Підручник з Біології і екології. 11 клас. Соболь - Нова програма

З появою на нашій планеті обдарованої розумом живої істоти планета переходить у нову стадію своєї історії.

В. І. Вернадський

§ 45. ВЧЕННЯ В. І. ВЕРНАДСЬКОГО ПРО БІОСФЕРУ ТА НООСФЕРУ

Основні поняття й ключові терміни: ВЧЕННЯ ПРО БІОСФЕРУ. НООСФЕРА.

Пригадайте! Що таке біосфера?

Поміркуйте!

У 2015 р. побережжя США вразила своєрідна «епідемія зомбі» - спалах чисельності водоростей, які виробляють велику кількість нейротоксину (домовоєвої кислоти, т. зв. кислоти зомбі). Ця сполука накопичується в тілі риб або молюсків, а після їхнього поїдання птахами, ссавцями й людьми викликає у них галюцинації, спазми і масову смерть. Згодом цвітіння води припинилося, але подібні явища повторюються в інших місцях. Після декількох років досліджень науковці зрозуміли, що причиною масового розмноження водоростей є прогрівання води й азотні добрива. Яке значення для розуміння таких явищ має вчення про біосферу?

ЗМІСТ

У чому суть вчення про біосферу?

В. І. Вернадський (1863-1945) - геніальний вітчизняний учений

ВЧЕННЯ ПРО БІОСФЕРУ - це наукове узагальнення принципів організації, властивостей й розвитку біосфери як глобальної екосистеми і пояснення найважливішої ролі, яку виконала і виконує жива речовина на планеті. Основні ідеї про біосферу В. І. Вернадський сформулював у своїй найвідомішій праці «Біосфера» (1926). У подальшому вчення набуло розвитку в багатьох його наукових працях, серед яких «Жива речовина і біосфера», «Хімічна будова біосфери Землі і її оточення», «Наукова думка як планетарне явище» та ін.

Які ж саме положення вчення В. І. Вернадського про біосферу є особливо актуальними в сучасних умовах, коли техногенний вплив людини на природу досягнув чималих масштабів?

1. Цілісність біосфери визначається самовпорядкованістю усіх її процесів. Земні закони руху атомів, перетворення енергії... забезпечують самоорганізацію біосфери. Сонце як основне джерело енергії біосфери регулює життєві процеси на Землі. Окрім того, згідно із сучасними дослідженнями цілісність біосфери, її стабільність і високу надійність функціонування після внесених у неї збурень регулюють і найрізноманітніші механізми біотичної регуляції. Так, М. В. Тимофєєв-Ресовський писав: «...Біосфера землі - велетенська жива фабрика, що перетворює енергію й речовини на Землі - формує і склад атмосфери, і склад розчинів, і через атмосферу - енергетику нашої планети. Вона ж впливає і на клімат».

2. Жива речовина біосфери з найдавніших геологічних часів активно трансформує сонячну енергію в енергію хімічних зв'язків складних органічних речовин. При цьому сутність живого не змінюється, змінюються лише форми існування живої речовини.

3. Що дрібніші організми, то з більшою швидкістю вони розмножуються. Швидкість розмноження залежить від щільності живої речовини.

4. Автотрофні організми отримують всі необхідні для життя речовини з навколишнього середовища. Для життя гетеротрофів необхідні готові органічні сполуки. Поширення фотосинтезуючих організмів обмежується можливістю проникнення сонячної енергії.

5. Активна трансформація живою речовиною космічної енергії супроводжується прагненням до максимальної експансії, прагненням до заповнення всього можливого простору. Цей процес називається «тиском життя».

6. У земній корі відбуваються постійні перетворення речовин, рух атомів і молекул. Закономірності такого переміщення В. І. Вернадський сформулював у вигляді двох біогеохімічних принципів, які називають біосферними постулатами.

  • Біогенна міграція атомів хімічних елементів у біосфері завжди прагне до максимального свого прояву.
  • Еволюція видів у ході геологічного часу, що призводить до створення форм життя, стійких у біосфері, відбувається в напрямку, що збільшує біогенну міграцію атомів біосфери.

7. Поширення життя на нашій планеті визначається полем стійкості зелених рослин. Максимальне поле життя обмежується крайніми межами виживання організмів, яке залежить від стійкості біохімічних речовин живого до умов середовища.

8. На сучасному рівні розвитку людської цивілізації вона неминуче перетворюється в ноосферу, тобто в сферу, де найважливішу роль у розвитку природи відіграє розум людини (закон ноосфери Вернадського,1944).

Отже, єдино правильним є підхід до біосфери як до цілісної глобальної екологічної системи з певною структурою, особливостями формування, розвитку та механізмами саморегуляції, що забезпечують її стійкість і стабільність.

Які ознаки виникнення ноосфери?

Основні ідеї Вернадського про ноосферу викладено в його визначній монографії «Наукова думка як планетне явище» та у статті «Декілька слів про ноосферу». В останній він пише: «Людство, взяте в цілому, стає могутньою геологічною силою. І перед ним, перед його думкою та працею постає питання про перебудову біосфери в інтересах вільно думаючого людства як єдиного цілого».

НООСФЕРА - стан біосфери, за якого визначальним чинником стає розумова діяльність і праця людини, а характерною рисою - екологізація всіх сфер життя. Поняття ноосфери як оточуючої земну кулю «розумної» оболонки ввели на початку ХХ ст. французькі вчені П. Тейяр де Шарден і Е. Леруа. Заслуга В. І. Вернадського полягає в тому, що він надав цьому терміну наукового змісту. Ноосфера - це такий стан біосфери, за якого мають виявитися розум і спрямована ним праця людини як нова, небувала на планеті, геологічна сила. «Розум вводить у механізм земної кори нові потужні процеси, аналогічних яким до появи людини не було», - писав В. І. Вернадський.

На думку В. І. Вернадського, основними передумовами формування ноосфери є такі.

1. Людство стало єдиним цілим. Світова історія охопила як єдине ціле всю земну кулю.

2. Перетворення засобів зв'язку та обміну. Ноосфера - це єдине організоване ціле, всі частини якого на різноманітних рівнях гармонічно пов'язані, діють погоджено один з одним.

3. Відкриття нових джерел енергії. Створення ноосфери передбачає настільки корінне перетворення людиною природи, що їй ніяк не обійтися без колосальної кількості енергії.

4. Поліпшення добробуту людей. Ноосфера створюється розумом і працею людей.

5. Рівність всіх людей. Ноосфера не може бути привілеєм якої-небудь однієї нації або раси.

Очевидно, що ноосфера в просторі значною мірою перекривається біосферою, але не тотожна їй. Темпи розвитку ноосфери незрівнянно вищі від темпів змін біосфери.

Отже, ноосфера - це біосфера на сучасному етапі її розвитку.

Яке значення вчення Вернадського для уникнення глобальної екологічної кризи?

Наприкінці XX ст. людство почало відчувати наближення глобальної екологічної кризи, що на відміну від попередніх криз, охопила всю планету. До розвитку глобальної сучасної екологічної кризи призвели: ріст кількості населення Землі, промислово-енергетичний чинник, занепад духовності, низька екологічна культура.

Ознаками екологічної кризи є:

  • 1) прискорене виснаження відновлюваних і вичерпання невідновлюваних природних ресурсів;
  • 2) локальне забруднення компонентів біосфери випереджає їх можливості природного самоочищення, внаслідок чого перетворені й змінені місця існування стають непридатними для життя;
  • 3) порушення біогеохімічних циклів й функцій живої речовини внаслідок втрати біорізноманіття й появи стійких ксенобіотиків.

Віра В. І. Вернадського в здатність людини, людської цивілізації екологічно безпечно користуватись природними ресурсами, науково обґрунтовано ставитись до природи і поступово вдосконалювати її у потрібному для людини напрямі привела до висновку про вищий етап розвитку біосфери, її переходу в ноосферу. Він вважав, що негативні аспекти людської техногенної діяльності є тимчасовими і мають бути переборені. А поки що доводиться констатувати, що загроза виживанню людини є реальною. В. І. Вернадський уперше звернув увагу на стійкість біосфери і зробив оптимістичний на той час висновок: стабільність та самоорганізованість біосфери є надійною запорукою неможливості глобальних екологічних криз.

Організація сталого розвитку людської цивілізації може стати стратегією виживання людства.

Отже, вчення про ноосферу стало основою нової картини світу, що спрямована передусім на знання як істину в пізнанні, на перегляд усієї сукупності традиційних світоглядних уявлень про місце і роль людини у природі.

ДІЯЛЬНІСТЬ

Самостійна робота з таблицею. Біосфера як найвищий рівень організації життя

Заповніть узагальнювальну таблицю загальної характеристики біосфери. Сформулюйте висновок про особливості структурної та функціональної організації біосфери як найвищого рівня організації життя на Землі.

Ознака

Характеристика

Структурні компоненти

Основні структурні елементи (типи речовини)

Межі біосфери

Необхідна умова існування

Основні властивості біосфери

Основні функція біосфери

Закономірності функціонування

Біологія + Географія. Трагедія Аральського моря

У 1960 р. Аральське море було четвертим найбільшим озером світу, а до 2007 р. воно зменшилося до 10 % від своїх колишніх розмірів. Від колишнього моря залишилися три великі водойми, солоність води в двох з них є такою високою, що навіть зникла риба. Яке географічне положення Аральського моря? Які причини трагедії Аралу?

СТАВЛЕННЯ

Біологія + Людська цивілізація. Автотрофність людства

В. І. Вернадський настільки високо оцінював ноосферні можливості цивілізації, що сформулював гіпотезу переходу людства до автотрофності (нині людина перебуває в становищі супергетеротрофа на планеті). Під автотрофністю людства він розумів посилення відносної незалежності людства від продуктів, що створює біосфера, шляхом розробки нових автотрофних технологій. Наскільки реальною ви бачите втілення цієї ідеї вченого?

РЕЗУЛЬТАТ

Оцінка

Завдання для самоконтролю

1-6

1. Що таке вчення про біосферу та ноосферу? 2. В якій праці й коли сформульовано основні положення вчення про біосферу? 3. Що таке ноосфера? 4. У чому суть закону Вернадського про ноосферу? 5. Що таке екологічна криза? 6. Назвіть причини екологічної кризи.

7-9

7. Які основні положення вчення про біосферу та ноосферу? 8. Які ознаки виникнення ноосфери? 9. Яке значення вчення Вернадського для уникнення глобальної екологічної кризи?

10-12

10. Які особливості структурної та функціональної організації біосфери як найвищого рівня організації життя на Землі?