего века писали нередко; высказывались мысли о новой психозойской (антропогеновой) эре в истории Земли.

А биосфера, как мы знаем, тогда отождествлялась с пленкой  жизни и потому она ускользала от глобальных взглядов геологов и  географов ввиду своей ничтожности, очевидной малости по сравнению  с привычными и величественными  атмосферой, гидросферой, земной корой  и глубокими горизонтами планеты.

Скажем, Ферсман в своих  первых геохимических очерках лишь мимоходом упомянул о биосфере, толкуя ее в традиционном географо-биологическом  смысле. Лишь десятилетия спустя, сразу  же признав учение Вернадского о  биосфере как фундоментальное достижение современного естествознания, Ферсман полностью принял основные положения этого учения.

Идеи Вернадского о  живом веществе и биосфере быстро нашли отклик, но лишь в узком  кругу специалистов. Общественный резонанс опоздал без малого на полвека  – случай не характерный для нашего мобильного научно-технического века.

«Среди огромной геологической  литературы отсутствует связный  очерк биосферы, рассматриваемой  как единое целое, как закономерное проявление механизма планеты, ее верхней  области – земной коры».

Так начинается книга В. Вернадского  «Биосфера».

Однако о биосфере Вернадский начал писать еще до выхода в свет этой книги и продолжал писать до конца своих дней. Вернадский рассматривал биосферу как особое геологическое  тело, строение и функции которого определяются особенностями Земли (планеты Солнечной системы) и  космоса. А живые организмы, популяции, виды и все живое вещество –  это формы, уровни организации биосферы.

Надо исследовать не только внутреннюю структуру живого вещества, его составные части, но и более  крупные структуры: биосферу, взаимодействующие сферы Земли и земную кору – область былых биосфер, великую каменную летопись геологической истории, хранилище информации о прошлом земли, об истории жизни.

«Решать биологические вопросы  изучением только одного – во многом автономного организма нельзя, - писал Вернадский. – Мы знаем, что  организм в биосфере – не случайный  гость: он часть сложной закономерной организованности».

Чем же характеризуется эта  организованность, в чем она проявляется?

Вернадский отвечал на этот вопрос так: «Организованность  резко отличается от механизма тем, что она находится непрерывно в становлении, в движении всех ее самых мельчайших материальных и  энергетических частиц. В ходе времени  – в обобщениях механики и в  упрощенной модели – мы можем выразить организованность так, что никогда  ни одна из ее точек не возвращается закономерно, не попадает в то же место, в ту же точку биосферы, в какой  когда-нибудь была раньше. Она может  в нее вернуться лишь в порядке  математической случайности, очень  малой вероятности».

В биосфере динамическое равновесие неустойчивое. Другими словами, биосфера не только «работает и изнашивается», но и развивается в процессе работы, самосовершенствуется, все более  полно, активно и в большем  масштабе накапливает, трансформирует энергию, усложняет свою организацию, обогащается информацией.

В своих работах Вернадский не ограничился общим описанием  биосферы и выяснением ее общих закономерностей. Он провел и частные, детальные исследования, выразив, как мы знаем в формулах и цифрах активность живого вещества, а также проследив судьбу некоторых  химических элементов в биосфере. Он показал место биосферы в системе  других геосфер планеты.

Учению Вернадского о  биосфере суждено было стать ключевой, центральной концепцией современного естествознания. За последние десятилетия  биосферу изучают – в разных аспектах – представители многочисленных биологических, географических, геологических наук, а также кибернетики , физики, химики, социологи, философы. И хотя при этом исследователи постоянно ссылаются на идеи Вернадского, это вовсе не мешает порой не только искажать его учение, но и неявно его отвергать, подменяя иными концепциями собственными гипотезами или теориями.

Например, сейчас учение о  биосфере особенно популярно среди  экологов и географов. И тут очень  часто гипертрофируются именно эти  – экологический и географический – аспекты. Подчас даже считается, что  наиболее полная, все сторонняя концепция  биосферы разработана представителями  этих наук.

При этом иногда забывается, что биосфера охватывает иные, более  значительные масштабы пространства (вся  поверхность планеты, а не ее отдельные  детали) и времени (вся геологическая  история Земли). Тем более это  важно помнить, анализируя геологическую  деятельность человечества, преобразующего биосферу. Об этой деятельности сейчас тоже пишется немало и тоже преимущественно  с экологических или географических позиций. А ведь человечество совершает, кроме всего прочего, великую  геологическую работу, перерабатываем гигантские массы вещества земной коры.

Вернадский связал учение о биосфере с деятельностью человека не только геологической, но и вообще с многообразными проявлениями бытия  личности и жизни человеческого  общества: «В сущности, человек, являясь  частью биосферы, только по сравнению  с наблюдаемыми на ней явлениями  может судить о мироздании. Он висит  в тонкой пленке биосферы и лишь мыслью проникает вверх и вниз». Все мы, люди – неразрывная часть  живого вещества, приобщенная к его  бессмертию, необходимая часть планеты  и космоса, продолжатели деятельности жизни, дети Солнца.

Живое и косное вещество

     Фундаментом  научного мировоззрения В.И.Вернадского служит понятие живого вещества. В работе "Несколько слов о ноосфере" он пишет: "Стоя на эмпирической почве, я оставил в стороне, сколько был в состоянии, всякие философские искания и старался опираться только на точно установленные научные и эмпирические факты и обобщения, изредка допуская рабочие научные гипотезы. В связи со всем этим в явления жизни я ввёл вместо понятия "жизнь" понятие "живого вещества", сейчас, мне кажется, прочно утвердившееся в науке.  1"Живое вещество" есть совокупность живых организмов. Понятие "жизнь" всегда выходит за пределы понятия "живое вещество" в области философии, фольклора, религии, художественного творчества. Это всё отпало в живом веществе."

     Согласно представлениям  Вернадского, живые организмы  без пропусков заполняют всю  поверхность планеты. Размножением, питанием и дыханием они создают  определённое давление на среду,  меняют течение всех химических  реакций, участвуют в круговороте  всех химических элементов. Они  выполняют в биосфере строго  определённые биогеохимические  функции для поддержания жизни  на Земле.

     Более подробно  В.И.Вернадский определяет понятие живого вещества в работе "О коренном материально-энергетическом отличии живых и косных естественных тел биосферы". Он отмечает два различных подхода к изучению явлений жизни - биогеохимический подход, когда живого вещество рассматривается как математически выраженная совокупность средних живых организмов, и подход других биологических наук, где изучается главным образом отдельные усреднённые живые организмы. Кроме того, вводятся понятия однородного живого вещества (родовое, видовое и т.п.) и неоднородного живого вещества (лес, степь, биоценоз вообще), являющегося смесью однородных живых веществ.

     Наряду с  живым веществом В.И.Вернадский вводит понятие косного вещества: "Материально-энергетическое вещество, строящее биосферу, резко неоднородно. Мы в нём с этой точки зрения должны различать главную массу вещества её, не входящую в живое вещество; вещество, которое я буду называть  1косным 0, не живым." Таким образом, косное вещество - горные породы, жидкие и газообразные тела, в совокупности с живым веществом образуют биосферу. Между живым и косным веществом существует непрерывно идущая связь во время дыхания, питания, размножения живого вещества: миграция атомов из косных тел биосферы в живые и обратно.

     Кроме понятий живого и косного вещества В.И.Вернадский выдвигает понятия о живых природных (естественных) телах (например, растение, жук, и т.п.), косных телах (например, горная порода, кварц и т.п.) и биокосных телах (например, почва, озёрная вода и т.п.). Если понятия живого и косного тел природы В.И.Вернадский относит к бытовым, исторически понятным на основе "здравого смысла, то понятие биокосного тела, как он считает, нуждается в определении. "Биокосные естественные тела характерны для биосферы.

Это закономерные структуры, состоящие из косных и живых тел  од- новременно (например, почвы), причём все их физико-химические свойства требуют - иногда чрезвычайно больших - поправок, если при их исследовании не учтено проявление находящегося в них живого вещества."

Понятие биосферы. Начало и вечность жизни.

     В своей  работе "Очерки геохимии" Вернадский  пишет: "Живое вещество более  или менее непрерывно распространено  на земной поверхности, оно  образует на ней тонкий, но  сплошной покров, в котором концентрирована  свободная химическая энергия,  выработанная им из энергии  Солнца. Этот слой есть  1земная оболочка 0, которую знаменитый австрийский геолог Э.Зюсс почти 60 лет назад назвал  1биосферой  0 и которая представляет одну из самых характерных черт организованности нашей планеты. Только в ней сосредоточена та особая форма нахождения химических элементов, которую мы назвали живым веществом.". В книге "Химическое строение биосферы Земли и её окружения" он пишет по этому поводу: " 1Биосфера  0и её приближённый синоним -  1Лик Земли  0- оба понятия, введённые

Э.Зюссом, но сейчас коренным образом изменённые ходом дальнейшего исследования, ярко определяют основные черты поверхности нашей планеты: близость к Космосу, не повторяющуюся на нашей Земле, и существование исключительно на ней живого вещества. "Лик Земли" -картина Земли, если смотреть на неё из просторов Космоса.".

     Наиболее распространённым и вместе с тем наиболее однобоким является представление о биосфере только как о современной  2живой  2плёнке  0(условно - оболочке) планеты, т.е. о достаточно автономной совокупности всех организмов (животных, растений, бактерий), населяющих поверхность Земли и её гидросферу и проникающих в той или иной мере в приповерхностные зоны атмосферы и литосферы. Такая биосфера сложным образом соотносится с тремя другими геосферами Земли, что только усиливает иллюзию её автономности. Биосфера в духе геологического миропонимания Вернадского имеет неизмЕримо большую глубину и характеризуется большим количеством фундаментальных параметров.

     Б.С.Соколов пишет: "Величайшая заслуга Вернадского в том, что он, используя, по существу, весьма образную метафору, вложил в понятие "биосфера" совершенно новый смысл. Его учение о биосфере - несомненно, одно из крупнейших обобщений естествознания XX в. Ни Ж.Б.Ламарк, ни Э.Зюсс, ни Й.Вальтер - никто из естествоиспытателей XIX в., рассуждавших о "сфере жизни", даже в отдалённой мере не мог предвидеть фундаментального значения развившегося позднее понятия биосферы для жизни современного человечества. Оно неизмеримо шире таких расплывчатых, хотя и модных понятий, как "окружающая среда", "географическая оболочка" и.т.п.".

     Определяя  биосферу, Вернадский пишет: "Э.Зюсс (1831 - 1914) и геологи того времени могли смотреть и на проявление жизни и на Лик Земли, как на независимые друг от друга явления. Сейчас для

нас ясно, что Лик Земли  не является результатом "случайных  явлений", а отвечает определённой резко ограниченной  1геологической  1земной оболочке  0- биосфере - одной из многих других, имеющих определённую структуру, характерную для земных планет."

     Б.С.Соколов пишет: "Биосфера - не статическая структура "оболочки жизни", выступающая как извечная данность окружающего нас мира, а прежде всего геобиоисторический процесс – многомерная сфера развёртывания этого процесса - от гипотетических начал во Вселенной (менее вероятно - специфически только на Земле) к конкретным биогеохимическим циклам и эволюции живых систем на нашей планете и далее - до почти "апокрифической" экспансии единствен-ного из полутора миллионов видов, который разорвал стихийно складывающийся сотнями миллионов лет весь стиль энергетического баланса планеты."

     В работе "Об  условиях появления жизни на  Земле", вышедшей в 1931 г. В.И.Вернадский ставит вопрос о первом появлении жизни, издавна волновавший философов. Однако он пытается разрешить этот вопрос не как философ, а как учёный. При этом, как считает Вернадский, можно научно подойти к решению этой проблемы, но не во всей её полноте. "Это необходимо учитывать и резко определять область, которая подлежит в данное время научному ведению. Этой областью не будет решение вопроса о механизме зарождения или появления жизни на нашей планете, абиогенеза, например, но ею может являться определение условий, в которых такое появление или зарождение единственно возможно." . Здесь же даётся определение научной постановки проблемы: "Под научной постановкой проблемы я подразумеваю такую постановку, которая сводит всю проблему, или отдельные, логически непреклонно с ней связанные следствия к форме, допускающей точную проверку научным опытом или научным наблюдением".

     В.И.Вернадский подчёркивет два важнейших, с геологической точки зрения, положения: во-первых, планетный, геологически закономерный характер жизни, и, во-вторых, теснейшую связь всех геологических процессов в биосфере с деятельностью живого вещества. Таким образом, понимание жизни как планетного явления приводит к представлениям о прямой зависимости существования биосферы от условий, созданных геологическими (в широком смысле слова) процессами.

     Таким образом,  Вернадский сводит проблему зарождения  жизни к проблеме возникновения  биосферы, т.е. к определению тех  условий ,при которых возможно осуществление биогеохимических функций биосферы. Он считает, что такие условия могли возникнуть после выделения Луны из Земли и образования Тихого океана. В.И.Вернадского пишет: "<...> Первое появление жизни при создании биосферы должно было произойти не в виде одного какого-нибудь вида организма, а в виде их совокупности, отвечающей геохимическим функциям жизни. Должны были сразу появиться биоценозы." [6, с.419]. При этом он допускает в качестве механизма возникновения жизни как абиогенез (зарождение вне живого), так и проникновение живого вещества извне, из космоса. Абиогенез, как считает Вернадский, несмотря на то, что мы не наблюдаем сейчас его проявлений, мог существовать в определённых условиях до появления биосферы.

     Интересно,  что в работе "Начало и вечность  жизни", вышедшей в 1922 г. В.И.Вернадский анализирует различные механизмы возник новения жизни и приходит к выводу, что жизнь могла быть вечной, не иметь начала: "Указание на логическую необходимость признания начала для эволюционного процесса имеет скорее философский, чем научный интерес. В конце концов, мы так же мало можем говорить о начале, как и о конце эволюционного процесса." Причём одной из причин всеобщего признания в науке необходимости начала жизни. Вернадский считал проникновение в науку философских построений, в частности, материализма, который, как он считал, "является историческим пережитком в современной философии".

     По мнению  В.И.Вернадского, земная кора - это область былых биосфер. Биосфера существовала на протяжении геологической истории от криптозоя до наших дней и была широко проникнута живым веществом.

     Б.С.Соколов пишет: "Только введя понятия о "былых биосферах", "геологической вечности биосферы" и одновременно о "пределах биосферы" как пространственно-временном поле существования самой жизни, Вернадский создал новое учение о биосфере - величайший из синтезов современной науки, открыл новые пути её всё более глубокого познания. Одновременно это учение - и современная философия естествознания, и руководство к действию, т.е. к поведению человека в геобиосферной системе, достигшей за многие миллионы лет определенного равновесия, устойчивости и надёжности.".

     Биосфера Вернадского  неразрывно связана с его концепцией  пространства-времени, т.е. она  трехмерна и геоисторична. Сведение её к современной жизнедеятельной плёнке планеты не просто обедняет понятие биосферы, а лишает её самой основы - бесконечной длительности эволюции, сложности неравномерного исторического развития, его непрерывности, направленности и необратимости. Нынешний срез биосферы, какой бы сложной и экологически дробной она нам ни представлялась, в своём вхождении в ландшафты Земли, в литосферу, в гидросферу (вплоть до человека в космосе) - только вершина древа - гигантского пути, идущего из геологического прошлого, без знания которого вся ослепительная красота современной мозаики жизни безродна и слепа.

     Таким образом,  представление о биосфере как  обособленной закрытой самоуправляющейся  системе - специфической современной  живой плёнке Земли - должно быть отвергнуто. Биосфера - это открытая система, существующая, вероятно, столь же долго, как и сама Земля. В работе "Химическое строение биосферы Земли и её окружения" В.И.Вернадский пишет: "Мы не знаем никакого промежутка времени на нашей планете, когда на ней не было бы живого вещества, не было бы биосферы." [4, с.160]. Биосфера непрерывно функционирует только в силу своей неразрывной связи с другими геосферами нашей планеты.

     Вернадский  неоднократно подчёркивает, что  ни один живой организм (и в  том числе человек) в свободном  состоянии на Земле не находится.  Все организмы неразрывно и  непрерывно связаны – прежде  всего питанием и дыханием - с окружающей их материально-энергетической средой. "В гуще, в интенсивности и в сложности современной жизни человек практически забывает, что он сам и всё человечество, от которого он не может быть отделён, неразрывно связаны с биосферой - с определённой частью планеты, на которой они живут.".

     Биосферная  концепция Вернадского лишена  узкой биологичности и поэтому не может быть автоматически вписана только в сферу биологических наук. Это широкое междисциплинарное направление в науках о Земле и жизни, находящееся к тому же во все возрастающей связи с глобальной социологией и общественными науками. В этом и состоит огромное значение современных комплексных биосферных знаний в науке и в глобальных биосферных прогнозах наших дней, ставших особенно острыми в условиях неконтролируемой технократической деятельности людей.

Роль живого в  природе.

Возрастая численно, вид  как бы усиливает свое давление на свою среду обитания, экосистему и  биосферу. В ответ среда обитания, включающая в себя уйму других видов, в ом числе пищевых объектов, конкурентов  и потребителей того, о ком идет речь, отвечает увеличением встречного давления.