Возникновение и развитие ноосферы

Практически к началу 20 века человек окончательно покорил биосферу и колонизовал земной шар. Источник могущества человека – его мозг и поэтому нынешнее состояние биосферы предложено называть ноосферой, что в переводе означает сфера разума.

Представление о ноосфере связано с научной деятельностью В.И. Вернадского. Он придавал понятию ноосфера глубоко научное содержание и форму закона. Вернадский трактовал ноосферу как высшую стадию развития биосферы, связанной с возникновением и становлением в ней цивилизованного сообщества, с периодом, когда разумная деятельность человека становиться главным определяющим фактором развития. Он писал: «Ноосфера есть новое геологическое явление на нашей планете. В ней впервые человек становится крупной геологической силой. Он может и должен перестраивать своим трудом и мыслью область своей жизни, перестраивать коренным образом по сравнению с тем, что было раньше». Другими словами, хаотичное саморазвитие будет заменено разумной стратегией – биосфера перерастает в ноосферу.

Закон ноосферы кажется логичным, т.к. человечество как часть природы, превратившись в разрушительную силу либо окончательно разрушит биосферу (в том числе и себя), либо сохранит ее и свое существование.

Закон справедлив в том смысле, что если человечество не начнет разумно регулировать свою численность и давление на природу, сообразуясь с ее законами, биосфера в измененном виде может сохраниться, но цивилизация, а не исключено, что и вид Homo sapiens погибнут.

Ряд ученых, в том числе известный американский эколог Ю. Одум предполагают, что правильнее говорить в настоящее время лишь о существовании начальных стадий развития ноосферы, имеющей принципиальные отличия от ее будущего состояния.

Т.о. человек стоит перед выбором: либо он будет жить на «индустриальной» планете лишь отдаленно напоминающей «живую», либо он должен действовать в соответствии с принципами экологии и распространять на себя те же критерии, которым подчиняются растения и животные. Являясь частью природы, человек не может в течение длительного времени пренебрегать биологическими законами – рано или поздно человечество должно обрести «экологическую совесть»: только предельная гуманизация общества (процесс также противоречивый и неоднозначный), относительно бесконфликтное его включение в систему биосферы, основанное на использовании только прироста ресурсов может спасти человечество. Управлять люди будут не природой, а прежде всего, собой. В этом смысл закона ноосферы.

Для окончательного перехода биосферы в ноосферу по мнению Вернадского должны быть выполнены следующие условия:

1) заселение человеком всей планеты;

2) резкое преобразование средств связи и обмена между странами;

3) усиление связей, в т.ч. политических, между всеми странами;

4) начало преобладания роли человека над другими геологическими процессами, протекающими в земной коре;

5) расширение границ биосферы и выход в космос;

6) открытие новых источников энергии;

7) равенство людей всех рас и религий;

8) увеличение роли народных масс в решении вопросов внутренней и внешней политики;

9) свобода научной мысли и научного искания от давления религиозных, философских и политических построений, а также создание в государстве благоприятных условий для свободного развития научной мысли;

10) продуманная система народного образования и повышения благосостояния трудящихся; создание реальной возможности не допустить голода, нищеты;

11) разумное преобразование первичной природы Земли с целью сделать ее способной удовлетворить все материальные, эстетические и духовные потребности;

12) исключение войн из жизни общества.

Проследим, насколько выполняются эти условия в современном мире, и остановимся более подробно на некоторых из них.

1. Заселение человеком всей планеты. Это условие выполнено. На Земле не осталось мест, где не ступала бы нога человека. Он обосновался даже в Антарктиде.

2. Резкое преобразование средств связи и обмена между странами. Это условие также можно считать выполненным. С помощью радио и телевидения мы моментально узнаем о событиях в любой точке земного шара. Средства коммуникации постоянно совершенствуются, ускоряются, появляются такие возможности, о которых недавно трудно было даже мечтать. И здесь нельзя не вспомнить пророческих слов Вернадского: «Этот процесс - полного заселения биосферы человеком - обусловлен ходом истории научной мысли, неразрывно связан со скоростью сношений, с успехами техники передвижения, с возможностью мгновенной передачи мысли, ее одновременного обсуждения на всей планете». До недавнего времени средства телекоммуникации ограничивались телеграфом, телефоном, радио и телевидением, о которых писал еще Вернадский. Имелась возможность передавать данные от одного компьютера к другому при помощи модема, подключенного к телефонной линии, документы на бумаге передавались с помощью факсимильных аппаратов. Только в последние годы развитие глобальной телекоммуникационной компьютерной сети Internet дало начало настоящей революции в человеческой цивилизации, которая входит сейчас в эру информации.

3. Усиление связей, в том числе политических, между всеми странами. Это условие можно считать если не выполненным, то выполняющимся. Возникшая после второй мировой войны Организация Объединенных Наций (ООН) оказалась гораздо более устойчивой и действенной, чем Лига наций, существовавшая в Женеве с 1919 г. по 1946 г.

4. Начало преобладания геологической роли человека над другими геологическими процессами, протекающими в биосфере. Это условие также можно считать выполненным, хотя именно преобладание геологической роли человека в ряде случаев привело к тяжелым экологическим последствиям. Объем горных пород, извлекаемых из глубин Земли всеми шахтами и карьерами мира, сейчас почти в два раза превышает средний объем лав и пеплов, выносимых ежегодно всеми вулканами Земли.

5. Расширение границ биосферы и выход в космос. В работах последнего десятилетия жизни Вернадский не считал границы биосферы постоянными. Он подчеркивал расширение их в прошлом как итог выхода живого вещества на сушу, появления высокоствольной растительности, летающих насекомых, а позднее летающих ящеров и птиц. В процессе перехода в ноосферу границы биосферы должны расширяться, а человек должен выйти в космос. Эти предсказания сбылись.

6. Открытие новых источников энергии. Условие выполнено, но, к сожалению, с трагическими последствиями. Атомная энергия давно освоена и в мирных, и в военных целях. Человечество (а точнее, политики) явно не готово ограничиться мирными целями, более того - атомная (ядерная) сила вошла в наш век прежде всего как военное средство и средство устрашения противостоящих ядерных держав

7. Равенство людей всех рас и религий. Это условие если не достигнуто, то, во всяком случае, достигается. Решительным шагом для установления равенства людей различных рас и вероисповеданий было разрушение в конце прошлого века колониальных империй.

8. Увеличение роли народных масс в решении вопросов внешней и внутренней политики. Это условие соблюдается во всех странах с парламентской формой правления.

9. Свобода научной мысли и научного искания от давления религиозных, философских и политических построений и создание в государственном строе условий, благоприятных для свободной научной мысли. Трудно говорить о выполнении этого условия в стране, где еще совсем недавно наука находилась под колоссальным гнетом определенных философских и политических настроений. Сейчас наука от таких давлений свободна, однако из-за тяжелого экономического положения в российской науке многие ученые вынуждены зарабатывать себе на жизнь не научным трудом, другие уезжают за границу. Для поддержания российской науки созданы международные фонды. В развитых и даже развивающихся странах, что мы видим на примере Индии, государственный и общественный строй создают режим максимального благоприятствования для свободной научной мысли.

10. Продуманная система народного образования и подъем благосостояния трудящихся. Создание реальной возможности не допустить недоедания и голода, нищеты и чрезвычайно ослабить болезни. О выполнении этого условия трудно судить объективно, находясь в большой стране, стоящей на пороге голода и нищеты, как об этом пишут все газеты. Однако Вернадский предупреждал, что процесс перехода биосферы в ноосферу не может происходить постепенно и однонаправлено, что на этом пути временные отступления неизбежны. И обстановку, сложившуюся сейчас в нашей стране, можно рассматривать как явление временное и преходящее.

11. Разумное преобразование первичной природы Земли, чтобы сделать ее способной удовлетворить все материальные, эстетические и духовные потребности численно возрастающего населения. Это условие, особенно в нашей стране, не может считаться выполненным, однако первые шаги в направлении разумного преобразования природы во второй половине XX в., несомненно, начали осуществляться. В современный период происходит интеграция наук на базе экологических идей. Вся система научного знания дает фундамент для экологических задач. Об этом также говорил Вернадский, стремясь создать единую науку о биосфере. Экологизация западного сознания происходила начиная с 70-х гг., создавая условия для возникновения экофильной цивилизации. Сейчас экстремистская форма зеленого движения оказалась там уже не нужной, поскольку заработали государственные механизмы регулирования экологических проблем. глобальных проблем, что в условиях суверенитета различных государств кажется сомнительным.

12. Исключение войн из жизни общества. Это условие Вернадский считал чрезвычайно важным для создания и существования ноосферы. Но оно не выполнено и пока не ясно, может ли оно быть выполнено. Мировое сообщество стремится не допустить мировой войны, хотя локальные войны еще уносят многие жизни.

Таким образом, мы видим, что налицо все те конкретные признаки, все или почти все условия, которые указывал В.И. Вернадский для того, чтобы отличить ноосферу от существовавших ранее состояний биосферы. Процесс ее образования постепенный, и, вероятно, никогда нельзя будет точно указать год или даже десятилетие, с которого переход биосферы в ноосферу можно будет считать завершенным. Но, конечно, мнения по этому вопросу могут быть разные.

Сам Вернадский, замечая нежелательные, разрушительные последствия хозяйствования человека на Земле, считал их некоторыми издержками. Он верил в человеческий разум, гуманизм научной деятельности, торжество добра и красоты. Что-то он гениально предвидел, в чем-то, возможно, он ошибался. Ноосферу следует принимать как символ веры, как идеал разумного человеческого вмешательства в биосферные процессы под влиянием научных достижений. Надо в нее верить, надеяться на ее пришествие, предпринимать соответствующие меры.

2. Водородные связи.
Молекулы воды образуют друг с другом водородные связи. Они обусловлены силами притяжения между несущим частичный отрицательный заряд атомом кислорода одной молекулы и несущим частичный положительный заряд атомом водорода другой молекулы.

3. Вода как растворитель.
По отношению к воде все практически вещества можно разделить на две группы:
1. Гидрофильные (от греч. "филео" - любить, имеющие положительное сродство к воде). Эти вещества имеют полярную молекулу, включающую электроотрицательные атомы (кислород, азот, фосфор и др.). В результате отдельные атомы таких молекул также обретают частичные заряды и образуют водородные связи с молекулами воды. Примеры: сахара, аминокислоты, органические кислоты.
2. Гидрофобные (от греч. "фобос" - страх, имеющие отрицательное сродство к воде). Молекулы таких веществ неполярны и не смешиаются с полярным растворителем, каковым является вода, но хорошо растворимы в органических растворителях, например, в эфире, и в жирах. Примером могут служить линейные и циклические углеводороды. в т.ч. бензол.

4. Вода как растворитель в живых организмах.
По образному выражению, все мы - "живые растворы". Действительно, практически все процессы как в клетках организма, так и в межклеточной среде организма протекают именно в водных растворах. Кроме того, со свойством воды как растворителя прямо связана транспортная функция внутренних жидкостей как у многоклеточных животных (кровь, лимфа, гемолимфа, целомическая жидкость), так и у многоклеточных растений.

5. Вода как реагент.
Важное значение воды связано также с ее химическими свойствами - как обычного вещества, вступающего в химические реакции с другими веществами. Наиболее важными являются расщепление воды под действием света (фотолиз) в световой фазе фотосинтеза, участие воды как необходимого реагента в реакциях расщепления сложных биополимеров (такие реакции не случайно называются реакциями гидролиза). И, наоборот, при реакциях образования биополимеров, полимеризации, происходит выделение воды.

Высокая удельная теплоемкость.
Вода имеет высокую теплоемкость (в 10 раз б о льшую, чем железо, и в 3300 раз б о льшую, чем воздух). В сочетании с высокой теплопроводностью это делает водную среду достаточно комфортной для обитания живых организмов.
(Вспомните из курса физики, что такое удельная теплоемкость. Среди физических характеристик среды, важных для существования в ней живых организмов, существенную роль играют также выталкивающая сила и вязкость, но их роль мы пока не рассматриваем.)
Благодаря высокой теплоемкости и теплопроводности водная среда, в отличие от воздушной, менее подвержена перепадам температур (как суточным, так и сезонным), что облегчает адаптацию животных и растений к этому абиотическому фактору.

. Несжимаемость.
Вода практически несжимаема. Это позволяет многим беспозвоночным животным использовать заполненные водой полости тела в качестве внутренней опоры организма при передвижении (т.н. гидростатический с3. Высокая температура кипения.
Близкие по молекулярной массе вещества - метан и аммиак - при н.у. являются газами. Вода же - жидкость и остается ею при нагревании до 100^оС. Аномально высокая температура кипения - результат того, что молекулы воды связаны между собою водородными связями. (Вспомните?) Именно на разрыв этих связей и тратится большое количество энергии.
Для обитателей водной среды это также важно. Диапазон температур на планете (средняя + 7^оС) практически не достигает верхней границы, точки кипения воды. келет).

4. Высокая удельная теплота парообразования.
Эта характеристика, также как и высокая температура кипения, обусловлна наличием водородных связей между молекулами воды.
(Вспомните из курса физики, что такое удельная теплота парообразования. Кстати, чтобы выпарить, к примеру, воду из чайника, тепла потребуется в 5,5 раза больше, чем для того, чтобы вскипятить его).
Благодаря высокой теплоте парообразования живые организмы (не только животные, но и растения) получили возможность избавляться от избытков тепла в организме, испаряя воду с поверхности тела или его учатков. В отличие от других способов теплообмена живых организмов с окружающей средой (излучения, конвекции, теплопередачи) испарение позволяет охлаждать тело даже в том случае, когда температура окружающей среды выше, чем температура тела..

Высокая сила поверхностного натяжения.
Это свойство воды (по котрому она уступает лишь ртути) не только обуславливает способность воды подниматься по тонким капиллярам (чт 1.

Максимальная плотность при t^o = + 4^oC.
Общеизвестно, что с понижением температуры плотность большинства вещест возрастает, а объем, занимаемый единицей массы, соответственно уменьшается. Та же закономерность присуща и воде, если ее постепенно охлаждать... но до температуры (точнее, + 3,98^oC). Дальнейшее охлаждение в интервале + 4^o... 0^оC вызывает ее расширение.

В результате в водоемах зимой более охлажденная вода, как менее плотная, поднимается вверх, а в придонном слое сохраняется температура + 4^oC. Это обеспечивает возможность нормального перенесения холодного сезона для водных организмов, в первую очередь - пойкилотермных животных.о очень важно и для водного балланса почвы, и для транспорта по сосудам растений), но и возможность использования поверхностной пленки воды для передвижения. Такие животные образуют экологическую группу нейстон, которая делится на эпинейстон (те, кто передвигаются по поверхности пленки, как изображенная на фотографии водомерка), и гипонейстон - животных, прикрепляющихся к поверхностной пленке в воде (личники некоторых мух и комаров).

2. Лед имеет меньшую плотность, чем вода.
Большинство веществ в твердом состоянии имеют б о льшую плотность, чем в жидком, а следовательно, тонут, как, например, твердый бензол в жидком. Вода же, замерзая, расширяется (как висмут и серебро, еще два исключения). (Рассмотрите это на графике выше.) Причина такой аномалии в том, что в кристаллической структуре льда молекулы как бы "держут" друг друга на расстоянии вытянутой руки. Объемная модель справа наглядно демонстрирует основной структурный элемент кристаллической решетки льда. В жидком же состоянии молекулы воды скорее напоминают пассажиров городского транспорта в "час пик".

ЛИТЕРАТУРА

Поиск по сайту: