Биосфера и ноосфера кратко

Обновлено: 04.07.2024

Первая созданная человеком культура-палеолит (каменный век) - продолжалась примерно 20-30 тысяч лет. Она совпадала с длительным периодом оледенения. Экономической основой жизни человеческого общества была охота на крупных животных: благородного и северного оленя, шерстистого носорога, осла, лошадь, мамонта, тура. На стоянках человека каменного века находят многочисленные кости диких животных - свидетельство успешной охоты. Интенсивное истребление крупных травоядных животных привело к сравнительно быстрому сокращению их численности и исчезновению многих видов.

Если мелкие травоядные могли восполнить потери от преследования охотниками высокой рождаемостью, то крупные животные в силу эволюционной истории были лишены этой возможности. Дополнительные трудности возникли вследствие изменения природных условий в конце палеолита. 10-12 тысяч лет назад наступило резкое потепление, отступил ледник, леса распространились в Европе, вымерли крупные животные. Это создало новые условия жизни, разрушило сложившуюся экономическую базу человеческого общества. Закончился период его развития, характеризовавшийся только использованием пищи, т.е. чисто потребительским отношением к окружающей среде.

В следующую эпоху - эпоху неолита (новый каменный век) - наряду с охотой, рыбной ловлей и собирательством все большее значение приобретает процесс производства пищи. Делаются первые попытки одомашнивания животных и разведения растений, зарождается производство керамики. Уже 9-10 тысяч лет назад существовали поселения, среди остатков которых обнаруживают пшеницу, ячмень, чечевицу, кости домашних животных - коз, свиней, овец. Развиваются зачатки земледельческого и скотоводческого хозяйства. Широко используется огонь и для уничтожения растительности в условиях подсечного земледелия, и как средство охоты. Начинается освоение минеральных ресурсов, зарождается металлургия.

Рост населения, качественный скачок в развитии науки и техники за последние два столетия, и особенно в наши дни, привели к тому, что деятельность человека стала фактором планетарного масштаба, направляющей силой дальнейшей эволюции биосферы. Возникли антропоценозы (от греческого anthropos - человек, koinos - общий, общность) - сообщества организмов, в которых человек является доминирующим видом, а его деятельность-определяющей состояние всей системы. В. И. Вернадский считал, что влияние научной мысли и человеческого труда обусловили переход биосферы в новое состояние - ноосферу (сферу разума). Сейчас человечество использует для своих нужд все большую часть территории планеты и все большие количества минеральных ресурсов.

Истинное величие Вернадского выясняется только теперь. Оно – в его глубоких философских идеях, заглядывающих в будущее, вплотную затрагивающих судьбы всего человечества.

Он родился в Петербурге в 1863 году, всего через два года после отмены крепостного права в России, в семье профессора политической экономии, яркого представителя русской либеральной интеллигенции прошлого века. Через пять лет, семья Вернадских переехала в Харьков, где на формирование личности Вернадского повлиял его двоюродный дядя – Е. М. Короленко, офицер в отставке, увлекающийся научно-философскими изысканиями. Более всего его интересовали проблемы, связанные с жизнью каждого человека и человечества в целом. Вполне вероятно, что некоторые мысли Е. М. Короленко, некоторые из вопросов, поставленные им, сохранились в памяти Вернадского и осознанно или бессознательно повлияли на его научное творчество.

Петербургская классическая гимназия, где с третьего класса учился Вернадский, была одна из лучших в России. Здесь хорошо преподавались иностранные языки, история, философия. В дальнейшем Вернадский самостоятельно изучил несколько европейских языков. Он читал литературу, преимущественно научную, на пятнадцати языках, а некоторые свои статьи писал по-французски, по-английски и по-немецки. Интерес к истории и философии ученый сохранил на всю жизнь.

Затем Вернадский поступил на физико-математический факультет Петербургского университета, где среди профессоров находились светила русской науки: Менделеев, Бекетов, Сеченов, Бутлеров. Однако большее влияние на Вернадского, несомненно, оказал Докучаев, преподававший в университете минералогию. Молодой ученый неоднократно принимал участие в экспедициях по изучению почв Нижегородской губернии под руководством Докучаева. Но сфера научных интересов Вернадского в то время не ограничивалась минералогией. Он занимался и достиг некоторых результатов также в геологии, кристаллографии, истории.

Дожив до глубокой старости, Вернадский скончался в Москве всего за несколько месяцев до победоносного завершения Великой Отечественной войны. Ему пришлось пережить три революции в России и две мировые войны. Но на его век выпали и не менее революционные открытия в науке.

Но самое важное: для Вернадского наука была средством познания природы. Он не был специалистом в какой-то одной науке или даже в нескольких науках. Он блестяще знал добрый десяток наук, но изучал природу, которая неизмеримо сложнее всех наук, вместе взятых. Он размышлял и над природными объектами, и над их взаимосвязями.

Как и многие естествоиспытатели, добившиеся выдающихся успехов в специальных областях, Вернадский пришел к своим философским построениям на склоне лет, видя в них естественное обобщение фундаментальных принципов, лежащих в основе мироздания. Но даже среди корифеев естествознания он выделяется не только новаторством и глубиной идей, но и их поразительной современностью. И в центре этого новаторства — возрождение древней идеи о центральной роли человека, его разума во всей Вселенной. Значимость ее для нашей цивилизации долгое время недооценивалась. И главная причина этого, как ни парадоксально, состояла, по-видимому, в самих успехах классической науки, увенчавшихся созданием А. Эйнштейном в 1916 г. общей теории относительности.

Опьяненные невиданными достижениями, большинство ученых традиционно видели в человеке всего лишь талантливого созерцателя природы, способного раскрыть ее тайны и вдоволь удовлетворить жажду познания. А Вернадский пророчески увидел в человеке умелого творца природы, призванного, в конце концов, занять место у самого штурвала эволюции.

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.

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.

Результат всех вышеперечисленных изменений в биосфере планеты дал повод французскому геологу Тейяр де Шардену заключить, что биосфера в настоящий момент быстро геологи чески 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.

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;

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.

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 видел 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.

Итак, что же ноосфера: утопия или реальная стратегия выживания? Труды Вернадского позволяют более обоснованно ответить на поставленный вопрос, поскольку в них указан ряд конкретных условий, необходимых для становления и существования ноосферы. Перечислим эти условия:

4. Начало преобладания геологической роли человека над другими геологическими процессами, протекающими в биосфере.

Проследим, насколько выполняются эти условия в современном мире и остановимся более подробно на некоторых из них.

1. Заселение человеком всей планеты. Это условие выполнено. На Земле не осталось мест, где не ступала бы нога человека. Он обосновался даже в Антарктиде.

3. Усиление связей, в том числе политических, между всеми странами Земли. Это условие можно считать если не выполненным, то выполняющимся. Возникшая после второй мировой войны Организация Объединённых наций (ООН) оказалась гораздо более устойчивой и действенной, чем Лига наций, существовавшая в Женеве с 1919 г. по 1946 г.

4. Начало преобладания геологической роли человека над другими геологическими процессами, протекающими в биосфере. Это условие также можно считать выполненным, хотя именно преобладание геологической роли человека в ряде случаев привело к тяжёлым экологическим последствиям. Объём горных пород, извлекаемых из глубин Земли всеми шахтами и карьерами мира, сейчас почти в два раза превышает средний объём лав и пеплов, выносимых ежегодно всеми вулканами Земли.

5. Расширение границ биосферы и выход в космос. В работах последнего десятилетия жизни Вернадский не считал границы биосферы постоянными. Он подчёркивал расширение их в прошлом как итог выхода живого вещества на сушу, появления высокоствольной растительности, летающих насекомых, а позднее летающих ящеров и птиц. В процессе перехода в ноосферу границы биосферы должны расширяться, а человек должен выйти в космос. Эти предсказания сбылись.

7. Равенство людей всех рас и религий. Это условие если не достигнуто, то, во всяком случае, достигается. Решительным шагом для установления равенства людей различных рас и вероисповеданий было разрушение в конце прошлого века колониальных империй.

8. Увеличение роли народных масс в решении вопросов внешней и внутренней политики. Это условие соблюдается во всех странах с парламентской формой правления.

9. Свобода научной мысли и научного искания от давления религиозных, философских и политических построений и создание в государственном строе условий, благоприятных для свободной научной мысли. Трудно говорить о выполнении этого условия в стране, где ещё совсем недавно наука находилась под колоссальным гнётом определённых философских и политических построений. Сейчас наука от таких давлений свободна, однако из-за тяжёлого экономического положения в российской науке многие учёные вынуждены зарабатывать себе на жизнь ненаучным трудом, другие уезжают за границу. Для поддержания российской науки созданы международные фонды. В развитых и даже развивающихся странах, что мы видим на примере Индии, государственный и общественный строй создают режим максимального благоприятствования для свободной научной мысли.

10.Продуманная система народного образования и подъём благосостояния трудящихся. Создание реальной возможности не допустить недоедания и голода, нищеты и чрезвычайно ослабить болезни. О выполнении этого условия трудно судить объективно, находясь в большой стране, стоящей на пороге голода и нищеты, как об этом пишут все газеты. Однако Вернадский предупреждал, что процесс перехода биосферы в ноосферу не может происходить постепенно и однонаправленно, что на этом пути временные отступления неизбежны. И обстановку, сложившуюся сейчас в нашей стране, можно рассматривать как явление временное и преходящее.

11.Разумное преобразование первичной природы Земли с целью сделать её способной удовлетворить все материальные, эстетические и духовные потребности численно возрастающего населения. Это условие, особенно в нашей стране, не может считаться выполненным, однако первые шаги в направлении разумного преобразования природы во второй половине XX века, несомненно, начали осуществляться. В современный период происходит интеграция наук на базе экологических идей. Вся система научного знания даёт фундамент для экологических задач. Об этом также говорил Вернадский, стремясь создать единую науку о биосфере. Экологизация западного сознания происходила, начиная с 70-х годов, создавая условия для возникновения экофильной цивилизации. Сейчас экстремистская форма зелёного движения оказалась там уже не нужной, поскольку заработали государственные механизмы регулирования экологических проблем. В СССР до 80-х годов считалось, что социалистическое хозяйствование препятствует угрозе экологического кризиса. В период перестройки этот миф развеялся, активизировалось движение зелёных. Однако в современный период политическое руководство переориентировалось в основном на решение экономических проблем, проблемы экологии отошли на задний план. В мировом масштабе для разрешения экологической проблемы в условиях роста населения планеты требуется способность решения глобальных проблем, что в условиях суверенитета различных государств кажется сомнительным.

12.Исключение войн из жизни общества. Это условие Вернадский считал чрезвычайно важным для создания и существования ноосферы. Но оно не выполнено и пока неясно, может ли быть выполнено. Мировое сообщество стремится не допустить мировой войны, хотя локальные войны ещё уносят многие жизни.

Таким образом, мы видим, что налицо все те конкретные признаки, все или почти все условия, которые указывал В. И. Вернадский для того, чтобы отличить ноосферу от существовавших ранее состояний биосферы. Процесс её образования постепенный, и, вероятно, никогда нельзя будет точно указать год или даже десятилетие, с которого переход биосферы в ноосферу можно будет считать завершённым. Но, конечно, мнения по этому вопросу могут быть разные.

Сам Вернадский, замечая нежелательные, разрушительные последствия хозяйствования человека на Земле, считал их некоторыми издержками. Он верил в человеческий разум, гуманизм научной деятельности, торжество добра и красоты. Что-то он гениально предвидел, в чём-то, возможно, он ошибался. Ноосферу следует принимать как символ веры, как идеал разумного человеческого вмешательства в биосферные процессы под влиянием научных достижений. Надо в неё верить, надеяться на её пришествие, предпринимать соответствующие меры.

Идеи Вернадского намного опережали то время, в котором он творил. В полной мере это относится к учению о биосфере и ее переходе в ноосферу. Только сейчас, в условиях необычайного обострения глобальных проблем современности, становятся ясны пророческие слова Вернадского о необходимости мыслить и действовать в планетном — биосферном — аспекте. Только сейчас рушатся иллюзии технократизма, покорения природы и выясняется сущностное единство биосферы и человечества. Судьба нашей планеты и судьба человечества — это единая судьба.

Необходимо иметь в виду, что задача созидания ноосферы — это задача сегодняшнего дня. Ее решение связано с объединением усилий всего человечества, с утверждением новых ценностей сотрудничества и взаимосвязи всех народов мира. В нашей стране идеи ноосферы органично связаны с революционной перестройкой социалистического общества. Народовластие, демократические принципы общественной жизни, возрождение культуры, науки и народной жизни, коренной пересмотр ведомственного подхода к природопользованию и т. п.— все это и есть слагаемые ноосферы.

Устремленность в будущее, таким образом,— характерная черта ноосферного учения, которое в современных условиях необходимо развивать со всех его сторон.

Антропогенное воздействие на природу в настоящее время проникает во все сферы планеты Земля, поэтому необходимо кратко рассмотреть характеристику отдельных оболочек Земли.

Земля состоит из ядра, мантии, земной коры, литосферы, гидросферы и атмосферы. За счет воздействия живого вещества и деятельности человека возникли еще две оболочки — биосфера и ноосфера, включающая техносферу. Деятельность человека распространяется на атмосферу, гидросферу, литосферу, биосферу и ноосферу. Кратко рассмотрим эти оболочки и характер воздействия деятельности человека на них.

Общая характеристика атмосферы

Атмосфера Земли — внешняя газообразная оболочка Земли. Нижняя часть атмосферы контактирует с литосферой или гидросферой Земли, а верхняя — с межпланетным пространством. Атмосфера состоит из трех частей:

1. Тропосфера (нижняя часть атмосферы) и ее высота над поверхностью составляет 15 км. Тропосфера состоит из воздуха, плотность которого с высотой уменьшается. Верхняя часть тропосферы контактирует с озоновым экраном — слоем озона толщиной 7-8 км.

Озоновый экран предотвращает попадание на поверхность Земли (литосферу, гидросферу) жесткого ультрафиолетового излучения или космического излучения с высокой энергией, которые губительны для всего живого. Нижние слои тропосферы — высотой до 5 км от уровня моря — являются воздушной средой обитания, при этом наиболее плотно заселены самые нижние слои атмосферы — до 100 м от поверхности суши или воды. Самое большое воздействие от деятельности человека, имеющее наибольшее экологическое значение, испытывает тропосфера и особенно ее нижние слои.

2. Стратосфера — средний слой атмосферы, пределом которого является высота в 100 км над уровнем моря. Стратосфера заполнена разреженным газом (азотом, водородом, гелием и т.д.). Она переходит в ионосферу.

В экологическом отношении наибольшее значение имеет тропосфера.

Краткая характеристика литосферы и гидросферы

Поверхность Земли, находящаяся под тропосферой, неоднородна — часть ее занята водой, которая образует гидросферу, а часть является сушей, образующей литосферу.

Общая характеристика биосферы и ноосферы

Биосфера (сфера жизни) — та часть оболочек Земли, в которых живут различные организмы. Биосфера занимает часть атмосферы (нижнюю часть тропосферы), литосферы (верхнюю часть, включая почву) и пронизывает всю гидросферу и верхнюю часть донной поверхности.

Биосферу можно определить и как геологическую оболочку, населенную живыми организмами.

Границы биосферы определяются наличием условий, необходимых для нормальной жизнедеятельности организмов. Верхняя часть биосферы ограничена интенсивностью ультрафиолетового излучения, а нижняя — высокой температурой (до 100°С). Споры бактерий встречаются на высоте 20 км над уровнем моря, а анаэробные бактерии обнаружены на глубине до 3 км от земной поверхности.

Известно, что живые организмы образованы живым веществом. Концентрацией живого вещества характеризуется плотность биосферы. Установлено, что наибольшая плотность биосферы характерна для поверхности суши и океана на границе соприкосновения литосферы и гидросферы с атмосферой. Очень высока плотность жизни в почве.

Масса живого вещества по сравнению с массой земной коры и гидросферы мала, но живое вещество играет огромную роль в процессах изменения земной коры.

Биосфера — это совокупность всех биогеоценозов, имеющихся на Земле, поэтому она считается высшей экосистемой Земли. В биосфере все взаимосвязано и взаимообусловлено. Генофонд всех организмов Земли обеспечивает относительную стабильность и возобновляемость биологических ресурсов планеты, если в природные экологические процессы не будет резкого вмешательства различных сил геологического или межпланетного характера. В настоящее время, как это было указано выше, антропогенные факторы воздействия на биосферу приняли характер геологической силы, что необходимо учитывать человечеству, если оно хочет выжить на Земле.

Краткая характеристика чрезвычайных ситуаций, возникающих на поверхности Земли, и их классификация

Важную роль в природных экологических процессах играют чрезвычайные ситуации, постоянно возникающие на поверхности Земли. Они разрушают местные биогеоценозы, и, если повторяются циклически, то в ряде случаев являются экологическими факторами, способствующими протеканию эволюционных процессов.

Ситуации, при которых затрудняется или становится невозможным нормальное функционирование большого количества людей или биогеоценоза в целом, называются чрезвычайными.

По происхождению чрезвычайные ситуации разделяют на природные и антропогенные (техногенные).

Природные чрезвычайные ситуации возникают в результате явлений природного характера. К ним относят наводнения, землетрясения, оползни, сели, ураганы, извержения вулканов и др. Рассмотрим некоторые явления, вызывающие чрезвычайные ситуации природного характера.

Землетрясения — это внезапное освобождение потенциальной энергии земных недр, приобретающее форму ударных волн и упругих колебаний (сейсмических волн).

Землетрясения возникают главным образом за счет подземных вулканических явлений, смещения пластов друг относительно друга, но могут иметь и техногенный характер и возникать за счет обвала выработок полезных ископаемых. При землетрясениях происходят смещения, колебания и вибрация горных пород от сейсмических волн и тектонических движений земной коры, что приводит к разрушению поверхности — появлению трещин, разломов и т. д., а также к возникновению пожаров, разрушению зданий.

Оползни — скользящее смещение пород вниз по уклону с наклонных поверхностей (гор, холмов, морских террас и т. д.) под действием силы тяжести.

При оползнях нарушается поверхность, гибнут биоценозы, разрушаются населенные пункты и т. д. Наибольший ущерб наносят очень глубокие оползни, глубина которых превышает 20 метров.

Вулканизмом (извержениями вулканов) называют совокупность явлений, связанных с движением магмы (расплавленной массы пород), горячих газов и паров воды, поднимающихся по каналам или трещинам земной коры.

Вулканизм является типичным природным явлением, вызывающим большие разрушения природных биогеоценозов, приносящим огромный ущерб хозяйственной деятельности человека, сильно загрязняющим атмосферу прилегающего к вулканам региона. Извержения вулканов сопровождаются другими катастрофическими природными явлениями — пожарами, оползнями, наводнениями и др.

Сели — это кратковременные бурные паводки, несущие большое количество песка, гальки, крупного щебня и камней, имеющие характер грязекаменных потоков.

Сели характерны для горных районов и могут наносить значительный ущерб хозяйственной деятельности человека, служить причиной гибели различных животных и вызывать разрушение местных растительных сообществ.

Снежными лавинами называют обвалы снега, увлекающие за собой все новые и новые массы снега и других сыпучих материалов. Лавины бывают как природного, так и антропогенного происхождения. Они наносят большой ущерб хозяйственной деятельности человека, разрушая дороги, линии электропередач, вызывая гибель людей, животных и растительных сообществ.

Вышерассмотренные явления, являющиеся причиной возникновения чрезвычайных ситуаций, тесно связаны с литосферой. В гидросфере также возможны природные явления, создающие чрезвычайные ситуации. К ним относят наводнения и цунами.

Наводнения — это затопление водой местности в пределах речных долин, побережий озер, морей и океанов.

Если наводнения носят строго периодический характер (приливы, отливы), то в этом случае природные биогеоценозы приспособлены к ним как к среде обитания в определенных условиях. Но часто наводнения бывают неожиданными и связанными с отдельными непериодическими явлениями (избыточное выпадение снега зимой создает условия для возникновения обширных паводков, вызывающих затопление большой площади и т. д.). При наводнениях нарушаются почвенные покровы, может происходить заражение местности различными отходами за счет размыва их хранилищ, гибель животных, растений и людей, уничтожение населенных пунктов и т. д.

Цунами — гравитационные волны большой силы, возникающие на поверхности морей и океанов.

Цунами имеют природные и техногенные причины. К природным причинам относят землетрясения, моретрясения и подводные извержения вулканов, к техногенным — подводные ядерные взрывы.

Цунами вызывают гибель судов и аварии на них, что в свою очередь приводит к загрязнению природной среды, например, разрушение танкера, транспортирующего нефть, приведет к загрязнению огромной водной поверхности нефтяной пленкой, ядовитой для планктона и пеларгических форм животных (планктон — взвешенные мелкие организмы, живущие в поверхностном слое воды океана или другого водоема; пеларгические формы животных — животные, свободно перемещающиеся в толще воды за счет активного передвижения, например, акулы, киты, головоногие моллюски; бентосные формы организмов — организмы, ведущие придонный образ жизни, например камбала, раки отшельники, иглокожие, прикрепленные к дну водоросли и др.). Цунами вызывают сильное перемешивание вод, перенос организмов в несвойственную им среду обитания и гибель.

В атмосфере также происходят явления, вызывающие чрезвычайные ситуации. К ним относят ураганы, смерчи, различные виды бурь.

Ураганы — тропические и внетропические циклоны, у которых сильно понижено давление в центре, сопровождаются возникновением ветров, обладающих большой скоростью и разрушительной силой.

Различают слабые, сильные и экстремальные ураганы, которые вызывают появление ливней, морских волн и разрушение наземных объектов, гибель различных организмов.

Вихревые бури (шквалы) — атмосферные явления, связанные с возникновением сильных ветров, обладающих большой разрушительной силой и значительной территорией распространения. Различают снежные, пыльные и беспыльные бури. Шквалы вызывают перенесение верхних слоев почвы, их разрушение, гибель растений, животных, разрушение сооружений.

Смерчи (торнадо) — вихреобразная форма движения воздушных масс, сопровождающаяся возникновением воздушных воронок.

Сила смерчей велика, в области их движения наблюдается полное уничтожение почвы, гибнут животные, разрушаются постройки, предметы переносятся с одного места на другое, вызывая поражение объектов, находящихся там.

Кроме охарактеризованных выше природных явлений, приводящих к возникновению чрезвычайных ситуаций, существуют и другие явления, их вызывающие, причина которых — деятельность человека. К антропогенным чрезвычайным ситуациям относят:

1. Аварии на транспорте. При нарушении правил движения на различных магистралях (автомобильных, железнодорожных, речных, морских) происходит гибель транспортных средств, людей, животных и т. д. В природную среду попадают различные вещества, в том числе и те, которые приводят к гибели организмов всех царств (например, нефть, пестициды и др.). В результате аварий на транспорте возможно возникновение пожаров и попадание в атмосферу газов (хлороводорода, аммиака, пожаро- и взрывоопасных веществ).

2. Аварии на крупных предприятиях. Нарушение технологических процессов, несоблюдение правил эксплуатации оборудования, несовершенство технологии могут служить причиной выброса в окружающую среду вредных соединений, вызывающих различные заболевания человека и животных, способствующих появлению мутаций в организмах растений и животных, а также привести к разрушениям зданий и возникновению пожаров. Наиболее опасны аварии на предприятиях, использующих энергию атома. Большой вред наносят аварии на атомных электростанциях (АЭС), так как кроме обычных поражающих факторов (механические разрушения, выброс вредных веществ однократного действия, пожары) для аварий на АЭС характерно поражение местности радионуклидами, проникающей радиацией и радиус поражения в этом случае значительно превышает вероятность возникновения аварий на других предприятиях.

3. Пожары, охватывающие значительные территории лесов или торфяников. Как правило, такие пожары носят антропогенный характер из-за нарушения правил обращения с огнем, но могут иметь и природный характер, например за счет грозовых разрядов (молнии). Причиной подобных пожаров могут быть и нарушения в линиях электропередач. Пожары уничтожают на больших территориях природные сообщества организмов, наносят большой экономический ущерб хозяйственной деятельности человека.

Все охарактеризованные явления, нарушающие природные биогеоценозы, приносящие большой ущерб хозяйственной деятельности человека, требуют разработки и принятия мер по уменьшению их негативного воздействия, что реализуется при осуществлении природоохранных действий и борьбы с последствиями чрезвычайных ситуаций.

Что такое ноосфера и какова ее роль? Пройдемся кратко по учению Вернадского о ноосфере.

Этапы развития учения о ноосфере

Живые организмы на нашей планете проходят длительный процесс развития, что становится причиной качественных изменений самой биосферы. Термин ноосфера был предложен французским ученым Э. Леруа в 1927 году. Не обошлось в этом деле и без участия Вернадского: Леруа был с ним знаком и присутствовал на его лекциях.

По мнению Леруа, ноосфера — это настоящий геологический период развития биосферы. К такому выводу он пришел вместе с П. Т. де Шарденом — своим другом и коллегой.

Позже де Шарден разработает собственную теорию о ноосфере. По мнению ученого, ноосфера представляет собой новый мыслящий слой, который образовался в конце третичного периода и формировался над миром растений и животных — вне биосферы и над ней.

Перед тем как дать определение ноосферы по Вернадскому, обратимся к определению, которое было предложено в конце 20-х годов 20 века.

Ноосфера — сфера взаимодействия общества и природы, где разумная человеческая деятельность является главным фактором.

Учение о ноосфере Вернадского

От биосферы к ноосфере

Учение о биосфере Вернадского плавно перетекло в учение о ноосфере, в которое он вкладывал материалистическое наполнение. Он говорил о том, что человек, будучи частью природы, должен соблюдать ее законы, а не пытаться их изменить. Главная мысль учения о ноосфере Вернадского заключается в том, что человечество должно учитывать природные закономерности в ходе развития общества и среды.

В первое время ученый считал, что ноосфера — особая оболочка разума, развивающаяся над биосферой. Однако позже он сформулировал другое определение.

Ноосфера по Вернадскому — новое состояние биосферы, где умственная и разумная деятельность человека будет определять ее развитие.

Факторы перехода биосферы в ноосферу

Переход биосферы в ноосферу происходит в результате воздействия научной мысли и деятельности человека. Человечество в процессе развития приобретало все больше отличий от других составляющих биосферы, став новой биогенной природоформирующей силой. Научная же мысль в виде достижений науки и техники помогает человеку осваивать части биосферы, к которым раньше он не мог добраться.

Ноосфера отличается тесной связью законов природы с социально-политическими факторами общества. В ее основе — научно обоснованное рациональное использование ресурсов природы. Оно предполагает, что круговорот вещества и поток энергии будут восстановлены.

Согласно Вернадскому и учению о ноосфере, отличительная черта ноосферы — экологизация всех сферы деятельности человека, что предполагает формирование экологического мышления и экологического сознания.

Основные положения учения о ноосфере Вернадского

Вернадский сформулировал основные свои положения, оценив роль человеческого разума как явления планетарного. Вот эти положения о ноосфере Вернадского:

Развитие науки — решающая сила. С ее помощью человек изменяет биосферу, в которой обитает.
Изменение биосферы — явление неизбежное. Оно протекает одновременно с обогащением научными знаниями.
Изменения биосферы происходят помимо человеческой воли. Они являются процессом.
Биосфера как организованная оболочка — среда обитания человечества. Постепенные изменения в биосфере в ходе научной деятельности человека, который является решающей силой — закономерный процесс перехода биосферы в ноосферу.

Основные признаки ноосферы

Учение Вернадского о ноосфере дало большой фактический материал о биосфере и производственной человеческой деятельности. В том числе на их основе сформулировали современные признаки ноосферы:

увеличение объема добычи полезных ископаемых. Сегодня этот показатель в 5 раз выше показателя горных пород, переносимых реками под воздействием речной эрозии;
увеличение углекислого газа в атмосфере. Причинами этого стало массовое потребление органических веществ, которые образовались путем фотосинтеза в прошлые геологические эпохи. Вместе с этим количество кислорода в атмосфере сокращается;
рассеивание энергии в ноосфере. Под влиянием человека энергия не накапливается, а рассеивается;
появление новых трансурановых химических элементов. Это произошло в результате развития современных технологий и ядерной энергетики;
освоение околоземного пространства и Солнечной системы. Научно-техническая революция поспособствовала выходу ноосферы за пределы биосферы. Разрабатываются возможности создания искусственных экосистем на других планетах;
переход планеты в новое качественное состояние благодаря образованию ноосферы. Ноосфера становится сферой Солнечной системы.

Место человека в природе

Природа, окружающая человека — система довольно хрупкая.

Не зря философы всех времен пытаются найти ответ на вопрос, кем же выступает человек по отношению к природе: рабом или господином. Оба варианта в некоторой степени допустимы.

Несмотря на то, что индустриальная мощь человечества достигла небывалых высот, оно не приобрело независимость от окружающей природы. Даже когда человек изменяет природу, то должен думать о ее возрождении и охране. Главная задача, которую ставит перед собой человек — использование природных закономерностей в собственных интересах без нарушения природного равновесия. Это возможно только в рамках всемирного сотрудничества.

Владимир Иванович Вернадский — великий русский, советский учёный-энциклопедист, мыслитель и философ, по своей основной специальности был геологом. Он стал основоположником таких новых научных дисциплин, как геохимия, биогеохимия, радиогеология. Но в историю мировой науки Владимир Иванович Вернадский вошёл как один из выдающихся мыслителей 20-го века благодаря двум фундаментальным понятиям Биосферы и Ноосферы.

Родился Владимир Иванович Вернадский 12 марта 1863 года в Санкт-Петербурге, в семье известного экономиста, профессора Петербургского Александровского лицея Ивана Васильевича Вернадского.

После окончания гимназии в 1881 г. Владимир Вернадский стал студентом естественного отделения физико-математического факультета Петербургского университета. В те годы здесь преподавали такие выдающиеся ученые, как химик Дмитрий Иванович Менделеев, ботаник Андрей Николаевич Бекетов, геолог и почвовед Василий Васильевич Докучаев, физиолог Иван Михайлович Сеченов, химик, создатель теории химического строения органических веществ, Александр Михайлович Бутлеров.

Всё вещество планеты состоит из атомов и молекул различных химических элементов, которые тем или иным образом взаимодействуют между собой, в том числе могут вступать в различные химические реакции, при которых одни химические соединения разрушаются, а другие химические соединения возникают. Но если мы посмотрим на те вещества, которые находятся в уже перечисленных оболочках планеты, то есть в литосфере, гидросфере и атмосфере, то составляющие их химические соединения сравнительно просты и стабильны во времени. При этом химические реакции разложения существующих или образования новых химических соединений в данных оболочках практически не протекают, а если и протекают, то либо очень медленно, либо при каких-то дополнительных условиях, например, при наличии высоких температур или высоком давлении. В той же литосфере имеются огромные объёмы вещества, химический состав которых не меняется на протяжении очень длительного времени. На протяжении миллионов лет в скальных массивах может не произойти ни одной химической реакции синтеза нового химического соединения.

При этом данные реакции протекают внутри живой клетки с огромной скоростью. Транскрипция, то есть создание молекулы РНК по фрагменту молекулы ДНК протекает в среднем со скоростью 50 пар нуклеотидов в секунду. То есть, каждую секунду к длиной полимерной органической молекуле РНК присоединяется 50 новых маленьких молекул нуклеотидов. А скорость копирования молекулы ДНК внутри безъядерных клеток одноклеточных организмов некоторых бактерий может протекать со скоростью до 1700 пар нуклеотидов в секунду!

В видео, прикреплённом ниже, показана компьютерная модель протекания реакций синтеза РНК внутри живой клетки, в том числе в масштабе реального времени (3 минута видео).

Если мы посмотрим на структуру косного вещества планеты, которое составляет литосферу, гидросферу и атмосферу, то его структурный и химический состав сравнительно простой. Молекулы содержат в среднем не более десятка атомов, которые в литосфере в основном объединены в регулярные кристаллические структуры геометрически правильной формы. При этом, если мы возьмём кристаллы одного и того же минерала, то их геометрическая форма и внутренняя структура будет практически одинаковой и неизменной в течение длительного времени. Огромные массы застывших вулканических пород, формирующих основу литосферы, не меняют своего физического и химического, а значит и информационного состояния, на протяжении миллионов лет.

Другими словами, косное вещество структурно и информационно однообразно и статично.

Живое вещество устроено совершенно иначе. Оно находится в постоянном движении и изменении. Живая клетка не только не совпадает полностью с другой клеткой того же вида. Она будет отличаться сама от себя в разные моменты времени, поскольку в процессе поглощения питательных веществ и выделения продуктов их распада постоянно меняется количество и состав атомов и молекул, которые находятся внутри этой клетки. Живая клетка постоянно обменивается с окружающей средой веществом и энергией. В ней постоянно протекают сотни и тысячи различных химических реакций, которые не только меняют её химический состав, но также вызывают постоянное изменение её внешней формы и внутренней структуры.

Таким образом, если мы будем рассматривать живое вещество со структурной и информационной точки зрения, то по этим показателям оно превосходит косное вещество планеты на много порядков. Каждая живая клетка имеет очень сложную внутреннюю структуру, которая обеспечивает не только выполнение основных функций данной клетки в организме, но ещё и возможность самостоятельно воспроизводиться, создавая собственные копии. Если же рассматривать информационную емкость живой клетки, то она просто фантастическая! В геноме человека содержится порядка 3.2 млрд. пар нуклеотидов! При этом данный геном содержится в каждой клетке организма человека, общее число которых составляет около 100 млрд. клеток.

Владимир Иванович Вернадский сформулировал три биохимических принципа.
I принцип: "Биогенная миграция атомов химических элементов в биосфере всегда стремится к максимальному своему проявлению".
Другими словами, в каждый момент времени живые организмы стремятся максимально размножиться, использовав для этого всё доступное им вещество и энергию. Живое вещество проявляет непрерывное стремление к экспансии, к максимальному проявлению жизни. Поколения живых существ создаются в промежутки от десятков минут до сотен лет. При этом количество живого вещества, которое находится в наличии в конкретный момент времени, составляет ничтожную долю созданного в течение года живого вещества, так как огромное количество живых клеток создаются и разрушаются даже в течение суток.

III принцип: "В течение всего геологического времени, с криптозоя, заселение планеты должно было быть максимально возможное для всего живого вещества, которое тогда существовало".

Согласно первому биохимическому принципу, живые организмы стараются захватить в свой обмен веществ максимальное количество вещества планеты. Это количество будет определяться тремя факторами. Во-первых, доступностью самого вещества, которое может быть включено в обмен веществ живыми организмами, сложностью и энергетической стоимостью извлечения данного вещества из тела планеты. Во-вторых, доступным количеством энергии, которую живые организмы могут получить из окружающей среды для обеспечения своей деятельности. В-третьих, эффективностью деятельности самих организмов, совершенством и экономичностью тех биохимических процессов, которые данные организмы используют.

В каждый исторический момент времени биосфера рано или поздно будет достигать максимума того объёма вещества, которое оно может включить в оборот жизни, с учётом текущего уровня развития живых организмов и используемых ими биохимических процессов, а также количества энергии, получаемой биосферой от внешней среды.

После достижения этого максимума Биосфера приходит в равновесие, после которого общее количество вещества в биосфере будет оставаться постоянным до тех пор, пока не произойдёт качественного развития в виде появления более эффективных биохимических процессов обмена веществ, которые позволят увеличить объём обращаемого вещества при том же количестве первичной энергии, получаемой из внешней среды.
Также очевидно, что если у нас имеются колебания интенсивности Солнечного излучения, являющегося для современной Биосферы первичным источником энергии, синхронными колебаниям будет подвержено и максимальное количество вещества, которое оборачивается в Биосфере.
Другими словами, размер современной Биосферы будет пропорционален количеству первичной лучистой энергии, которую Земля получает от Солнца.

Здесь следует отметить, что сейчас на нашей планете Земля основным источником энергии для Биосферы является излучение Солнца, поэтому вся сегодняшняя Биосфера выстроена как система по поглощению, распределению и использованию именно энергии солнечного (светового) электромагнитного излучения. Но с химической точки зрения, совершенно не важно, что будет служить источником энергии для обеспечения процесса протекания химических реакций внутри живой клетки. Это может быть источник тепла, радиоактивного излучения или даже просто мощное электромагнитное поле планеты. И примеры подобных живых организмов, которые получают энергию для своей жизнедеятельности не от электромагнитного излучения Солнца, а от тепла подводных вулканов или от сильной радиации внутри разрушенного подреакторного пространства Чернобыльской АЭС, современной науке известны.

На практике это означает, что в соответствии с третьим биохимическим принципом Вернадского, если у нас появляется некий новый источник энергии для живых клеток, либо некий новый биохимический процесс, который позволит живым клеткам использовать для своей жизнедеятельности энергию нового вида, которую они ранее использовать не могли, либо появится более эффективный процесс (с более высоким КПД) для уже ранее использовавшихся источников энергии, то это должно привести к увеличению объёма вещества, которое живые организмы смогут включить в оборот Биосферы, а значит сам размер Биосферы должен увеличится. И чем более мощным будет этот источник, либо чем более эффективным будет новый процесс использования энергии, тем большим будет рост объёмов Биосферы.
Но, в том случае, если у нас по каким-то причинам резко ослабнет или исчезнет один из источников энергии, например, по каким-то причинам резко ослабнет световой поток, который достигает поверхности планеты от её звезды, либо резко изменится электромагнитное поле самой планеты, то у нас должно наблюдаться такое же резкое сокращение объёма Биосферы. Запомним этот вывод, поскольку позже он нам ещё понадобится.

Биосфера, это особая форма материи, та часть вещества Планеты, которая является либо веществом, составляющим живые клетки, либо является продуктами их жизнедеятельности. Одним из главных отличительных особенностей этого вещества является то, что те химические соединения, сложные органические молекулы, которые его составляют, не могут быть получены в ходе каких-либо простых химических реакций при отсутствии живых клеток. По своему внутреннему составу вещество Биосферы является на несколько порядков более сложно организованным, чем другое вещество Планеты (вещество других планетарных сфер).

При этом Биосфера это не только само вещество, то есть атомы и образованные из них соединения (молекулы). Это ещё и все процессы, которые происходят с этими атомами в процессе создания и разрушения данных соединений. Соответственно, те процессы, которые протекают в Биосфере, также на несколько порядков сложнее, чем процессы в остальном планетарном веществе.

Но самое главное, что появление более сложных и развитых форм живых организмов принципиально невозможно без предварительного появления и последующего развития более простых, первичных форм жизни, задача которых наработать необходимый объём того вещества, без которого функционирование сложных форм живых организмов в принцип невозможно. Другими словами, прежде, чем сможет возникнуть сложный многоклеточный организм, на Планете должны возникнуть простые одноклеточные организмы, которые должны сформировать некий минимальный объём органических соединений, создать ту среду, в которой уже сможет возникнуть и существовать этот более сложный многоклеточный организм.

Читайте также: