Космос и биосфера

Космос и биосфера

Введение.

Автором термина «биосфера» является французский естествоиспыта­тель Жан Батист Ламарк, который использовал его в 1803 г. в труде по гидрогеологии Франции для обозначения совокупности организмов, обитающих на земном ша­ре. Затем термин был забыт.

В 1875 г. его «воскресил» профес­сор Венского университета геолог Эдуард Зюсс (1831-1914) в работе о строении Альп. Он ввел в науку представление о био­сфере как особой оболочке земной коры, охваченной жизнью. В таком общем смысле впервые в 1914 г. использовал этот термин и В. И. Вернадский в статье об истории рубидия в земной коре.

Учение В. И. Вернадского о биосфере было еще впере­ди. Его книга «Биосфера», переведенная затем на французский и английский языки, вышла в 1926 г. Статьи по этой тематике он публиковал до конца жизни. Изучение геохимической роли живо­го вещества В. И. Вернадский считал своей основной научной задачей. Главные его мысли о биосфере, глубина и значение его идей только теперь начинают осознаваться обществом.

Естественно, что в своих построениях В. И. Вернадский опи­рался на эмпирические данные своего времени, которые во многом устарели с позиций современности. Но главные его мысли об уникальной роли «живого вещества», которое нераз­рывно связано с окружающей неживой материей и космическим пространством, учение о биосфере как развивающейся и само­организующейся системе еще долго будут служить науке.

Космос и биосфера.

1. В. И. Вернадский о биосфере.

В. И. Вернадский подчеркивал, что не строил никаких гипотез, а пытался описать картину планетного процесса на основе эмпирических обобще­ний. «Основные физические и химические свойства нашей пла­неты меняются закономерно в зависимости от их удаления от центра. В концентрических отрезках они идентичны, что может быть установлено исследованием». Можно выделить большие концентрические области и дробные внутри них, называемые земными оболочками, или геосферами.

Можно предполагать, что в глубоких областях Земли имеются достаточно устойчивые равно­весные системы: ядро и мантия, а над ними - земная кора.

Вещества ядра, мантии и земной коры, вероятно, отделены друг от друга, и если переходят из одной области в другую, то очень медленно.

Ядро земного шара имеет иной химический состав, чем зем­ная кора, в которой находимся мы. Можно лишь предполагать, что вещество ядра находится под давлением в тысячи атмосфер и состоит из тяжелых элементов (возможно, из железа) в вязком и газообразном состоянии при температуре свыше 1000 °С (по современным оценкам, до 5000 °С). Удельный вес ядра, по-видимому, 8 - 10 г/см³, если исходить из того, что удельный вес верхних оболочек около 3 г/см³, а в среднем для планеты - около 6 г/см³ (в настоящее время считают, что плотность ядра свыше 12 г/см³). Предполагаемая глубина до поверхности металлического ядра - около 2900 км, что соответствует скачкообразному изменению скорости распространения сейсмических волн, которые на такой глубине входят в другую область.

Мантия - вторая концентрическая область Земли. Она имеет толщину в

сотни или тысячи километров. Важную роль в ней играют пять химических элементов: кремний (51), магний (Мд), кислород (О), железо (Ре) и алюминий (А1). Материя мантии во всех концент­рических слоях является гомогенной что связано с очень большим давлением, при котором перестает существовать различие между твердым, жидким и газообразным состоянием. Такая материя не может иметь кристаллическое строение и, вероятно, напоминает стекловатую структуру или массу металла под большим давлением.

Область мантии отделяет от земной коры изостатическая поверхность. Ниже изостатической поверхности должно существовать равновесие вещества и энер­гии. Эту поверхность удобно принять за нижнюю границу земной коры, которая отделяет глубинную область устойчивых равновесий от верхней области постоянных изменений на планете.

Земная кора - область планеты, лежащая выше изостатической поверхности. Материя земной коры в пределах одного и того же концентрического слоя, на одинаковом расстоянии от центра планеты, в отличие от материи первых двух областей, может быть различной. На это указывает распределение силы тяжести. Учас­тки коры разной плотности (от 1 для воды до 3,3 для основных пород) сосредоточены именно в этой верхней части планеты. Из недр земной коры на поверхность Земли проникает свободная энергия - теплота, связанная с атомной энергией радиоактивных химических элементов, сосредоточенных главным образом в этой области. В земной коре различают несколько концентрических оболочек. Поверхности их разграничения не являются строго шаровыми, и разделение их иногда затруднительно. Каждая такая оболочка характеризуется своим физическим и химическим дина­мическим равновесием. Ниже поверхности Земли, вероятно, суще­ствуют три оболочки. Верхняя из них - гранитная оболочка - состоит из кислых пород и относительно богата радиоактивными элементами (до глубины 9 - 15 км). В более глубоких слоях (до 34 км) происходят изменения кристаллического состояния вещества и залегают основные породы, аналогичные стеклу. Ниже 60 км лежат тяжелые породы с удельным весом 3,4 - 4,4 г/см³.

Геосферы- установленные эмпирическим путем земные оболочки - можно классифицировать по разным признакам. В. И. Вернадский выделил 6 термодинамических оболочек, определяемых независимыми переменными - температурой и дав­лением; 8 фазовых оболочек, характеризуемых фазовым со­стоянием веществ, т. е. твердым, жидким, газообразным, стекло­ватым и др.; 10 химических оболочек, различающихся хими­ческим составом.

Вне этой схемы остается живая оболочка - биосфера. В биосфере, кроме температуры и давления, появляются такие неза­висимые переменные, как солнечная энергия и «живое веще­ство». Живые организмы, привнося в физико-химические процес­сы лучистую энергию Солнца, резко отличаются от остальных независимых переменных. Они меняют существовавшее на пла­нете физико-химическое равновесие.

Организмы представляют собой особые автономные вторичные системы динамических равновесий в первич­ном термодинамическом поле Земли.

Так, например, организмы сохраняют свою температуру в среде другой температуры, имеют свое внутреннее давление, отличное от внешнего. С точки зрения химии, их особенность проявляется в том, что некоторые вещества, образующиеся в организмах, не могут получиться из тех же элементов в косной окружающей их среде, а, попадая во внешнюю среду, неизбеж­но в ней разрушаются. При этом выделяется свободная энергия и нарушается термодинамическое равновесие. В организмах происходят такие реакции, которые невозможны в абиотической среде. Например, восстановление СО₂ и расщепление Н₂О одновременно возможны только в живых организмах: это основа биохимических процессов. Таким образом, все химические рав­новесия в биосфере изменяются в присутствии живых организ­мов, не нарушая при этом общие законы равновесий.

Живое вещество может рассматриваться как одна из независимых переменных энергетического поля планеты. Очень вероятно, что в живом веществе основную роль играют не только состав и форма, но и симметрия атомов и молекул. Поэто­му симметрия расположения атомов имеет для формирования оболочек планеты такое же значение, как и другие независимые переменные. В. И. Вернадский считал, что земные оболочки можно классифицировать также и по этому признаку, названному им парагенетическим. Он выделил 5 парагенетических оболочек. Кроме того, несомненно, что строение биосферы является результатом взаимодействия кос­мических излучений и энергии планеты. Поэтому В. И. Вернадский выделил вокруг Земли еще 5 лучистых оболочек.

Классификация земных оболочек - геосфер, построенная В. И. Вернад-ским на основе эмпирических данных его времени, должна рассматриваться только как первое приближение к реаль­ности и подлежит изменениям и дополнениям по мере расшире­ния наших знаний о природе и строении планеты.

Биосфера - это живая оболочка Земли, совокупность эко­систем, третья парагенетическая оболочка. Пределы биосферы обусловлены полем возможного существования жизни, которая может проявляться только в определенных энергетических, физи­ческих и химических условиях. Следовательно, жизнь охватывает не все оболочки планеты. Биосфера лежит в пределах одной термодинамической оболочки (второй); трех фазовых оболочек (третьей, четвертой и пятой); трех химических (четвертой, пятой и шестой) и двух лучистых (частично второй и третьей). Обычно биосферу подразделяют на три геосферы в зависимости от их фазового состояния: газовую оболочку - атмосферу, водную - гидросферу  и твердую - литосферу

Атмосфера - газовая оболочка Земли, связанная с ней силой тяжести и принимающая участие в ее суточном и годовом вра­щении. Атмосферный воздух состоит из азота (78,09 %), кисло­рода (20,93 %), аргона (0,93 %), углекислого газа (0,03 %), водо­рода, гелия и др. Ближе к поверхности Земли (20 - 30 км) содер­жатся пары воды. Атмосфера делится на слои, различающиеся температурой, степенью ионизации молекул, давлением и др.: тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера и экзосфера. Плотность воздуха постепенно убывает, и атмосфера без резких границ переходит в межпланетное пространство. Жизнь охватывает только нижнюю часть атмосферы - тропосферу.

Гидросфера- прерывистая водная оболочка Земли - зани­мает 71 % площади планеты. Гидросфера является средой оби­тания гидробионтов, встречающихся в областях от пленки повер­хностного натяжения до максимальных глубин мирового океана (11 км), и практически полностью входит в состав биосферы. Живые организмы играют огромную роль в круговороте воды. Весь объем гидросферы (около 1,5 млрд км³) проходит через живое вещество за 2 млн лет.

Литосфера- верхняя твердая оболочка Земли, часть кото­рой входит в состав биосферы. Преобразование литосферы живым веществом началось около 500 млн лет назад и привело к появлению почвы, населенной живыми организмами (до 8 - 10м от поверхности). Фактором, лимитирующим распространение жизни вглубь, является в основном высокая температура.

Верхняя граница биосферы обусловливается действием лучистой энергии, убивающей все живое, т. е. естественной верхней границей является озоновый экран, расположенный на расстоянии около 16 км от поверхности Земли на полюсах и до 25 км - над экватором. Но только немногие птицы поднимаются до высочайших горных вершин (7 - 8 км). Нет ни одного орга­низма, постоянно живущего в воздушной среде. Лишь тонкий слой тропосферы (менее 100 м над Землей) можно считать наполненным жизнью.

Нижняя граница жизни в литосфере теоретически определяется температурой 100 °С. Живые организмы в трещинах и нефтеносных скважинах могут встречаться на глубине до 3 км от земной поверхности. В морях предельная для жизни температу­ра встречается на глубине около 10 км (рис. 6.2).

По-видимому, границы биосферы будут расширяться. В част­ности, человек может достигать посредством техники областей, недоступных для остального живого мира.

2. Влияние космоса на биосферу.

Биосфера и живая оболочка Земли собирает из небесных пространств бесконечное число излуче­ний, из которых видимые нам - световые - являются лишь их ничтожной частью. «Лик Земли становится видным благодаря проникающим в него световым излучениям небесных светил, главным образом Солнца», - писал В. И. Вернадский (1926). Из невидимых излучений, охватывающих все мыслимое пространство, нам известны пока немногие; их значение в био­сфере едва начинает осознаваться. Космические лучи, принима­емые нашей планетой и строящие ее биосферу, лежат в преде­лах четырех с половиной октав солнечного света: одна октава - световых, три - тепловых и полоктавы - ультрафиолетовых лучей.

Ультрафиолетовыекоротковолновые лучи (180-200 нм) в значительной мере задерживаются в разреженной части атмос­феры - стратосфере. Здесь происходит трансформация энергии коротких волн. Под влиянием этих лучей изменяются магнитные поля, распадаются молекулы, происходят ионизация, новообразование газов и других химических соедине­ний. Эти процессы можно наблюдать в виде северных сияний, зарниц, различных свечений. Коротковолновые излучения разру­шают все живое, в то время как длинноволновые организмам не вредят. Задерживая коротковолновое излучение, стратосфера защищает от него область жизни. Поглощает эти лучи озоновый экран. Интересно, что образование самого озонового слоя обус­ловлено появлением кислорода - продукта жизни.

Жизнь, создавая биохимическим путем свободный кислород, тем самым создает защитный экран озона, предо­храняющий ее от губительных излучений. Как бы ни разрушался озон, он постоянно восстанавливается из кислорода, который поступает в нижние слои атмосферы в достаточном количестве.

Инфракрасныетепловые излучения Солнца необходимы для существования жизни. Тепловая энергия Солнца превращает­ся на Земле в механическую, химическую, электрическую и другие виды энергии. Проявления этих превращений видны на каждом шагу: фотосинтез, круговорот воды, движение ветра, морских течений и рек, разрушение                   скал, накопление осадков и т. д. Атмосфера, океан, озера, реки, дождь                    и снег производят колоссальную работу по трансформации тепловой энергии.

Однако как ультрафиолетовые, так и инфракрасные лучи Солнца участвуют в биохимических процессах только косвенным путем, после того как часть энергии «извлекается» из солнечной радиации растениями.

Видимый свет - основной источник жизни на планете. Он обеспечивает пригодные для жизни условия окружающей среды, а живые системы соответствуют физическим условиям среды. Если бы эта взаимосвязь отсутствовала, то жизнь была бы невозможной.

С космическими излучениями планета получает новые, неизвес­тные для земного вещества свойства и формирует измененную силами космоса картину земной поверхности.

Биосфера - это область не только вещества Земли, но и энергии, полученной из космоса, т. е. создание и Земли, и космоса.

Биосфера - это область земной коры, занятая трансфор­маторами, переводящими космические излучения в зем­ную энергию - тепловую, механическую, химическую, электрическую и др.

В процессе фотосинтеза живые организмы трансформируют солнечный луч в энергию новых химических соединений. «Живое вещество» с непостижимой быстротой покрывает планету мощ­ной толщей молекулярных систем, дающих новые соединения, богатые свободной энергией. Эти неустойчивые соединения постоян­но стремятся перейти в термодинамическом поле биосферы в устойчивое равновесие. Живые организмы - это трансформаторы лучистой энер­гии, особый механизм, строящий материю живой оболочки земной коры - биосферы.

Итак, биосфера сочетает как сугубо земные, так и космичес­кие процессы, отражает их изменения в истории космоса. Био­сферу нельзя понять, изучая явления, происходящие только в ней, без учета связей земных процессов со всем космическим пространством. По мнению В. И. Вернадского, «живой организм» биосферы должен изучаться целиком, как особое тело.

Живое вещество, подобно массе газа, растекается по земной поверхности и в окружающей сре­де, обходит препятствия и овладевает пространством. Размножение организмов, обеспечивающее это движе­ние, идет с определенным темпом. Несмотря на чрезвычайную изменчивость жизни, размножение, рост, т. е. работа по превра­щению солнечной энергии в земную, подчиняется стройным мате­матическим закономерностям, мере и гармонии, какие мы ви­дим в движениях небесных светил и в системах атомов. Размножение организмов - важнейшее проявление «механизма земной коры», и в нем главное отличие жи­вого от мертвого.

Область жизни - вся поверхность планеты. По выражению                        В. И. Вернадского, жизнь «всюдна» и стремится охватить все доступное пространство, расширяясь в геологическом времени. Растекание жизни                    есть проявление ее внутренней энергии. Эта энергия переносит            химические элементы и создает из них но­вые тела - это геохимическая энергия жизни. Наблюдая за заселением пустых пространств, человек может созерцать дви­жение солнечной энергии, превращенной в земную - биохими­ческую.

Скорость передачи жизни на наибольшее доступное ей рас­стояние есть характерная для каждого вида организмов постоян­ная величина; она отражает пределы возможного распростра­нения вида, ограниченные размерами данной планеты.

Газовый обмен организмов, т. е. дыхание, также имеет важнейшее значение. Газы в биосфере те же, что образуются при газовом обмене в живых организмах: О₂, М₂, СО₂, Н₂О,  и др.

Тесная связь газов с жизнью указывает на то, что газо­вый состав биосферы - чисто земное явление, опреде­ляемое фотосинтезом и дыханием организмов в масшта­бе планеты.

Количество организмов, появляющихся путем размножения в единицу времени, не может выйти за пределы, нарушающие свойства газов, т. е. число организмов в 1 см³ среды не может превышать числа газовых молекул в нем (около 2,710"). В биосфере идет борьба не только за пищу, но и за нужный газ, так как последний контролирует размножение.

В каждый момент живое вещество в биосфере разрушается и вновь создается, главным образом не ростом, а размножени­ем. Поколения создаются в сроки от десятков минут до сотен лет. Ими обновляется биосфера. Главное условие жизни опре­деляется полем существования зеленой растительности, т. е. областью планеты, пронизанной                  солнечным светом. Здесь же собраны не только автотрофные, но и гетеротрофные организ­мы, так как в своем существовании они тесно связаны с продук­тами жизни зеленых организмов - кислородом и органическими веществами.

На протяжении миллионов лет геологического времени шло и сейчас идет постоянное проникновение живого вещества в обе стороны от зеленого покрова. Мы живем в стадии медлен­ного расширения поля жизни. Может быть, одним из проявле­ний этого является биохимическое создание новых форм лучи­стой энергии гетеротрофными организмами. К таковым можно отнести свечение микроскопических организмов в морских глу­бинах или свечение поверхности моря, которое позволяет фи­топланктону синтезировать органические вещества в часы, ког­да до него не доходит солнечный свет. Глубоководные экспеди­ции встречали зеленые растения на глубине 2 км, т. е. там, куда не проникают лучи Солнца. Эти факты еще ждут объяснений. Но если бы оказа­лось, что живое вещество способно трансформировать лучис­тую энергию не только в химическую, но и во вторичную лучистую, возможно, это расширило бы область жизни.

Новой в биосфере является и световая энергия, созданная человеком: электричество, например. Но пока в фотосинтезе планеты она практически не играет никакой роли, так как составляет ничтожную долю по сравнению с солнечной энерги­ей, используемой растениями.

3. Эволюция биосферы.

Начало эволюции биосферы - это начало жизни. В. И. Вернадский считал жизнь явлением вечным, подобно мате­рии или энергии. Хотя в основе его учения о биосфере и лежат представления о глубочайшей взаимосвязи живого и неживого, он полагал, что барьер между косной и живой материей непро­ходим.

Возникновение жизни на Земле - вопрос дискуссион­ный. По мнению В. И. Вернадского, в обозримой геологической истории образование живого вещества из неживого на Земле произойти не могло. Отправной точкой его воззрений в этой области был принцип, сформулированный флорентийским вра­чом Франческо Реди в 1668 г.: «Все живое от живого». Дока­зательство тому он видел в работах Л. Пастера и П. Кюри об особенностях молекулярного строения органического вещества. Живое вещество обладает свойством оптической диссимметрии, т. е. является фильтром, способным отделять правовращающие молекулы от левовращающих. Благодаря концентрации молекул одинаковой симметрии живое вещество способно поляризовать световые лучи. В неживом веще­стве левовращающие и правовращающие молекулы смешаны в произвольных пропорциях. В. И. Вернадский уделял большое вни­мание этому факту, высказав гипотезу о том, что диссимметричные структуры стабильны в основном в живом веществе.

Отстраняясь от каких-либо экстраполяции и гипотез, основы­ваясь только на эмпирических  обобщениях, он говорил, что на Земле нет условий, которые могли бы обеспе­чить возникновение жизни небиогенным путем из косного вещества, т. к. нет условий для абиогенеза. Позднее под влиянием успехов в абиогенном синте­зе органических веществ он склонялся к признанию абиогенеза, но не одного какого-то вида, а сразу комплекса организмов разных геохимических функций и в условиях, предшествовавших геологическому времени. В 1931 г. он утверждал, что «принцип Реди», безусловно, верен, но справедлив лишь в условиях био­сферы, и даже считал возможным абиогенез в нынешних услови­ях, который, однако, нельзя наблюдать в силу недостаточности уровня знаний. В своей работе «Химическое строение биосфе­ры Земли и ее окружения», опубликованной впервые в 1965 г., он писал: «Надо искать не следов начала жизни на нашей плане­те и вообще на планетах, но материально-энергетические условия для проявления планетной жизни». Таким образом, В. И. Вер­надский в последних своих работах допускал идею абиогенеза в определенных условиях догеологической истории планеты.

Для В. И. Вернадского было несомненным существование биосферы в течение 2 млрд лет, но была ли она раньше - он сомневался. По последним косвенным данным, возраст биосфе­ры оценивается приблизительно в 4 млрд лет.

За последние полвека накоплено много материалов, расши­ряющих наши познания о появлении жизни на Земле. Во-первых, можно считать доказанным отсутствие жизни на Марсе и Вене­ре, на которых В. И. Вернадский предполагал возможность существования живого вещества. Теперь изучено достаточно мно­го космической материи, состоящей из различных смесей право- и левовращающих молекул. Результаты доказывают, что земная жизнь не привнесена на Землю с ближайших планет.

Во-вторых, получены и достаточно хорошо изучены природ­ные органические вещества абиогенного происхождения. В кни­ге М. Руттена (1974) описаны опыты по получению аминокислот из водорода, аммиака и метана в бескислородной среде под действием электрических разрядов и ультрафиолетового излуче­ния. В России подобные опыты проводил А. И. Опарин (1936).

Вскоре такие соединения были обнаружены в грозовых тучах после молний и в стерильно отобранных горячих вулканических пеплах (Е. К. Мархинин, 1980). При этом в одинаковых по химическому составу органических веществах биогенного и аби­огенного происхождения наблюдается диссимметрия, т. е. все­гда преобладает одна группа молекул, чаще всего левовращаю­щих. Эти факты указывают на стирание граней между живым веществом и его абиогенными аналогами. Поэтому ученые вто­рой половины XX века (А. И. Опарин, Дж. Бернал, М. Руттен, Р. С. Юнг и др.), не допуская занесения жизни на Землю с других планет, признавали абиогенез на Земле.

По-видимому, абиогенез мог происходить в условиях, отлич­ных от ныне существующих, при первичной бескислородной атмосфере. В настоящее время проблема сводится к выяснению времени превращения абиогенных органических соединений в биогенные и причин появления резко диссимметричной струк­туры ДНК в живом веществе. Вероятно, что нарушение зеркаль­ной симметрии - необходимый этап эволюции. Физик В. И. Гольданский (1986) считает, что появление диссимметрии в органическом веществе уже обеспечивает возможность начальных форм размно­жения.

В последние годы, однако, получают подтверждение идеи В. И. Вернадского о возможном космическом происхождении живого вещества. Исследованиями в Антарктиде обнаружено большое количество метеоритов на поверхности льда. В них были найдены различные аминокислоты, нуклеотиды, которые не могли образоваться во льдах Антарктиды. Можно предполагать, что абиогенные органические вещества существуют и в далеких космических просторах. Таким образом, если не живое веще­ство, то его «матрица» в виде абиогенного органического веще­ства существует в космосе и может переноситься на звездные расстояния. Поэтому идею В. И. Вернадского о «вечности» жизни в современном представлении можно сформулировать так: жизнь - это этап эволюции материи, возможность, присущая всем пространствам и временам.

Академик Н. Н. Моисеев (1994) высказывал такую точку зрения: картину мира можно представить как эволюцию единой системы - Вселенной - от начального взрыва до появления живого вещества и разума, а в конце концов и общества. Развитие этой системы происходит за счет внутренних взаимодействий, присущих самой системе. Имеет место грандиозный процесс самоорганизации, а котором появление живого вещества является одним из важнейших этапов. В пользу этого говорят последние исследования в физике. Обнаружено, что мировые константы (скорость света, гравитационная постоянная и др.) обладают удивительным свойством. Их изменение даже на малые доли процента привело бы к изменению мирового процесса самоорганизации, исключающему появление струк­тур, дающих возможность возникновения живого вещества (как Солнечная система, напри­мер). Иными словами, живое вещество определяет величины мировых констант, а мировые константы дают возможность возникновения живого вещества. Этот парадокс заставляет трактовать роль живого вещества в мироздании по-иному: мир таков потому, что мы есть. Следовательно: «Вселенная, может быть, является не самостоятельной системой, а лишь составляющей некой суперсистемы, в которой одним из принципов отбора является воз­можность появления живого вещества».

В допущениях абиогенеза на нашей планете на уровне пред­положений остается этап перехода от косного к живому веще­ству, который знаменуется появлением метаболизма и размножения. С этого момента возникает процесс переноса энергии и информации из поколения в поколение.

Эволюция живого вещества шла по пути усложнения структуры организмов и биологических сообществ, увеличения числа видов и совершенствования их приспособленности.

Усложнение живого вещества связано с развитием многоклеточ­ных организмов. Согласно наиболее признанной колониальной гипотезе, образовавшиеся в результате деления клетки не разош­лись в пространстве, а образовали колонии. Позже в клетках возникли различия в химическом составе, а затем и в функцио­нальной специализации. Многоклеточные организмы совершен­ствовались и приобретали разнообразие в течение многих мил­лионов лет. Совершенствовался круговорот веществ в непрерыв­ном обмене веществом и энергией между организмами и сре­дой, в процессах рождения и смерти. Завладевая все новыми областями земной коры, организмы приспосабливались к новым физико-химическим условиям, что неизбежно приводило к гибе­ли и исчезновению части организмов и дальнейшему естест­венному отбору. Эволюционный процесс сопровождался повыше­нием эффективности использования энергии и вещества организмами, популяциями и сообществами. И в этой эволюции четко прослеживается постепенное развитие и усложнение нервной системы.

Появление человека привело к ускорению процесса эволю­ции биосферы. Человечество все активнее пере­страивало экосистемы, все больше вовлекало в биогеохимические циклы запасы планеты - остатки былых биосфер. В. И. Вер­надский воспринимал все это как естественный процесс развития планеты. Будущее требует активного вмешательства разума в судьбу биосферы. Новое состояние биосферы ученый назвал ноосферой. Термин был введен Эдуардом Леруа (1927), позднее им широко пользовался Пьер Тейяр де Шарден (1930).

Переход в эпоху ноосферы В. И. Вернадский рассматривал как один из актов «приспособления» человечества, Всеживые организмы приспособляются, но человек включает в этот процесс разум.

Современные ученые также рассматривают ноосферу как новую высшую стадию эволюции биосферы, связанную с возникновением и развитием в ней человечества, которое, познавая законы природы и совершенствуя технику, создает техносферу и начинает оказывать определяющее влияние на ход биосферных и космических процессов.

Заключение.

Таким образом, биосфера - это живая оболочка Земли, совокупность эко­систем, третья парагенетическая оболочка. Пределы биосферы обусловлены полем возможного существования жизни, которая может проявляться только в определенных энергетических, физи­ческих и химических условиях. Следовательно, жизнь охватывает не все оболочки планеты.

Биосфера сочетает как сугубо земные, так и космичес­кие процессы, отражает их изменения в истории космоса. Био­сферу нельзя понять, изучая явления, происходящие только в ней, без учета связей земных процессов со всем космическим пространством.

Вершиной эволю­ции живого на Земле явился человек, ознаменовавший своим появ­лением новый этап развития жизни – антропогенез. Появление человека привело к ускорению процесса эволю­ции биосферы.

Возникновение жизни на Земле - вопрос дискуссион­ный. Теперь изучено достаточно мно­го космической материи, состоящей из различных смесей право- и левовращающих молекул. Результаты доказывают, что земная жизнь не привнесена на Землю с ближайших планет.

В последние годы, однако, получают подтверждение идеи                               В. И. Вернадского о возможном космическом происхождении живого вещества.