7.4. Живое вещество биосферы, его особенности и функций

Учение о живом веществе является одним из центральных звеньев концепции биосферы. Исследуя процессы миграции атомов в биосфере, В.И.

Вернадский подошел к вопросу о генезисе (происхождении) химических элементов в земной коре, а затем и к необходимости объяснить устойчивость соединений, из которых состоят организмы. Анализируя проблему миграции атомов, он пришел к выводу, что нигде не существуют органические соединения, независимые от живого вещества. «Под именем живого вещества, — писал В.И. Вернадский в 1919 г., — я буду подразумевать всю совокупность всех организмов, растительности и животных, в том числе и человека».

Таким образом, живое вещество — совокупность живых организмов биосферы, численно выраженная в элементарном химическом составе, массе и энергии. В 1930-х гг. В.И. Вернадский из общей массы живого вещества выделяет человечество как его особую часть. Такое обособление человека от всего живого стало Возможным по трем причинам.

Во-первых, человечество является не производителем, а потребителем биогеохимической энергии. Такой тезис требовал пересмотра геохимических функций живого вещества в биосфере. Во-вторых, масса человечества, исходя из данных демографии, не является постоянным количеством живого вещества. И в-третьих, его геохимические функции характеризуются не массой, а производственной деятельностью.

Если бы человек не выделился из природного животного мира, то его численность была бы порядка 100 тысяч. Такие протолюди жили бы в ограниченном ареале, и их эволюция определялась бы медленными процессами, происходящими в результате популяционно-генетических изменений, характерных для видообразования. Однако с появлением человека произошел качественный скачок в развитии природы на Земле. Есть все основания полагать, что это новое качество связано с разумом и сознанием homo sapiens . Таким образом, главным видовым отличием чело века является его разум, и именно благодаря сознанию человечество развивалось своим путем. Это отразилось и на процессе размножения людей, так как для формирования социально зрелых форм сознания требуется длительное время — не менее 20 лет.

Какие же характерные особенности присущи живому веществу? Прежде всего это огромная свободная энергия. В процессе эволюции видов биогенная миграция атомов, т.е. энергия живо го вещества биосферы, увеличилась во много раз и продолжает расти, ибо живое вещество перерабатывает энергию солнечных излучений, атомную энергию радиоактивного распада и космическую энергию рассеянньгх элементов, приходящих из нашей Галактики. Живому веществу присуща также высокая скорость протекания химических реакций по сравнению с веществом неживым, где похожие процессы идут в тысячи и миллионы раз медленнее. К примеру, некоторые гусеницы в сутки могут переработать пищи в 200 раз больше, чем весят сами, а одна синица за день съедает столько гусениц, сколько весит сама.

Для живого вещества характерно то, что слагающие его химические соединения, главнейшими из которых являются белки, уcтойчивы только в живых организмах. После завершения процесса жизнедеятельности исходные живые органические вещества разлагаются до химических составных частей.

Живое вещество существует на планете в форме непрерывно го чередования поколений, благодаря чему вновь образовавшееся поколение генетически связано с живым веществом прошлых

эпох. Это главная структурная единица биосферы, определяющая все другие процессы поверхности земной корь. Для живого вещества характерно наличие эволюционного процесса. Генетическая информация любого организма зашифрована в каждой его клетке. Этим клеткам изначально предначертано быть самими собой, за исключением яйцеклетки, из которой развивается целый организм. Таким образом, живое вещество по сути бес смертно.

В.И. Вернадский отмечал, что живое вещество неотделимо

от биосферы, является ее функцией и одновременно «одной из самых могущественных геохимических сил нашей планеты».

веществ В.И. Вернадкий назвал биогеохимическими циклами. Эти циклы и круговорот обеспечивают важнейшие

функции живого вещества в целом. Ученый выдслил пять таких

функций:

• газовая функция — осуществляется зелеными растениями, выделяющими кислород в процессе фотосинтеза, а также всеми растениями и животными, выделающими углекислый газ в результате дыхания;

• концентрационная функция — проявляется в способности живых организмов накапливать в своих телах многие химические элементы (на первом месте — углерод, среди металлов

кальций);

• окислительно-восстановительная функция — выражается В химических превращению веществ в процессе жизнедеятельности. В результате образуются соли, окислы, новые вещества. С данной функцией связано формирование железных и марганцевых руд, известняков и т.п.;

• биохимическая функция — определяется как размножение, рост и перемещение в пространстве живого вещества. Все это пприводит к круговороту химических элементов в природе, их биогенной миграции;

• функция биогеохимической деятельности человека — связана с биогенной миграцией атомов, многократно усиливающейся ПОД влиянием хозяйственной деятельности человека. Человек разрабатывает и использует для своих нужд большое количество Веществ земной коры, в том числе таких, как уголь, газ, нефть,

торф, сланцы, многие руды. Одновременно происходит антропогенное поступление в биосферу чужеродных веществ, причем в количествах, превышающих допустимое значение. Это привело к кризисному противостоянию человека и природы. Главной причиной надвигающегося экологического кризиса считается технократическая концепция, рассматривающая биосферу, с од ной стороны, как источник физических ресурсов, с другой — как сточную трубу для удаления отходов.