Эволюция биосферы и пределы устройчивости

Еще на ранних этапах эволюции живое вещество распространилось по безжизненным пространствам планеты, занимая все потенциально доступные для жизни места, изменяя их и превращая в места обитания. И уже в древние времена различные жизненные формы и виды растений, животных, микроорганизмов, грибов заняли всю планету. Живое органическое вещество, можно найти и в глубинах океана, и на вершинах самых высоких гор, и в вечных снегах Приполярья, и в горячих водах источников вулканических районов.

Такую способность к  распространению живого вещества В. И. Вернадский назвал «всюдностью жизни».

Эволюция биосферы шла  по пути усложнения структуры биологических  сообществ, умножения числа видов  и совершенствования их приспособляемости. Эволюционный процесс сопровождался  увеличением эффективности преобразования энергии и вещества биологическими системами: организмами, популяциями, сообществами.

Вершиной эволюции живого на Земле явился человек, который  как биологический вид на основе многочисленных изменений приобрел не только сознание (совершенную форму  отображения окружающего мира), но и способность изготавливать и использовать в своей жизни орудия труда.

Посредством орудий труда  человечество стало создавать фактически искусственную среду своего обитания (поселения, жилища, одежду, продукты питания, машины и многое другое). С этих пор  эволюция биосферы вступила в новую фазу, где человеческий фактор стал мощной природной движущей силой.

Пределы устойчивости.

Большинство процессов, меняющих в течение геологического времени лик нашей планеты, рассматривали  ранее как чисто физические, химические или физические явления (размыв, растворение, осаждение, гидролиз и т. п.). Биосферой В. И. Вернадский назвал ту область нашей планеты, в которой существует или когда-нибудь существовала жизнь и которая постоянно подвергается или подвергалась воздействию живых организмов.

Участие каждого отдельного организма в геологической истории  Земли ничтожно мало. Однако живых  существ на Земле бесконечно много, они обладают высоким потенциалом  размножения, активно взаимодействуют  со средой обитания и в конечном счете представляют в своей совокупности особый, глобальных масштабов фактор, преобразующий верхние оболочки Земли.

Значение организмов обусловлено их разнообразием, повсеместным распространением, длительностью существования  в истории Земли, избирательным  характером биохимической деятельности и исключительно высокой химической активностью по сравнению с другими компонентами природы.

Особой категорией является биокосное вещество. Вернадский писал, что оно «создается в биосфере одновременно живыми организмами и  косными процессами, представляя системы динамического равновесия тех и других». Организмы в биокосном веществе играют ведущую роль. Биокосное вещество планеты — это почвы, кора выветривания, все природные воды, свойства, которые зависят от деятельности на Земле живого вещества. Биосфера — это та область Земли, которая может быть охвачена влиянием живого вещества. С современных позиций биосферу рассматривают как наиболее крупную экосистему планеты, поддерживающую глобальный круговорот веществ.

Биосфера выступает  как огромная, чрезвычайно сложная экосистема, работающая в стационарном режиме на основе тонкой регуляции всех составляющих ее частей и процессов.

Стабильность биосферы основывается на высоком разнообразии живых организмов, отдельные группы которых выполняют различные функции в поддержании общего потока вещества и распределении энергии, на теснейшем переплетении и взаимосвязи биогенных и абиогенных процессов, на согласовывании циклов отдельных элементов и уравновешивании емкости отдельных резервуаров. В биосфере действуют сложные системы обратных связей и зависимостей.

Как показывают исследования, по крайней мере последние 600 млн. лет, начиная с Кембрия, характер основных круговоротов на Земле существенно  не менялся. Осуществлялись фундаментальные  геохимические процессы, характерные и для современной эпохи: накопление кислорода, связывание инертного натрия, осаждение кальция, образование кремнистых сланцев, отложение железных и марганцевых руд, сульфидных минералов, накопление фосфора и т. д. Менялись лишь скорости этих процессов. По-видимому, не менялся существенно и общий поток атомов, вовлекаемых в живые организмы. Есть основание считать, что масса живого вещества оставалась приблизительно постоянной, начиная с карбона, т. е. биосфера с тех пор поддерживает себя в определенном режиме круговоротов. Стабильное состояние биосферы обусловлено в первую очередь деятельностью самого живого вещества, обеспечивающего определенную скорость фиксации солнечной энергии и биогенной миграции атомов. Таким образом, жизнь на Земле сама стабилизирует условия своего существования, что дает ей возможность развиваться бесконечно долго.

Однако стабильность атмосферы имеет определенные пределы, и нарушение ее регуляторных возможностей чревато серьезными последствиями.

Выступая как важнейший агент связывания и перераспределения на поверхности Земли космической энергии, живое вещество выполняет тем самым функцию космического значения.

Однако в настоящее  время на Земле появилась новая  сила, по мощности воздействия не уступающая суммарному действию живых организмов — человечество с его социальными законами развития и мощной техникой, позволяющей влиять на вековой ход биосферных процессов. Современное человечество использует не только огромные энергетические ресурсы биосферы, но и небиосферные источники энергии (например, атомной), ускоряя геохимические преобразования природы. Некоторые процессы, вызванные технической деятельностью человека, направлены противоположно по отношению к естественному ходу их в биосфере (рассеивание металлов, руд, углерода и др. биогенных элементов, торможение минерализации и гумификации, освобождение законсервированного углерода и его окисление, нарушение крупномасштабных процессов в атмосфере, влияющих на климат и т. п.).

Вернадский считал возможным  говорить даже об автотрофной роли человека, понимая под этим возрастающие масштабы искусственного синтеза органических веществ, часто даже не имеющих аналогов в живой природе.

Современная деятельность человека во многом нанесла непредвиденный ущерб окружающей среде, что в конечном итоге угрожает дальнейшему развитию самого человечества. Эти изменения на данном этапе еще не являются непоправимыми. Поэтому одна из задач современной экологии — это изучение регуляторных процессов в биосфере, создание научного фундамента ее рационального использования. Основные законы функционирования биосферы уже вырисовываются, но предстоит еще многое сделать объединенными усилиями экологов всех стран мира.

Заключение.

В результате проделанной  работы я пришла к выводу, что изучение биосферы всегда было фундаментом практической деятельности человека, опытной и идейной базой эволюции мировоззрения. Основные понятия, проблемы были порождены исследованием природы. Отношение к биосфере, её понимание в мироздании, представление о её познании всегда было пробным камнем любой цивилизации, ядром научных и философских систем, социальных и политических программ.

У меня сформировалось мнение, что биосфера – связанная система  биологических факторов, неотъемлимых друг от друга.

Список литературы.

1.Горелов А.А. Концепции современного естествознания: Учеб. Пособие для студ. Высш. Учеб. заведений. – М.: Гуманит. Изд. Центр ВЛАДОС, 2002. – 512с.; ил.

2.Экологические очерки о природе и человеке./Ред. И. М. Максимова /.-М.:Прогресс,1998г.

3. Данилова В. С., Кожевников Н. Н. Основные концепции современного естествознания. - М.:Аспект Пресс, 2000г.

Новосибирск 2005