Кибернетика, ноосфера и проблемы мира - [5]

Заметим, кстати, что механизм гравитационной дифференциации в таком твердом объекте, как Земля, чрезвычайно затруднен и даже может быть и нереален в рамках геологического времени для того, чтобы в твердом состоянии обеспечить слоистое распределение вещества в твердой Земле. Поэтому весьма заманчивым оказывается представление, высказанное академиком Н. А. Шило[6], связывающим образование Солнечной системы, планет и спутников с вихревыми движениями соответственно первого, второго и третьего порядка.

Пылевые облака или иное космическое вещество, служащее основой образования этих вихрей, может распределяться по плотности или по другим своим качествам и образовывать слоистую структуру указанных тел планетной системы еще тогда, когда эти тела как таковые еще не сформировались: они находились в вихревом состоянии и вещество могло распределяться слоями, а образующиеся планеты или спутники обретали слоистую структуру в процессе своего становления.

Такое представление снимает очень многие трудности, связанные с механизмом гравитационной дифференциации в твердом теле. Действительно, расчеты, приводимые Е. В. Артюшковым[7], показывают, что гравитационная дифференциация, т. е. опускание и подъем частиц твердых тел разной плотности в условиях весьма больших давлений и вязкости (например, в условиях нижней мантии), чрезвычайно медленна и скорости перемещений не могут обеспечить такой гравитационной дифференциации, чтобы за ее счет была создана слоистая структура.

Тела планетарного уровня организации во многом определяют для входящих в них мелких тел атомно-молекулярного уровня условия существования. Например, с увеличением глубины в связи с ростом гравитационного давления кремнекислота может существовать у поверхности в виде кварца, глубже — в виде коэсита, еще глубже — в виде стишовита (все эти минералы одного химического состава, но с разной «упаковкой» атомов и разной всевозрастающей плотностью). За счет давления и тепла горные породы, включающие их минералы и кристаллы могут плавиться. При застывании расплавов могут образовываться совсем другие горные породы и минералы. Этим подчеркивается коренная зависимость существования объектов низшего уровня организации от высшего уровня.

Вообще уровни организации можно рассматривать как наиболее надежный и более общий естественный каркас для системного подхода в исследовании. Однако в разных отраслях знаний эти уровни различны. Их нельзя сравнивать опираясь на одни аналогии. Если в неживой природе они более или менее удачно связываются с электромагнитным и гравитационным влияниями, то в живой природе, а тем более в социальной среде какое-либо подобное простое обоснование вряд ли окажется подходящим. Наличие сложных систем обратных связей, иерархическая структура, информационные взаимодействия и процессы управления, типичные для таких систем, делают это невозможным.

Геосферы

Издавна установившейся традицией выделяются такие сферические оболочки Земли (геосферы), как литосфера (каменная оболочка), гидросфера и атмосфера, существование которых относится к планетарному уровню организации, т. е. обусловлено гравитационными силами. Эти оболочки геометрически не идеальны, границы их неровные, а гидросфера, представленная океанами, морями, озерами и ледниками, несплошная, прерывистая, не ограничивается «собственным» пространством, проникает в литосферу в виде подземных вод и в атмосферу в виде пара, часто сгущающегося в облака различного типа.

К гидросфере, а одновременно к литосфере относится кристаллизационная вода. Гидросфера как оболочка и как тело планетарного уровня организации целиком перекрывает пространства биосферы, поскольку нет организмов, не содержащих воду.

Биосфера вовсе не имеет «собственного» пространства. Составляющие ее организмы населяют гидросферу, перемещаются в нижних частях атмосферы (в прошлом летающие рептилии, ныне птицы, летающие насекомые), внедряются в литосферу (все животные, роющие норы или сверлящие подземные каналы) и в большом разнообразии классов, родов, семейств и видов животных и растений размещаются на границе литосферы и атмосферы. Хотя биосфера состоит из живых организмов, она в целом, как оболочка Земли, связана с ее гравитационным полем и принадлежит планетарному уровню организации вещества, реализующемуся на основе энергетических и информационных взаимодействий.

Поскольку существование и развитие всех элементов биосферы зависит от окружающей среды, в понятие биосферы входит не только совокупность всех ее элементов (организмов, популяций и т. д.), но и совокупность связей с окружающей средой.

В биосфере можно выделить комплекс подсистем: во-первых, биогеоценозы и соответствующие им биогеофациальные провинции (области, зоны и т. д.), во-вторых, специализированные биогеосферы, определяемые распространением, условиями проживания и развития отдельных типов, классов, видов, разновидностей организмов. Биогеоценозы — это естественные совокупности связанных своей жизнедеятельностью организмов в соответствии с особенностями окружающей их среды; биогеофациальные провинции и т. д. — это участки распространения различных биогеоценозов в поверхностных и приповерхностных зонах Земли. Выделение подобных провинций может служить ориентиром для районирования биосферы с учетом рангов и иерархий выделяемых районов. В слово «биогеофациальный» вставлена частица «гео» для того, чтобы подчеркнуть связь выделяемых участков с геосферой и чтобы отличить его от термина «биофациальный», широко применяемого в палеогеографии для явлений значительно меньшего масштаба.