Учение Вернадского о биосфере

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

 

Введение…………………………………………………………………………...3

1. Учение Вернадского о биосфере…………………………………….4
2. Проблема происхождения жизни……………………………………5
3. Биогеохимические принципы……………………………………….8
4. Эмпирические обобщения Вернадского……………………………9
5. Концепция ноосферы……………………………………………….13
6. Переход к устойчивому развитию…………………………………16

Заключение…………………………………………………………………….…22

Библиографический список……………………………………………….....…23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Человек всегда использовал  окружающую среду в основному  как источник ресурсов, но в течение довольно продолжительного времени ее деятельность не влияла заметно на биосферу. Лишь в конце ХІХ столетие изменения биосферы под влиянием хозяйственной деятельности обратили на себя внимание ученых. В первой половине ХХ столетие эти изменения возрастали, а сейчас они лавиной обрушились на человеческую цивилизацию. Стремясь к улучшению условий своей жизни, человек постоянно наращивает темпы материального производства, не задумываясь о следствиях. При таком подходе большая часть взятых от природы ресурсов поворачивается к ней в виде отходов, часто отравленных и непригодных для утилизации. Это создает угрозу как существованию биосферы, так и самого человека.

Предупреждая о возможных  следствиях вторжения человека в  природу, еще полстолетия тома академик В.И. Вернадский писал: “Человек становится геологической силой, способной изменить счет Земли”. Следствия антропогенной деятельности проявляются в истощении природных ресурсов, загрязнении биосферы отходами производства, разрушении естественных экосистем, изменению структуры поверхности Земли, изменению климата. Антропогенные влияния приводят к нарушению практически всех естественных биогеохимических циклов.

Актуальность данной темы заключается в том, что, проблемы состояния биосферы и становления ноосферы в последнее десятилетие перешли из разряда чисто теоретических, умозрительных в разряд совершенно неотложных проблем современности. Изменения, происшедшие в мире, настолько глубоки и значительны, что они требуют переосмысления и системного анализа всех его факторов. В результате научно — технического прогресса многие противоречия, имевшие в прошлом лишь национальный характер сегодня стали глобальными — это продовольственные, энергетические, информационные, экономические, экологические и многие другие. Появление ядерного оружия лишь трагическим образом подчеркнуло фундаментальный характер этих изменений. Человечество оказалось на грани катастрофы, перед необходимостью обеспечить свое собственное выживание

Целью данной работы является рассмотрение естественнонаучного аспекта перехода к устойчивому развитию в учении В.И. Вернадского с позиций современного естествознания.

Задачи данной работы:

1. Рассмотреть учение Вернадского о биосфере и ноосфере
2. Понять проблему происхождения жизни
3. Изучить эмпирические обобщения и биогеохимические принципы Вернадского

 

1. Учение Вернадского о биосфере

 

Современная наука определяет биосферу как оболочку Земли, которая  содержит всю совокупность живых  организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в беспрерывном обмене с этими организмами.

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

В совокупности с окружающей средой существования, обмениваясь  с ней веществом и энергией, биоценозы образовывают новые системы - биогеоценозы или, как их еще называют, экосистемы. Биогеоценоз является естественной моделью биосферы в миниатюре, включая у себя все звенья биотического кругооборота: от зеленых растений, которые создают органическое вещество, к их потребителям, которые превращают ее снова на минеральные элементы. Иначе говоря, биогеоценоз есть элементарной составной биосферы. Таким образом, в совокупности все живые организмы и экосистемы образовывают суперсистему - биосферу.

         В.И. Вернадский, изучавший взаимодействие живых и неживых систем, выдвинул принцип неразрывной связи живого и неживого, переосмыслив понятие биосферы. Он понимал биосферу как сферу единства живого и неживого. Такое толкование определило взгляд Вернадского на проблему происхождения жизни на Земле. Рассматривались следующие варианты:

1) жизнь возникла до образования  Земли и была занесена на нее;

2) жизнь зародилась после образования  Земли;

3) жизнь зародилась вместе с  формированием Земли.

Вернадский  придерживался Последней из этих точек зрения и считал, что нет  убедительных научных данных о том, что живое когда-либо не существовало на нашей Планете. Иными словами, биосфера была на Земле всегда.

Под биосферой, таким образом, Вернадский понимал тонкую оболочку Земли, в  которой все процессы протекают  под прямым воздействием живых организмов. Биосфера располагается на стыке литосферы, гидросферы и атмосферы, располагаясь в диапазоне от 10 км в глубь Земли до 33 км над Землей.

Занимаясь им же созданной биогеохимией, изучающей  распределение химических элементов  по поверхности планеты, Вернадский пришел к выводу, что нет практически ни одного элемента таблицы Менделеева, который не включался бы в живое вещество. Вернадский подчеркивал также важное значение энергии и называл живые организмы механизмами превращения энергии.

 

 

 

 

 

2. Проблема происхождения жизни

 

Свои взгляды на происхождение жизни имел В. Вернадский.Он был уверен, что жизнь геологически вечна, то есть в геологической истории не было эпохи, когда наша планета была безжизненной. Вернадский считал, что жизнь – такая же вечная основа космоса, какими есть материя и энергия. Исходя из представления о биосфере как о земном, но одновременно и космическом механизме, Вернадский связывал ее образование и эволюцию с организованностью Космоса.

Также Владимир Вернадский выступил с гипотезой космического распространения жизни, которая твердит, что жизнь в виде малейших спор и грибков может переноситься с одной планеты на другую. Вернадский считал, что пылинки вещества могут содержать споры бактерий, микроорганизмы. Под действием ветра и других атмосферных явлений эти пылинки поднимаются в высшие слои атмосферы, где они подхватываются солнечным ветром и покидают атмосферу населенной планеты. Под действием солнечного ветра пыль может путешествовать по планетной системе, пока она не попадет в поле притяжения другой планеты, таким образом, будет перенесена жизнь на другие планеты.

Происхождение жизни  – это проблема, которой больше занимается не наука, а философия. Поэтому  ученые, которые рассматривают данную проблему, выходят за пределы научной  работы. Они касаются этих вопросов, но их исследуют не как ученые, а как философы.

Жизнь - это высшая по сравнению с физической и химической форма существования материи. Живые  объекты отличаются от неживых обменом  веществ - непрерывным условием жизни, способностью к размножению, росту, активной регуляции своего состава и функций, к различным формам движения, раздражимостью, приспособляемостью к среде и т. д.

Окончательного и строгого определения понятия «жизнь»  нет до сих пор. Так, например, неясно, можно ли вирусы считать формой жизни, т. к. вне клеток хозяина они не проявляют никаких признаков жизни, например, они не могут размножаться.

Живые системы характеризуются  очень высоким уровнем структурной  и функциональной организации на молекулярном уровне, высочайшей информационной плотностью, самоорганизацией, способностью к самовосстановлению и т. п.

Существуют следующие  пять основных групп теорий о происхождении  жизни.

1. Креационизм, утверждающий, что жизнь была создана сверхъестественным существом (Богом, космическим разумом и т.п.), к этому направлению примыкают теологи и философы-идеалисты. Этот процесс был произведен один раз, больше он не повторится и поэтому не доступен экспериментальной проверке. Поэтому эта теория выходит за рамки научного исследования.

Остальные направления  материалистичны.

2. Теория самопроизвольного зарождения - жизнь самозарождается при создании для этого подходящих условий, и это на протяжении всей истории Земли на ней происходило неоднократно, однако попытки создания жизни в искусственных лабораторных условиях (в «пробирке») химическим путем пока не удались.

3. Теория стационарного  состояния. Жизнь существовала  всегда, и только изменялись ее  формы.

4. Теория панспермии. Жизнь на Землю была занесена  из космоса, поскольку в нем  зародыши жизни и белковые  элементы непрерывно переносятся с планеты на планету (подтверждено исследованиями).

5. Теория биохимической  революции - жизнь произошла естественным  путем в результате саморазвития  химических и физических процессов  (примыкает ко второй группе  теорий).

Жизнь находится в  самой тесной, совершенно неразрывной связи с организованностью нашей планеты, в частности биосферой. В биосфере жизнь исполняет совершенно определенные геологические функции, которые не будут существовать, если жизнь на планете исчезнет. Также следует признать, что жизнь являлась неизменной, такой же как теперь, являлась частью организованности биосферы за все нам известное течение геологического времени, т. е. в продолжении 3?109 - 2?10 9 лет. В древнейшем археозое она составляла такую же часть в общем единого строения биосферы, какую и теперь составляет.

И наконец, нельзя сомневаться, что жизнь может существовать на нашей планете и на ней существует только благодаря непрерывному и, по-видимому, неизменному в течение геологического времени притоку космической  энергии, главным образом лучистой энергии Солнца. Если жизнь поддерживается и другими источниками энергии (например, атомной благодаря радиоактивным распадам химических элементов), то все же представляется научно установленным, что главным источником жизни является энергия Солнца.

Не только жизнь –  в ее современном масштабе и, по существу, в современной структуре –  существовала с археозоя, т. е. с начала нам известной геологической  летописи, но она имела основой  одно и то же – с колебаниями  в ту и в другую сторону – количество земного вещества одного и того же химического элементарного состава.

Эти положения, как будто  отвечающие всем нам известным научным  фактам и научно им равноценным эмпирическим обобщениям, должны быть приняты во внимание при размышлении о начале жизни на Земле.

Проблема о начале жизни связана с проблемой  создания самой жизненной среды, в пределах которой идет эволюционный процесс, т. е. эта проблема логически  выходит за пределы среды.

Жизненная среда –  монолит жизни, живая природа  – явным образом не представляет случайное, незакономерное явление. Она явным образом имеет определенную структуру, представляет форму организованности, неизменно существующую в геологическом времени и неизменно связанную с организованностью, биосферы.

Все живые организмы тесно связаны между собой в своем существовании и этим путем представляют единое целое, непрерывно существующее как единое целое в течение всего геологического времени, двух-трех миллиардов лет по крайней мере.

Аналогично современному отражалась жизнь в течение всего геологического времени. Для кембрия (меньше миллиарда лет назад) мы имеем уже ясное представление о сложности монолита жизни. Мы можем утверждать, что в это время должна была существовать наземная растительная жизнь, остатки которой не существуют, так как без нее не мог жить тот сложный мир гетеротрофных существ, который открывается в древнейших фаунах, пока изученных. Никаких сомнений в этом не может быть и для альгонкской эры. Дальше нет точных палеонтологических знаний, но изучение отражения жизни в земной среде – тех глубокого измененных осадочных и органогенных породах, которые доступны непосредственному исследованию, - показывает, что строение монолита жизни было в основных биогеохимических чертах неизменным.

Можно сделать  следующие утверждения:

1. Жизненная среда  не может быть сведена к  морфологически единому организму,  когда-то населявшему планету,  живая среда не может быть  морфологически однородна, и единая  основа живых организмов, протоплазма,  не охватывает всех геохимических  функций жизни на нашей планете.

2. Уже в связи с  этим живая среда не могла  произойти из единого одноклеточного  организма принесенного из космической  среды, или из таких же разнородных  неделимых. Нельзя, однако, отрицать, что проникновение в жизненную  среду биосферы космических жизненных элементов весьма вероятно, ибо вещество биосферы, несомненно, постоянно принимает в себя космические тела. Но начала земной жизни оно не объясняет.