Pengaruh luar angkasa terhadap biosfer bumi: teori dan kenyataan. Abstrak: Ruang dan biosfer bumi Irama kosmik dan hubungan kosmik biosfer secara singkat

1. Perkenalan.

2. Makhluk hidup merupakan salah satu komponen biosfer.

3. Komponen biosfer abiotik (tak hidup).

4. Tanah merupakan komponen unik biosfer.

5. Biosfer dan ruang angkasa.

6. Interaksi ekologis makhluk hidup: siapa yang memakan apa.

7. Migrasi atom secara biogenik merupakan sifat ekosistem biosfer.

8. Bagaimana biosfer berkembang: lima bencana lingkungan.

9. Stabilitas biosfer.

10. Biosfer dan manusia: bahaya lingkungan.

11. Manusia harus melestarikan keanekaragaman biosfer.

12. Kesimpulan.

1. Perkenalan

Saat ini, salah satu masalah tersulit yang dihadapi masyarakat, terlepas dari apakah mereka tinggal di Afrika atau Eropa, di kota-kota besar atau di hutan. Ini menyangkut kita masing-masing, dan tidak ada yang bisa menghindarinya. Inilah masalah pelestarian kehidupan di planet ini, kelangsungan hidup manusia sebagai salah satu spesies makhluk hidup yang unik.

Pemecahan masalah ini bergantung pada bagaimana kita masing-masing dan seluruh umat manusia bersama-sama memahami “garis terlarang” yang tidak boleh dilintasi umat manusia dalam keadaan apa pun. “Sifat terlarang” ini adalah hukum kehidupan di planet ini.

Manusia adalah penghuni biosfer. Biosfer adalah cangkang bumi tempat kehidupan umat manusia secara keseluruhan dan kita masing-masing berlangsung.

Istilah biosfer diciptakan oleh ahli geologi Australia Eduard Suess (1881-1914). Konsep modern biosfer dikaitkan dengan nama Akademisi V.I. Vernadsky.

Biosfer adalah wilayah tempat hidup organisme hidup; cangkang bumi, yang komposisi, struktur dan energinya ditentukan oleh aktivitas umum organisme hidup. Batas atas memanjang hingga ketinggian lapisan ozon (20-25 km), batas bawah berada 1-2 km di bawah dasar laut dan rata-rata 2-3 km di darat. Biosfer meliputi atmosfer bagian bawah, hidrosfer, pedosfer (tanah), dan litosfer bagian atas (batuan). ).

2. Materi hidup merupakan salah satu komponen biosfer

Biosfer mencakup seluruh bagian planet yang dihuni oleh kehidupan. Hal ini mencakup atmosfer, lautan, dan seluruh bagian permukaan bumi tempat kehidupan dalam segala bentuknya berada. Komponen utama biosfer adalah makhluk hidup.

“...Di permukaan bumi tidak ada kekuatan kimia yang lebih aktif secara konstan, dan oleh karena itu lebih kuat dalam konsekuensi akhirnya, dibandingkan organisme hidup secara keseluruhan” (V.I. Vernadsky).

Dalam bentuk apa materi hidup ada di biosfer? Materi hidup di biosfer disajikan dalam bentuk tubuh yang terpisah - organisme individu.

Materi hidup diwakili oleh organisme dengan berbagai ukuran. Yang terbesar adalah paus. Panjang tubuh paus modern 1,1 hingga 33 m, berat 30 kg hingga 150 ton.Pohon tertinggi antara lain sequoia hijau, yang tingginya mencapai 110-112 m dan diameter 6-10 m.

Menurut perkiraan kasar, selama keberadaan kehidupan di Bumi, lebih dari satu miliar spesies telah ada di biosfer.

Di antara makhluk hidup, serangga mendominasi (ada sekitar satu juta spesies). Vertebrata hanya berjumlah 2%. . Dunia kehidupan yang kita kenal terdiri dari lebih dari 70% hewan, 225% adalah tumbuhan dan jamur, 5% adalah organisme bersel tunggal.

Materi hidup tersebar tidak merata di biosfer, ia membentuk konsentrasi di batas-batas litosfer-hidrosfer-atmosfer: di reservoir dekat permukaan, di dasar laut dan samudera, di permukaan daratan. Di benua, konsentrasi kehidupan pesisir, dataran banjir, danau, tropis, dan subtropis diamati. Tumbuhan mendominasi di darat, dan hewan mendominasi di lautan.

Massa makhluk hidup disebut biomassa. Dinyatakan dalam satuan massa bahan kering atau basah, dibagi dengan satuan luas atau volume habitat. Diketahui bahwa umur setiap organisme ada batasnya, bersifat fana. Bagaimana kelangsungan kehidupan di biosfer tetap terjaga? Dengan terus bereproduksi, organisme hidup membentuk aliran generasi yang berganti-ganti: makhluk baru muncul menggantikan makhluk yang mati. Dengan demikian, makhluk hidup modern mempunyai asal usul yang berkaitan dengan materi hidup pada era geologis masa lalu.

Berjuta-juta makhluk hidup menghuni biosfer dan merupakan materi hidup di biosfer. Komposisi kimiawi makhluk hidup mirip dengan komposisi bintang dan Matahari, sehingga menegaskan kesatuan alam. Metode modern dapat mengukur massa suatu zat hidup, jumlah energi yang terkandung di dalamnya, dan sifat ruang yang bersangkutan. Makhluk hidup modern dicirikan oleh keanekaragaman kimia yang besar.

3. Komponen biosfer abiotik (tak hidup).

Air, udara, tanah, komposisi kimianya, sifat fisik, terutama suhu, radiasi kosmik, gravitasi, magnet - ini adalah komponen abiotik biosfer.

Biosfer terutama mencakup wilayah-wilayah di planet ini di mana terdapat kondisi tidak hanya untuk kelangsungan hidup, tetapi juga untuk reproduksi makhluk hidup - ini adalah bidang keberadaan kehidupan. Di dekatnya terdapat wilayah di mana makhluk hidup menderita dan hanya bertahan hidup, tetapi tidak dapat bereproduksi - bidang keberlanjutan kehidupan.

Kondisi abiotik terestrial yang menentukan bidang kehidupan:

- jumlah oksigen dan karbon dioksida yang cukup,

- air cair secukupnya, bukan es atau uap,

- suhu yang baik: tidak terlalu tinggi agar protein tidak menggumpal, dan tidak terlalu rendah agar enzim yang mempercepat reaksi biokimia bekerja normal,

- makhluk hidup membutuhkan mineral minimum subsisten.

4. Tanah merupakan komponen unik biosfer

Pada akhir abad ke-19. naturalis besar Rusia V.V.Dokuchaev, melalui studinya tentang chernozem dan tanah lain di Lembah Rusia dan Kaukasus, menetapkan bahwa tanah adalah benda alami dan bagian luarnya ciri-ciri dan sifat-sifatnya sangat berbeda dengan batuan tempat mereka terbentuk. Distribusinya di permukaan bumi tunduk pada pola geografis yang ketat.

Variasi tanah sangat besar. Hal ini disebabkan oleh beragamnya kombinasi faktor pembentukan tanah: batuan, umur permukaan, populasi tumbuhan dan hewan, serta relief.

Tanah adalah suatu benda alam dan lingkungan hidup khusus yang timbul sebagai akibat transformasi batuan di permukaan tanah oleh aktivitas bersama organisme hidup, air, dan udara.

Proses pembentukan tanah di Bumi sangat besar dalam skala planet dan durasi proses pembuatan bahan organik tanah, akumulasi biologisnya, dan munculnya kesuburan.

5. Biosfer dan luar angkasa

Bumi adalah planet yang unik, letaknya pada satu-satunya jarak yang memungkinkan dari Matahari, yang menentukan suhu permukaan bumi di mana air dapat berada dalam keadaan cair.

Bumi menerima sejumlah besar energi dari matahari dan pada saat yang sama mempertahankan suhu yang kira-kira konstan. Artinya, planet kita melepaskan energi ke luar angkasa dengan jumlah yang hampir sama dengan energi yang diterimanya dari luar angkasa: aliran masuk dan keluar harus seimbang, jika tidak, sistem suatu hari nanti akan kehilangan stabilitas. Bumi akan memanas atau membeku dan berubah menjadi tubuh tak bernyawa.

Biosfer berhubungan erat dengan ruang angkasa. Aliran energi yang masuk ke bumi menciptakan kondisi yang mendukung kehidupan. Medan magnet dan pelindung ozon melindungi planet ini dari radiasi kosmik yang berlebihan dan radiasi matahari yang intens. Radiasi kosmik yang mencapai biosfer menyediakan fotosintesis dan mempengaruhi aktivitas makhluk hidup.

6. Interaksi ekologis makhluk hidup: siapa yang memakan apa

Planet Bumi berbeda dari planet lain karena biosfernya mengandung zat yang peka terhadap aliran radiasi matahari - klorofil. Klorofillah yang memastikan konversi energi elektromagnetik dari radiasi matahari menjadi energi kimia, yang melaluinya proses reduksi karbon dan nitrogen oksida terjadi dalam reaksi biosintesis.

Pada tumbuhan hijau, fotosintesis terjadi - proses memperoleh karbohidrat dari air dan oksigen dioksida (yang ada di udara atau air). Dalam hal ini, oksigen dilepaskan sebagai produk sampingan. Tumbuhan hijau diklasifikasikan sebagai autotrof - organisme yang mengambil semua unsur kimia yang mereka butuhkan untuk hidup dari bahan inert di sekitarnya dan tidak memerlukan senyawa organik siap pakai dari organisme lain untuk membangun tubuhnya. Sumber energi utama yang digunakan oleh autotrof adalah Matahari. Heterotrof adalah organisme yang membutuhkan bahan organik yang dibentuk oleh organisme lain untuk nutrisinya. Heterotrof secara bertahap mengubah bahan organik yang dibentuk oleh autotrof, menjadikannya keadaan mineral aslinya.

Fungsi destruktif (destruktif) dilakukan oleh perwakilan dari masing-masing kingdom makhluk hidup. Pembusukan dan dekomposisi merupakan bagian integral dari metabolisme setiap organisme hidup. Tumbuhan membentuk bahan organik dan merupakan penghasil karbohidrat terbesar di dunia; tetapi mereka juga melepaskan oksigen yang diperlukan untuk kehidupan sebagai produk sampingan fotosintesis.

Selama proses respirasi, karbon dioksida terbentuk di dalam tubuh semua spesies hidup, yang kemudian digunakan tumbuhan untuk fotosintesis. Ada juga spesies makhluk hidup yang penghancuran bahan organik matinya merupakan salah satu metode nutrisinya. Ada organisme dengan jenis nutrisi campuran, disebut mixotrof.

Di biosfer, terjadi proses yang mengubah bahan anorganik dan inert menjadi bahan organik dan membalikkan penataan ulang bahan organik menjadi bahan mineral. Pergerakan dan transformasi zat di biosfer dilakukan dengan partisipasi langsung makhluk hidup, yang semua jenisnya memiliki spesialisasi dalam berbagai metode nutrisi.

7. Migrasi biogenik atom-properti ekosistem biosfer

Jumlah materi terbatas yang ada di biosfer telah memperoleh sifat tak terhingga melalui siklus zat.

Gambaran siklus materi di biosfer diciptakan oleh roda kincir air. Namun, agar roda dapat berputar, diperlukan aliran air yang konstan. Demikian pula aliran energi matahari yang datang dari luar angkasa memutar “roda kehidupan” di planet kita. Seberapa cepat roda berputar? Selama siklus biogeokimia, atom dari sebagian besar unsur kimia melewati makhluk hidup berkali-kali. Misalnya, semua oksigen di atmosfer “berputar” melalui materi hidup dalam 2000 tahun, karbon dioksida dalam 200-300 tahun, dan semua air di biosfer dalam 2 juta tahun.

Materi hidup adalah penerima energi matahari yang sempurna.

Energi yang diserap dan digunakan dalam reaksi fotosintesis, kemudian disimpan sebagai energi kimia karbohidrat, sangatlah besar, dilaporkan sebanding dengan energi yang dikonsumsi oleh 100 ribu kota besar selama 100 tahun. Heterotrof menggunakan bahan organik tanaman sebagai makanan: bahan organik dioksidasi oleh oksigen, yang dikirim ke tubuh melalui organ pernapasan, dengan pembentukan karbon dioksida; reaksi terjadi dalam arah yang berlawanan. Jadi, yang membuat kehidupan “abadi” adalah keberadaan autotrof dan heterotrof secara bersamaan.

Fakta dan pembahasan tentang “roda kehidupan” di biosfer memberikan hak untuk berbicara tentang hukum migrasi biogenik atom yang dirumuskan oleh V.I. Vernadsky: migrasi unsur-unsur kimia di permukaan bumi dan di biosfer secara keseluruhan dilakukan baik dengan partisipasi langsung materi hidup, atau terjadi di lingkungan yang ciri geokimianya ditentukan oleh materi hidup, baik yang sekarang menghuni biosfer dan apa yang terjadi di Bumi sepanjang sejarah geologi.

Berbicara tentang interaksi antara manusia dan alam, kami beroperasi hanya pada skala satu planet - Bumi. Namun berbagai interaksi antara ruang di satu sisi dengan alam hidup dan manusia di sisi lain juga terjadi.

Berkat keterhubungan segala sesuatu yang ada, ruang mempunyai pengaruh aktif terhadap berbagai proses yang disebabkan oleh adanya kehidupan di Bumi. DALAM DAN. Vernadsky, berbicara tentang faktor-faktor yang mempengaruhi perkembangan biosfer, antara lain menunjuk pada pengaruh kosmik. Jadi, jelaslah bahwa tanpa benda-benda kosmik (khususnya, tanpa Matahari), kehidupan di Bumi tidak akan ada. Organisme hidup mengubah radiasi kosmik menjadi energi terestrial (panas, listrik, kimia, mekanik) dalam skala yang menentukan batas-batas keberadaan biosfer.

Ilmuwan Swedia dan peraih Hadiah Nobel S. berbicara lebih radikal mengenai peran luar angkasa dalam munculnya kehidupan di Bumi. Arrhenius(1859-1927). Menurutnya, besar kemungkinan kehidupan akan dibawa ke Bumi dari luar angkasa dalam bentuk spora atau bakteri dengan bantuan debu kosmik akibat pengaruh tekanan matahari. Asal usul kehidupan kosmik tidak dikesampingkan oleh V.I. Vernadsky. Dalam hal ini, menarik untuk menyebutkan satu penemuan sensasional para ilmuwan. Pada tahun 1996, meteorit Murchesson ditemukan di Antartika. Dalam komposisi zat meteorit, para ilmuwan menemukan bakteri (analog dengan ganggang biru-hijau), yang berumur 4,6 miliar tahun, sedangkan munculnya kehidupan di Bumi dimulai pada 3,5 miliar tahun.

Pengaruh ruang angkasa terhadap proses yang terjadi di Bumi (misalnya, pengaruh Bulan terhadap pasang surut air laut, dampak gerhana matahari) sudah diketahui sejak zaman dahulu kala. Namun, selama berabad-abad pengaruh luar angkasa dan hubungannya dengan Bumi dinilai tidak signifikan, pada tingkat hipotesis dan dugaan ilmiah, atau umumnya ditempatkan di luar kerangka sains. Hal ini sebagian besar disebabkan oleh terbatasnya kemampuan manusia, tidak memadainya basis ilmiah dan instrumen. Pada abad ke-20 pengetahuan tentang pengaruh luar angkasa terhadap Bumi telah meningkat secara signifikan. Ini adalah kelebihan para ilmuwan Rusia, terutama perwakilannya Kosmisme Rusia, seperti N.F. Fedorov, A.L. Chizhevsky, K.E. Tsiolkovsky, V.I. Vernadsky dkk.

Peneliti Rusia, seorang ensiklopedis terkemuka, dalam banyak hal mampu memahami, mengevaluasi, dan mengidentifikasi skala pengaruh luar angkasa, terutama Matahari, terhadap kehidupan dan manifestasinya. AL. Chizhevsky(1897-1964). Saat masih muda, ia adalah salah satu orang pertama yang membuktikan betapa besarnya peran proses matahari dalam kehidupan bumi. Judul-judul karyanya dengan fasih membuktikan hal ini: “Faktor Fisik dari Proses Sejarah”, “Gema Terestrial Badai Matahari”, dll.

Pada tahun 1915, A.L. Chizhevsky, yang dengan setia mempelajari astronomi, kimia, dan fisika, memperhatikan sinkronisitas gambar. panggilan bintik matahari dan simultan

AL. Chizhevsky intensifikasi permusuhan di garis depan Perang Dunia Pertama. Materi statistik yang terakumulasi dan digeneralisasikan memungkinkan penelitian ini menjadi benar-benar ilmiah dan berbasis bukti.

Para ilmuwan telah lama memperhatikan manifestasi aktivitas matahari (bintik-bintik, obor di permukaan, tonjolan). Aktivitas ini, pada gilirannya, ternyata terkait dengan getaran elektromagnetik dan getaran lain dari ruang dunia. AL. Chizhevsky, setelah melakukan banyak penelitian ilmiah di bidang astronomi, biologi dan sejarah, sampai pada kesimpulan bahwa Matahari (terutama aktivitasnya) memiliki pengaruh yang signifikan terhadap proses biologis dan sosial di Bumi.

Arti konsep A.L Chizhevsky adalah, dengan menggunakan materi faktual yang kaya, ia membuktikan keberadaan ritme alam dan kosmik, ketergantungan kehidupan biologis dan sosial di Bumi pada denyut kosmos. K.E. Tsiolkovsky menilai karya rekan mudanya sebagai berikut: “Ilmuwan muda ini mencoba menemukan hubungan fungsional antara perilaku umat manusia dan fluktuasi aktivitas Matahari dan, melalui perhitungan, menentukan ritme, siklus, dan periode matahari. perubahan dan fluktuasi ini, sehingga menciptakan bidang pengetahuan manusia yang baru. Semua generalisasi luas dan pemikiran berani ini diungkapkan oleh Chizhevsky untuk pertama kalinya, yang membuatnya sangat berharga dan membangkitkan minat. Karya ini merupakan contoh perpaduan berbagai ilmu pengetahuan atas dasar monistik analisis fisika dan matematika” 1.

Hanya beberapa tahun kemudian, kata-kata yang diungkapkan oleh A.L. Pemikiran dan kesimpulan Chizhevsky tentang pengaruh Matahari terhadap proses terestrial dikonfirmasi dalam praktik.

Sejumlah pengamatan telah menunjukkan ketergantungan yang tak terbantahkan dari gelombang besar penyakit neuropsik dan kardiovaskular pada manusia pada siklus periodik aktivitas matahari. Prediksi akan apa yang disebut “hari buruk” bagi kesehatan merupakan hal yang lumrah saat ini. Namun, hanya sedikit orang yang tahu bahwa rekan senegara kita A.L. yang pertama kali menemukan keberadaan siklus ini dan membuktikan pengaruhnya terhadap manusia. Chizhevsky.

Menariknya, gagasan Chizhevsky adalah bahwa gangguan magnetis pada Matahari, akibat kesatuan manusia dan ruang angkasa, dapat berdampak serius pada kesehatan para pemimpin negara. Bagaimanapun, pemerintahan di banyak negara dipimpin oleh orang-orang lanjut usia. Ritme yang ada di Bumi dan di luar angkasa tentu saja mempengaruhi kesehatan dan kesejahteraan mereka. Hal ini sangat berbahaya di bawah rezim totaliter dan diktator. Dan jika negara dipimpin oleh individu-individu yang tidak bermoral atau mengalami kerusakan mental, maka reaksi patologis mereka terhadap gangguan kosmik dapat menimbulkan konsekuensi yang tidak terduga dan tragis baik bagi masyarakat di negara mereka maupun bagi seluruh umat manusia, terutama dalam kondisi ketika banyak negara memiliki senjata ampuh. pemusnahan massal, pemusnahan.

Tempat khusus ditempati oleh pernyataan Chizhevsky bahwa Matahari tidak hanya mempengaruhi proses biologis, tetapi juga sosial di Bumi. Konflik sosial yang terus-menerus terjadi di bumi (perang, kerusuhan, revolusi), menurut A.L. Chizhevsky, sangat ditentukan oleh perilaku dan aktivitas tokoh kita. Menurut perhitungannya, pada saat aktivitas matahari minimal, terdapat minimal manifestasi sosial aktif massal di masyarakat (sekitar 5%). Pada puncak aktivitas matahari, jumlahnya mencapai 60%.

Banyak ide A.L. Chizhevsky menemukan penerapannya di bidang luar angkasa dan ilmu biologi. Mereka menegaskan kesatuan manusia dan kosmos yang tak terpisahkan dan menunjukkan pengaruh timbal balik yang erat.

Ide-ide kosmik dari perwakilan pertama kosmisme Rusia adalah orisinal. N.F. Fedorov(1829-1903). Ia menaruh harapan yang sangat besar terhadap perkembangan ilmu pengetahuan di masa depan. Sainslah, menurut pemikirnya, yang akan membantu seseorang, pertama, memperpanjang umurnya secara signifikan, dan di masa depan, menjadikannya abadi. Pemukiman kembali manusia ke planet lain karena kelebihan populasi di masa depan akan menjadi kenyataan yang perlu dilakukan. Bagi Fedorov, luar angkasa adalah ladang aktivitas manusia yang tak ada habisnya. N.F. Fedorov di pertengahan abad ke-19. mengusulkan versinya sendiri tentang pergerakan orang di luar angkasa. Menurut pemikirnya, untuk itu perlu menguasai energi elektromagnetik dunia. Hal ini akan memungkinkan untuk mengatur pergerakannya di luar angkasa dan mengubah Bumi menjadi pesawat luar angkasa (“penjelajah terestrial”) untuk penerbangan ke luar angkasa. Di masa depan, menurut rencana Fedorov, manusia akan menyatukan seluruh dunia dan menjadi “pemandu planet”. Dalam hal ini kesatuan manusia dan kosmos akan termanifestasi secara khusus.

Ide N.F. Gagasan Fedorov tentang pemukiman manusia di planet lain dikembangkan secara aktif oleh seorang ilmuwan brilian, pendiri teori ilmu roket. K.E. Tsiolkovsky(1857-1935). Ia juga memiliki sejumlah gagasan filosofis orisinal. Hidup, menurut Tsiolkovsky, adalah abadi. “Setelah setiap kematian, hal yang sama terjadi - penyebaran... Kita selalu hidup dan akan selalu hidup, tetapi setiap kali dalam bentuk baru dan, tentu saja, tanpa ingatan masa lalu... Sepotong materi tunduk pada kehidupan yang tak terhitung banyaknya, meskipun dipisahkan oleh jarak waktu yang sangat jauh..." 1 . Di sini pemikir sangat dekat dengan umat Hindu - K.E. Tsiolkovsky Ajaran Tiongkok tentang transmigrasi jiwa dan gagasan Democritus.

Berdasarkan gagasan dialektis mendasar tentang universalitas kehidupan, yang ada di mana-mana dan selalu melalui atom yang bergerak dan selalu hidup, Tsiolkovsky mencoba membangun kerangka holistik untuk “filsafat kosmik” -nya.

Ilmuwan yakin bahwa kehidupan dan kecerdasan di Bumi bukanlah satu-satunya yang ada di Alam Semesta. Sebagai bukti atas pernyataan tersebut, ia menganggap cukup bahwa alam semesta tidak terbatas. Kalau tidak, “apa artinya Alam Semesta jika tidak diisi dengan dunia yang organik, cerdas, dan berakal?” Berdasarkan usia Bumi yang relatif lebih muda dibandingkan planet lain, ia menyimpulkan bahwa di “planet lain yang lebih tua, kehidupan jauh lebih sempurna”. Selain itu, ia secara aktif mempengaruhi tingkat kehidupan lainnya, termasuk kehidupan duniawi.

Dalam etika filosofisnya, K.E. Tsiolkovsky murni rasionalistik dan konsisten. Mengangkat gagasan perbaikan terus-menerus materi ke tingkat absolut, ia melihat proses ini sebagai berikut. Luar angkasa yang tidak memiliki batas, menurut para pemikir, dihuni oleh makhluk-makhluk cerdas dengan berbagai tingkat perkembangan. Ada planet yang telah mencapai tingkat tertinggi dalam pengembangan kecerdasan dan kekuatan serta berada di depan semua planet lainnya. Makhluk “sempurna”, setelah melalui semua penderitaan evolusi, mengetahui masa lalu mereka yang menyedihkan dan ketidaksempurnaan masa lalu, mempunyai hak moral untuk mengatur kehidupan di planet lain yang lebih primitif, termasuk menyelamatkan penduduknya dari penderitaan pembangunan.

Tsiolkovsky menyajikan teknologi bantuan “kemanusiaan” ini sebagai berikut. “Perfect World” menghilangkan semua kekhawatiran. Di negara lain yang tingkat pembangunannya lebih rendah, ia mendukung dan mendorong “hanya yang baik.” “Setiap penyimpangan terhadap kejahatan atau penderitaan diperbaiki dengan hati-hati. Jalan yang mana? Ya, melalui seleksi: yang buruk, atau mereka yang menyimpang ke arah yang buruk, dibiarkan tanpa keturunan... Kekuatan kesempurnaan menembus semua planet, semua tempat kehidupan yang memungkinkan, dan di mana pun. Tempat-tempat ini dihuni oleh ras dewasa mereka sendiri. Bukankah ini mirip dengan bagaimana seorang tukang kebun menghancurkan semua tanaman yang tidak cocok di lahannya dan hanya menyisakan sayuran terbaik!... Jika intervensi tidak membantu, dan tidak ada yang diharapkan selain penderitaan, maka seluruh dunia kehidupan akan hancur tanpa rasa sakit…” .

Untungnya, manusia dari planet Bumi, menurut Tsiolkovsky, termasuk dalam kategori “mereka yang memberi harapan” dalam perkembangan masa depan mereka untuk lebih dekat dengan makhluk sempurna di Semesta. Oleh karena itu, mereka tidak terancam oleh pekerjaan seleksi pikiran kosmis berupa kehancuran (pembebasan dari siksaan).

K.E. Tsiolkovsky mempelajari dan menerangi paling dalam di antara orang-orang sezamannya masalah filosofis eksplorasi ruang angkasa. Ia percaya bahwa Bumi memiliki peran khusus di Alam Semesta. Dia termasuk dalam planet selanjutnya yang “memberi harapan”. Hanya sejumlah kecil dari planet seperti itu yang akan diberikan hak untuk berkembang dan tersiksa secara mandiri.

Dalam perjalanan evolusi, seiring berjalannya waktu, penyatuan semua makhluk cerdas yang lebih tinggi di kosmos akan terbentuk: pertama - dalam bentuk penyatuan yang mendiami matahari terdekat, kemudian penyatuan penyatuan, dan seterusnya, ad infinitum, karena alam semesta itu sendiri tidak terbatas.

Tugas moral dan kosmik Bumi adalah berkontribusi pada perbaikan Kosmos. Manusia akan dapat membenarkan takdirnya yang tinggi dalam memperbaiki dunia hanya dengan meninggalkan Bumi dan pergi ke luar angkasa. Oleh karena itu, Tsiolkovsky melihat tugas pribadinya dalam membantu manusia mengatur pemukiman kembali ke planet lain dan pemukiman kembali mereka di seluruh Alam Semesta. Dia menekankan bahwa inti dari filosofi kosmiknya terletak “pada relokasi dari

Bumi dan dalam penyelesaian ruang angkasa." Itulah sebabnya penemuan roket bagi Tsiolkovsky sama sekali bukan tujuan akhir (seperti yang diyakini beberapa orang, melihatnya hanya sebagai ilmuwan roket), tetapi hanya cara untuk menembus kedalaman ruang angkasa.

Ilmuwan percaya bahwa jutaan tahun lagi secara bertahap sifat manusia dan organisasi sosialnya akan membaik. Selama evolusi, tubuh manusia akan mengalami perubahan signifikan yang pada dasarnya akan mengubah manusia menjadi “hewan-tumbuhan” cerdas yang mampu memproses energi matahari secara artifisial. Dengan demikian, seluruh kehendak dan kemandiriannya dari lingkungannya akan tercapai. Pada akhirnya, umat manusia akan mampu memanfaatkan seluruh ruang sirkumsolar dan energi matahari untuk kebutuhan dan manfaatnya. Dan seiring berjalannya waktu, populasi bumi akan menyebar ke seluruh ruang surya.

Ide oleh K.E. Tsiolkovsky tentang kesatuan dunia yang beragam di Kosmos, peningkatannya yang terus-menerus, termasuk manusia itu sendiri, gagasan tentang umat manusia yang memasuki Kosmos - semuanya memiliki makna ideologis dan humanistik yang penting.

Mengikuti pemikiran futuristik K.E. Tsiolkovsky, saat ini muncul masalah praktis tentang pengaruh kehidupan dan manusia terhadap ruang angkasa. Jadi, sehubungan dengan penerbangan luar angkasa reguler, terdapat kemungkinan masuknya organisme hidup secara tidak sengaja ke luar angkasa, khususnya ke planet lain. Diketahui bahwa sejumlah bakteri terestrial mampu bertahan lama dalam suhu ekstrem, radiasi, dan kondisi kehidupan lainnya. Kisaran suhu keberadaan pada beberapa spesies organisme bersel tunggal mencapai 600°C. Tidak mungkin untuk memprediksi bagaimana mereka akan berperilaku di lingkungan yang berbeda dan tidak wajar serta apa konsekuensinya bagi ruang angkasa.

Orang-orang semakin mulai menggunakan ruang angkasa sebagai sarana untuk memecahkan masalah teknologi tertentu, baik itu budidaya kristal langka, pengelasan, dll. Satelit luar angkasa telah mendapat pengakuan sebagai sarana pengumpulan dan transmisi berbagai informasi.

• Chizhevsky A.L. Faktor fisik dari proses sejarah. - Kaluga, 1924 (cetak ulang, edisi 1994).
• Tsiolkovsky K.E. Mimpi Bumi dan Langit. - Tula: Rumah Penerbitan Buku Priokskoe, 1986. - Hal.380, 381.
• Disana. hal.378, 379.
• Tsiolkovsky K.E. Dekrit. op. hal.378, 379.

Mengingat pertanyaan tentang asal usul kehidupan di Bumi, kami menyebutkan secara singkat biosfer, makhluk hidup dan fungsi biogeokimia yang ditemukan oleh V.I. Vernadsky. Topik ini melibatkan studi yang lebih rinci tentang isu-isu ini.

Selama ratusan generasi manusia, interaksi manusia dengan lingkungan tidak menyebabkan perubahan nyata pada biosfer, namun selama ini terjadi akumulasi pengetahuan dan kekuatan. Secara bertahap, dengan menggunakan keunggulan intelektualnya dibandingkan perwakilan dunia hewan lainnya, manusia menutupi seluruh lapisan atas planet ini - seluruh biosfer dengan aktivitasnya. Kegiatan ini mengarah pada domestikasi hewan dan pemuliaan tanaman budidaya. Manusia mulai mengubah dunia di sekitarnya dan menciptakan bagi dirinya sendiri alam hidup baru yang belum pernah ada di planet ini.

Di bawah pengaruh tenaga kerja manusia, sejak munculnya umat manusia, proses modifikasi biosfer dan transisinya ke keadaan kualitatif baru dimulai dan terus terjadi dengan kecepatan yang semakin meningkat. Ilmu pengetahuan alam mengetahui transisi awal biosfer ke keadaan baru secara kualitatif, disertai dengan restrukturisasi yang hampir menyeluruh. Namun transisi ini adalah sesuatu yang istimewa, sebuah fenomena yang tiada bandingannya.

Dalam sistem pandangan dunia ilmiah modern, konsep biosfer menempati tempat penting dalam banyak ilmu pengetahuan. Perkembangan doktrin biosfer tidak dapat dipisahkan dari nama V.I. Vernadsky, meski memiliki latar belakang yang agak panjang, dimulai dari buku J.-B. Lamarck “Hydrogeology” (1802), yang memuat salah satu pembuktian pertama gagasan tentang pengaruh organisme hidup terhadap proses geologi. Lalu ada karya multi-volume megah A. Humboldt “Cosmos” (buku pertama diterbitkan pada tahun 1845), yang mengumpulkan banyak fakta yang mendukung tesis tentang interaksi organisme hidup dengan cangkang bumi tempat mereka menembus. Istilah “biosfer” sendiri pertama kali diperkenalkan ke dalam sains oleh ahli geologi dan paleontologi Jerman Eduard Suess, yang mengartikannya sebagai bidang independen yang bersinggungan dengan bidang lain tempat kehidupan ada di Bumi. Ia mendefinisikan biosfer sebagai kumpulan organisme yang terbatas ruang dan waktu serta hidup di permukaan bumi.

Namun belum ada yang dikatakan tentang peran geologis biosfer, tentang ketergantungannya pada faktor planet di Bumi. Untuk pertama kalinya, gagasan tentang fungsi geologis makhluk hidup, gagasan tentang totalitas seluruh dunia organik dalam bentuk satu kesatuan yang tak terpisahkan, diungkapkan oleh V.I. Vernadsky. Konsepnya berkembang secara bertahap, dari karya siswa pertama “Tentang Perubahan Tanah Stepa oleh Hewan Pengerat” (1884) hingga “Materi Hidup” (naskah pada pergantian tahun 20-an), “Biosfer” (1926), “Biogeokimia Sketches” (1940), serta “Struktur Kimia Biosfer Bumi” dan “Pemikiran Filsafat Seorang Naturalis,” yang ia kerjakan dalam dekade terakhir hidupnya, adalah hasil teoretis dari karya seorang ilmuwan dan pemikir.

Memperkenalkan konsepnya materi hidup sebagai totalitas semua organisme hidup di planet ini, termasuk manusia, Vernadsky dengan demikian mencapai tingkat analisis kehidupan dan makhluk hidup yang secara kualitatif baru - biosfer. Hal ini memungkinkan untuk memahami kehidupan sebagai kekuatan geologis yang kuat di planet kita, yang secara efektif membentuk penampakan bumi. Secara fungsional, makhluk hidup menjadi penghubung yang menghubungkan sejarah unsur kimia dengan evolusi biosfer. Pengenalan konsep ini juga memungkinkan untuk mengajukan dan menyelesaikan pertanyaan tentang mekanisme aktivitas geologi makhluk hidup dan sumber energinya.

Peran geologis makhluk hidup didasarkan pada fungsi geokimianya, yang oleh ilmu pengetahuan modern diklasifikasikan ke dalam lima kategori: energi, konsentrasi, destruktif, pembentuk lingkungan, transportasi. Mereka didasarkan pada fakta bahwa organisme hidup, dengan pernapasannya, nutrisinya, metabolismenya, dan pergantian generasi yang berkelanjutan, menimbulkan fenomena planet yang paling ambisius - migrasi unsur-unsur kimia di biosfer. Hal ini telah menentukan peran penting materi hidup dan biosfer dalam pembentukan tampilan modern Bumi - atmosfer, hidrosfer, dan litosfernya.

Transformasi geosfer yang begitu besar membutuhkan pengeluaran energi yang sangat besar. Sumbernya adalah energi biogeokimia makhluk hidup di biosfer, yang ditemukan oleh Vernadsky.

Biosfer - ini adalah substansi hidup di planet ini dan substansi inert yang diubah olehnya (terbentuk tanpa partisipasi kehidupan). Jadi, ini bukanlah konsep biologis, geologis atau geografis. Ini adalah konsep dasar biogeokimia, salah satu komponen struktural utama organisasi planet kita dan ruang dekat Bumi, lingkungan di mana proses bioenergi dan metabolisme terjadi akibat aktivitas kehidupan.

Lapisan biosfer yang menyelimuti bumi sangat tipis. Saat ini secara umum diterima bahwa kehidupan mikroba di atmosfer terdapat pada ketinggian sekitar 20 - 22 km di atas permukaan bumi, dan keberadaan kehidupan di cekungan laut dalam menurunkan batas ini menjadi 8 - 11 km di bawah permukaan laut. Penetrasi kehidupan ke dalam kerak bumi jauh lebih sedikit, dan mikroorganisme ditemukan selama pengeboran dalam dan di perairan formasi tidak lebih dalam dari 2 - 3 km. Namun lapisan tertipis ini benar-benar menutupi seluruh bumi, tidak meninggalkan satu tempat pun di planet kita (termasuk gurun dan daerah es di Arktik dan Antartika) yang tidak memiliki kehidupan. Tentu saja, jumlah makhluk hidup di berbagai wilayah biosfer berbeda-beda. Jumlah terbesarnya terdapat di lapisan atas litosfer (tanah), hidrosfer, dan lapisan bawah atmosfer. Ketika seseorang masuk lebih dalam ke kerak bumi, ke lautan, dan semakin tinggi ke atmosfer, jumlah materi hidup berkurang, namun tidak ada batas tajam antara biosfer dan cangkang bumi di sekitarnya. Dan pertama-tama, tidak ada batas di atmosfer yang membuat biosfer tertutup terhadap semua radiasi kosmik, serta energi matahari. Dengan demikian, biosfer terbuka terhadap ruang angkasa, bermandikan aliran energi kosmik. Dengan mengolah energi ini, materi hidup mengubah planet kita. Pembentukan biosfer, termasuk asal usul kehidupan di Bumi, merupakan hasil kerja kekuatan kosmik ini, faktor terpenting dalam berfungsinya biosfer.

Radiasi kosmik dan, yang terpenting, energi Matahari mempunyai pengaruh yang konstan terhadap semua fenomena di Bumi. Pendiri heliobiologi A.L. Chizhevsky secara khusus terlibat dalam studi hubungan matahari-terestrial. Dia mencatat bahwa fenomena yang paling beragam dan beragam di Bumi - baik transformasi kimia kerak bumi, dan dinamika planet itu sendiri serta bagian-bagian penyusunnya, atmosfer, hidro dan litosfer - terjadi di bawah pengaruh langsung Matahari. Matahari adalah sumber energi utama (bersama dengan radiasi kosmik dan energi peluruhan radioaktif di perut bumi), penyebab segala sesuatu di Bumi - mulai dari angin sepoi-sepoi dan pertumbuhan tanaman hingga tornado dan angin topan dan mental manusia. aktivitas.

Hubungan antara siklus aktivitas matahari dan proses di biosfer telah diketahui sejak abad ke-18. Kemudian astronom Inggris W. Herschel menarik perhatian pada hubungan antara hasil gandum dan jumlah bintik matahari. Pada akhirnya XIX abad, profesor di Universitas Odessa F.N. Shvedov, saat mempelajari bagian batang pohon akasia berusia seratus tahun, menemukan bahwa ketebalan cincin pertumbuhan berubah setiap 11 tahun, seolah mengulangi siklus aktivitas matahari.

Meringkas pengalaman para pendahulunya, A.L. Chizhevsky memberikan dasar ilmiah yang kuat untuk data empiris ini. Dia percaya bahwa Matahari menentukan ritme sebagian besar proses biologis di Bumi; ketika banyak bintik terbentuk di atasnya, nyala api kromosfer muncul dan kecerahan mahkota meningkat, epidemi terjadi di planet kita, pertumbuhan pohon meningkat, hama pertanian dan mikroorganisme - agen penyebab berbagai penyakit - berkembang biak dengan sangat kuat.

Yang menarik adalah pernyataan Chizhevsky bahwa Matahari secara signifikan mempengaruhi tidak hanya proses biologis, tetapi juga proses sosial di Bumi. Konflik sosial (perang, kerusuhan, revolusi), menurut Chizhevsky, sebagian besar ditentukan sebelumnya oleh perilaku dan aktivitas tokoh-tokoh kita. Menurut perhitungannya, pada saat aktivitas matahari minimal, terdapat minimal manifestasi sosial aktif massal di masyarakat (sekitar 5%). Pada puncak aktivitas matahari, jumlahnya mencapai 60%. Kesimpulan Chizhevsky ini hanya menegaskan kesatuan manusia dan kosmos yang tak terpisahkan dan menunjukkan pengaruh timbal balik yang erat di antara mereka.

Dalam sistem pandangan dunia ilmiah modern, konsep biosfer menempati tempat penting dalam banyak ilmu pengetahuan. Perkembangan doktrin biosfer tidak dapat dipisahkan dari nama V.I.Vernadsky, meskipun memiliki latar belakang yang cukup panjang, dimulai dari buku J.-B. Lamarck “Hydrogeology” (1802), yang memuat salah satu pembuktian pertama gagasan tentang pengaruh organisme hidup terhadap proses geologi. Lalu ada karya multi-volume megah A. Humboldt “Cosmos” (buku pertama diterbitkan pada tahun 1845), yang mengumpulkan banyak fakta yang mendukung tesis tentang interaksi organisme hidup dengan cangkang bumi tempat mereka menembus. Istilah "biosfer" pertama kali diperkenalkan ke dalam sains oleh ahli geologi dan paleontologi Jerman E. Suess, yang mengartikannya sebagai bidang independen yang bersinggungan dengan bidang lain tempat kehidupan ada di Bumi. Ia mendefinisikan biosfer sebagai kumpulan organisme yang terbatas ruang dan waktu serta hidup di permukaan bumi.

Untuk pertama kalinya, gagasan tentang fungsi geologis makhluk hidup, gagasan tentang totalitas seluruh dunia organik dalam bentuk satu kesatuan yang tak terpisahkan, diungkapkan oleh V. I. Vernadsky. Konsepnya berkembang secara bertahap, dari karya siswa pertama “Tentang Perubahan Tanah Stepa oleh Hewan Pengerat” (1884) hingga “Materi Hidup” (naskah pada pergantian tahun 20-an), “Biosfer” (1926), “Biogeokimia Sketches” (1940), serta “The Chemical Structure of the Earth’s Biosphere” dan “Philosophical Thoughts of a Naturalist,” yang ia kerjakan dalam dekade terakhir hidupnya.

Dengan memperkenalkan konsep materi hidup sebagai totalitas semua organisme hidup di planet ini, termasuk manusia, Vernadsky mencapai tingkat pemahaman kehidupan yang baru secara kualitatif - biosfer. Hal ini memungkinkan untuk memahami kehidupan sebagai kekuatan geologis yang kuat di planet kita, yang membentuk penampakan Bumi. Pengenalan konsep ini juga memungkinkan untuk mengajukan dan menyelesaikan pertanyaan tentang mekanisme aktivitas geologi makhluk hidup dan sumber energinya.

Peran geologis makhluk hidup didasarkan pada fungsi geokimianya, yang oleh ilmu pengetahuan modern diklasifikasikan menjadi lima kategori:

1...energi,

2...konsentrasi,

3...merusak,

4...pembentuk lingkungan,

5...transportasi.

Mereka didasarkan pada fakta bahwa organisme hidup, dengan pernapasannya, nutrisinya, metabolismenya, dan pergantian generasi yang terus-menerus, memunculkan fenomena planet yang megah - migrasi unsur-unsur kimia di biosfer. Hal ini telah menentukan peran penting makhluk hidup dan biosfer dalam pembentukan penampakan modern Bumi, atmosfer, hidrosfer, dan litosfernya.

Biosfer adalah materi hidup di planet ini dan materi inert yang diubah olehnya (terbentuk tanpa partisipasi kehidupan). Ini adalah konsep dasar biogeokimia, salah satu komponen struktural utama organisasi planet kita dan ruang dekat Bumi, lingkungan di mana proses bioenergi dan metabolisme terjadi akibat aktivitas kehidupan.

Saat ini secara umum diterima bahwa batas-batas biosfer adalah sebagai berikut: di atmosfer, kehidupan mikroba terjadi hingga kurang lebih 20 - 22 km di atas permukaan bumi, dan keberadaan kehidupan di cekungan laut dalam mencapai 8 - 11 km. di bawah permukaan laut. Penetrasi kehidupan ke dalam kerak bumi jauh lebih sedikit, dan mikroorganisme ditemukan selama pengeboran dalam dan di perairan formasi tidak lebih dalam dari 2-3 km. Namun lapisan tertipis ini benar-benar menutupi seluruh bumi, tidak meninggalkan satu tempat pun di planet kita (termasuk gurun dan daerah es di Arktik dan Antartika) yang tidak memiliki kehidupan. Jumlah materi hidup di berbagai wilayah biosfer berbeda-beda. Kandungan tertingginya terdapat pada lapisan atas litosfer (tanah), hidrosfer, dan lapisan bawah atmosfer. Ketika seseorang masuk lebih dalam ke kerak bumi, ke lautan, dan semakin tinggi ke atmosfer, jumlah materi hidup berkurang, namun tidak ada batas tajam antara biosfer dan cangkang bumi di sekitarnya.

Biosfer terbuka terhadap ruang angkasa, menerima aliran energi kosmik darinya. Dengan menggunakannya, materi hidup mengubah planet kita. Pembentukan biosfer, termasuk asal usul kehidupan di Bumi, merupakan hasil kerja kekuatan kosmik ini, faktor terpenting dalam berfungsinya biosfer.

Radiasi kosmik dan, yang terpenting, energi Matahari mempunyai pengaruh yang konstan terhadap semua fenomena di Bumi. Pendiri heliobiologi, A.L. Chizhevsky, secara khusus terlibat dalam studi hubungan matahari-terestrial. Ia mencatat bahwa berbagai macam proses dan fenomena di Bumi terjadi di bawah pengaruh langsung Matahari. Matahari adalah sumber energi utama (bersama dengan radiasi kosmik dan energi peluruhan radioaktif di perut bumi), penyebab segala sesuatu di Bumi mulai dari fenomena atmosfer, pertumbuhan tanaman hingga aktivitas mental manusia.

Hubungan antara siklus aktivitas matahari dan proses di biosfer telah diketahui sejak abad ke-18. Kemudian astronom Inggris W. Herschel menarik perhatian pada hubungan antara hasil gandum dan jumlah bintik matahari. Pada akhir abad ke-19, profesor Universitas Odessa FN Shvedov, mempelajari bagian batang pohon akasia berusia seratus tahun, menemukan bahwa ketebalan lingkaran pohon berubah setiap 11 tahun, seolah-olah mengulangi siklus aktivitas matahari.

Setelah merangkum pengalaman para pendahulunya, A.L. Chizhevsky memberikan dasar ilmiah pada data empiris ini. Menurutnya, Matahari menentukan ritme sebagian besar proses biologis di Bumi. Ketika banyak bintik terbentuk di atasnya, nyala api kromosfer muncul dan kecerahan mahkota meningkat, epidemi berkembang di planet kita, pertumbuhan pohon meningkat, dan hama pertanian serta mikroorganisme berkembang biak dengan sangat kuat.

Semua satwa liar bereaksi secara sensitif terhadap perubahan musiman suhu lingkungan, intensitas radiasi matahari - di musim semi pepohonan tertutup dedaunan, di musim gugur dedaunan rontok, proses metabolisme mati, banyak hewan berhibernasi, dll. Tidak terkecuali manusia. Selama setahun, intensitas metabolisme, komposisi sel dan jaringan berubah.

Keadaan aktivitas matahari mempengaruhi penyebaran banyak penyakit. Jadi, pada tahun 1957, meskipun penduduk telah divaksinasi, seperti tahun-tahun sebelumnya, jumlah penyakit ensefalitis tick-borne dan tularemia tiba-tiba meningkat. Pada usia 30-an abad kita, Chizhevsky meramalkan bahwa pada tahun 1960 - 1962 akan terjadi wabah epidemi kolera, yang sebenarnya terjadi di negara-negara Asia Tenggara. Semua siklus hidup: penyakit, migrasi massal, periode reproduksi cepat mamalia, serangga, virus - berlangsung selaras dengan siklus 11 tahun aktivitas matahari.

Manusia juga terpapar energi kosmik dan radiasi matahari. Dengan demikian, tubuh manusia, seperti organisme hewan lainnya, beradaptasi dengan ritme biogeosfer, terutama harian (sikardian) dan musiman, yang terkait dengan pergantian musim.

Metabolisme manusia berlangsung dalam ritme sirkadian yang diwarisi dari generasi ke generasi. Saat ini diyakini bahwa sekitar empat puluh proses dalam tubuh manusia tunduk pada ritme sirkadian yang ketat. Misalnya, pada tahun 1931, siklus terjadi pada fungsi hati manusia, kandungan hemoglobin, kalium, natrium, dan kalsium dalam darah. Sistem saraf otonom juga bekerja sesuai jadwal harian. Statistik menyebutkan bahwa kelahiran dan kematian lebih sering terjadi pada waktu gelap, sekitar tengah malam.

Ahli hematologi sampai pada kesimpulan bahwa selama tahun-tahun aktivitas matahari maksimum, laju pembekuan darah pada orang sehat meningkat dua kali lipat, oleh karena itu, dengan meningkatnya bintik matahari, serangan jantung dan stroke menjadi lebih sering terjadi.

Chizhevsky mencoba membangun hubungan antara siklus matahari sebelas tahun dan kejenuhan peristiwa sejarah dalam periode berbeda dalam sejarah manusia. Dari hasil analisisnya, ia menyimpulkan bahwa aktivitas sosial maksimum bertepatan dengan aktivitas matahari maksimum. Titik tengah siklus memberikan aktivitas massa maksimal umat manusia, yang diekspresikan dalam revolusi, pemberontakan, perang, kampanye, pemukiman kembali, dan merupakan awal dari era sejarah baru dalam sejarah umat manusia. Pada titik-titik ekstrim dari siklus tersebut, ketegangan aktivitas manusia universal yang bersifat militer atau politik direduksi hingga batas minimum, memberi jalan bagi aktivitas kreatif dan disertai dengan penurunan umum dalam antusiasme politik dan militer, perdamaian dan ketenangan kerja kreatif di bidang pembangunan negara, ilmu pengetahuan dan seni.

Konflik sosial (perang, kerusuhan, revolusi), menurut Chizhevsky, sebagian besar ditentukan sebelumnya oleh perilaku dan aktivitas Matahari. Menurut perhitungan ilmuwan, selama aktivitas matahari minimal terdapat minimal manifestasi sosial aktif massal di masyarakat (sekitar 5%). Pada puncak aktivitas matahari, jumlahnya mencapai 60%. Kesimpulan Chizhevsky menegaskan kesatuan manusia dan ruang yang tidak dapat dipisahkan dan menunjukkan pengaruh timbal balik yang erat antara keduanya.

Ide-ide tentang hubungan antara ruang, manusia dan biosfer, yang disajikan oleh konsep Vernadsky dan Chizhevsky, menjadi dasar hipotesis populer L.N. Gumilyov tentang dorongan semangat yang melahirkan kelompok etnis baru. Konsep kunci dari konsep etnogenesis Gumilyov adalah konsep passionaritas, yang ia definisikan sebagai meningkatnya keinginan untuk bertindak. Munculnya sifat ini pada seseorang merupakan mutasi yang mempengaruhi mekanisme energi tubuh manusia. Orang yang penuh gairah (pembawa gairah) menjadi mampu menyerap lebih banyak energi dari lingkungan daripada yang diperlukan untuk aktivitas kehidupan normalnya. Kelebihan energi yang diterima diarahkan olehnya ke bidang aktivitas manusia mana pun, pilihannya ditentukan oleh kondisi sejarah tertentu dan kecenderungan orang itu sendiri. Seorang yang penuh gairah bisa menjadi seorang penakluk hebat (misalnya Alexander Agung, Napoleon) atau seorang musafir (Marco Polo, A. Przhevalsky), seorang ilmuwan hebat (A. Einstein, I. Goethe) atau seorang tokoh agama (Buddha, Kristus) . Munculnya sifat gairah diprakarsai oleh beberapa radiasi kosmik langka tertentu (goncangan gairah terjadi 2-3 kali dalam satu milenium). Pembawa gairah muncul di zona jejak radiasi ini - jalur selebar 200 - 300 km, tetapi hingga setengah keliling planet. Jika beberapa orang yang tinggal di lanskap berbeda berada dalam zona radiasi ini, mereka mungkin menjadi cikal bakal kelompok etnis baru. Perubahan suku bangsa merupakan proses sejarah dunia, penyebab terjadinya perubahan progresif di dalamnya.

Lambat laun, gagasan tentang hubungan antara biosfer dan ruang angkasa, manusia dan ruang angkasa, masyarakat dan ruang angkasa memasuki sirkulasi ilmiah, menjadi bagian penting dari pandangan dunia ilmiah modern, ciri khas budaya modern. Pandangan-pandangan ini biasa disebut kosmisme, dan proses terbentuknya pandangan dunia seperti itu disebut kosmisasi ilmu pengetahuan dan filsafat. Ciri-ciri utama pandangan dunia kosmik adalah:

·...memperkenalkan gagasan tentang hubungan antara Bumi dan Luar Angkasa ke dalam kesadaran massa;

·...transisi dari antroposentrisme ke biosfersentrisme, yang membuat kepentingan manusia dan umat manusia bergantung pada kebutuhan seluruh planet dan seluruh kehidupan di dalamnya.

Bagian dari pandangan dunia kosmik baru adalah perluasan subjek dari banyak ilmu pengetahuan klasik lama, membawanya melampaui studi fenomena dan proses terestrial murni, munculnya aspek kosmik dalam penelitian ilmiah (astrokimia, ekobiologi, genetika radiasi, dll.) . Sehubungan dengan masuknya manusia ke luar angkasa, astronotika muncul sebagai respon terhadap permasalahan teoritis dan praktis dari langkah ini. Pada saat yang sama, manusia semakin banyak memanfaatkan kekuatan alam tatanan kosmik (misalnya, penggunaan energi nuklir).

Pandangan dunia baru memerlukan pengenalan sistem nilai baru, solusi baru atas pertanyaan manusia yang “abadi” tentang makna hidup, kematian dan keabadian, baik dan jahat, yang harus berorientasi pada kesadaran seseorang akan makna kosmis dirinya. kegiatan.

Pembentukan pandangan dunia baru sangat aktif dalam beberapa dekade terakhir, meskipun gagasan pertama tentang kosmisme muncul pada awal sejarah manusia. Hal ini dapat didefinisikan sebagai orientasi berpikir yang unik, keadaan pikiran, yang dalam suasananya terdapat pendekatan-pendekatan baru terhadap pengembangan konsep holistik tentang alam semesta, gagasan tentang kesatuan organik seluruh dunia dan hubungan terdekatnya dengan alam semesta. dan kosmos terbentuk. Kosmisme yang dipahami dengan cara ini pada awalnya melekat pada kesadaran budaya umat manusia – kesadaran mitologis nenek moyang kita sepenuhnya didasarkan pada paradigma kosmisme. Hal ini dibuktikan dengan gagasan intuitif mereka tentang eratnya hubungan antara dunia dan manusia, revitalisasi dunia, serta upaya untuk menemukan di balik unsur-unsur alam yang dahsyat beberapa hukum universal yang menyelaraskan hubungan tersebut, yang tercermin dalam mitos kosmologis dunia. orang yang berbeda. Lalu ada gambaran Plato tentang dunia yang didasarkan pada pengakuan akan keutamaan dunia gagasan yang melekat dalam keberadaan material. Secara berkala, kosmisme juga muncul dalam Platonisme Kristen dan dalam perkembangan filosofis alamiah pada zaman Renaisans.

Kosmisme mengalami krisis serius di zaman modern sehubungan dengan perkembangan ilmu pengetahuan yang membuat skema realitas dan membuat ide-ide pengetahuan holistik terlupakan. Dan, meskipun dalam ilmu-ilmu alam zaman modern gagasan-gagasan tentang kesatuan dunia, manusia dan ruang angkasa dihidupkan kembali secara berkala (D. Bruno, G. Galileo, N. Copernicus, dll.), mereka tidak dapat membalikkan tren dominan dalam ilmu pengetahuan alam. perkembangan ilmu pengetahuan Eropa, keinginannya terhadap rasionalisme dan analitikisme yang ketat.

Baru pada paruh kedua abad ke-19 sains dan filsafat Eropa menunjukkan kecenderungan ke arah sintesis pengetahuan, meskipun hal ini dirasakan dengan susah payah oleh budaya Eropa.

Rusia berada dalam situasi yang sangat berbeda pada paruh kedua abad ke-19. Negara kita agak terisolasi dari ide-ide yang mendominasi Eropa. Ilmu pengetahuan Rusia, yang lahir pada abad ke-18, dan filsafat Rusia, yang ada sejak abad ke-11, didasarkan pada arketipe mendalam dari kesadaran Rusia, di antaranya adalah kosmisme. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa di Rusia pandangan dunia pagan yang holistik tidak dihancurkan oleh agama Kristen. Selain itu, Ortodoksi Rusia juga membayangkan kosmos sebagai organisme hidup yang terus berinteraksi dengan Sang Pencipta.

Ide-ide ini, yang tersimpan secara laten dalam kesadaran Rusia, dikombinasikan dengan kesadaran akan krisis pandangan dunia ilmiah pada akhir abad ke-19 - awal abad ke-20 dan memberi dunia fenomena kosmisme Rusia - ciri khas budaya Rusia. paruh kedua abad ke-19 - paruh pertama abad ke-20. Di Rusia, budaya telah menjadi keseluruhan lapisan budaya, yang direpresentasikan dalam karya-karya galaksi ilmuwan, filsuf, dan seniman yang luar biasa. Ide-ide kosmisme di Rusia terungkap dalam karya-karya V.V.Dokuchaev, V.I. Vernadsky, K.E. Tsiolkovsky, A.L. Chizhevsky, L.N. Kobylin, dll.

Yang menarik saat ini adalah gagasan N.F. Fedorov, yang merupakan salah satu orang pertama yang menciptakan konsep kosmismenya. Dia percaya bahwa pertumbuhan populasi di Bumi akan mengarah pada perkembangan planet lain di mana manusia akan menetap. Dalam hal ini, ia mengusulkan versinya sendiri tentang pergerakan orang di luar angkasa. Untuk itu, menurutnya, perlu menguasai energi elektromagnetik bumi, yang memungkinkannya mengatur pergerakannya di ruang angkasa dan mengubah Bumi menjadi semacam pesawat luar angkasa. Di masa depan, manusia, menurut Fedorov, akan menyatukan seluruh dunia dan menjadi “pemandu planet”.

Gagasan Fedorov tentang pemukiman manusia di planet lain didukung oleh muridnya, salah satu pendiri ilmu roket dan teori penerbangan luar angkasa, K. E. Tsiolkovsky. Berdasarkan gagasannya tentang universalitas kehidupan, yang ada di mana-mana dalam bentuk atom yang hidup abadi, Tsiolkovsky membangun “filsafat kosmik” -nya.

Ia percaya bahwa kehidupan dan kecerdasan di bumi bukanlah satu-satunya yang ada di alam semesta. Luar angkasa dihuni oleh makhluk-makhluk cerdas dari berbagai tingkat perkembangan. Ada planet-planet di Alam Semesta yang telah mencapai tingkat tertinggi dalam perkembangan kecerdasan dan kekuatan serta berada di depan planet-planet lainnya. Planet-planet “sempurna” ini mempunyai hak moral untuk mengatur kehidupan di planet lain yang lebih primitif.

Tsiolkovsky percaya bahwa planet kita memainkan peran khusus di Alam Semesta. Bumi termasuk dalam kategori planet muda, “planet menjanjikan”. Hanya sejumlah kecil planet seperti itu yang akan diberi hak untuk berkembang secara mandiri. Bumi adalah salah satunya. Dalam evolusi planet-planet, kesatuan semua makhluk cerdas yang lebih tinggi di kosmos akan terbentuk secara bertahap. Tugas Bumi dalam kesatuan ini adalah berkontribusi terhadap perbaikan ruang. Untuk melakukan ini, penduduk bumi perlu memulai penerbangan luar angkasa dan mulai menetap di planet lain di Alam Semesta. Inilah gagasan utama “filsafat kosmik” -nya: relokasi dari Bumi dan pemukiman Luar Angkasa.

Ini adalah pemahaman baru tentang tempat dan peran manusia di dunia. Mulai sekarang, mereka mulai memahaminya sebagai puncak perkembangan materi di Bumi, di Tata Surya, dan mungkin di Alam Semesta. Ia menjadi kekuatan yang mampu menguasai dan mengubah alam di masa depan dalam skala kosmik. Hasil refleksi peran manusia tersebut adalah rumusan prinsip antropik dalam ilmu pengetahuan modern.

Sains telah menemukan sekelompok besar fakta, yang pertimbangannya secara terpisah menciptakan kesan kebetulan acak yang tidak dapat dijelaskan dan mendekati keajaiban. Kemungkinan setiap kebetulan seperti itu sangat kecil, dan keberadaan bersama mereka sungguh luar biasa. Maka tampaknya cukup masuk akal untuk mengajukan pertanyaan tentang keberadaan pola-pola yang belum diketahui yang mampu mengatur Alam Semesta dengan cara tertentu dan konsekuensi yang kita hadapi.

Dalam situasi ini, prinsip antropik dikemukakan dan saat ini banyak dibicarakan. Pada tahun 70-an, hal itu dirumuskan dalam dua versi oleh ilmuwan Inggris Carter. Yang pertama disebut prinsip antropik lemah: “Apa yang ingin kita amati harus memenuhi syarat-syarat yang diperlukan bagi kehadiran seseorang sebagai pengamat.” Pilihan kedua disebut prinsip antropik kuat: “Alam semesta harus sedemikian rupa sehingga seorang pengamat dapat berada di dalamnya pada tahap evolusi tertentu.”

Prinsip antropik yang lemah ditafsirkan sedemikian rupa sehingga selama evolusi Alam Semesta berbagai kondisi dapat terjadi, namun pengamat manusia melihat dunia hanya pada tahap di mana kondisi yang diperlukan untuk keberadaannya terwujud. Khususnya, agar manusia dapat muncul, Alam Semesta harus melalui semua tahapan yang diperlukan selama perluasan materi. Jelas bahwa seseorang tidak dapat mengamatinya, karena kondisi fisik saat itu tidak menjamin penampilannya. Begitu seseorang ada, dia akan melihat dunia yang terstruktur dengan cara yang sangat pasti, karena dia tidak diberikan hal lain untuk dilihat.

Konten yang lebih serius terletak pada prinsip antropik yang kuat. Intinya, kita berbicara tentang asal mula acak atau alami dari “penyesuaian” Alam Semesta. Pengakuan terhadap struktur alami Alam Semesta memerlukan pengakuan terhadap prinsip yang mengaturnya. Jika kita menganggap “penyesuaian” itu acak, maka kita harus mendalilkan kelahiran ganda alam semesta, yang masing-masing nilai acak dari konstanta fisik diwujudkan secara acak. Di beberapa di antaranya, “penyesuaian halus” akan muncul secara acak, memastikan kemunculan pengamat pada tahap perkembangan tertentu, dan dia akan melihat dunia yang benar-benar nyaman, kejadian acak yang pada awalnya tidak dia curigai. Benar, kemungkinannya sangat rendah.

Jika kita mengenali “penyesuaian halus” yang awalnya melekat di Alam Semesta, maka garis perkembangan selanjutnya telah ditentukan sebelumnya, dan kemunculan pengamat pada tahap yang sesuai tidak dapat dihindari. Oleh karena itu, di Alam Semesta yang baru lahir, masa depannya berpotensi ditentukan, dan proses pengembangannya bersifat terarah. Kemunculan pikiran tidak hanya “direncanakan” terlebih dahulu, tetapi juga mempunyai tujuan tertentu, yang akan terwujud dalam proses perkembangan selanjutnya.

Pengetahuan kita tentang Alam Semesta masih terlalu sedikit, karena kehidupan di bumi hanyalah sebagian kecil dari keseluruhan yang sangat besar. Tapi kita bisa menebak apa saja jika tidak bertentangan dengan hukum alam yang diketahui. Dan sangat mungkin jika umat manusia terus eksis, jika kemampuannya untuk memahami dirinya sendiri dan dunia di sekitarnya terus berlanjut, maka salah satu tugas utama pencarian ilmiah umat manusia di masa depan adalah kesadaran akan tujuannya di Alam Semesta.

Mengirimkan karya bagus Anda ke basis pengetahuan itu sederhana. Gunakan formulir di bawah ini

Pelajar, mahasiswa pascasarjana, ilmuwan muda yang menggunakan basis pengetahuan dalam studi dan pekerjaan mereka akan sangat berterima kasih kepada Anda.

UNIVERSITAS NEGERI KEMEROVSK

Abstrak dengan topik: “Ruang Angkasa dan Biosfer Bumi”

Menurut disiplin: “KONSEP ILMU PENGETAHUAN ALAM MODERN”

Diselesaikan oleh: _________________

____________________________

Diperiksa:____________________

_____________________________

KEMEROVO 2004

1 KE OSMOSIS DAN BIOSFER BUMI

1.1. Prinsip dan hukum dasar umum S............ …..halaman 3

1.2 Hubungan antara kehidupan di Bumi dan kondisi fisik. Tentang asal usul kehidupan…………………………………………………. …halaman 5

1.3. Pengaruh Matahari terhadap proses ekologi bumi . … … ….halaman 8

1.4. Bumi…………………………………… . …………………… …halaman 9

1.5 . Dua Bola bumi……………………………………………………………………… ...10 halaman

1.6. .Penyebab dan sifat pencemaran lingkungan….. ............halaman 13

Bibliografi …………….. …………………1 7 halaman

1 . BIOSFER RUANG DAN BUMI.

1.1. Prinsip dan hukum dasar umum

Untuk memahami hukum ekologi dan membayangkan konsekuensi yang mungkin terjadi dari kegagalan hidup berdampingan antara manusia dengan alam, kita perlu memahami apa itu kehidupan, bagaimana kehidupan itu muncul, apa tujuannya, dan apakah ada prinsip-prinsip umum dan hukum-hukum Kosmos, khususnya yang berkaitan dengan kehidupan.

Beberapa kata tentang prinsip umum dan hukum alam semesta. Fisika mengetahui banyak bidang: akustik, aerodinamis, gravitasi, ion, radiasi, suhu, elektromagnetik, dll. Data modern menunjukkan bahwa semua medan fisik memiliki sifat elektrodinamik yang sama. Dari sudut pandang ilmu alam yang lebih umum, posisi ajaran V.I. Vernadsky, kita dapat berbicara tentang kesatuan alam hidup dan mati, tentang satu bidang yang menghubungkan benda-benda yang sangat kecil (dunia mikro), benda-benda yang sangat besar (Alam Semesta) dan benda-benda yang paling kompleks (kehidupan) menjadi satu kesatuan yang utuh.

Dalam mikrokosmos, peran partikel fundamental Alam Semesta dimainkan oleh: “neutrino”, elektron, proton, serta sel biologis. Di alam, besaran-besaran berikut ini kekal dan terkuantisasi: energi, momentum, momentum sudut, muatan listrik, kehidupan.

Bagi kami, alam semesta dalam urutan peringkatnya adalah planet-planet Tata Surya, bintang, gugus terbuka, ruang antargalaksi, galaksi. Proses dalam mikrokosmos diukur dalam hitungan detik, proses di Alam Semesta (misalnya, evolusi galaksi) - dalam puluhan dan ratusan miliar tahun. Namun proses fisik dalam sistem ini sama. Ada tiga prinsip dasar Alam Semesta. Prinsip kosmologis pertama menyatakan bahwa Alam Semesta homogen secara spasial dan isotropik.

Prinsip kosmologis kedua Giordano Bruno menyatakan: konstanta yang menjadi ciri Alam Semesta (misalnya, jari-jari interaksi gravitasi, kepadatan rata-rata materi) tidak bergantung pada waktu.

Prinsip aktualisme ketiga Lyell menyatakan bahwa hukum alam tidak berubah seiring berjalannya waktu.

Pernyataan tersebut harus dianggap sebagai postulat tertentu: setiap interaksi memiliki materi pembawa interaksi fisik.

Prinsip dasar alam semesta lainnya adalah hukum kekekalan energi (hukum pertama termodinamika).

Sebagai konsekuensi dari hukum kedua termodinamika, terdapat postulat penting lainnya: sistem terisolasi tidak ada.

Analogi antara interaksi di dunia fisik dan alam yang hidup (pembagian ini bersyarat, tetapi, seperti yang akan kita lihat nanti, secara mendasar) dapat ditelusuri dengan menggunakan contoh hukum lingkungan terkenal B. Commoner:

*tidak ada yang diberikan secara cuma-cuma (prinsip konservasi);

*segala sesuatu harus menuju ke suatu tempat (prinsip konservasi);

*semuanya terhubung dengan segalanya (tidak ada sistem yang terisolasi);

*alam tahu yang terbaik (keutamaan alam).

Dalam biologi, kemampuan sistem kehidupan untuk merespons perubahan kondisi eksternal dan internal dan secara dinamis memperbarui struktur, komposisi elektrokimia, dan sifat (fenomena homeostasis) diamati. Dalam skala ruang dan waktu, terdapat keseimbangan antara proses peningkatan dan penurunan kekuatan vital.

Ahli biologi terkenal Jerman Virchow memperkuat posisi mendasar biologi: setiap sel berasal dari sel. Klasifikasi spasial dalam biologi adalah pembagian makhluk hidup menjadi organisme uniseluler dan multiseluler, setiap sel muncul sebagai hasil pembelahan sel induk menjadi dua. Untuk fungsi vitalnya, organisme menggunakan materi, energi, dan informasi (baik yang diturunkan maupun diterima selama hidupnya).

Kehidupan dalam bentuknya yang paling sederhana dapat dianggap sebagai proses reproduksi sel-sel partikel. Prinsip dominan dalam biologi adalah prinsip Pasteur-Redi – hidup dari kehidupan. Tidak ada satu pun upaya “kelahiran sendiri” sel biologis yang berhasil.

1.2. Hubungan antara kehidupan di Bumi dan kondisi fisik. Asal usul kehidupan

Kehidupan di Bumi memiliki tipe yang sama dalam arti bahwa kode genetik suatu organisme, spesies biologis apa pun terdiri dari senyawa organik yang serupa. Terlepas dari kesamaan-kesamaan ini, kehidupan di Bumi ternyata sangat beragam. Para ilmuwan saat ini mengetahui sekitar 2 juta spesies biologis, 20% di antaranya adalah tumbuhan, 80% adalah hewan.

Dalam sistem kehidupan, pengendalian dinamis dilakukan terkait dengan proses memperoleh dan menggunakan informasi tentang lingkungan dan lingkungan internal, penyimpanan dan transmisi informasi. Inilah perbedaan mendasar antara sistem kehidupan dan analog cybernetic. Yang pertama memiliki informasi genetik yang berasal dari masa lalu tanpa akhir dan diarahkan ke masa depan tanpa akhir, dirancang untuk kehidupan kekal di Alam Semesta yang kekal. Yang terakhir ini tidak memiliki tujuan abadi atau informasi genetik. Kehidupan dengan cara ini tidak dapat dipahami atau dijelaskan dalam kerangka konsep fisik semata.

Namun mengingat universalitas kode genetik, keanekaragaman kehidupan di Bumi dikaitkan dengan keanekaragaman kondisi fisik di mana kehidupan berada (suhu, tekanan, dll). Banyak proses di alam yang hidup dipengaruhi oleh kondisi fisik seperti perputaran bumi pada porosnya, perputaran bumi mengelilingi matahari, dan siklus aktivitas matahari. Penemuan terakhir adalah milik rekan senegaranya yang luar biasa A.L. Chizhevsky: misalnya, pada abad ke-20. aktivitas matahari maksimum diamati pada tahun 1905, 1917, 1928, 1937, 1989-1991. Faktor variabilitas pada organisme hidup adalah mutasi yang disebabkan oleh radiasi, pengaruh kimia dan suhu pada sel yang membawa informasi genetik. Sebagian besar mutasi berdampak buruk pada organisme.

Secara umum diterima bahwa kehidupan di Bumi muncul sebagai hasil kombinasi keadaan yang menguntungkan. Saat ini, sudut pandang yang berlaku adalah bahwa kehidupan bukanlah fenomena duniawi, melainkan fenomena kosmik. Ide ini muncul pada abad ke-17. Ilmuwan terkenal Belanda Christiaan Huygens mengatakan: “Kehidupan adalah fenomena kosmik, dalam beberapa hal sangat berbeda dari materi inert.” Berbicara tentang fenomena kosmik, hendaknya kita tidak berpikir (seperti yang sering dibayangkan) bahwa kehidupan dalam bentuk embrio dibawa dari Luar Angkasa. Pertanyaannya jauh lebih dalam. Boleh jadi bibit-bibit kehidupan, potensinya, pembawanya, kemungkinan-kemungkinan kemunculannya terkandung dalam suatu zat tertentu yang merasuki Alam Semesta. Di bagian Alam Semesta yang memiliki kondisi fisik dan kimia yang diperlukan, kehidupan berkobar seperti api dari dahan kering. Namun substansi yang memuat program kehidupan ini adalah sama untuk seluruh Alam Semesta.

Kita terbiasa berpikir bahwa kehidupan berkembang dari yang paling sederhana ke yang kompleks. Namun skenario munculnya kehidupan berbeda. Ide ini terkandung dalam karya-karya brilian V.I. Vernadsky. Dia menulis: “Tidak dapat dihindari untuk mengakui bahwa, mungkin fitur dasarnya tidak sekompleks yang ada saat ini, namun masih merupakan lingkungan hidup yang sangat kompleks, ia segera tercipta di planet kita secara keseluruhan pada periode pra-geologi. Seluruh monolit kehidupan (lingkungan hidup) telah tercipta, dan bukan spesies organisme hewan yang terpisah, yang mana ekstrapolasi berdasarkan proses evolusi akan membawa kita ke arah yang salah.” Di sini ia menambahkan sesuatu yang sangat penting: “...semua makhluk hidup mewakili satu kesatuan yang tidak dapat dipisahkan, yang secara alami terhubung tidak hanya satu sama lain, tetapi juga dengan lingkungan biosfer. Namun pengetahuan modern kita tidak cukup untuk memperoleh gambaran yang jelas dan terpadu. Ini adalah masalah untuk masa depan…”

Kita tidak boleh mencari permulaan kehidupan di Alam Semesta, sama seperti kita tidak mencari permulaan energi atau materi. Bersama dengan prinsip Pasteur-Redi V.I. Vernadsky menambahkan prinsip yang sangat penting tentang kekekalan kehidupan: “Kehidupan tetap konstan dalam ciri-ciri utamanya sepanjang waktu geologis, hanya bentuknya yang berubah... Materi hidup itu sendiri bukanlah ciptaan yang acak... Kita mulai melihat di biosfer bukan fenomena tunggal planet atau terestrial, namun merupakan manifestasi struktur atom dan posisinya di ruang angkasa, perubahannya dalam sejarah kosmik.”

Jadi, V.I. Vernadsky, seperti banyak ilmuwan lainnya, mengutarakan gagasan bahwa Bumi bukanlah satu-satunya pusat kehidupan di Alam Semesta. Menurut ilmuwan terkenal V.I. Shklovsky, yang mengabdikan penelitiannya untuk mencari kehidupan di Alam Semesta, kemungkinan jumlah pusat kehidupan di Galaksi kita adalah

N 1 =10 5±5.

Sementara peradaban lain ditemukan, kehidupan lain tidak mungkin terjadi. Namun keberadaan satu sumber kehidupan bertentangan dengan prinsip kosmologis pertama. Keberadaan kehidupan hanya dalam jangka waktu tertentu, yaitu “tahap perkembangan” Alam Semesta (di Bumi), bertentangan dengan prinsip kosmologis kedua. Ada kemungkinan bertemu dengan peradaban yang sangat maju.

Namun bagaimana dengan masa depan manusia, dengan kehidupan di Bumi? Manusia hanyalah salah satu dari 2 juta spesies organisme hewan di Bumi, dan kehidupan di Bumi hanyalah salah satu dari miliaran dunia yang dihuni.

Kematian manusia di bumi dan bahkan kematian makhluk hidup akibat bencana lingkungan tidak bertentangan dengan prinsip-prinsip ilmiah mendalam yang telah diungkapkan sebelumnya.

1. 3. Pengaruh Matahari terhadap lingkungan Proses bumi.

Dari semua unsur radiasi elektromagnetik, radiasi ultraviolet adalah yang paling berbahaya bagi biosfer, karena jika mempengaruhi makhluk hidup di bumi, radiasi tersebut membuat mereka terancam kehancuran. Efek biologis radiasi ultraviolet, yang disebabkan oleh perubahan kimiawi pada molekul asam nukleat dan protein yang menyerapnya, dinyatakan dalam gangguan pembelahan, terjadinya mutasi dan kematian sel. Radiasi ultraviolet terhalang oleh lapisan ozon. Di stratosfer, ozon (oksigen triatomik) terbentuk dari oksigen. Distribusi ozon di permukaan bumi tidak merata. Ozon dihancurkan oleh nitrogen oksida yang terbentuk di ruang bakar roket bahan bakar padat (SRR), serta oleh freon, yang di stratosfer melepaskan klorin aktif, yang bereaksi dengan ozon. Penghapusan setiap ton muatan roket disertai dengan hilangnya 8 juta ton ozon.

Selain radiasi gelombang, Bumi menerima radiasi sel darah (sel - partikel) dari Matahari. Jika radiasi elektromagnetik stabil, maka radiasi sel sangat mudah berubah, energinya lebih kecil dibandingkan radiasi elektromagnetik. Namun proses di biosfer sangat bergantung pada radiasi sel. Energi partikel tersebut meningkat seiring bertambahnya luas bintik matahari. Jumlah bintik matahari berubah secara siklis, lama siklusnya 11 tahun.

Kronik melaporkan bahwa ketika bintik-bintik besar terlihat di Matahari, bencana besar terjadi di Bumi: kekeringan, gempa bumi, letusan gunung berapi, dan bencana lainnya. Hal ini disertai dengan epidemi dan pandemi raksasa yang merenggut ratusan ribu nyawa. Bintik matahari merupakan fenomena yang mempengaruhi biosfer bumi

Bumi dilindungi dari pengaruh radiasi sel oleh medan elektromagnetiknya. Jika suatu planet tidak mempunyai medan elektromagnetik, maka tidak mungkin ada atmosfer dan kehidupan di sana. Medan magnet melindungi biosfer bumi dari aliran partikel bermuatan, mis. radiasi sel darah. Jika radiasi mencapai permukaan bumi, maka semua atom dan molekul di atmosfer akan terurai menjadi ion dan elektron, yaitu. akan menghancurkannya. Secara ekologis, untuk keberadaan biosfer, medan magnet bumi cukup stabil dan tidak berubah.

Proses fisik dan biologis terpenting di Bumi yang mendukung makhluk hidup adalah fotosintesis - konversi energi radiasi Matahari oleh tumbuhan hijau dan organisme fotosintetik menjadi energi ikatan kimia zat organik. Energi cahaya yang diserap oleh pigmen hijau (klorofil) tumbuhan mendukung proses nutrisi karbonnya. Selama proses fotosintesis, tumbuhan menyerap karbon dioksida dan melepaskan oksigen, serta menyerap panas. Reaksi yang menyerap energi cahaya disebut endotermik (endo - ke dalam). Energi Sinar Matahari terakumulasi dalam bentuk energi ikatan kimia. Berkat proses fotosintesis, 150 miliar ton bahan organik diproduksi di Bumi setiap tahunnya, 300 miliar ton karbon dioksida (CO 2) diserap, dan sekitar 200 miliar ton oksigen bebas dilepaskan.

Kata “ekologi” berasal dari bahasa Yunani “oikos” yang berarti rumah. Ekologi adalah ilmu tentang rumah. Rumah kita adalah Bumi, dan dindingnya, secara kiasan, adalah medan elektromagnetik Bumi, langit-langitnya adalah atmosfer, dan atapnya adalah lapisan ozon.

1. 4. Bumi

Ada anggapan bahwa Bumi terdiri dari inti, mantel, dan kerak bumi, yang dicirikan oleh ketebalan yang berbeda, sifat fisik batuan, rezim energi dan termal, komposisi materi petrokimia, dll.

Data geofisika menunjukkan bahwa inti bumi terbuat dari besi atau besi dan nikel. Suhu di tengahnya sekitar 10.000 K, massa jenis 15 g/cm 3, tekanan 4-10 5 dyne/cm 2. Dalam kondisi seperti itu, seharusnya terjadi reaksi fusi nuklir unsur berat dari besi dan nikel. Selama miliaran tahun, besi meteorit berpindah dari permukaan bumi ke inti bumi, dan unsur-unsur berat serta produk peluruhannya berpindah dari inti ke permukaan bumi, membentuk cangkang padat, cair, dan gas planet ini, sehingga memengaruhi karakteristik mantel. . Makhluk hidup berpartisipasi aktif dalam proses pembentukan cangkang, yang bersama-sama dengan komponen tak hidup membentuk biosfer bumi. Rupanya, sebagian materi mantel juga terbentuk akibat peluruhan unsur radioaktif berat. Penentuan usia bumi saat ini menghasilkan sekitar 5 miliar tahun, tetapi nilai ini hanya dapat dianggap sebagai perkiraan minimum.

1. 5. Biosfer Bumi

Biosfer, menurut definisi V.I.Vernadsky, adalah kulit terluar (bola) bumi, wilayah persebaran kehidupan ( bios-kehidupan). Menurut data terakhir, ketebalan biosfer adalah 40...50 km. Ini mencakup bagian bawah atmosfer (hingga ketinggian 25...30 km, hingga lapisan ozon), hampir seluruh hidrosfer (sungai, lautan dan samudera) dan bagian atas kerak bumi - litosfer (sampai kedalaman 3 km). Komponen terpenting biosfer adalah: makhluk hidup (tumbuhan, hewan, dan mikroorganisme); zat biogenik (produk organik dan organomineral yang diciptakan oleh organisme hidup sepanjang sejarah geologi - batu bara, minyak, gambut, dll.); materi inert (batuan yang berasal dari anorganik dan air); zat bioinert (hasil sintesis makhluk hidup dan tak hidup, yaitu batuan sedimen, tanah, lanau).

Ciri khas dan penentu biosfer adalah integritas dan populasi kehidupannya. Materi hidup di bumi adalah kekuatan paling kuat di biosfer, yang secara material dan energetik menentukan fungsinya. Akibat interaksi (pertukaran) yang terus-menerus antar komponen biosfer, di bawah pengaruh materi hidup, baik organisme penghuni biosfer maupun lingkungan tempat tinggalnya berubah. Berkat materi hidup, interkoneksi dan saling ketergantungan seluruh komponen di biosfer tetap terjaga. Hubungan multilateral dan beragam ini mendefinisikan biosfer sebagai sistem ekologi raksasa di mana manusia, di satu sisi, merupakan partikel biologis dari keseluruhan sistem, dan di sisi lain, merupakan pengubah aktifnya.

Sumber daya teknologi dan energi manusia yang meningkat secara tidak terkendali berdampak negatif terhadap keseimbangan proses di biosfer. Oleh karena itu, saat ini tugas global umat manusia adalah menentukan dan menerapkan batas-batas dampak yang diperbolehkan terhadap biosfer untuk mencegah bencana lingkungan.

Gagasan tentang kehidupan sebagai “film” berkelanjutan dari materi hidup yang menutupi bumi terbentuk pada abad ke-18. Lamarck, dan pada tahun 1920-an ahli biokimia Soviet V.I. Vernadsky mengusulkan dasar ilmiah untuk biosfer. Ia membuktikan bahwa ketiga cangkang bumi berhubungan dengan materi hidup, yang terus menerus mempengaruhi alam mati.

Lingkungan- sistem ekologi raksasa di mana manusia bertindak baik sebagai partikel maupun sebagai pengubahnya. Tujuan akhir manusia adalah mengendalikan semua proses di biosfer, mengubahnya menjadi noosfer - lingkup nalar.

Ciri utama makhluk hidup, selain aktivitas seluler dan transfer informasi, adalah cara ia menggunakan energi. Makhluk hidup menangkap energi ruang dalam bentuk sinar matahari, menyimpannya dalam bentuk energi senyawa organik kompleks (biomassa), saling mentransfer dan mengubahnya menjadi jenis energi lain (mekanik, listrik, termal). Zat tak hidup pada dasarnya membuang energi.

Materi hidup, biosfer, mengubah energi Matahari menjadi energi bebas yang mampu melakukan kerja. Pekerjaan yang dilakukan kehidupan adalah perpindahan dan redistribusi unsur-unsur kimia di biosfer.

Semua tanah dan mineral permukaan (chernozem, tanah liat, batu kapur, bijih, batu bara, dan endapan minyak) terbentuk di bawah pengaruh kehidupan.

Konversi energi dalam organisme didasarkan pada perbedaan suhu dan prinsip lainnya. Makhluk hidup harus dianggap sebagai mesin kimia, di mana energi kimia diubah menjadi jenis energi lain.

Ciri lain organisme hidup adalah kemampuannya untuk bereproduksi. Jadi, ciri-ciri berfungsinya makhluk hidup antara lain:

* kemampuan untuk mereproduksi diri;

* kemampuan untuk membentuk cangkang polimer yang melindungi makhluk hidup dari lingkungan inert;

* kemampuan untuk mengakumulasi dan mentransmisikan energi kimia, serta melakukan reaksi kimia dalam kondisi suhu dan tekanan normal tanpa pembentukan produk sampingan. Kehidupan di Bumi idealnya ramah lingkungan.

Sebagai kesimpulan, mari kita membahas evolusi biosfer - ekosistem terbesar di Bumi. Pada tahap pertama (sekitar 3 miliar tahun yang lalu), bahan organik terbentuk sebagai hasil sintesis dalam proses abiotik. Atmosfer bumi terdiri dari hidrogen, nitrogen, karbon monoksida, metana; mengandung klorin, berbahaya bagi kehidupan, dll, tidak mengandung oksigen. Radiasi ultraviolet (saat itu belum ada ozon) menyebabkan reaksi kimia, yang mengakibatkan munculnya asam amino - molekul kompleks zat organik. Organisme anaerobik terbentuk di bawah air.

Karena aktivitasnya, oksigen muncul satu miliar tahun kemudian, yang sebagian berubah menjadi ozon dan melindungi bumi dari radiasi ultraviolet. Mungkin, kehidupan, yang hanya mengubah bentuknya, menciptakan kondisi yang diperlukan untuk dirinya sendiri (khususnya, keberadaan oksigen). Biosfer adalah organisme tunggal. Dalam kehidupan alam, di Kosmos, bukanlah manusia yang menjadi tujuan utama alam semesta. Di dunia tidak ada manusia dan alam, tidak ada manusia dan Kosmos, tidak ada manusia dan Alam Semesta. Ada alam, Ruang Angkasa, Alam Semesta, dan manusia hanyalah sebagian kecil darinya; satu-satunya cara bagi manusia untuk bertahan hidup adalah dengan mematuhi hukum Alam Semesta. Seperti yang ditulis oleh filsuf Inggris terkenal abad ke-17. Francis Bacon, “Kita tidak bisa mengatur alam kecuali dengan tunduk padanya.” Inilah tujuan manusia di abad ke-21.

1. 6. Penyebab dan sifat pencemaran biosfer

Polusi biosfer merupakan salah satu masalah tertua peradaban manusia.

Bahaya terhadap biosfer adalah sebagai berikut:

* Penggunaan sumber energi oleh manusia terutama yang berasal dari dalam biosfer (bahan bakar organik);

* penggunaan siklus bisnis yang tidak rasional yang menyebabkan pemborosan;

* penggunaan bahan sintetis yang berbahaya bagi alam;

* Penghancuran keanekaragaman struktural biosfer oleh manusia, yang merusak ekosistem.

Munculnya penyakit baru merupakan reaksi biosfer terhadap campur tangan manusia.

Berdasarkan sifat kejadiannya, pencemaran dibedakan menjadi alami dan antropogenik. Alami polusi terjadi sebagai akibat dari proses alami yang biasanya bersifat bencana (misalnya, letusan gunung berapi yang dahsyat, semburan lumpur, dll.), tanpa adanya pengaruh manusia terhadap proses tersebut, antropogenik- sebagai akibat dari aktivitas ekonomi manusia. Intensitas pencemaran antropogenik berhubungan langsung dengan pertumbuhan penduduk dunia dan, pertama-tama, dengan perkembangan pusat-pusat industri besar.

Polusi antropogenik dibagi menjadi industri, pertanian dan militer. Industri Polusi disebabkan oleh satu perusahaan atau kombinasi keduanya, serta transportasi. Pertanian Pencemaran disebabkan oleh penggunaan pestisida, defoliant dan bahan lain, penggunaan pupuk dalam jumlah yang tidak dapat diserap oleh tanaman, pembuangan limbah peternakan dan tindakan lain yang berhubungan dengan produksi pertanian. Militer pencemaran timbul sebagai akibat dari pengoperasian perusahaan industri militer, pengangkutan bahan dan peralatan militer, pengujian senjata, berfungsinya fasilitas militer dan seluruh kompleks peralatan militer pada saat terjadi operasi militer. Konsekuensi perang dengan penggunaan senjata atom dapat menyebabkan kiamat - “musim dingin nuklir”.

Polusi udara- masuknya ke udara atau pembentukan bahan kimia atau organisme agen fisik yang berdampak buruk terhadap lingkungan hidup atau menyebabkan kerusakan nilai-nilai material, serta pembentukan medan fisik antropogenik.

Polusi hidrosfer- masuknya bahan pencemar ke dalam air dalam jumlah dan konsentrasi yang dapat mengganggu kondisi lingkungan normal pada badan air besar.

Polusi tanah- masuknya dan munculnya agen-agen baru, biasanya bukan karakteristiknya, secara fisik, kimia atau biologis di dalam tanah yang mengubah jalannya proses pembentukan tanah (menghambatnya), secara tajam mengurangi produktivitas, menyebabkan akumulasi polutan pada tanaman ( misalnya logam berat ), yang darinya kontaminan ini secara langsung atau tidak langsung (melalui makanan nabati atau hewani) masuk ke dalam tubuh manusia.

Polusi ruang angkasa - kontaminasi umum di dekat Bumi dan dekat luar angkasa oleh benda-benda luar angkasa. Yang paling berbahaya adalah kontaminasi radioaktif akibat peluncuran ke orbit dan penghancuran reaktor nuklir, selain “puing-puing luar angkasa” yang mengganggu fungsi normal peralatan radio dan instrumen astronomi di darat. Berdasarkan sifat dampaknya, pencemaran dibedakan menjadi primer dan sekunder.

Polusi primer - masuknya polutan langsung ke lingkungan yang terbentuk selama proses alami, antropogenik, dan murni antropogenik.

Polusi sekunder- pembentukan (sintesis) polutan berbahaya selama proses fisik dan kimia yang terjadi langsung di lingkungan. Jadi, dari komponen tidak beracun dalam beberapa kondisi terbentuk gas beracun - fosgen; freon, yang secara kimia inert di permukaan bumi, masuk ke dalam reaksi fotokimia di stratosfer, menghasilkan ion klorin, yang berfungsi sebagai katalis dalam penghancuran lapisan ozon (layar) planet ini. Beberapa reagen untuk interaksi tersebut mungkin tidak berbahaya.

Menurut mekanisme pengaruhnya, pencemaran dibagi menjadi mekanis, fisik (termal, cahaya, akustik, elektromagnetik), kimia, radiasi, biologis.

Polusi mekanis - penyumbatan lingkungan dengan agen yang terutama mempunyai efek mekanis yang merugikan pada benda-benda alam dan buatan.

Polusi fisik berhubungan dengan perubahan parameter fisik lingkungan: suhu dan energi (termal), gelombang (cahaya, akustik, elektromagnetik), radiasi (radiasi, radioaktif).

Polusi termal (termal). disebabkan oleh peningkatan suhu lingkungan, terutama karena emisi industri dari udara panas, gas buang (produk pembakaran yang dibuang ke cerobong asap) dan air. Mereka juga dapat muncul sebagai akibat sekunder dari perubahan komposisi kimia lingkungan (misalnya, efek rumah kaca - pemanasan iklim planet yang terus-menerus sebagai akibat dari akumulasi karbon dioksida dan gas lainnya di atmosfer (metana, fluor). dan klorokarbon), yang mirip dengan penutup rumah kaca, memungkinkan matahari melewati sinar yang mencegah radiasi panas gelombang panjang meninggalkan permukaan bumi).

Polusi ringan disebabkan oleh terganggunya penerangan alami suatu kawasan akibat pengaruh sumber cahaya buatan dan dapat menimbulkan kelainan pada kehidupan tumbuhan dan hewan.

Polusi akustik terkait dengan kelebihan tingkat kebisingan alami dan perubahan karakteristik suara yang tidak normal di kawasan berpenduduk dan tempat lain karena pengoperasian transportasi, instalasi industri, peralatan rumah tangga, perilaku manusia atau alasan lainnya.

Polusi elektromagnetik timbul sebagai akibat dari perubahan sifat elektromagnetik lingkungan (dari saluran listrik, radio dan televisi, pengoperasian beberapa instalasi industri, dll.), menyebabkan perubahan struktur biologis seluler dan molekuler halus.

Kontaminasi radioaktif disebabkan oleh kelebihan kadar zat radioaktif alami di lingkungan. Konsekuensinya adalah pencemaran radiasi yang disebabkan oleh aksi radiasi pengion.

Kontaminan biologis disebabkan oleh penetrasi (alami atau karena aktivitas manusia) ke dalam ekosistem yang dieksploitasi dan instalasi teknologi spesies organisme yang asing bagi komunitas dan instalasi tersebut dan biasanya tidak ada di sana. Ada kontaminan biotik dan mikrobiologis.

Kontaminasi mikrobiologis (mikroba). muncul karena munculnya sejumlah besar mikroorganisme di lingkungan yang terkait dengan reproduksi massal mereka di lingkungan yang berubah selama aktivitas ekonomi manusia.

literatur

1) Ekologi teknik dan pengelolaan lingkungan: Buku Ajar/ed. N.I.Ivanova dan I.M. Fadina. M.: “Logo”, 2002.

2) Kedrov B.M. "Subjek dan hubungan ilmu-ilmu alam." M.: Nauka, 1967.436 hal.

3) Mizun Yu G.Ekologi diketahui dan tidak diketahui. M.: Ilmiah dan praktis. tengah 1994. 240 detik

4) Ekologi: Buku Ajar Perguruan Tinggi/L.I. Tsvetkova, M.I. Alekseev, B.P. Usanov dan lainnya; Ed. SI. Tsvetkova. SPb.: Khimizdat, 1999. 488 hal.

Dokumen serupa

Biosfer adalah wilayah tempat hidup organisme hidup. Cangkang bumi: komposisi, struktur dan energinya ditentukan oleh aktivitas umum organisme hidup. Komponen abiotik biosfer. Hubungan biosfer dengan ruang dan interaksi dengan manusia.

abstrak, ditambahkan 13/05/2009


Ajaran V.I. Vernadsky tentang biosfer - cangkang bumi yang dihuni oleh organisme hidup. Batasan dan materi inert biosfer. Ciri-ciri cangkang utama bumi: atmosfer, hidrosfer, dan litosfer. Analisis pola persebaran makhluk hidup.

presentasi, ditambahkan 20/11/2014


Pendekatan untuk memecahkan pertanyaan tentang hakikat kehidupan: mekanisme dan vitalisme. Kesatuan susunan kimia dan perbedaan perbandingan unsur-unsur pada makhluk hidup dan benda tak hidup. Metabolisme sebagai ciri suatu organisme hidup. Konsep asal usul kehidupan dan perkembangan biosfer bumi.

abstrak, ditambahkan 14/01/2010


Konsep hidrosfer dan litosfer. Suasananya seperti cangkang udara planet ini, komposisinya. Struktur internal Bumi. Distribusi air di hidrosfer. Peran lapisan ozon di atmosfer. Perairan tanah dan bawah tanah. Biosfer sebagai tempat persebaran kehidupan.

presentasi, ditambahkan 18/10/2015


Tahap perkembangan Bumi Prakambrium. Kondisi yang diperlukan bagi kemunculan dan perkembangan kehidupan di Bumi. Munculnya kehidupan menurut hipotesis Akademisi A.I. Oparina. Bentuk kehidupan pertama di planet ini. Teori dasar kemunculan dan perkembangan eukariota.

abstrak, ditambahkan 25/07/2010


Totalitas semua organisme hidup di Bumi. Tahapan reduktif, oksidasi lemah, dan oksidatif dalam evolusi biosfer. Munculnya kehidupan di darat, punahnya dinosaurus, munculnya hominid. Munculnya manusia, penguasaan api dan munculnya peradaban.

abstrak, ditambahkan 01/02/2013


Definisi biosfer sebagai cangkang planet. Massa biosfer. Amplop geografis. Pembentukan zat hidup dan pembusukannya. Sirkulasi oksigen, karbon, nitrogen, fosfor dan air. Lingkaran tertutup organisme yang saling bergantung dan beradaptasi satu sama lain.

abstrak, ditambahkan 03/09/2009


Banyak sekali bukti yang mendukung gagasan “bumi yang hidup”. inti dari hipotesis Gaia - Ibu Pertiwi. Pengaturan mandiri bumi. "Penyakit" dari Gaia. Kemanusiaan sebagai sistem saraf planet ini. Tanggung jawab umat manusia atas pencemaran bumi. Kondisi untuk mempertahankan kehidupan.

abstrak, ditambahkan 19/02/2009


Dasar organisasi biosfer. Fungsi dasar biosfer. Fungsi biogeokimia makhluk hidup. Penyebaran benua dan lautan yang tidak merata. Doktrin Vernadsky tentang biosfer. Struktur molekul semua makhluk hidup. Kompleksitas struktur biologis.

abstrak, ditambahkan 05/08/2011


Ajaran V.N. Vernadsky tentang biosfer sebagai cangkang aktif bumi. Hubungan antara proses geologi di biosfer dan aktivitas makhluk hidup. Ketergantungan keberadaan biosfer pada kondisi yang diciptakan oleh proses geologi. Masalah biosfer saat ini.