Вернадский, Ламарк и биосфералогия

     Человек, как всякое живое природное (или  естественное) тело, неразрывно связан с определенной геологической оболочкой нашей планеты – биосферой, резко отличной от других ее оболочек, строение которой определяется ее своеобразной организованностью и которая занимает в ней, как обособленная часть целого, закономерно выражаемое место.

     Живое вещество, так же как и биосфера, обладает своей особой организованностью и может быть рассматриваемо как закономерно выражаемая функция биосферы.

     Организованность  не есть механизм. Организованность резко отличается от механизма тем, что она находится непрерывно в становлении, в движении всех ее самых мельчайших материальных и энергетических частиц. В ходе времени – в обобщениях механики и в упрощенной модели – мы можем выразить организованность так, что никогда ни одна из ее точек (материальная или энергетическая) не возвращается закономерно, не попадает в то же место, в ту же точку биосферы, в которой когда-нибудь была раньше. Она может  в нее вернуться лишь в порядке математической случайности, очень малой вероятности [1].

     Организованность  биосферы  – организованность живого вещества – должна рассматриваться как равновесие, подвижные, все время колеблющиеся в историческом и геологическом времени около точно выражаемого среднего. Смещения и колебания этого среднего непрерывно проявляются не в историческом, а в геологическом времени. В течение геологического времени в круговых процессах, которые характерны для биогеохимической организованности, никогда ни какая точка (например, атом или химический элемент) не возвращается в зоны веков тождественно к прежнему положению.

     В обыденной жизни это проявляется для нас в личности, в отсутствии двух  тождественных индивидуальностей, не отличимых друг от друга. В биологии проявляется оно тем, что каждый средний индивидуум живого вещества химически отличим как в своих химических соединениях, так, очевидно, ив своих химических элементах и имеет свои особые соединения. 

     2.3 Границы биосферы

     Земная  оболочка, биосфера, обнимающая весь земной шар, имеет резко обособленные размеры; в значительной мере  она обусловливается существованием в ней живого вещества – им заселена. Между ее костной безжизненной частью, ее косными природными телами и живыми веществами, ее населяющими, идет непрерывный материальный и энергетический обмен, материально выражающийся в движении атома, вызванном живым веществом. Этот обмен в ходе времени выражается закономерно меняющимся, непрерывно стремящимся к устойчивости равновесием. Оно пронизывает всю биосферу, и этот биогенный ток атомов в значительной степени ее создает. Так неотделимо и неразрывно биосфера на  всем протяжении геологического времени связана с живым заселяющим ее веществом [3].

     В этом биогенном токе атомов и связанной  с ним энергии проявляется резкое планетное, космическое значение живого вещества. Ибо биосфера является той единственной  земной оболочкой, в которую непрерывно проникают космическая энергия, космические излучения непрерывно и прежде всего лучеиспускание Солнца, поддерживающее динамическое равновесие, организованность: «биосфера живое вещество».

     От  уровня геоида биосфера протягивается  вверх до границ стратосферы, проникая в нее; она едва ли может дойти до ионосферы – земного электромагнитного вакуума, только что охватываемого научным сознанием. Ниже уровня геоида живое вещество проникает в стратисферу и в верхние области метаморфической и гранитной оболочек. В разрезе планеты оно подымается на 20-25 км выше уровня геоида и опускается в среднем на 4-5 км ниже этого уровня. Границы эти в ходе времени меняются и местами, на небольших, правда, притяжениях, далеко за них заходят. По-видимому, в морских глубинах живое вещество должно местами проникать глубже 11 км, и установлено его нахождение глубже 6 км. В стратосфере мы как раз переживаем проникновение в нее человека, всегда неотделимого от других организмов – насекомых, растений, микробов, и этим путем живое вещество зашло уже за 40 км вверх от уровня геоида и быстро подымается [1].

     В ходе геологического времени наблюдается, по-видимому, процесс непрерывного расширения границ биосферы: заселение ее живым веществом. 

     2.4 Строение биосферы

     Чрезвычайно характерно в строении биосферы ее физико-химическая и геометрическая разнородность. Она состоит из живого вещества и вещества косного, которое на протяжении всего геологического времени резко разделены по своему генезису и по своему строению. Живые организмы, то есть все живые вещества, родятся из живого вещества, образуют в ходе времени поколения, никогда не возникающие прямо, вне такого же живого организма, из какой бы то ни было косной материи планеты. Между косным и живым веществом есть, однако, непрерывная никогда не прекращающаяся связь, которая может быть выражена как непрерывный биогенный ток атомов из живого вещества в косное вещество биосферы и обратно. Этот биогенный ток атомов вызывается живым веществом. Он выражается в не прекращающихся никогда дыхании, питании, размножении.

     В биосфере эта разнородность ее строения, непрерывная в течение всего геологического времени, является основным господствующим фактором, резко отличающим ее от всех других оболочек земного шара.

     Она идет глубже обычно изучаемых в естествознании явлений – в свойства пространства-времени, к которым только в наше время подходит научная мысль.

     Живое вещество охватывает всю биосферу, ее создает и изменяет, но по весу и объему оно составляет небольшую ее часть. Косное, неживое, вещество резко преобладает; по объему господствуют газы в большом разрежении, по весу твердые горные породы и в меньшей степени жидкая морская вода Всемирного Океана. Живое вещество даже в самых больших концентрациях в исключительных случаях и в незначительных массах составляет десятки процентов вещества биосферы и в среднем едва ли составляет одну - две сотых процента по весу. Но геологически оно является самой большой силой в биосфере и определяет, как мы увидим, все идущие в ней процессы и развивает огромную свободную энергию, создавая основную геологически проявляющуюся силу в биосфере, мощность которой сейчас еще количественно учтена быть не может, но возможно, превышает все другие геологические проявления в биосфере.

     Помимо  живых и косных природных тел  в биосфере огромную роль играют их закономерные структуры, разнородные  природные тела, как, например, почва, или, поверхность воды, сама биосфера, состоящие из живых и косных природных тел, одновременно сосуществующих, образующих сложные закономерные косно-живые структуры. Эти сложные природные тела называются биокосными природными телами. Сама биосфера есть сложное планетное биокосное природное тело.

     Живое вещество биосферы резко отличается от ее косного вещества в двух основных процессах, имеющих огромное геологическое значение и придающих биосфере совершенно другой облик, который не существует ни для какой другой оболочки планеты. Эти два процесса проявляются только на фоне геологического времени. Они иногда останавливаются, но никогда не идут вспять.

     Во-первых, в ходе геологического времени растет мощность выявления живого вещества в биосфере, увеличивается его  в ней значение и его воздействие  на косное вещество биосферы. Этот процесс  до сих пор мало принимается во внимание.

     Гораздо более обратил на себя внимание и более изучен другой процесс, всем известный и наложивший с середины XIX столетия глубочайший отпечаток на всю научную мысль XIX и XX столетия. Это процесс эволюции видов в ходе геологического времени – резкое изменение самих живых природных тел.

     Только  в живом веществе мы наблюдаем  резкое изменение самих природных  тел с ходом геологического времени. Одни организмы переходят в другие, вымирают, или коренным образом изменяются..

     Живое вещество является пластичным, изменяется, приспосабливается к изменениям среды, но, возможно, имеет и свой процесс эволюции, проявляющийся в изменении с ходом геологического времени, вне зависимости от изменения среды. На это, может быть, указывают непрерывный, с остановками рост центральной нервной системы животных в ходе геологического времени в ее значении в биосфере и в ее глубине отражения живого вещества на окружающее.

     Пластичность  живого вещества, очевидно, явление  очень сложное, так как существуют организмы, которые заметно для  нас не меняются в своей морфологической и физиологической структуре сотни миллионов лет до пятисот миллионов и больше, миллиарды поколений. Это так называемые персистенты – явление, к сожалению в биологии чрезвычайно мало изученное. Все же как общее для живого вещества явление мы в нем наблюдаем пластичный эволюционный процесс, даже признака которого нет для косных естественных тел. Для этих последних мы видим те же минералы, те же процессы их образования, те же горные породы и тому подобное.

     Эволюционных  процесс живых веществ непрерывно в течение всего геологического времени охватывает всю биосферу и различным образом, менее резко, но сказывается на ее косных природных телах. Уже по одному этому мы можем и должны говорить об эволюционном процессе самой биосферы в целом.

     Благодаря эволюции видов, непрерывно идущей и никогда не прекращающейся, меняется резко отражение живого вещества на окружающей среде. Благодаря этому процесс эволюции – изменения – переносится в природные биокосные и биогенные тела, играющие основную роль в биосфере, в почвы, в наземные и подземные воды (в моря, озера, реки и т. д.), в угли, битумы, известняки, органогенные руды и т.д. Почвы и реки девона, например иные, чем почвы третичного времени и нашей эпохи. Это область новых явлений, едва учитываемых научной мыслью. Эволюция видов переходит в эволюцию биосферы.

     По  структуре в планетарной биосфере выделяют континентальную и океаническую биосферы, которые отличаются геологическими, географическими, биологическими, физическими  и другими условиями.

     Биосфера  по вертикали разделяется на две четко обособленные области: верхнюю, освещенную светом, – фотобиосферу, в которой происходит фотосинтез, и нижнюю, «темную», – меланобиосферу, в которой фотосинтез невозможен [4]. 

     2.5 Биосфера как область превращений космической энергии

     По  существу, биосфера может быть рассматриваема как область земной коры, занятая  трансформаторами, переводящими космические  излучения в действенную земную энергию – электрическую, химическую, механическую, тепловую и так далее.

     Космические излучения, идущие от всех небесных тел, охватывают биосферу, проникают всю ее и все в ней.

     Мы  улавливаем и сознаем только ничтожную  часть этих излучений, и среди  них мы изучали почти исключительно  излучения Солнца. Существуют и падают на биосферу волны иных путей, идущие от отдаленнейших частей космоса. Так, звезды и туманности непрерывно шлют на нашу планету световые излучения. Но несомненно, не они, а лучи Солнца обусловливают главные черты механизма биосферы. Изучение отражения на земных процессах солнечных излучений уже достаточно для точного и глубокого представлении о биосфере как о земном и космическом механизме. Солнцем в корне переработан и изменен лик Земли, пронизана и охвачена биосфера. В значительной мере биосфера является проявлением его излучений; она составляет планетный механизм, превращающий их в новые разнообразные формы земной свободной энергии, которая в корне меняет историю и судьбу нашей планеты [1].

     Огромное  значение для биосферы имеют явления  коротких ультрафиолетовых волн солнечной  радиации, длинных красных тепловых, и промежуточных лучей видимого светового спектра. В строении биосферы можно выделить части играющие главную роль трансформаторов для этих трех различных систем солнечных колебаний.

     Превращение трех систем солнечных излучений  в земную энергию происходит отчасти в одних и тех же участках биосферы, но местами в ней выделяются области, в которой резко преобладают превращения одного какого-нибудь рода. Природные тела – носители превращений – всегда резко различны для ультрафиолетовых, световых и тепловых солнечных волн.

     Короткие  ультрафиолетовые излучения в известной  части своей целиком, в другой – в значительной мере задерживаются  в верхних разреженных частях газовой земной оболочки – в стратосфере  и, может быть, в еще более высокой  и более бедной атомами «свободной атмосфере».

     Это «задерживание», «поглащение» связано  с трансформацией лучевой энергии коротких волн. В этих областях под влиянием ультрафиолетовых полей, распадения молекул, разнообразные явления ионизации, новообразования газовых молекул новых химических соединений. Лучистая энергия частью превращается в разные формы электрических и магнитных проявлений, частью в связанные с ней молекулярные, атомные и своеобразные химические процессы разреженных газообразных состояний вещества.