6. Самоорганізація біосфери

Згідно другого закону термодинаміки, якщо розглядати Всесвіт як закриту систему, вона йде до своєї неминучої дезінтеграції, так як запас концентрованої енергії, за рахунок якої відбуваються усі процеси в біосфері, рано чи пізно буде вичерпаний.

Якщо запас корисної енергії у системі зменшується, то її здатність підтримувати організовані структури послаблюється.

Високоорганізовані структури розпадаються на менш організовані. Міра внутрішньої неупорядкованості системи – ентро.

Другий закон термодинаміки передбачає все більш однорідне майбутнє навколишнього середовища.

Теорія еволюції органічного світу розглядає біосферу як відкриту систему, яка знаходиться в неврівноважному стані і обмінюється речовиною, енергією і інформацією з навколишнім середовищем. Термодинаміка відкритих систем вивчає неврівноважені процеси. В їх описі ключову роль відіграє поняття зменшення ентропії системи за рахунок процесів, які відбуваються у середині неї.

Відкриті системи безупинно флюктують. Іноді окрема флюктуація може стати (у результаті позитивного зворотнього зв'язку) настільки сильною, що організація, яка існувала раніше, не витримує і руйнується. У цей переломний момент, у точці біфуркації, принципово неможливо пророчити, в якому напрямку буде відбуватися подальший розвиток: чи стане стан системи хаотичним, чи вона перейде на новий, більш високий рівень організації. Під дією випадкових чинників і добору відбуваються повільні кількісні зміни параметрів системи, що розвивається (еволюційний розвиток), а потім наступає перехід у новий стан (біфуркаційний розвиток). Біфуркаційні процеси роблять процес еволюції незворотнім.

Біфуркаційний механізм розвитку підтверджує можливість спонтанного виникнення порядку й організованості з безладдя і хаосу в результаті процесу самоорганізації.

Хід розвитку біосфери зовсім не призводить до пониження рівня організації і зменшення різноманіття форм організмів та їх угрупувань; розвиток живої матерії відбувається від нижчих форм до вищих. Здатність відкритих систем до самоорганізації— одне з найбільших досягнень сучасної фізики.

Очевидно, що при існуючих космічних і земних передумов жива речовина біосфери здатна продовжувати свій "тиск" на зовнішні оболонки Землі і потенціал цього тиску аж ніяк не слабшає.

Антропогенний фактор, який викликає деградацію біосфери, слід розглядати як флюктуацію, викликану популяційним вибухом, який по законах регулювання, неминуче буде елімінований.

Система суспільство - природа, за теорією Пригожина, досягнувши точки буфіркації, повинна буде перебудуватися.

Біфуркація - це імпульс до розвитку біосфери по-новому, невідомому шляху. Яке місце в ньому посяде людство - це предмет спеціальних досліджень.

Що ж до біосфери, то за її долю можна не хвилюватися, вона продовжить свій розвиток.

Питання для самоконтролю:

1 .Що таке біосфера, які основні типи речовини в ній?

2.Які основні положення вчення В. І. Вернадського про біосферу?

З.Яка структура біосфери?

4.Щотаке атмосфера, гідросфера, літосфера, їхній склад ?

5.Які живі організми відносяться до продуцентів, які до макроконсументів, які до мікроконсументів або редуцентів ?

6.Які функції живої речовини в біосфері?

7. Який розподіл потоків сонячної енергії в біосфері ?

8.Що таке стабільність біосфери, як вона підтримується, у чому проявляється?

9.Як відбувається самоорганізація біосфери?

Література:

Білявський Г.О., Падун М.М., Фурдуй Р.С. Основи загальної екології. - К.Либідь, 1993.

Білявський Г.О., Фурдуй Р.С. Основи екологічних знань. -К.:Либідь, 1995.

Вернадский В.И. Биосфера и ноосфера.// Библиотека трудов акад. Вернадского В.И. - М.: 1994.

Злобін Ю.А. Основи екології. - К.: Лібра, 1998.

Погребняк В.Г. Основи екології. - Донецьк. ':Дон ДУЕТ, 2001.

Реймерс М.Ф.Экология. - М. : Россия молодая, 1994.

Словник-довідник з екології // під редакцією Ситника К.М.). - К.: Наукова думка, 1994