Концепция Вернадского о биосфере
Эволюция представлений о биосфере
Биосфера
Возникает из объединения разнообразных биогеоценозов.
Ламарк Ж.Б. (1744-1829 г.г.), создатель первой целостной эволюционной теории, указал на огромную роль живых организмов в образовании земной коры. Все вещества, находящиеся на поверхности земного шара и образующие его кору, сформировались благодаря деятельности живых организмов. Возникла идея о тесной взаимосвязи между живой и неживой природой, об обратном воздействии живых организмов на физические, химические и геологические факторы. Обособленное исследование явлений и процессов природы с позиций отдельных научных дисциплин оказывается несостоятельным на рубеже XIX – XX в.в. Все шире развивается идея целостного подхода к изучению природы, названным в наше время системным.
Биосферу нельзя рассматривать в отрыве от неживой природы. Она зависит от неживой природы с одной стороны, с другой – сама воздействует на нее. Только системный подход может дать глубокое представление о концепции биосферы.
Живое вещество определяется как совокупность живых организмов. Кроме животных и растений В.И. Вернадский включил сюда и человечество. Влияние этого фактора отличается необычайной интенсивностью и характером воздействия.
В частности, создание новых видов культурных растений и домашних животных. Без человека эти новые виды либо угасают, либо погибают.
Вернадский В.И. считал важными и неоцененными ранее два фактора, которые характеризуют живые тела.
1) Открытие Пастера, которое заключается в следующем:
аминокислоты, содержащиеся в живом организме (животных, растениях, вирусах), являются левовращающими плоскость поляризации (оптически активными), хотя в природе встречаются и правого вращения. Обе формы почти одинаковы и отличаются пространственной конфигурацией. Одна является зеркальным отражением другой.
Человек, если бы превратился в свое зеркальное отражение, мог бы существовать, пока не возникла необходимость переваривать пищу (термин «хиральность» означает несовпадение некоторой структуры с ее зеркальным отражением).
2) Влияние живых организмов на энергетику биосферы и на неживые тела. В состав биосферы входят не только живое вещество, но и разнообразные неживые тела, которые Вернадский называет косными (атмосфера, горные породы, минералы), а также биокосные тела, образованные из разнородных живых и косных тел (почвы, поверхностные воды и т.п.).
Живые организмы являются функцией биосферы и теснейшим образом материально и энергетически с ней связаны.
Различия между косным и живым веществом:
1) изменения и процессы в живом веществе происходят значительно быстрее, чем в косных телах. Для характеристики изменений в живом веществе используют понятие исторического, а в косных телах – геологического времени (1 сек геологического времени соответствует ста тысячам лет исторического).
2) в ходе геологического времени возрастает мощь живого вещества и его воздействие на косное вещество биосферы. Это воздействие появляется кроме всего в непрерывном биогенном токе атомов из живого вещества в косное вещество биосферы и обратно.
3) только в живом веществе происходят качественные изменения организмов в ходе геологического времени. Механизмы этих изменений нашли объяснение в теории происхождения видов путем естественного отбора Ч. Дарвина.
4) живые организмы изменяются в зависимости от изменения окружающей среды, адаптируются к ней. Накопление таких изменений служит источником эволюции. Вернадский высказал предположение, что живое вещество, возможно, имеет и свой процесс эволюции, проявляющийся в изменении с ходом геологического времени, вне зависимости от изменения среды.
Вернадский искал ответ на вопрос о существовании начала жизни. Если есть, то где его искать – на Земле или в Космосе. Может ли возникнуть живое из неживого?
Вернадский рассматривал наиболее интересные точки зрения и пришел к заключению, что убедительного ответа на эти вопросы пока нет. Многочисленные попытки обнаружить в древних геологических слоях Земли присутствия каких-либо переходных форм жизни не увенчались успехом. Некоторые останки жизни были обнаружены даже в докембрийских слоях (600 млн. лет). Вернадский полагал, что жизнь существовала вечно во Вселенной. Взгляды Вернадского не оставались неизменными. В науке все более настойчиво стала выдвигаться гипотеза об абиогенномпроисхождении жизни. Однако, Вернадский не допускал ни божественного, ни земного происхождения жизни.
Несмотря на некоторые противоречия, учение Вернадского о биосфере представляет собой новый крупный шаг в понимании не только живой природы, но и ее связи с исторической деятельностью человечества.