Концепция автотрофности человека кратко

Обновлено: 07.07.2024

Автотрофная концепция – биосферно-космологическое научное направление в сфере философии культуры, науки, техники, технологии образования. Основателем научной школы по этому направлению является доктор философских наук, профессор Томского политехнического университета А.Д. Московченко.

Профессор А.Д. Московченко сформулировал системную сеть методологических принципов интегрирования и дифференцирования научного знания, среди которых особое место занимает принцип автотрофности. Он впервые использовал логику и методологию Н.А. Васильева для решения онтогносеологических проблем в философии и науке, предложил глобальный автотрофный проект переустройства человеческого общества на основе социалистического общественного производства и софийной соборности. Данное направление ориентирует на осмысление и формирование автотрофного образа жизни человека, общественного планетарно-космического производства, переход к сверхэффективным (автотрофным) технологиям.

В трудах А.Д. Московченко обосновывается идея: современное научное знание перестает быть одномерно-фундаментальным, ориентированным только на объяснение естественных (естественно-исторических) процессов в природе и обществе, и приобретает принципиально новую компоненту -технологическую, связанную с активным воздействием (проектированием и конструированием) на объективную реальность. Проводится мысль о том, что интегрирование фундаментального и технологического знания будет протекать на автотрофных началах. (Идея автотрофности человечества предложена и разработана русской космической мыслью.) Автотрофность при этом выступает как важнейший методологический интеграционный принцип.

Литература

Гагарин А.В., Ушаков В.Я. Профессора Томского политехнического университета. Биографический сборник. Томск, НТЛ, 1998. – 292 с.

3. Казначеев В.П. Учение В.И. Вернадского о биосфере и ноосфере. – Новосибирск: Наука. Сиб. Отд. 1989. – 248 с.

4. Карпинская Р.С. Натуралистическое сознание и космос // Философия русского космизма. – М., 1996. – С. 302–315.

5. Кершанская О.И. Фотосинтетические основы улучшения пшеницы для инноваций в биологии и сельском хозяйстве // Доклады Нац. Академии наук Республики Казахстан. – 2013. – №1. – С. 78–92.

7. Кутырев В.А. Становление ноосферы: надежды и угрозы // Философия русского космизма. – М., 1996. – С. 316–325.

9. Магомедов И.М. К вопросу об истории открытия С4–фотосинтеза. Современное состояние проблемы. //Успехи современного естествознания. – 2015. – №1. – С. 962–965.

10. Магомедов И.М., Чиркова Т.В. Амарант – прошлое, настоящее и будущее // Успехи современного естествознания. – 2015. – №1. – С. 1108–1113.

14. Офицеров E.H., Костин В.И. Углеводы амаранта и их практическое использование. – Ульяновск, 2001. – 80 с.

16. Смашевский Н.Д. Симбиотический фотосинтез у животных. //Астраханский Вестник экологического образования. – 2012. – № 2. – С.131–141.

18. Харламов, С.Ю. Эволюция концепции автотрофности человечества В.И. Вернадского // Научные ведомости БелГУ. Сер. Философия. Социология. Право. – 2008. – №12(52).5. – С. 196–201.

22. Karki S., Rizal G. and Quick W.P. Improvement of photosynthesis in rice (Oryza sativa L.) by inserting the C4 –pathway // Rise.-2013. № 6. – С.1–8

23. Zhu X.G., Shan L., Wang Y., Quick W.P. C4 rice – an ideal arena for systems biology research. // J. Integr. Plant Biol. – 2010. – № 52 (8). – Р. 762–770.

Урожайность зависит от количества солнечного света, которое получает растение, воды, удобрений, а также от качества семян. Признано, что одним из основных источников увеличения урожайности, необходимой для удовлетворения глобального спроса на продукты питания, является повышение эффективности фотосинтеза растений. В 50 годах 20 века в Советском Союзе А.А. Ничипоровичем была разработана теория фотосинтетической продуктивности растений. В результате реализации этой теории и использования новых методов селекции можно рассчитывать на то, что многие культуры способны будут достигать уровня теоретически возможной фотосинтетической продуктивности. Это будет способствовать тому, что земледелие будущего нашей планеты и рациональное использование природной органической продуктивности дадут возможность обеспечить продуктами питания 10 млрд человек [13].

За последние 50 лет на планете произошли глобальные изменения климата и содержания СО2 в воздухе. Так, по некоторым данным [6], масштабы фотосинтетического преобразования и запасания солнечной энергии огромны: каждый год за счет фотосинтеза на Земле образуется около 200 млрд. тонн биомассы, а ежегодная ассимиляция углекислого газа в результате фотосинтеза составляет около 260 млрд. тонн. Расчеты показывают, что к 2035 году содержание углекислого газа в атмосфере удвоится, то есть будет составлять около 0,06 %.В результате скорость фотосинтеза может возрасти на 60 % [19]. При этом следует также учитывать, что двукратное повышение содержания СО2 в атмосфере ведет и к повышению температуры поверхности Земли на 2 – 3°С, причем оно будет минимальным в тропической зоне и максимальным в высоких широтах (8 – 11°C).

Наиболее перспективным направлением в повышении интенсивности фотосинтеза растений признано создание новых форм растений с помощью генных модификацией С3 растений [5, 22–23]. Высшие растения по виду углеродного метаболизма в фотосинтезе делятся на С3, С4 и САМ – типы [8,21]. САМ –растениями называются те виды растений, которые ночью усваивают углекислоту с образованием дикарбоновых кислот, а днем эти кислоты являются источником СО2 для фотосинтеза. Встречаются эти растения в аридных регионах планеты. Основной вклад в продовольственное обеспечение человечества (60–70 %) вносят С3 растения, у которых первичным продуктом фиксации СО2 является 3х-углеродное соединение и С4 – растения. У последних первичный продукт фиксации СО2 представлен 4-углеродным соединением. Несмотря на то, что они составляют всего 4–5 % всей флоры земного шара, их вклад в снабжение человека продуктами питания достигает 30–40 %. Установлено, что С4 – растения по многим физиологическим показателям резко отличаются от С3 – растений [8,21].

Первичная фиксация СО2 происходит у С4 растений с помощью фосфоенолпируват (ФЕП)-карбоксилазы, при этом, как указано выше, образуется С4–кислота, а у С3 – с участием рибулозобисфосфат (РБФ)-карбоксилазы первичным продуктом является С3–кислота.

При насыщающих интенсивностях света скорость фотосинтеза у С4 -растений более высокая: 40–80 мг СО2/дм2 листа в час по сравнению с 15–40 мг СО2/дм2 листа в час у С3–растений;

4. Температурный оптимум фотосинтеза у С4–растений смещен в область более высоких температур (около 30–35оС);

5. С4–растения значительно меньше теряют воду при синтезе органических веществ в ходе фотосинтеза: 250–350 г воды на 1 г сухой массы по сравнению с 450–950 г воды/г у С3–растений;

6. Эффективность использования азота у С4 –растений выше, чем у С3–растений.

7. Для С4 –растений характерна высокая скорость роста и высокая продуктивность;

Поскольку продуктивность С4– растений выше, чем С3–представителей, это явилось причиной появления работ по внедрению элементов С4–фотосинтеза в С3 растения с целью повышения продуктивности последних. Так, в различных странах ведутся работы по получению С4–риса [22–23]. Проведены подобные исследования и с пшеницей [5].

Следует указать, что еще в 70–х годах прошлого века для повышения продуктивности растений были начаты исследования по активизированию синтеза С4–кислот в С3 растениях с помощью генетических и физиологических методов [9]. Дальнейшее развитие этих работ на новом методическом уровне может быть связано с исследованиями по созданию С4–риса. На наш взгляд, они могут дать сильный толчок для развития биотехнологии, но возможности получения при этом С4– риса весьма неопределенны. Более перспективным кажется обогащение качественным белком известных углеводных форм С4–растений, таких как кукуруза и сорго, путем внесения в них генов из близкого им по фотосинтезу С4–растения амаранта, обладающего самым высоким по качеству белком [10, 20]. И в том случае, если белок кукурузы или сорго станет в результате таких трансформаций более качественным, можно сделать попытку использовать тот же способ для риса и других С3–растений.

В настоящее время продуктивность риса с гектара посева такова, что им можно прокормить 27 человек. К 2050 году, учитывая рост народонаселения, этот гектар должен кормить уже 43 человека. Считается, что именно С4–рис может обеспечить продовольствием этих людей. Мы предлагаем повысить качество риса путем внедрения из амаранта генов, обеспечивающих синтез белка. Среди С4 культур, наиболее уникальной и значимой для продовольственной безопасности культурой является именно амарант [10]. Эта единственная культура, которая содержит самые качественные белки, жиры и углеводы [10, 14, 20].

Обоснование В.И.Вернадским концепции автотрофности человечества имеет огромное значение. Становление автотрофности – это медленный исторический процесс. Человек и человечество – порождение биосферы. Как живое биосоциальное явление, человечество неотделимо от биосферы. Их взаимозависимость, их родство чрезвычайно глубоко. Уже сегодня понятно, что судьба биосферы, ее сохранение и развитие является важнейшим условием сохранения и дальнейшей эволюции человечества.

Открытие явления автотрофности человечества есть закономерное проявление научной мысли и процесса перехода биосферы в ноосферу. Первым этапом возникновения автотрофии В.И. Вернадский считал появление земледелия и одомашнивание животных и растений. Второй этап – создание искусственной пищи [12]. По нашему мнению, третьим этапом может быть создание новых форм растений с заданными свойствами, а четвертым – широкое использование искусственного фотосинтеза для решения задач энергетики и производства продуктов питания. Мы предполагаем, что искусственный фотосинтез может способствовать широкой автотрофности человека для обеспечения его энергией и пищей [17]. На этом этапе человек сумеет контролировать изменения климата и пользоваться всеми видами возобновляющих источников энергии. Чем быстрее человек сумеет контролировать климат и использовать для своего развития возобновляемые источники энергии, тем выше будет доля автотрофности в развитии человека. Возможно, при этом будет усиливаться саморегуляция численности населения на планете. В отдаленной перспективе можно ожидать, что человек овладеет технологией и научными познаниями для организации симбиоза между фотосинтезирующей клеткой и клеткой человека по типу коралла [16], а также может сам поглощать солнечный свет с помощью биочипа, внедренного в ткань человека.

В начале XXI века родилась новая научная дисциплина – синтетическая биология, которая ставит задачу создания искусственных биологических систем для обеспечения человечества пищей и энергией для своего развития. [26].

Таким образом, гениальная концепция В.И. Вернадского об автотрофности человека получает дальнейшее обоснование и развитие Человечество сможет увеличить жизненные ресурсы[11] и обеспечить себя всем необходимым для жизнедеятельности, независимо от капризов природы.

Выводы

За 90 лет после опубликования концепции В. И. Вернадского об автотрофности человечества, ресурсы жизнедеятельности человечества значительно увеличены и расширены.

К концу XXI века благодаря искусственному фотосинтезу и овладению термоядерной энергией, а также другими возобновляемыми источниками энергии, наша цивилизация сумеет обеспечить себя достаточным количеством пищи и энергии. Чем больше доля автотрофности в жизнеобеспечения человечества, тем больше вероятности в сохранении природы в первозданном виде.

Предполагается, что в отдаленной перспективе человек, без участия растений, сможет частично сам конвертировать солнечную энергию и получать необходимые соединения для своего жизнеобеспечения. Человек должен переходить от общества потребления к обществу разумной достаточности.

По данным зимних гидролого-экологических исследований Ерики и озера Волго-Ахтубинской поймы — уникальной экосистемы — испытывают значительный недостаток воды, а обитающие в водоемах организмы — кислорода.

Автор: В. Г. Васильева

ЧТО ТАКОЕ ЭКОЛОГИЯ?

Современное значение слова экология имеет более широкое значение, чем в первые десятилетия развития этой науки. Даже более того, чаще всего под экологическими вопросами понимаются, прежде всего, вопросы охраны окружающей среды (см. также энвайронментализм). Во многом такое смещение смысла произошло благодаря все более ощутимым последствиям влияния человека на окружающую среду, однако за рубежом, например, часто разделяют понятия ecological (англ., относящееся к науке экологии) и environmental (англ., относящееся к окружающей среде). Всеобщее внимание к экологии повлекло за собой расширение первоначально довольно четко обозначенной Эрнстом Геккелем области знаний (исключительно биологических) на другие естественнонаучные и даже гуманитарные науки.

АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Экология — познание экономики природы, одновременное исследование всех взаимоотношений живого с органическими и неорганическими компонентами среды… Одним словом, экология — это наука, изучающая все сложные взаимосвязи в природе, рассматриваемые Дарвином как условия борьбы за существование. (Это определение Э. Геккеля написано в те времена, когда экология была ещё исключительно биологической наукой. Нынешнее понимание экологии шире.)

Экология — биологическая наука, которая исследует структуру и функционирование систем надорганизменного уровня (популяции, сообщества, экосистемы) в пространстве и времени, в естественных и измененных человеком условиях. Это определение дано на 5-м Международном экологическом конгрессе (1990) с целью противодействия размыванию понятия экологии, наблюдаемому в настоящее время.

Автотрофность человечества – это по мысли В.И.Вернадского такой этап в истории планеты, когда человечество как геологическая сила перейдет на возможное существование не за счет только и не столько зеленого покрова, т.е. хлорофиллсодержащих растений и водорослей, но обеспечит себе питание, дыхание, интеллектуальное развитие, информацию, транспорт, коммунальные и селительные условия за счет иных синтетических или уже геокосмических технологий. Это будет следующая стадия развития планеты.

Автотрофность человечества - получение всех необходимых в-в, независимость человека от продуктов производимых биосферой. Экологически замкнутая система - продукты переработки одних организмов служат сырьем для других.

На первый план выдвигается космическая сущность живого вещества и природы самого человека. Вернадский эту сущность природы человека раскрывает на примерах изотопического спектра элементов, из которых строится живое вещество. В то время были известны избирательные изотопические спектры живого вещества по кальцию, сегодня они уже изучены по углероду, кислороду, сере, азоту и другим элементам.

Автотрофные организмы – организмы, использующие для построения своего тела CO2 в качестве единственного или главного источника углерода. К А.о. относятся наземные зеленые растения, водоросли, фототрофные бактерии, способные к фотосинтезу. Роль фотосинтезирующих, А.о. в природе является определяющей, т.к. они образуют осн. массу органических в-в в биосфере.

Влади́мир Ива́нович Верна́дский (28 февраля (12 марта) 1863, Санкт-Петербург — 6 января 1945, Москва) — выдающийся русский [2] и советский учёный XX века, естествоиспытатель, мыслитель и общественный деятель; создатель многих научных школ. Один из представителей русского космизма; создатель науки биогеохимии.

Работа содержит 1 файл

РЕФЕРАТ.doc

В.И. ВЕРНАДСКИЙ ОБ АВТОТРОФНОСТИ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА

В круг его интересов входили геология и кристаллография, минералогия и геохимия, организаторская деятельность в науке и общественная деятельность, радиогеология и биология, биогеохимия и философия. Лауреат Сталинской премии I степени.

Учение о биосфере и ноосфере

В структуре биосферы Вернадский выделял семь видов вещества:

 биогенное (возникшее из живого или подвергшееся переработке);

 косное (абиотическое, образованное вне жизни);

 биокосное (возникшее на стыке живого и неживого; к биокосному, по Вернадскому, относится почва);

 вещество в стадии радиоактивного распада;

 вещество космического происхождения.

Вернадский был сторонником гипотезы панспермии. Методы и подходы кристаллографии Вернадский распространял на вещество живых организмов. Живое вещество развивается в реальном пространстве, которое обладает определённой структурой, симметрией и дисимметрией. Строение вещества соответствует некоему пространству, а их разнообразие свидетельствует о разнообразии пространств. Таким образом, живое и косное не могут иметь общее происхождение, они происходят из разных пространств, извечно находящихся рядом в Космосе. Некоторое время Вернадский связывал особенности пространства живого вещества с его предполагаемым неевклидовым характером, но по неясным причинам отказался от этой трактовки и стал объяснять пространство живого как единство пространства-времени.

Работам Вернадского был свойствен исторический оптимизм: в необратимом развитии научного знания он видел единственное доказательство существования прогресса.

В.И. ВЕРНАДСКИЙ ОБ АВТОТРОФНОСТИ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА

Под автотрофностью понимается свойство некоторых живых организмов самостоятельно производить внутри себя все необходимые для жизни вещества.

Человек не может жить вне биосферы, потому что был создан жить и развиваться именно в этой среде, получая все необходимые компоненты для существования из окружающей среды.

Однако в ХХ появилась популярная идея автотрофности человека, когда его питание не будет зависеть от других форм жизни. Это означало, что наука должна путём химического синтеза питательных веществ создать различные компоненты искусственной пищи.

Весь вопрос в том, обоснованно ли научно применение для питания синтетическoй пищи. Особенно это может быть актуально при планировании многолетних космических экспедиций на другие планеты.

Мы должны быть благодарны В.И.Вернадскому, что благодаря ему заговорили о некой геологической силе в биосфере. Эта геологическая сила выражена в силе разума человека. Когда мы говорим, что деятельность человека воздействует на биосферу планеты, обычно под проявлением человеческого разума подразумеваются различные научно-технические, биохимические достижения, которые со временем изменяют экологию и биосферу планеты [1].

Вернадский в своих работах подчёркивал, что не только достижения научно-технического прогресса как проявления разума способны воздействовать на биосферу, но и сама сила человеческого разума влияет на течение земных энергетических явлений внутри самой планеты.

Таинство происхождение человека на Земле, его генетическая связь с миллионами живших до него людей, вновь и вновь заставляет учёных и археологов искать следы зарождения жизни, чтобы найти научное объяснение смысла жизни человека на Земле.

Ф. Реди утверждал, что всякий живой организм происходит от другого живого же организма.

В своих работах Вернадский подчёркивает, что следов самозарождение человека на Земле в любых его проявлениях не было отмечено. Хотя многочисленные учёные упорно доказывают, что самозарождение человека на Земле в виде прямого синтеза организма из материально составляющего его элементов есть основосоставляющая причина возникновения жизни на Земле, что и остаётся доказать научной элите.

Человек связан с окружающей его средой в первую очередь питанием.

Может ли человек существовать сам по себе, не получая необходимый минимум питания?

Вернадский говорит, что вопросы питания человека должны быть пересмотрены.

Как известно, в природе существуют зелёные растения, которые сами могут вырабатывать вещества, необходимые для их жизни, пользуясь косными, с жизнью не связанными химическими продуктами земной коры.

Немецкий физиолог В. Пфеффер назвал организмы, обладающие этими свойствами, автотрофными, потому что они в своём питании ни от кого не зависят.

Вернадский подчёркивает, что человек - это существо животное общественное, гетеротрофное. И существовать человек может только лишь при условии существования других организмов в окружающей среде, в том числе и зелёных растений.

Наличие у человека разума даёт ему возможность влиять на окружающую среду. В этом случае, человек с его разумом проявляет себя как обособленная от окружающего мира новая геологическая сила, способная изменять экологию планеты. На протяжении веков разумная деятельность человека на планете только лишь ухудшает экологическое состояние планеты. Если же человек будет продолжать в том же духе и в тех же масштабах свою разумно-хозяйственную жизнь на планете, то в ближайщем будущем может наступить истощение природных ресурсов и неминуем энергетический кризис.

Поэтому, осознавая такую перспективу, учёные снова и снова поднимают вопрос о возможной автотрофности человеческого общества.

С научной точки зрения историю развития человеческого общества на планете можно рассматривать лишь как результат длинного естественного процесса, начало которого, как подчёркивает Вернадский, для нас теряется, но который длится непрерывно в течение всего геологического времени.

Действительно, ни одна научная теория не смогла до сих пор внятно и доказательно объяснить палеонтологическую эволюцию организованных существ, последним важным проявлением которой было возникновение человека. В отношении появлении человека на Земле учёные имеют множество версий.

Вернадский пишет, что для ученого эмпирическое обобщение есть основа всех его знаний, самая достоверная их форма.

В своих работах Вернадский подчёркивает, что именно человеческий разум изменяет окружающую среду обитания человека и изменяет процессы, происходящие в ядре Земли.

Смогло ли человеческое общество за всё время своего существования на планете полностью удовлетворить свои потребности? Конечно же, нет. Больше половины населения Земли считается необеспеченным, а 20-30% населения планеты находятся на грани нищеты, голода или разрухи. Тревожит также и социальное неравенство большинства населения планеты, которое не соответствует элементарным нормам социального государства и не отвечает нравственным и религиозным идеалам этих групп населения.

Природные запасы планеты не безграничны и Вернадский говорит, что необходимы радикальные изменения в общественновые научные открытия, чтобы избежать всеобщего энергетического кризиса.

Что же для этого нужно сделать?

Вернадский пишет, что необходимо изменить форму питания и источники энергии, используемые человеком.

Можно согласиться с Вернадским, когда он говорит, что необходимо использовать в качестве источника энергии силу морских приливов, радиоактивную и атомную энергию, энергию Солнца.

Но до сих пор человеческое общество не смогло понять истинное предназначение природных ресурсов Земли. Мы убеждены, что все природные ресурсы созданы для того, чтобы люди их использовали для своих нужд.

Вернадский с уверенностью говорит, что возможен непосредственный синтез пищи, без посредничества организованных существ и как только он будет открыт, то коренным образом изменит будущее человека.

Что означал бы подобный синтез пищи в жизни людей и в жизни биосферы?

Его создание освободило бы человека от его зависимости от другого живого вещества, отвечает Вернадский, добавляя, что из существа социально гетеротрофного человек сделался бы существом социально автотрофным.

Действительно, трудно сейчас предсказать возможные последствия такого синтеза на человеческое общество, но без всякого сомнения это будет одним из величайщих открытий для человечества.

В появлении автотрофного человека и общества Вернадский видит как завершение большого и длительного природного процесса, длящегося миллионы лет и не являющего на всем этом протяжении признака разложения. Наоборот, Вернадский убеждён, что именно автотрофность откроет перед человеческим обществом доселе отсутствующие возможности использования его вековых духовных стремлений и реальные пути лучшей жизни.

На мой взгляд, превращение социально гетеротрофного человека в социально автотрофного вполне возможно, если человек в своём духовном развитии поднимется на более высшую ступень и, без сомнения, при активном участии его разума.

Список использованной литературы

2. Владимир Вернадский: Жизнеописание. Избранные труды. Воспоминания современников. Суждения потомков./Сост. Г. П. Аксёнов. — М.: Современник, 1993. — 688 с ISBN 5-270-01747-4

Читайте также: