Принципиальные положения теории В.И. Вернадского

I. Уровни (основные структурные компоненты) веществ биосферы. Каждая из этих составляющих характеризуется специфической, динамичной структурой и организацией.

1) живое вещество (совокупность организмов разных видов).

Живое вещество характеризуется также разнообразием видов и их численностью, а также тенденцией роста их количества в процессе эволюции живой природы.

Формы жизни очень разнообразны. Насчитывается около 500 тыс. видов растений и около 1,5 млн видов животных. При всем разнообразии видов, масса живого вещества на Земле относительно небольшая 105-106 км³. если эту величину принять за 1, то масса атмосферы 10, гидросферы 10000, литосферы 100000, а масса всей Земле 100 млн.

2) биогенное вещество - органо-минеральные и органические продукты, созданные организмами (все формы дендритов (ответвленные кристаллы - оксиды марганца, самородная медь, серебро, золото, висмут, кальцит и арагонит в карстовых пещерах), каменный уголь, нефть, газ и тому подобное);

3) неживое (косное вещество) - неживые неорганические соединения, вещества, в образовании которых живые организмы не участвовали (изверженные горные породы, минералы, осадочные породы);

4) биокосное вещество - неорганические продукты, образующиеся в результате взаимодействия живого и косного вещества (кислород, создан зелеными растениями; основным видом биокосного вещества является вода, а основным биокосным телом - почва; к смеси биогенных веществ с минеральными породами небиогенного происхождения относятся ил, природные воды, газо - и нефтеносные сланцы, часть осадочных карбонатов, ландшафты); сама биосфера является биокосной системой.

5) радиоактивные вещества;

6) рассеянные атомы;

7) вещества космического происхождения (метеориты, космическая пыль).

II. Энергия Солнца - космический источник энергии в биосфере. Вещество биосферы принимает космическую энергию и становится активной. Организмы превращают лучистую энергию Солнца в химическую соответствии с законами термодинамики. В зависимости от источника энергии Вернадский говорил о живом веществе I-го и II-го порядков,

III. "Давление жизни". В. И. Вернадский отмечал способность живого вещества постоянно расти, рассчитал скорость возможного заселения поверхности Земли некоторыми организмами при условии беспрепятственного существования. Так, для некоторых бактерий достаточно 1,3-1,8 суток для заселения поверхности планеты.

Еще одним проявлением активности живых организмов является интенсивность размножения. При идеальных условиях (теоретически) она может достигать скорости звука. Так, одноклеточная водоросль диатомея теоретически способна за 8 дней создать массу вещества, равную массе Земли, а следующего дня удвоить ее.

IV. Роль живых организмов. В.И. Вернадский впервые отметил геологическую роль живых организмов. Именно благодаря их деятельности восстановительный характер древней атмосферы, в которой преобладали NН₃, СН₄, СО, СО₂, изменился на окислительный с преобладанием N₂, О₂ и незначительным содержанием СО₂.

Значение живых организмов:

- аккумулируют солнечную энергию, трансформируют ее в энергию земных процессов (химическую, механическую, тепловую, электрическую) - залежи каменного угля - это солнечная энергия, накопленная зелеными растениями прошлых геологических эпох;

- многие минералы и горные породы имеют биогенное происхождение (осадочные месторождения серы, железа, марганца и других металлов), осадочные породы известняков;

- накапливают химические элементы в тканях своего тела: Fe, Cu, Mn, N, S, P, а также в среде обитания: земные растения обогащают атмосферу и воду кислородом, накапливают азот в почве;

- большинство химических элементов осуществляют кругооборот через биосферу;

- в конечном счете живое вещество породило состав атмосферы, гидросферы, почвы;

- живые организмы изменили рельеф земной поверхности, усилив процессы накопления осадочных пород (глина, гипс, калийные соли, известняки, песчаники), выветривания и эрозии;

- влияют на микроклимат и геофизические условия своего существования.

V. "Пленки жизни". В.И. Вернадский подчеркивал вездесущность жизни, которое в биосфере распространено в трех основных средах: литосфере, гидросфере и атмосфере.

Одна из основных особенностей живого вещества - это и невероятно разнообразное распределение в различных частях биосферы. Жизнь слабо развита в пустынях, тундре, на глубине океана, высоко в горах, тогда как в других участках биосферы - очень плотная и разнообразная.

Наиболее высока концентрация живого вещества находится в пределах распределения основных сред - в почве как пограничном слое между атмосферой и литосферой, в поверхностных слоях океана, на дне водоемов и, особенно, в лиманах, на литорали, где все три среды - почва, вода и воздух находятся рядом. Места наибольшей концентрации организмов называют «пленками жизни».

VI. "Ноосфера". В. И. Вернадский отмечал, что возможности человека с его разумом и техникой такие значительные, что он может вмешиваться в ход геолого-химических процессов Земли и даже изменять их естественное направление. Человечество должно осознать свою силу и роль в биосфере и тогда наступит новый этап ее развития.

Вернадский предполагал переход биосферы в новое состояние, так называемую сферу разума - «ноосферу» («noos» - в переводе с греческого: ум, дух), в которой человек станет основной геологической силой.

Ноосфера - это этап развития биосферы, на котором человек, сознательно используя свои знания, будет поддерживать существование биосферы и содействовать ее развитию.

Учение Вернадского о ноосфере включает 4 основных положения:

1. Ноосфера - исторически последнее состояние геологической оболочки биосферы, которое преобразуется деятельностью человека.

2. Ноосфера - сфера разума и труда.

3. Изменения биосферы обусловлены как сознательной, так и подсознательной деятельностью человека.

4. Развитие ноосферы связано с развитием социально-экономических факторов.

Ноосфера отличается от биосферы огромной скоростью в развитии. По концепции ноосферы, человечество превратилось в мощную геологическую силу на планете. Вернадский подчеркивал, что в течение последних 500 лет оно освоило новые формы энергии - паровую, электрическую, атомную, и научилось использовать почти все химические элементы. Человечество освоило всю биосферу и получило гораздо большую, сравнительно с другими организмами, независимость от окружающей среды. Научная мысль и деятельность человека изменили структуру биосферы, нетронутая природа быстро исчезает, появляются новые экосистемы и ландшафты - города, культурные земли, для которых характерны простые группировки организмов.