Биосфера и ноосфера: понятие, сходство и различие

1. Понятие о биосфере и живом веществе

2. Переход от биосферы к ноосфере

3. Основные положения учения о ноосфере. Единство биосферы и человека Заключение Список литературы

Понятие «ноосфера» (от греч. «ноос» — разум и «сфера» — шар) означает качественно новое состояние биосферы Земли и окружающей среды, формирующееся под воздействием умственной и физической деятельности человечества, которая может быть сопоставлена с могущественными природными геологическими процессами. Данное понятие неразрывно связано с понятием «живое вещество», по мнению В. И. Вернадского, — это совокупность всех живых организмов биосферы (количественно выраженная в химическом составе, массе и энергии), которые перерабатывают и перемещают разные виды вещества (твердое, жидкое и газообразное), аккумулируют и преобразовывают космическое излучение. Составными элементами живого вещества он называл всю водную оболочку Земли, нижнюю часть атмосферы, где существуют люди, птицы, насекомые, звери, а также литосферу (верхнюю часть твердой оболочки Земли, где живут бактерии).

Деятельность человека — закономерный этап эволюции биосферы, условие ее неизбежной трансформации в ноосферу, решающий фактор которой — преобразующая роль науки и социально организованного труда человека. В частности, в биосфере солнечная энергия трансформируется в биохимическую, энергию живого вещества, которую использует человек с целью удовлетворения материальных и духовных потребностей. При этом возникает высшая, качественно новая форма движения материи — социальная, порождающая новый источник и форму энергии — ноосферную и биосоциальную энергию. Последняя, через механизм общественного производства, формирует общественную культуру и общественного человека, в котором должны органично сочетаться частные интересы (интересы личности и членов ее семьи) с коллективными, общественными и общепланетарными интересами.

Цель работы: изучить биосферу и ноосферу, их понятие, сходство и отличие.

Задачи работы:

— рассмотреть понятие о биосфере и живом веществе;

— рассмотреть переход от биосферы к ноосфере;

— рассмотреть основные положения учения о ноосфере и единство биосферы и человека.

1. Понятие о биосфере и живом веществе

Примерно 3,5−4,0 млрд. лет тому назад, после остывания отдельных участков поверхности земли в местах соприкосновения их с пространством Вселенной, на фоне активных физико-химических процессов зародилась жизнь.

Очевиднее всего, древние атмосфера и литосфера не могли ни породить, ни сохранить первые формы жизни. Только водная среда, обладающая чудесными качествами: буферностью и пластичностью, смогла стать колыбелью и плотью будущих организмов, сохранивших сквозь тысячелетия ее изначальные свойства.

Возникнув в гидросфере архейской эры из органического вещества неживого происхождения, занесенного на Землю, по мнению Т. Янкаускаса (2000 г.) кометами, живые организмы преобразили ее и постепенно через продукты своей жизнедеятельности начали изменять атмосферу. Возникновение жизни на Земле явление сколь случайное, столь и неизбежное.

Активное преобразование атмосферы и отдельных участков литосферы началось в девоне. К концу юрского периода сформировались огромные массивы продуцентов и основные классы консументов, что привело к стабилизации структуры и химического состава атмосферы, а также к формированию пригодного для жизни верхнего слоя литосферы.

Физико-химический, косный контакт Земли со Вселенной постепенно начинал преобразовываться в биокосный, на первом этапе не структурированный.

Практически полное преобладание и единство водного пространства Земли и безусловное единство атмосферы способствовали быстрому распространению жизненных форм и, что не менее важно, последствий их жизнедеятельности.

Момент, когда все три оболочки Земли оказались задействованы жизненными процессами и приобрели организованность и структуру, стремящуюся сохранить и развить живое, можно считать моментом образования особой геологической оболочки — биосферы, обеспечивающей активный информационно-энергетический контакт планеты с иными структурами Вселенной.

В последующие геологические периоды шли процессы планетарной организации жизни — дифференциация, структурирование и стабилизация основных компонентов биосферы с постепенным расширением границ жизни и усилением роли живого.

Учитывая особую важность биосферы для человечества Земли чрезвычайно важно познать основные законы ее существования. Основы учения и биосфере были заложены русским ученым В. И. Вернадским (1926 г.). Ему удалось открыть завесу над такими тайнами природы, к пониманию которых человечество только-только подходит.

В современном представлении биосфера — это специфическая оболочка Земли, состав, структура и энергетика которой обусловлены совместной деятельностью живых организмов в прошедшее и настоящее время.

В процессе эволюции определились следующие ее черты Стадницкий Г. В., Родионов А. И. Экология.-СПб.: Химия, 1997. — С.30−39.:

— наличие особой формы организации материи — живого вещества;

— устойчивое динамичное равновесие и упорядоченность (организованность) структуры;

— активное однонаправленное использование внешнего источника энергии — солнечного излучения;

— активное использование воды как основного субстрата и основного компонента живых организмов;

— негомогенное и недисперстное состояние веществ, находящихся в твердом, жидком и газообразном состоянии с наличием поверхности раздела между ними;

— биогенная миграция (круговорот) основных химических элементов;

— повсеместное распространение и задействование углерода;

— узкий диапазон колебаний основных физических параметров, обеспечивающий жизнедеятельность и сохранность белковых форм.

Биосферу в соответствии с законом незаменимости (биосферы) нельзя заменить ничем иным, т. к. она для всех существующих ныне видов на Земле единственная среда обитания.

Особое внимание В. И. Вернадский уделял разработке представлений о живом веществе. Он предлагал «выразить живые организмы как нечто целое и единое, имеющее определенный химический состав (массу), энергию, тесно связанное с окружающей средой биогенным потоком атомов и являющееся в связи с этим мощной геологической силой, преобразующей планету. Живое вещество — совокупность всех живых организмов, существующих в настоящее время в биосфере. Оно — продукт биосферы и ее главный компонент.

Основные свойства живого вещества Земли Бродский А. К. Краткий курс общей экологии. — СПб.: ДЕАН, 1999. — С. 213−220.:

— основной элементарных химический состав живого вещества представлен группой биогенных атомов (N, Р, Са, К и др). Кроме того, в ее состав входят практически все элементы экотопа;

— молекулярный состав живого вещества характеризуется наличием воды и соединений, устойчивых только в составе живой материи — белков, жиров, углеводов, ферментов и т. п.);

— скорость химических реакций по сравнению с аналогичными в неживой природе огромна;

— чрезвычайно высокая степень насыщенности энергетическими и информационными субстанциями;

— способность к произвольному движению и, у некоторых видов, к активному целенаправленному перемещению;

— стремление наиболее полно использовать окружающую среду и захватывать участки, не задействованные прежде;

— разнообразие химических, физиологических и морфологических вариантов;

— живое вещество способно самоорганизовываться и размножаться;

— любой живой организм и его основной компонент — клетка — обладает совокупностью свойств живого вещества в целом;

— взаимодействие живого, биогенного, косного, биокосного и иных веществ Земли и Вселенной осуществляется за счет прямых контактов и полевых взаимодействий. Вещество имеет массу покоя, а поле, порожденное им, — массу движения (Казначеев В.П., Деряба Н. Р., 1993).

Живое вещество биосферы коренным образом отличается от неживого. Но провести четкую границу между ними непосредственно в естественных условиях не всегда возможно, настолько глубоко жизнь проникла в геологические оболочки Земли и преобразовала их.

В настоящее время живое вещество представлено множеством видов живых существ, возникших на тех или иных этапах эволюции. Согласно закону эволюционно-экологической необратимости Л. Долло (1893 г.) они не могут вернуться к прежнему эволюционному состоянию, т. к. никогда не повторится прежняя экологическая ситуация и не произойдет «обратная» спонтанная перекомбинация генов. Аналогичное предположение о необратимости эволюции органической жизни высказывал также Ч. Дарвин (1859 г.).

Все сформировавшееся многообразие видов живых существ, относящееся в разным систематическим группам, имеет вместе с ним по закону Вернадского о физико-химическом единстве живого вещества сходный химический состав, осуществляет жизнедеятельность по одним и тем же законам природы и однозначно реагирует на те или иные изменения экологических параметров окружающей среды, в т. ч. на ее загрязнение.

Различие может быть количественным, но не качественным. Биосфера по своей сути является экосистемой и функционирует по всем законам, характерным для экосистем всех рангов. В то же время она представляет из себя единое и единственное на Земле целое из множества экологических систем, т. е. глобальную экосистему, отличающуюся по принципу Берталанфи наличием определенных закономерностей существования, соответствующих ее статусу.

В механизме взаимодействия биотической и абиотической части биосферы управляющей системой будет биотическая, т. к. именно она обусловливает в конечном итоге состояние биосферы и облик Земли в целом.

В самой же биотической системе (биоценозе) управляющей подсистемой будет совокупность консументов, определяющих степень задействования продуцентов. Закономерно, что управляющие система и подсистема организованы (по правилу Эшби) более сложно, чем управляемая.

2. Переход от биосферы к ноосфере

Превращение разума и труда человечества в геологическую силу планетного масштаба происходило в рамках биосферы, составной частью которой они являются. В. И. Вернадский в своих исследованиях неизменно подчёркивал, какое огромное воздействие человечество оказывает на расширение жизни путём создания новых культурных видов растений и животных. Опираясь на его идеи о биохимической основе биосферы, французский математик и философ Эдуард Леруа (1870−1954 гг.) ввёл в 1927 г. понятие ноосферы, или сферы разума, для характеристики современной геологической стадии развития биосферы. Его позицию разделял также крупнейший французский геолог и палеонтолог Пьер Тейяр де Шарден (1881−1951 гг.), впоследствии в своём труде «Феномен человека» определивший ноосферу как одну из стадий эволюции мира. Признавая, что эта стадия, как и сам человек, является результатом тысячелетней истории развития органического мира, он считал движущей силой эволюции целеустремлённое сознание («ортогенез»).

В отличие от него И. В. Вернадский рассматривает возникновение сознания как закономерный результат эволюции биосферы, но, однажды возникнув, оно затем начинает оказывать всё возрастающее влияние на биосферу благодаря трудовой деятельности человека.

Ноосфера есть новое геологическое явление на нашей планете. В ней впервые человек становится крупнейшей геологической силой. Он может и должен перестраивать своим трудом и мыслью область своей жизни, перестраивать коренным образом по сравнению с тем, что было раньше.

Первоначальные представления о направленности эволюционного процесса в сторону возникновения мыслящих существ и признание геологической роли человечества высказывались многими учёными и до Вернадского. Так, уже в XVIII в. французский естествоиспытатель Ж. Бюффон высказал идею о царстве человека, которая в XIX в. была развита основателем современной геологии Жаном Луи Агассисом (1807−1873 гг.). Хотя эти идеи и опирались на признание всё возрастающей роли человечества в изменении лика Земли, но не были связаны с принципом направленности эволюции живого вещества биосферы.

Этот принцип в качестве эмпирического обобщения выдвинул американский учёный Джеймс Дана (1813−1895 гг.), который ещё до появления труда Ч. Дарвина впервые чётко заявил, что эволюция живого вещества идет в определённом направлении. Его последователь Ле Конт, основываясь на принципе направленности эволюции, назвал эру, связанную с появлением на Земле человека, психозойской. Ближе к нашему времени известный русский геолог Алексей Петрович Павлов (1854−1929 гг.) говорил об антропогенной эре в эволюции биосферы.

Хорошо сознавая, что труд представляет собой целесообразную деятельность, Вернадский указывал, что ноосфера, или сфера разума, будет всё больше и больше определять не только прогресс общества, но и эволюцию биосферы в целом, а через неё и процессы, совершающиеся на Земле. Недаром он рассматривает мысль как планетарное явление.

Эволюционный процесс получает особое геологическое значение благодаря тому, что он создал новую геологическую силу — научную мысль социального человечества… Под влиянием научной мысли и человеческого труда биосфера переходит в новое состояние — в ноосферу Кашмилов М. М. Эволюция биосферы. — М.: Альфа, 2003. — С. 63.

Каким же образом человеческая деятельность влияет на процессы в биосфере, как она способствует её эволюции?

Прежде всего, следует отметить, что биологическая эволюция присуща лишь живому организму (веществу) биосферы, т. е. различным видам растений и животных и, разумеется, человеку в той мере, в какой он развивался до возникновения цивилизации и превращения в человека разумного. В дальнейшем эволюция биологического развития человека переходит в эволюцию социальную.

Эволюция живого вещества биосферы приводит к возникновению новых видов растений и животных, связанных с окружающей средой посредством питания и дыхания, обменом веществ. Такой обмен приводит к миграции, движению атомов от живого вещества к неживому, в особенности к биогенному, в котором живые элементы объединены с неживыми. А всё это во многом меняет характер взаимодействия живого вещества биосферы не только с её неживой частью, но и с остальными сферами оболочки Земли.

В период перехода от биосферы к ноосфере на сцену выступает такой мощный геохимический фактор, как постоянно увеличивающееся количество зелёного живого вещества в биосфере, получаемого посредством расширения посевных площадей и интенсификации земледелия. В результате искусственного отбора новых сортов растений и пород животных значительно ускоряются процессы эволюции, быстрее возникают новые виды. А это в свою очередь в ещё большей степени способствует ускорению процессов обмена между живым и костным веществом в биосфере.

По-видимому, постепенный переход к ноосфере начался ещё сотни тысяч лет назад, когда человек овладел огнём и стал изготовлять первые, несовершенные ещё орудия производства и охоты. Благодаря этому он получил огромное преимущество перед животными, но с геологической точки зрения гораздо более важным был длительный процесс приручения диких стадных животных и создание новых сортов культурных растений. Как известно, именно этот процесс положил начало скотоводству и земледелию, которые исторически привели к первому наиболее значительному разделению общественного труда и систематическому обмену его продуктами между различными племенами. В. И. Вернадский указывает Вернадский В. И. Химическое строение биосферы Земли и ее окружения. — М.: Наука, 1965. — С.35.:

Человек этим путём стал менять окружающий его мир и создавать для себя новую, не бывшую никогда на Планете живую природу. Огромное значение этого проявилось ещё и в другом — в том, что он избавился от голода новым путём, лишь в слабой степени известным животным — сознательным, творческим обеспечением от голода и, следовательно, нашёл возможность неограниченного проявления своего размножения.

Что же касается борьбы с животными, то человек одержал в ней победу по существу с изобретением огнестрельного оружия, и поэтому теперь он должен предпринимать особые меры, чтобы не допустить истребления всех диких животных. Еще большие усилия необходимы для сохранения самой биосферы в связи с многократно возросшими техногенными нагрузками на неё. В связи с этим возникает общая для всего человечества глобальная проблема сохранения окружающей среды и прежде всего живой природы.

3. Основные положения учения о ноосфере. Единство биосферы и человека

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" Аруцев А. А. Концепция современного естествознания. Учебное пособие. http://nrc.edu.ru/est/pos/index.html. 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» Аруцев А. А. Концепция современного естествознания. Учебное пособие. http://nrc.edu.ru/est/pos/index.html.

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» См. там же.

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 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» Аруцев А. А. Концепция современного естествознания. Учебное пособие. http://nrc.edu.ru/est/pos/index.html.

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» См там же.

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:

1. Человек, как он наблюдается в природе, как и все живые организмы, как всякое живое вещество, есть определенная функция биосферы, в определенном ее пространстве-времени;

2. Человек во всех его проявлениях представляет собой часть биосферы;

3. 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» Аруцев А. А. Концепция современного естествознания. Учебное пособие. http://nrc.edu.ru/est/pos/index.html.

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 предвосхитил 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.

Заключение

По современным представлениям, биосфера — это своеобразная оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в непрерывном обмене с ними. Возникновение биосферы теснейшим образом связано с появлением жизни на Земле.

Учение о ноосфере связывается с человеком не случайно. Ее нельзя охарактеризовать набором объективных признаков, присущих природе определенного периода. Главное и, пожалуй, самое существенное для ноосферы — принципиально новый тип связи природы и человека. Поэтому можно сказать, что ее формирование предполагает глубокие преобразования в самом человеке и прежде всего в сфере его сознания.

С другой стороны понятие ноосферы обретает свой особый смысл лишь в соотношении с аналогичными понятиями биосфера и техносфера. Эти понятия не означают наименования периодов в истории планеты, сменяющих друг друга. Конечно, определенные хронологические периоды отделяют возникновение биосферы от времени становления техносферы, но суть их отношения к временной последовательности не сводится. Сложность исторической ситуации для современного человека состоит в том, что он вовлечен во все типы связей с природой, стоящие за этими именованиями. Поэтому нельзя избежать хотя бы самой общей их характеристики: биосфера, техносфера и ноосфера относятся в настоящее время к условиям существования человека.

1. Аруцев А. А. Концепция современного естествознания. Учебное пособие. http://nrc.edu.ru/est/pos/index.html

2. Бродский А. К. Краткий курс общей экологии. — СПб.: ДЕАН, 1999. — 460 с.

3. Вернадский В. И. Химическое строение биосферы Земли и ее окружения. — М.: Наука, 1965. — 130 с.

4. Кашмилов М. М. Эволюция биосферы. — М.: Альфа, 2003. — 130 с.

5. Стадницкий Г. В., Родионов А. И. Экология. — СПб.: Химия, 1997. — 380 с.