О НООСФЕРЕ. ЧЕЛОВЕК И КОСМОС

Века и тысячелетия прошли, пока

человеческая мысль могла отметить

черты единого связного механизма в

кажущейся хаотичной картине природы.

В. И. Вернадский

Биосфера (bios греч. - жизнь, sphaira греч. - шар, термин введен австрийцем Э.Зюссом в 1875 г.) - область активной жизни, охватывающая нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы. Особенно активно биосферная концепция развивалась в 20-е годы ХХ века французами палеонтологом Т. де Шарденом, философом Э.Леруа и русским биогеохимиком В.И.Вернадским, который внес огромный вклад в разработку учения о биосфере (по его определению биосфера - это «область существования живого вещества», особая оболочка земной коры).

В современном понимании биосфера - геологическая оболочка, населенная живыми организмами, открытая саморегулирующаяся система, функционирование которой обуславливается притоком космической энергии, наличием воды в трех агрегатных состояниях, широким развитием низкотемпературным реакций, протекающих в водной среде и регулируемых ферментами. Главным отличием биосферы от других земных оболочек В.И.Вернадский считал ее организованность.

Вернадский выделил 7 типов веществ, слагающих биосферу:

Живое вещество (совокупность живых организмов).

Биогенное вещество (создаваемое и перерабатываемое жизнью - каменный уголь, известняки, углеводы).

Косное вещество (образуется в процессах без участия живого – вулканической деятельности и пр. - твердое, жидкое, газообразное).

Биокосное вещество (создается одновременно живыми организмами и косными процессами, представляя собой динамическое равновесие тех и других, - вода, почва, нефть).

Радиоактивное вещество (уран и продукты его распада).

Вещество космического происхождения (заносимое с метеоритами).

Рассеянные атомы (создаются из земных веществ под действием космических излучений).

Пленка биосферы покрывает всю Землю, не оставляя ни одного места на нашей планете (включая пустыни и ледяные пространства Арктики и Антарктики), где бы не было жизни (отдельные формы жизни сохраняются при экстремальных для живого температурах – в вечной мерзлоте, в горячих гейзерах вулканов). Она довольно тонкая: микробы в атмосфере встречаются примерно до высоты 20-22 км (но могут подниматься до 100 км), в глубоких океанических впадинах - до 8-11 км ниже уровня моря, в земной коре - не глубже 2-3 км. Разумеется, количество живого вещества в разных областях биосферы различно: самое большое расположено в верхних слоях литосферы (почва), гидросферы и нижних слоях атмосферы. Живое вещество биосферы насчитывает около миллиона видов животных (75% из них – членистоногие и лишь около 4% - позвоночные) и около 400 тыс. видов растений. Животный и растительный мир заселяет в основном сушу и составляет около 2·10¹² тонн.

Подобно сложному организму биосфера состоит из веществ, участвующих в биогеохимических циклах - круговороте веществ, эти циклы определяют устойчивость структуры биосферы. Биогеохимические циклы замкнуты не полностью - именно это сделало возможным эволюцию биосферы, формирование ее основных оболочек: атмосферы, литосферы и т.п. Циклы функционируют под действием биологических (жизнедеятельность организмов) и геологических (вулканическая и другие деятельности) факторов. Так, растения за счет фотосинтеза обогащают атмосферу кислородом, создают органические вещества, потребляемые другими организмами. Животные перемещают живое вещество в процессах жизнедеятельности и при своем передвижении. Неживая природа пытается достичь равновесного состояния. Все процессы сбалансированы за сотни миллионов лет существования биосферы (около 4-х млрд. лет). В.И.Вернадский сформулировал основные принципы организации биосферы:

§ геохимическая энергия живого вещества в биосфере в процессе ее эволюции стремится к максимальному проявлению;

§ в ходе эволюции живого выживают те виды, которые своей жизнедеятельностью увеличивают биогенную геохимическую энергию;

§ количество живого вещества в ходе эволюции Земли не изменялось (что неверно, но Вернадский был сторонником теории вечности живого).

Эволюция биосферы обусловлена влиянием трех факторов: эволюцией планеты как космического тела и протекающими в недрах геохимическими процессами, эволюцией живого и развитием человеческой цивилизации. Этапы эволюции биосферы:

· появление прокариотов (безъядерных клеток),

· появление эукариотов (клеток с ядром),

· образование многоклеточных организмом с дифференциацией функций клеток,

· появление организмов со скелетом, появление млекопитающих - высших животных,

· возникновение у высших животных развитой нервной системы с управляющим центром – мозгом,

· возникновение разума как высшей деятельности мозга,

· образование социальной общности людей.

До появления техногенной цивилизации (первые шаги по ее созданию были сделаны около 7 тыс. лет назад) между живой и неживой составляющими земной природы существовало неустойчивое равновесие, теперь же оно быстро разрушается человеком. Технологические процессы приводят к созданию материалов и веществ, неспособных включаться в биогеохимические циклы (например, пластмассы), т. е. к увеличению незамкнутости циклов, либо к резкому увеличению объема участвующих в круговороте веществ, с которым природа не в состоянии справится. Разрушить установившееся равновесие можно за несколько столетий, а для его восстановления потребуется несколько тысячелетий или более (вода совершает полный цикл обновления за 2800 лет). Поэтому еще Вернадский отмечал существенное влияние на процессы в биосфере в наше время антропогенного фактора (человеческой цивилизации) - он становится ведущим в развитии биосферы (но неизвестно - не будет ли «новая биосфера» губительной для жизни).

Новое эволюционное состояние биосферы, при котором разумная деятельность человека становится решающим фактором ее развития, получило название ноосферы (noos греч. - разум), термин введен в 1927 г. французскими учеными Э.Леруа и П.Тейяром де Шарденом, а ее концепция развита В.И.Вернадским. Биосфера переходит в ноосферу под влиянием научной мысли и человеческого труда. Вернадский писал, что согласованное с природой развитие человеческого общества (существенной чертой которого будет ответственность человека за вмешательство в биосферу, предупреждение негативных воздействий) требует специальной организации общества для целенаправленного положительного развития биосферы: «Создание ноосферы из биосферы есть природное явление, более глубокое и мощное в своей основе, чем человеческая история. Оно требует проявления человечества, как единого целого». Это – первая особенность ноосферы: объединение в ее пределах всего человечества. Вторая особенность – революционный характер возникновения всех геологических оболочек (за малый промежуток времени), так возникла жизнь, разум. Современные философы все больше склоняются к точке зрения философа ХIХ века П.А.Флоренского, представителя русского космизма, – фундаментальной характеристикой нового этапа развития биосферы может быть только духовность, она составляет каркас ноосферы. Это – третья особенность ноосферы, с ней тесно связана четвертая – формирование планетарного мышления возможно только на этапе ноосферы, совместно с ее становлением.

Таким образом, под ноосферой следует понимать земное, планетарное и космическое пространство, которое преобразуется и управляется человеческим разумом. Для человечества эпоха осознания своего места в биосфере - эпоха ноосферы - только начинается.

Существенное место в исследованиях взаимоотношений человека и космоса занимает учение гелиобиолога А.Л.Чижевского, который занимался изучением солнечно-земных связей. Космические излучения и, прежде всего, энергия Солнца оказывают постоянное действие на все явления на Земле: химические превращения в земной коре, развитие атмо-, гидро- и литосферы планеты протекают под непосредственным воздействием нашей звезды. Она является основным (наряду с космическим излучением и энергией радиоактивного распада в недрах Земли) источником энергии, причиной всего на Земле - от легкого ветерка до смерчей и ураганов, от фотосинтеза растений до умственной активности человека. А.Л.Чижевский считал, что Солнце диктует ритм большинства биологических процессов на Земле: когда на нем образуется много пятен, появляются хромосферные вспышки и усиливается яркость короны, на нашей планете разражаются эпидемии, активизируются социальные процессы (в том числе социальные конфликты - войны, бунты, революции), усиливается рост деревьев, особенно сильно размножаются вредители сельского хозяйства и микроорганизмы - возбудители различных болезней. По его подсчетам, во время минимальной солнечной активности происходит минимум массовых активных социальных проявлений в обществе (5%), во время же пика активности Солнца их число достигает 60% (1905г., 1917г., 1941г.). Обработав материал по вспышкам возвратного тифа в Европейской России с 1883 по 1917 год, холеры в России с 1823 по 1923 год и сопоставив их с данными по активности Солнца, Чижевский пришел к выводу, что эпидемии возникают синхронно с ростом вспышек на Солнце. Он еще в 1930-х годах предсказал, что в 1960-1962 годах на планете произойдет эпидемическая вспышка холеры (что и случилось в Юго-Восточной Азии).

Но взаимосвязь Земли и Солнца проявляется не только в рассмотренном выше. Пространственное расположение Земли (расстояние от Солнца, наклон земной оси к плоскости земной орбиты) в основном определяет климат на планете, а тот - жизненные циклы всех живущих на ней организмов. Человеческий организм также подстраивается под ритмы: суточные (циркадные), сезонные, связанные со сменой времен года.

Около сорока обменных процессов в человеческом организме подчинено строгому циркадному ритму: в первую половину дня печень выделяет наибольшее количество желчи, которая необходима для переваривания жиров и белков, отдает воду, образуя много мочевины, и накапливает жиры; во второй половине дня печень начинает усваивать сахара, накапливая гликоген и воду; максимум гемоглобина, калия, магния, натрия, кальция, железа в крови приходится на 11-13 часов, а минимум - на 16-18; и т.д.

Вся живая природа чутко реагирует на сезонные изменения окружающей среды – ее температуры, интенсивности солнечного излучения, освещенности и пр. У человека меняется интенсивность обмена, состав клеток тканей, причем эти колебания различны в разных климатических поясах: на юге содержание гемоглобина и количество эритроцитов, максимальное и минимальное давление крови в холодный период возрастают на 20 процентов по сравнению с теплым временем; на севере наибольший процент - в летние месяцы.

Важной частью современного научного мировоззрения и характерной чертой современной культуры является космизация науки. Происходит переход от антропоцентризма к биосфероцентризму, уходит в прошлое изучение Земли отдельными науками, никак не связанными между собой, начато изучение нашей планеты с глобальных позиций, дающих возможность осмыслить Землю как целое, как часть космоса, находящуюся во взаимосвязи и взаимозависимости с единым целым космических пространств. Такие взгляды принято называть космизмом, идеи которого были заложены в ХIХ - первой половине XX века в работах В.В.Докучаева, В.И.Вернадского, К.Э.Циолковского, А.Л.Чижевского, Л.Н.Гумилева, С.П.Королева, Н.Ф.Федорова и др. В трудах этих и других мыслителей обоснована взаимозависимость космоса и разума, доказана необходимость единения людей не на основе социально-политических и идеологических теорий, а на базе идей экологического порядка. Приходит новое понимание места и роли человека в мире: он - вершина развития материи на Земле, в Солнечной системе, а может быть - и во всей Вселенной.

Один из основателей ракетостроения и теории космических полетов К.Э.Циолковский построил свою «космическую философию», он полагал, что жизнь и разум на земле не являются единственными во Вселенной, но наша планета значительно моложе многих других планет, поэтому жизнь на ней менее развита, однако Земля относится к небольшому числу таких планет, которым будет дано право на самостоятельное развитие, на расселение по другим планетам, ей во Вселенной принадлежит особая роль: внести свой вклад в создание союза всех разумных высших существ космоса.

Мы рассматривали существование фундаментальных констант нашего мира и выяснили, что существующие их значения определяют его параметры, в частности, возможность возникновения жизни (но необходимость ли?) - снова возникает вопрос о соотношении возможности, случайности и необходимости. Случайно (?) энергетические уровни в атоме кислорода расположены так, что углерод не может превратиться полностью в кислород, а углерод - основа жизни и такое расположение уровней необходимо. Совокупность множества «случайностей» такого рода П.Девис назвал «тонкой подстройкой» Вселенной.

На одном из этапов развития Вселенной появляется «наблюдатель», способный обнаружить существование «тонкой подстройки» и задуматься о ее причинах. В 70-е годы был выдвинут и в двух вариантах сформулирован английским ученым Картером антропный принцип: «То, что мы предполагаем наблюдать, должно удовлетворять условиям, необходимым для присутствия человека в качестве наблюдателя» (так называемый слабый принцип) либо «Вселенная должна быть такой, чтобы в ней на некоторой стадии эволюции мог существовать наблюдатель» (сильный). Слабый антропный принцип говорит о том, что в ходе эволюции Вселенной могли существовать самые разные условия, но человек-наблюдатель видит мир только на этапе, на котором реализовались условия, необходимые для его существования. Сам факт появления человека предопределяет то, что он должен увидеть: и современную Вселенную, и наличие в ней «тонкой подстройки». Сильный антропный принцип предполагает «тонкую подстройку» изначально заложенной во Вселенной, тогда появление наблюдателя на соответствующем этапе неизбежно. Из этого следует, что в родившейся Вселенной потенциально «запрограммировано» ее будущее, процесс развития приобретает целенаправленный характер. Появление разума не только заранее «запланировано», но и имеет определенное предназначение, которое проявит себя в последующем процессе развития.