курсові дипломні реферати Замовлення студентських робіт
+38 (044) 3628750БЛАНК ЗАМОВЛЕННЯЧеловек як частина біосфери Сучасне поняття «біосфера» склалося не відразу. Чи не вводячи цей термін,
Ламарк у своїй роботі «Гідрологія» (1802) писав про вплив живих
організмів на геополітичні процеси, що відбуваються на Землі: «Все речовини,
що знаходяться на поверхні земної кулі і що утворюють його кору,
сформувалися завдяки діяльності живих організмів ». Агександр
фон-Гумбольдт (1769-1853) досліджував поняття «життєве середовище» і в своєму
творі «Космос» аргументовано довів існування взаємодії
живих організмів з тими земними пластами, в яких вони мешкають.
Термін «біосфера» вперше ввів в ужиток в 1875 р австрійський палеонтолог Е.
Зюсс. Він розумів біосферу як сукупність організмів, що мешкають на
поверхні Землі, при цьому середовище проживання передбачалася обмеженою у
часі і просторі. Більш широке тлумачення біосфери дав Володимир
Іванович Вернадський (1864-1945). Біосфера, за Вернадським, це «органі-
337
Розділ HI. Сучасні проблеми та концепції природознавства
зовано, певна оболонка земної кори, сполучена з життям ».
«Межі біосфери обумовлені перш за все полем існування життя».
Вернадський говорить про «організованості» оболонки, що, безсумнівно, співзвучно
сучасної концепції самоорганізації. «Бути живим - значить бути
організованим », - ■ вважав В.І. Вернадський. Життя в біосфері існувала
завжди і всюди, на думку Вернадського. І цей його теза знаходить сучасне
підтвердження. Життя зафіксована вже в перших водно-осадових
породах, вік яких становить близько чотирьох мільярдів років, тобто
наближається до віку Землі. Для виникнення найпростішого організму з
неживої природи потрібно невизначено великий проміжок часу
(Якщо допустити таку можливість). Часу на таке перетворення, по
сучасними даними, явно не вистачає, тому можна вважати, що життя на
Землі існувала завжди, вона геологічно вічна.
Розмірковуючи про те, яким чином життя могла з'явитися на Землі,
Вернадський розглядає три можливості:
«1) життя створилася на Землі при космічних стадіях її історії, що не
повторюваних в пізніші історичні епохи;
2) життя було на Землі і в космічні епохи її колишнього, вона одвічна;
3) життя, одвічна у Всесвіті, з'явилася нової на Землі, її зародки
приносилися в неї ззовні постійно, але зміцнилися на Землі лише тоді, коли на
Землі виявилися сприятливі для цього можливості ».
По суті ці природно-наукові гіпотези виникнення життя
збереглися донині, і не дивлячись на значні успіхи сучасної
науки, проблема далека від свого рішення.
На користь космічного походження життя на Землі можна
розглядати наступну переконливу гіпотезу. В середині XIX століття
французький біолог Л. Пастер встановив, що жива речовина складається з хіральних
структур (греч.спегг - рука). У неживому речовині молекул, які здійснюють
обертання площини поляризації потоку випромінювання вправо і вліво,
порівну. Жива речовина побудовано завжди з відхиленням від цього балансу.
Органічні сполуки мають хіральної симетрією, тобто можуть
існувати в двох дзеркально симетричних формах, як права і ліва руки. В
Відповідно до цього розрізняють L-молекули і D-молекули (лат. dexter -
правий, laevus - лівий). D-молекули повертають площину лінійно
поляризованого випромінювання вправо, L-молекули- вліво. Майже всі природні
білки складаються з молекул L-форми. За сучасними уявленнями про
походження життя на Землі тільки при певному типі дзеркальної
симетрії можливо виживання і відтворення органічних молекул. як
і чому стався еволюційний відбір молекул L-типу, до цього дня не
ясно. Разом з тим в 20-і роки, що минає століття було виявлено. що цир-
кулярной поляризоване світло згубно впливає на одну з форм молекул і
не впливає на іншу. Випромінювання. поляризоване з обертанням вектора
поляризації за годинниковою стрілкою (якщо дивитися назустріч променю), руйнує D-
молекули. Випромінювання з протилежним напрямком поляризації
руйнує тільки L-молекули. Опромінення молекул циркулярно поляризованим
338
4. Біосфера і людина
світлом, що зруйнували D-молекули, могло
статися на етапі виникнення життя на Землі.
Вивчення процесу утворення зірок з
газопилових туманностей показало, що циркулярну
поляризацію випромінювання може отримувати в результаті
розсіювання злегка подовженими частинками пилу,
орієнтованими поблизу зірки її магнітним
полем. За іншою версією випромінювання від зірки
внаслідок розсіювання отримує спочатку лінійну
поляризацію, а при взаємодії двох потоків
лінійно поляризованого випромінювання, що йдуть від
різних областей газопилового диска, Возника
т.в.о. Вернадський ет циркулярна поляризація.
Процес еволюції біосфери зіграв певну роль в становленні
інших геосфер Землі: атмосфери, гідросфери і літосфери. У статті «Про
геологічних оболонках Землі як планети »(1942) Вернадський призводить
схему (рис. 3.26) геосфер Землі і виділяє біосферу. У наступні роки
в деяких пунктах ця схема була переглянута і уточнена, але
розуміння, що цікавить нас частини - біосфери залишилося без змін.
свокоднля
АТМОСФЕРА
Б
І
Про
З
Ф
В
р
А
3
В
м
11
А
Я
До
про
р
але
+16
• 10
• 20
-.10
висота,
* «Іоносфери (amSWdolMKAt)
Mtttt-fuftveatutbtu л / у
СТРАТОСФЕРА (від 1В0 <)«/.* к«>
гіз, частиною іоіішроваттй
ТРОПОСФЕРА (від IS так »км)
дол тдяіие пари
ОЕЛАСТЬ З наземного життя (в-1,3 кн)
.4
OiLlACTk # 92; "" * "* • ГІДРОСФЕРА - всесвітній вкеаі
З наземних # 92; "
-|
ЖИТТЯМ # 92; "> А * V **« 4
«I-IJk.4) # 92; 3 £ км |
^ # 92; J
СТРАТІСФЕРА ^
рмівол'шія vtyuua , $ КЦ> '
метаморфічні (
ГЕОСФЕРА 1
4
ГРАНІТНА ОБОЛОНКА.
ТИХИЙ ОКЕАН
(Шнбюьша * wSutw
t $, lK «t
Мал. 3.26. Положення біосфери по Вернадському
339
Розділ III. Сучасні проблеми та концепції природознавства
Вернадський у своєму вченні про біосферу вивчав не життя з біологічної
точки зору, а жива речовина як сукупність живих організмів, що населяють
нашу планету. В такому розумінні біосфера представляється цілісної
системою живого речовини, що з'єднує в своєму розвитку еволюцію живих
організмів і людини з еволюцією Землі. Жива речовина, яка бере участь в
планетарних процесах, Вернадський характеризував хімічним складом, вагою,
швидкістю розмноження, зростанням і впливом на навколишнє природу.
Виняткова роль живого речовини в створенні атмосфери. вона
майже повністю створюється живою речовиною і утримується в незміненому
стані мільярди років.
Найбільш активну роль в біосфері виконує людство,
є частиною біосфери. З розвитком науки і техніки воно отримує все
великі можливості втручання в природні процеси розвитку
природи. За порівняно короткий геологічний період, що минув після
появи перших знарядь праці, людство до невпізнання
змінило лик планети. Втручання в біосферу стало особливо руйнівним
в останнє сторіччя.
У XX столітті темп зростання населення різко збільшився. чисельність
населення на нашій планеті за останні сорок років подвоїлася і становить вже понад
6 млрд. Чоловік. Очевидно, що з ростом населення вплив людства на
біосферу посилиться і загострить ті проблеми, які вже існують. Це, перш за
за все, забруднення атмосфери і зміна клімату на нашій планеті,
виснаження сировинних і водних ресурсів, забруднення навколишнього середовища, знищення
лісів, виснаження грунтів, зростання генетичної неповноцінності людини.
Ось лише деякі аспекти цих проблем.
Колосальне зростання споживання енергії людством можна назвати
енергетичної наркоманією. Починаючи з 1950 р споживання енергії
збільшилася більш ніж в 4 рази. Всі виробники енергії - теплові
електростанції (63%), гідроелектростанції (20%) і атомні електростанції
(17%) завдають величезної шкоди навколишньому середовищу. Викиди в атмосферу
вуглекислого газу теплоелектростанціями призводить до парникового
ефекту і потепління клімату, що в свою чергу загрожує підйомом рівня
світового океану і затопленням величезних територій. У зв'язку з потеплінням
розширюватимуться райони пустель. гідроелектростанції погіршують
екологічну обстановку в річках, губляться заплавні землі. після
Чорнобильської катастрофи, що принесла величезний екологічна криза, все
очевидніше стає небезпека, що таїться в ядерній енергетиці. Говорячи про
наслідки ядерних катастроф, - їх масштаби важко переоцінити,
відзначимо, що тільки поховання радіоактивних відходів становить
проблему величезної складності. Від забруднення грунтів, води, атмосфери страждають
легені планети - ліс. Площа лісів щорічно зменшується на 1-2%. ліси
знищуються хворобами, лісовими пожежами, вирубками. особливо
швидко зменшується площа тропічних лісів, в яких зосереджено
близько 60% існуючих на Землі видів рослин і тварин.
Виснажується родючість грунтів, що пов'язано з недосконалістю
технології їх обробки.
340
4. Біосфера і людина
Не будемо продовжувати. Кожній розсудливій людині зрозуміла
що загрожує людству катастрофа, але людство в цілому поки що не в
стані переломити згубні тенденції, породжені нею самою.
Погляньмо на цю ситуацію з позиції теорії самоорганізації.
Біосфера є відкритою, дисипативної і нелінійної системою.
Відкритість біосфери лежить в основі її функціонування. біосфера по
визначенню безперервно обмінюється енергією і речовиною на всіх рівнях. Усе
живі організми є об'єктами харчування інших організмів.
Створюються харчові ланцюги, в які залучена, зокрема, через процес
фотосинтезу і енергія Сонця. Продукти виділення тварин і їх залишки
беруть участь в геологічних і біохімічних процесах. Абсолютно ясно, що
енергія і матерія знаходяться в біосфері в процесі безперервного руху, тобто
біосфера є динамічним середовищем, що знаходиться в період між
катастрофами в стані динамічної рівноваги. біосфера розсіює
що надходить і вироблювану енергію, тобто є дисипативної
системою. Що відбуваються в даний час негативні процеси, зумовлені
діяльністю людини, виводять біосферу з стану рівноваги або,
іншими словами, переводять її в нелінійний режим функціонування.
Наближається точка біфуркації, що припускає розвиток ситуації за кількома
можливих напрямах. За яким з цих напрямків піде
подальший розвиток? Людству залишилося небагато часу, щоб або знайти і
реалізувати стратегію виживання, або загинути. Звісно ж, що тільки
усвідомлення моральної відповідальності за свої діяння може допомогти
людству вийти з кризової ситуації з гідністю і зберегти розумну
життя на Землі. Майбутня епоха слідом за епохою науки повинна стати
епохою моралі. Альтернативою є загибель людства.
Вернадський розумів неминучість переходу біосфери в якісно
новий стан. Це новий стан він назвав ноосферою. Ноосфера в прямому
перекладі означає «сфера розуму». За Вернадським ноосфера - це біосфера,
перетворена працею людини і його думкою. Вернадський будував
оптимістичні прогнози переходу біосфери в ноосферу і виділив для цього
необхідні передумови. Найважливішими серед них Вернадський вважав єдність
людства, яке забезпечується обміном інформації, реальна рівність
людей на планеті, підняття рівня життя людини як засіб забезпечення
цієї рівності, виняток війн з життя суспільства. Концепція ноосфери,
носить моральний характер, сьогодні знову широко обговорюється.