Биогеохимическая эволюция Земли

     В сжатом виде идеи В. И. Вернадского об эволюции биосферы могут быть сформулированы следующим образом:

 1. Вначале  сформировалась литосфера — предвестник  окружающей среды, а затем после  появления жизни на суше —  биосфера.

 2. В течение  всей геологической истории Земли  никогда не наблюдались азойные геологические эпохи (т. е. лишенные жизни). Следовательно, современное живое вещество генетически связано с живым веществом прошлых геологических эпох.

3. Живые организмы  — главный фактор миграции  химических элементов в земной  коре, «по крайней мере, 90% по весу  массы ее вещества в своих  существенных чертах обусловлено  жизнью»

4. Грандиозный  геологический эффект деятельности  организмов обусловлен тем, что  их количество бесконечно велико  и действуют они практически  в течение бесконечно большого  промежутка времени.

5. Основным движущим  фактором развития процессов  в биосфере является биохимическая  энергия живого вещества.

     Венцом  творчества В. И. Вернадского стало  учение о ноосфере, т. е. сфере разума.

     В целом, учение о биосфере В. И. Вернадского  заложило основы современных представлений  о взаимосвязи и взаимодействии живой и неживой природы. Практическое значение учения о биосфере огромно. В наши дни оно служит естественнонаучной основой рационального природопользования и охраны окружающей среды.

По Вернадскому, работа живого вещества в биосфере может проявляться  в

двух  основных формах:

• химической (биохимической) – I род геологической деятельности;
• механической – II род такой деятельности.

     Геологическая деятельность I рода – построение тела организмов и переваривание пищи, является значительной.  

     Биогенная  миграция  атомов II рода  - механическая, отчетливо проявляется в наземных экосистемах с  хорошо  развитым  почвенным  покровом,

позволяющим животным создавать глубокие укрытия (гнездовые  камеры  термитов, расположены  на  глубине  2  –  4  м  от  поверхности). 

     Благодаря выбросам землероек, в верхние слои почвы попадают первичные не выветрившиеся минералы, которые ,разлагаясь ,вовлекаются в биологический круговорот.

     Биогенная миграция атомов II рода распространена не только в наземных, но и в морских экосистемах. На дне моря организмы строят себе укрытия, причем не только в мягком, но и в скальном грунте.

                  К биогенной миграции  II  рода  можно  отнести  и  перемещение   самого

живого  вещества.  Сюда  относятся  сезонные  перелеты   птиц,   перемещения

животных в  поисках корма, массовые миграции животных.

     Вернадский  подразделял процессы, осуществляемые в биосфере живым существом, по характеру  самих процессов.

             В формулировке В.И.Вернадского они звучат следующим образом:

      I принцип: «Биогенная миграция атомов химических элементов в биосфере  всегда стремится к максимальному своему проявлению».

     II принцип «Эволюция видов в ходе геологического времени, приводящая к созданию форм жизни устойчивых в биосфере, идет в направлении, увеличивающем биогенную миграцию атомов биосферы.»

     III принцип «В течении всего геологического времени, с криптозоя заселение планеты должно быть максимально возможное для всего живого вещества, которое когда –либо существовало. »

     Для Вернадского I биогеохимический принцип был тесно связан со способностью живого вещества неограниченно размножаться в оптимальных условиях.

            II биогеохимический принцип,  по  существу,  затрагивает  кардинальную

проблему  современной  биологической  теории  –  вопрос   о   направленности

эволюции организмов. По мысли  Вернадского,  преимущества  в  ходе  эволюции

получают те организмы, которые приобрели способность  усваивать  новые  формы энергии или “научились” полнее использовать химическую  энергию,  запасенную в  других  организмах. 

      II биохимический принцип Вернадского  получает подтверждения  на  самом

разнообразном эмпирическом материале. Так, в 1956  году  почвовед  В.Л.Ковда

изложил  результаты  химического  исследования  более  1300  образцов   золы

современных высших  растений.  На  этом  обширнейшем  фактическом  материале втор пришел к выводу, что (за несколькими исключениями) зольность  растений возрастает  от  представителей  древних  таксонов  к  более   молодым.   Эта закономерность – одно из частных проявлений II  биогеохимического  принципа. Вообще  же  его  проявления  в  биосфере  очень  многообразны   и   довольно неожиданны. Возьмем другой пример из области ботаники.

       Магаданский  ботаник  А.П.Хохряков  недавно  установил   своеобразную

направленность  эволюции высших растений  –  интенсификацию  смен  органов  в

ходе индивидуального  развития  организма.  “Так,  по  мнению  Хохрякова,  у

древних древовидных  плаунов  –  лепидодендронов  –  смене  была  подвержена

только часть  листьев. У более продвинутых  в эволюционном отношении  растений – папоротникообразных – опадают также только листья,  но  у  них  в  единицу времени по отношению к массе всего  тела  сменяется  большая  часть,  чем  у лепидодендронов. У наиболее примитивных голосеменных – саговников  –  сменам также подвержены только листья, да и то за исключением оснований. У  хвойных периодически сменяются ветви  и  кора.  Наконец,  на  примере  цветковых  мы наиболее четко видим переход от многолетних форм (деревья  и  кустарники)  к однолетним (травы). Этот же переход наблюдается и у других  таксонов  высших растений: среди древних хвощей и плаунов господствовали  древовидные  формы, а  современные  нам  овощи  и  плауны  –   травы;   среди   папоротников   в геологическом  прошлом  было  много  древовидных,   а   сейчас   древовидные папоротники вымирают. Такая интенсификация  смен,  естественно,  приводит  к усилению биогенной  миграции  атомов  в  биосфере.  И  здесь  “работает”  II принцип. 
 
 
 
 
 
 
 

3.ЗАКОНЫ. 

29. Закон оптимальности.

     С наибольшей эффективностью система  функционирует в некоторых характерных  для нее пространственно-временных  пределах (или: никакая система не может сужаться и расширяться до бесконечности).

       Фундаментальное положение теории  систем, связанное с тем, что  размер любой системы должен  соответствовать ее функциям.

     Согласно  закону, любая крупная система  распадается на функциональные части (подсистемы) с различными размерами.

     Монотонная  с виду экосистема может занимать огромные пространства, но повторение элементарных составляющих в ней  редки (два дерева одного вида в тропическом  лесу соседствуют как исключение).

     Монотонная  с виду экосистема может занимать огромные пространства, но повторение элементарных составляющих в ней  редки (два дерева одного вида в тропическом  лесу соседствуют как исключение).

       Например, млекопитающее не может  быть мельче и крупнее тех  размеров, при которых оно способно  рождать живых детенышей и  вскармливать их своим молоком.  Никакой целостный организм не  в состоянии превысить критические  размеры, обеспечивающие поддержание  его энергетики.  

59.Закон  функциональной системы неравномерности

 В развитии  системы темпы происхождения  фаз развития системы закономерно  неравномерны, они то усиливаются, то ослабляются в ответ на действие внешних факторов.

Внешние для  системы воздействия, как правило, проявляются не

прямо, а опосредованно  механизмами функционирования этой системы.

Они могут быть ослаблены ее буферными свойствами или усилены возникающими цепными реакциями. Во всех этих случаях проявлен принцип преломления действующего фактора внутри системы.

Отличие принципа преломления действующего фактора внутри системы от принципа преломления действующего фактора в иерархии

систем  – в первом случае буфером оказываются  механизмы самой системы, а во втором – механизмы ее надсистем.

В силу преломления действующего фактора  в иерархии систем и

наличия многих «фильтров» этот фактор либо ослабляется, либо усиливается,

а чаще всего оказывается неравномерным по силе воздействия

 и  с ходом времени. 

Система немедленно или с задержкой реагирует на возникающие флуктуации.

Данная  закономерность получила название закона функционально-системной неравномерности: темпы реакций и прохождения фаз развития системы (в ответ на действия внешних факторов) закономерно неравномерны – они то

убыстряются (усиливаются), то замедляются (ослабевают). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

     Развитие  разума, деятельности, социальной организации  жизни на Земле, культуры, несомненно, приведут к тому, что человечество, так или иначе, решит проблему собственного выживания. Именно такой, оптимистический взгляд на рассматриваемую  проблему присущ многим выдающимся естествоиспытателям  и мыслителям. В.И. Вернадский считал «более чем вероятным» существование  жизни не только на Земле, но и на других планетах, и допускал, что  «земная и даже планетная жизнь  есть частный случай проявления жизни».

     Эта мысль великого русского ученого  приобрела особое значение в связи  с открытием, сделанным в 1996 г. американскими исследователями. В частности, на основании изучения метеорита, имеющего марсианское происхождение и упавшего 13 тыс. лет назад в Сибири, ими был сделан вывод о том, что на Марсе в примитивных формах существовала жизнь. Это открытие примечательно не только само по себе, а в связи с теми выводами, которые из него вытекают. Так, если на «красной планете» нашей галактики существовала элементарная жизнь, то вполне допустимо, что она существует, причем в развитых формах, и в других галактиках.

     Однако  нам, живущим на этой планете сегодня, следует постоянно иметь в  виду, что перед человечеством, кроме  проблемы будущего, стоит и другая, го-раздо более актуальная и сугубо земная задача – сохранение существующей биосферы и создание адекватной ей ноосферы. А для этого необходимо, чтобы возникший в процессе эволюции человек осознал в наивысшей степени свою ответственность за Землю и Космос. Между тем состояние нашей планеты на сегодняшний день таково, что оно внушает уже не только тревогу, но и страх за будущее. И повинны в этом прежде всего человек и его деятельность.

   Человек должен с ответственностью относиться к тому, что он живет на земле. 
 
 
 
 

СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННЫХ  ИСТОЧНИКОВ.

   1.Агаджанян Н. А. , Торшин В. И. Экология человека. –  М. : Круг, 1994.

2. Батюшкова  И. В. История происхождения  материков и океанов. – М. : Наука, 1975. – 134 с.

   3. Белоусов В. В. Земля, ее строение  и развитие. –  М. : АН СССР, 1963.

4. Блауберг  И. В. Материалистическая диалектика  и системный подход / в кн. Проблемы  философии и методологии современного  естествознания. – М. : Наука, 1973. – С. 378 – 383.

5. Блинкин С. А. Очерки о естествознании (Уроки творчества).– М. : Знание,

6. Венгеров А. Синергетика и политика // Общественная науки и современность. 1993. С. 55 – 67.

7. Взаимосвязь естественных и технических наук : методические и социальные проблемы техники и технических наук. – М., 1976.

8. Войткевич Г. В. Происхождение и химическая эволюция Земли. – М. : Наука, 1973.– 166 с.

9. Гордеев Д. И. Основные этапы развития и гидросферы Земли / в кн. Проблема развития в современном естествознании. – М. : МГУ, 1968. – С. 68 – 71.