В. С. Xалапсис
Днепропетровский национальный университет

Исследуется положение о том, что изучение биосферы, географической оболочки и ландшафтной сферы предполагает диалектический синтез географического, биологического и социогуманитарного знания; этим определяются перспективы дальнейших исследований.

Представление об особой сфере жизни выдвинул австрийский геолог Э. Зюсс, предложивший термин «биосфера», под которой он понимал совокупность всех живых организмов, обитающих на поверхности Земли. Идеи Э. Зюсса развивали Д. Н. Анучин, Дж. Бернал, Т. И. Броунов, А. А. Григорьев, С. В. Калесник, П. Тейяр де Шарден и др.

Дж. Бернал писал: «Можно с уверенностью считать, что жизнь на планете образует единый клон, группу взаимосвязанных организмов, населяющих нашу планету и составляющих ее биосферу. На других планетах, следовательно, могут существовать иные клоны, развившиеся в совершенно разное время» [1, с 205]. Биосфера, по мнению Дж. Бернала, является биотической саморазвивающейся системой.

Впоследствии термин «биосфера» получил двоякое значение. Как отмечал А. А. Григорьев, в географии и биологии под этим термином понимают совокупность живущих организмов, в геохимии под биосферой «чаще стали понимать всю ту оболочку Земли, в которой имеется жизнь и которая, так или иначе, видоизменяется жизнью в течении геологических веков» [6, с. 24]. А. А. Григорьев в состав биосферы кроме собственно организмов включал также почвенный покров.

Теперь рассмотрим биогеохимическую концепцию академика

В. И. Вернадского. Биосфера, по его мнению, представляет собой занятую жизнью поверхностную оболочку Земли. Основу биосферы составляет «живое целое», то есть совокупность всех живых существ, населяющих Землю, монолит жизни. Подчеркивая космический характер биосферы, Вернадский отмечал: «С одной стороны, мы имеем здесь природную лабораторию, в которой господствуют резкие воздействия разных форм космической энергии.; с другой - область планеты, которая непрерывно в течении миллиардов лет принимает в себя непрерывный поток космической материи и энергии, которая образовалась в условиях, чуждых нашей планете» [3, с. 45]. Биосфера является космопланетным явлением, связывающим Землю и Космос, именно в ней устанавливается динамическое равновесие между нашей планетой и окружающим ее космическим пространством.

Биосферное вещество, по Вернадскому, состоит из семи разнородных частей:

1) живое вещество - совокупность живых организмов;

2) биогенное вещество, создаваемое и перерабатываемое живыми организмами (каменный уголь, битумы, известняки, нефть и др.);

3) косное вещество, образуемое в процессах, в которых живое вещество не участвует;

4) биокосное вещество, которое создается живыми организмами и косными процессами, представляя собой динамические равновесные системы тех и других. Это почти вся вода биосферы, нефть, почва, кора выветривания; биологические организмы при этом играют ведущую роль;

5) вещество, находящееся в процессе радиоактивного распада;

6) рассеянные элементы;

7) космическое вещество.

По нашему мнению, этот перечень можно с одной стороны увеличить, включив в состав биосферного вещества пронизывающие биосферу электромагнитные поля, с другой - сократить, исключив из него радиоактивное и космическое вещество.

Итак, живое вещество является «главным действующим лицом» биосферы Земли и самой активной геохимической силой на нашей планете. Важнейшими компонентами биосферы являются также биокосные и биогенные вещества, которые в той или иной мере преобразованы живым веществом (гидросфера и почвенный покров). Биосфера, по Вернадскому, является биокосной самораз- вивающейся системой, в которой все компоненты преобразованы жизнью. Научные представления о структуре биосферы существенно обогатило выделение Вернадским биогенного и биокосного вещества.

Основными компонентами биосферы Вернадский считал стратосферу, тропосферу, гидросферу, область геохор с наземной жизнью и стратосферу с подземной жизнью, которые, за исключением стратосферы, входят в состав географической оболочки. Но хотя биосфера и географическая оболочка в пространственном отношении почти совпадают, эти понятия, разумеется, отражают разные природные явления. Вернадский отождествлял понятия «жизнь» и «живое вещество», что с геохимической точки зрения вполне правомерно и позволяет применять к изучению и описанию биологических явлений методы физики, химии, кибернетики и др. наук. Однако качественную специфику жизни категория «живое вещество» раскрывает недостаточно. Для более полного понимания жизни как особого явления природы в биологии существуют такие понятия как «ген», «клетка», «биоценоз», «биогеоценоз», «адаптация», «географическая изоляция», «гомеостаз», «конкуренция», «конво- люция», «мутация», «отбор», «симбиоз» и др.

Вернадский считал человечество частью живого вещества. Это следует из рассмотрения его )человечества) деятельности в геохимическом аспекте. Человечество, во-первых, увеличивает массу вещества, вовлекаемого в процесс материального производства; во- вторых, существенно меняет геохимический состав поверхностной оболочки земли; в-третьих, постоянно и неуклонно увеличивает свой энергетический и информационный потенциал. Иными словами, производственную деятельность человечества в количественном отношении можно оценивать по трем геохимическим параметрам: вес, состав, энергия.

Природную среду человека и человечества можно назвать биотической, а точнее - бионосной. Абиотическая среда существует только в недрах Земли и пространствах Космоса. Целостность монолита жизни создает «биогенный ток атомов. В этом биогенном токе атомов и связанной с ним энергии проявляется резко планетарное, космическое значение живого вещества» [2, с. 136]. Данное положение Вернадского - краеугольный камень современного подхода к пониманию биосферы. Компонентами биосферы являются те компоненты природы Земли, которые включены в биотический водоворот вещества и энергии.

Фундаментом биосферной концепции Вернадского являются сформулированные им три биогеохимических принципа:

1. Биогенная миграция атомов химических элементов в биосфере всегда стремится к максимальному своему проявлению, что находит свое выражение в повсеместности жизни и ее давлении.

2. Эволюция видов в ходе геологического времени, приводящая к созданию форм жизни, устойчивых в биосфере, идет в направлении, увеличивающим биогенную миграцию атомов биосферы.

3. Максимально возможное заселение планеты живым веществом.

Концепция биосферы В. И. Вернадского имеет огромное мировоззренческое и методологическое значение.

Одним из создателей эволюционной концепции биосферы был П. Тейяр де Шарден. Он отмечал: «К четырем покрывающим друг друга оболочкам со времени Зюсса наука обычно вполне резонно прибавляет живую пленку, образованную растительным и животным войлоком земного шара - биосферу... Биосфера - в такой же степени универсальная оболочка, как и другие «сферы», и даже значительно более индивидуализированная, чем они, поскольку она представляет собой не более или менее непрочную группировку, а единое целое, саму ткань генетических отношений, которая, будучи развернутой и поднятой, вырисовывает древо жизни» [8, с. 148]. В терминологии В. И. Вернадского, тейяровская биосфера является живым веществом, совокупностью всех живых существ, населяющих Землю, иначе говоря, биосфера, по Тейяру, - это биомасса планеты, причем, жизнь на нашей планете появилась закономерно, подтверждение чему он видел в глубоком структурном единстве древа жизни, которое проявляется в клеточном строении живой материи.

Французский мыслитель выделяет такие тенденции эволюции живой природы: нащупывающее изобилие, созидающая изобретательность, безразличие ко всему, что не является будущностью и совокупностью. Таковы три тенденции, под знаком которых в силу своих элементарных механизмов жизнь поднимается все выше и выше. Но есть еще и четвертая - тенденция всеохватывающего единства. Знание этих тенденций - необходимое условие понимания эволюции биосферы.

Эволюция живого, в соответствии с взглядами Тейяра, носит направленный характер. Дифференциация нервного вещества или трансформация придает эволюции направленность, а потому и смысл. Вывод этот весьма дискуссионный, но не лишен оснований. Дарвиновский естественный отбор выступает лишь одним из механизмов эволюции видов. Причина же самой эволюции остается во многом тайной. Тейяровская эволюционная концепция есть попытка если и не разгадать, то хотя бы приблизиться к разгадке этой тайны. Она не противостоит биосферному учению В.И. Вернадского, а творчески развивает и содержательно обогащает последнее. Для обоих мыслителей биосфера оказывается фундаментом ноосферы. Феномен человека и человечества можно понять, только изучив феномен жизни.

Современный этап развития учения о биосфере связан с био- геоценотической концепцией академика В. Н. Сукачева. Он ввел в науку понятие биогеоценоза, определив его как «... совокупность на известном протяжении земной поверхности природных явлений (атмосферы, горной породы, растительности, животного мира и мира микроорганизмов, почвы и гидрологических условий), имеющая свою, особую специфику взаимодействий этих слагающих ее компонентов и определенный тип обмена веществом и энергией между собой и другими явлениями природы и представляющая собой внутренне противоречивое диалектическое единство, находящееся в постоянном движении, развитии» [7, с. 329].

Биогеоценоз, по В. Н. Сукачеву, есть основной компонент биосферы как саморазвивающейся системы. Именно он «представляет собой ту лабораторию, в которой совершается процесс аккумуляции и трансформации энергии, слагающейся из многих разнообразных физиологических, физических и химических процессов, также взаимодействующих между собой» [7, с. 336]. Именно в био- геоценологическом покрове Земли, по мысли ученого, происходит синтез органического вещества, происходят сложнейшие процессы возникновения новых веществ, все время идут процессы накопления энергии и превращение ее и новых веществ из одних форм в другие и обмен ими как внутри биогеоценозов, так и между ними и другими явлениями природы. В. Н. Сукачев существенно обогатил учение о биосфере Земли новыми фактами и обобщениями, тем самым обеспечив дальнейшее развитие этой важной отрасли науки. Опираясь на диалектику и системный подход, сохраняя последовательность и развивая идеи своих предшественников, В. Н. Сукачев сумел создать и обосновать оригинальное и независимое направление в изучении биосферы.

Таким образом, в работах В. И. Вернадского, П. Тейяра де Шардена и В. Н. Сукачева были заложены основы современного учения о биосфере. Обобщая их идеи, можно выделить три определения биосферы. Во-первых, биосфера - это совокупность всех живых организмов, живое вещество планеты; во-вторых, она есть совокупность биогеоценозов, биогеоценотический покров; в-третьих, биосфера представляет собой поверхностную оболочку Земли, населенную и преобразованную живым веществом за всю геологическую историю. Эти три подхода, по нашему мнению не противоречат, а дополняют друг друга.

В русле идей академика В. Н. Сукачева, Н. В. Тимофеев- Ресовский, Н. Н. Воронцов и А. В. Яблоков отмечают: «В целом, биосфера является сплошной непрерывной оболочкой Земли, состоит из большого числа в разной степени отличающихся друг от друга местообитаний и населяющих их биоценозов, в совокупности биогеоценозов... Биогеоценозы - это те «блоки», из которых состоит вся биосфера и в которых протекают вещественноэнергетические круговороты, вызванные жизнедеятельностью организмов и в сумме составляющий большой биосферный круговорот» [8, с. 333]. Отличительной особенностью биосферы как само- развивающейся системы является наличие в ней биотического круговорота веществ, значение которого отмечал в свое время В. И. Вернадский. Биосферу, по В. Н. Сукачеву, можно назвать экосферой, которая включает в себя как собственно живое вещество, так и гидросферу, почвенный покров, а также нижний слой тропосферы, т. е. экосфера есть область активной жизни на нашей планете.

Академик М. А. Голубец дает такую характеристику биосферы: «1. Биосфера является сложной иерархической системой. Вместе с подчиненными ей подсистемами она пронизана общими каналами информации и охвачена единым процессом материальноэнергетической трансформации, следовательно, она и все подсистемы должны подчиняться общим законам эволюции. 2. Биосфера как живая система не только включает в свой состав среду обитания ее живых существ, но и сама в целом находится под воздействием окружающей абиотической среды, т. е. под влиянием внешних (космических, тектонических и других) факторов... 3. Биосфера и все подчиненные ей живые структурно-функциональные образования... являются открытыми системами, непрерывно получающими энергию и информацию из внешней среды» [5, с. 64]. По мнению П. А. Водопьянова, «современная биосфера - сложная, многокомпонентная, устойчивая динамическая система, занимающая все области распространения жизни. Она включает в себя живые организмы., биогенные вещества., косное вещество., био- косное вещество и вещество космического происхождения» [4, с. 188].

Из анализа приведенных определений можно сделать такой вывод: биосфера - саморазвивающаяся, саморегулирующаяся, открытая информационная, глобально-экологическая система, компонентами которой выступают живое вещество, почвенный покров, гидросфера и нижний слой тропосферы. Она представляет собой органическое диалектически противоречивое единство биотического, абиотического и биокосного компонентов при ведущей роли живого вещества. По нашему мнению, «былые биосферы» не являются компонентами биосферы, так как не включены в биотический обмен веществ.

Поскольку биосфера - самая сложная природная система, она не может быть предметом одной науки или целого (экологического) направления. В настоящее время наибольшие теоретические и практические результаты дают биогеохимическая, биогеоценотиче- ская и кибернетическая (информационная) концепции биосферы. В принципе же к этим концепциям можно добавить биогеографиче- скую, термодинамическую, эволюционно-биологическую и социальную (в рамках последней биосфера рассматривается как среда обитания человека).

Биосфера включает в себя все структурные уровни организации живой материи и в ней действуют в «снятом» виде закономерности каждого уровня. Здесь следует выделить такие аспекты взаимосвязи структурных уровней живого: 1) относительная самостоятельность, автономность каждого уровня; 2) в каждом уровне действуют закономерности низшего уровня; 3) в свою очередь, высший уровень существенно влияет на все низшие уровни.

При философском анализе проблемы биосферы необходимо учитывать эти моменты взаимосвязи структурных уровней живого. Во-первых, биосфера является относительно обособленной, замкнутой, биотической, саморазвивающейся, самоуправляющейся системой, закономерности функционирования и развития которой не сводятся к низшим структурным уровням (например, популяционно-видовому или биогеоценотическому). Во-вторых, в биосфере действуют закономерности низших структурных уровней, которые необходимо учитывать. Например, увеличение радиационного фона Земли может нарушить молекулярно-генетические и клеточные механизмы саморегуляции и самовосстановления биосферы, что приведет к катастрофическим последствиям. При этом важно отметить, что отрицательное влияние физико-химических факторов осуществляется, прежде всего, на молекулярном уровне живого (радиационный и химический мутагенез). В-третьих, закономерности развития биосферы действуют на всех структурных уровнях организации живой природы. Общие биосферные закономерности не только отражаются в низших уровнях, но и во многом определяют природу этих уровней, в частности, биогеоценотического. Лежащая в основе целостности биосферы биогенная миграция пронизывает все структурные уровни живого. Через миграцию атомов осуществляется связь биосферы со всеми иными сферами. Функционирование и эволюция биосферы подчиняет все закономерности функционирования и развития всех уровней организации живой материи. Природу эволюции биологических видов можно раскрыть не только на популяционно-видовом, но и на биосферном уровне. В-четвертых, на биосферу оказывают воздействие не только природные (географические, геологические, космические), но и социальные факторы (техника, технология), причем это воздействие неуклонно возрастает. Современная биосфера превращается в технобиосферу (искусственные экосистемы, антропогенные природно-технические ландшафты), которая является компонентом сложной корреляционной системы «человечество-технология- биосфера». Поэтому на функционирование и эволюцию биосферы накладывает неизгладимый отпечаток современная технологическая цивилизация.

Проблема биосферы имеет комплексный характер. В ней можно выделить экономические, технологические, этические, социологические, политические, правовые, информационные и духовные аспекты. По нашему мнению, понятие «биосфера» является не только естественнонаучным, но и социально-естественным, поскольку биосфера - не только природная система, но и среда обитания человечества. Мы полагаем, что современную стадию развития биосферы следует назвать технобиосферой, и рассматривать ее как составную часть ноосферы.

Итак, в осмыслении феномена биосферы можно выделить четыре этапа: 1) Биосфера - совокупность населяющих Землю живых организмов, живое вещество, биота (Э. Зюсс, П. Тейяр де Шарден);

2) Биосфера - поверхностная оболочка Земли, в которой ведущую геохимическую роль играет живое вещество (В. И. Вернадский и его школа); 3) Биосфера (экосфера, биогеоценотический покров) - органическая система биогеоценозов или глобальная экологическая система (В. Н. Сукачев и его школа); 4) Современная биосфера - естественная и очеловеченная природа: ноосфера, технобиосфера (М. А. Голубец, П. А. Водопьянов, Ю. К. Плетников и др.). Здесь важно отметить, что это не только стадии развития самого понятия «биосфера», но и концепции данного феномена природы и общества. Поэтому ошибочно считать, что одна из биосферных концепций морально устарела. Другое дело, что две последние концепции (биогеоценотическая и социально-природная), по нашему мнению, более предпочтительные, чем другие. В связи с разным пониманием содержания понятия биосферы следует уточнить терминологию. «Биосферу» Тейяра де Шардена целесообразнее назвать живым веществом или биотой, В. Н. Сукачева - экосферой. «Биосфера» Вернадского - более широкое понятие, которое включает в себя не только современную экосферу, но и ранее существовавшие экосферы (прежние биогеоценотические покровы), а также все последствия их влияния на абиотическую среду - «былые биосферы».

Можно сделать вывод, что биосфера является экологической (биотической) саморазвивающейся системой, ландшафтная сфера - биогеографическая корреляционная система. Изучение биосферы, географической оболочки и ландшафтной сферы предполагает диалектический синтез географического, биологического и социогу- манитарного знания, что и определяет перспективы дальнейших исследований в этом направлении.

Библиографические ссылки

1. Бернал Дж. Возникновение жизни. М., 1969.

2. Вернадский В. И. Биосфера и ноосфера. М., 1989.

3. Вернадский В. И. Химическое строение биосферы Земли и ее окружения: 2-е изд. М., 1987.

4. Водопьянов П. А. Устойчивость и динамика биосферы. Мн., 1981.

5. Голубец М. А. Актуальные вопросы экологии. К., 1982.

6. Григорьев А. А. Типы географической среды. М., 1970.

7. Сукачев В. Н. Избранные труды: В 3 т. М., 1971. Т. 1.

8. Тейяр де Шарден П. Феномен человека. М., 1987.

9. Тимофеев-Ресовский Н. В., Воронцов Н. Н. Яблоков А. В. Краткий очерк теории эволюции. М., 1969.