РЕФЕРАТ
з дисципліни "Концепції сучасного природознавства"
за темою "Людина і біосфера"
1. Основа організації і стійкості біосфери
Термін "біосфера" був введений для позначення загального вигляду поверхні Землі, обумовленого наявністю на ній всієї маси живих організмів. Два головних компоненти біосфери - живі організми і середовище їх проживання (включаючи нижні шари атмосфери, водне середовище) - співіснують у постійній взаємодії, утворюючи цілісну систему. Окремі популяції живих організмів не є ізольованими від оточення. У ході еволюції утворюються біоценози - співтовариства тварин, рослин, мікроорганізмів, У сукупності із середовищем проживання біоценози утворюють біогеоценози. У них відбувається безперервний обмін речовиною і енергією, які реалізуються безліччю трофічних ланцюжків і біогеохімічних циклів. Біогеоценози служать елементарними осередками біосфери, які, взаємодіючи між собою, встановлюють динамічна рівновага в ній. Жива речовина виконує системоутворюючу роль у суперсистеми життя - біосфері. Високий ступінь узгодженості всіх видів життя в біосфері є результат спільно протікає еволюції взаємодіючих біологічних систем - коеволюції. Коеволюційний розвиток проявляється у тонкій взаємної пристосовності видів, у взаємодоповненні живих систем. У кінцевому підсумку коеволюція призводить до збільшення різноманітності і складності в природі. У цьому поданні полягає суть концепції коеволюції. Відповідно до неї різноманіття живих організмів - це основа організації і стійкості біосфери. Кожен біологічний вид виконує свою функцію в біосферному циркулювання речовини, енергії, в обміні інформацією і здійсненні зворотних зв'язків. У зв'язку з цим очевидна небезпека зменшення чисельності видів живих організмів і скорочення генофонду, які безперервно відбуваються під тиском людської цивілізації на природу.
2. Еволюція біосфери
Глибока фундаментальна взаємозв'язок компонентів біосфери робить її схожою на єдиний живий організм, який, народившись практично одночасно із Землею, безперервно еволюціонує. Планетарні масштаби цієї еволюціонує системи й одночасно її схожість з живим організмом визначають місце біосфери як особливого рівня організації живої матерії.
Еволюція біосфери постає як процес самоорганізації у відкритій нерівноважної системі планетарного масштабу, а джерелом впорядкованості у біосфері Землі служить негативний ентропійний баланс при безперервному обміні речовиною та енергією з оточенням.
Джерелом енергії в біосфері є, перш за все, Сонце. Потужність випромінювання Сонця досить стабільна. Однак, в історії Землі відомі глобальні ритмічні зміни клімату. Так, за останній мільйон років було кілька зледенінь. Однією з основних причин змін клімату вважають невеликі варіації земної орбіти і нахилу земної осі. Вони змінюють кількість сонячної енергії, що поступає на Землю, і її розподіл по сезонах і широт. Цього виявляється достатньо для помітних наслідків у нелінійній системі атмосфера-океан. Малі астрономічні фактори є джерелом значних періодичних перебудов в кліматі планети, а разом з цим - і в біосфері. Ці глобальні циклічні процеси мають періоди сотні і десятки тисяч років. Механізми їх впливу на еволюцію біосфери вивчені поки слабо. Є й інші механізми космічного впливу, пов'язані з потоком частинок (електронів, протонів, іонів і ін), що надходять до Землі від Сонця. Цей потік називають сонячним вітром. Його інтенсивність багаторазово зростає при періодичних викидах речовини і випромінювання з поверхні Сонця - спалахи на Сонці.
Величини потоків енергії і космічних частинок, які впливають на біосферу та на її біологічні компоненти є складними періодичними функціями з характерні для Землі космічні цикли.
Цикли, пов'язані з сонячною активністю, тривають приблизно 11 років. Максимуми сонячної активності проявляються на Землі у вигляді магнітних бур та інших явищ планетарного масштабу. Вплив сонячної активності на земні процеси носить назву сонячно-земних зв'язків. Статистично встановлений зв'язок між рівнем сонячної активності і ходом ряду процесів у біосфері Землі (динамікою популяції, епідемій, кількістю серцево-судинних кризів і ін.) Відомий російський вчений А.Л. Чижевський, виконавши порівняльні дослідження в області сонячної астрономії, біології та історії, прийшов до висновку про досить значний вплив періодичності сонячної активності не тільки на біологічні, але і на соціальні процеси на Землі. Цей висновок послужив основою його концепції залежності біологічного і громадського життя від космічних ритмів і початком нового напряму в біології-геліобіології.
3. Суть і головне завдання екології
Встановлено, що в природі неможливо виділити і вивчити будь-яку живу систему поза її взаємозв'язків з іншими живими системами і з неживим оточенням. Тому на початку XX ст. і в науку стали все ширше проникати йде холістичного (тобто цілісного) підходу до вивчення природи. Одним із результатів цієї тенденції стала нова наукова дисципліна - екологія, утворила ще один міст між біологією та іншими природничими науками, а також технічними науками і соціальним знанням.
Екологія - це наука про відносини спільнот, утворених живими організмами, між собою і з навколишнім середовищем. Ключовим поняттям і базовою моделлю екології є екосистема. Екосистемою називають єдиний природний комплекс, утворений живими організмами і середовищем їх існування, в яких живі і неживі елементи пов'язані обміном речовин і енергії.
Екологія досліджує процеси, що впливають на поширення та чисельність організмів. У сучасних умовах до таких процесів належать і всілякі прояви діяльності людини. Тому екологія стала теоретичною базою охорони природи. Але завдання екології значно ширше. Головне завдання екології полягає в пізнанні закономірностей, пов'язаних з відтворенням, загибеллю та міграцією живих організмів, а також у виробленні методів управління цими процесами в умовах зростаючого впливу людини на навколишнє середовище.
З розвитком техніки і технології, розширенням поля діяльності людини і масштабів її наслідків виникла нова комплексна проблема - екологія і здоров'я людини, завдання якої - дослідження адаптивних можливостей людини в мінливому середовищі проживання. Небезпека для людини полягає в тому, що незважаючи на величезні адаптивні можливості людини, вони не відповідають темпам несприятливих змін в середовищі проживання. Це зробило пріоритетом екології вироблення принципів раціонального природокористування та охорони природи
Якщо ж мати на увазі проблему виживання людини як виду, то треба розуміти специфіку і міць біосфери. Історія еволюції біосфери налічує близько 4,1 млрд. років. Рід людський не нараховує і 3 млн. років. Людина ж розумна (Homo sapiens) відзначений межею не вище 40 тис. років. Отже, інерційність біосфери вище людської як мінімум в 100 тисяч разів. Звідси можна зробити висновок про те, що всі прогнози про нібито існуючу можливість виродження життя на планеті "за допомогою" безгосподарної діяльності людини або застосування ним засобів масового ураження - неспроможна. Людина може знищити сам себе, але знищити життя в біосфері - це йому не під силу.
Так, мікроби витримують присутність таких отруйних речовин, як сірчана кислота, фенол і сірководень, і навіть можуть успішно рости і розмножуватися на них. Біосфера, в силу своєї колосальної інерційності, без Homo sapiens швидко відновить свої якості, як це вона вже робила не раз у своїй історії. Великі потрясіння біоценозів у палеозої, мезозої тільки стимулювали ускладнення життєвих форм і врешті-решт призвели до появи розуму. І велич розуму має полягати в тому, що він усвідомлює можливість трагічної загибелі людини зі сцени еволюції і зробить все, щоб цього не сталося. А контури катастрофи вже видно, і якщо вона трапиться - значить, людина, що хизуються своїм розумом, більшого й не коштував.
4. Основи цілісного вчення Вернадського про біосферу
Російський вчений геобіохімік В.І. Вернадський у 1930-ті роки, вивчивши роль живої матерії, простежується на всьому протязі її еволюції, прийшов до висновку про нерозривний зв'язок живих і неживих систем. В історії Землі відбувався безперервний процес планетарної інтеграції живої та неживої матерії, що призвів до утворення складної єдиної, тонко збалансованої системи - біосфери.
Вернадський розумів біосферу як сферу єдності живого і неживого (косної). Цей висновок став одним із принципів його біосферної теорії. Він розглядав усе розмаїття життя на Землі як потужний чинник, що залучає до кругообіг неорганічні речовини планети, акумулюючи енергію сонячного випромінювання і перетворюючи її в енергію земних процесів. Вернадський зумів зробити фундаментальне емпіричне узагальнення: "На земній поверхні немає хімічної сили, більш постійно діючої, а тому і більш могутньою по своїм кінцевим наслідків, ніж організми, взяті в цілому ...". Вигляд Землі як небесного тіла фактично сформований життям.
"Земна оболонка біосфери, обіймаються всю земну кулю, має різко відокремлені розміри; значною мірою вона обумовлюється існуванням у ній живої речовини - їм заселена. Між її відсталої частиною і живими речовинами, її населяють, йде безперервний матеріальний і енергетичний обмін, що виражається в русі атомів, викликаному живою речовиною. Цей обмін у ході часу виражається закономірно мінливим, спрямовуються до стійкості рівновагою. Так невіддільне і нерозривно біосфера протягом усього геологічного часу пов'язана з живим заселяли її речовиною. У цьому біогенному струмі атомів і пов'язаної з ним енергії проявляється планетарне, космічне значення живої речовини ". Так висловився Вернадський у своїй праці "Роздуми натураліста".
5. Новий стан біосфери в результаті взаємодії людини і природи
На ранніх стадіях формування людини його функціональна роль і значущість в біосфері нічим не відрізнялася від ролі приматів. Але за останні століття людський фактор в еволюції біосфери невпинно зростав. З найдавніших часів до початку минулого століття чисельність людей коливалася близько декількох сотень мільйонів. Вибухове зростання чисельності населення в XIX-XX ст. і прискорення технологічного розвитку соціуму різко посилив техногенний вплив на біосферу. Тиск, який чиниться людством на біосферу, придбало в результаті демографічного вибуху і технологічної експансії руйнівні тенденції. Є підстави вважати, що відновлювальні ресурси біосфери в значній мірі вичерпалися. Через діяльність людини назавжди зникли деякі екосистеми, невпізнанно змінилися багато земних ландшафти. Людина вносить принципово нові елементи у взаємодію з природою. Він виступає як автономна цілісність всередині біосфери, все більш виходить за рамки гармонійних відносин до неї.
Сучасна людська цивілізація характеризується двома протилежними тенденціями. З одного боку, безперервно посилюється техногенний тиск цивілізації на природне середовище, на біосферу. З іншого - зростає усвідомлення людством відповідальності за еволюцію біосфери. Яка з тенденцій візьме гору, передбачити неможливо. Однак проблема виживання людства об'єктивно призводить до пошуку шляхів гармонійного співіснування цивілізації і біосфери - коеволюції людини і біосфери.
Осмислення перспектив коеволюції людини і біосфери призвело французького палеонтолога П. Тейяра де Шардена до думки про можливість поява в майбутньому якогось колективного людської свідомості, яке стане контролювати напрям еволюції. Він розглядав перехід до цієї еволюційної фазі як послідовний крок у глобальному процесі еволюції Універсуму (Всесвіту). У новому стані біосфера переходить у сферу розумного взаємодії людини і природи - ноосферу. Сам термін ноосфера запропонований у 1927 році іншим французьким вченим Е. Леруа і буквально означає "сфера розуму".
В.І. Вернадський використовував поняття ноосфери при побудові своєї концепції спільної еволюції біосфери і людини. Перехід до ноосфери для Вернадського означає реконструкцію біосфери в інтересах мислячої людини як єдиного цілого. У цьому розумінні поняття ноосфери пояснює зростаюче вторгнення людини в планетарні геохімічні цикли. Збалансоване співіснування в ноосферу передбачає управління біогеохімічними циклами.
Таким чином П. Тейяр де Шарден і В.І. Вернадський давали розрізняються поняття ноосфери. Для першого ноосфера - якийсь "планетарний шар" свідомості і духовності. Для другого ноосфера є гармонізують станом системи "людина-біосфера" і одночасно середовищем самореалізації людини. Він вважав ноосферу історично неминучою формою розвитку біосфери.
Вернадський почав розвивати концепцію ноосфери в 1930-ті роки після детального опрацювання вчення про біосферу. До цього часу він усвідомлював швидко зростаючу роль людини у формуванні нового вигляду планети і уявляв, що людство - не тільки частина біосферної біомаси. Еволюція людини і суспільства зробила цивілізацію потужним чинником усієї подальшої еволюції на землі. Все більша кількість речовин і енергії вводиться в біосферні процеси людиною. Посилення вторгнення людини в біогеохімічні цикли повинно призвести в майбутньому до цілеспрямованого контролю людиною глобальної біогеохімії. При цьому Вернадський вірив у можливість формування творчого колективного розуму. Рух до ноосфери зв'язується їм не тільки з проявом планетообразующей мощі людини, але і з перетворенням самої людини.
В даний час під ноосферою розуміють сферу взаємодії людини і природи, в рамках якої визначальним чинником стане розумна людська діяльність.
Значення концепції ноосфери полягає в природно-науковому і філософському обгрунтуванні моделі ймовірного і доцільного напрямку коеволюції людського суспільства і біосфери. У концепції ноосфери проявилися тенденції до інтеграції природознавства і суспільствознавства, що розвинулися в XX ст.
У рамках сучасного погляду на концепцію сталого (допустимого) ноосферного розвитку можна вважати, що людством не обов'язково будуть керувати метри науки, "які знають шляхи" і розпорядчі їх людям; людство буде діяти або за принципом здорового глузду, або за обставинами. Однак головне, що воно повинно знати - спрямованість розвитку біосфери в рамках коеволюції її з Людиною розумною.
Список використаної літератури
Дягілєв Ф.М. Концепції сучасного природознавства. - М.: Изд. ІЕМПЕ, 2008.
Недільський Н.Ф., Олейников Б.І., Тулін В.Ф. Концепції сучасного природознавства. - М: Изд. Думка, 2006.
Грушевіцкая Т.Г., Садохін А.П. Концепції сучасного природознавства .- М.: Изд. ЮНИТИ, 2005.
Карпенків С.Х. Основні концепції природознавства. - М.: Изд. ЮНИТИ, 2004.