От «скорлупы Земли» до планетарной биологической системы

Принято считать, что «достаточно полное и прак­тически современное определение биосферы было дано Эдуардом Зюссом в 1875 г.» ¹¹⁰>, Это мнение авторитетного ученого Никиты Николаевича Мои­сеева в полной мере соответствует представлениям века, уже уходящего в предания.

В монографии, посвященной происхождению гор­ной системы Альп, Зюсс термином «биосфера» обо­значил концентрическую оболочку Земли, в которой представлена жизнь^[264]), Однако как в этой неболь­шой малоизвестной монографии, так и в капиталь­ном труде, обобщившем представления о строении и развитии земной коры на основе контракционной гипотезы, господствовавшей в геологии вплоть до от­крытия радиоактивного распада элементов, Зюсс не дал строгого определения понятия биосферы и оста­вил неясным, относится ли оно только к сфере, засе­ленной живыми организмами, или включает также и геологические слои, образованные в предшеству­ющие геологические эпохи, в которых существовала жизнь^[265]).

Тем не менее и на рубеже XX и XXI столетий многие авторы практически придерживаются опре­деления биосферы, данного Зюссом. Не изменяют сущности определения и такие его модификации, как «биосфера — область земной коры, занятая транс­форматорами энергии солнечного изучения в раз­

личные виды энергии — электрическую, химиче­скую, механическую, тепловую и т. д.» ^[266]∖

Согласно К. Хуссерту ^[267]∖ представления о пла­нетарной области жизни, аналогичные представле­ниям Зюсса, были высказаны раньше, еще в 1869 г. немецким географом и этнографом Фридрихом Рат- целем. Последний вновь вернулся к ним спустя трид­цать три года в увлекательно написанной книге «Жиз­ненное пространство».

В разработке понятия биосферы у Ратцеля и Зюс­са были предшественники, среди которых обычно называют Ламарка и значительно реже французско­го анатома и физиолога Феликса Вик д’Азира^[268]\ который, по утверждению В.

торой приурочена жизнь на планете ^[270]∖ «Скорлу­па» Земли основоположника науки об электриче­стве, по-видимому, была первым прообразом био­сферы в понимании последней Зюссом. Понятие, близкое по содержанию к «скорлупе» Земли Гиль­берта, находим и в блистательной монографии скон­чавшегося в юном возрасте нидерландского геогра­фа Бернхардуса Варениуса, который впервые выде­лил из сложившейся к середине XVII века системы знаний о Земле географию общую и региональную. В одну из трех сфер Земли он объединил минералы, грунт, растения и животных ^[271]∖

Среди более поздних предшественников Ратцеля и Зюсса справедливо назвать и первого выборного ректора Петербургского университета Э. X. Ленца, напечатавшего превосходный курс «Физической гео­графии», выдержавший три издания. Давая опреде­ление этой науки, он писал: «Физическая география излагает явления, замечаемые нами на поверхности и в доступных нам глубинах Земли, рассматривая их преимущественно как условия для развития органи­ческой жизни» ^[272]>. Жизнедеятельность организмов Э. X, Ленц ставил в один ряд с такими огромны­ми геологическими силами, как работа воды, вулка­низм, землетрясения.

Концепция географического детерминизма Рат­целя была широко известна его современникам, а мо­

нография Зюсса «Лик Земли» оказала огромное вли­яние на геологическую мысль в конце XIX — нача­ле XX века, но их суждения о биосфере оставались незамеченными естествоиспытателями на протяже­нии нескольких десятилетий.

го определенные ее структурой^[274]^. С этой идеей В. И, Вернадского полезно сопоставить мысль, вы­сказанную Дидро в рукописи «Elements de Physiolo- gie», хранящейся в Санкт-Петербурге, в Эрмитаже, мысль о том, что природа допускает существование только тех организмов, которые соответствуют ее об­щему порядку^[275]).

В начале тридцатых годов В. И. Вернадский при­нял и стал употреблять термин «ноосфера», введен­ный в научную литературу выдающимся представи­телем католического модернизма математиком Эду­ардом Леруа^[276]), ассимилировавшим идеи эволю­ционизма Тейара де Шардена и оказавшим, в свою очередь, заметное влияние на будущего автора «Фе­номена Человека» ^[277]). В труде «Научная мысль как планетарное явление» В.

В 1925 г. в неопубликованном докладе фон­ду Л. Розенталя ^[279]) В. И. Вернадский впервые ввел понятие «биогеохимическая энергия». Позднее он писал: «Лик Земли — биосфера — единственное место планеты, куда проникает космическое вещество и энер­

гия» ^[280]∖ Живое вещество переводит космическую энергию в биогеохимическую, которая вызывает и рез­ко меняет по интенсивности миграцию химических элементов, строящих биосферу, и определяет ее гео­логическое значение. Обогащение биосферы свобод­ной энергией происходит не только в результате ее накопления в живом веществе, но и при взаимодей­ствии живого вещества с физическими средами и об­разовании биокосных тел. По В. И. Вернадскому, в создании свободной энергии, действенной энер­гии планеты, основным является перевод лучистой энергии Солнца через живое вещество в свободный кислород, охватывающий всю поверхность планеты, дающий ей совсем особые, нигде вне ее не наблюда­емые свойства. Состав атмосферы Земли с ее уни­кально высоким содержанием кислорода и низким содержанием двуокиси углерода есть результат дея­тельности живого вещества, создавшего и поддержи­вающего этот благоприятный для жизни состав. При этом живое вещество в течение года «передвигает» массы газов, которые в несколько раз превышают вес атмосферы ^[281]^.

Учение В. И. Вернадского об энергетической функ­ции живого вещества получило дальнейшее развитие в исследованиях явлений саморегулирования живым веществом своего энергетического уровня. Г. Ф. Хиль- ми рассматривал биосферу как среду, в которой осу­ществляется в грандиозном масштабе взаимодей­

ствие между энергией и информацией. В биосфере он выделял две подсистемы: подсистему А, состоя­щую из физической среды и растительного покрова, которая регулируется существующими в ней замкну­тыми контурами взаимодействий, и многоярусную подсистему В, состоящую из животных, также регу­лируемую замкнутыми контурами взаимодействий.

Вслед за Г. Ф. Хильми и М. М. Камшиловым, позднее этих исследователей, но, по-видимому, не­зависимо от них, пришли к представлениям о био­логическом контроле на глобальном уровне авторы гипотезы Геи (Gaia) — Джеймс Лавлок и Линн Мар- гелис.

Английский физик и изобретатель Лавлок экс­траполировал до биосферного уровня разработан­ную в 1958 г. Альфредом Редфилдом концепцию биологического контроля химических факторов сре­ды, базирующуюся на данных, свидетельствующих о том, что кислород воздуха и нитраты, содержащи­еся в морской воде, образованы в результате жиз­недеятельности организмов, контролируются ею и, кроме того, что количество в море этих, а возможно и некоторых других жизненно важных веществ, де­терминировано биологическим круговоротом фос­фора ^j *⁵²∖ В ряде научных публикаций Лавлока, Мар- гелис, Уотсона и Иптона были рассмотрены воз­можные механизмы поддержания оптимумов сре­ды обитания ¹*⁵³∖ По мнению авторов гипотезы Геи, крайне невероятно, чтобы в течение колоссально­го периода времени существования жизни на Зем­ле поддержание температуры, концентрации пита­тельных веществ, окислительно-восстановительного потенциала на оптимальном для жизни уровне было результатом одной лишь случайности.

ляется особенно неправдоподобным в связи с тем очевидным фактом, что главные пертурбации атмо­сферных газов вызывают сами организмы — прежде всего микробы. Более правдоподобно, что биота ак­тивно расходует энергию, чтобы поддерживать эти условия^[287][288]). «Гипотеза Геи, — пишет Маргелис, — заключается попросту в том, что определенные свой­ства атмосферы, осадочных отложений и гидросфе­ры контролируются биосферой и для биосферы», «...живое создает существенную часть своей соб­ственной среды обитания» ⁱ³³∖

Однако несколько раньше появления в свет пуб­ликации гипотезы Геи, в 1968 г., на Всесоюзной кон­ференции «Структурные уровни биосистем», мате­риалы которой были опубликованы в 1972 г., биоло­гические системы разных структурных уровней рас­сматривались уже как разного порядка подсистемы и элементы Биос как целостной планетарной биоло­гической системы ^[289]).

6.2.