БИОСФЕРА. НООСФЕРА. ЧЕЛОВЕК

Жизнь как особое, очень сложное явление природы оказывает на окружающий мир самое разнообразное воздействие. Существуя в виде различных проявлений, жизнь («живая» природа) не только производит продукты своей жизнедеятельности, но и коренным образом преображает природу.

В естествознании изучение жизни как целостного феномена в его тесной связи с окружающей природой получило название учения о биосфере.

8.1. Биосфера. Учение В.И. Вернадского 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: сами живые организмы и среда их обитания — непрерывно взаимодействуют между собой и находятся в тесном, органическом единстве, образуя целостную динамическую систему. Биосфера представляет собой глобальную природную суперсистему, которая в свою очередь состоит из множества подсистем.

Многообразие живых систем поражает воображение. За все время эволюции жизни на Земле возникало, исчезало и вновь появлялось 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, в то время как минеральных видов неживой материи (так называемое «косное вещество») — лишь около 10 тыс. видов.

Отдельные живые организмы, как правило, не существуют изолированно. В процессе своей жизнедеятельности они соединяются в различные системы (сообщества), например в популяции — совокупности особей одного вида, длительно занимающих оп-

ределенное природное пространство. Постепенно в ходе длительной эволюции стали образовываться качественно новые уровни живых систем, так называемые биоценозы — совокупность растений, животных и микроорганизмов в локальной среде обитания. Тесно взаимодействуя между собой, они обеспечивают свое существование и развитие.

Бесконечная эволюция жизни постепенно приводит к росту и углублению дифференциации внутри биосферы. В совокупности с окружающей средой обитания (с неживой частью природы), обмениваясь с ней веществом и энергией, биоценозы образуют особые системы — биогеоценозы (термин введен академиком В.Н. Сукачевым в 1940 г.), или, как их еще называют, экосистемы (термин английского ботаника А. Тенсли, 1935 г.). Они могут быть разного масштаба и сложности: 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 (насекомых, животных), в итоге превращающих его вновь в минеральные элементы. Иначе говоря, биогеоценоз является первичной ячейкой биосферы. Таким образом, в совокупности все живые организмы и экосистемы образуют суперсистему — биосферу.

Комплексным изучением проблем биосферы всерьез начали заниматься в начале XX в. Одним из первых учение о биосфере стал создавать и разрабатывать выдающийся русский ученый В.И. Вернадский (работы «Биосфера», 1926 г., «Биогеохимические очерки», «Химическое строение биосферы Земли» и др.). В отличие от предшествующих исследователей природы В.И. Вернадский не стал ограничивать понятие «биосферы» только «живым веществом», под которым он понимал совокупность всех живых организмов планеты. В биосферу он включал одновременно и все продукты жизнедеятельности, выработанные за время существования жизни. Масштабы впечатляют. Этот 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. Главное значение этого слоя в том, что данная почва, богатая гумусом, другими питательными органическими веществами, дает возможность появления, существования и развития новых видов жизни, как и кислород, вырабатываемый растениями и лесами, которых 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. Живое вещество есть совокупность организмов, участвующих в разнообразных геохимических процессах. Организмы усваивают из окружающей среды химические элементы, строящие их тела, и возвращают их в процессе жизни и после своей смерти в ту же самую среду. Таким образом, и жизнь, и «косное вещество» находятся в непрерывном, тесном взаимодействии, в бесконечном 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 биоценозы. Последние, в свою очередь, неизбежно входят во взаимодействие между собой, что в конечном счете уравновешивает живые системы различного уровня. В результате достигается динамическая гармония всей суперсистемы жизни — биосферы.

Современное естествознание в ходе изучения биоценозов вводит новое понятие «коэволюция», означающее взаимное приспособление видов. Именно коэволюция обеспечивает условия взаимного сосуществования и повышения устойчивости биоценоза как системы. Идея коэволюции является новой перспективной идеей естественных и социальных наук. Ведь в приспособлении друг к другу (как в природе, так и в обществе) решающую роль играет не борьба за существование, а, наоборот, взаимопомощь, согласованность и «сотрудничество» различных видов, в том числе и не связанных между собой генетическими узами.

Развитие биосферы происходит путем все большего взаимодействия живых организмов и окружающей среды. В ходе эволюции постепенно идет процесс интеграции путем усиления и развития взаимозависимости и взаимодействия живого и неживого. Процесс интеграции В.И. Вернадский считал очень важной, сущ-

ностной характеристикой биосферы. Длительное развитие биосферы, когда-то оказывавшей некое локальное влияние, постепенно становится фактором планетарного масштаба и означает прогрессирующее, все более полное овладение жизнью всей планеты. Существование жизни на Земле в итоге коренным образом изменило, преобразило облик нашей планеты и такие его важные составляющие, как ландшафт, климат, температуру Земли.

Человек и биосфера

Появление человека как «homo sapiens» (человека разумного) в свою очередь качественным образом изменило как саму биосферу, так и результаты ее планетарного влияния. Постепенно стал происходить переход от простого биологического приспособления живых организмов к разумному поведению и, главное, к целенаправленному изменению окружающей природной среды разумными существами.

Миллионы лет тому назад, на заре формирования человека как разумного существа, его воздействие на природу ничем не отличалось от воздействия на окружающую среду других приматов. И только много позднее, фактически лишь за последние несколько тысячелетий, его влияние на жизнь планеты стало качественно другим, все более существенным. Постепенно человек становится решающим фактором преобразования органических и неорганических форм. Вот почему изучению эволюционного процесса на Земле и роли в нем человека сегодня придается огромное мировоззренческое и практическое значение.

Последствия появления человека как существа, обладающего разумом, и его связь с биосферой многофункциональны. Так, для удовлетворения собственных потребностей человек на протяжении своей истории использовал десятки и сотни тысяч видов диких живых организмов. С одной стороны, он одомашнил или вывел огромное количество животных или культурных видов растений, тем самым значительно увеличив разнообразие органических форм в биосфере, а с другой — многие виды растений и животных были подвергнуты человеком беспощадному сознательному или случайному уничтожению.

В этом взаимодействии живая природа не остается нейтральной. Если геосфера в целом относительно пассивно реагирует на вмешательство в нее человека, то живое вещество, наоборот, весьма активно приспосабливается к новым условиям существова-

ния и присутствию в природе человека. Например, многократно возросла устойчивость и невосприимчивость многих насекомых и грызунов к ядам, применяемым человеком. Появляются мутационные или измененные виды живых организмов и популяции, вполне приспособленные к техногенной и загрязненной среде обитания. Многие виды животных активно меняют формы своего существования, приспосабливаясь к обитанию по соседству и во взаимодействии с человеком (в частности, птицы, мелкие животные).

Человек как особая форма жизни и существо, обладающее разумом, вносит принципиально новые элементы во взаимоотношения с природой. Живое вещество, преобразуя косное и взаимодействуя с ним, создает биосферу. Но если при формировании биосферы все биоценозы лишь поддерживают системную целостность путем обмена веществом и энергией, то человек, помимо этих функций, в первую очередь производит овеществление природы, создавая новые искусственные предметы. Человек выступает как особая автономная целостность внутри биосферы. В результате, качественно преобразуя биосферу с помощью орудий труда, он создает техносферу.

Однако далеко не все творения человека находятся в гармонии с окружающей действительностью. И если живые организмы, созданные человеком, в большинстве своем вписываются в общую систему природы, то этого порой нельзя сказать о предметах, сотворенных человеком: зданиях, сооружениях, ландшафтах. Кроме того, созданное человеком, как правило, не способствует созданию новых запасов энергии. Бесконечное же истребление полезных ископаемых и живого вещества, загрязнение окружающей среды, сомнительные изобретения (ядерное, водородное, технотронное оружие) ставят на грань катастрофы само существование не только разумной жизни, но и жизни как таковой.