Підручник з Біології і екології (рівень стандарту). 11 клас. Андерсон - Нова програма

§ 33. Вчення Володимира Вернадського про біосферу та ноосферу

Що таке біосфера?

У чому полягає антропічний чинник?

Одним з перших усвідомив величезний перетворювальний вплив організмів на всі три зовнішні оболонки Землі в планетарному масштабі, тісну взаємодію і взаємозалежність усіх форм життя наш з вами співвітчизник, видатний природодослідник Володимир Вернадський. Це дало йому поштовх до створення учення про біосферу, тобто ту частину зовнішніх оболонок нашої планети, яка безпосередньо пов'язана з існуванням життя на Землі.

Вчення В. Вернадського про біосферу. Це вчення є одним з найбільших узагальнень науковця в царині природознавства. Як ви вже знаєте, поняття «біосфера» використовував австрійський геолог Едуард Зюсс ще 1875 року. Але глибокого наукового змісту це поняття сповнюється після видання 1926 року праці Володимира Вернадського «Біосфера» (рис. 159). Він писав: «Біосфера - це явище космічного характеру, її важливою особливістю, головною геологічною силою є життя - «жива речовина»,...». Пізніше науковець створив монографію «Хімічна будова біосфери землі і її оточення». Цій роботі він присвятив багато часу та вважав головною працею свого життя.

Отже, В. Вернадський розглядав біосферу як простір життя, а її основою вважав взаємодію живої та неживої речовин. На його думку, провідна роль у формуванні біосфери належить організмам. Розгляньмо принципові положення вчення В. Вернадського про біосферу.

Рис. 159. Вчення В. Вернадського про біосферу

Володимир Вернадський (1863-1945)

Обкладинка першого видання праці «Біосфера», 1926 рік

Підготуйте повідомлення про життя й наукову спадщину В. Вернадського, використовуючи додаткові літературні джерела та інтернет-ресурси.

Перше положення стосується речовин біосфери. Науковець виділяв живу, біогенну, неживу, біокосну речовини, радіоактивні речовини, розсіяні атоми та речовини космічного походження (метеорити, космічний пил).

Отже, жива речовина - це сукупність організмів різних видів (рис. 160), яку характеризують не лише різноманітність видів і їхня чисельність, а також тенденція зростання їхньої кількості в процесі еволюції.

Біогенна речовина - продукти, створені в результаті діяльності організмів (кальцит і арагоніт у карстових печерах, кам'яне та буре вугілля, природний газ, нафта, торф тощо) (рис. 161).

Нежива речовина - неорганічні сполуки, в утворенні яких організми участі не брали (деякі гірські породи, мінерали, осадові породи) (рис. 162).

Біокосна речовина - це неорганічні сполуки, утворювані в результаті взаємодії живої та неживої речовини (кисень, ґрунт, мул, сланці тощо) (рис. 163).

Друге положення вчення В. Вернадського про біосферу полягає в тому, що він уважав енергію Сонця космічним джерелом енергії в біосфері. Організми перетворюють енергію променів Сонця в хімічну згідно із законами термодинаміки.

Формулюючи третє положення вчення про біосферу, В. Вернадський відзначав здатність живої речовини постійно зростати, розрахував швидкість можливого заселення поверхні Землі деякими організмами за умов безперешкодного існування. Цю особливість він називав «тиском життя».

Четверте положення вчення про біосферу полягає в тому, що В. Вернадський уперше відзначив геологічну роль організмів. Саме завдяки їхній діяльності відновний характер давньої атмосфери з переважанням вуглекислого газу змінився на окисний з переважанням кисню та незначним умістом вуглекислого газу.

Рис. 160. Жива речовина

Рослинність заплавної луки

Рис. 161. Біогенна речовина

Кам'яне вугілля

Рис. 162. Нежива речовина

Кварц

Рис. 163. Біокосна речовина

Річковий мул

Підготуйте повідомлення про типи речовин біосфери, що їх виділяв В. Вернадський, використовуючи додаткові літературні джерела та інтернет-ресурси.

Створіть просвітницький проект для учнів та учениць основної школи «Значення живої речовини в біосфері».

Формулюючи п'яте положення вчення про біосферу, В. Вернадський підкреслював повсюдність життя, яке поширене в трьох оболонках планети: літосфері, гідросфері та атмосфері.

Одна з основних особливостей живої речовини - це нерівномірний розподіл у різних частинах біосфери. Життя слабко розвинене в пустелі, тундрі, на глибині океану, високо в горах. Натомість у мішаних і тропічних лісах, річках та озерах воно дуже різноманітне та щільне (рис. 164).

Найбільшу концентрацію живої речовини спостерігають на межі розподілу середовищ існування - у ґрунті як прикордонному шарі між атмосферою та літосферою, у поверхневих шарах океану, на дні водойм і особливо в лиманах, на літоралі, де всі три середовища - ґрунтове, водне й повітряне розташовані поряд. Місця найбільшої концентрації організмів В. Вернадський називав «плівками життя».

Науковець дійшов висновків: біосфера - організована оболонка; бути живим - значить бути організованим (відповідно до ролі й функцій організмів їх поділяють на продуцентів, консументів і редуцентів); для організмів у біосфері характерна їхня геохімічна робота, яка виявляється у формі незамкнутих і незворотних потоків енергії та речовин (біохімічних циклів, оскільки до процесів колообігу долучаються нові організми); біогеохімічна циклічність є суттю організованості й еволюції біосфери. Отже, біосфера - це оболонка Землі, що охоплює всі організми й ту частину речовини планети, яка перебуває в безперервному обміні з цими організмами.

Таку цілісну й завершену систему уявлень про біосферу В. Вернадський сформулював у своїх творах вперше в історії людства, хоча зародки вчення про біосферу й усвідомлення взаємозв'язку багатьох процесів у зовнішніх оболонках Землі були вже в роботах попередників.

Рис. 164. Нерівномірний розподіл живої речовини на планеті

Пустеля

Вологий тропічний ліс

Порівняйте біоми пустелі та вологого тропічного лісу, звертаючи увагу на нерівномірний розподіл живої речовини.

Обґрунтуйте причини нерівномірного розподілу живої речовини в біосфері.

Вчення В. Вернадського про ноосферу. Термін «ноосфера» запропонували 1927 року французькі філософи Едуард Леруа та П'єр Тейяр де Шарден. Наповнив його змістом В. Вернадський 1944 року в праці «Декілька слів про ноосферу». Науковець писав: «Ноосферу слід розглядати як вищу стадію розвитку біосфери, пов'язану з виникненням і розвитком у ній людського суспільства... останній з багатьох станів еволюції біосфери в геологічній історії». Він зазначав, що змінювати біосферу слід раціонально, думаючи не про сьогоднішні вигоди, а про майбутні наслідки.

Ноосфера (від. грец. noos - розум) - це етап розвитку біосфери, за якого людина, свідомо використовуючи свої знання, буде підтримувати існування біосфери та сприяти її еволюції.

Вчення В. Вернадського про ноосферу містить чотири основні положення: ноосфера - історично останній стан геологічної оболонки біосфери, що перетворюється діяльністю людини; це сфера розуму та праці; зміни біосфери зумовлені як свідомою, так і несвідомою діяльністю людини; розвиток ноосфери пов'язаний з розвитком соціально-економічних чинників. Науковець зауважував також, що ноосфера відрізняється від біосфери величезною швидкістю розвитку.

Володимир Вернадський - це український філософ і природознавець, засновник геохімії, біогеохімії та радіогеології, вчення про біосферу та ноосферу. Ім'я вченого присвоєно багатьом академічним інститутам, кораблям, бібліотекам, зокрема Національній бібліотеці України. На пошану вченого названо два мінерали «вернадит» і «вернадскит» (рис. 165). У 1996 році заснували українську антарктичну станцію «Академік Вернадський» (рис. 166). Він є одним із засновників Української академії наук та був її першим президентом. Цей видатний науковець писав у своєму щоденнику: «Ви знаєте, як мені дорога Україна і як глибоко українське відродження проникає в мій національний і власний світогляд. Я вірю в майбутнє».

Рис. 165. Ушанування пам'яті В. Вернадського

З 26 березня 2003 року Національний банк України увів в обіг ювілейну монету присвячену 140-річчю вченого

Рис. 166. Українська антарктична станція «Академік Вернадський»

На станції проводяться наукові дослідження, у тому числі біологічні та медико-фізіологічні

  • 1. Схарактеризуйте основні положення вчення про біосферу.
  • 2. Які речовини В. Вернадський виділяв у біосфері?
  • 3. Які основні положення вчення про ноосферу?