 |
|
|
Биогеоценология. Биосфера. Почвы |
ТРУДНАЯ СУДЬБА УЧЕНИЯ О БИОСФЕРЕ
|
Смотрите также:
Мейен - Из истории растительных династий
Биографии биологов, почвоведов
|
В конце прошлого — начале нашего века под давлением огромного фактического материала, полученного естествоиспытателями, назревала острая необходимость в обобщении разнообразных сведений о природе и синтезе новой концепции Земли как планеты, ее структуре, составе и энергетике. В то время большая часть исследователей, в основном физики, все более удаляясь от общепланетарных проблем в старом смысле, уходили в область изучения проблем микромира. Результаты такого отхода общеизвестны — человечество вступило в атомную эру. Но в таких классических дисциплинах, как геология и отчасти биология, интенсивно продолжалось не только дальнейшее накопление данных о Земле, но и их обобщение. Одним из наиболее ярких достижений конца XIX в. следует считать формулировку В.В. Докучаевым учения о почве как об особом естественноисторическом теле — четвертом царстве природы, наряду с минералами, животными и растениями. До- кучаевский метод исследования заключался в комплексном охвате разнокачественных природных объектов и явлений и выявлении интегрального объекта и процесса его развития. Этот подход явился ключом к синтетической концепции о биосфере Земли, создать которую суждено было ученику В.В. Докучаева Владимиру Ивановичу Вернадскому, поставившему докучаевский метод на строгую количественную основу и сформулировавшему метод эмпирического обобщения.
Монументальность личности В.И. Вернадского и фундаментальность его учения о биосфере — явление для наших дней многозначительное и многоплановое. Стали говорить о Вернадском как о создателе и выразителе «русского космизма». Это не совсем так, ибо работы самого Вернадского по истории науки показывают глубинные корни «русского космизма», восходящие к трудам и открытиям М.В. Ломоносова.
Думается, что главное открытие В. И. Вернадского состоит в обосновании им неоднородной структуры мироздания — существования во Вселенной трех реальностей, функционирующих с высокой степенью автономности, но все же связанных определенной пространственно-временной общностью. По Вернадскому, в мире существует три реальности: реальность Космоса, реальность микромира и биосферная реальность Земли, включающая человечество как составную часть. Соответственно, у науки есть четыре задачи: познать Космос, познать микромир, познать биосферу и познать человечество. Главной научной концепцией естествознания, позволяющей ученым правильно понимать законы, управляющие развитием окружающей нас природы, стала естественноисторическая концепция. Только познав, как развивалось то или иное природное явление или объект, каков их генезис, можно научно понять и объяснить современность и надежно составить научный прогноз будущего.
Достаточно назвать две наиболее фундаментальные концепции в естествознании:
— дарвинизм, центральное звено которого — учение о происхождении видов путем естественного отбора — основано на сравнительно-историческом анализе, преимущественно палеонтологическом;
— учение Докучаева и Вернадского о почвах, ландшафтах и биосфере, основанное на естественноисторическом анализе происхождения и развития этих сложных природных планетарных объектов.
Эти концепции являются настоящими жемчужинами современной науки. Они всесильны, неопровержимы и, что очень важно, постоянно развиваются. В этом смысле и космизм, и атомизм, и «биосферизм» — все эти подсистемы мироздания и науки о нем суть есть не что иное, как функции Времени, то есть они обладают свойством историзма.
Человечество всегда хотело заглянуть в будущее. В наши дни, когда, по выражению Вернадского, человечество стало мощным геологическим фактором в изменении лика Земли, его структуры, геохимии, энергетики, а также сложившейся ритмичности в эволюции природных систем, составление прогноза становится делом трудным. При быстротекущих событиях, связанных с разнообразными воздействиями людей на природу, ученые просто не имеют времени, чтобы воспользоваться методом эмпирического обобщения. В какой-то мере их выручают вероятностно-статистические методы. Но при этом и прогноз носит вероятностный характер. Естественноисторический метод как ретроспективный метод анализа и прогноза существенно дополняется методом моделирования как методом перспективно-вероятностного прогноза. Подчеркнем, что речь идет о взаимодополнительности этих двух методов — естественноисторического и моделирования в анализе и прогнозе эволюции биосферы в период ее трансформации в ноосферу. В наши дни ни эмпирическое обобщение, ни моделирование не могут быть самостоятельными, изолированными методами почвоведения, биогеоценологии, лан- дшафтоведения и учения о биосфере. Только их сопряжение, коррекция, взаимодополнительность составляют метод научного синтеза и прогноза на современном этапе развития науки.
В отличие от биологии, изучающей живые существа и их сообщества во всем разнообразии их состава и жизнедеятельности на всех уровнях организации жизни, учение о биосфере, созданное В.И. Вернадским в 1926 г., рассматривает «живые организмы как нечто целое и единое», «как живое вещество, т.е. совокупность всех живых организмов, в данный момент существующих, численно выраженное в элементарном химическом составе, в весе, энергии». Такой подход составляет метод биогеохимии — дисциплины, призванной выяснить геологическую силу живого вещества в геохимии и энергетике планеты в целом. Таким образом, объектом исследования в биологии являются конкретные и дискретные формы жизни, живые существа как таковые и их сообщества, а объектом биогеохимии — интегральная форма их, живое вещество и, соответственно, интегральный геологический эффект его. Как видим, у этих дисциплин — биологии и учения о биосфере — принципиально разные подходы к изучению, казалось бы, одного и того же объекта на планете, и смешивать их, несмотря на их близость и взаимосвязь, не следует.
Геологический и космический ракурсы рассмотрения роли живого вещества на планете привели В.И. Вернадского к выводу об огромной, с точки зрения биолога, мощности биосферы (в несколько километров) и разнородности ее состава. Особо следует оценить слова Вернадского: «Биосфера не есть только так называемая область жизни. Это резко сказывается в ее веществе. Вещество ее состоит из семи глубоко разнообразных частей, геологически не случайных». Далее он выделил эти семь частей: 1) живое вещество, 2) биогенное вещество, 3) косное вещество, 4) биокосное вещество, 5) радиоактивное вещество, 6) рассеянные атомы, 7) вещество космического происхождения. Отсюда вытекает, что биосфера — понятие планетарное, широкое, намного превосходящее по объему поле исследования биолога и почвоведа, которое ограничивается «областью жизни».
В.И. Вернадский определяет биосферу как одну из геосфер, которая коренным и необратимым образом изменена под влиянием живых существ, их современной и ранее протекавшей жизнедеятельности. По Вернадскому, к биосфере относятся нижние слои стратосферы, вся тропосфера, верхняя часть литосферы, сложенная осадочными породами (стратисфера), и гидросфера.
Таким образом, верхняя граница биосферы простирается до высоты около 23 км над поверхностью Земли, а нижняя проходит в среднем на глубине около 16 км над ее поверхностью.
За последние годы в недрах биологии успешно развивается учение о биогеоценозах. В основе биогеоценологии, созданной советским ученым академиком В. Н. Сукачевым, лежит представление о биогеоценозах как «совокупности на известном протяжении земной поверхности однородных природных явлений (атмосферы, горной породы, растительности, животного мира и мира микроорганизмов, почвы и гидрогеологических условий), имеющей свою особую специфику взаимодействий этих слагающих ее компонентов и определенные типы обмена веществом и энергией их между собой и с другими явлениями природы и представляющей собой внутренне противоречивое диалектическое единство, находящееся в постоянном движении, развитии».
Профессор Н.В. Тимофеев-Ресовский в пятидесятых — начале шестидесятых годов нашего столетия первым сформулировал достаточно четко и исторически корректно проблему «биосфера и человечество». К сожалению, проблема, которой посвятил конец своей жизни Н.В. Тимофеев-Ресовский, была определена вопреки ему не как проблема «биосфера и человечество», а научно нестрого — «человек и биосфера».
Время показало, что последняя формулировка больше соответствовала эфемерно-политическому и антропоцентрическому моментам, чем фундаментальной научной постановке проблемы с философской диалектико-материалистической точки зрения. На наш взгляд, это приведет и частично уже привело к «загрязнению и торможению» важной области биологической науки — экологии.
Через разрешение проблемы «биосфера и человечество» человечество придет к созданию ноосферы Земли.
Отметим еще, что ноосфера — это сфера Земли, охваченная деятельностью человека. Сейчас в связи с космическими полетами границы ноосферы вышли за пределы биосферы Земли. Ноосфера становится более широкой оболочкой Земли, включающей в себя биосферу.
Судьба учения Вернадского о биосфере после его обнародования сложна. Немного было опубликовано при жизни автора. Архив хранил его труды в Академии наук. Судьба учеников В.И. Вернадского сложилась по-разному, да и не все ученики осознали значение биосферологии. Сложное было время в стране в 30— 50-е годы, да и в последующее время, когда разработка учения не велась, переиздана была лишь часть трудов ученого. В конце концов была закрыта и созданная Вернадским биогеохимическая лаборатория в институте его имени.
Сейчас ясно, что нам предстоит наверстывать упущенное и прежде всего издать ранее не изданное. Глобализм человечества требует этого. К мудрости В.И. Вернадского мы обращаемся, упустив большое по современным меркам время. Но владеющий нами исторический оптимизм диктует успех после трудной работы по осмыслению его идей всеми обитателями планеты (биосферное образование).
Человечество подошло к черте, за которой его как биологический вид ожидает смерть. Люди всегда были смертны, но человечеству суждено было стать бессмертным. Лучшее порождение биосферы — оно не смогло удержаться в создавшем его термодинамическом поле биосферы и, открыв атомную энергию и устремясь в космос, оно стремительно ворвалось в новые термодинамические поля. Не успев понять, где оно оказалось, человечество создало конфликтную ситуацию со своей прародительницей — биосферой, наивно полагая, что космос и микромир примут его с той же гармоничностью, с которой он жил в термодинамическом поле биосферы. Это роковая ошибка. Конфликт «биосфера и человечество» разрастается, а люди еще «решают» проблемы уходящего XX века по каноническим законам XIX в. Термодинамически новые миры не могут принять в себя посланца из биосферной реальности. Планета Земля сейчас начинает превращаться в звезду, «созданную» одним из 3,5 миллионов биологических видов — человеком.
На затерянной в космосе планете, где царствуют низкие по звездным масштабам температуры (300 °К) и низкие энергии (±1 В), появились очаги сверхвысоких звездных температур и сверхвысоких энергий. Подсчитали, что радиоволновое излучение планеты Земля стало сравнимо с излучением спокойного Солнца. На Земле идут уже космохимические реакции, идет синтез новых химических элементов и изотопов. На Земле уже нет ни одного квадратного метра поверхности, где не было бы искусственно созданных элементов, в том числе радиоактивных (радиостронций, радиоцезий, плутоний и др.). В этом смысле локальность лабораторных опытов переходит в очаговость ландшафтную, а последняя, разрастаясь, переходит в глобальную, «звездную» стадию планеты Земля.
Не проблема «человек и биосфера», носящая экологический брюзжащий характер, а стратегическая диалектическая проблема «биосфера и человечество» — вот постановка цели и мишень для научных раздумий и работ. Биосфера первична, человечество вторично. Не человек должен быть объектом этих раздумий, а человечество как биологический вид, а не сумма людей.
Возникновение проблемы «биосфера и человечество» требует привлечения для научного ее решения синтетических наук о природе, к каковым относятся генетическое почвоведение, ландшафтоведение, биогеоценология и учение о биосфере. Это совершенно особый класс молодых наук, которые отличны от классических наук, таких, как биология, геология, физика, химия и др. Синтетические науки междисциплинарны по своим методам, это сфера работ не специалистов, а натуралистов. Это науки не столько об объектах и явлениях, сколько о разнохарактерных и разнокачественных системах объектов и явлений. Это науки о связях внутри природных систем или между ними.
В последние годы в биологии получила распространение концепция об уровнях организации жизни и соответственный подход к исследованию явлений жизни: макромолекулярный, клеточный, организменный, популяционный. Высказывалась мысль о выделении биогеоценотического уровня как высшего биологического уровня. В.Н. Сукачев не согласился с этим тезисом, считая, что биогеоценотический уровень — это уровень особого порядка.
Действительно, для биогеоценоза как природной системы характерно взаимопроникновение элементов живой и неживой природы, равно как и для почв, ландшафтов, витасферы и биосферы.
Это и определяет, по нашему мнению, выделение наук, изучающих перечисленные природные объекты и законы их функционирования в особый биосферный класс наук, в котором в первом приближении можно наметить следующие уровни организации объектов и соответствующих наук: почвенный, биогеоценотический, витасферный, биосферный.
Каждый из перечисленных объектов может рассматриваться с нескольких позиций: пространственно-структурной, исторической (временной), организованности системы (связи между элементами системы или между системами-уровнями) и т.д.
В каждом природном объекте обнаруживаются реликтовые или консервативные признаки и свойства — память истории его развития, а также динамичные признаки и свойства — продукт современных процессов их существования. Это сосуществование стабилизирующих (консервативных) признаков и свойств с динамичными (современными) признаками и свойствами в природных системах требует для использования при анализе и прогнозе их судьбы особого биогеоцено- тического метода исследования — сопряженного метода естественноисторическо- го анализа и моделирования, причем акцент здесь делается на анализ связей внутри системы или между системами. Разнообразие связей, их множественность и разнокачественность их во времени и пространстве обеспечивает стабильность природных систем (биогеоценозов) во времени и пространстве, приводящая их в состояние стационарного (динамического, а не статического) режима.
Диалектическое противоречие и его разрешение — это не просто борьба двух начал. Всегда в этой борьбе есть режиссер, управляющая система. Его имя известно, его сущность — самая большая тайна для человечества. Зовут его Время. Время — всеобщая управляющая система диалектических систем и подсистем, акушерка развития — основного начала мироздания.
Лучшие умы человечества многое понимали, многое ищут сейчас. К сожалению, великий поток исторического мышления, комплексного мировосприятия разбился на тысячи ручейков специальностей и специалистов, затолкав и предав забвению тип мышления натуралистов. А среди великих мыслителей-натуралистов были и наши гиганты — Ломоносов, Докучаев, Вернадский.
|
|
К содержанию книги: Статьи Тюрюканова по биогеоценологии
|
Последние добавления:
Происхождение и эволюция растений
Биографии ботаников, биологов, медиков