I. Введение
На основе наблюдений природных явлений представление о том, что живые существа взаимодействуют с внешней средой и влияют на ее изменение, возникло давно. В начале 17 века зачатки представлений о биосфере мы встречаем в трудах голландских ученых Б. Варениуса (1629-1695) и Х. Гюйгенса, а также у знаменитого французского журналиста Ж. Бюффона (1707-1788) . Спустя время французский журналист Ж. Кювье (1769-1832) заметил, что живые организмы могут существовать только путем обмена веществ с внешней средой. Другие исследователи - французские химики Ж. Б. Дюма (1800-1884) , Ж. Бусенго (1802-1887) , немецкий химик Ю. Либих (1803-1873) выяснили значение зеленых растений в газовом обмене земного шара и роль почвенных растворов в питании растений.
Многие ученые изучали взаимоотношение организмов со средой их обитания и гибели, что непосредственно предшествовало нашему современному пониманию биосферы. Знаменитый французский натуралист Ж. Б. Ламарк (1744-1829) в своей книге "Гидрогеология" посвятил целую главу влиянию живых организмов на земную поверхность. Он писал: «... в природе существует особая сила, могущественная и непрерывно действующая, которая обладает способностью образовывать сочетания, умножать их, разнообразить их... влияние живых организмов на вещества…весьма значительно…» Начало учения о биосфере обычно связывают с его именем. Он предложил термин «БИОЛОГИЯ». Впервые же определение «БИОСФЕРА» было введено австрийским геологом Э. Зюссом в 1875 году, в его работе по геологии Альп. Однако подробного освещения роли биосферы у Зюсса нет.
Значительно более широкое представление о биосфере мы встречаем у В. И. Вернадского (1863- 1945) .
Тема, которую я постаралась осветить в реферате, очень, на мой взгляд, актуальна в наш век научно- технического и информационного прогресса.
Существование биосферы Земли как определенной природной системы выражается в первую очередь в круговороте энергии и веществ при участии всех живых организмов.
Интенсивно развиваясь, человечество становится все более мощной, единоличной геологической силой, кардинальным образом преобразующей биосферу, поверхность планеты, околоземное космическое пространство, не считаясь с Природой, с другими живыми организмами. Человек удовлетворяет свои потребности, желания, нарушая природное равновесие, вмешиваясь, порой, неоправданно, в природные процессы. Но тем самым человечество берет на себя ответственность за продолжение и регулирование многих важнейших биосферных процессов и механизмов.
На сегодняшний день деятельность человека достигла глобальных масштабов воздействия на биосферу, изменяя круговорот веществ, водный баланс планеты, оказывая сильное влияние на почвы, растительность и животный мир. Антропогенная деятельность создала новые токсические источники загрязнения биосферы, что, в конечном счете, может создать угрозу существования самого человека. И Природа начала противостоять губительной деятельности человечества различными катаклизмами, как их принято называть.
Взаимоотношения Человека и Природы носят сложный характер и нуждаются в тщательном и полном изучении. Успехи человечества в потреблении природных ресурсов зависят от познания законов природы и умелого их использования. Человечество как часть природы может существовать только в постоянном взаимодействии с ней, получая все необходимое для жизни. Поэтому возникла необходимость рассмотреть аспекты теории В. И. Вернадского о ноосфере.
II. Учения Вернадского
1) Биосфера
В. И. Вернадский - один из величайших ученых, основатель геохимии, биохимии, радиогеологии и создатель научной школы. В. И. Вернадский был тонким ценителем факторов. Его концепции всегда были отточены громадным опытом естественнонаучной, профессиональной работы.
Глубоко актуальны обобщения Вернадского о биосфере - области существования жизни, живых организмов на Земле как единого образования.
Первыми услышали начала учения о биосфере студенты Сорбонны, которым Вернадский читал лекции по геохимии в 1924-32 годах. «Среди огромной геологической литературы отсутствует связанный очерк биосферы, рассматриваемой как единое целое, как закономерное проявление механизма планеты, ее верхней области земной коры»,- писал В. И. Вернадский. Вернадский стал первым исследовать жизнь как единое целое, как геологически своеобразное живое вещество, характеризующееся весом, химическим составом, энергией и геохимической активностью. Он первым из ученых понял, что мы всецело принадлежим биосфере - и телом, и духовной жизнью, прошлым и будущим, став органом ее самопознания и преобразования. Шаг за шагом исследуя геохимические и биогеохимические процессы, Вернадский подходит к коренным проблемам энергетики и термодинамики взаимодействия живого и косного вещества планеты и далее, углубляясь в биологическую роль человечества, сознания, трудовой деятельности, обращается к естественно - историческим закономерностям социально - экономического развития общества.
Вернадский рассматривал биосферу как особое геологическое тело, строение и функции которого определяются особенностями Земли и Космоса. А живые организмы, популяции, виды и все живое вещество - это формы, уровни организации биосферы.
Согласно современным представлениям, биосфера - это своеобразная оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в непрерывном обмене с этими организмами.
2) Свойства биосферы
В своих работах Вернадский не ограничился общим описанием биосферы и выяснением ее общих закономерностей. Проведя детальные исследования и выразив в формулах и цифрах активность живого существа, так же проследил судьбу некоторых химических элементов в биосфере, например, общая масса живого вещества на Земле была подсчитана им в 1927 году.
Научное и практическое значение Вернадского как основателя учения о биосфере состоит в том, что он впервые глубоко обосновал единство человека и биосферы.
В 1923 году Вернадский в своих лекциях по геохимии, прочитанных в Париже, впервые указал на явление дисимметрии нашей планеты на примере "подвижной части земной коры" - астеносферы в районе Тихого океана.
Он так же отмечал, что особую роль в биосфере играют биологические круговороты, где важнейшим процессом является фотосинтез, осуществляемый растительностью планеты, которая оказывает влияние на все компоненты природного комплекса биосферы - атмосферу, гидросферу, почву, животный мир. Велика роль растений в жизни человеческого общества. Они создают необходимую среду существования и снабжают ее различными веществами. Перенос вещества и энергии осуществляется затем посредством пищевых цепей.
К своеобразной разновидности круговоротов в биосфере относятся ее ритмические изменения. Ритмикой называется повторяемость во времени комплекса процессов, которые каждый раз развиваются в одном направлении. Периодичность в биосфере проявляется во многих процессах: тектонических, осадконакоплении, климатических, биологических и многих других.
Развивая учение о биосфере, Вернадский пришел к следующим выводам: «Биогенная миграция химических элементов в биосфере стремится к максимальному своему проявлению». Вовлекая неорганическое вещество в «вихрь жизни», в биологический круговорот, жизнь способна со временем проникать в ранее недоступные ей области планеты и увеличивать свою геологическую активность.
Вернадский рассматривал биосферу как область жизни, основа которой - взаимодействие живого и косного вещества.
В биосфере виды и роды растительных и животных организмов взаимосвязаны. Величина необходимой поглощаемой энергии у автотрофных и гетеротрофных организмов лимитируется этой основной закономерностью эволюционного процесса. «... В земной коре в результате жизни и всех ее проявлений происходит увеличение действительной энергии», - говорил В. И. Вернадский.
Самая существенная особенность биосферы - это биогенная миграция атомов химических элементов, вызываемых лучистой энергией Солнца и проявляющихся в процессе обмена веществ, росте и размножении организмов. Эта биогенная миграция атомов подчиняется двум биогеохимическим процессам: 1)стремится к максимальному явлению: возникает «всюдность» жизни. 2)Приводит к выживанию организмов, увеличивающих биогенную миграцию атомов.
Биосфера охватывает нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхние горизонты литосферы. Продукты жизнедеятельности живых существ относятся к весьма подвижным веществам, которые перемещаются в пространстве далеко за пределы обитания организмов. Поэтому естественно, что распределение живых организмов более ограничено в пространстве, чем вся биосфера в целом.
3) Ноосфера
Возникновение жизни и биосферы, постепенное развитие живого вещества пределах биосферы, переход ее в ноосферу (от греческого "ноос" -разум) представляют собой проблему современного естествознания. Под ноосферой понимают сферу взаимодействия природы и общества.
Ноосфера ("нос" - по-гречески означает разум, дух.) - новое эмоциональное состояние биосферы, при котором разумная деятельность человека становится решающим фактором ее развития. Для ноосферы характерно взаимодействие человека и природы: связь законов природы с законами мышления и социально-экономическими законами.