Книга: 100 великих географических открытий

Биосфера

Биосфера

В первой половине XX века география как наука землеописания столкнулась с неожиданной принципиальной трудностью: она стала терять объект своих исследований. Выяснилось, что к традиционной физической географии пришла пора добавлять химическую, изучающую распространение и динамику химических элементов и соединений в ландшафтах и в целом на планете. Возникла новая область знаний – геохимия, одними из основателей и разработчиками которой были замечательные отечественные ученые В. И. Вернадский и А. И. Ферсман.

Поиски географами своего объекта привели к ситуации казусной, если не сказать нелепой. Было предложено таковым объектом считать… географическую оболочку! Столь странное понятие, ничего по сути не проясняя, давало лишь иллюзию объяснения, тавтологию: география изучает географическую оболочку, а географическая оболочка – это объект, изучаемый в географии.

Сейчас, в начале XXI века, образованному человеку ясно, что речь идет о биосфере – среде жизни.

Понимание огромного значения живых организмов в жизни всех приповерхностных оболочек Земли – воздушной, водной и каменной – пришло лишь в XIX веке благодаря трудам замечательных географов: немцев Александра Гумбольдта, Фридриха Ратцеля и Карла Риттера, француза Элизе Реклю, русского Василия Васильевича Докучаева. Об изменении природной среды ландшафтом, человеком обстоятельно писал американец Георг Марш.

Первый не очень определенный общий обзор биосферы дал в конце XIX века австрийский геоморфолог и геолог Эдуард Зюсс. Однако из его текста трудно определить, имел ли он в виду только совокупность живых организмов и почв («пленку жизни») или всю среду обитания, включая тропосферу, гидросферу и верхнюю часть земной коры.

Геохимические круговороты в биосфере (ФС – фотосинтез)

Английский океанолог Джон Мёррей в начале XX века предложил такое определение: «Биосфера. Где только существует вода или, вернее, вода, воздух и земля соприкасаются и смешиваются, обыкновенно можно найти жизнь в той или иной из ее многих форм. Можно даже всю планету рассматривать как одетую покровом живого вещества. Давши нашему воображению немного больше свободы, мы можем сказать, что в пределах биосферы у человека родилась сфера разума и понимания, и он пытается истолковать и объяснить космос; мы можем дать этому наименование психосферы».

Создать основы учения о биосфере удалось Владимиру Ивановичу Вернадскому в небольшом, но очень емком, насыщенном идеями и фактами труде «Биосфера» (1926). Он писал об «особой охваченной жизнью оболочке», которая закономерно развивается на границе планеты с космической средой. Ученый старался раскрыть именно гармоничное сочетание природных процессов, определяющее существование и развитие области жизни, где взаимодействуют три геосферы и живое вещество. Познание таких закономерностей, изучение строения и динамики биосферы – это и есть наиболее общая глобальная задача географии как единой науки.

Во второй половине XX века учение о биосфере постепенно стало занимать место в центре естествознания, и прежде всего наук о Земле – геологических и географических. Изучение биосферы явилось в значительной степени и открытием объекта современной географии. Потому что в геологии охват геосфер значительно более широкий в пространстве (литосфера) и времени (миллиарды лет геологической истории). Ее объект, можно сказать, биогеосфера, включающая глубокие недра планеты.

Биосфера все еще остается для нас Терра Инкогнита – Землей Неведомой. Одну из проблем сформировал сам Вернадский: «Как мог образоваться этот своеобразный механизм земной коры, каким является охваченное жизнью вещество биосферы, непрерывно действующей в течение сотен миллионов лет геологического времени, мы не знаем. Это является загадкой, так же как загадкой в общей схеме наших знаний является и сама жизнь».

Но это лишь одна из проблем, причем не самая принципиальная. Вернадский много раз писал о геологической вечности жизни. Целый ряд ученых и философов считали жизнь таким же обязательным качеством Мироздания, как пространство, время, энергия, материя, движение (и разум?). До сих пор остается в силе принцип: живое – от живого. Несмотря на все ухищрения биохимиков и немалые затраты сил и средств, так и не удалось искусственно синтезировать даже примитивный организм из «неживой материи». Проблема происхождения жизни, возможно, просто некорректно поставлена; вернее бы говорить о сущности и эволюции жизни.

Возникает другой вопрос: можно ли считать биосферу живым организмом, а не просто совокупностью взаимодействующих геосфер? Вернадский сначала писал о механизме биосферы. Но с годами предпочел другое определение: организованность биосферы, ясно давая понять, что речь идет об организме, а не механизме.

Область жизни имеет все признаки живого организма: она активно преобразует солнечную энергию, перерабатывает минеральные массы земной коры, синтезирует сложные химические соединения из простых, осуществляет обмен веществ. Правда, как витающее в космосе тело биосфера не способна размножаться, скажем, дроблением. Но она рассеивает в окружающее пространство пыльцу и споры растений. А одно из творений биосферы – человек – посылает из ее недр космические аппараты к другим небесный телам.

Есть все основания говорить о космической функции биосферы как аккумулятора солнечной энергии и о развивающейся сверхсложной системе, способной создавать себе подобные. Это – космический организм.

И тогда возникает еще один вопрос, до сих пор в науке даже не поставленный: можно ли считать биосферу не только живым, но и разумным организмом? Такой неожиданный путь исследований открывает учение Вернадского о биосфере. Быть может, только на этом пути удастся нам осмыслить связь места и роли человека с земной природой и научиться жить в гармонии с ней.