История биологии с начала XX века до наших дней - [279]

Еще в 1940 г. В.И. Вернадский писал: «Человеческое общество все более выделяется по своему влиянию на среду… Это общество становится в биосфере… единственным в своем роде агентом, могущество которого растет с ходом времени со все увеличивающейся быстротой. Оно одно изменяет новым образом и с возрастающей быстротой структуру самых основ биосферы»[201]. Иначе говоря, человек всем ходом хозяйственной деятельности уже определяет направление эволюции биосферы, равным образом, как и направление собственной биологической эволюции. Переживаемая нами научно-техническая революция неизбежно оказывается и революцией всей биосферы. Отсюда и актуальность разработки представлений о закономерностях ее развития.

Изучение структуры и функции биосферы.

В настоящее время биосферой называют область распространения жизни, на Земле. Она включает совокупность всех организмов и их остатков, а также части литосферы, гидросферы и атмосферы, как населенные ныне живущими организмами, так и преобразованные их прошлой деятельностью. Первоначальное содержание термина отличалось от современного. Во Франции, например, до середины XIX в. биосферами называли гипотетические глобулы, якобы составляющие живую основу всех организмов.

Понятие биосферы как одной из оболочек Земли ввел в науку австрийский геолог Э. Зюсс[202]. После работ Зюсса возникло два представления о биосфере — биологическое и биогеохимическое. Сторонники первого определяют биосферу как совокупность организмов, населяющих Землю. Такого взгляда придерживались русские ученые Н.М. Сибирцев (1899), Д.Н. Анучин (1902) и П.И. Броунов (1910), французы Э. Леруа (1927), П. Тейар де Шардэн (1940), английский философ Дж. Бернал (1969). В первом издании Большой Советской Энциклопедии (1927) биосфера также определялась как «мир живых существ, населяющих Землю».

Развитие биогеохимических представлений о биосфере как области распространения жизни, включающей наряду с организмами и среду их обитания, началось с работ В.И. Вернадского. Впервые он употребил этот термин в докладе «О газовом обмене земной коры», прочитанном на II Менделеевском съезде в Петербурге 22 декабря 1911 г.[203] В 1915 г. началась активная деятельность Вернадского в комиссии по изучению естественных производительных сил России (КЕПС), а следующий, 1916 г. он сам назвал[204] годом начала непрерывных занятий биогеохимическимй проблемами.

Таким образом, разработка теоретической концепции о биосфере была тесно связана с практической деятельностью Вернадского по выявлению естественных производительных сил России, приобретшей особую актуальность во время первой мировой войны. Важным этапом в развитии биогеохимических представлений о биосфере был выход в свет в 1926 г. монографии Вернадского «Биосфера»[205]. В этой книге, состоящей из двух очерков, впервые осуществлен синтез накопленных к тому времени геологических, химических и географических знаний о строении и закономерностях преобразования верхней оболочки Земли, видоизмененной и видоизменяемой живыми организмами.

Зачатки биогеохимических представлений о биосфере можно обнаружить у Б. Варениуса в его «Всеобщей географии» (1650), в высказываниях X. Гюйгенса (1695), Ж. Бюффона (1749, 1780), Ф. Вик д’Азира (1786), в «Гидрогеологии» Ж.Б. Ламарка (1802) и, особенно, пятитомном сочинении А. Гумбольдта «Космос» (1848–1863). Гумбольдт осуществил весьма полный для своего времени синтез естественнонаучных знаний о Земле, приведший его к идее взаимосвязи всех природных процессов и явлений. Представление о закономерной связи между растениями, животными и минералами было развито в учении В.В. Докучаева о ландшафтно-географических зонах, охватывающих все элементы земной поверхности (1899). Созданное в 1927 г. Вернадским учение о роли организмов в геохимии земной коры — биогеохимия — явилось дальнейшим развитием этих идей Докучаева.
Разработкой биогеохимического учения о биосфере Вернадский занимался до конца своей жизни. В 1940 г. выходят получившие широкую известность «Биогеохимические очерки», в 1944 г, — статья «Несколько слов о ноосфере», в 1965 г. появилась его последняя, изданная посмертно, книга «Химическое строение биосферы Земли и ее окружение».

Биосфера, по Вернадскому, включает четыре основных компонента: живое вещество — совокупность живых организмов; биогенное вещество — создаваемое и перерабатываемое организмами (газы атмосферы, каменный уголь, битумы, известь и т. п.), косное вещество — образующееся без участия организмов (продукты тектонической деятельности, метеориты и пр.); биокосное вещество — результат совместной деятельности организмов и абиогенных процессов (вода, почва, кора выветривания).

Термины «живое вещество», «косное вещество», применявшиеся Вернадским и некоторыми его последователями, нельзя назвать удачными. В них отражены первоначальные неверные представления их автора о принципиальном различии живого, способного к эволюции, и косного, чуждого развитию. Поэтому сейчас обычно пользуются другими выражениями: «совокупность организмов», «живой покров Земли» (В.Н. Беклемишев, 1964), «пленка жизни» (В.И. Вернадский, 1965), «биомасса Земли», «биотический круговорот», «биос». Вместо термина «косное вещество» говорят о «минеральных элементах», «неорганическом веществе», «абиогенном веществе».