Лекция №4 Определение понятия биосферы как среды обитания живых организмов.

План:

1.Возникновение жизни на Земле- возникновение биосферы.

2.Учение В.И.Вернадского о биосфере и ноосфере.

3.Эволюция биосферы.

Ключевые слова: биосфера, эволюция, учение о биосфере и ноосфере.

1.Экология показала, что живой мир — не простая совокупность существ, а единая система, сцементированная множеством цепочек питания и иных взаимодействий. Каждый организм может сущест­вовать только при условии постоянной тесной связи со средой, т. е. с другими организмами. Интенсивность метаболизма в экосистеме и его относительная стабильность определяется в значительной мере потоком солнечной энергии и веществ.

Отдельные организмы не только приспособлены к физической среде, но своим совместным действием в рамках экосистемы приспо­сабливают геохимическую среду к своим биологическим потребнос­тям. Из простых веществ, содержащихся в море, в результате дея­тельности животных (кораллов и др.) и растений построены целые острова (аналогичные городам, созданным человеком). Состав атмо­сферы также регулируется организмами.

В создании кислорода атмосферы и органических веществ основную роль играет фотосинтез, который протекает по такой схеме:

углекислый газ + вода + солнечная энергия (в присутствии, ферментов, связанных с хлорофиллом) = глюкоза + кислород. Этот процесс преобразования части солнечной энергии в органическое вещество путем фотосинтеза называют «работой зеленых астений». Таким образом, производятся не только углеводы (глюко­за) но и аминокислоты, белки и другие жизненно важные соединения.

Эволюцию форм жизни обеспечило то, что в течение большей части геологического времени часть продуцируемого органического вещества не разлагалась, и преобладание органического синтеза вело к увеличению концентрации кислорода в атмосфере. Около 300 млн. лет тому назад отмечается особенно большой избыток орга­нической продукции, что способствовало образованию ископаемых горючих веществ, за счет которых человек совершил промышлен­ную революцию.

Три функции сообщества в целом — продукция, потребление и разложение — тесно связаны друг с другом. Хотя мы свысока счи­таем микроорганизмы «примитивными» существами, человек не может существовать без микробов. «Разложение, следовательно, происходит благодаря энергетическим превращениям в организме и между ними. Этот процесс абсолютно необходим для жизни, так как без него все питательные вещества оказались бы связанными в мертвых телах и никакая новая жизнь не могла бы возникать... Од­нако гетеротрофное население биосферы состоит из большого чис­ла видов, которые, действуя совместно, производят полное разло­жение» (Одум Ю. Основы экологии. - С. 41). Наиболее устойчивым продуктом разложения является гумус, необходимый почве для роста растений. Сбалансированность продуцирования и разложения — ос­новное условие существования всего живого в биосфере. Отстава­ние утилизации вещества, произведенного автотрофами, не только обеспечивает построение биологических структур, но и обусловли­вает существование кислородной атмосферы. B результате увеличивается содержание углекислого газа в атмосфере, который, подобно стеклу, поглощает инфракрасное излучение, испускаемое земной поверхностью, создавая так называемый парниковый эффект. Люди оказываются как бы в гигантском парнике со всеми вытекающими отсюда последствиями для гло­бального климата. «Среднеглобальная температура атмосферы у поверхности Земли около 15^о С. За последний 1 миллион лет она изменялась в пределах 5° С похолодания и 2° С потепления. При изменении среднеглобальной температуры на 10° С, т. е. в 1,5 раза от современного уровня, 1 скорее всего будет нацело нарушено действие принципа Ле Шателье — Брауна— биота как бы сама се­бя «съест», так процессы обмена веществ, усиливаясь, приведут не к сопротивлению изменениям в окружающей биоту среде, а к быстрой самодеструкции биосферы» (Реймерс Н. Ф. Надежды на выживание человечества: концептуальная экология. - М., 1992. - С. 63). Потен­циальные опасности данного процесса — предположительное таяние полярных льдов и установление тропического климата на всей Земле. Все это свидетельствует о том, как важно учитывать тонкие механизмы работы биосферы — машины, которую надо знать и по крайней мере не мешать ее работе. Экосистемы, подобно организмам и популяциям, способны к саморегулированию, противостоя изменениям и сохраняя состоя­ние равновесия. Но для того, чтобы эти механизмы нормально функ­ционировали, необходим период эволюционного приспособления к условиям среды, который называется адаптацией. Адаптация орга­низма может быть структурной, физиологической и поведенческой. К структурной относится изменение окраски, строения тела и т. д. К физиологической относится, скажем, появление слуховой камеры у летучей мыши, позволяющее иметь идеальный слух. Пример по­веденческой адаптации демонстрирует мотылек с полосатыми кры­льями, садящийся на полосатые листья лилий так, чтобы его полос­ки были параллельны полоскам на листьях. Аналогичные механиз­мы адаптации существуют и на уровне экосистем в целом. Они не должны нарушаться человеком, иначе ему придется или самому конструировать их искусственные заменители, на что он пока не способен, или его ждет экологическая катастрофа, так как он не мо­жет существовать ни в какой иной среде, кроме биосферы.

Концепция ноосферы Глобальный характер взаимоотношений человека со средой его оби­тания привел к появлению понятия ноосферы, введенного Ле-Руа, а затем к концепции ноосферы, развитой Тейяром де Шарденом. Ноо­сфера, по Тейяру де Шардену, — это коллективное сознание, кото­рое станет контролировать направление будущей эволюции планеты и сольется с природой в идеальной точке Омега, подобно тому, как раньше образовывались такие целостности, как молекулы, клетки и организмы. Геогенез, сказали мы, переходит в биогенез, который в конечном сче­те ничто иное, как психогенез... Психогенез привел нас к человеку. Теперь психогенез стушевывается, он сменяется и поглощается бо­лее высокой функцией — вначале зарождением, затем последую­щим развитием духа — ноогенезом» (Тейяр де Шарден П. Феномен человека.- М., 1973.-С. 180). Свою интерпретацию концепции ноосферы дал на основе уче­ния о биосфере В. И. Вернадский. Как живое вещество (это стало яс­но, в частности, благодаря фундаментальным трудам Вернадского) преображает косную материю, являющуюся основой его развития, так человек неизбежно обладает обратным влиянием на природу, по­родившую его. Как живое вещество и косная материя, объединенные Цепью прямых и обратных связей, образуют единую систему — био­сферу, так человечество и природная среда образуют единую систе­му— ноосферу. Развивая концепцию ноосферы вслед за Тейяром де Шарденом, Вернадский рассмотрел то, как на основе единства предшеству­ющей стадии взаимодействия живой и косной материи на следующей стадии взаимодействия природы и человека может быть достиг­нута гармония. Ноосфера, по Вернадскому, «такого рода состояние биосферы, в котором должны проявляться разум и направляемая им работа человека, как новая небывалая на планете геологическая сила» (Вернадский В. И. Размышления натуралиста. Кн. 2. Науч­ная мысль как планетарное явление. — М., 1977. — С.67). Вернадский развил концепцию ноосферы как растущего гло­бального осознания усиливающегося вторжения человека в естест­венные биогеохимические циклы, ведущего, в свою очередь, ко все более взвешенному и целенаправленному контролю человека над глобальной системой. За время своего существования человек сильно изменил био­сферу. По мнению Н. Ф. Реймерса, «люди искусственно и нескомпенсированно снизили количество живого вещества Земли, видимо, не менее, чем на 30% и забирают в год не менее 20% продукции всей био­сферы» (Реймерс Н. Ф. Надежды на выживание человечества: кон­цептуальная экология. — С. 129). Такие цифры недвусмысленно сви­детельствуют о том, что антропогенное изменение биосферы зашло слишком далеко. Биосфера превращается в техносферу, причем на­правленность антропогенного воздействия прямо противоположна направленности эволюции биосферы. Можно сказать, что с появле­нием человека начинается нисходящая ветвь эволюции биосферы — снижается биомасса, продуктивность и информационность биосфе­ры. Антропогенные воздействия разрушают естественные системы природы. Как полагает Реймерс, «вслед за прямым уничтожением видов следует ожидать самодеструкции живого. Фактически этот процесс и идет в виде массового размножения отдельных организ­мов, разрушающих сложившиеся экосистемы» (Там же. — С. 136). Та­ким образом, пока еще нельзя ответить на вопрос, создаст ли в буду­щем человек сферу разума или своей неразумной деятельностью по­губит и себя, и все живое. Далее. С выходом человека в космос область взаимодействия человека с природной средой перестала ограничиваться сферой Зем­ли, и ныне данное взаимодействие пролегает по маршрутом космиче­ских кораблей. Понятие «ноосистема» было бы в наше время более точным, чем понятие ноосфера, поскольку последняя после выхода людей в космос уже не соответствует пространственной конфигура­ции воздействия человека на природу. Понятие ноосистема предпо­чтительнее и в плане научного анализа экологической проблемы, так как оно ориентирует на применение развиваемого во второй полови­не XX века системного подхода к изучению объективной реальности. Имеется еще одно важное соображение, неучтенное в кон­цепции ноосферы. Человек взаимодействует со средой его обита­ния не только разумно, но и чувственно, поскольку он сам сущест­во не только разумное, а разумно-чувственное, в котором разумный и чувственный компоненты сложным образом переплетены. Конечно, чувственное не следует отрывать от разумного и чувства могут быть, как осознаны, так и нет. Тем не менее, проведение здесь определенных различий вполне уместно и предохраняет от одно­сторонних трактовок. Ноосферу не обязательно следует понимать как некий экологический идеал, поскольку не всегда с экологичес­кой точки зрения хорошо то, что преимущественно рационально, а само понятие разумного исторически изменчиво. Так, все совре­менные технологические схемы, конечно же по своему разумны и рациональны в традиционном смысле слова, но часто дают отрица­тельный экологический эффект. В то же время такое чувство, как любовь к природе, не всегда может быть рационально интерпрети­ровано и тем не менее способно весьма положительно повлиять на общую экологическую обстановку. Однако, концепция ноосферы сохраняет ценность, поскольку представляет единство человека и природы в виде процесса — ноогенеза, ведущего к становлению единой системы «человек — природ­ная среда». Ноогенез — один из аспектов процесса становления родо­вой сущности человека, и его нельзя остановить, не отказываясь от актуализации и совершенствования потенциальных возможностей, заложенных в человеке как виде. Стремление к осуществлению сво­их целей в природе останется, по-видимому, главенствующим в оп­ределении человеком перспектив его взаимоотношений с природой с того момента, как он перешел от защиты своей видовой специфики к превращению ее в важный фактор формирования природной зако­номерности. В целом, концепция ноосферы напоминает натурфилософ­ские построения и сциентистские утопии. Становление ноосферы — возможность, но не необходимость. Ценность этой концепции в том, что она дает конструктивную модель вероятного будущего, а ее ог­раниченность в том, что. она рассматривает человека как прежде всего разумное существо, тогда как индивиды и тем более общество в целом редко ведут себя по-настоящему разумно. Пока человечество движется отнюдь не к ноосфере, и последняя остается одной из гипотез.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: