Содержание
Введение………………………………………………………………………..3-4
1. Роль человеческого фактора
в развитии биосферы………………………5-8
2. Характеристика и состав биосферы…………………………….…………9-12
3.В.И. Вернадский "О биосфере
и живом веществе"……………………..13-17
4. Биосфера и человек. Ноосфера…………………………………………..18-25
Список использованной литературы………………………………………….26
Введение
Долгое время человек находился
в непосредственной зависимости от окружающей
природы. По мере становления человеческого
общества влияние его на природу непрерывно
возрастало, и в настоящее время оно представляет
собой один из важнейших экологических
факторов. Человек сознательно (искусственный
отбор, интродукция) или бессознательно
(уничтожение животных и растений, случайный
перенос сорняков) изменяет флору и фауну;
частично (осушение, орошение, вырубка
лесов) или полностью (распашка, застройка,
регулирование стока рек плотинами, открытые
разработки полезных ископаемых) меняет
среду обитания организмов. Коренным образом,
нарушая сложившиеся в природе взаимосвязи
и среду, хозяйственная деятельность человека,
овладевшего различными формами энергии,
оказывает влияние на биосферу в целом.
Гигантский прогресс науки и техники,
усиленная эксплуатация природных ресурсов
и быстрый рост населения земного шара
сделали проблему отношений между человеком
и природой особенно актуальной. В эпоху
научно-технической революции воздействие
человека достигло силы и глобальности,
сравнимых с природными. Загрязнение воздуха
и воды, эрозия почвы, недостаточно экономное
использование земель, запасов нефти,
газа и угля, непоправимый ущерб, приносимый
растительному и животному миру, стали
реальным фактом.
Испытания атомных бомб и неправильное
захоронение радиоактивных отходов приводят
к повышенной радиоактивности воздуха,
вод, почв. По цепям питания, в которых
участвуют планктон, рыбы, рыбоядные звери
и птицы, гнилостные бактерии, растения,
животные, человек, радиоактивность передается
как в океане, так и на суше. Накопление
радиоактивных веществ ведет к раковым
и генетическим заболеваниям.
Увеличение концентрации СО2
в атмосфере (за последние 100 лет на 10%)
вызывает "парниковый эффект" — повышение
температуры воздуха, что может привести
к таянию полярных льдов, повышению уровня
Мирового океана и затоплению прибрежных
земель. Промышленные выбросы повышают
концентрацию в атмосфере сернистого
газа, что приводит к выпадению осадков
с высокой концентрацией серной кислоты
("кислотные дожди"), от которых гибнет
растительность. В результате эрозии при
неправильной агротехнике уменьшается
плодородный слой почв, 1 см которого природа
создает за 100 и более лет. Растет площадь
пустынь, стремительно уничтожаются леса
(за последние 30 лет на земном шаре вырублена
почти половина их!). Становится реальностью
нехватка пресной воды в ряде стран. Нарушаются
сложившиеся экологические связи. Несут
невосполнимые потери фауна и флора. Загрязнение
атмосферы, природных вод, истощение недр,
потеря почвенного плодородия, обеднение
генетического фонда делают нашу планету
менее пригодной для жизни, ставят человечество
на грань экологической катастрофы.
Для преодоления экологического кризиса
необходима оценка окружающей среды, человека
и общества как единой системы. Эти положения
были развиты с материалистических позиций
в 30-40-х годах нашего столетия В. И. Вернадским
в учении о ноосфере (сфере разума). Ноосфера
— новое эволюционное состояние биосферы,
при котором разумная деятельность человека
становится главным, определяющим фактором
ее развития. Превращение биосферы в ноосферу
— естественный этап развития нашей планеты
и необходимое условие для развития цивилизации.
1.Роль человеческого
фактора в развитии биосферы.
Центральной темой учения о
ноосфере является единство биосферы
и человечества. Вернадский в своих работах
раскрывает корни этого единства, значение
организованности биосферы в развитии
человечества. Это позволяет понять место
и роль исторического развития человечества
в эволюции биосферы, закономерности ее
перехода в ноосферу.
Одной
из ключевых идей, лежащих в
основе теории Вернадского о
ноосфере, является то, что человек
не является самодостаточным
живым существом, живущим отдельно
по своим законам, он сосуществует
внутри природы и является
частью ее. Это единство обусловлено
прежде всего функциональной
неразрывностью окружающей среды
и человека, которую пытался показать
Вернадский как биогеохимик. Человечество
само по себе есть природное
явление и естественно, что влияние
биосферы сказывается не только
на среде жизни но и на
образе мысли. Но не только природа
оказывает влияние на человека, существует
и обратная связь. Причем она не поверхностная,
отражающая физическое влияние человека
на окружающую среду, она гораздо глубже.
Это доказывает тот факт, что в последнее
время заметно активизировались планетарные
геологические силы. “...мы все больше
и ярче видим в действии окружающие нас
геологические силы. Это совпало, едва
ли случайно, с проникновением в научное
сознание убеждения о геологическом значении
Homo sapiens, с выявлением нового состояния
биосферы — ноосферы — и является одной
из форм ее выражения. Оно связано, конечно,
прежде всего с уточнением естественной
научной работы и мысли в пределах биосферы,
где живое вещество играет основную роль”
. Так, в последнее время резко меняется
отражение живых существ на окружающей
природе. Благодаря этому процесс эволюции
переносится в область минералов. Резко
меняются почвы, воды и воздух. То есть
эволюция видов сама превратилась в геологический
процесс, так как в процессе эволюции появилась
новая геологическая сила. Вернадский
писал: “Эволюция видов переходит в эволюцию
биосферы” .
Здесь естественно напрашивается вывод
о том, что геологической силой является
собственно вовсе не Homo Sapiens, а его разум,
научная мысль социального человечества.
В “Философских мыслях натуралиста”
Вернадский писал: “Мы как раз переживаем
ее яркое вхождение в геологическую историю
планеты. В последние тысячелетия наблюдается
интенсивный рост влияния одного видового
живого вещества — цивилизованного человечества
— на изменение биосферы. Под влиянием
научной мысли и человеческого труда биосфера
переходит в новое состояние — в ноосферу”
.
Мы являемся наблюдателями и исполнителями
глубокого изменения биосферы. Причем
перестройка окружающей среды научной
человеческой мыслью посредством организованного
труда вряд ли является стихийным процессом.
Корни этого лежат в самой природе и были
заложены еще миллионы лет назад в ходе
естественного процесса эволюции. “Человек...
составляет неизбежное проявление большого
природного процесса, закономерно длящегося
в течение, по крайней мере, двух миллиардов
лет” . Отсюда, кстати, можно заключить
что высказывания о самоистреблении человечества,
о крушении цивилизации не имеют под собой
веских оснований. Было бы по меньшей мере
странно, если бы научная мысль – порождение
естественного геологического процесса
противоречила бы самому процессу. Мы
стоим на пороге революционных изменений
в окружающей среде: биосфера посредством
переработки научной мыслью переходит
в новое эволюционное состояние – ноосферу.
Заселяя все уголки нашей планеты, опираясь
на государственно организованную научную
мысль и на ее порождение, технику, человек
создал в биосфере новую биогенную силу,
поддерживающую размножение и дальнейшее
заселение различных частей биосферы.
Причем вместе с расширением области жительства,
человечество начинает представлять себя
все более сплоченную массу, так как развивающие
средства связи – средства передачи мысли
окутывают весь Земной шар. “Этот процесс
– полного заселения биосферы человеком
– обусловлен ходом истории научной мысли,
неразрывно связан со скоростью сношений,
с успехами техники передвижения, с возможностью
мгновенной передачи мысли, ее одновременного
обсуждения всюду на планете” . При этом
человек впервые реально понял, что он
житель планеты и может и должен мыслить
и действовать в новом аспекте, не только
в аспекте отдельной личности, семьи или
рода, государств или их союзов, но и в
планетном аспекте. Он, как и все живое,
может мыслить и действовать в планетном
аспекте только в области жизни — в биосфере,
в определенной земной оболочке, с которой
он неразрывно, закономерно связан и уйти
из которой он не может. Его существование
есть ее функция. Он несет ее с собой всюду.
И он ее неизбежно, закономерно, непрерывно
изменяет. Похоже, что впервые мы находимся
в условиях единого геологического исторического
процесса, охватившего одновременно всю
планету. XX век характерен тем, что любые
происходящее на планете событие связываются
в единое целое. И с каждым днем социальная,
научная и культурная связанность человечества
только усиливается и углубляется. “Увеличение
вселенскости, спаянности всех человеческих
обществ непрерывно растет и становится
заметным в немногие годы чуть не ежегодно”
. Результат всех вышеперечисленных
изменений в биосфере планеты дал повод
французскому геологу Тейяр де Шардену
заключить, что биосфера в настоящий момент
быстро геологически переходит в новое
состояние – в ноосферу, то есть такое
состояние в котором человеческий разум
и направляемая им работа представляют
собой новую мощную геологическую силу.
Это совпало, видимо не случайно, с тем
моментом когда человек заселил всю планету,
все человечество экономически объединилось
в единое целое и научная мысль всего человечества
слилась воедино, благодаря успехам в
технике связи.
Таким образом, человек, как
он наблюдается в природе, как и все живые
организмы, как всякое живое вещество,
есть определенная функция биосферы, в
определенном ее пространстве-времени;
человек во всех его проявлениях представляет
собой часть биосферы; прорыв научной
мысли подготовлен всем прошлым биосферы
и имеет эволюционные корни. Ноосфера
– это биосфера, переработанная научной
мыслью, подготавливающейся всем прошлым
планеты, а не кратковременное и переходящее
геологическое явление.
Вернадский неоднократно отмечал, что
“цивилизация “культурного человечества”
— поскольку она является формой организации
новой геологической силы, создавшейся
в биосфере,— не может прерваться и уничтожиться,
так как это есть большое природное явление,
отвечающее исторически, вернее, геологически
сложившейся организованности биосферы.
Образуя ноосферу, она всеми корнями связывается
с этой земной оболочкой, чего раньше в
истории человечества в сколько-нибудь
сравнимой мере не было” . Многое из того,
о чем писал Вернадский, становится достоянием
сегодняшнего дня. Современны и понятны
нам его мысли о целостности, неделимости
цивилизации, о единстве биосферы и человечества.
Переломный момент в истории человечества,
о чем сегодня говорят ученые, политики,
публицисты, был увиден Вернадским.
Вернадский видел неизбежность ноосферы,
подготавливаемой как эволюцией биосферы,
так и историческим развитием человечества.
С точки зрения ноосферного подхода по-иному
видятся и современные болевые точки развития
мировой цивилизации. Варварское отношение
к биосфере, угроза мировой экологической
катастрофы, производство средств массового
уничтожения — все это должно иметь преходящее
значение. Вопрос о коренном повороте
к истокам жизни, к организованности биосферы
в современных условиях должен звучать
как набат, призыв к тому, чтобы мыслить
и действовать, в биосферном – планетном
аспекте.
2.Характеристика
и состав биосферы.
В
буквальном переводе термин “биосфера”
обозначает сферу жизни и в
таком смысле он впервые был
введен в науку в 1875 г. австрийским
геологом и палеонтологом Эдуардом
Зюссом (1831 – 1914). Однако задолго
до этого под другими названиями,
в частности "пространство жизни",
"картина природы", "живая
оболочка Земли" и т.п., его содержание
рассматривалось многими другими
естествоиспытателями.
Первоначально
под всеми этими терминами
подразумевалась только совокупность
живых организмов, обитающих на
нашей планете, хотя иногда и
указывалась их связь с географическими,
геологическими и космическими
процессами, но при этом скорее
обращалось внимание на зависимость
живой природы от сил и веществ
неорганической природы. Даже автор
самого термина "биосфера" Э.Зюсс
в своей книге "Лик Земли",
опубликованной спустя почти
тридцать лет после введения
термина (1909 г.), не замечал обратного
воздействия биосферы и определял
ее как "совокупность организмов,
ограниченную в пространстве
и во времени и обитающую
на поверхности Земли".
Первым из биологов, который ясно указал
на огромную роль живых организмов в образовании
земной коры, был Ж.Б.Ламарк (1744 – 1829). Он
подчеркивал, что все вещества, находящиеся
на поверхности земного шара и образующие
его кору, сформировались благодаря деятельности
живых организмов. Факты и положения о
биосфере накапливались постепенно в
связи с развитием ботаники, почвоведения,
географии растений и других преимущественно
биологических наук, а также геологических
дисциплин. Те элементы знания, которые
стали необходимыми для понимания биосферы
в целом, оказались связанными с возникновением
экологии, науки, которая изучает взаимоотношения
организмов и окружающей среды. Биосфера
является определенной природной системой,
а ее существование в первую очередь выражается
в круговороте энергии и веществ при участии
живых организмов. Очень важным для понимания
биосферы было установление немецким
физиологом Пфефером (1845 – 1920) трех способов
питания живых организмов:
1)автотрофное – построение
организма за счет использования веществ
неорганической природы;
2)гетеротрофное – строение
организма за счет использования низкомолекулярных
органических соединений;
3)миксотрофное – смешанный
тип построения организма (автотрофно-гетеротрофный).
Биосфера
(в современном понимании) – своеобразная
оболочка Земли, содержащая всю
совокупность живых организмов
и ту часть вещества планеты,
которая находится в непрерывном
обмене с этими организмами. Биосфера
охватывает нижнюю часть атмосферы, гидросферу
и верхнюю часть литосферы.
Атмосфера – наиболее легкая
оболочка Земли, которая граничит с космическим
пространством; через атмосферу осуществляется
обмен вещества и энергии с космосом. Атмосфера
имеет несколько слоев: тропосфера – нижний
слой, примыкающий к поверхности Земли
(высота 9–17 км). В нем сосредоточено около
80% газового состава атмосферы и весь водяной
пар; стратосфера; ионосфера – там “живое
вещество” отсутствует. Преобладающие
элементы химического состава атмосферы:
N2 (78%), O2 (21%), CO2 (0,03%). Гидросфера – водная
оболочка Земли. В следствие высокой подвижности
вода проникает повсеместно в различные
природные образования, даже наиболее
чистые атмосферные воды содержат от 10
до 50 мгр/л растворимых веществ.
Преобладающие элементы химического состава
гидросферы: Na+, Mg2+, Ca2+, Cl–, S, C. Концентрация
того или иного элемента в воде еще ничего
не говорит о том, насколько он важен для
растительных и животных организмов, обитающих
в ней. В этом отношении ведущая роль принадлежит
N, P, Si, которые усваиваются живыми организмами.
Главной особенностью океанической воды
является то, что основные ионы характеризуются
постоянным соотношением во всем объеме
мирового океана.
Литосфера – внешняя твердая
оболочка Земли, состоящая из осадочных
и магматических пород. В настоящее время
земной корой принято считать верхний
слой твердого тела планеты, расположенный
выше сейсмической границы Мохоровичича.
Поверхностный слой литосферы, в котором
осуществляется взаимодействие живой
материи с минеральной (неорганической),
представляет собой почву. Остатки организмов
после разложения переходят в гумус (плодородную
часть почвы). Составными частями почвы
служат минералы, органические вещества,
живые организмы, вода, газы. Преобладающие
элементы химического состава литосферы:
O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K. Ведущую роль выполняет
кислород, на долю которого приходится
половина массы земной коры и 92% ее объема,
однако кислород прочно связан с другими
элементами в главных породообразующих
минералах. Т.о. в количественном отношении
земная кора – это “царство” кислорода,
химически связанного в ходе геологического
развития земной коры.
Постепенно идея о тесной взаимосвязи
между живой и неживой природой, об обратном
воздействии живых организмов и их систем
на окружающие их физические, химические
и геологические факторы все настойчивее
проникала в сознание ученых и находила
реализацию в их конкретных исследованиях.
Этому способствовали и перемены, произошедшие
в общем подходе естествоиспытателей
к изучению природы. Они все больше убеждались
в том, что обособленное исследование
явлений и процессов природы с позиций
отдельных научных дисциплин оказывается
неадекватным. Поэтому на рубеже ХIХ –
ХХ вв. в науку все шире проникают идеи
холистического, или целостного, подхода
к изучению природы, которые в наше время
сформировались в системный метод ее изучения.
Результаты
такого подхода незамедлительно
сказались при исследовании общих
проблем воздействия биотических,
или живых, факторов на абиотические,
или физические, условия. Так, оказалось,
например, что состав морской
воды во многом определяется
активностью морских организмов.
Растения, живущие на песчаной
почве, значительно изменяют ее
структуру. Живые организмы контролируют
даже состав нашей атмосферы.
Число подобных примеров легко
увеличить, и все они свидетельствуют
о наличии обратной связи между
живой и неживой природой, в
результате которой живое вещество
в значительной мере меняет
лик нашей Земли. Таким образом,
биосферу нельзя рассматривать
в отрыве от неживой природы,
от которой она, с одной стороны
зависит, а с другой – сама
воздействует на нее. Поэтому
перед естествоиспытателями возникает
задача – конкретно исследовать,
каким образом и в какой
мере живое вещество влияет
на физико-химические и геологические
процессы, происходящие на поверхности
Земли и в земной коре. Только
подобный подход может дать
ясное и глубокое представление
о концепции биосферы. Такую задачу
как раз и поставил перед
собой выдающийся российский
ученый Владимир Иванович Вернадский
(1863 – 1945).
3.В.И.Вернадский о
биосфере и “живом веществе”.
Центральным в
этой концепции является понятие о живом
веществе, которое В.И.Вернадский определяет
как совокупность живых организмов. Кроме
растений и животных, В.И.Вернадский включает
сюда и человечество, влияние которого
на геохимические процессы отличается
от воздействия остальных живых существ,
во-первых, своей интенсивностью, увеличивающейся
с ходом геологического времени; во-вторых,
тем воздействием, какое деятельность
людей оказывает на остальное живое вещество.
Это воздействие сказывается прежде всего
в создании многочисленных новых видов
культурных растений и домашних животных.
Такие виды не существовали раньше и без
помощи человека либо погибают, либо превращаются
в дикие породы. Поэтому Вернадский рассматривает
геохимическую работу живого вещества
в неразрывной связи животного, растительного
царства и культурного человечества как
работу единого целого. По мнению В.И.Вернадского,
в прошлом не придавали значения двум
важным факторам, которые характеризуют
живые тела и продукты их жизнедеятельности:
открытию Пастера о преобладании оптически
активных соединений, связанных с дисимметричностью
пространственной структуры молекул,
как отличительной особенности живых
тел; явно недооценивался вклад живых
организмов в энергетику биосферы и их
влияние на неживые тела. Ведь в состав
биосферы входит не только живое вещество,
но и разнообразные неживые тела, которые
В.И.Вернадский называет косными (атмосфера,
горные породы, минералы и т. д.), а также
и биокосные тела, образованные из разнородных
живых и косных тел (почвы, поверхностные
воды и т. п.). Хотя живое вещество по объему
и весу составляет незначительную часть
биосферы, но оно играет основную роль
в геологических процессах, связанных
с изменением облика нашей планеты.
Поскольку живое вещество является определяющим
компонентом биосферы, постольку можно
утверждать, что оно может существовать
и развиваться только в рамках целостной
системы биосферы. Не случайно поэтому
В.И.Вернадский считает, что живые организмы
являются функцией биосферы и теснейшим
образом материально и энергетически
с ней связаны, являются огромной геологической
силой, ее определяющей.
Исходной основой существования биосферы
и происходящих в ней биогеохимических
процессов является астрономическое положение
нашей планеты и в первую очередь ее расстояние
от Солнца и наклон земной оси к эклиптике,
или к плоскости земной орбиты. Это пространственное
расположение Земли определяет в основном
климат на планете, а последний в свою
очередь – жизненные циклы всех существующих
на ней организмов. Солнце является основным
источником энергии биосферы и регулятором
всех геологических, химических и биологических
процессов на нашей планете. Эту ее роль
образно выразил один из авторов закона
сохранения и превращения энергии Юлиус
Майер (1814 – 1878), отметивший, что жизнь
есть создание солнечного луча.