Учение Вернадского о биосфере и ноосфере: эволюция и роль человечества

Понятие и концепции биосферы. Биосфера — это оболочка Земли, состав, структура и энергетика которой обусловлены совокупной деятельностью живых организмов. Термин был впервые введен австрийским геологом Эдвардом Зюссом в 1875 году как обозначение «тонкой пленки жизни» на поверхности планеты. В науке сформировалось несколько ключевых концепций биосферы. Биологическая концепция (Зюсс) рассматривает ее как оболочку, образуемую совокупностью живых организмов. Биогеохимическая концепция, разработанная В.И. Вернадским, делает акцент на геологической и планетарной роли живого вещества. Социально-экономическая концепция рассматривает человечество как преобразующую силу, ведущую к переходу биосферы в ноосферу.

В.И. Вернадский и его учение о биосфере. Владимир Иванович Вернадский (1863-1945) — российский и советский ученый-естествоиспытатель, мыслитель и основатель учения о биосфере. Его учение базируется на нескольких фундаментальных положениях. Во-первых, он рассматривал биосферу как планетарное явление космического характера. Во-вторых, подчеркивал, что космическое излучение пронизывает и формирует все процессы в биосфере. В-третьих, определял биосферу как область преобразования космической энергии, прежде всего солнечной. Центральное место в его учении занимает концепция живого вещества — совокупности всех живых организмов, которая выполняет ключевые геологические функции.

Структура, границы и типы вещества биосферы.Биосфера как глобальная экосистема включает в себя абиотическую часть (воздух, вода, почва) и биотическую часть (живые организмы и продукты их жизнедеятельности). Ее границы определяются полем существования жизни (где возможно размножение) и полем устойчивости жизни (где возможна жизнедеятельность без размножения). Она охватывает нижние слои атмосферы, всю гидросферу и верхние слои литосферы. Вернадский выделял несколько типов вещества в биосфере: живое вещество, биогенное (созданное живыми организмами), косное (образованное без участия жизни), биокосное (например, почва), а также вещества космического происхождения, рассеянные атомы и радиоактивное вещество.

Функции живого вещества. Живое вещество в биосфере выполняет пять основных геологических функций, обеспечивающих ее устойчивость и развитие. Энергетическая функция заключается в поглощении и трансформации солнечной энергии, в основном через процесс фотосинтеза. Газовая функция обеспечивает постоянство газового состава атмосферы (кислород, углекислый газ, азот). Концентрационная функция проявляется в способности организмов избирательно накапливать определенные химические элементы. Окислительно-восстановительная функция связана с преобразованием веществ и их валентности в ходе метаболизма. Деструкционная функция заключается в разложении органических остатков и вовлечении элементов в новый круговорот.

Эволюция биосферы и возникновение жизни.Эволюция органического мира на Земле прошла два ключевых этапа. Этап биогенеза характеризуется возникновением жизни, формированием биотического круговорота веществ, появлением и усложнением многоклеточных организмов. Этап ноогенеза связан с появлением и развитием человеческого общества, которое начинает оказывать мощное преобразующее воздействие на планету. Существуют две основные гипотезы возникновения жизни: абиогенез (возникновение живого из неживого) и панспермия (занесение жизни из космоса). Классический эксперимент Стэнли Миллера (1953 г.) показал возможность абиогенного синтеза органических молекул, что подтверждает первую теорию.

Переход биосферы в ноосферу.В 1927 году Вернадский ввел понятие ноосферы (сферы разума) — нового, закономерного состояния биосферы, при котором разумная деятельность человека становится главным фактором ее развития. Ученый сформулировал ряд условий для этого перехода. Часть из них уже реализована: заселение человеком всей планеты, развитие средств связи, усиление геологической роли человечества, выход в космос. Другие условия остаются актуальными задачами: открытие новых источников энергии, исключение войн, создание продуманной системы народного образования, справедливое преобразование природной среды и обеспечение свободы научной мысли. Таким образом, учение Вернадского приобретает особую значимость в контексте современных глобальных экологических вызовов.

Сведения об авторах и источниках:

Авторы: Конспекты и лекции по биологии.

Источник: Публикации представляет собой компиляцию из открытых источников.

Данные публикации будут полезны студентам биологических и медицинских специальностей, начинающим специалистам в области молекулярной биологии, биоинформатики и генетики, а также всем, кто интересуется основами биологии как науки.