Тема 8. Биосфера, техносфера, ноосфера

1. Учение В.И. Вернадского о биосфере

2. Зарождение жизни на Земле и причины ее быстрого распространения

3. Биологический круговорот вещества и энергии

4. Роль живого вещества в атмосфере, гидросфере, литосфере

5. Техносфера

6. Ноосфера

1. Учение В.И. Вернадского о биосфере. Основные идеи В.И. Вернадского по проблемам биосферы сложились в начале XX столетия. В 1926 г. ученый опубликовал книгу «Биосфера», в которой изложил свое представление о строении, происхождении биосферы, образовании и роли живого вещества Основной труд Вернадского «Химическое строение биосферы Земли и ее окружения» был опубликован уже после жизни автора.

В.И. Вернадский рассматривал биосферу как область жизни, основа которой — это взаимодействие живого и косного вещества. Живое вещество пронизало косное, превратив его в биокосное. Он считал, что в понятие биосферы должны включаться не только совокупность живых организмов, но и оболочки Земли, находящиеся в непрерывном обмене с этими организмами. «Продукты жизнедеятельности относятся к весьма подвижным веществам, которые перемещаются в пространстве далеко за пределы обитания организмов. Поэтому распределение самих живых организмов более ограничено, чем вся биосфера в целом», — писал Вернадский.

Ученый считал, что живые организмы должны рассматриваться в совокупности как живоевещество планеты: «Организмы представляют собой живое вещество, связанное с окружающей средой биогенным током атомов: своим дыханием, питанием, размножением». Биогенная миграция атомов подчиняется двум биохимическим принципам:

1) стремление к максимальному проявлению («всюдность» жизни);

2) стремление к выживанию организмов, увеличивающих биогенную миграцию атомов.

Биологические процессы проявляются в развитии живых организмов, в усвоении солнечной энергии и накоплении свободой энергии в самих телах организмов, в биологической продукции.

В.И.Вернадский дал представление о пяти основных биохимических функциях живых организмов.

Первая функция — газовая. Большинство газов планеты порождено живыми организмами. Подземные, горючие газы, болотный газ (метан) — продукты разложения органических веществ.

Вторая функция — концентрационная. Организмы накапливают в своих телах многие химические элементы. На первом месте стоит углерод. В углях содержание углерода в десятки раз больше, чем в земной коре. В кораллах концентрируются карбонаты, формируется органогенный известняк. Концентраторами кремния являются диатомовые водоросли, иода — водоросли ламинарии, железа и марганца — железобактерии.

Третья функция — окислительно-восстановительная. В процессе своей жизнедеятельности организмы могут регулировать газовый режим среды своего обитания, продуцируя кислород, водород, метан, аммиак и другие газы, являющиеся либо окислителями, либо восстановителями, создавая при этом благоприятные условия для осаждения некоторых химических элементов.

Четвертая функция — биохимическая. Организмы растут, размножаются и перемещаются в пространстве. Размножение приводит к быстрому распространению живых организмов по Земле.

Пятая функция — биохимическая деятельность человечества. Она охватывает все большую часть планеты и приводит к видоизменению всей биосферы.

2. Зарождение жизни на Земле и причины ее быстрого распространения. Возникновение жизни и биосферы представляет собой крупнейшую проблему современного естествознания. Очевидно, можно говорить о двух гипотезах — о возникновении (самозарождении) жизни и о появлении жизни из космоса на Земле.

Большинство авторов гипотез о самозарождении жизни на Земле допускали, что в течение продолжительного времени планета была безжизненной и на ее поверхности происходил медленный абиогенный синтез органических веществ. Сложилось мнение, что биологической эволюции предшествовала химическая, охватившая интервал времени не менее 1 млрд лет. Академик А.И.Опарин в своем труде «Возникновение жизни на Земле» писал, что жизнь самозародилась на планете. Органическое вещество образовалось из вулканических газов при разрядах молний. Примитивные организмы сформировались из белковых структур в конце раннего архея, около 3 млрд лет назад. Первые одноклеточные организмы, способные к фотосинтезу, возникли около 2, 7 млрд лет назад, а первые многоклеточные — не менее чем на 1 млрд лет позднее.

В условиях отсутствия озонового экрана жизнь могла развиваться только в прибрежных частях морей и внутренних водоемах, на дно которых проникал солнечный свет, но ультрафиолетовое излучение водой задерживалось. Из органических соединений возникали многомолекулярные системы, взаимодействующие со средой. Благодаря эволюции они приобрели свойства живых организмов. Опыт по получению органических веществ из газовой смеси водорода, аммиака, метана был поставлен в 1953 г. американскими учеными Г. Юри и С. Миллером. Ими были получены органические молекулы, входящие в состав белков. По мнению ученых, этот опыт доказывал возможность абиогенного синтеза органического вещества в ранней атмосфере Земли.

Сейчас на первое место вышла космохимическая гипотеза происхождения жизни в пределах Солнечной системы (теория панспермии). Есть данные, свидетельствующие о том, что жизнь существовала на Земле намного раньше, чем 3 млрд лет (по А. И.Опарину). Наиболее древним участком земной коры является комплекс Исуа в Западной Гренландии, возраст которого не менее 3, 8 млрд лет. Осадкообразование комплекса началось еще раньше, не менее 4 млрд лет назад. В горных породах Исуа обнаружены явные следы геохимического характера, указывающие на присутствие биосферы с фотоавтотрофными организмами, следовательно, на существование жизни в то время. Поэтому начало жизни отодвигается либо на 4 млрд лет, либо за пределы этой даты в прошлое. Возможно, что жизнь на Земле существует столько же времени, сколько существует сама наша планета.

Получены данные, указывающие на возможность возникновения жизни в космических условиях. Ученые обнаружили органические соединения в метеоритах, в осколках астероидов. Органическое вещество в метеоритах обнаружил шведский химик И. Берцелиус в 1834 г. при анализе хондритового метеорита Алаис. В органическом веществе метеоритов обнаружены углеводороды, спирты, органические полимеры, выявлено несомненное присутствие аминокислот. Исследования подтвердили, что эти соединения имеют биогенное происхождение (Г.В. Войткевич, В.А. Вронский). Органические соединения были обнаружены и на астероидах. Вероятно, образование органических соединений в Солнечной системе на ранних стадиях ее эволюции было типичным и массовым явлением. Возникшие в космических условиях, органические вещества вошли в состав многих космических тел, и на Земле (единственной известной нам пока планете) реализовались возможности дальнейшей эволюции жизни.

Некоторое время жизнь размещалась по планете «пятнами», «пленка жизни» была прерывистой. В дальнейшем широкому и быстрому распространению жизни на Земле способствовали удивительная приспособляемость организмов к среде, разнообразие видов и поразительные потенциальные возможности размножения. Разнообразие видов живых организмов обеспечило заполнение всех экологических ниш. Микроорганизмы найдены в промерзающих почвах и в воде с температурой 100°С. Некоторые организмы переносят большую концентрацию кислот, другие существуют в щелочной среде. Микроорганизмы обнаружены даже в теплоносителях атомных реакторов.

Скорость размножения некоторых организмов поистине удивительна. Если предположить, что потомство полностью сохраняется, то оказывается, что потомство одной бактерии может за 36 часов заполнить в виде пленки Земной шар, а за 100 ч - заполнить океан. Потомство одного одуванчика способно за 8 дней заселить всю сушу.

3. Биологический круговорот вещества и энергии. В биосфере происходит непрерывный процесс движения и перераспределения вещества. В ней осуществляется массовый перенос твердых, жидких и газообразных тел при различных температурах и давлении. Химические элементы участвуют в большом круговороте, который проходит различные стадии развития от глубинных частей верхней мантии до поверхности самой литосферы. Магматические породы на поверхности Земли подвергаются выветриванию. Продукты выветривания сносятся в моря и океаны, формируя мощную толщу осадочных пород. Они постепенно погружаются на большие глубины и под воздействием высоких температур и давлений преобразуются в метаморфизованные породы. При их переплавлении возникает магма, которая при благоприятных условиях может опять поступить в верхние горизонты земной коры. Учение о крупных геологических циклах было развито В.И.Вернадским, который писал: «Большая часть материи в земной коре находится в непрестанном движении (миграции) и образует обратимые и замкнутые циклы. Они возобновляются на поверхности энергией Солнца, живым веществом, а в глубинах — атомной энергией...» Гранитная оболочка Земли, по мнению Вернадского, есть область «былых биосфер».

В живом веществе Земли преобладает фитомасса (сухая масса животных организмов в 100 раз меньше). Поэтому во многих случаях биологические процессы определяются именно растениями. Общая биомасса растений Земли (при пересчете на сухое вещество) равна 2441 х 10⁹ т, из которых в морях сосредоточено 4 х 10⁹ т.

Распределение живой биомассы геосферы (10⁹ тонн)

За 15 лет вся биомасса суши обновляется заново. Леса обновляются приблизительно за 20 лет. Зоомасса – за 4 месяца. В Океане вся биомасса обновляется за 1 месяц, причем фитомасса – 1 сутки, а зоомасса – за 1 год.

Взаимодействие организмов с атмосферой, гидросферой, литосферой происходит посредством биологического круговорота вещества и энергии. Он складывается из двух противоположных процессов: образования живого вещества из неживого за счет солнечной энергии и его разрушения и превращения органического вещества в минеральное.

Первый процесс (учитывая, что подавляющую часть биомассы Земли составляет фитомасса) называется фотосинтезом — это мощный естественный процесс, ежегодно вовлекающий в круговорот огромные массы вещества биосферы и определяющий ее высокий кислородный потенциал. Фотосинтез представляет собой химическую реакцию, протекающую за счет солнечной энергии при участии хлорофилла зеленых растений. В процессе реакции за счет углекислоты и воды синтезируется органическое вещество и выделяется свободный кислород: СО₂ + Н₂О (при участии солнечной энергии и хлорофилла) = [CH₂O]+О₂. Основное количество кислорода образуется за счет разложения воды, а кислород углекислого газа идет на образование органических соединений.

Фотосинтез осуществляется наземными растениями, пресноводными водорослями и океаническим фитопланктоном. Образовавшиеся в листе органические вещества перемещаются в стебли и корни, где уже в синтез включаются поступившие из почвы минеральные соединения — соли азота, серы, калия, кальция, фосфора.

Продуктивность планетарного фотосинтеза выражается в количестве углекислоты и воды, потребляемом растениями в течение года. В процессе фотосинтеза ежегодно используется 480 млрд т веществ, выделяется в атмосферу 248 млрд т свободного кислорода (Г. В. Войткевич, В. А. Вронский). При этом создается 238 млрд т живого вещества, в круговорот вовлекается 1 млрд т азота, 260 млн т фосфора и 200 млн т серы. Интересно отметить, что в течение 10 млн лет фотосинтез перерабатывает массу воды, равную всей гидросфере, в течение 6 — 7 лет поглощается вся углекислота атмосферы, за 4000 лет обновляется весь «легкий» кислород атмос феры. Напряженность фотосинтеза подчеркивает такой факт, что за время существования биосферы воды Мирового океана прошли через биологический круговорот не менее 300 раз, кислород атмосферы — не менее миллиона раз.

Одновременно с процессом образования органического вещества происходит его разложение. В результате дыхания растений и животных часть сложных органических соединений разлагается до простых минеральных веществ. Основную роль при разложении органических веществ играют микроорганизмы, именно они разлагают вещество до простейших минеральных элементов. В процессе минерализации энергия, поглощенная при фотосинтезе, освобождается и передается окружающей среде. Посредством биологического круговорота солнечная энергия переводится в химическую, механическую, тепловую, за счет преобразования энергии осуществляется большинство процессов в географической оболочке.

Основным создателем первичного органического вещества являются наземные растения и растения в океане и пресноводных водоемах. Они называются продуцентами. Органические соединения, создаваемые растениями, потребляются животными. Они называются консументами. Консументы делятся на два типа — консументы первого рода, или растительноядные, и консументы второго рода, или плотоядные. Пищевые связи между продуцентами и консументами выражаются в форме экологических пирамид: численности, биомассы, энергии. При переходе на каждую новую ступень пищевой цепи от зеленой растительности до плотоядных животных коэффициент полезного использования энергии и производства биомассы падает. Последнее звено в пищевой цепи образуют редуценты — организмы, разлагающие органическое вещество до минерального. К редуцентам относятся микроорганизмы и грибы.

Биологический круговорот — это система круговоротов разной продолжительности. Эфемеры пустынь развиваются в течение одного сезона и накопленные ими органические вещества быстро разлагаются. Весь цикл может занимать один или два месяца.

Значительно длиннее цикл веществ, вошедших в состав древесины. Минерализация органического вещества в этом случае может произойти через сотни лет. Органическое вещество, превратившееся в нефть, разлагается через миллионы лет.

Биологические круговороты вещества не замкнуты. При отмирании органического вещества в почву возвращаются не только те элементы, которые из нее забирались, но и новые, образованные самим растением. Некоторые вещества надолго выходят из круговоротов, задерживаясь в почве или образуя осадочные горные породы.

Образование и разрушение органического вещества — противоположные, но неотделимые друг от друга процессы, составляющие единство биологического круговорота.

4. Роль живого вещества в атмосфере, гидросфере, литосфере. Биологический круговорот вместе с другими круговоротами обеспечил взаимодействие атмосферы, гидросферы и литосферы, обусловил возникновение уникального образования — географической оболочки Земли. Первичные оболочки в результате взаимодействия претерпели изменения, у них изменился состав, возникли новые свойства.

В.И.Вернадский писал, что «земная газовая атмосфера, наш воздух есть создание жизни». Кислород вместе с другими газами выделялся при дегазации мантии. До широкого распространения растений накопление кислорода происходило медленно, т.к. он расходовался на окисление минералов. Когда в океане получили широкое распространение фотосинтезирующие растения, процесс накопления кислорода ускорился. Считается, что примерно 20 млн лет назад количество кислорода могло приблизиться к современному содержанию. В пределах биосферы происходит обмен кислорода среды с живыми организмами или их остатками после гибели. Растения производят свободный кислород, животные являются его потребителями путем дыхания.

Живые организмы принимают деятельное участие в круговороте азота. Усвоить азот высшие растения могут только «фиксированным», т.е. переведенным в доступные для растений соединения. Этот процесс осуществляется азотофиксирующими бактериями, живущими в почве. Источником фиксированного азота в почве являются бобовые растения. Животные потребляют азот, поедая растения. Обратно в атмосферу азот поступает при разложении органического вещества бактериями - денитрификаторами.

Миграция С02происходит двумя путями. На суше углекислый газ атмосферы поглощается фотосинтезируюшими растениями и может захорониться в виде углей, торфа, горючих сланцев, нефти на тысячи или миллионы лет. В водоемах происходит переход углекислого газа в гидрокарбонаты НСО₃ ^-. Затем с помощью растворенного в воде кальция создаются карбонаты, они осаждаются как биогенным, так и абиогенным путем. Возникают мощные толщи известняков. В пределах суши углекислый газ поглощается днем, когда происходит фотосинтез, и выделяется ночью, при дыхании организмов. В экваториальных широтах, где день и ночь длятся примерно по 12 ч, количество поглощенного и выделенного С02в течение суток примерно одинаково. В умеренных широтах летом при увеличении светового дня возрастает поглощение углекислоты, зимой, наоборот, возрастает выделение углекислого газа.

Не в меньшей степени, чем атмосфера, связана с деятельностью живого вещества и гидросфера. Количество воды, находящейся одновременно в организмах, может покрыть Землю пленкой толщиной в 1 мм. Организмы непрерывно потребляют и выделяют воду, деятельность организмов определяет газовый и солевой состав вод океана и внутренних водоемов. В воду поступают продукты жизнедеятельности организмов (С02, H2S, 02) и продукты разложения органических остатков (минеральные соединения серы, фосфора, азота). В результате обогащения газами и минеральными соединениями вода становится химически активной, способной растворять горные породы. В анаэробных условиях при разложении органических остатков выделяется сероводород, метан. Очевидно, солевой состав вод океана во многом определяется деятельностью живого вещества. Морские организмы в своих телах концентрируют определенные элементы — карбонаты, кремний, иод и др.

Воздействие живого вещества на литосферу очень разнообразно. При участии живых организмов создаются органогенные горные породы — известняки, кремниевые породы (диатомиты, опоки). Органогенными породами являются каустобиолиты (торф, уголь, нефть, газ). К биогенным относятся месторождения на дне океана железомарганцевых конкреций. Бактериальное происхождение имеют железные руды, фосфориты многих месторождений. Особым природным образованием являются почвы. В. В.Докучаев считал, что почвы — это естественно-исторические тела, сформированные в результате взаимодействия органического и минерального вещества. К почвообразующим факторам относятся горные породы, рельеф, живое вещество (растения и животные), вода, воздух. Большое значение имеет время, в течение которого образуются почвы. Деятельность организмов является одним из важнейших факторов почвообразования. Корни растений разрушают породу механически и химически, выделяя органические кислоты. Растения берут из породы воду и минеральные вещества, отдают растительные остатки. Животные разрыхляют породу своими норами и ходами, улучшая таким образом условия проникновения в почву воды и воздуха. Разложение органического вещества осуществляется бактериями, живущими в почве. В результате деятельности организмов в почве накапливается гумус. Гумус образуется только при неполном разложении органического вещества и является главным элементом плодородия почв.

5. Техносфера. По определению Р.К. Баландина (1982) техносфера – это область технической деятельности человечества. Ее создание связано с эволюцией биосферы и живых существ, с появлением человека и орудий труда, с социальным прогрессом общества. Человечество в этой сфере становится мощной геологической силой".

Техносфера - это особая оболочка Земли, в которой осуществляется предметно-практическая деятельность человечества. По ее «вине» происходит техногенез - процесс изменения природных комплексов под воздействием производственной деятельности общества. В частности, возникают техногенные экосистемы - экосистемы, возникшие или значительно измененные под влиянием техногенных факторов - вырубки лесные, подтопленные земли, осушенные болота. В геологии техногенез (термин введен А.Е. Ферсманом в 1935 г.) есть геохимическая деятельность промышленности человека, приводящая к концентрации и перегруппировке химических элементов и их соединений в земной коре.

Если в биосфере без влияния человека господствовали природные геосистемы (природные территориальные и природные аквальные комплексы), то в техносфере появились природно-техногенные и техногенные системы. В природно-техногенных системах техногенные компоненты изменяют свое состояние в качественном и количественном отношениях, возрастают в масштабах со скоростью, совершенно несоизмеримой с биологическими эволюционными процессами. Именно в этом кроются причины экологического кризиса.

Технику и технологию, техносферу в целом некоторые исследователи сравнивают с «джином», выпущенным из бутылки, как вышедшую из-под контроля, переставшую быть «проектируемой» материальную реальность организованность, с независящими от воли человека каналами воздействия на природу.

Несовместимые с жизнью разрушения озонового слоя - это действие загрязнений (особенно фторхлоруглеродов), выброшенных десятилетия тому назад и сосредоточившихся над Антарктидой (эффект криоскопической ловушки, миграции атмосферных загрязнений в наиболее холодные части атмосферы). В период проведения атомных взрывов в атмосфере (1950-е гг.) радиоактивные осадки разносились по всему миру, выпадали в разных частях света и накапливались (по естественным причинам – в соответствии с характером воздушных потоков в атмосфере) в определенных регионах. Есть гипотеза, что появление чумы ХХ века - СПИДа - связано с замещением некоторых элементов в организме человека радиоактивными изотопами и нарушением метаболизма на уровне РНК и ДНК вследствие этого загрязнения.

Процессы в техносфере носят автокаталитический характер: совершая небольшое воздействие на систему, мы можем породить цепную реакцию следствий, эффект которых будет совершенно несоизмерим с первоначальным воздействием. Общий результат в техносфере не сводится к сумме отдельных эффектов, а имеет место явление синэргизма. Например, в геохимии существует концепция «химических бомб» замедленного действия.

Другими словами, мир техники, встраиваемый в биосферу, целенаправленно создававшийся человечеством как средство преобразования окружающего мира, стал проявлять себя как феномен, подчиняющийся объективным, т.е. не зависящим от воли людей законам. Технологические катастрофы в истории человечества являются ярким примером новых технологий, которыми само человечество еще не научилось правильно управлять или успешно защищать от разрушения силами природы: аварии на АЭС в Чернобыле и Фукусиме. Люди, ставящие определенные практические цели и достигающие их за счет создания искусственного мира техники, не могут предвидеть всех последствий: на современном этапе развития технологий деятельность шире знания, а природа шире деятельности, и человечество расплачивается за это экологическими кризисами и техногенными катаклизмами.

6. Ноосфера. В.И.Вернадский считал, что на современном этапе биосфера переходит в ноосферу — сферу разума, когда человек становится могучей созидательной геологической силой. Ноосфе́ ра (греч. Ν ό ο ς — «разум» и σ φ α ῖ ρ α — «шар») — сфера взаимодействия общества и природы, в границах которой разумная человеческая деятельность становится определяющим фактором развития географической оболочки. «Масштаб воздействия человека на природу стал действительно планетарным, и по количественному эффекту воздействия деятельность человека стала превосходить многие естественные процессы». Оценивая роль разума и научной мысли как планетарного явления, ученый пришел к следующему выводу: ход научного творчества является той силой, которой человек меняет биосферу. Данное изменение биосферы есть неизбежное явление, сопутствующее росту научной мысли. Оно происходит независимо от человеческой воли, стихийно, как природный процесс. Он считал, что это — закон природы, а задача науки — исследование закона и разработка путей взаимодействия человека и природы. Соответственно, оно в целях своего сохранения должно будет взять на себя ответственность за развитие биосферы, превращающейся в ноосферу, а это потребует от него определённой социальной организации и новой, экологической и одновременно гуманистической этики.

Ноосферу можно охарактеризовать как единство «природы» и «культуры».

Ноосфера, по Вернадскому, требует качественно иного подхода: глобального управления планетарными процессами по единой разумной воле. Этот путь ведет к идеям справедливого общества без войн, формирующегося в гармонии с природой.

Прежде чем вплотную заняться изучением геохимии биосферы, Вернадский еще в 1913 году совершенно определенно, кратко, чрезвычайно интересно и содержательно охарактеризовал геохимическую деятельность человечества. Он писал: " В последние века появился новый фактор, который увеличивает количество свободных химических элементов, преимущественно газов и металлов, на земной поверхности. Фактором этим является деятельность человека".

Продолжая деятельность живого вещества, человек осуществляет такие химические реакции, которых не было раньше на Земле. Выделяется в чистом виде железо, олово, свинец, алюминий, никель и многие другие химические элементы.

Количество добываемых и выплавляемых человеком металлов достигает колоссальных размеров и возрастает с каждым годом. Еще более значительна добыча горючих полезных ископаемых.

При горении каменного угля и другого топлива идет образование углерода, азота и других продуктов. Это побочные, бессознательно осуществляемые процессы. К числу их относится и развитие некоторых видов микроорганизмов, сопровождающие деятельность человека.

" Еще большее влияние оказывает человек полным изменением лика Земли, которая производится им во все больших и больших размерах по мере развития культуры и распространения влияния культурного человечества. Земная поверхность превращается в города и культурную землю и резко меняет свои химические свойства.

Изменяя характер химических процессов и химических продуктов, человек совершает работу космического характера. Она является с каждым годом все более значительным фактором в минеральных процессах земной коры и мало — помалу меняет их направление" (В.И.Вернадский).

Вернадский настойчиво подчеркивал связь планетных и космических процессов. Он писал: " В нашем столетии биосфера получает совершенно новое понимание. Она выявляется как планетарное явление космического характера. Человечество как живое вещество неразделимо связанно с материально-энергетическими процессами определенной геологической оболочки Земли — с ее биосферой. Оно не может физически быть от нее независимым ни на одну минуту". Здесь очевидно стремление научной мысли найти единство естественно-природных и социально-исторических процессов, увидеть и проанализировать ход воздействия. В этих целях Вернадский выделил также особый этап в развитии биосферы, связанной с социальной деятельностью человека.

Вернадский сумел увидеть то, что давно было у всех перед глазами, объединил, казалось бы, несоединимое. В том и заключается великая простота и неожиданность научных открытий. Ученый стал исследовать геологическую деятельность человека в ее сходстве и различиях с другими природными геологическими силами. Геологическая роль человека недооценивалась учеными. Вернадский выявил некоторые геохимические и общегеологические закономерности деятельности человека на планете. Он совершенно справедливо связывал геологическую мощь человечества с техническим и промышленным прогрессом: " Вся история техники показывает нам, как постепенно человек научился видеть источник силы в природных предметах, казавшихся ему мертвыми, инертными, ненужными" (В. И. Вернадский). В 1938 году Вернадский писал: " Мы присутствуем и жизненно участвуем в создании в биосфере нового геологического фактора, не бывалого в ней по мощности... Создание ноосферы из биосферы есть природные явления, более глубокое и мощное в своей основе, чем человеческая история...".

Нет сомнения, что противоречия между технократическим экологическим подходом человека к Земле и биосфере и конструктивным биосферным подходом будет разрешено в пользу последнего, ибо оно основано на прочной теоретической базе, опирающейся на факты науки, которые Вернадский называл эмпирическими обобщениями. Оказавшись вместе с мыслителем на такой высоте, мы обязаны совершенно иначе относиться к природе: не бороться с ней, как это было в недавнем прошлом, не умиляться и не идеализировать " добродетельное" доцивилизованное равновесие человека с природой, а последовательно улучшать свои взаимоотношения вместе с нею, способствовать совершенствованию механизма этой гигантской машины.

Человек — вершина космической эволюции: " С появлением на нашей планете одаренного разумом живого существа планета переходит в новую стадию своей истории. Биосфера переходит в ноосферу".

Труд человека, то есть основная форма его жизнедеятельности, есть в первую очередь взаимодействие его с природой. Человек проявляет эту свою способность не столько в качестве источника энергии или массы, сколько в виде специфического регулятора, возбуждающего действие одной силы природы против другой. Именно здесь возникает и проявляется " хитрость разума".

Особенно ярко и вдохновенно писал Вернадский о воздействии человеческой деятельности на природу в работе “Несколько слов о ноосфере", созданной в 1943 году: “Лик планеты — биосферы — химически резко меняется человеком сознательно и главным образом бессознательно. Меняются человеком физически и химически воздушная оболочка суши, все ее природные воды. В результате роста человеческой культуры ХХ веке все более резко стали меняться (химически и биологически) прибрежные моря и части океана....Сверх того человеком создаются новые виды и расы животных и растений.”

Вернадский подчеркивал: " Научная мысль человечества работает только в биосфере и в ходе своего проявления в конце концов превращает ее в ноосферу, геологически охватывает ее разумом.

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. Ноосфера — последнее из многих состояний эволюции биосферы в геологической истории — состояние наших дней".

Человечеству для своего дальнейшего существования необходимо заботиться о сохранении окружающей среды. И для этого требуются обширные знания в области экологии и широкое применение их во всех отраслях своей деятельности.

Следует сказать и о значении таких проблем, как укрепление здоровья человека, а также борьба с хроническими заболеваниями, патологическим старением, освоение новых экстремальных районов планеты и космоса, совершенствования существования человека в земных условиях. Сейчас актуальны проблемы пресной воды, чистого воздуха, зеленого покрова планеты, загрязнения окружающей среды, приближение к критическим пределам использования невостребованных рудных и энергетических ресурсов.

Вернадский всегда реально оценивал значение научных открытий, их возможные последствия для человечества и придерживался всю жизнь высоких эстетических принципов ученого-гражданина. Это отношение к научным исследованиям, открытиям проявилось во всем. Прекрасный пример этого — дальновидное предостережение ученого о последствиях открытия атомной энергии и его беспокойство о том, в чьих она окажется руках и каким целям послужит в будущем — целям добра и зла.

Вернадскому была ясна социальная природа ноосферы. В 1925 году в статье " Автотрофность человечества" он писал: " В биосфере существует великая геологическая, быть может, космическая сила, планетное действие которой обычно не принимается во внимание в представлениях о космосе, представлениях научных или имеющих научную основу.... Эта сила есть разум человека, устремленная и организованная воля его как существа общественного". " Биосфера... переходит в новое эволюционное состояние — в ноосферу, перерабатывается научной мыслью социального человечества". Можно смотреть поэтому на наше будущее уверенно…".

Вопросы на зачет по курсу «Учение о геосфере»

1. Объект, предмет, цель и задачи дисциплины.
2. Место Учения о геосфере в системе наук
3. История развития Учения о геосфере
4. Методы исследований геосферы
5. Место Земли в космосе. Земля среди планет, черты сходства и различия
6. Орбитальное движение Земли и его следствия
7. Осевое вращение Земли и его следствия
8. Форма и размеры Земли
9. Геофизические поля Земли
10. Внутреннее строение Земли
11. Понятие о геосфере. Планетарно-космические факторы формирования и развития геосферы
12. Понятие о географической оболочке. Свойства географической оболочки (общие географические закономерности)
13. Изменение во времени литосферы
14. Эволюция органического мира
15. Формирование и эволюция атмосферы Земли
16. Великие оледенения в истории Земли
17. Кайнозойский этап развития географической оболочки
18. Радиационный и тепловой балансы Земли
19. Схема атмосферной циркуляции на Земле
20. Постоянные и сезонные центры действия атмосферы
21. Климатическая обусловленность географических поясов Земли
22. Геологическое строение и рельеф дна Мирового океана
23. Воды Мирового океана
24. Жизнь в Мировом океане
25. Географические пояса Мирового океана
26. Общие представления о рельефе Земли. Классификация рельефа
27. Основные морфоструктуры материков
28. Основные морфоскульптуры материков
29. Мировой круговорот и баланс воды
30. Подземные воды
31. Реки
32. Озера
33. Болота
34. Ледники
35. Учение В.И. Вернадского о биосфере
36. Зарождение жизни на Земле и причины ее быстрого распространения
37. Биологический круговорот вещества и энергии
38. Роль живого вещества в атмосфере, гидросфере, литосфере
39. Техносфера
40. Ноосфера