Ноосфера как новая стадия эволюции биосферы.

Ноосфера («мыслящая оболочка», сфера разума) - высшая стадия развития биосферы. Это сфера взаимодействия природы и общества, в пределах которой разумная человеческая деятельность становится главным, определяющим фактором развития.

Понятие «ноосфера» появилось в связи с оценкой роли человека в эволюции биосферы. Непреходящая ценность учения В.И. Вернадского о ноосфере именно в том, что он выявил гeoлогическую роль жизни, живого вещества в планетарных процессах, в создании и развитии биосферы и всего разнообразия живых существ. Среди этих существ он выделил человека как мощную геологическую силу. Эта сила способна перестроить биосферу согласно своим представлениям и потребностям, изменить фактически ту биосферу, которая складывалась в течение всей геологической истории Земли.

В.И. Вернадский писал, что становление ноосферы «есть не случайное явление на нашей планете», а «природное явление». Ноосфера - окружающая человека среда, в которой природные процессы обмена веществ и энергии контролируются обществом. Воздействие человеческого общества на природу резко отличается от воздействий других форм живого вещества. Организмы влияют на историю тех атомов, которые нужны им для роста, размножения, питания, дыхания, а человек еще и на элементы, нужные для техники и создания цивилизованных форм жизни, что и изменило «вечный бег геохимических циклов». Эти гениальные мысли В.И. Вернадского позволили ряду ученых допустить в дальнейшем и такой ход событий в эволюции биосферы, как коэволюцию между человеческим обществом и природной средой, в результате чего и возникнет ноосфера благодаря новым формам действия живого вещества на биохимический круговорот, меняющая коренным образом облик и строение биосферы.

Анализируя представления В.И. Вернадского о ноосфере, Э.В. Гирусов (1986) высказал мнение, что это преобразованная людьми биосфера соответственно познанным и практически освоенным законам ее строения и развития. Становление ноосферы, по В.И. Вернадскому, процесс длительный, но ряд ученых полагают, что человечество уже вступило в период ноосферы, хотя многие считают, что пока об этом говорить рано. Тем не менее прогресс человеческого разума и научной мысли ноосферы налицо: они вышли уже за пределы биосферы Земли, в космос и глубины литосферы. По мнению многих ученых, ноосфера в будущем станет особой областью Солнечной системы. «Биосфера перейдет так или иначе, рано или поздно в ноосферу... На определенном этапе развития человек вынужден взять на себя ответственность за дальнейшую эволюцию планеты, иначе у него не будет будущего», - утверждал В.И. Вернадский.

Почему возникло понятие ноосфера.

Оно появилось в связи с оценкой роли человека в эволюции биосферы. Непре­ходящая ценность учения В. И. Вернадского о ноосфере именно в том, что он выявил геологическую роль жизни, живого ве­щества в планетарных процессах, в создании и развитии био­сферы и всего разнообразия живых существ в ней. Среди этих существ он выделил человека как мощную геологическую силу. Эта сила способна оказывать влияние на ход биогеохи­мических и других процессов в охваченной ее воздействием среде Земли и околоземном пространстве (пока «ближний» Космос). Вся эта среда весьма существенно изменяется человеком благодаря его труду. Он способен перестроить ее со­гласно своим представлениям и потребностям, изменить фак­тически ту биосферу, которая складывалась в течение всей геологической истории Земли.

Человек и экосистемы.

Человек в конкурентной борьбе за выживание в окружающей среде начал строить свои искусственные экосистемы десять тысяч лет назад, создав сельское хозяйство - растениеводство и животноводство. На современном этапе он для удовлетворения все возрастающих потребностей вынужден изменять и даже разрушать природные экосистемы, может, и не желая этого.

Энергия - это изначальная движущая сила природных и антропогенных экосистем. Их энергетические ресурсы могут быть неисчерпаемы (солнце, ветер, приливы) и исчерпаемы (топливно - энергетические). Используя топливо, человек может добавлять энергию в систему или даже полностью ее субсидировать энергией. Опираясь на эти представления, Ю. Одум (1986) выделил «четыре фундаментальных типа экосистем»:

1. Природные: движимые Солнцем, несубсидируемые.

2. Природные, движимые Солнцем, субсидируемые другими естественными источниками.

3. Движимые Солнцем и субсидируемые человеком.

4. Индустриально - городские, движимые топливом (ископаемым, другим органическим или ядерным).

Третий и четвертый типы экосистем следует отнести к антропогенным.

К первому типу экосистем относятся океаны, высокогорные леса, являющиеся основой жизнеобеспечения на планете Земля. Они неспособны поддерживать высокую плотность фауны и флоры, но занимают громадные площади на Земле. Ими движет энергия Солнца, они основа, стабилизирующая и поддерживающая жизнеобеспечивающие условия на планете.

Ко второму типу экосистем относят эстуарии в приливных морях, речные экосистемы, дождевые леса, т.е. те, которые субсидируются энергией приливных волн, течений и ветра. Они обладают высокой естественной плодородностью, поскольку организмы приспособились использовать энергию приливов и течений, ветра и дождя и т.п. Здесь «производится» столько первичной биомассы, что ее хватает не только на собственное содержание, но часть продукции может выноситься в другие системы или накапливаться.

Таким образом, природные экосистемы «работают» без затрат со стороны человека. Более того, здесь создается заметная доля пищевых продуктов и других материалов для человека. Но главное, здесь очищаются большие объемы воздуха, возвращается в оборот пресная вода, формируется климат и т.д.

Совсем иначе работают антропогенные экосистемы. К ним уже можно отнести третий тип - агроэкосистемы, аквакультуры, производящие продукты питания и волокнистые материалы. Эти системы походят на природные - саморазвитие культурных растений в период вегетации - процесс природный, за счет солнечной энергии. Но подготовка почвы, сев, уборка урожая - это энергетические затраты человека. Более того, он меняет экосистему, что выражается в ее упрощении, т.е. в снижении видового разнообразия.

Современное сельское хозяйство позволяет удерживать экосистемы на ранних стадиях сукцессии, добиваясь максимальной первичной продуктивности одного или нескольких растений (кукурузы, пшеницы, и т.п.). Крестьянам удается добиваться высоких урожаев, но ценой больших затрат на борьбу с сорняками, на минеральные удобрения, на обработку почв и т.п. Сорняки - это пионерные виды растений естественного сукцессионного цикла, как и «свежие» паразиты - вредители полей - насекомые и микроорганизмы. Все вместе они могут уничтожить весь урожай.

Животноводство - это также путь к упрощению экосистемы. Охраняя полезных ему сельскохозяйственных животных (коров, свиней, овец и др.), человек уничтожает диких животных: хищников и травоядных - конкурентов в пище. Рыбоводство упрощает экосистемы водоемов.

В целом же, по мере роста народонаселения, люди будут вынуждены преобразовывать все новые зрелые (климаксные) экосистемы в простые молодые, продуктивные (например, уничтожая тропические леса). На поддержание этих систем возрастет использование топливно - энергетических ресурсов, произойдет утрата их видового разнообразия и природных ландшафтов.

Молодые, продуктивные экосистемы очень уязвимы из - а монотипного видового состава, так как в случае ее разрушения, например, засухой, ее уже не восстановить из - за разрушения генотипа. Но для жизни человечества они необходимы. Поэтому основная задача - сохранить баланс между упрощенными антропогенными и соседствующими с ними более сложными, с богатейшим генофондом, природными экосистемами, от которых они зависят.

В экосистемах четвертого типа, к которым относятся индустриально - городские системы, энергия топлива полностью сменяет солнечную и расход ее на два-три порядка выше, чем, природных экосистемах. Годовая потребность человека в пище - около 1 млн. ккал, но реальные затраты энергии на душу населения в десятки раз больше (в США они в 86 раз больше). В разных странах эти затраты заметно различаются, например, в странах третьего мира они в несколько десятков раз меньше, чем в развитых странах. Эти страны как бы находятся в стадии экосистемы первого - второго типа, в то время как развитые страны уже прошли через все четыре типа экосистем.