«Можно говорить о всей жизни. Обо всем живом веществе как о едином целом в механизме биосферы» (Вернадский В.И.).

Строение Земли - есть согласованный механизм существования. Узкие пределы существования жизни (физические постоянные - уровень радиации, температурные пределы и т.д.) подтверждают это. Какие условия и константы имеются в виду?

Гравитационная постоянная или константа всемирного тяготения, определяет размеры звезд, температуру и давление в них. Если константа уменьшится, звезды станут недопустимо горячими для протекания в них эволюционного синтеза, если чуть увеличится, - большие звезды превзойдут «критическую массу» и обратятся в черные дыры.

Константа сильного взаимодействия определяет ядерный заряд в звездах. Если ее изменить цепочки ядерного взаимодействия не дойдут до азота и углерода.

Постоянная электромагнитного воздействия определяет конфигурацию электронных оболочек и прочность химических связей, ее изменение сделает вселенную мертвой.

Принцип гармонии биосферы и ее органированности.

В «биосфере все учитывается и приспосабливается с той же точностью, с той же механичностью и с тем же подчинением мере и гармонии, которые мы видим в стройных движениях небесных светил и начинаем видеть в системах атомов вещества и атомов энергии» (Вернадский В.И.)

Роль живого в эволюции Земли.

«На земной поверхности нет химической силы более постоянно действующей, а потому более могущественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом… Все минералы верхних частей земной коры - свободные алюмокремниевые кислоты (глины), карбонаты (известняки и доломиты), гидраты окиси железа и алюминия (бурые железняки и бокситы) и многие сотни других - непрерывно создаются в ней только под влиянием жизни» (Вернадский В.И.).

Лик Земли фактически сформирован жизнью.

Космическая роль биосферы в трансформации биосферы.

Вернадский называл живые организмы механизмами превращения энергии. «Можно рассматривать всю часть живой природы как дальнейшее развитие одного и того же процесса превращения солнечной световой энергии в действенную энергию Земли».

Космическая энергия вызывает давление жизни, которое достигается размножением.

Размножение организмов уменьшается по мере увеличения их количества. Размеры популяции возрастают до тех пор, пока среда может выдерживать их дальнейшее увеличение, после чего достигается равновесие. Численность колеблется вблизи равновесного уровня.

Растекание жизни - проявление ее геохимической энергии.

Живое вещество, подобно газу, распространяется по земной поверхности в соответствии с правилами инерции. Мелкие организмы размножаются гораздо быстрее, чем крупные. Скорость передачи жизни зависти от плотности живого вещества.

Понятие автотрофности.

Автотрофными называют организмы. Которые берут все нужные им для жизни химические элементы из костной материи и не требуют для построения своего тела готовых соединений другого организма. Поле существования автотрофных организмов определяется областью проникновения солнечных лучей.

Жизнь целиком определяется полем устойчивости зеленой растительности, а пределы жизни - физико-химическими свойствами соединений, строящих организм и их устойчивость в определенных условиях среды.

Максимальное поле жизни определяется крайними пределами выживания организмов. Верхний предел жизни обусловлен лучистой энергией, присутствие которой исключает жизнь и от которой жизнь оберегает озоновый шит. Нижний предел связан с достижением высокой температуры. Интервал в 433С (от - 252С до + 180С) является предельным тепловым полем.

Биосфера в основных чертах представляет один и тот же химический аппарат с самых ранних геологических периодов.

Жизнь оставалась в течение геологического времени постоянной, менялась только ее форма. Само живое существо не является случайным созданием.

Жизнь в биосфере всюду.

Жизнь, постоянно медленно приспосабливаясь, захватила биосферу, и захват этот не закончился. Поле устойчивости энергии есть результат приспособленности в ходе времени.

Закон бережливости в использовании живым веществом простых химических тел: раз возникший элемент проходит длинный ряд состояний, и организм водит в себя только необходимое количество элементов.

Формы нахождения химических элементов:

горные породы и минералы; магмы; рассеянные элементы; живое вещество.

Постоянство количества живого вещества в биосфере.

Количество свободного кислорода в атмосфере того же порядка, что и количество живого вещества (1,5х10²¹ г и 10²⁰ - 10²¹ г). Это обобщение справедливо в рамках значительных геологических отрезков времени, и оно следует из того, что живое вещество является посредником между Солнцем и Землей и, стало быть, либо его количество должно быть постоянным, либо должны меняться его энергетические характеристики.

Всякая система достигает устойчивости равновесия. Когда его свободная энергия равняется или приближается к нулю, т.е. состояние. Когда вся его возможная работа в условиях системы произведена.

Понятие устойчивого равновесия является исключительно важным.

Проектирование вместе с природой.

Вернадский сформулировал идею автотрофности человека. Развил теорию превращения человеческого общества из гетеротрофной категории в социально автотрофную. Автотрофность означает относительную независимость человека от продуктов, создаваемых биосферой. В силу своей биологической особенности человек не может перейти к автотрофной ассимиляции, но общество в целом способно осуществить автотрофный способ производственной деятельности, обуславливая экологически замкнутую систему производства.

Идея автотрофности человека приобрела интересный поворот в рамках обсуждения проблем создания искусственных экосистем в космических корабля.

Простейшей экосистемой будет экосистема «1-2 автотрофных вида и человек». Но данная система является ненадежной и для надежного обеспечения жизненных потребностей человека необходима многовидовая система жизнеобеспечения.

Создание таких искусственных систем является важным этапом развития экологии. Это буде осуществление принципа «проектирование вместе с природой».

Пока искусственная биосфера представляет очень громоздкую и сложную систему. То, что в природе функционирует «само собой», человек может создать только ценой больших усилий.

Необходимость создания искусственных биосфер в космических кораблях поможет лучше понять биосферу искусственную.

Размещено на Allbest.ru