YourLib.net
Твоя библиотека
Главная arrow Концепции современного естествознания: Курс лекций (С.Г. Хорошавина) arrow 17.6. КОСМОПЛАНЕТАРНЫЙ ХАРАКТЕР БИОСФЕРЫ
17.6. КОСМОПЛАНЕТАРНЫЙ ХАРАКТЕР БИОСФЕРЫ

17.6. КОСМОПЛАНЕТАРНЫЙ ХАРАКТЕР БИОСФЕРЫ

   Одной из кардинальных проблем современной науки является проблема происхождения земной жизни, ее связи с космосом, что предполагает обсуждение масштабов распространения живого вещества во Вселенной, в том числе и разумной его формы в виде космических цивилизаций.
   Условия появления жизни на Земле определили ее развитие в качестве целого, т.е. в виде биосферы, единого монолита живого вещества, организованность которого определяется преобразованием космической энергии и связанными с этим космопланетарными биохимическими функциями. Это значит, что эволюция биосферы зависит от совокупности чисто земных и космических явлений. Так как в ходе эволюции биосферы появился человек, то он как часть биосферы и должен рассматриваться в определенном смысле в качестве космопланетарного феномена.
   В науке установлено, что жизнь представляет собой непрерывный обмен веществ, который конкретно выражается во взаимодействии синтеза и распада органических веществ. Вопрос о начале жизни связан в определенном аспекте с физико-химическим детерминизмом, с химической самоорганизацией материи: живые организмы возникли в результате появления особых физико-химических условий и законов из молекул с определенными свойствами. И везде, где имеются соответствующие условия в космосе, может возникнуть жизнь, о чем говорит разработанная в настоящее время теория самоорганизации систем.

17.6.1. Этап “химической эволюции”
17.6.2. Природно-радиационный фон
17.6.3. Живое вещество как геологическая сила
17.6.4. Влияние магнитных полей на космический характер биосферы
17.6.5. Компенсаторно-защитные функции биосферы

17.6.1. Этап “химической эволюции”

   Cовременные данные космохимии дают основание для предположения о том, что ДНК образовалась в космических условиях, однако осуществление ее функций стало возможным лишь на нашей планете, где на основе развития живого вещества начала формироваться ранняя биосфера. Ведь в период своего образования Земля получила достаточное количество сложных органических соединений, образовавшихся в протосолнечной туманности.
   Благодаря наличию этих соединений начали протекать процессы полимеризации аминокислот, сложных углеводородов и других соединений; в результате появились самоорганизующиеся физико-химические системы, характерные для живого вещества. Таким образом, этап “химической эволюции” был довольно-таки малым, его начало следует искать в космических условиях, которые имелись перед непосредственным образованием Земли.

17.6.2. Природно-радиационный фон

   Необходимым постоянно действующим фактором существования биосферы является природно-радиационный фон, который слагается из трех компонентов:
   1. Природные радионуклиды (уран, торий).
   2. Продукты их радиоактивного распада, а также испускаемые ими при радиоактивном альфа-, бета- и гамма-излучения. Они находятся во всех элементах земной коры, в почве, водах рек, морей и океанов, приземной атмосфере. Живые организмы, поглощая радионуклиды, тем самым облучают себя изнутри.
   3. Высокоэнергетические излучения, попадающие на Землю из космического пространства в виде постоянного потока (фоновое излучение). Оно порождают в атмосфере долгоживущие радионуклиды углерода, натрия и др, участвующие в процессах живого вещества.
   Оказывается, что без природно-радиационного фона невозможно нормальное существование живых организмов, что на заре своего развития радиоактивность служила им дополнительным источником энергии.
   Таким образом, можно сделать вывод о том, что радиоактивность, как космическая, так и земная, вносит вклад в представления о биосфере как о земном и космическом механизме, определяющем судьбу нашей планеты вместе с появившимся на ней человечеством.

17.6.3. Живое вещество как геологическая сила

   Данные многих научных дисциплин показывают, что уже на начальных этапах своего существования живое вещество становится геологической силой, оказывающей воздействие на атмосферу, где появляется свободный кислород в результате фотосинтеза; гидросферу, в которой происходит перестройка ее солевого состава; поверхностный слой литосферы, особенно после того как жизнь стала распространяться на суше.
   Возникновение в первичном океане живого вещества позволило в дальнейшем дифференцироваться на отдельны индивидуумы, ставшие предками всех существующих в последующие эпохи типов организмов. В конечном счете, живое вещество биосферы настолько трансформировало нашу планету, что одни ученые рассматривают его как разумное творение, другие — в качестве единой живой системы.

17.6.4. Влияние магнитных полей на космический характер биосферы

   Существенную роль в космических и планетарных механизмах биосферы играют электромагнитные поля, что связано с такими фундаментальными свойствами живого вещества, как устойчивое неравновесие, соответствующее законам Вернадского — Бауэра, которые были сформулированы раньше как биохимические принципы (см. ТЕМУ 17.3.2). Состояние устойчивого неравновесия, характеризующее сущность живого вещества, служит основой для проявления принципа биологического усиления слабых воздействий, имеющего первостепенное значение для информационного взаимодействия электромагнитных полей с биосферой, особенно с биосистемами.
   Биосфера погружена в океан электромагнитных полей космического, земного и биогенного происхождения. Электромагнитный спектр биосферы изменялся в широких пределах: от вековых, сезонных до суточных изменений электрических и магнитных полей и даже до гамма-излучений. Практически все процессы жизнедеятельности связаны с электромагнитными полями, диапазон которых лежит в широком интервале длин волн. Многие фундаментальные биологические процессы невозможны без переноса электрических зарядов, вызывающих магнитное поле, поэтому любой организм представляет собой генератор электромагнитных сигналов.
   Электромагнитные поля имеют информационное значение в популяции биосистем. Электромагнитный фон биосферы является эволюционным фактором, который влияет на биологические ритмы. Космические излучения, генерируемые ядром Галактики, нейтронными звездами, ближайшими звездными системами, Солнцем и планетами, пронизывают биосферу и все в ней. В этом потоке разнообразных излучений основное место принадлежит солнечному излучению, которое обусловливает существенные черты функционирования механизма биосферы, космопланетарного по своему существу. В.И. Вернадский пишет об этом следующее: “Солнцем в корне переработан и изменен лик Земли, пронизана и охвачена биосфера. В значительной мере биосфера является проявлением его излучений. Она составляет планетный механизм, превращающий их в новые разнообразные формы земной свободной энергии, которая в корне меняет историю и судьбу нашей планеты. И если ультрафиолетовые и инфракрасные лучи Солнца косвенно влияют на химические процессы, то химическая энергия в ее действенной форме получается из энергии солнечных лучей при помощи живого вещества — совокупности живых организмов, выступающих в качестве преобразователей энергии. Это значит, что земная жизнь отнюдь не является чем-то случайным: она входит в космопланетарный механизм биосферы”.

17.6.5. Компенсаторно-защитные функции биосферы

   Научные проблемы, сходные с предложенными В.И. Вернадским, были разработаны биофизиком АЛ. Чижевским (1897—1964) — основоположником гелиобиологии. АЛ. Чижевский установил зависимость между циклами активности Солнца и многими явлениями в биосфере. Он использовал концепцию биосферы как оболочки планеты и ввел представления о компенсаторно-защитной функции биосферы, необходимой для существования в пла-нетарно-космических условиях Земли живых организмов.
   Детальное обоснование теоретические представления В.И. Вернадского и АЛ. Чижевского получают в наши дни. Так, исследования нашей космонавтики:
   1. Позволили открыть новые многочисленные данные о связи земных и космических процессов.
   2. Радикально повлияли на способы осуществления астрофизических и астрономических наблюдений и открытий.
   3. Привели к своеобразной научной революции в астрофизике.
   Так, например, в 60-х гг. были открыты квазары — космические объекты с грандиозным по энергетической мощи уровнем излучения (излучают в десятки раз больше энергии, чем самые мощные галактики), а также такие космические явления, как вспышки сверхновых. По современным астрофизическим представлениям, именно излучение сверхновых является главным источником космических лучей в Галактике. Они могут оказывать влияние, так как рентгеновский поток, исходящий от сверхновых, может создавать в стратосфере Земли высокие концентрации окиси азота — разрушителя озонового слоя, являющегося экраном, предохраняющим все живое Земли от воздействия жесткого излучения Солнца.
   Представления о различных формах взаимодействия живого вещества с космическими материально-энергетическими потоками приобретают все большее значение также благодаря активно разрабатываемым гипотезам о существовании, по меньшей мере, в пределах нашей Галактики всепроникающей общегалактической живой системы. Они указывают на присутствие огромного количества микроорганизмов в космическом пространстве нашей Галактики. Исследования в этом направлении могут рассматриваться как свидетельство в пользу концепции, выдвигавшейся В.И. Вернадским о широком, космическим по масштабам, распространении во Вселенной живого вещества, его космическом значении.
   Естественнонаучные гипотезы и факты показывают, что исследования взаимодействий, начатые трудами В.И. Вернадского и его последователей, представляют опережающие, перспективные направления в естествознании, постижении тайн природы.

 
< Пред.   След. >