Учение о биосфере развил. Из каких компонентов состоит нижний слой атмосферы: учение Вернадского о биосфере. Основные положения учения о биосфере

Окружающее пространство человек привычно называет природой или средой обитания. Большинство из нас получило фундаментальные знания об этом понятии на школьных уроках: природоведение (3 класс), география и биология (4), анатомия и химия (6). Но немногие понимают, каким образом эти науки объединены, кроме того, что все они относятся к области естествознания. Для обобщения всех знаний человека об окружающем мире создано одно емкое название - биосфера. Несмотря на многолетние исследования и тщательное изучение, планета Земля еще дает повод ученым задуматься о процессах, происходящих на ней.

Определение

Что называют биосферой? Толкований данного термина можно найти в литературе достаточно много, и все они отличаются по содержанию, но практически идентичны по смыслу. Наиболее часто биосферой называют глобальную экосистему планеты, в которую человек входит в качестве одного из немногочисленных видов. Если переводить название «биосфера» дословно с древнегреческого языка, то оно имеет два корня. "Сфера" обозначает "область, сфера, шар", а корень "биос" переводится как "жизнь". Получается достаточно емкое и точное название, которое, по сути, и дает определение сложной и многогранной науке. В. И. Вернадский дает расширенный ответ на вопрос о том, что называют биосферой. Он определяет это понятие как комплекс научных знаний о Земле, в который входит география, геохимия, биология, геология. Биосфера - это совокупность которые объединяются по принципу наличия живых существ и среды их обитания. Все сферы различны по составу, функциям и свойствам, но каждая их них играет значительную роль в существовании и эволюции окружающего нас мира.

Учение о биосфере

Создал целостную систему знаний философ, ученый, геолог и биохимик В. И. Вернадский. До начала XX века существовала масса исследовательских работ по изучению Земли и процессов, происходящих на ней, но углубить и обобщить данный материал удалось великому русскому ученому. В начале XIX века французский естествоиспытатель Ламарк определил начальную концепцию будущей науки, но не дал ей название. Австрийский палеонтолог и геолог Эдуард Зюсс в 1875 году предложил термин «биосфера», который используется до сегодняшнего дня. Он определит эту науку как знания обо всем живом на нашей планете. Только через 50 лет Вернадский докажет взаимосвязь живых организмов и их круговорот. Что называют биосферой на современном этапе? Это одна из оболочек планеты, в которой взаимодействуют природные элементы различного происхождения, именно их совокупность создает уникальную, сбалансированную систему.

Атмосфера

Наружная воздушная оболочка планеты Земля. Большая часть ее массы сосредоточена у самой поверхности, а в высоту она простирается на три тысячи километров. Атмосфера является наиболее легкой из всех оболочек, она не покидает поверхность только благодаря силе притяжения планеты, но с увеличением высоты ее слои постепенно разряжаются. обеспечивает защиту от радиоактивного солнечного воздействия, снижая уровень ультрафиолета, который попадает на землю. В состав атмосферы входят газы: углекислый, азот, кислород, аргон, которые обеспечивают существование живых организмов.

Гидросфера

Биосфера Земли включает в себя часть водной оболочки планеты. Ее состав разнится по агрегатному состоянию вещества. Гидросфера объединяет все водные ресурсы на планете, которые могут находиться в жидком, газообразном и твердом виде. Поверхностные слои Мирового океана служат для перераспределения тепла, поступающего от Солнца через атмосферу. Особое значение вода имеет в процессе круговорота веществ в природе, так как является наиболее мобильной фракцией. Организмы биосферы полностью освоили водную стихию, их можно обнаружить в самых глубоких придонных впадинах Мирового океана и в арктических ледниках. В химический состав гидросферы входят следующие основные элементы: магний, натрий, хлор, сера, углерод, кальций и т. д.

Литосфера

В нашей Солнечной системе не у всех планет есть твердая оболочка, Земля в этом случае является исключением. Литосфера - это огромная масса горных (твердых) пород, которые составляют часть суши и служат в качестве ложа Мирового океана. Толщина этой оболочки Земли составляет от 70 до 250 километров, ее состав наиболее разнообразен по количеству алюминий, железо, кислород, магний, калий, натрий и т. д.), которые необходимы для существования всех живых организмов. Данная геосфера характеризуется наименьшим по ширине слоем распространения жизни. Наиболее освоенным является верхний слой литосферы, который составляет несколько метров. По мере углубления возрастает температура и плотность твердой оболочки, которые наряду с отсутствием света не дают возможности существования живым организмам.

Биосфера

Данная геосфера объединяет все оболочки Земли (гидросферу, атмосферу и литосферу) наличием в них живого вещества. Для всего человечества роль биосферы переоценить сложно, она является окружающей средой и источником возникновения. Это комплексная система взаимосвязей, которые обуславливают возможность существования любого организма за счет обмена веществом и энергией. Более 40 химических элементов участвуют в процессе круговорота, который постоянно происходит между органическими и неорганическими соединениями. Основным источником энергии является Солнце. Земля расположена на оптимальном расстоянии от звезды и снабжена защитным барьером в виде атмосферы. Поэтому наряду с живым веществом солнечная энергия является важнейшим биохимическим фактором существования биосферы. За счет воздействия ряда факторов происходящие процессы имеют законченный циклический вид, они обеспечивают круговорот вещества между атмосферой, литосферой, гидросферой и живыми организмами.

Границы биосферы

При анализе протяженности оболочки биосферы можно увидеть ее неравномерное распространение. Нижняя граница расположена в слоях литосферы, она не опускается ниже значения 4 км. Верхний слой земной коры - почва - является наиболее насыщенным по плотности содержания живого вещества слоем биосферы. Гидросфера, включающая в себя просторы Мирового океана, реки, озера, болота, ледники полностью входит в состав «живой оболочки». Самые высокие концентрации организмов наблюдаются в поверхностных и прибрежных слоях водоемов, но жизнь существует и в глубоководных впадинах, на максимальной глубине более 11 км, и в придонных отложениях. Верхняя граница биосферы находится на расстоянии 20 км от поверхности. Атмосфера ограничивает «живой слой» озоновым щитом, выше которого организмы будут уничтожены коротковолновым ультрафиолетовым излучением. Таким образом, максимальная концентрация живого вещества находится на границах литосферы и атмосферы.

Состав

Учение о биосфере создал В. И. Вернадский, он же определил ключевую роль организмов при формировании и функционировании «живой оболочки» Земли. Ранее к аналогичным выводам приходили и другие ученые, но русский естествоиспытатель смог доказать необходимость присутствия в структуре неорганических соединений, которые также участвуют в общем круговороте. По его мнению, биосфера имеет следующий состав:

1. Живые организмы (биологическая масса, совокупность всех видов).
2. Биогенное вещество (создается в процессе жизнедеятельности живых организмов, является продуктом их переработки).
3. (неорганические соединения, которые создаются без участия живых организмов).
4. Биокосное вещество (образуется совместно живыми организмами и косным веществом).
5. Вещество, имеющее космическое происхождение.
6. Рассеянные атомы.

История возникновения

Миллиарды лет назад образовалась твердая оболочка Земли - литосфера. Дальнейший этап формирования того, что называют биосферой, происходил за счет геологических процессов, которые двигали тектонические плиты, вызывали извержения вулканов, землетрясения и т. д. После образования стабильных геологических форм наступил черед возникновения живых организмов. Они получили возможность развития за счет активных выбросов различных биохимических элементов, которые происходили при формировании литосферы. Живое вещество несколько миллионов лет создавало приемлемые для жизнедеятельности условия. За счет его поэтапной эволюции образовался газовый состав атмосферы. Постоянное взаимодействие органических и неорганических соединений под воздействием энергии Солнца дало возможность живому веществу распространиться на всей территории планеты и значительно изменить ее облик.

Эволюция

Первые живые организмы на Земле появились в гидросфере, их постепенный выход на сушу длился достаточно длительный период. Освоение еще одной оболочки биосферы - литосферы, стало причиной образования озонового слоя. За счет процесса фотосинтеза огромная биологическая масса поглощала из атмосферы углекислый газ и освобождала кислород. В этом случае живое вещество использует практически энергии - Солнце. Аэробные организмы, которым не хватало органических веществ в толще гидросферы, вышли на поверхность суши и значительно ускорили процесс эволюции за счет энергетического кругооборота. В настоящее время «живая оболочка» Земли находится в состоянии стабильного равновесия, но человечество оказывает на нее все большее негативное влияние. Создается новая сфера земли - ноосфера, она подразумевает более гармоничное содействие человека и природы, но это отдельная и очень интересная для изучения тема. Биосфера продолжает функционировать, несмотря на значительное уменьшение биомассы, «живая оболочка» стремится компенсировать вред, нанесенный деятельностью человека. Как показывает история, этот процесс может занять значительный промежуток времени.

Биохимические функции

Основной компонент в структуре биосферы - биомасса. Она выполняет все биохимические функции «живой оболочки», поддерживает ее состав в состоянии равновесия, обеспечивает процесс круговорота веществ и энергии. Газовая функция поддерживает оптимальный состав атмосферы. Она осуществляется за счет фотосинтеза растений, которые выделяют кислород и поглощают углекислый газ. Живые организмы при выдыхании и в процессе разложения выделяют СО 2 . Газообмен происходит постоянно, неорганические соединения принимают в нем участие при прохождении химических реакций. Энергетическая функция заключается в усвоении и преобразовании биомассой (растения) внешнего источника - солнечного света. Концентрационная функция обеспечивает накопление Все организмы в процессе жизнедеятельности накапливают необходимый уровень содержания биохимических элементов, который после их смерти возвращается в биосферу в виде органических и неорганических соединений. Окислительно-восстановительная функция заключается в биохимической реакции. Она происходит в процессе жизнедеятельности живого организма и является необходимым звеном круговорота веществ.

Биомасса

Все живые организмы распределены по земным сферам неравномерно. Наибольшая концентрация биомассы наблюдается на стыках геосфер планеты. Это происходит за счет образования оптимальных условий жизнедеятельности (температура, влажность, давление, наличие биохимических соединений). Состав биомассы также не является однотипным. На суше преимущество имеют растения, в гидросфере основу живого вещества составляют животные. Плотность биомассы зависит от географического положения, глубины обитания в литосфере и высоты - в атмосфере. Количество видов растений и животных очень велико, но ареалом обитания всех организмов является биосфера. Биология, как отдельная наука, в значительной мере объясняет все происходящие в ней процессы. Это происхождение, размножение, миграции всех видов биомассы.

Особенности биосферы

Значительность и масштаб «живой оболочки» Земли обеспечит ее постоянное изучение новыми поколениями естествоиспытателей. Система является уникальной по своей целостности, динамичности развития, сбалансированности. В качестве ее основной и наиболее удивительной особенности можно выделить устойчивость и способность к восстановлению. Количество катастроф за время существования биосферы в качестве живой пленки планеты огромно. Они приводили к вымиранию большей части биомассы, значительно изменяли внешний облик планеты, корректировали процессы, происходящие на ее поверхности и в ядре. Но после каждого удара биосфера восстанавливалась в измененной форме, приспосабливаясь к негативному влиянию или подавляя его. Именно поэтому биосфера земли является живым организмом, который может самостоятельно регулировать все происходящие в природе процессы.

Перспективы развития

Каждый современный ребенок в начальной школе изучает такой предмет, как природоведение (3 класс). На этих уроках маленькому человеку объясняют, и по каким правилам он существует. Возможно, стоит немного изменить программу и научить детей уважать и любить природу, тогда человечество сможет создать новую геосферу. Все накопленные веками знания о биосфере необходимо применить для ее дальнейшего развития, которое будет подразумевать союз природы и человека. Пока не поздно исправить нанесенный окружающей среде вред, люди должны задуматься о том, что «живая оболочка» Земли может самостоятельно восстановиться, но при этом она может ликвидировать объект, который наносит постоянный урон ее целостности и гармонии.

Взаимосвязанности процессов в ней

Понятие о биосфере, экосистеме, биогеоценозе и агроценозе

Возникновение жизни на Земле стало возможным в ходе длительной химической эволюции. Формирование биосферы сопровождалось рядом крупных экологических катастроф, вызванных дисбалансом тепла и влаги. Роль тепла и влаги в становлении биосферы чрезвычайно велика: жизнь существует там, где есть вода в жидком состоянии и, куда проникает солнечная радиация.

Биосфера – слово греческое и означает в переводе на наш язык: БИО - жизнь, СФЕРА – шар, т.е. биосфера – это есть сфера жизни. Впервые термин биосфера был введен в науку геологом из Австрии Э. Зюссом в 1875 г. Он понимал под биосферой тонкую пленку жизни на земной поверхности или тот слой около земного пространства, где обитают живые существа, взаимодействующие с воздухом, водой и земной корой.

Биосфера – часть оболочки Земли или это многокомпонентная, сложная, саморегулирующаяся система, структура и энергетика которой обусловлены прошлой и современной деятельностью живых организмов.

Подобно тому, как любой организм состоит из многочисленных функциональных единиц – клеток , так и биосфера слагается из функциональных единиц, клеток биосферы – экологических систем .

Экосистема – это сочетание живых организмов и окружающей среды в качестве взаимодействующей системы, которая является следствием взаимодействия растений с растением, животного с животным, растений и животных друг с другом и всех живых организмов с окружающей средой и физической среды с ними.

Экологические системы могут быть весьма многочисленными и разнообразными. Даже на сравнительно небольшой территории могут существовать экосистема леса и экосистема луга, экосистема озера и экосистема болота, переходные экосистемы почвы и грунтовых вод. И у каждой из этих систем свой набор растений, животных, микроорганизмов.

Однако существуют и очень крупные экологические системы, объединяющие большое число отдельных экосистем. Их называют биомы.

Биомами являются: леса, степи, тундра, пустыни, тропические дождевые леса. Существует также экосистема человека , которая наряду с человеком включает культурные растения и домашних животных.

Экосистемы являются совокупностью сообществ определенного видового состава, объединенных единым местом обитания. Переходы между крупными экосистемами (биомами) постепенны (например, между лесом и степью имеется переходная зона лесостепь).

Важнейшим свойством экосистемы является саморегуляция, которая обеспечивается высокой адаптацией отдельных организмов, популяций и биоценозов, наличием замкнутого круговорота веществ в пределах каждой экосистемы. Если подобный круговорот остается ненарушенным, несмотря на внешние воздействия, экосистема остается стабильной длительное время.

Для каждой экосистемы существует свой пороговый уровень внешних воздействий, при котором экосистема переходит в качественно новый уровень или гибнет. Снятие воздействия не приводит к восстановлению исходного состояния экосистемы. Она может самостоятельно восстановится эволюционным путем, либо заменится другой экосистемой. Например, погибший хвойный лес вначале замещается лиственным лесом, а затем в ходе длительной эволюции доминантными вновь становится хвойные породы. Такое свойство экосистем называется необратимостью.

Биогеоценоз (термин предложен академиком В.Н. Сукачевым в 1940г.) био – жизнь, гео –земля, ценоз – общий. Под биогеоценозом следует понимать сообщество растений (фитоценоз) и животных (зооценоз), которые обитают на соответствующем участке земной поверхности, имеющем свой микроклимат, структуру, почву и водный режим. Проще говоря – это единое сообщество растений, животных и окружающей среды, которые находятся в тесной взаимосвязи друг с другом. Биогеоценозы разнообразны и формировались они в зависимости от климата и истории участка земли. Поэтому они в различной степени насыщены жизнью. Чем разнообразнее и сложнее биогеоценоз, тем выше его устойчивость, способность противостоять различным внешним и внутренним воздействиям. Процесс формирования связей в биогеоценозах происходил последовательно и поэтапно. В результате сложились определенные закономерности изменения биогеоценозов во времени – сукцессии. Например, восстановление лесов после пожара происходит поэтапно: вначале территории занимают светолюбивые породы, а затем последовательно породы сменяются на более теневыносливые. При этом лес принимает все большую биологическую устойчивость.

Устойчивость биогеоценозов определяется тем, что виды организмов, образующие их в процессе развития приспособились друг к другу настолько, что они как бы заботятся о целостности, устойчивости, оптимальной структуре своего биогеоценоза. Например, на пастбищах максимальная продуктивность травостоя бывает не в заповедных условиях, а когда ее потребление, т.е. выпас, соответствует определенной норме.

Устойчивость биогеоценозов определяется так же тем, что составляющие биогеоценоз организмы – не простой конгломерат особей различных видов, а совокупность популяций видов, т.е. качественно определенных группировок особей, способных при изменяющихся условиях среды поддерживать свою численность в оптимальных размерах.

Агроценоз (агрозооценоз ) – созданное человеком сообщество растений или животных с целью получения сельскохозяйственной продукции. Как правило, агроценоз состоит из небольшого числа растений и животных видов. Во всем мире агроценозы составляют огромные посевные площади и многочисленные стада домашних животных.

Большие достижения в естественных науках совершил В.И. Вернадский. У него есть множество работ, и он стал основателем биогеохимии – нового научного направления. В его основе лежит учение о биосфере, которое основывается на роли живого вещества в геологических процессах.

Сущность биосферы

На сегодняшний день существует несколько понятий биосферы, основным среди которых считается следующее: биосфера – это среда существования всех живых организмов. Область охватывает большую часть атмосферы и заканчивается в начале озонового слоя. Также в биосферу входит вся гидросфера и некоторая часть литосферы. В переводе с греческого слово означает «шар» и именно в пределах этого пространства обитают все живые организмы.

Ученый Вернадский считал, что биосфера – это организованная сфера планеты, которая находится в контакте с жизнью. Он первый создал целостное учение и раскрыл понятие «биосферы». Работа российского ученого началась в 1919 году, а уже в 1926 гений презентовал миру свою книгу «Биосфера».

Согласно Вернадскому биосфера – это пространство, область, место, которое состоит из живых организмов и среды их обитания. Кроме того, ученый считал биосферу производным. Он утверждал, что она является планетарным явлением, имеющим космический характер. Особенностью данного пространства является «живое вещество», которое населяет пространство, а также придает уникальный облик нашей планете. Под живым веществом ученый понимал все живые организмы планеты Земля. Вернадский считал, что на границы и развитие биосферы влияют различные факторы:

• живое вещество;
• кислород;
• углекислый газ;
• вода в жидком состоянии.

Эту среду, в которой сосредоточена жизнь, могут ограничивать высокие и низкие температуры воздуха, минеральные вещества и чрезмерно соленая вода.

Состав биосферы по Вернадскому

Изначально Вернадский считал, что биосфера состоит из семи разных веществ, связанных между собой геологически. К ним относятся:

• живое вещество – данный элемент состоит из огромной биохимической энергии, которая создается в результате непрерывного рождения и умирания живых организмов;
• биокосное вещество – создается и перерабатывается благодаря живым организмам. К данным элементам относится почва, горючие ископаемые и др.;
• косное вещество – относится к неживой природе;
• биогенное вещество – совокупность живых организмов, например, лес, поле, планктон. В результате их гибели образуются биогенные породы;
• радиоактивное вещество;
• космическое вещество – элементы космической пыли и метеориты;
• рассеянные атомы.

Чуть позже ученый пришел к выводу, что в основе биосферы лежит живое вещество, под которым понимается совокупность живых существ, взаимодействующих с неживым костным веществом. Также в биосфере есть биогенное вещество, которое создается с помощью живых организмов, а это преимущественно горные породы и минералы. Помимо этого, в биосферу входит биокосное вещество, произошедшее вследствие взаимосвязи живых существ и косных процессов.

Свойства биосферы

Вернадский тщательно изучал свойства биосферы и пришел к выводу, что основой функционирования системы является бесконечный круговорот веществ и энергии. Данные процессы возможны только в результате деятельности живого организма. Живые существа (автотрофы и гетеротрофы) создают необходимые химические элементы в процессе своего существования. Так, с помощью автотрофов происходит преобразование энергии солнечного света в химические соединения. Гетеротрофы, в свою очередь, потребляют созданную энергию и приводят к разрушению органических веществ до минеральных соединений. Последние являются фундаментом для создания новых органических веществ автотрофами. Таким образом, происходит цикличный круговорот веществ.

Именно благодаря биологическому круговороту биосфера представляет собой самоподдерживающуюся систему. Циркуляция химических элементов является основополагающей для живых организмов и существования их в атмосфере, гидросфере и почве.

Основные положения учения о биосфере

Ключевые положения учения Вернадский изложил в работах «Биосфера», «Область жизни», «Биосфера и космос». Ученый обозначил границы биосферы, включив в нее всю гидросферу вместе с океаническими глубинами, земную поверхность (верхний слой литосферы) и часть атмосферы до уровня тропосферы. Биосфера является целостной системой. Если один из ее элементов погибнет, то биосферная оболочка разрушится.

Вернадский первый из ученых, кто стал употреблять понятие «живое вещество». Жизнь он определял как фазу развития материи. Именно живые организмы подчиняют себе другие процессы, которые происходят на планете.

Характеризируя биосферу, Вернадский утверждал следующие положения:

• биосфера является организованной системой;
• живые организмы являются доминирующим фактором на планете, и они сформировали современное состояние нашей планеты;
• на земную жизнь оказывает влияние космическая энергия

Таким образом, Вернадский заложил основы биогеохимии и учений о биосфере. Многие его утверждения актуальны на сегодняшний день. Современные ученые продолжают изучать биосферу, но они также уверенно опираются на учение Вернадского. Жизнь в биосфере распространена везде и всюду обитают живые организмы, которые за пределами биосферы существовать не могут.

Вывод

Работы известного российского ученого распространены по всему миру и используются в наше время. Широкое применение учений Вернадского можно увидеть не только в экологии, но и в географии. Благодаря работам ученого охрана и забота о человечестве стала одной из самых актуальных задач на сегодняшний день. К сожалению, с каждым годом проблем с окружающей средой становится всё больше, что ставит под угрозу полноценное существование биосферы в будущем. В связи с этим, необходимо обеспечить устойчивое развитие системы и минимизировать развитие негативных воздействий на окружающую среду.

СКАЗКА ОБ УЧЁНОМ ГУСЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАХ ПО ИЗМЕНЕНИЮ БИОСФЕРЫ

Это раньше Учёный Гусь чудаком на Скотном Дворе слыл. А опосля своих научных открытий да намёков на какую-то там премию огромадную отношение к нему враз переменилось. Это ж вам премия, а не хухры-мухры. Да и сам Гусь переменился - теперича не просто ходил, научную свою образованность напоказ выставлял, а кипучей деятельностью занялся. То пришельцев изучает, то тайны прошлого планеты нашей под толстым слоем земли высматривает. То вот фольклор взялся собирать... А нонче и вообще новый, как он говорит, "глобальный эксперимент по изменению биосферы Двора" решил провести. И где ж он только слов-то таких понаходил?! Вот уж точно: на трезвую голову - не вышепчешь.
А эксперимент сей вот в чём заключался: во Дворе, по правую руку от ворот, колодец с незапамятных времен находился, его-то Гусь изменить и собрался. Хозяевам колодец тот, по правде говоря, особливо и не нужен был - им лет пять назад водопровод провели - и холодная тебе вода, и горячая. Потому Хозяева из колодца воду Скотине лишь и давали - не по нраву обитателям Скотного Двора вода с хлоркой пришлась. Вонюча больно. Да сам Хозяин, когда с похмелья иной раз чересчур мается, ведро воды из колодца наберёт, да с размаху её, холоднючую, и бултыхнет себе на голову.
Вот Гусь и решил в порядке улучшения колодец и для иных целей приспособить. Ежели в него, в этот самый колодец, лягух и рыбной мелочи накидать - польза двойная получится. Вот вам и вода, и живность для прокорма. Ну, не всем, конечно, Скотам, а тем, кто этими вещами с удовольствием лакомится - Уткам, к примеру, Гусям, да и Кот Черныш от свежей рыбки точно не откажется. Живность эта там сама плодиться будет, и вылавливать её в узком колодце намного проще - не то, что в Пруду, обширном да глубоком. Зачерпнул с утречка ведром водички из колодца - две три Утки сыты. Зачерпнул ещё ведёрочко - и Черныш полакомился.
Индюк Кеша, староста Двора, идею Гусеву выслушал внимательно, как-никак дело-то пропитания вверенного ему населения касалось. А ежели что получится - так на том и экономию хорошую поиметь можно. А это ужо кое-что. Потому подошёл к мероприятию вдумчиво, с душой и полным одобрением, особливо когда узнал, что затрат никаких и не надобно. Гусь помимо научной базы в проект свой ещё и техническую часть ввёл, как и каким образом в колодец лягухи да мальки попадут.
- Уважаемые Водоплавающие! - торжественно начал в Птичнике свою речь Гусь. - Конечную цель нашего Великого Эксперимента вы уже, конечно, знаете. А вот исполнить сам процесс придётся нам самим, на добровольных условиях. Устроим субботник, и все сообща сотворим великое дело на пользу нам и потомкам нашим. Наловим головастиков и мальков в пруду, да перенесём их в собственных клювах в колодец. И, когда те подрастут и начнут давать потомство, со спокойной душою будем пожинать плоды своих рук. Я так думаю, что все понимают пользу данного эксперимента и приложат все силы на его выполнение. Кстати, староста Кеша самолично пообещал проследить за всеми отлынивающими от субботника и впоследствии к распределению наловленного в колодце их допускать не будет.
- Да мы... Да завсегда! - заволновались Утки и Гуси, услышав про Кешино обещание. - Ежели надо - значит, мы - тоже!
На том и порешили. Некоторые несознательные элементы, правда, сомнения определённые высказали, но Учёный Гусь и их убедил, рассказав о величайших проектах по изменению биосферы - и про создание исскуственных морей, и про тоннель под каким-то там Ла-Маншем, и про поворот сибирских рек. Тут уж и последние сомневающиеся припухли. Моря, реки, тоннели - эвон, какие махины! Что уж, мы какой-то колодец не осилим? Да запросто!
Мелочь из пруда отлавливали весь день. Дружно так, всем гамузом, хотя и суетливо да бестолково. Более половины мальков да головастиков впопыхах клювами передавили, а коих, так до места и не донеся, с непривычки нечаянно проглатывали. Но к вечеру изрядное количество в экспериментальный колодец понабросали. Справились. И, довольные, разошлись, мечтая о том, как через пару недель пропитание деликатесное вёдрами черпать будут.
Однако ж на следующий день Хозяин, с тяжёлого бодуна поутру мучаясь, решил себе ведёрко студёной водички на голову плеснуть. Так и сделал. А из ведра-то лягухи да головастики и так и посыпались. А одна, самая здоровенная, на макуху ему пристроилась, да смачно так, громко квакнула. Хозяина, бедолагу, аж передёрнуло всего. Страсть, как он лягухами брезговал. Вот он сгоряча этот самый "запоганенный" колодец-то и засыпал.
Пришлось Скотам по воду на речку иль на пруд переться. Далеко это, не то, что ранее - всё под боком было. Идут-бредут сердитые, Гуся с его экспериментом, на чём свет клянут. А тот только и оправдываться успевает. Мол, это ж задумка-то была для общей пользы и всехнего благоденствия. Кто ж знал, что хорошее дело так повернуться может?
А Белый Крыс в мемуары свои историю сию под специальным заголовком поместил: "Не плюй в колодец - пригодится воды напиться!" Гусь на него даже пообжался малость, а что толку? Это он уж потом понял, что эксперимента с биосферой делать надобно осторожно и вдумчиво, со всех сторон не один раз все последствия просчитав.

Тут и сказочке конец.

Сказка о янтаре и предчувствие биосферы

Более 200 лет назад Ломоносов высказал мысль, характеризующую основную установку натуралиста, который, «представляя себе великое пространство, хитрое строение и красоту всея твари, с некоторым священным ужасом и благоговейною любовию почитает Создателеву бесконечную премудрость и силу».

Важна тут не ссылка на Создателя, поскольку Ломоносов в природных явлениях видел проявление великого творчества природы Земли и Космоса. Важен смысл: натуралист должен уметь созерцать Природу «с некоторым священным ужасом и благоговейною любовию».

Да, нашу земную Природу надо знать, постигать и любить. Новейший завет человеку: полюби биосферу как самого себя; заботься о своем обитаемом космическом доме как о себе самом, ибо от его состояния зависит наша судьба.

Именно такое отношение к Природе во многом и предопределило замечательные научные прозрения Ломоносова. В его научных трудах с удивлением обнаруживаешь истоки учения о геологической деятельности живых организмов и биосфере как среде жизни - учения, впервые наиболее основательно разработанного в начале XX века В.И. Вернадским и А.Е. Ферсманом…

Впрочем, следует начать с научной сказки.

В трактате «О слоях земных» Ломоносов привел рассказ малой букашки, обитавшей в незапамятные времена. Приведу эту историю, чуть отредактировав, для легкости чтения придав некоторым архаичным словам и выражениям современный вид, а также выделив абзацы.

Пользуясь летнею теплотою и сиянием солнечным, гуляли мы по роскошным блажным растениям, искали и собирали все, что служит к нашему пропитанию. Услаждались между собою прелестью благо текущего бремени и, следуя разным благобонным запахам, ползали и летали по трабам, листам и деревьям, не опасаясь от них никакой напасти.

И так садились мы на истекшую из дереву жидкую смолу, которая нас привязав к себе липкостью, пленила и, беспрестанно изливаясь, покрыла полностью. Потом от землетрясения опустившееся лесное наше место вылившимся морем покрылось: деревья ниспроверглись, илом и песком покрылись, вместе со смолою и с нами; где долготою времени минеральные соки в смолу проникли, дали большую твердость, и в янтарь претворили, в котором мы получили гробницы великолепнее, нежели знатные и богатые на свете люди иметь могут.

В рудные жилы пришли мы не иначе и не в другое время, как находящееся с нами окаменелое дерево.

Казалось бы, что в этой сказке особенного? Очевидные идеи, научно-популярное сочинение. А это - научное открытие с далекоидущими следствиями, широкими обобщениями глобального масштаба.

Вот что предваряет сказку: «При сем случае не могу преминуть рассуждения, откуда янтарь принял свое начало. Ибо хотя мое намерение единственно простирается к слоям земным; и сие прибавление не может вместить в себе подробного описания вещей в земле находящихся; однако сия материя утомляет рассуждения и не последних мещан ученого общества; из коих большая часть почитают янтарь за подлинное минеральное тело».

Именно такое мнение преобладало в эпоху Ломоносова. И это было вынужденное, можно сказать, мнение; его навязали научному сообществу богословы и традиция европейского Средневековья (тем более что многие из ученых Возрождения и начала Просвещения были священнослужителями). Как мы знаем, сказывались представления о времени от Сотворения Мира, исчисляемого в тысячелетиях, и предания о Всемирном потопе.

Ломоносов привел убедительный довод в пользу правдивости своей сказки: «Мне кажется довольно бы противное тому доказать могли в янтаре включенные… мухи, бабочки, стрекозы мелкие, пауки, муравьи, всякого рода букашки и притом листы и сучки мелочных растений».

Казалось бы, дальнейших доказательств не требуется. «Однако несмотря на то, - продолжал он, - почти все за лучших почитаемые на свете Минерографы пишут, что янтарь произошел в земном недре из соединения кислоты, коя содержится в сере, с земляными и маслеными частицами. Сему первое и легкое опровержение их мнения навстречу поставлю, что еще не един Химик из серной кислоты, из горючей какой-нибудь горной материи и из земли янтаря не составил, и по всему знанию и опытам Химическим видно, что быть тому не можно».

Возможно, он проводил соответствующие опыты или читал о них в научной литературе. Он сообщил, что искусственный янтарь делают обычно из прозрачной смолы с примесью некоторых других веществ. И напоминает, что янтарь находят на морских отмелях Прусского побережья после сильных ветров. Выбрасывают его волны не из морских глубин, а вымывают из прибрежных горных пород. Здесь же находят и обломки окаменелых деревьев.

В Карпатских горах тоже находят янтарь в осадочных слоях и также вместе с окаменелыми деревьями. В Италии случается янтарь в местах, где добывают нефть, а она происходит из каменных углей, в которых встречаются обугленные стволы деревьев.

«Все сие показывает, - заключает он, - что янтарь есть происхождение царства растений… Зажженный янтарь дает благовонной дым как смола кипарисная, и в Российских поморских краях, где его находят, называют морским ладаном. Химические опыты разделяют его на горючее масло, на летучую кислую сухую соль, оставляя в реторте несколько земли, и показывая при перегонке воды не много. Все сие не объявляет в нем никакой минеральной грубости».

Сказка о янтаре поучительна и в методическом смысле. Ломоносов учит понимать азбуку каменной летописи в наиболее простых проявлениях, ибо замурованные в драгоценном прозрачном саркофаге мелкие букашки, можно сказать, говорят сами за себя.

Учтем: когда Ломоносов писал о погружении земной поверхности в результате землетрясений, то имел в виду неощутимые человеком медленные движения. И еще. Рассказав о происхождении янтаря, он сделал обобщение: минеральные тела, в частности металлы, не являются первородной или первозданной материей, а постоянно рождаются в земной коре.

Этим он выступил - пусть не явно - против принятого многими не только обывателями или богословами, но и учеными догмы о творении из ничего земной тверди. Ему было совершенно ясно, что невозможно объяснить с религиозных позиций строение земной коры и происхождение не только янтаря, но и других полезных ископаемых, а также слоев горных пород, некогда отложившихся в море, затем окаменевших и поднятых на поверхность в виде гор и холмов.

(Прославленный философ Вольтер осмеивал такие взгляды, считая, что окаменелые остатки морских организмов оставили в Альпах паломники, шедшие из Палестины и набравшие эти образцы на побережье Средиземного моря.)

…Рудознатцы, горняки, занятые практическими работами, старались не задумываться над сложными теоретическими, как им казалось, загадками происхождения минеральных тел и залежей полезных ископаемых. Тем более избегали они противоречий с традиционными, усвоенными с детства религиозными истинами.

По утверждению Ломоносова, окаменелости и отпечатки некогда живших существ, находимые в разных горных породах, погибли от разных причин, которые действуют на Земле постоянно. Изучая ископаемые остатки, можно восстановить природные условия, в которых они жили. Эти находки свидетельствуют о том, что «великую перемену на земной поверхности» производят наводнения и потопы. Одни «потопления» происходят «от избытку воздушной воды, то есть от сильных и чрезвычайных дождей и крутого растаяния снегу, другие от морей и озер, преступающих берегов своих пределы».

Во втором случае сказываются «земные трясения» или «нечувствительные и долговременные земной поверхности понижения и повышения». Подобные изменения повторялись множество раз в истории Земли и незаметно происходят теперь. Различие возраста горных пород с окаменелостями можно выяснить, изучая чередование слоев, в которых они находятся, а их последовательность видна в колодцах, шахтах и особенно в обрывах по берегам рек.

«Такое воззрение на происхождение окаменелостей, - считал Вернадский, - не было для Ломоносова простым случайным замечанием. Оно было тесно связано с его общим представлением о жизни нашей планеты, и, сколько мне известно, блестящая, хотя не совсем верная концепция Ломоносова не имеет прямых предшественников. Он придавал огромное значение органическому миру в жизни нашей планеты».

Придавая огромное значение «подземному огню», Ломоносов с удивительной проницательностью отмечал важную роль органического мира в жизни нашей планеты. Из продуктов переработки преимущественно растительных остатков происходят, по его мнению, торф, бурые и каменные угли. Последние образуются из торфа медленным превращением его в уголь в земных глубинах благодаря высокой температуре внутренности Земли.

…Помню, четыре десятилетия назад я беседовал с видным советским геологом Н.Б. Вассоевичем, автором теории происхождения нефти и горючего газа в условиях биосферы. Вдруг он достал одну из множества лежащих на его письменном столе книг, нашел нужную страницу и прочел: «Между тем выгоняется подземным жаром из приуготовляющихся каменных углей оная бурая и черная масляная материя и вступает в разные расселины и полости, сухие и влажные, водами наполненные…

И сие есть рождение жидких разного сорта горючих и сухих затверделых материй, каковы суть каменное масло, жидовская смола (асфальт. - Р.Б.), нефть, гагат и сим подобные, которые хотя чистотою разнятся, однако из одного начала происходят. Известно из химических опытов, что таких жирных материй перегонка, когда крутым огнем производится, масло выходит черно и густо, напротив того, от легкого огня выходит оное светло и прозрачно».

Это сказал Ломоносов, - торжественно произнес Николай Брониславович. - Вот кто первым постиг тайну происхождения нефти!

Да, и тут Ломоносов был первым. Он пояснял: «По тихим подземного горения действием подняться должна… самая тонкая материя» и, скопившись в «какой-нибудь теплой полости», перерабатывается «вторичным действием, кое Химики ректификациею называют».

Если не обращать внимания на некоторые старинные слова и выражения, то идея Михаила Васильевича вполне отвечает современным воззрениям.

Кто-то может припомнить, что в середине XIX века возникла гипотеза неорганического происхождения нефти, поддержанная авторитетом Д.И. Менделеева. Она не опровергнута до сих пор. Однако если при определенных условиях «неорганическая нефть» образуется в малом количестве, то более или менее значительные залежи нефти и газа обязаны своим происхождением комплексу факторов, а прежде всего переработке органического материала биосферы.

«Я не знаю ни одной теории XVIII столетия, - писал Вернадский, - которая могла бы быть поставлена наряду с этими воззрениями Ломоносова. Точно так же органического происхождения, по его мнению, янтарь - окаменелая смола деревьев. Переходя к еще более близким предметам, он первым затрагивает происхождение чернозема и считает его за продукт гниения наземной растительности, древесной и травяной, отчасти и животных. Точно так же продуктом разрушения организованного мира (главным образом чернозема) он считает органическое вещество шиферов и глин».

Может показаться странным, что когда-то ученые не догадывались об органическом происхождении янтаря и почв. Если не ошибаюсь, еще в Античности было высказано предположение, что янтарь - окаменевшая смола. Но тогда же считали горный хрусталь (кварц) окаменевшим льдом. Все это были предположения, без какого-то ни было обоснования.

«Таким образом, - продолжал Вернадский, - он всюду видит остатки организмов. Их кости и отпечатки превратились в окаменелости, изменили свое вещество, сохранив форму, а бывшее в них не вполне сгоревшее тело дало огромные отложения нефти, каменного угля, торфа, чернозема».

И еще одно замечание Вернадского: «Среди многочисленных космогоний XVIII столетия космологические воззрения Ломоносова во многом оригинальны, так как он всюду принимал во внимание химические факторы, тогда как большинство космогонии основывалось главным образом на механике и физике».

Заметим: в последние полвека в научном сообществе наиболее популярны теории происхождения Вселенной, строения материи, развития Земли, эволюции Жизни и Разума, основанные на данных физико-математических наук.

Учение о биосфере отодвинуто на второй план, а на первый вышли технические науки, удовлетворяющие безмерно растущие материальные потребности наиболее обеспеченных групп населения. И если со времен Ломоносова технические достижения поистине фантастичны, то в познании родной природы Земли успехи невелики, а за последние десятилетия и вовсе ничтожны. Человечество ускоренно разрушает и загрязняет среду жизни. Тем самым подрываются основы нашего бытия.

У Ломоносова, конечно же, сохранялись элементы механистического мировоззрения. Отчасти это оправдано (вспомним приведенное выше суждение Иммануила Канта). Но самое главное: он сознавал величие и непостижимую сложность земной природы, живых организмов. Благоговение перед Природой - такой была основа его мировоззрения (в начале XX века этот принцип экологии провозгласил замечательный немецкий мыслитель Альберт Швейцер).