Учение о биосфере (Этюды о научном творчестве Вернадского В.И.)

С этим В. И. Вернадский связывает наступающие изменения в научном мировоззрении, научном построении картины Вселенной. В соответствии с этой точкой зрения научную картину мира, создававшуюся в XX столетии на основе данных и теоретических обобщений новых областей физико-математических наук (квантовая механика, теория относительности, космология), В. И. Вернадский дополняет представлениями о живом веществе, являющемся столь же полноправным, важнейшим компонентом материального мира, как и физическая материя, состоящая из атомов и физических полей ("косное вещество", по терминологии В. И. Вернадского). Определяя свои представления о сущности живого вещества, он говорит: "Я буду называть совокупность организмов, сведенных к их весу, химическому составу и энергии, живым веществом" (Вернадский, 1940, с. 10). В монографии "Химическое строение биосферы Земли и ее окружения" он вновь подчеркивает значение феномена жизни, живого вещества и в качестве грандиозного космопланетарного явления: "Живые организмы являются функцией биосферы и теснейшим образом материально и энергетически с ней связаны, являются огромной геологической силой, ее определяющей... Для того, чтобы в этом убедиться, мы должны выразить живые организмы как нечто целое и единое. Так выраженные организмы представляют живое вещество, т. е. совокупность всех живых организмов, в данный момент существующих, численно выраженное в элементарном химическом составе, в весе, в энергии. Оно связано с окружающей средой биогенным током атомов: своим дыханием, питанием и размножением.

Так выраженные явления жизни изучаются в биогеохимии и выявляются как огромный геологический процесс, геологическая сила планетарного характера" (Вернадский, 1965, с. 52-53).

Этюд второй. Взаимодействие косного и живого вещества. Космизм живого вещества

В. И. Вернадский подчеркивает принципиальное значение связей живого и косного вещества, фундаментальный характер биогеологического единства земных естественно-природных процессов. "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 непрекращающемся никогда дыхании, питании, размножении и т. п." (Вернадский, 1977, с. 16).

В этом постоянном обмене, рассматривая взаимодействие живого и косного вещества в космопланетарном аспекте, В. И. Вернадский выделяет несколько основополагающих свойств, среди них первый и второй биогеохимические принципы:

1. "геохимическая биогенная энергия стремится в биосфере к максимальному проявлению";

2. "при эволюции видов выживают те организмы, которые своею жизнью увеличивают биогенную геохимическую энергию" (Вернадский, 1980, с. 260).

Ученый также указывает на необратимость процессоз жизни, на увеличение ее свободной энергии и выраженной дисимметрии в строении живого вещества. "...Диссимметрия выражена как особым характером симметрии пространства, занятого живым веществом, - существованием в нем ярко выраженных энантиоморфных полярных векторов - так особенно явным несоответствием - неравенством - между правым и левым характером явлений (обобщение Пастера)" (там же, с. 261). Развивая далее понятие о принципиальном значении явной диссимметрии, В. И. Вернадский пишет: "Необходимо подчеркнуть основной вывод: явления жизни позволяют здесь идти в изучении пространства и Космоса так далеко, как это невозможно пока никаким другим путем. В этом проявляется космичность жизни. Это ясно видел Пастер" (там же, с. 273). Итак, первый шаг в изменении современной естественнонаучной картины Вселенной, осуществленный В. И. Вернадским, - введение в эту картину живого вещества, второй - определение его как явления планетарно-космического.

Важная сторона естественнонаучных обобщений, сделанных В. И. Вернадским, состояла в том, что он постоянно подчеркивал космические, "вселенские" аспекты процессов и явлений, происходящих в живом веществе. Перечисляя планетные свойства жизни, В. И. Вернадский наряду с первым и вторым биогеохимическими принципами указывает также, что "живое вещество находится в непрерывном химическом обмене с космической средой, его окружающей" (Вернадский, 1980, с. 260). Обмен этот проявляется, в частности, в том, что живое вещество "...создается и поддерживается на нашей планете космической энергией Солнца" (там же).

Сходные научные проблемы разрабатывал советский биофизик Александр Леонидович Чижевский. Он использовал концепцию биосферы как оболочки планеты, находящейся в непосредственной близости от космоса и впервые ввел представление о компенсаторно-защитной функции биосферы, необходимой для существования в планетарно-космических условиях Земли живых организмов.