Взаимодействие человека и биосферы
живое вещество как совокупность живых организмов;
биогенное вещество — непрерывный биогенный поток атомов из живого вещества в косвенное вещество биосферы и обратно;
косное вещество (атмосфера, газы, горные породы и пр.);
биокосное вещество, например, почвы, илы, поверхностные воды, сама биосфера, т. е. сложные закономерные косно-живые структуры;
радиоактивное вещество;
рассеянные атомы;
вещество космического происхождения.
Для строения биосферы характерна и геометрическая неоднородность. Эта сфера жизни охватывает поверхностные регионы нашей планеты: нижние слои стратосферы, тропосферы, верхнюю часть литосферы из осадочных пород и гидросферу. Такого рода разнородность строения биосферы, непрерывная на протяжении всей истории Земли, резко отличает ее от остальных оболочек планеты.
До открытия биосферы произошло открытие почвы. Учение В.И. Вернадского о биосфере всеми корнями, всей своей сутью связано с учением В.В. Докучаева о почве.
Почву следует воспринимать как самостоятельное естество — историческое тело природы, как единство приповерхностных природных процессов, связывающих в одно целое горные породы, рыхлые отложения, циркулирующие в них воды, произрастающие на них растения и гумусированные их остатки (плодородный перегной).
По мнению Вернадского, количество живого вещества в земной коре есть величина низменная. Тогда жизнь есть такая же вечная часть космоса, как энергия и материя.
Биосфера, по В.И. Вернадскому, — это "организованная, определенная оболочка земной коры" сопряженная с жизнью". "Пределы биосферы обусловлены прежде всего полем существования жизни".
Биоиосфера — не просто одна из существующих оболочек Земли, подобно литосфере, гидросфере или атмосфере. В.И. Вернадский предельно лаконично указывает на основное отличие — это организованная оболочка. И чтобы понять суть биосферы, нужно понять, как и кем она организована, в чем состоит организованность биосферы. Быть живым — значит быть организованным, отмечал В.И. Вернадский, и в этом состоит суть понятия биосферы как организованной оболочки Земли. На протяжении миллиарда лет существования биосферы организованность создается и сохраняется деятельностью живого вещества — совокупности всех живых организмов. Форма же деятельности живого, его биогеохимическая работа в биосфере (новое понятие, введенное В.И. Вернадским) заключается в осуществлении необратимых и незамкнутых круговоротов вещества и потоков энергии между основными структурными компонентами биосферной целостности: горными породами, природными водами, газами, почвами, растительностью, животными, микроорганизмами. Этот непрекращающийся процесс круговоротного движения составляет один из краеугольных камней учения о биосфере и носит название биогеохимической цикличности.
Вся живая оболочка нашей планеты, весь животный, растительный, бактериальный мир, и еще больше — вся среда жизни: суша, реки, озера, океаны — все эти удивительные, уникальные создания природы — биосфера. Ничего подобного нет в ближайшем обозримом Космосе. В последнее время вывод о существовании биосферы в "единственном экземпляре" в результате нашего зондирования ближайших окрестностей Земли стал неоспорим. Мысль об уникальности Земли, кроме глубоких и высоких эмоциональных переживаний человека о своем месте в мире, рождает и величайшую тревогу, становится нашей трудной повседневной заботой: нет ничего дороже ее сохранения.
И надо учесть, что создавалось это удивительное планетное образование страшно медленно. Вместе с выводом о "всюдности" жизни Вернадский сделал вывод и о "всегдашности" жизни, то есть о ее вечности и непрерывности во времени. На это наталкивали его размышления обо всем минеральном богатстве планеты. Оно производно от жизни, поскольку огромное большинство горных пород и полезных для нас ископаемых, таких как углеводородное сырье, каменные угли, даже железо, — органического происхождения. Отсюда и возник один из его фундаментальных тезисов о геологической вечности жизни, ее непрерывной активности.
"Уже при его жизни тезис Вернадского о геологической вечности жизни стал подтверждаться практикой развития геологии и палеонтологии. Но особенно бурно стала развиваться геология и палеонтология докембрия в последние десятилетия. Буквально на наших глазах величайшее научное предвидение стало осуществляться. Практически мы стали фиксировать следы жизни с тех пор, когда появились первые водно-осадочные породы, а это произошло около четырех миллиардов лет назад. Три сопряженных процесса и явления имеют одинаковый возраст: образование древнейших осадочных пород Земли; фиксация изотопов углерода биогенной природы в этих породах; нахождение в них же форм бактериевидных организмов. Все эти явления датируются одинаково: 3,6-3,8 миллиарда лет. При этом следует учесть еще и то, что самая примитивная, на наш взгляд, бактерия — в сущности, сложнейшая живая система, сложнейший организм. Для его формирования требуется непредсказуемый отрезок времени.
В результате раскрытия современными методами тезиса Вернадского о геологической вечности жизни мы подошли к величайшей загадке науки наших дней. Кратко ее можно сформулировать так: можем ли мы с уверенностью утверждать, что же древнее — Земля как планета или жизнь?
Последние добытые наукой факты говорят о том, что в древнейших горных породах возрастом около 4 миллиардов лет, то есть почти одновозрастных с самой планетой Земля, встречаются уже сообщества микроорганизмов различных видов и форм. Они и представляли древнюю биосферу Земли. Следовательно, возраст биосферы приближается к геологическому возрасту Земли как планеты Солнечной системы.
Для Вернадского геологическое время связано с жизнью на Земле, с биосферой. Время существования планеты — это всего лишь время существования на ней жизни. Жизнь геологически вечна. Возраст планеты неопределим, поскольку в любых структурах начало распада их — это конец формирования под влиянием жизнедеятельности. Выводы парадоксальные. Они противоречили всей тогдашней и сегодняшней научной традициям и находятся в стороне от господствующей, как сейчас говорят, научной парадигмы. Достаточно взять любой университетский учебник общего землеведения, чтобы увидеть, что они основаны на космологических положениях о последовательном образовании Земли как космического тела, затем появлении на ней жизни с последующим образованием биосферы.
Не имеется и не получено поныне ни одного доказательства происхождения вещества живого из неживого.
Между этими двумя состояниями материи нет никаких промежуточных ступеней, ведущих от инертного к одушевленному состоянию. Их отсутствие в свое время доказывал Ламарк, который даже составлял таблицу противоположностей живого и неживого.
Множатся, напротив, доказательства обратной производности — структур земной коры от вещества отжившего. Не только горные породы и ископаемые, но и атмосфера планеты (а есть мнение, что и гидросфера) — целиком продукт биосферы, результат жизнедеятельности животных, растений, бактерий. Через так называемые биогеохимические циклы круговорота химических элементов в земной коре, подстегиваемого живыми организмами, запускается в действие вся машина геологических событий в земной коре.