Развитие биосферы

    Считается уже общепринятым, что появление  человека в биосфере знаменует собой  высшую ступень ее развития. Само появление человека представляет переход от простого биологического приспособления живых организмов к разумному поведению и целенаправленному изменению окружающей среды разумными существами. Живое вещество при этом активно приспосабливается к новым условиям существования и присутствия в природе.

    При этом, как мы уже отмечали, происходит взаимное совместное влияние природы  на человека и человека на природу  и человек теперь несет ответственность  за эволюцию жизни. Человек значительно (и не всегда разумно, к сожалению) влияет на биосферу Земли - изменяет структуру ее поверхности, биоту, состав биосферы, меняет энергетический (тепловой) баланс, влияет на пространственно-временные факторы процессов на Земле, в том числе техногенных, и т.д.

    Рассматривая  эволюцию с общих позиций, мы уже убедились, что вектор ее развития направлен от чисто геологического к геолого-биологическому и биогеохимическому периодам и далее к новому этапу эволюции - появлению человека и возникновению социальной эволюции.  

    3.2. Ноосфера

    Самые большие изменения в биосфере Земли наступили именно в этот последний, современный этап эволюции. Появление человека и его развитие, проявление разума в биосфере существенно изменили ситуацию на Земле, ознаменовали переход биосферы в ноосферу, область сознательной деятельности человека и коллективной памяти, названной В.И. Вернадским научной мыслью. Можно считать, что ноосфера является новым состоянием биосферы, когда разумная человеческая деятельность становится основным определяющим фактором развития жизни на Земле.

    Сам термин «ноосфера», предложенный Э. Леруа в 20-х годах после докладов В.И. Вернадского на семинарах у А. Бергсона, в интерпретации этих ученых означал «сферу разума», или «мыслящий пласт». Однако в отличие от них В.И. Вернадский подходил к ноосфере с материалистических позиций. Для него было очевидным, что биосфера под влиянием разумной человеческой деятельности и коллективной научной мысли переходит в качественно новое состояние биосферы, названное им ноосферой, преобразованной из биосферы человеческой мыслью и трудом. Следует особенно подчеркнуть роль человека в переходе от биосферы к ноосфере, так как именно здесь проявился новый антропогенный фактор - человек стал использовать биосферу для удовлетворения своих потребностей за счет применения различных орудий труда, накопленных знаний и умений. Как отмечал Тейяр де Шарден, «отличие человека как гомонизированного индивида от животного в том, что и животное что-то знает, но только человек знает о своем знании» и в полной мере может использовать это знание на ноосферном этапе биосферы. Это означает, что важнейшим фактором, определяющим жизнь на Земле, становится разумная коллективная деятельность человека.

    Используя представление о научной мысли, Вернадский отмечал, что «перестройка научной мыслью через организованный человеческий труд не есть случайное явление, зависящее от воли человека, т.е. стихийный процесс, но есть стихийный природный процесс, корни которого лежат глубоко и подготавливались эволюционным процессом, длительность которого исчисляется сотнями миллионов лет... Создание ноосферы из биосферы есть природное явление, более глубокое и мощное, чем человеческая история. Оно требует проявления человечества как единого целого».  

    3.3. Преобразование биосферы в ноосферу

    Переход от биосферы к ноосфере в соответствии с идеями В.И. Вернадского определяется следующими положениями:

• переход этот закономерен и неизбежен как естественный ход эволюции независимо от воли человека;
• однако человек рассматривается как составной элемент биосферы и выполняет ее определенные функции во времени и пространстве. Его появление в биосфере означает начало нового этапа в развитии Земли в целом;
• не только живое вещество, но и сам человек, вооруженный научной мыслью, становится величайшей геологической силой, кардинально изменяющей облик нашей планеты;
• переход от биосферы к ноосфере осуществляется за счет коллективных (когерентных) взаимодействий всех людей и их целостного влияния на природе. В этом смысле человечество действительно стало единым, независимо от расового, географического или имущественного положения. Это взаимодействие с учетом развития техносферы практически мгновенно передается во все уголки Земного шара;
• необходимость продуманного развития использования энергетических возможностей человека. Развитие энергетики, открытие и применение новых видов энергии, нужных человеку для его существования, не должно входить в противоречие с природой и нарушать ее регенерационные возможности для поддержания жизни;
• возможность разумного влияния на глобальные процессы, происходящие на Земле, как природного, так и социального характера.

    Все эти преобразования по человеческому  масштабу времени происходят в течение  нескольких поколений, но в геологическом  измерении они происходят мгновенно  и их можно рассматривать как  бифуркации в эволюционном процессе.

    К анализу эволюции биосферы в ноосферу можно применить физические модели, связанные в первую очередь со статистическим пониманием процессов в природе, и синергетические представления о нелинейных процессах в открытых системах вдали от равновесия. Возникновение диссипативных структур связано с когерентным поведением элементов, образующих систему, и обязательным для жизни уменьшением энтропии. Возникающие в результате слабых воздействий неустойчивости, необходимые для эволюции системы, сопровождаются процессами самоорганизации создания из хаотических движений и состояний, в том числе в неживой природе, высокоорганизованных структур живых организмов. Спонтанные процессы самоорганизации живого можно рассматривать как неравновесные кинетические фазовые переходы от неупорядоченного к упорядоченному состоянию через последовательность бифуркаций, развитие которых как раз и проходит через фазу неустойчивостей.

    Для биологических объектов существует два типа последовательностей  бифуркаций. Один связан с неограниченным антропогенным воздействием, другой - с ограниченными изменениями при естественном протекании процессов в биосфере. В качестве примера первого типа бифуркаций можно привести биоценоз небольших озер. С ростом загрязнений наблюдаются последовательные скачкообразные изменения в составе популяций и их взаимосвязях. При определенных концентрациях загрязненных веществ жизнь в озере полностью прекращается и оно гибнет, становится мертвым. Другими примерами могут быть рукотворные плотины на могучих русских реках, дамба в Финском заливе, попытки сооружения перегородки залива Кара-Богаз-Гол на Каспийском море и т.д.

    При естественном протекании процессов  по второму типу идет бесконечная  смена одних устойчивых состояний, одних форм другими через неустойчивости, когда управляющие этими процессами малые параметры лежат в ограниченном диапазоне. Это соответствует естественному ходу эволюции живых систем к состояниям, далеким от равновесия, что физически обусловливается обменом веществ, энергий и информацией в них как открытых системах.

    Заметим, что при любой последовательности бифуркаций система каждый раз делает случайный, но, тем не менее, необратимый  выбор. Если система находится в  некоторой точке той или иной ветви дерева бифуркаций, то это означает, что она прошла весь путь, отделяющий ее от первой бифуркации, через все промежуточные точки и в историческом развитии и измерении должна помнить свой путь. В этом синергетическое понимание памяти. Последующая эволюция в значительной степени является следствием выбора в прошлом.

    Наследственная информация живых организмов в виде последовательности оснований в молекулах нуклеиновых кислот в ядрах клеток создавалась в ходе эволюции в прошлом и с учетом ее участвует в эволюции в будущем. В этом смысле точки бифуркаций являются источниками инновации и диверсификации. Количество информации, которое содержит живой организм, определяется степенью его упорядоченности. При этом усложнение организма за счет получения информации уменьшает энтропию. А поскольку все живое борется против энтропии, то получение новой полезной информации (а в этом, собственно, суть образования и науки) и есть борьба за жизнь!

    В ноосфере, так же как и в биосфере, происходит замкнутый кругооборот веществ, все утилизируется, снова переходит в полезный продукт и используется, но при этом человек активно участвует в этом процессе. Сам человек, его производительные силы становятся частью ноосферы, непрерывно обмениваются веществом, энергией и информацией с биосферой. Человек перестает быть просто потребителем, живущим только за счет биосферы, угнетающим и подавляющим ее. Он становится звеном в сложной системе «неживая природа - живая природа - человек - мышление человека». Предполагается, что каждый компонент системы может давать вклад в некое общее энергоинформационное поле, и тогда ноосферу можно рассматривать не только как сумму человеческих знаний, а как физическое существование в пространстве совокупной информации продукта человеческого разума.

    Ноосфера  как более высокоорганизованное состояние биосферы может возникнуть и существовать только если ее развитие проходит сознательно, направляется и организуется научной мыслью. В связи с этим резко возрастает роль науки как коллективного разума во всех областях человеческой деятельности, в том числе в овладении всеми формами движения материи, создании новых живых организмов методами генной инженерии и биотехнологии. Однако очень важно, чтобы направленное и согласованное развитие человека и окружающей его среды происходило коэволюционно и с учетом изменения характера взаимоотношений человека с природой. А это определяется возможностями человеческого интеллекта, который обязан взять на себя заботу и ответственность за судьбу нашей планеты.⁴ 

    ЗАКЛЮЧЕНИЕ

    Совсем  недавно, по масштабам эволюции, в  биосфере появился человек. 
Человеческая цивилизация привела к появлению на планете новой глобальной материальной системы в виде многослойной насыщенной сферы искусственно созданных объектов.

    Планета окружена огромным простирающимся на миллиарды километры и уникальным в галактике ореолом модулированных радиоволн разных диапазонов от множества источников. В околоземном космическом пространстве по разным орбитам движутся многие тысячи действующих и отработавших искусственных спутников, разгонные ступени ракет, другие объекты. В атмосфере постоянно перемещаются тысячи летательных аппаратов; планета опутана сетью авиатрасс. 
На поверхности суши наряду с естественными сообществами множества разнообразных живых организмов (среди них и вездесущий создатель этой цивилизации) простираются пространства возделанных земель и искусственных ландшафтов, вкраплено огромное число населенных пунктов, сооружений, площадок и дорог с искусственным покрытием, железных дорог и других коммуникаций с паутиной линий электропередачи и воздушно-проводной связи. 
Колоссальные массы перемешенных, обработанных и преобразованных минералов – камня, глины, асфальта, бетона, стекла, металлов – образуют многочисленные скопления на поверхности планеты. Несметное количество различных топок, труб, реакторов, машин, механизмов, преобразователей энергии заполняют планетарную среду химическими, тепловыми, электромагнитными, радиационными и акустическими эмиссиями, т. е. все это излучает, испускает, пахнет, вибрирует, шумит. В разных направлениях и с разными скоростями по земле и морям перемешаются миллионы различных транспортных средств. То тут, то там происходят большие и малые аварии, раздаются взрывы, звучат выстрелы. По земле разбросаны многочисленные отвалы пустой породы, терриконы, свалки, развалины. В земле скрыты горные выработки, шахты, рудники, скважины, сети кабелей и трубопроводов, древние культурные слои и захоронения. Полный жизни океан тоже содержит множество искусственных предметов – от плавающего мусора до гигантских танкеров, авианосцев, подводных лодок. Водные пространства пересекают трассы морских путей; дно океана усеяно останками кораблей. На континентальных водоемах – плотины, водохранилища и другие гидросооружения; бассейны рек испещрены каналами и оросительными системами.

    Так как современная биосфера пока только частично охвачена преднамеренными и целесообразными воздействиями человека, нужно считать, что возникновение ноосферы еще далеко не закончено. По мере развития ноосферы появится возможность регулировать состояние биосферы в соответствии с потребностями человеческого общества. Перспектива для такого регулирования видна уже сейчас, в частности, в связи с возможностью воздействия на глобальный климат. Следует предполагать, что в ближайшем будущем возможности направленного изменения состояния биосферы значительно возрастут. Наряду с этим по мере успехов в освоении космического пространства произойдет расширение ноосферы далеко за пределы нашей планеты.

    СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 

1. Горбачев  В. В. Концепции современного естествознания. М., МГУП, 2003
2. Вернадский В. Н. Живое вещество и биосфера. М., Наука, 1994
3. Шипунов Ф.Я. Организованность биосферы. М., Наука, 1980
4. Князева Е. Н., Курдюмов С. П. Законы эволюции и самоорганизации сложных систем. М., Наука, 1994
5. Моисеев Н. Н. Человек и ноосфера. М.., Мол. гвардия, 1990