Как уже говорилось, биосферу можно представить как систему взаимосвязанных между собой биогеоценозов. Каждый из них относительно замкнут в себе, но в то же время связан обменными вихрями атомов с другими ценозами. Биосфера в целом и составляющие ее биогеоценозы представляют собой авторегуляционные системы. Это такие системы, которые обладают способностью самовосстановления нарушенного равновесия обменных процессов, причем в направлении, благоприятном для дальнейшего существования системы, то есть имеют место отрицательные и положительные обратные связи. Поскольку биосфера относится к системам, аккумулирующим вещество и энергию, то ее авторегуляция обеспечивает прогрессивное саморазвитие с повышением организованности частей и возрастанием степени целостности. Воздействие человеческого общества пока сильно нарушает этот естественный процесс.
Основой авторегуляции биогеоценозов и взаимосвязи между ними является жизнедеятельность популяций различных видов растений и животных. Между организмами устанавливаются взаимообусловленные цепи питания и размножения, регулирующие их численность и соотношение особей внутри видов и между ними.
Регулятивная роль организмов в поддержании целостности биогеоценозов обеспечивается высокой реактивностью живых систем. Организм активно приспосабливается к изменяющейся среде, биотической и абиотической. Это приспособление достигается как изменением поведения организма, так и изменением его внутреннего строения. В обоих случаях изменения, происходящие в органическом мире, по закону обратной связи отражаются в изменениях окружающей среды, и так до бесконечности. Взаимосвязь изменений играет огромную роль в развитии биосистем, и учет этого фактора выступает как важный методологический принцип в теории эволюции.
Какие бы изменения ни происходили в системе биоценоза, они увязываются в общий целостный обменный цикл посредством взаимодействия, в первую очередь организмов. В процессе жизнедеятельности складывается устойчивая система взаимосвязей в сообществах. Эта система имеет определенную самостоятельность, замкнутость по отношению к окружающей среде, выступает до некоторой степени как обособленная, что очень важно учитывать людям в хозяйственной деятельности. «Под замкнутостью биоценоза подразумевают его большую или меньшую способность противостоять внедрению в его состав новых видов, причем одни биоценозы являются более замкнутыми, другие — менее замкнутыми»19.
Новый вид может внедряться в уже существующий биоценоз в том случае, если для него найдется экологическая ниша. Ясно, что такая возможность скорее представится в неразвитом биоценозе со слабой видовой насыщенностью. Чем богаче биоценоз, тем выше его целостность и больше устойчивость20. Это обусловливается тем, что в богатом биоценозе с высокой видовой насыщенностью складывается гораздо большее многообразие связей и возрастает вероятность компенсирующего воздействия частей целого друг на друга. Видовая насыщенность культурных земель сведена человеком до минимума (как правило, один вид), что делает растения на них крайне уязвимыми для вредителей.
Каждый вид и каждая особь в природе имеют определенную экологическую амплитуду, в пределах которой могут совершаться приспособительные изменения соответственно вариациям среды без изменения качественного состояния организма. Эта экологическая пластичность резко возрастает в биоценозе с большим многообразием видов, так как новые аспекты связей с другими видами организмов раскрывают и новые возможности каждого из них.
В нашу задачу не входит подробный анализ взаимоотношений организмов. Важно лишь обратить внимание на многообразие связей, возникающих между частями целого и не присущих каждой части в отдельности. Это еще раз показывает, что новые свойства целого образуются за счет складывающихся между его частями отношений, способствующих проявлению новых возможностей этих частей в составе целого.
Биосфера как система взаимосвязанных биогеоценозов представляет собой такое целостное образование, в котором развиваются свойства, отсутствующие у составляющих ее частей, но главное — многие свойства самих частей являются результатом саморазвития биосферы как целого. Поэтому биосферу следует отнести к типу органического целого.
К сожалению, это обстоятельство не всегда учитывается при изучении и хозяйственном использовании природной среды. Как правило, упускается из виду, что все части биосферы являются продуктом ее собственного развития во взаимодействии с окружающей средой и в ходе постоянного взаимовлияния дифференцирующихся частей друг на друга, в результате чего сформировалась высокоорганизованная система, ни один из фрагментов которой не может существовать в данном качестве вне целого. Это положение не требует доказательств в отношении органической части биосферы, возникшей позднее, но оно может показаться спорным в отношении таких неорганических частей биосферы, как горная порода земной суши, гидросфера, тропосфера и космическая околоземная радиация.
Однако достаточно вспомнить, что говорилось выше о качественном изменении этих компонентов в результате обратного воздействия на них живого вещества, чтобы возражения отпали сами собой. Вне взаимодействия с организмами неорганические части биосферы утратят целый ряд своих черт биогенного происхождения, что в общем комплексе даст качественно иное состояние этой системы.
Биосфера, как и любая целостная система, равновесна не только с окружающей средой, но и во взаимодействии частей, иначе она не могла бы существовать. Но это равновесие динамическое, оно развивается в борьбе противоречивых процессов от менее активного к более активному полюсу. Выше отмечалось, что живое вещество биосферы в силу особенностей его структуры выступает как более активный полюс взаимодействия, обусловливающий преимущественное движение вещества и энергии от неживой природы к органическому миру. Эта тенденция в развитии биосферы особенно усиливается с появлением человечества. Как более высокая, качественно особая ступень развития материи, человеческое общество выходит за пределы живой природы. Качественно особые черты приобретает также измененная им окружающая природа. Это получило отражение в предложенном В.И. Вернадским понятии «ноосфера»21.
Теперь остановимся кратко на содержании и сущности понятия «ноосфера», а также постараемся определить его методологическое значение и соотношение с такими понятиями, как «антропосфера», «социосфера» и «техносфера».
ПОДВЕДЕМ ИТОГИ:
• По своей структуре биосфера представляет собой качественно разнородное и в количественном отношении компонентов диссимметричное образование. Это обусловливает повышенную интенсивность противоречий во взаимодействии составляющих ее компонентов и напряженный динамизм происходящих в биосфере процессов. Существование и развитие биосферы поддерживается круговоротами вещества, которые при всем их многообразии сводятся к двум основным — геологическому и биологическому. Главным источником энергии для них является солнечная и отчасти геотермальная.
• Биосфера формируется как система биогеоценозов, каждый из которых, будучи ее частью, воспроизводит в миниатюре основные черты целого как саморегулирующаяся и достаточно замкнутая его подсистема. Живое вещество играет ведущую роль в развитии биосферы, кинетически переключая преимущественное движение вещества и энергии от неживой природы к органическому миру.
• С возникновением человека на Земле эта тенденция усиливается по мере возрастания динамизма человеческой производственной деятельности. Тем самым начинается процесс формирования ноосферы.
ПОВТОРИМ:
1. В чем проявляется неоднородность строения биосферы?
2. Каковы основные круговороты вещества на земной поверхности?
3. Какова направленность вещественно-энергетических процессов?
4. Определите роль человека в динамике процессов биосферы.
В.И. Вернадский считал, что с возникновением человека и развитием его производственной деятельности к человечеству начинает переходить роль основного геологического фактора всех происходящих на поверхности планеты изменений. Этот тезис был подтвержден богатым фактическим материалом в работах А.Е. Ферсмана — талантливого ученика В.И. Вернадского. Ныне положение о человечестве как геологическом факторе почти ни у кого не вызывает сомнений, поскольку изменения, вызванные человеком на планете, носят явно глобальный характер.
В связи с этим перед людьми встает целый комплекс задач не только научно-технического, но и социального порядка, сводящихся к одной цели — не допустить, чтобы изменения природной сферы происходили во вред самим же людям и другим формам жизни, придать им разумно направленный характер. В этом случае биосфера будет переведена деятельностью людей в качественно новое состояние, для отражения которого требуется соответствующее понятие. Поскольку это состояние возникает как функция разумной деятельности людей, В.И. Вернадский предложил использовать понятие «ноосфера».
Ноосфера — это целостная планетная оболочка Земли, населенная людьми и рационально преобразованная ими в соответствии с законами сохранения и поддержания жизни для гармоничного существования общества с остальными организмами. Понятие «ноосфера» станет центральным междисциплинарным понятием и будет играть важную роль в построении целостной системы знаний об окружающей общество природе во взаимосвязанности всех ее частей.