ЧЕЛОВЕК, БИОСФЕРА И КОСМИЧЕСКИЕ ЦИКЛЫ

В системе современного научного мировоззрения понятие биосферы занимает ключевое место во многих науках. Разработка учения о биосфере неразрывно связана с именем В. И. Вернадского, хотя и имеет довольно длинную предысторию, начавшуюся с книги Ж.-Б. Ламарка "Гидрогеология" (1802), в которой содержится одно из первых обоснований идеи о влиянии живых организмов на геологические процессы. Затем был грандиозный многотомный труд А. Гумбольдта "Космос" (первая книга вышла в 1845 году), в котором было собрано множество фактов, подтверждающих тезис о взаимодействии живых организмов с теми земными оболочками, в которые они проникают. Сам термин "биосфера" был впервые введен в науку немецким геологом и палеонтологом Эдуардом Зюссом, подразумевавшим под ней самостоятельную, пересекающуюся с другими сферу, в которой на Земле существует жизнь. Он дал определение биосферы как совокупности организмов, ограниченной в пространстве и времени и обитающей на поверхности Земли. Но о геологической роли биосферы, о ее зависимости от планетарных факторов Земли не было сказано ничего. Впервые идею о геологических функциях живого вещества, представление о совокупности всего органического мира в виде единого нераздельного целого высказал Вернадский. Его концепция складывалась постепенно, от первой студенческой работы "Об изменении почвы степей грызунами" (1884) к "Живому веществу" (рукопись рубежа 1920-х годов), "Биосфере" (1926), "Биогеохимическим очеркам" (1940), "Химическому строению биосферы Земли" и "Философским мыслям натуралиста", над которыми он работал в последние десятилетия своей жизни.

Введя понятие живого вещества как совокупности всех живых организмов планеты, в том числе и человека, Вернадский тем самым вышел на качественно новый уровень анализа жизни и живого – биосферный. Это дало возможность понимать жизнь как могучую геологическую силу нашей планеты, действенно формирующую сам облик Земли. В функциональном плане живое вещество становилось тем звеном, которое соединяло историю химических элементов с эволюцией биосферы. Введение этого понятия также позволяло поставить и решить вопрос о механизмах геологической активности живого вещества, источниках энергии для этого. Геологическая роль живого вещества основана на его геохимических функциях: энергетической, концентрационной, деструктивной, средообразующей, транспортной. Они основаны на том, что живые организмы своим дыханием, своим питанием, своим метаболизмом, непрерывной сменой поколений порождают грандиознейшее планетное явление – миграцию химических элементов в биосфере. Это предопределило решающую роль живого вещества и биосферы в становлении современного облика Земли – ее атмосферы, гидросферы, литосферы.

Такие грандиозные преобразования геосферы требуют гигантских затрат энергии. Источником ее является биогеохимическая энергия живого вещества биосферы, открытая Вернадским. Биосфера – это живое вещество планеты и преобразованное им косное вещество (образованное без участия жизни). Таким образом, это не биологическое, геологическое или географическое понятие, а один из основных структурных компонентов организованности нашей планеты и околоземного космического пространства, сфера, в которой осуществляются биоэнергетические процессы и обмен веществ вследствие деятельности жизни.

Пленка биосферы, окутывающая Землю, очень тонкая. Сегодня принято считать, что в атмосфере микробная жизнь имеет место примерно до высоты 20-22 км над земной поверхностью, а наличие жизни в глубоких океанических впадинах опускает эту границу до 8-11 км ниже уровня моря. Углубление жизни в земную кору много меньше, и микроорганизмы обнаружены при глубинном бурении и в пластовых водах не глубже 2-3 км. Но эта тончайшая пленка покрывает абсолютно всю Землю, не оставляя ни одного места на нашей планете (включая пустыни и ледяные пространства Арктики и Антарктики), где бы не было жизни. Разумеется, количество живого вещества в разных областях биосферы различно. Самое большое его количество расположено в верхних слоях литосферы (почва), гидросферы и нижних слоях атмосферы. По мере углубления в земную кору, океан, выше в атмосферу количество живого вещества уменьшается, но нет резкой границы между биосферой и окружающими ее земными оболочками. И прежде всего нет такой границы в атмосфере, которая делала бы биосферу закрытой для всех космических излучений, а также энергии Солнца. Таким образом, биосфера открыта космосу, купается в потоках космической энергии. Перерабатывая эту энергию, живое вещество преобразует нашу планету. Само образование биосферы, в том числе и происхождение жизни на Земле, является результатом действия этих космических сил, важнейшего фактора функционирования биосферы.

На протяжении многих сотен человеческих поколений взаимодействие человека с окружающей средой заметных изменений в биосфере не вызывало, но все это время шло накопление знаний и сил. Постепенно, используя свое интеллектуальное превосходство над остальными представителями животного мира, человек охватил своей деятельностью всю верхнюю оболочку планеты – всю биосферу. Эта деятельность привела к приручению животных, к выведению культурных растений. Человек стал менять окружающий его мир и создавать для себя новую, не существовавшую никогда на планете живую природу. Под влиянием человеческого труда с момента появления человечества начался и в нарастающем темпе продолжает происходить процесс видоизменения биосферы и ее переход в новое качественное состояние. Естествознанию известны более ранние переходы биосферы в качественно новые состояния, сопровождавшиеся почти полной ее перестройкой. Данный переход представляет собой нечто особенное, ни с чем не сравнимое явление.

Космические излучения и прежде всего энергия Солнца оказывают постоянное действие на все явления на Земле. Связь между циклами солнечной активности и процессами в биосфере была замечена еще в XVIII веке. Тогда английский астроном В. Гершель обратил внимание на связь между урожаями пшеницы и числом солнечных пятен. В конце XIX века профессор Одесского университета Ф. Н. Шведов, изучая срез ствола столетней акации, обнаружил, что толщина годичных колец изменяется каждые 11 лет, как бы повторяя цикличность солнечной активности. Обобщив опыт предшественников, А. Л. Чижевский подвел под эти эмпирические данные твердую научную базу. Он считал, что Солнце диктует ритм большинства биологических процессов на Земле. Когда на нем образуется много пятен, появляются хромосферные вспышки и усиливается яркость короны, на нашей планете разражаются эпидемии, усиливается рост деревьев, особенно сильно размножаются вредители сельского хозяйства и микроорганизмы – возбудители различных болезней. Чижевский отмечал, что самые разнообразные и разнохарактерные явления на Земле – и химические превращения земной коры, и динамика самой планеты и составляющих ее частей, атмо-, гидро- и литосферы, – протекают под непосредственным воздействием Солнца. Солнце является основным (наряду с космическим излучением и энергией радиоактивного распада в недрах Земли) источником энергии, причиной всего на Земле – от легкого ветерка и произрастания растений до ураганов и умственной деятельности человека. Особый интерес представляет утверждение Чижевского, что Солнце существенно влияет не только на биологические, но и на социальные процессы на Земле. Социальные конфликты (войны, бунты, революции), по убеждению Чижевского, во многом предопределяются поведением и активностью нашего светила. По его подсчетам, во время минимальной солнечной активности происходит минимум массовых активных социальных проявлений в обществе (примерно 5%). Во время же пика активности Солнца их число достигает 60%. Эти выводы Чижевского лишь подтверждают неразрывное единство человека и космоса.

Биосфера реагирует на космические факторы весьма избирательным образом. Очевидно, что они составляют необходимую основу ее существования (без солнечной энергии биосфера не могла бы существовать). Но, с другой стороны, если действие космических факторов приобретает запороговое значение, оно очень часто оказывается для живого губительным и крайне редко благоприятно ему. В этом смысле весьма показательно воздействие магнитных бурь как на человека, так и на другие живые организмы. Под влиянием космических факторов ритмика биосферы может быть резко нарушена, что приводит к нежелательным последствиям, в том числе к эпидемиям, пандемиям, и даже полному вымиранию некоторых видов животных и растений.

Решающую роль в функционировании биосферы играют циклы в 24 и 28 часов, 1 год и 11,1 года: 24 часа – время оборота Земли вокруг своей оси; 28 часов – время оборота Солнца вокруг своей оси (период вращения Луны вокруг Земли 27 часов); 1 год – время оборота Земли вокруг Солнца; 11,1 года – средний период солнечной активности. Кроме 11-летнего цикла солнечной активности имеются 22-, 90-, 169-, 600-, 900-летние циклы, а также циклы в 2,65 и 5,5 года (четверть и половина 11-летнего цикла). Вымирание родов морских животных характеризовалось циклом в 26 млн. лет. Видимо, речь опять же идет о цикле солнечной активности.

Множество ритмов жизнедеятельности человека и других животных группируется вокруг 24 и 28 часов. Это так называемые циркадианные ритмы. Для организма человека характерно более сотни циркадианных ритмов. Интересно, что основные ритмы физиологической, эмоциональной и интеллектуальной жизнедеятельности человека различны и составляют соответственно 23, 28 и 33 дня.

Биосфера живет по часам Земли, Луны и Солнца. Но она функционирует также и по своим внутренним биологическим часам, которые выражают специфику не абиотических факторов, а самого живого вещества. Биологическое возникает на базе абиотического. Это означает, что возможно как согласование биологических и абиотических ритмов, так и их рассогласование. Последнее явно нежелательно. Бесспорно, что биосфера и космос едины, что биосфера живет под аккомпанемент абиотического космоса. Но отсюда никак не следует, что специфика биологического должна быть редуцирована к абиотическим космическим факторам. В оценке специфики биосферы космоцентризм неуместен. Законы космоса не могут выразить всю полноту специфики биосферы.

Обсуждение единства биосферы и космоса позволяет оценить вехи изменения представлений человека о своем месте в космическом мироздании. В докоперниковскую эпоху господствовал геоцентризм. Центром космоса признавалась Земля, место обитания человека. Пришедший на смену геоцентризму гелиоцентризм видит в центре мироздания не Землю, а Солнце. С этим фактом приходится считаться при осмыслении природы человечества. Новые успехи наук вынуждают отказаться и от гелиоцентризма, ведь Солнце – рядовая звезда. От гелиоцентризма начинают переходить к космоцентризму. Наука оказывается перед сложнейшей проблемой: как осмыслить космическую судьбу человека.

Резюме

· Биосфера и космос – мегауровни универсума, взаимосвязанные друг с другом.

· Единство биогеосферы и космоса ярко проявляется в единстве их ритмики.

· Для биосферы характерны многочисленные ритмы, то же самое относится и к организму человека.

· Если действие космических факторов на биосферу приобретает запороговое значение, то оно часто оказывается для живого губительным.

· Возможно как согласование, так и рассогласование (что крайне нежелательно) биологических и абиологических ритмов.

· Специфика живого несводима к природе абиотических космических факторов.

· Биосфера – не только геологическая, но и космическая сила.

Поиск по сайту: