Раздел 4 Биосфера
Крупнейшим обобщением в комплексе наук о Земле (геология, география, геохимия, биология) стало учение о биосфере, созданное русским ученым В. И. Вернадским. Начав свою научную деятельность (как геолог) с изучения осадочных пород земной коры, В. И. Вернадский выявил огромную роль живых организмов в сложных геохимических процессах нашей планеты. В 1926 г. вышла его книга «Биосфера». В этом произведении глубоко анализируются сложные взаимоотношения живых организмов и неживой природы Земли. Его работа несколько опередила время. Лишь во второй половине ХХ в., на фоне обострения экологических проблем, его учение о биосфере получило широкое распространение.
Важным элементом учения В. И. Вернадского о биосфере является идея тесной зависимости биосферы от деятельности человека и сохранности ее в результате разумного отношения человека к природе. Ученый писал:
Человечество, взятое в целом, становится мощной геологической силой. Перед ним, перед его мыслью и трудом становится вопрос о перестройке биосферы в интересах свободно мыслящего человечества как единого целого. Это новое состояние биосферы, к которому мы, не замечая этого, приближаемся, и есть ноосфера.1
В настоящее время учение о биосфере представляет собой важнейшую часть экологии, непосредственно связанную с проблемами регулирования взаимодействия человека и природы.
Впервые термин «биосфера» был употреблен Ж. Б. Ламарком в начале XIX в. Позднее он был упомянут в работе австрийского геолога Э. Зюсса в 1875 г. Однако это понятие не было детально разработано названными учеными, а использовано вскользь для обозначения области жизни на Земле. Лишь в работах В. И. Вернадского оно анализируется детально и тщательно и под ним понимается «оболочка жизни» на нашей планете.
Биосферой называют совокупность всех живых организмов нашей планеты и те области геологических оболочек Земли, которые заселены живыми существами и подвергались в течение геологической истории их воздействию.
Границы биосферы. Живые организмы неравномерно распространены в геологических оболочках Земли: литосфере, гидросфере и атмосфере (рис. 1). Поэтому биосфера сейчас включает верхнюю часть литосферы, всю гидросферу и нижнюю часть атмосферы.
Рис. 1. Область распространения организмов в биосфере: 1 — уровень озонового слоя, задерживающего жесткоеультрафиолетовое излучение; 2 — граница снегов; 3 — почва; 4 — животные, обитающие в пещерах; 5 — бактерии в нефтяных скважинах
Литосфера это верхняя твердая оболочка Земли. Ее толщина колеблется в пределах 50–200 км. Распространение жизни в ней ограниченно и резко уменьшается с глубиной. Подавляющее количество видов сосредоточено в верхнем слое, имеющем толщину в несколько десятков сантиметров. Некоторые виды проникают в глубину на несколько метров или десятков метров (роющие животные — кроты, черви; бактерии; корни растений). Наибольшая глубина, на которой были обнаружены некоторые виды бактерий, составляет 3–4 км (в подземных водах и нефтеносных горизонтах). Распространению жизни в глубь литосферы препятствуют различные факторы. Проникновение растений невозможно из-за отсутствия света. Для всех форм жизни существенными препонами служат и возрастающие с глубиной плотность среды и температура. В среднем температурный прирост составляет около 3 °С на каждые 100 м. Именно поэтому нижней границей распространения жизни в литосфере считают трехкилометровую глубину, (где температура достигает около +100 °С).
Гидросфера — водная оболочка Земли, представляет собой совокупность океанов, морей, озер и рек. В отличие от литосферы и атмосферы она полностью освоена живыми организмами. Даже на дне Мирового океана, на глубинах около 12 км, были обнаружены разнообразные виды живых существ (животные, бактерии). Однако основная масса видов обитает в гидросфере в пределах 150–200 м от поверхности. Это связано с тем, что до такой глубины проникает свет. А следовательно, в более низких горизонтах невозможно существование растений и многих видов, зависящих в питании от растений. Распространение организмов на больших глубинах обеспечивается за счет постоянного «дождя» экскрементов, остатков мертвых организмов, падающих из верхних слоев, а также хищничества. Гидробионты обитают как в пресной, так и в соленой воде и по месту обитания делятся на 3 группы:
1) планктон — организмы, живущие на поверхности водоемов и пассивно передвигающиеся за счет движения воды;
2) нектон — активно передвигающиеся в толще воды;
3) бентос — организмы, обитающие на дне водоемов или зарывающиеся в ил.
Атмосфера — газовая оболочка Земли, имеющая определенный химический состав: около 78 % азота, 21 — кислорода, 1 — аргона и 0,03 % углекислого газа. В биосферу входят лишь самые нижние слои атмосферы. Жизнь в них не может существовать без непосредственной связи с литосферой и гидросферой. Крупные древесные растения достигают нескольких десятков метров в высоту, располагая вверх свои кроны. На сотни метров поднимаются летающие животные — насекомые, птицы, летучие мыши. Некоторые виды хищных птиц поднимаются на 3–5 км над поверхностью Земли, высматривая свою добычу. Наконец, восходящими воздушными потоками пассивно заносятся на десятки километров вверх бактерии, споры растений, грибов, семена. Однако все перечисленные летающие организмы или занесенные бактерии лишь временно находятся в атмосфере. Нет организмов, постоянно живущих в воздухе.
Верхней границей биосферы принято считать озоновый слой, располагающийся на высоте от 30 до 50 км над поверхностью Земли. Он защищает все живое на нашей планете от мощного ультрафиолетового солнечного излучения, в значительной мере поглощая эти лучи. Выше озонового слоя существование жизни невозможно.
Таким образом, основная часть видов живых организмов сосредоточена на границах атмосферы и литосферы, атмосферы и гидросферы, образуя относительно «тонкую пленку жизни» на поверхности нашей планеты.
Строение и функционирование биосферы. Биосфера — это глобальная экологическая система, состоящая из множества экосистем более низкого ранга, биогеоценозов, взаимодействием которых друг с другом и обусловлена ее целостность. Действительно, биогеоценозы существуют не изолированно — между ними существуют непосредственные связи и отношения. Например, в водные биогеоценозы ветром, дождями, талыми водами выносятся из наземных экосистем минеральные и органические вещества. Может происходить перемещение организмов из одного биогеоценоза в другой (например, сезонные миграции животных). И наконец, всех объединяет атмосфера Земли, служащая общим резервуаром для живых существ. В нее поступают кислород (выделяемый растениями в процессе фотосинтеза) и углекислый газ (образуемый в процессе дыхания аэробных организмов). Из атмосферы же растения всех экосистем черпают углекислый газ, необходимый им в процессе фотосинтеза, а все дышащие организмы получают кислород.
Существование биосферы базируется на непрерывно осуществляющемся круговороте веществ, энергетической основой которого является солнечный свет (рис. 2).
Рис. 2. Схема биогеохимической цикличности в биосфере. Справа на схеме разрез дерново-подзолистой почвы под хвойным лесом
Круговорот веществ в природе между живой и неживой материей — одна из наиболее характерных особенностей биосферы. Биологический круговорот — это биогенная миграция атомов из окружающей среды в организмы и из организмов в окружающую среду. Биомасса выполняет и другие функции:
1) газовая — постоянный газообмен с внешней средой за счет дыхания живых организмов и фотосинтеза растений;
2) концентрационная — постоянная биогенная миграция атомов в живые организмы, а после их отмирания — в неживую природу;
3) окислительно-восстановительная — обмен веществом и энергией с внешней средой. При диссимиляции окисляются органические вещества, при ассимиляции используется энергия АТФ;
4) биохимическая — химические превращения веществ, составляющие основу жизнедеятельности организма.
Источник: Краснодембский Е. Г."Общая биология: Пособие для старшеклассников и поступающих в вузы"
Н. С. Курбатова, Е. А. Козлова "Конспект лекций по общей биологии"
Техносфера
Двадцатый век принес с собой такое понятие, как техносфера. Это принципиально новое взаимоотношение человека с природой. Люди создали материальную культуру, поставили себе на службу энергию биосферы, образовали искусственную среду обитания. Все это служит доказательством того, что человек перешел на совершенно иные отношения с природой. Человечество освоило всю территорию планеты, научилось преобразовывать природный материал и даже восполнять его. Такая практическая нацеленность человека на ресурсы воспитала в нем и стремление к практическим ценностям. Природа при этом стала объектом познания, ресурсом, материалом. Человек все больше абстрагировался от природы и развивал в себе антропоцентризм.
В целом, техносфера - это особый тип взаимодействия с природой, которая познается путем практического воздействия человека. Понятие «разумный» заменяет по своему смысловому значению понятие «извлекающий выгоду». Именно выгода становится критерием успешности и истины, если так можно выразиться. Антропоцентризм дошел до того, что человек стал считаться венцом творения, а все его действия и их результаты высшей формой развития. Социум в понимании человека стал надприродным, превосходящим природу как таковую. Общепризнанным стало и право человека господствовать над остальными формами жизни. Человек стал беспощаден по отношению к природе. Техносфера стала его местом обитания, а биосфера материалом для постройки все той же техносферы. В конечном результате человек стал безудержно эксплуатировать и тем самым уничтожать природу. Это отразилось и на сущности самого человечества. Эксплуатирование природы переросло и в эксплуатирование человека человеком. Экономические отношения, обнищание людей в духовном смысле и вечное стремление к материальным ценностям и выгоде - вот результат абстрагирования человечества от природы. Но здесь важно другое. Все это привело к тому, что человек столкнулся с экологическим кризисом.
Ноосфера
Все те негативные последствия, которые возникли в результате человеческого влияния на природу, послужили толчком для создания принципиально нового учения, учения о ноосфере. Буквально «ноосфера» переводится, как сфера разума. Впервые этот термин был введен в 1927 году французским ученым Э. Леруа. Французский ученый рассматривал ноосферу, как внебиосферную оболочку мысли, которая окружает всю Землю.
Позже было сформулировано целое учение о ноосфере. Его основателем стал В.И. Вернадский, о котором уже было написано выше. В работах этого ученого можно встретить несколько определений ноосферы, которые изменялись на протяжении всей его жизни. Вернадский стал развивать свою теорию о ноосфере с 30-х годов 20 века после того, как тщательно изучил концепцию биосферы. Вернадский хорошо понимал место и роль человека в жизни планеты и употреблял понятие «ноосфера» в следующих значениях:
)Как состояние Земли, когда человек становится самой значимой преобразующей геологической силой.
)Как область активного проявления мысли в науке.
)Как ключевой фактор в видоизменении биосферы.
Учение о ноосфере является первым в истории мировой мысли опытом, представляющим эволюцию нашей планеты как единство космического, биогенного, геологического и антропогенного процесса.
Важным в учении Вернадского является понимание ноосферы. Он считал, что ноосфера является высшей стадией биосферы, которая связана не только с преобразующей деятельностью человека, но и с изменением его самого. Также Вернадский отмечал, что ноосфера есть не только сфера приложения человеческих знаний при высоком уровне технологий, для этого хватило бы понятия техносферы. Он понимал ноосферу, как особый этап в жизни человечества, когда вся деятельность человека будет базироваться на научных заключениях и гармонично сочетаться с нуждами окружающего мира, в особенности природы.
Таким образом, люди по Вернадскому несут прямую ответственность за все изменения на планете, и хаотичность развития может привести к тому, что биосфера перестанет быть пригодной для проживания человека. Исходя из этого, людям следует внимательно и скрупулезно следить за своими действиями и постоянно анализировать соразмерность своих потребностей с одной стороны и возможностей природы с другой.
Вернадский также отмечает, что воздействие на биосферу должно быть грамотно распределено силой человеческого интеллекта, его мысли в ходе эволюции окружающей природы и социума. Таким образом, биосфера плавно переходит в ноосферу, где ее развитие приобретает векторный характер.
Именно в этом и заключается вся сложность эволюционной составляющей природы, биосферы, ноосферы, а также той роли, которую занимает в этом человек. По мнению Вернадского, его современники лишь вступали на путь ноосферы, но были еще далеки от ее реализации. Тоже можно сказать и о наших современниках, которые хоть и продвинулись в этом направлении, но, тем не менее, до сих пор далеки от долгожданного идеала. Это так, потому что человечество до сих пор не решило основных глобальных проблем, в числе которых и экологическая. Сейчас правильнее говорить о ноосфере в том ключе, что человечество стремиться к ее достижению и делает весьма убедительные шаги, но ноосфера до сих пор остается идеалом, к которому нужно стремиться.
Путь к ноосфере. Человек. Субъективность. Духовность
Человек и ноосфера
В наше время стал очевиден тот факт, что усилий лишь немногих ученых и мыслителей не хватает для того, чтобы предотвратить экологическую катастрофу на Земле. Для этого требуется концентрация куда большего количества умов, если не всего человечества. Здесь важным является понимание ноосферы не как объективного состояния, но состояния человеческого сознания. Ноосфера возможна на практике лишь в том случае, если она будет достигнута в умах человечества. Антропоцентрические воззрения требуют кардинального пересмотра в сторону осознания важности всех видов животных и растений, а также мира неживой природы. Человеческие усилия должны быть направлены на защиту и сбережение окружающего мира, а не его чрезмерную эксплуатацию. В наше время появились такие организации, как «Гринпис» и они имеют определенный успех, что говорит о большом шаге вперед на пути к ноосфере.
Еще одной важной проблемой является осознание того, что привычная модель противопоставления природы и человека себя исчерпала и требует на свое место новую, учитывающую человека, как элемент природы наравне с другими представителям живой и неживой природы. Этого возможно достичь лишь в том случае, если само понимание человека, человеческой психики и его поведения будет значительно расширено. Такие качества человека, как стрессоустойчивость, быстрота действий, профессиональный склад ума, качества, востребованные техносферой, должны быть принципиально дополнены.
Человек
Ученые и мыслители из разных концов планеты уже работают над пониманием человека как такового и его психики в частности. На данный момент наука едина в том мнении, то человек является частью всего сущего, состоит из тех же атомов, что и вся вселенная и обладает связями и качествами всех известных форм жизни. Так, Николай Бердяев, известный русский философ в своих работах рассуждал о связи человека с окружающим миром, утверждая, что вся вселенная может познаваться человеком лишь потому, что в человеке есть весь состав вселенной.
Подобные представления в корне меняют направление в изучении человека. Еще какое-то время назад человек считался чистым листом, на котором можно написать что угодно и, тем самым, сделать из него что угодно. Эта концепция под названием «бихевиоризм» была введена Джоном Уотсоном, известным американским психологом, и господствовала подавляющую часть 20 века. Теперь же, в наши дни, концепция человека, как «чистого листа» все больше подвергается критике и на практике опровергается. Человечество уже не может довольствоваться бихевиоризмом, поскольку достигло такого уровня самопознания, который позволяет выявлять массу других, внешних и внутренних факторов, влияющих на психику человека во взаимодействии с окружающим его миром.
Субъективность
Одним из таких факторов является субъективность восприятия. С точки зрения человека, субъективность является возможностью свободно выбирать и акцентировать внимание на тех вещах, явлениях, понятиях, которые интересны и значимы для конкретного человека.
С.Л. Франк, известный русский философ, в своих трудах разделял мир на объективный, т.е. тот, какой он есть без человека и мир человеческой реальности. Франк писал, что мир человеческой реальности является результатом существенного преобразования мира объективного. Он утверждал, что мир человеческой реальности создается в результате отбора значимого, важного лишь для личного, и уничтожения всего остального. Таким образом, многие вещи в нашем сознании практически перестают существовать и как бы выключаются из зоны внимания. Кроме того, в человеческой реальности существует цепочка взаимоотношений, которая позволяет человеку либо расширять пределы своей реальности, либо сужать их. Таким образом, вся человеческая жизнь проходит именно в этих пределах, пределах освоенной им реальности. Отсюда можно сделать вывод, что человек эквивалентен тому миру, в котором он живет и который находится в пределах его внимания.
В данной работе этот факт является важным потому, что переход в ноосферу, как сферу разума и, следовательно, предотвращение экологической катастрофы на Земле возможны только в том случае, если проблема сохранения природы будет включена в значимый мир реальности каждого. Этого возможно достичь, проанализировав те условия, которые поспособствуют внедрению природы в зону человеческой реальности. Также нужно отметить, что разделение мира на сферы человеческого внимания тесно связано с проблемой утраты цельного восприятия окружающего мира, поскольку точечная, специализированная информация не в состоянии описать огромный комплекс природных явлений.
Духовность
Другой проблемой, важной для понимания пути к ноосфере, является человеческая духовность. В этом понятии нам важно выделить его функцию. Духовность позволяет человеку как бы противопоставлять себя себе самому и анализировать собственные поступки с точки зрения объекта. Другими словами, духовность является способностью человека выйти за рамки собственного эго и сопряженных с этим понятием личных интересов, и как бы поставить себя на место другого человека, живого существа, природы или даже целого мира. Без духовности было бы невозможно самосознание, а значит и все то, что меняет как человеческую суть, так и суть окружающего мира.
Вместе с развитием духовности растет и полнота ноосферы, поскольку духовность вырабатывает качества, которые необходимы для реализации этого состояния человечества. По мере одухотворения у человека появляется умение сдерживать ненужные порывы и желания, что, в свою очередь, способствует росту времени на саморазвитие, совершенствование в мастерстве или на познание окружающей среды. Далее человек учится мыслить в рамках истории, т.е. мыслить периодами, что и позволяет выйти за пределы одной человеческой жизни и осознать важность ежеминутной заботы об окружающем мире. Такой путь заведомо предполагает огромное духовное напряжение.
Заключение
Путь к ноосфере требует поставить проблему спасения окружающей природы так, чтобы она стала ключевой в умах и делах человечества. На базе этой проблематики должна быть создана новая идеология, призванная объединить умы человечества во благо природы и самих себя.
Учитывая последние достижения в области понимания человеческой психики и человека как такового, можно говорить о создании некоего синтеза познания и самопознания, который должен привести к человеку, мыслящему себя, как часть вселенной и вселенную, как часть себя. Это позволит принципиально иначе относиться к окружающему нас миру и природе, в частности. В результате такого синтеза человек должен начать воспринимать окружающий мир, как самого себя и, следовательно, относиться к нему, как к самому себе.
Также, в результате понимания новых аспектов субъективности, человек сможет обрести качества, которые необходимы для становления ноосферы, а также стать защитником природы, благоприятно влияя на нее своей волей и разумом. В результате интеллектуальных усилий человека, направленных на преобразование и сохранение природы, последняя получит возможность жить и развиваться.
Еще одной проблемой для дела спасения природы является уход человечества в сферу личного достатка, обогащения и индивидуального эгоизма. Этому фактору можно противопоставить такую эфемерную, но все же существующую субстанцию, как духовность. Именно в духовности и сопутствующим этому понятию благим чертам человеческой натуры можно искать путь к понимаю друг друга и окружающей природы. Именно в понимании других, как самого себя лежит огромный потенциал к изменению нынешнего вектора, направленного на личное обогащение. Таким образом, путь к сфере разума лежит через понимание человечеством самих себя, развитием в себе духовности и осознанным синтезом себя с окружающим миром.
