L'influenza dello spazio sulla biosfera terrestre: teorie e realtà. Abstract: Spazio e biosfera della Terra Ritmi cosmici e connessioni cosmiche della biosfera in breve

1. Introduzione.

2. La materia vivente è una componente della biosfera.

3. Componenti abiotici (non viventi) della biosfera.

4. Il suolo è una componente unica della biosfera.

5. Biosfera e spazio.

6. Interazioni ecologiche della materia vivente: chi mangia cosa.

7. La migrazione biogenica degli atomi è una proprietà dell'ecosistema della biosfera.

8. Come si è sviluppata la biosfera: cinque disastri ambientali.

9. Stabilità della biosfera.

10. Biosfera e uomo: pericolo ambientale.

11. L'uomo deve preservare la diversità della biosfera.

12. Conclusione.

1. introduzione

Oggi uno dei problemi più difficili si trova ad affrontare le persone, indipendentemente dal fatto che vivano in Africa o in Europa, nelle grandi città o nella giungla. Riguarda ciascuno di noi e nessuno può sfuggirgli. Questo è il problema di preservare la vita sul pianeta, la sopravvivenza dell'uomo come una delle specie uniche di esseri viventi.

La soluzione a questo problema dipende da come ciascuno di noi e tutta l’umanità insieme comprendono la “linea proibita”, che l’umanità non deve oltrepassare in nessuna circostanza. Questo "tratto proibito" sono le leggi della vita sul pianeta.

L'uomo è un abitante della biosfera. È la biosfera l'involucro della Terra all'interno del quale si svolge la vita dell'umanità nel suo complesso e di ciascuno di noi.

Il termine biosfera fu coniato dal geologo australiano Eduard Suess (1881-1914). Il concetto moderno di biosfera è associato al nome dell'accademico V.I. Vernadsky.

La biosfera è l'area in cui vivono gli organismi viventi; il guscio della Terra, la cui composizione, struttura ed energia è determinata dall'attività totale degli organismi viventi. Il limite superiore si estende fino all'altezza dello schermo dell'ozono (20-25 km), il limite inferiore cade 1-2 km sotto il fondale oceanico e in media 2-3 km sulla terraferma. La biosfera comprende la parte inferiore dell'atmosfera, l'idrosfera, la pedosfera (suolo) e la parte superiore della litosfera (rocce ).

2. La materia vivente è una componente della biosfera

La biosfera comprende tutte le parti del pianeta abitate dalla vita. Ciò include l’atmosfera, l’oceano e tutte le parti della superficie terrestre dove si è stabilita la vita in tutte le sue forme. La componente principale della biosfera è la sua materia vivente.

“...Sulla superficie terrestre non esiste forza chimica più costantemente attiva, e quindi più potente nelle sue conseguenze finali, degli organismi viventi presi nel loro insieme” (V.I. Vernadsky).

In quale forma si presenta la materia vivente nella biosfera? La materia vivente nella biosfera si presenta sotto forma di corpi separati: organismi individuali.

La materia vivente è rappresentata da organismi di varie dimensioni. Le più grandi sono le balene. La lunghezza del corpo delle balene moderne va da 1,1 a 33 m, il peso da 30 kg a 150 tonnellate Gli alberi più alti includono la sequoia sempreverde, che raggiunge un'altezza di 110-112 me ha un diametro di 6-10 m.

Secondo una stima approssimativa, durante l'esistenza della vita sulla Terra, nella biosfera esistevano più di un miliardo di specie.

Tra gli esseri viventi predominano gli insetti (ci sono circa un milione di specie). I vertebrati costituiscono solo il 2%. . Il mondo della vita a noi noto è composto per oltre il 70% da animali, il 225% da piante e funghi, il 5% da organismi unicellulari.

La materia vivente è distribuita in modo non uniforme nella biosfera; forma concentrazioni ai confini della litosfera-idrosfera-atmosfera: nei serbatoi vicino alla superficie, sul fondo dei mari e degli oceani, sulla superficie terrestre. Nei continenti si osservano concentrazioni di vita costiera, di pianura alluvionale, lacustre, tropicale e subtropicale. Le piante predominano sulla terra e gli animali predominano nell'oceano.

La massa della materia vivente è chiamata biomassa. Si esprime in unità di massa di sostanza secca o umida, divise per unità di superficie o di volume dell'habitat. È noto che la durata della vita di ogni singolo organismo ha dei limiti ed è mortale. Come viene mantenuta la continuità della vita nella biosfera? Riproducendosi continuamente, gli organismi viventi formano un flusso di generazioni alternate: nuove creature appaiono per sostituire quelle che muoiono. Pertanto, un essere vivente moderno è imparentato in origine con la materia vivente delle ere geologiche passate.

Miriadi di esseri viventi abitano la biosfera e costituiscono la materia vivente della biosfera. La composizione chimica della materia vivente è simile alla composizione delle stelle e del Sole, il che conferma l'unità della natura. I metodi moderni possono misurare la massa di una sostanza vivente, la quantità di energia in essa contenuta e la natura dello spazio corrispondente. La materia vivente moderna è caratterizzata da una grande diversità chimica.

3. Componenti abiotici (non viventi) della biosfera

Acqua, aria, suolo, composizione chimica, proprietà fisiche, principalmente temperatura, radiazione cosmica, gravità, magnetismo: questi sono i componenti abiotici della biosfera.

La biosfera comprende principalmente quelle aree del pianeta dove esistono le condizioni non solo per la sopravvivenza, ma anche per la riproduzione degli esseri viventi: questo è il campo dell'esistenza della vita. Adiacenti ad esso ci sono territori in cui gli esseri viventi soffrono e sopravvivono solo, ma non possono riprodursi: il campo della sostenibilità della vita.

Condizioni abiotiche terrestri che determinano il campo di esistenza della vita:

- quantità sufficiente di ossigeno e anidride carbonica,

- una quantità sufficiente di acqua liquida, non ghiaccio o vapore,

- temperature favorevoli: non troppo alte affinché la proteina non coaguli, e non troppo basse affinché gli enzimi che accelerano le reazioni biochimiche funzionino normalmente,

- una creatura vivente ha bisogno di un minimo di sussistenza di minerali.

4. Il suolo è una componente unica della biosfera

Alla fine del 19° secolo. il grande naturalista russo V.V. Dokuchaev, attraverso i suoi studi sul chernozem e su altri suoli della Valle Russa e del Caucaso, stabilì che i suoli sono corpi naturali e nella loro forma esterna caratteristiche e proprietà sono molto diverse dalle rocce su cui si sono formate. La loro distribuzione sulla superficie terrestre è soggetta a rigidi schemi geografici.

La varietà di suoli è enorme. Ciò è dovuto alla varietà di combinazioni dei fattori di formazione del suolo: rocce, età della superficie, popolazioni vegetali e animali e rilievi.

Il suolo è un corpo naturale speciale e un ambiente vitale che nasce dalla trasformazione delle rocce sulla superficie terrestre mediante l'attività congiunta di organismi viventi, acqua e aria.

I processi di formazione del suolo sulla Terra sono grandiosi nella loro scala planetaria e nella durata dei processi di creazione della materia organica del suolo, nel loro accumulo biologico e nell'emergere della fertilità.

5. Biosfera e spazio

La Terra è un pianeta unico; si trova all'unica distanza possibile dal Sole, che determina la temperatura della superficie terrestre alla quale l'acqua può trovarsi allo stato liquido.

La terra riceve un'enorme quantità di energia dal sole e allo stesso tempo mantiene una temperatura approssimativamente costante. Ciò significa che il nostro pianeta emette nello spazio quasi la stessa quantità di energia che riceve dallo spazio: afflusso e deflusso devono essere bilanciati, altrimenti il ​​sistema un giorno perderà stabilità. La terra si riscalderà o si congelerà e si trasformerà in un corpo senza vita.

La biosfera è strettamente connessa con lo spazio. I flussi di energia che entrano nella Terra creano condizioni che supportano la vita. Il campo magnetico e lo scudo di ozono proteggono il pianeta dall'eccessiva radiazione cosmica e dall'intensa radiazione solare. La radiazione cosmica che raggiunge la biosfera fornisce la fotosintesi e influenza l'attività degli esseri viventi.

6. Interazioni ecologiche della materia vivente: chi mangia cosa

Il pianeta Terra differisce dagli altri pianeti in quanto la sua biosfera contiene una sostanza sensibile al flusso della radiazione solare: la clorofilla. È la clorofilla che garantisce la conversione dell'energia elettromagnetica dalla radiazione solare in energia chimica, con l'aiuto della quale avviene il processo di riduzione degli ossidi di carbonio e di azoto nelle reazioni di biosintesi.

In una pianta verde avviene la fotosintesi, il processo di produzione di carboidrati dall'acqua e dal biossido di ossigeno (che si trova nell'aria o nell'acqua). In questo caso, l'ossigeno viene rilasciato come sottoprodotto. Le piante verdi sono classificate come autotrofi: organismi che prendono tutti gli elementi chimici di cui hanno bisogno per la vita dalla materia inerte che li circonda e non necessitano di composti organici già pronti di un altro organismo per costruire il proprio corpo. La principale fonte di energia utilizzata dagli autotrofi è il Sole. Gli eterotrofi sono organismi che necessitano di materia organica formata da altri organismi per la loro nutrizione. Gli eterotrofi trasformano gradualmente la materia organica formata dagli autotrofi, riportandola al suo stato minerale originale.

La funzione distruttiva (distruttiva) è eseguita da rappresentanti di ciascuno dei regni della materia vivente. Il decadimento e la decomposizione sono una proprietà integrante del metabolismo di ogni organismo vivente. Le piante formano la materia organica e sono i maggiori produttori di carboidrati sulla Terra; ma rilasciano anche l'ossigeno necessario alla vita come sottoprodotto della fotosintesi.

Durante il processo di respirazione, nei corpi di tutte le specie viventi si forma anidride carbonica, che le piante utilizzano nuovamente per la fotosintesi. Esistono anche specie di esseri viventi per i quali la distruzione della materia organica morta è un metodo di nutrizione. Esistono organismi con un tipo di alimentazione mista, sono chiamati mixotrofi.

Nella biosfera si verificano processi che trasformano la materia inorganica e inerte in materia organica e invertono la riorganizzazione della materia organica in materia minerale. Il movimento e la trasformazione delle sostanze nella biosfera avviene con la partecipazione diretta della materia vivente, tutti i tipi dei quali si sono specializzati in vari metodi di nutrizione.

7. Migrazione biogenica degli atomiproprietà ecosistemica della biosfera

La quantità finita di materia che esiste nella biosfera ha acquisito la proprietà dell'infinito attraverso il ciclo delle sostanze.

L'immagine del ciclo della materia nella biosfera è creata dalla ruota di un mulino ad acqua. Tuttavia, affinché la ruota possa girare, è necessario un flusso d’acqua costante. Allo stesso modo, il flusso di energia solare proveniente dallo spazio fa girare la “ruota della vita” sul nostro pianeta. Quanto velocemente gira la ruota? Durante i cicli biogeochimici, gli atomi della maggior parte degli elementi chimici sono passati attraverso un essere vivente innumerevoli volte. Ad esempio, tutto l’ossigeno nell’atmosfera “gira” attraverso la materia vivente in 2000 anni, l’anidride carbonica in 200-300 anni e tutta l’acqua nella biosfera in 2 milioni di anni.

La materia vivente è un perfetto ricevitore di energia solare.

L'energia assorbita e utilizzata nella reazione della fotosintesi, e quindi immagazzinata come energia chimica dei carboidrati, è molto grande, è paragonabile all'energia consumata da 100mila grandi città nel corso di 100 anni. Gli eterotrofi utilizzano la materia organica delle piante come alimento: la materia organica viene ossidata dall'ossigeno, che viene fornito all'organismo dagli organi respiratori, con formazione di anidride carbonica; la reazione avviene nella direzione opposta. Pertanto, ciò che rende la vita “eterna” è l’esistenza simultanea di autotrofi ed eterotrofi.

Fatti e discussioni sulla "ruota della vita" nella biosfera danno il diritto di parlare della legge della migrazione biogenica degli atomi, formulata da V.I. Vernadsky: la migrazione degli elementi chimici sulla superficie terrestre e nella biosfera nel suo insieme avviene o con la partecipazione diretta della materia vivente, oppure avviene in un ambiente le cui caratteristiche geochimiche sono determinate dalla materia vivente, sia quella che ora abita la biosfera e ciò che ha agito sulla Terra nel corso della storia geologica.

Parlando dell'interazione tra uomo e natura, abbiamo operato sulla scala di un solo pianeta: la Terra. Tuttavia si verificano anche diverse interazioni tra lo spazio, da un lato, e la natura vivente e l’uomo, dall’altro.

Grazie all'interconnessione di tutto ciò che esiste, lo spazio ha un'influenza attiva su vari processi causati dall'esistenza della vita sulla Terra. IN E. Vernadsky, parlando dei fattori che influenzano lo sviluppo della biosfera, ha indicato, tra gli altri, l'influenza cosmica. Quindi, è ovvio che senza corpi cosmici (in particolare, senza il Sole), la vita sulla Terra semplicemente non potrebbe esistere. Gli organismi viventi trasformano la radiazione cosmica in energia terrestre (termica, elettrica, chimica, meccanica) su una scala che determina i confini dell'esistenza della biosfera.

Lo scienziato svedese e premio Nobel S. ha parlato in modo più radicale del ruolo dello spazio nell'emergere della vita sulla Terra. Arrhenius(1859-1927). Secondo lui, è molto probabile che la vita venga portata sulla Terra dallo spazio sotto forma di spore o batteri con l'aiuto della polvere cosmica sotto l'influenza della pressione solare. L'origine cosmica della vita non fu esclusa da V.I. Vernadsky. A questo proposito, è interessante menzionare una scoperta sensazionale degli scienziati. Nel 1996, il meteorite Murchesson fu trovato in Antartide. Nella composizione della sostanza meteorite, gli scienziati hanno scoperto batteri (analoghi delle alghe blu-verdi), la cui età è di 4,6 miliardi di anni, mentre l'emergere della vita sulla Terra risale a 3,5 miliardi di anni.

L'influenza dello spazio sui processi che si verificano sulla Terra (ad esempio, l'influenza della Luna sulle maree marine, l'impatto delle eclissi solari) è stata notata già nei tempi antichi. Tuttavia, per molti secoli, l'influenza dello spazio e la sua connessione con la Terra furono valutate come insignificanti, a livello di ipotesi e congetture scientifiche, o furono generalmente collocate al di fuori del quadro della scienza. Ciò è dovuto in gran parte alle limitate capacità umane e all’insufficienza della base scientifica e degli strumenti. Nel 20 ° secolo la conoscenza dell'influenza dello spazio sulla Terra è aumentata in modo significativo. Questo è il merito degli scienziati russi, principalmente dei rappresentanti Cosmismo russo, come N.F. Fedorov, A.L. Chizhevskij, K.E. Ciolkovskij, V.I. Vernadsky et al.

Il ricercatore russo, un eccezionale enciclopedista, è stato ampiamente in grado di comprendere, valutare e identificare la portata dell'influenza dello spazio, in primo luogo del Sole, sulla vita e sulle sue manifestazioni AL. Chizhevskij(1897-1964). Ancora giovane, fu uno dei primi a dimostrare l'enorme ruolo dei processi solari nella vita della Terra. I titoli delle sue opere lo testimoniano eloquentemente: "Fattori fisici del processo storico", "Eco terrestre delle tempeste solari", ecc.

Nel 1915, il diciottenne A.L. Chizhevskij, che studiò devotamente astronomia, chimica e fisica, attirò l'attenzione sulla sincronicità dell'immagine. richiamo delle macchie solari e simultaneo

AL. Chizhevskij inasprimento delle ostilità sui fronti della Prima Guerra Mondiale. Il materiale statistico accumulato e generalizzato ha permesso di rendere questo studio rigorosamente scientifico e basato sull'evidenza.

Gli scienziati prestano da tempo attenzione alle manifestazioni dell'attività solare (macchie, torce sulla superficie, protuberanze). Questa attività, a sua volta, si è rivelata associata alle vibrazioni elettromagnetiche e di altro tipo dello spazio mondiale. AL. Chizhevskij, dopo aver condotto numerosi studi scientifici in astronomia, biologia e storia, è giunto alla conclusione che il Sole (in particolare la sua attività) ha un'influenza significativa sui processi biologici e sociali sulla Terra.

Il significato del concetto di A.L Chizhevskij era che, utilizzando un ricco materiale fattuale, dimostrò l'esistenza di ritmi naturali e cosmici, la dipendenza della vita biologica e sociale sulla Terra dal polso del cosmo. K.E. Tsiolkovsky ha valutato il lavoro del suo giovane collega nel modo seguente: “Il giovane scienziato sta cercando di scoprire la relazione funzionale tra il comportamento dell'umanità e le fluttuazioni nell'attività del Sole e, attraverso calcoli, determinare il ritmo, i cicli e i periodi di questi cambiamenti e fluttuazioni, creando così una nuova sfera della conoscenza umana. Tutte queste ampie generalizzazioni e pensieri audaci sono espressi per la prima volta da Chizhevskij, il che conferisce loro grande valore e suscita interesse. Quest'opera è un esempio della fusione di varie scienze insieme sulla base monistica dell'analisi fisica e matematica” 1.

Solo molti anni dopo, le parole espresse da A.L. I pensieri e le conclusioni di Chizhevskij sull'influenza del Sole sui processi terreni furono confermati nella pratica.

Numerose osservazioni hanno dimostrato l'innegabile dipendenza dei massicci picchi di malattie neuropsichiche e cardiovascolari nelle persone dai cicli periodici dell'attività solare. Oggigiorno le previsioni sui cosiddetti “giorni brutti” per la salute sono all’ordine del giorno. Tuttavia, poche persone sanno che è stato il nostro connazionale A.L. il primo a scoprire l'esistenza di questi cicli e a dimostrare la loro influenza sulle persone. Chizhevskij.

È interessante l'idea di Chizhevskij secondo cui i disturbi magnetici sul Sole, dovuti all'unità dell'uomo e dello spazio, possono compromettere seriamente la salute dei leader statali. Dopotutto, i governi di molti paesi sono guidati da anziani. I ritmi esistenti sulla Terra e nello spazio, ovviamente, influiscono sulla loro salute e sul loro benessere. Ciò è particolarmente pericoloso sotto regimi totalitari e dittatoriali. E se lo stato è guidato da individui immorali o mentalmente danneggiati, allora le loro reazioni patologiche ai disturbi cosmici possono portare a conseguenze imprevedibili e tragiche sia per i popoli dei loro paesi che per tutta l’umanità, soprattutto in condizioni in cui molti paesi dispongono di potenti armi di distruzione di massa. distruzione di massa distruzione.

Un posto speciale è occupato dall'affermazione di Chizhevskij secondo cui il Sole influenza non solo i processi biologici, ma anche quelli sociali sulla Terra. Conflitti sociali che si verificano costantemente sulla Terra (guerre, rivolte, rivoluzioni), secondo A.L. Chizhevskij, sono in gran parte determinati dal comportamento e dall'attività del nostro luminare. Secondo i suoi calcoli, durante l'attività solare minima c'è un minimo di manifestazioni sociali attive di massa nella società (circa il 5%). Durante il picco dell'attività solare, il loro numero raggiunge il 60%.

Molte idee di A.L. Chizhevskij trovò applicazione nel campo delle scienze spaziali e biologiche. Confermano l'unità inestricabile dell'uomo e del cosmo e indicano la loro stretta influenza reciproca.

Le idee cosmiche del primo rappresentante del cosmismo russo erano originali. NF Fedorov(1829-1903). Aveva grandi speranze per il futuro sviluppo della scienza. È la scienza, secondo il pensatore, che aiuterà una persona, in primo luogo, a prolungare significativamente la sua vita e, in futuro, a renderla immortale. Il reinsediamento delle persone su altri pianeti a causa della futura sovrappopolazione diventerà una realtà necessaria. Per Fedorov, lo spazio è un campo infinito per l'attività umana. NF Fedorov a metà del XIX secolo. ha proposto la sua versione di spostare le persone nello spazio. Secondo il pensatore, per questo sarà necessario padroneggiare l'energia elettromagnetica del globo. Ciò consentirà di regolare i suoi movimenti nello spazio e di trasformare la Terra in un'astronave ("rover terrestre") per i voli nello spazio. In futuro, secondo i piani di Fedorov, l'uomo unirà tutti i mondi e diventerà una "guida planetaria". In questo l'unità dell'uomo e del cosmo si manifesterà in modo particolarmente stretto.

Idee N.F. L'idea di Fedorov dell'insediamento di persone su altri pianeti è stata sviluppata attivamente da un brillante scienziato, il fondatore della teoria della scienza missilistica K.E. Ciolkovskij(1857-1935). Possiede anche una serie di idee filosofiche originali. La vita, secondo Tsiolkovsky, è eterna. “Dopo ogni morte accade la stessa cosa: la dispersione... Abbiamo sempre vissuto e vivremo sempre, ma ogni volta in una forma nuova e, ovviamente, senza memoria del passato... Un pezzo di materia è soggetto a un numero innumerevole di vite, benché separate da enormi intervalli di tempo..." 1 . Qui il pensatore è molto vicino all'indù - K.E. Ciolkovskij Insegnamenti cinesi sulla trasmigrazione delle anime e idee di Democrito.

Basandosi su questa idea fondamentalmente dialettica dell’universalità della vita, esistente ovunque e sempre attraverso atomi in movimento e sempre viventi, Tsiolkovsky cerca di costruire una struttura olistica per la sua “filosofia cosmica”.

Lo scienziato era convinto che la vita e l'intelligenza sulla Terra non fossero le uniche nell'Universo. A prova di questa affermazione, ritiene sufficiente che l'Universo sia illimitato. Altrimenti “che significato avrebbe l’Universo se non fosse pieno di un mondo organico, intelligente, senziente?” Basandosi sulla relativa giovinezza della Terra rispetto ad altri pianeti, conclude che su altri “pianeti più vecchi la vita è molto più perfetta”. Inoltre, influenza attivamente altri livelli di vita, compreso quello terreno.

Nella sua etica filosofica, K.E. Tsiolkovsky è puramente razionalista e coerente. Elevando all'assoluto l'idea del miglioramento costante della materia, vede questo processo come segue. Lo spazio esterno, che non ha confini, secondo il pensatore, è abitato da esseri intelligenti di vari livelli di sviluppo. Ci sono pianeti che hanno raggiunto il livello più alto nello sviluppo di intelligenza e potere e sono davanti a tutti gli altri pianeti. Gli esseri "perfetti", dopo aver attraversato tutti i tormenti dell'evoluzione, conoscendo il loro triste passato e le imperfezioni passate, hanno il diritto morale di regolare la vita su altri pianeti più primitivi, compreso il salvataggio della loro popolazione dai tormenti dello sviluppo.

Tsiolkovsky presenta la tecnologia di questa assistenza “umanitaria” come segue. “Perfect World” si fa carico di tutte le preoccupazioni. Su altri pianeti di livello inferiore di sviluppo, sostiene e incoraggia “solo il bene”. “Ogni deviazione verso il male o la sofferenza viene attentamente corretta. Quale via? Sì, per selezione: i cattivi, o coloro che deviano verso il male, restano senza prole... La potenza del perfetto penetra tutti i pianeti, tutti i luoghi possibili della vita e ovunque. Questi luoghi sono popolati dalla loro stessa razza matura. Non è forse simile a come un giardiniere distrugge tutte le piante inadatte sulla sua terra e lascia solo le verdure migliori!... Se l’intervento non aiuta, e non si prevede altro che sofferenza, allora l’intero mondo vivente viene distrutto senza dolore...” .

Fortunatamente, le persone del pianeta Terra, secondo Tsiolkovsky, rientrano nella categoria di "coloro che danno speranza" nel loro sviluppo futuro per avvicinarsi agli esseri perfetti dell'Universo. Pertanto, non sono minacciati dal lavoro di selezione della mente cosmica sotto forma di distruzione (liberazione dal tormento).

K.E. Tsiolkovsky è stato il più profondamente studiato e illuminato tra i suoi contemporanei problemi filosofici dell’esplorazione spaziale. Credeva che la Terra avesse un ruolo speciale nell'Universo. Appartiene agli ultimi pianeti che “danno speranza”. Solo un piccolo numero di tali pianeti avrà il diritto allo sviluppo e al tormento indipendenti.

Nel corso dell'evoluzione, nel tempo, si formerà un'unione di tutti gli esseri superiori intelligenti del cosmo: prima - sotto forma di un'unione che abita i soli più vicini, quindi un'unione di unioni e così via, all'infinito, da allora l'Universo stesso è infinito.

Il compito morale e cosmico della Terra è contribuire al miglioramento del Cosmo. Le persone potranno giustificare il loro alto destino nel migliorare il mondo solo lasciando la Terra e andando nello spazio. Pertanto, Tsiolkovsky vede il suo compito personale nell'aiutare le persone a organizzare il reinsediamento su altri pianeti e il loro reinsediamento in tutto l'Universo. Ha sottolineato che l’essenza della sua filosofia cosmica risiede “nel trasferimento da

Terra e nella colonizzazione dello spazio." Ecco perché l'invenzione del razzo per Tsiolkovsky non era affatto fine a se stessa (come alcuni credono, vedendo in lui solo uno scienziato missilistico), ma solo un modo per penetrare nelle profondità dello spazio.

Lo scienziato credeva che molti milioni di anni avrebbero gradualmente migliorato la natura umana e la sua organizzazione sociale. Nel corso dell'evoluzione, il corpo umano subirà cambiamenti significativi che trasformeranno una persona, essenzialmente, in una “pianta-animale” intelligente capace di elaborare artificialmente l'energia solare. In questo modo verrà raggiunta la piena portata della sua volontà e l'indipendenza dal suo ambiente. Alla fine, l’umanità sarà in grado di sfruttare tutto lo spazio circumsolare e l’energia solare per i suoi bisogni e benefici. E col tempo, la popolazione terrestre si diffonderà in tutto lo spazio solare.

Idee di K.E. Tsiolkovsky sull'unità dei diversi mondi del Cosmo, sul suo costante miglioramento, compreso l'uomo stesso, sull'idea dell'umanità che entra nel Cosmo: tutti hanno un importante significato ideologico e umanistico.

Seguendo i pensieri futuristici di K.E. Tsiolkovsky, oggi sorgono problemi pratici sull'influenza della vita e dell'uomo sullo spazio. Pertanto, in connessione con i voli spaziali regolari, esiste la possibilità di introduzione involontaria di organismi viventi nello spazio, in particolare su altri pianeti. È noto che numerosi batteri terrestri sono in grado di resistere a lungo a temperature estreme, radiazioni e altre condizioni di vita. L'intervallo di temperatura di esistenza in alcune specie di organismi unicellulari raggiunge i 600°C. È impossibile prevedere come potrebbero comportarsi in un ambiente diverso e ultraterreno e quali saranno le conseguenze per lo spazio.

Le persone iniziano sempre più a utilizzare lo spazio come mezzo per risolvere specifici problemi tecnologici, che si tratti della coltivazione di cristalli rari, della saldatura, ecc. I satelliti spaziali hanno ottenuto il riconoscimento come mezzo per raccogliere e trasmettere una varietà di informazioni.

• Chizhevskij A.L. Fattori fisici del processo storico. - Kaluga, 1924 (ristampa, edizione 1994).
• Ciolkovskij K.E. Sogni di terra e di cielo. - Tula: Casa editrice del libro Priokskoye, 1986. - P. 380, 381.
• Proprio qui. pp. 378, 379.
• Ciolkovskij K.E. Decreto. operazione. pp. 378, 379.

Considerando la questione dell'origine della vita sulla Terra, abbiamo brevemente menzionato la biosfera, la materia vivente e le sue funzioni biogeochimiche scoperte da V.I. Vernadsky. Questo argomento prevede uno studio più dettagliato di questi problemi.

Per molte centinaia di generazioni umane, l'interazione umana con l'ambiente non ha causato cambiamenti evidenti nella biosfera, ma per tutto questo tempo si è verificato un accumulo di conoscenza e forza. A poco a poco, sfruttando la sua superiorità intellettuale rispetto agli altri rappresentanti del mondo animale, l'uomo ha coperto con le sue attività l'intero guscio superiore del pianeta: l'intera biosfera. Questa attività portò alla domesticazione degli animali e all'allevamento delle piante coltivate. L'uomo ha iniziato a cambiare il mondo che lo circonda e a creare per sé una nuova natura vivente che non era mai esistita sul pianeta.

Sotto l'influenza del lavoro umano, dall'avvento dell'umanità, è iniziato e continua a verificarsi a un ritmo crescente il processo di modifica della biosfera e la sua transizione verso un nuovo stato qualitativo. Le scienze naturali conoscono le precedenti transizioni della biosfera verso stati qualitativamente nuovi, accompagnate dalla sua quasi completa ristrutturazione. Ma questa transizione è qualcosa di speciale, un fenomeno incomparabile.

Nel sistema della moderna visione scientifica del mondo, il concetto di biosfera occupa un posto chiave in molte scienze. Lo sviluppo della dottrina della biosfera è indissolubilmente legato al nome di V.I. Vernadsky, sebbene abbia un retroscena piuttosto lungo, a cominciare dal libro di J.-B. Lamarck “Hydrogeology” (1802), che contiene una delle prime dimostrazioni dell’idea dell’influenza degli organismi viventi sui processi geologici. Poi ci fu la grandiosa opera in più volumi "Cosmos" di A. Humboldt (il primo libro fu pubblicato nel 1845), che raccolse molti fatti confermando la tesi sull'interazione degli organismi viventi con i gusci terrestri in cui penetrano. Il termine stesso "biosfera" è stato introdotto per la prima volta nella scienza dal geologo e paleontologo tedesco Eduard Suess, che con esso intendeva una sfera indipendente che si interseca con altre in cui esiste la vita sulla Terra. Egli definì la biosfera come un insieme di organismi limitati nello spazio e nel tempo e che vivono sulla superficie della Terra.

Ma non è stato ancora detto nulla sul ruolo geologico della biosfera, sulla sua dipendenza dai fattori planetari della Terra. Per la prima volta, l'idea delle funzioni geologiche della materia vivente, l'idea della totalità dell'intero mondo organico sotto forma di un unico insieme indivisibile, fu espressa da V.I. Vernadsky. Il suo concetto si sviluppò gradualmente, dal primo lavoro studentesco “Sul cambiamento del suolo delle steppe da parte dei roditori” (1884) a “Materia vivente” (manoscritto a cavallo degli anni '20), “Biosfera” (1926), “Biogeochimica Schizzi" (1940), così come "La struttura chimica della biosfera terrestre" e "Pensieri filosofici di un naturalista", su cui ha lavorato negli ultimi decenni della sua vita, sono il risultato teorico del lavoro di uno scienziato e pensatore.

Presentazione del concetto materia vivente come la totalità di tutti gli organismi viventi sul pianeta, compresi gli esseri umani, Vernadsky raggiunse così un livello qualitativamente nuovo di analisi della vita e degli esseri viventi: la biosfera. Ciò ha permesso di comprendere la vita come una potente forza geologica sul nostro pianeta, che modella effettivamente l’aspetto stesso della Terra. In termini funzionali, la materia vivente divenne l'anello che collegava la storia degli elementi chimici con l'evoluzione della biosfera. L'introduzione di questo concetto ha anche permesso di porre e risolvere la questione dei meccanismi dell'attività geologica della materia vivente e delle relative fonti energetiche.

Il ruolo geologico della materia vivente si basa sulle sue funzioni geochimiche, che la scienza moderna classifica in cinque categorie: energia, concentrazione, distruttiva, formazione dell'ambiente, trasporto. Essi si basano sul fatto che gli organismi viventi, con la loro respirazione, la loro alimentazione, il loro metabolismo e il continuo ricambio generazionale, danno origine al fenomeno planetario più ambizioso: la migrazione degli elementi chimici nella biosfera. Ciò ha predeterminato il ruolo decisivo della materia vivente e della biosfera nella formazione dell'aspetto moderno della Terra: la sua atmosfera, idrosfera e litosfera.

Trasformazioni così grandiose della geosfera richiedono un dispendio energetico gigantesco. La sua fonte è l'energia biogeochimica della materia vivente della biosfera, scoperta da Vernadsky.

Biosfera - questa è la sostanza vivente del pianeta e la sostanza inerte da esso trasformata (formata senza la partecipazione della vita). Pertanto, non è un concetto biologico, geologico o geografico. Questo è un concetto fondamentale della biogeochimica, uno dei principali componenti strutturali dell'organizzazione del nostro pianeta e dello spazio vicino alla Terra, la sfera in cui si verificano i processi bioenergetici e il metabolismo dovuti alle attività della vita.

Il film della biosfera che avvolge la Terra è molto sottile. Oggi è generalmente accettato che la vita microbica nell'atmosfera si svolga fino a circa 20 - 22 km sopra la superficie terrestre, e la presenza di vita nei bacini oceanici profondi abbassa questo limite a 8 - 11 km sotto il livello del mare. La penetrazione della vita nella crosta terrestre è molto inferiore e i microrganismi sono stati scoperti durante la perforazione profonda e le acque di formazione non più profonde di 2-3 km. Ma questo film sottilissimo copre assolutamente l'intera Terra, senza lasciare un solo posto sul nostro pianeta (compresi i deserti e le aree ghiacciate dell'Artico e dell'Antartico) dove non c'è vita. Naturalmente, la quantità di materia vivente nelle diverse aree della biosfera è diversa. La sua quantità maggiore si trova negli strati superiori della litosfera (suolo), nell'idrosfera e negli strati inferiori dell'atmosfera. Man mano che si scende più in profondità nella crosta terrestre, nell'oceano, e più in alto nell'atmosfera, la quantità di materia vivente diminuisce, ma non esiste un confine netto tra la biosfera e i gusci terrestri circostanti. E prima di tutto, non esiste un confine nell'atmosfera che renderebbe la biosfera chiusa a tutte le radiazioni cosmiche, così come all'energia solare. Pertanto, la biosfera è aperta allo spazio, bagnata da flussi di energia cosmica. Elaborando questa energia, la materia vivente trasforma il nostro pianeta. La formazione stessa della biosfera, compresa l'origine della vita sulla Terra, è il risultato dell'azione di queste forze cosmiche, il fattore più importante nel funzionamento della biosfera.

La radiazione cosmica e, soprattutto, l'energia del Sole hanno un effetto costante su tutti i fenomeni della Terra. Fondatore dell'eliobiologia A.L. Chizhevskij fu particolarmente coinvolto nello studio delle connessioni solare-terrestre. Ha notato che i fenomeni più diversi e diversi sulla Terra - sia le trasformazioni chimiche della crosta terrestre, sia le dinamiche del pianeta stesso e delle sue parti costitutive, l'atmosfera, l'idro e la litosfera - si verificano sotto l'influenza diretta del Sole. Il Sole è la principale fonte di energia (insieme alla radiazione cosmica e all'energia del decadimento radioattivo nelle viscere della Terra), la causa di tutto sulla Terra: dalla leggera brezza e la crescita delle piante ai tornado e agli uragani e alla mente umana attività.

La connessione tra i cicli di attività solare e i processi nella biosfera fu notata già nel XVIII secolo. Quindi l'astronomo inglese W. Herschel attirò l'attenzione sulla connessione tra la resa del grano e il numero di macchie solari. Alla fine XIX secolo, professore all'Università di Odessa F.N. Shvedov, studiando una sezione del tronco di un'acacia centenaria, ha scoperto che lo spessore degli anelli di crescita cambia ogni 11 anni, come se ripetesse la ciclicità dell'attività solare.

Riassumendo l'esperienza dei suoi predecessori, A.L. Chizhevskij fornì una solida base scientifica per questi dati empirici. Credeva che il Sole dettasse il ritmo della maggior parte dei processi biologici sulla Terra; quando si formano molte macchie su di esso, compaiono esplosioni cromosferiche e aumenta la luminosità della corona, scoppiano epidemie sul nostro pianeta, aumenta la crescita degli alberi, parassiti agricoli e microrganismi - gli agenti causali di varie malattie - si moltiplicano in modo particolarmente forte.

Di particolare interesse è l'affermazione di Chizhevskij secondo cui il Sole influenza in modo significativo non solo i processi biologici, ma anche quelli sociali sulla Terra. I conflitti sociali (guerre, rivolte, rivoluzioni), secondo Chizhevskij, sono in gran parte predeterminati dal comportamento e dall'attività del nostro luminare. Secondo i suoi calcoli, durante l'attività solare minima c'è un minimo di manifestazioni sociali attive di massa nella società (circa il 5%). Durante il picco dell'attività solare, il loro numero raggiunge il 60%. Queste conclusioni di Chizhevskij confermano solo l'unità inestricabile dell'uomo e del cosmo e indicano la loro stretta influenza reciproca.

Nel sistema della moderna visione scientifica del mondo, il concetto di biosfera occupa un posto chiave in molte scienze. Lo sviluppo della dottrina della biosfera è indissolubilmente legato al nome di V.I. Vernadsky, sebbene abbia uno sfondo piuttosto lungo, a partire dal libro di J.-B. Lamarck “Hydrogeology” (1802), che contiene una delle prime dimostrazioni dell’idea dell’influenza degli organismi viventi sui processi geologici. Poi ci fu la grandiosa opera in più volumi "Cosmos" di A. Humboldt (il primo libro fu pubblicato nel 1845), che raccolse molti fatti confermando la tesi sull'interazione degli organismi viventi con i gusci terrestri in cui penetrano. Il termine "biosfera" è stato introdotto per la prima volta nella scienza dal geologo e paleontologo tedesco E. Suess, che con esso intendeva una sfera indipendente che si interseca con altre in cui esiste la vita sulla Terra. Egli definì la biosfera come un insieme di organismi limitati nello spazio e nel tempo e che vivono sulla superficie della Terra.

Per la prima volta, l'idea delle funzioni geologiche della materia vivente, l'idea della totalità dell'intero mondo organico sotto forma di un unico insieme indivisibile, è stata espressa da V. I. Vernadsky. Il suo concetto si sviluppò gradualmente, dal primo lavoro studentesco “Sul cambiamento del suolo delle steppe da parte dei roditori” (1884) a “Materia vivente” (manoscritto a cavallo degli anni '20), “Biosfera” (1926), “Biogeochimica Sketches” (1940), così come “La struttura chimica della biosfera terrestre” e “Pensieri filosofici di un naturalista”, su cui lavorò negli ultimi decenni della sua vita.

Introducendo il concetto di materia vivente come la totalità di tutti gli organismi viventi sul pianeta, compresi gli esseri umani, Vernadsky raggiunse così un livello qualitativamente nuovo di comprensione della vita: la biosfera. Ciò ha permesso di comprendere la vita come una potente forza geologica sul nostro pianeta, che modella l'aspetto della Terra. L'introduzione di questo concetto ha anche permesso di porre e risolvere la questione dei meccanismi dell'attività geologica della materia vivente e delle relative fonti energetiche.

Il ruolo geologico della materia vivente si basa sulle sue funzioni geochimiche, che la scienza moderna classifica in cinque categorie:

1...energia,

2...concentrazione,

3...distruttivo,

4...formazione dell'ambiente,

5...trasporto.

Si basano sul fatto che gli organismi viventi, con la loro respirazione, la loro alimentazione, il loro metabolismo e il continuo cambiamento delle generazioni, danno origine a un grandioso fenomeno planetario: la migrazione degli elementi chimici nella biosfera. Ciò ha predeterminato il ruolo decisivo della materia vivente e della biosfera nella formazione dell'aspetto moderno della Terra, della sua atmosfera, idrosfera e litosfera.

La biosfera è la materia vivente del pianeta e la materia inerte da esso trasformata (formata senza la partecipazione della vita). Questo è un concetto fondamentale della biogeochimica, uno dei principali componenti strutturali dell'organizzazione del nostro pianeta e dello spazio vicino alla Terra, la sfera in cui si verificano i processi bioenergetici e il metabolismo dovuti alle attività della vita.

Oggi è generalmente accettato che i confini della biosfera siano i seguenti: nell'atmosfera, la vita microbica si trova fino a circa 20 - 22 km sopra la superficie terrestre e la presenza di vita nei bacini oceanici profondi fino a 8 - 11 km sotto il livello del mare. La penetrazione della vita nella crosta terrestre è molto inferiore e i microrganismi sono stati scoperti durante la perforazione profonda e le acque di formazione non più profonde di 2-3 km. Ma questo film sottilissimo copre assolutamente l'intera Terra, senza lasciare un solo posto sul nostro pianeta (compresi i deserti e le aree ghiacciate dell'Artico e dell'Antartico) dove non c'è vita. La quantità di materia vivente nelle diverse aree della biosfera è diversa. Il suo contenuto più elevato si trova negli strati superiori della litosfera (suolo), dell'idrosfera e negli strati inferiori dell'atmosfera. Man mano che si scende più in profondità nella crosta terrestre, nell'oceano, e più in alto nell'atmosfera, la quantità di materia vivente diminuisce, ma non esiste un confine netto tra la biosfera e i gusci terrestri circostanti.

La biosfera è aperta allo spazio e riceve da esso flussi di energia cosmica. Usandolo, la materia vivente trasforma il nostro pianeta. La formazione stessa della biosfera, compresa l'origine della vita sulla Terra, è il risultato dell'azione di queste forze cosmiche, il fattore più importante nel funzionamento della biosfera.

La radiazione cosmica e, soprattutto, l'energia del Sole hanno un effetto costante su tutti i fenomeni della Terra. Il fondatore dell'eliobiologia, A.L. Chizhevskij, fu particolarmente coinvolto nello studio delle connessioni solare-terrestre. Ha notato che un'ampia varietà di processi e fenomeni sulla Terra si verificano sotto l'influenza diretta del Sole. Il Sole è la principale fonte di energia (insieme alla radiazione cosmica e all'energia del decadimento radioattivo nelle viscere della Terra), la causa di tutto sulla Terra, dai fenomeni atmosferici, alla crescita delle piante all'attività mentale umana.

La connessione tra i cicli di attività solare e i processi nella biosfera fu notata già nel XVIII secolo. Quindi l'astronomo inglese W. Herschel attirò l'attenzione sulla connessione tra la resa del grano e il numero di macchie solari. Alla fine del XIX secolo, il professore dell'Università di Odessa F.N. Shvedov, studiando una sezione del tronco di un'acacia centenaria, scoprì che lo spessore degli anelli degli alberi cambia ogni 11 anni, come se ripetesse la ciclicità dell'attività solare.

Avendo riassunto l'esperienza dei suoi predecessori, A.L. Chizhevskij ha fornito una base scientifica a questi dati empirici. Secondo lui, il Sole determina il ritmo della maggior parte dei processi biologici sulla Terra. Quando si formano molte macchie su di esso, compaiono bagliori cromosferici e la luminosità della corona aumenta, si sviluppano epidemie sul nostro pianeta, la crescita degli alberi aumenta e parassiti e microrganismi agricoli si moltiplicano in modo particolarmente forte.

Tutta la natura vivente reagisce in modo sensibile ai cambiamenti stagionali della temperatura ambiente, all'intensità della radiazione solare: in primavera gli alberi si ricoprono di foglie, in autunno il fogliame cade, i processi metabolici si estinguono, molti animali vanno in letargo, ecc. Gli esseri umani non fanno eccezione. Nel corso di un anno cambia l'intensità del metabolismo, la composizione delle cellule e dei tessuti.

Lo stato di attività solare influenza la diffusione di molte malattie. Così, nel 1957, nonostante la vaccinazione della popolazione, come negli anni precedenti, il numero delle malattie dell'encefalite trasmessa dalle zecche e della tularemia aumentò inaspettatamente. Negli anni '30 del nostro secolo, Chizhevskij predisse che nel 1960-1962 ci sarebbe stata un'epidemia di colera, che in realtà si verificò nei paesi del sud-est asiatico. Tutti i cicli di vita: malattie, migrazioni di massa, periodi di rapida riproduzione di mammiferi, insetti, virus - procedono in sincronia con i cicli di 11 anni dell'attività solare.

Gli esseri umani sono anche esposti alle energie cosmiche e alle radiazioni solari. Pertanto, il corpo umano, come gli organismi di altri animali, si adatta ai ritmi della biogeosfera, principalmente quotidiani (circadiani) e stagionali, associati al cambio delle stagioni.

Il metabolismo umano procede secondo un ritmo circadiano ereditato di generazione in generazione. Attualmente si ritiene che circa quaranta processi nel corpo umano siano soggetti a un rigido ritmo circadiano. Ad esempio, nel 1931, fu stabilita la ciclicità nel funzionamento del fegato umano, nel contenuto di emoglobina, potassio, sodio e calcio nel sangue. Anche il sistema nervoso autonomo funziona secondo un programma giornaliero. Le statistiche dicono che anche la nascita e la morte avvengono più spesso nella parte buia della giornata, intorno a mezzanotte.

Gli ematologi sono giunti alla conclusione che durante gli anni di massima attività solare, il tasso di coagulazione del sangue nelle persone sane raddoppia, quindi, con un aumento delle macchie solari, infarti e ictus diventano più frequenti.

Chizhevskij ha cercato di stabilire la relazione tra i cicli solari di undici anni e la saturazione degli eventi storici in diversi periodi della storia umana. Come risultato della sua analisi, ha concluso che il massimo dell'attività sociale coincide con il massimo dell'attività solare. I punti medi del ciclo danno la massima attività di massa dell'umanità, espressa in rivoluzioni, rivolte, guerre, campagne, reinsediamento e sono l'inizio di nuove epoche storiche nella storia dell'umanità. Nei punti estremi del ciclo, la tensione dell'attività umana universale di natura militare o politica è ridotta al limite minimo, lasciando il posto all'attività creativa e accompagnata da un generale declino dell'entusiasmo politico e militare, della pace e della calma del lavoro creativo in nel campo della costruzione dello Stato, della scienza e dell’arte.

I conflitti sociali (guerre, rivolte, rivoluzioni), secondo Chizhevskij, sono in gran parte predeterminati dal comportamento e dall'attività del Sole. Secondo i calcoli dello scienziato, durante l'attività solare minima c'è un minimo di manifestazioni sociali attive di massa nella società (circa il 5%). Durante il picco dell'attività solare, il loro numero raggiunge il 60%. Le conclusioni di Chizhevskij confermano l’inestricabile unità dell’uomo e dello spazio e indicano la loro stretta influenza reciproca.

Queste idee sulla connessione tra spazio, uomo e biosfera, presentate dai concetti di Vernadsky e Chizhevskij, costituirono la base dell'ipotesi popolare di L.N. Gumilyov sull'impulso passionale che dà vita a nuovi gruppi etnici. Il concetto chiave del concetto di etnogenesi di Gumilyov è il concetto di passionarietà, che egli definisce come un accresciuto desiderio di azione. La comparsa di questo tratto in un individuo è una mutazione che colpisce i meccanismi energetici del corpo umano. Il passionale (il portatore di passionarietà) diventa capace di assorbire dall'ambiente più energia di quella necessaria per la sua normale attività di vita. L'energia in eccesso ricevuta viene da lui diretta a qualsiasi area dell'attività umana, la cui scelta è determinata da specifiche condizioni storiche e dalle inclinazioni della persona stessa. Un appassionato può diventare un grande conquistatore (ad esempio, Alessandro Magno, Napoleone) o un viaggiatore (Marco Polo, A. Przhevalsky), un grande scienziato (A. Einstein, I. Goethe) o una figura religiosa (Buddha, Cristo) . L'apparizione della proprietà della passionarietà è avviata da alcune rare radiazioni cosmiche specifiche (gli shock passionali si verificano 2-3 volte nel millennio). I portatori di passione compaiono nella zona della traccia di questa radiazione: una striscia larga 200-300 km, ma fino a metà della circonferenza del pianeta. Se più popoli che vivono in paesaggi diversi si trovassero nella zona di questa radiazione, potrebbero diventare l'embrione di un nuovo gruppo etnico. Il cambiamento dei gruppi etnici è il processo della storia del mondo, la ragione dei cambiamenti progressivi in ​​esso.

A poco a poco, le idee sulla connessione tra biosfera e spazio, uomo e spazio, società e spazio sono entrate nella circolazione scientifica, diventando una parte importante della moderna visione scientifica del mondo, una caratteristica della cultura moderna. Queste visioni sono solitamente chiamate cosmismo e il processo di formazione di tale visione del mondo è chiamato cosmizzazione della scienza e della filosofia. Le caratteristiche principali della visione del mondo cosmico sono:

·...introdurre idee sulla connessione tra Terra e Spazio nella coscienza di massa;

·...la transizione dall'antropocentrismo al biosferacentrismo, che fa dipendere gli interessi dell'uomo e dell'umanità dai bisogni dell'intero pianeta e di tutta la vita su di esso.

Parte della nuova visione del mondo cosmico è l'espansione della materia di molte antiche scienze classiche, portandole oltre lo studio di fenomeni e processi puramente terrestri, l'emergere di un aspetto cosmico nella ricerca scientifica (astrochimica, ecobiologia, genetica delle radiazioni, ecc.) . In connessione con l'ingresso dell'uomo nello spazio, l'astronautica è apparsa come una risposta ai problemi teorici e pratici di questo passo. Allo stesso tempo, le persone mettono sempre più al loro servizio le forze naturali dell’ordine cosmico (ad esempio, l’uso dell’energia nucleare).

Una nuova visione del mondo richiede l'introduzione di un nuovo sistema di valori, una nuova soluzione alle domande umane “eterne” sul significato della vita, della morte e dell'immortalità, del bene e del male, che dovrebbe essere focalizzata sulla consapevolezza dell'uomo del significato cosmico della sua vita. attività.

La formazione di una nuova visione del mondo è stata particolarmente attiva negli ultimi decenni, sebbene le prime idee del cosmismo siano emerse agli albori della storia umana. Può essere definito come un orientamento di pensiero unico, uno stato d'animo, nell'atmosfera del quale nuovi approcci allo sviluppo di un concetto olistico dell'universo, idee sull'unità organica del mondo intero e la sua più stretta connessione con l'Universo e si formò il cosmo. Il cosmismo inteso in questo modo era inizialmente inerente all'autocoscienza culturale dell'umanità: la coscienza mitologica dei nostri antenati era completamente basata sul paradigma del cosmismo. Ciò è evidenziato dalle loro idee intuitive sulla stretta connessione tra il mondo e l'uomo, la rivitalizzazione del mondo, nonché i tentativi di scoprire dietro i formidabili elementi naturali alcune leggi universali che armonizzano queste relazioni, che si riflette nei miti cosmologici di popoli diversi. Poi c’era l’immagine del mondo di Platone basata sul riconoscimento del primato del mondo delle idee inerente all’esistenza materiale. Periodicamente, il cosmismo prese vita anche nel platonismo cristianizzato e negli sviluppi filosofici naturali del Rinascimento.

Il cosmismo ha conosciuto nei tempi moderni una grave crisi in connessione con lo sviluppo della scienza, che schematizzava la realtà e consegnava all'oblio le idee della conoscenza olistica. E, sebbene nelle scienze naturali dei tempi moderni le idee dell'unità del mondo, dell'uomo e dello spazio venissero periodicamente riproposte (D. Bruno, G. Galileo, N. Copernicus, ecc.), non potevano invertire le tendenze dominanti in lo sviluppo della scienza europea, il suo desiderio di rigoroso razionalismo e analitismo .

Solo nella seconda metà dell'Ottocento la scienza e la filosofia europee mostrarono tendenze verso una sintesi dei saperi, sebbene questa fosse percepita con grande difficoltà dalla cultura europea.

La Russia si trovava in una situazione completamente diversa nella seconda metà del XIX secolo. Il nostro Paese era in qualche modo isolato dalle idee che dominavano l’Europa. La scienza russa, nata nel XVIII secolo, e la filosofia russa, esistente dall'XI secolo, erano basate sugli archetipi profondi della coscienza russa, tra cui il cosmismo. Ciò è dovuto al fatto che in Russia la visione del mondo olistica pagana non è stata distrutta dal cristianesimo. Inoltre, anche l’Ortodossia russa immaginava il cosmo come un organismo vivente in costante interazione con il Creatore.

Queste idee, latentemente immagazzinate nella coscienza russa, combinate con la consapevolezza della crisi della visione scientifica del mondo tra la fine del XIX e l'inizio del XX secolo, hanno dato al mondo il fenomeno del cosmismo russo - una caratteristica della cultura russa di la seconda metà del XIX secolo - la prima metà del XX secolo. In Russia è diventato un intero strato di cultura, rappresentato nelle opere di una straordinaria galassia di scienziati, filosofi e artisti. Le idee del cosmismo in Russia hanno trovato la loro espressione nelle opere di V. V. Dokuchaev, V. I. Vernadsky, K. E. Tsiolkovsky, A. L. Chizhevsky, L. N. Gumilev, N. G. Kholodny, S. P. Korolev , N. A. Morozova, N. F. Fedorov, V. S. Solovyov, A. Bely, A. V. Sukhovo- Cobilino, ecc.

Di particolare interesse oggi sono le idee di N. F. Fedorov, che fu uno dei primi a creare il suo concetto di cosmismo. Credeva che la crescita della popolazione sulla Terra avrebbe portato allo sviluppo di altri pianeti dove le persone si sarebbero stabilite. A questo proposito, ha proposto la sua versione di spostare le persone nello spazio. Per fare questo, a suo avviso, sarà necessario padroneggiare l'energia elettromagnetica del globo, che consentirà di regolarne il movimento nello spazio e trasformare la Terra in una sorta di astronave. In futuro, l'uomo, secondo Fedorov, unirà tutti i mondi e diventerà una "guida planetaria".

Le idee di Fedorov sull'insediamento di persone su altri pianeti furono sostenute dal suo studente, uno dei fondatori della scienza missilistica e della teoria del volo spaziale, K. E. Tsiolkovsky. Basandosi sulla sua idea dell'universalità della vita, esistente ovunque sotto forma di atomi eternamente viventi, Tsiolkovsky costruì la sua "filosofia cosmica".

Credeva che la vita e l'intelligenza sulla terra non fossero le uniche nell'Universo. Lo spazio esterno è abitato da esseri intelligenti di vari livelli di sviluppo. Ci sono pianeti nell'Universo che hanno raggiunto il livello più alto nello sviluppo di intelligenza e potere e sono davanti agli altri. Questi pianeti “perfetti” hanno il diritto morale di regolare la vita su altri pianeti più primitivi.

Tsiolkovsky credeva che il nostro pianeta giocasse un ruolo speciale nell'Universo. La Terra appartiene alla categoria dei pianeti giovani, “pianeti promettenti”. Solo un piccolo numero di questi pianeti avrà il diritto allo sviluppo indipendente. La Terra è uno di questi. Nell'evoluzione dei pianeti si formerà gradualmente un'unione di tutti gli esseri superiori intelligenti del cosmo. Il compito della Terra in questa unione è contribuire al miglioramento dello spazio. Per fare ciò, i terrestri devono iniziare i voli spaziali e iniziare a stabilirsi su altri pianeti dell'Universo. Questa è l'idea principale della sua "filosofia cosmica": trasferimento dalla Terra e insediamento nello Spazio.

Si tratta di una nuova comprensione del posto e del ruolo dell’uomo nel mondo. D'ora in poi cominciò a essere inteso come l'apice dello sviluppo della materia sulla Terra, nel Sistema Solare e forse nell'Universo. Diventa una forza capace di dominare e trasformare la natura in futuro su scala cosmica. Il risultato di queste riflessioni sul ruolo dell’uomo è stata la formulazione del principio antropico nella scienza moderna.

La scienza ha incontrato un ampio gruppo di fatti, la cui considerazione separata crea l'impressione di coincidenze casuali inspiegabili al limite del miracolo. La probabilità di ciascuna di queste coincidenze è molto piccola e la loro esistenza congiunta è assolutamente incredibile. Sembra quindi abbastanza ragionevole porre la questione dell'esistenza di modelli ancora sconosciuti che sono in grado di organizzare l'Universo in un certo modo e delle cui conseguenze ci troviamo di fronte.

In questa situazione è stato avanzato il principio antropico ed è attualmente ampiamente discusso. Negli anni '70 fu formulato in due versioni dallo scienziato inglese Carter. Il primo di questi è chiamato principio antropico debole: “Ciò che ci proponiamo di osservare deve soddisfare le condizioni necessarie per la presenza di una persona come osservatore”. La seconda opzione è chiamata principio antropico forte: “L’Universo deve essere tale che in esso possa esistere un osservatore ad un certo stadio dell’evoluzione”.

Il principio antropico debole è interpretato in modo tale che durante l'evoluzione dell'Universo potrebbero esistere una varietà di condizioni, ma un osservatore umano vede il mondo solo nella fase in cui sono state realizzate le condizioni necessarie per la sua esistenza. In particolare, affinché l'uomo emergesse, era necessario che l'Universo attraversasse tutte le fasi necessarie durante l'espansione della materia. È chiaro che una persona non poteva osservarli, poiché le condizioni fisiche non garantivano il suo aspetto. Una volta che una persona esiste, vedrà un mondo strutturato in un modo ben definito, perché non le viene dato nient'altro da vedere.

Il contenuto più serio risiede nel forte principio antropico. In sostanza, stiamo parlando dell'origine casuale o naturale della “messa a punto” dell'Universo. Il riconoscimento della struttura naturale dell'Universo comporta il riconoscimento del principio che lo organizza. Se consideriamo la “messa a punto” casuale, allora dobbiamo postulare la nascita multipla di universi, in ciascuno dei quali si realizzano casualmente valori casuali delle costanti fisiche. In alcuni di essi, si verificherà casualmente un "aggiustamento fine", garantendo l'apparizione di un osservatore in un certo stadio di sviluppo, e vedrà un mondo completamente confortevole, di cui inizialmente non sospetterà l'evento casuale. È vero, la probabilità che ciò accada è molto bassa.

Se riconosciamo il "fine aggiustamento" inizialmente inerente all'Universo, allora la linea del suo successivo sviluppo è predeterminata e l'apparizione di un osservatore nella fase appropriata è inevitabile. Ne consegue che nell'Universo appena nato il suo futuro è stato potenzialmente stabilito e il processo di sviluppo assume un carattere intenzionale. L'emergere della mente non solo è “pianificato” in anticipo, ma ha anche uno scopo specifico, che si manifesterà nel successivo processo di sviluppo.

Sappiamo ancora troppo poco dell'Universo, perché la vita terrena è solo una piccola parte di un tutto gigantesco. Ma possiamo fare qualsiasi ipotesi se non contraddice le leggi conosciute della natura. Ed è del tutto possibile che se l'umanità continua ad esistere, se la sua capacità di comprendere se stessa e il mondo che la circonda continua, allora uno dei compiti principali della futura ricerca scientifica dell'umanità sarà la consapevolezza del suo scopo nell'Universo.

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UNIVERSITÀ STATALE DI KEMEROVSK

Abstract sul tema: “Lo spazio e la biosfera terrestre”

Per disciplina: “CONCETTO DI SCIENZE NATURALI MODERNE”

Completato da: _________________

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Controllato:____________________

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KEMEROVO 2004

1 A OSMOSI E BIOSFERA TERRESTRE

1.1. Principi fondamentali generali e diritto S............ …..pagina 3

1.2 La connessione tra la vita sulla Terra e le condizioni fisiche. Di origine della vita................................................................. …pagina 5

1.3. L'influenza del Sole sui processi ecologici della Terra . … … ….pagina 8

1.4. Terra…………………………………… . …………………… …pagina 9

1.5 . Bi La sfera terrestre……………..……….. ...10 pagine

1.6. .Cause e natura dell'inquinamento biosfera….. …………pagina 13

Bibliografia …………….. …………………1 7 pagina

1 . SPAZIO E BIOSFERA TERRESTRE.

1.1. Principi e leggi fondamentali generali

Per comprendere le leggi dell'ecologia e immaginare le possibili conseguenze della infruttuosa convivenza dell'uomo con la natura, è necessario capire cos'è la vita, come è nata, qual è il suo scopo e se esistono principi e leggi generali del Cosmo, in particolare in relazione alla vita.

Qualche parola sui principi generali e sulle leggi dell'universo. La fisica conosce un gran numero di campi: acustico, aerodinamico, gravitazionale, ionico, radiazione, temperatura, elettromagnetico, ecc. I dati moderni indicano che tutti i campi fisici hanno un'unica natura elettrodinamica. Da una posizione più generale, di scienza naturale, degli insegnamenti di V.I. Vernadsky, possiamo parlare dell'unità della natura vivente e inanimata, di un unico campo che collega oggetti estremamente piccoli (micromondo), estremamente grandi (l'Universo) e quelli più complessi (la vita) in un tutto comune.

Nel microcosmo, il ruolo delle particelle fondamentali dell'Universo è svolto da: “neutrino”, elettrone, protone, nonché una cellula biologica. In natura le grandezze conservate e quantizzate sono l'energia, la quantità di moto, il momento angolare, la carica elettrica, la vita.

Per noi, l'Universo in ordine di classificazione sono i pianeti del Sistema Solare, le stelle, gli ammassi aperti, lo spazio intergalattico, le galassie. I processi nel microcosmo si misurano in secondi, i processi nell'Universo (ad esempio l'evoluzione di una galassia) - in decine e centinaia di miliardi di anni. Ma i processi fisici in questi sistemi sono gli stessi. Ci sono tre principi fondamentali dell'Universo. Il primo principio cosmologico afferma che l'Universo è spazialmente omogeneo e isotropo.

Il secondo principio cosmologico di Giordano Bruno afferma: le costanti che caratterizzano l'Universo (ad esempio il raggio di interazione gravitazionale, la densità media della materia) non dipendono dal tempo.

Il terzo principio di attualismo di Lyell afferma che le leggi della natura non cambiano con il passare del tempo.

L'affermazione dovrebbe essere considerata come un certo postulato: ogni interazione ha un portatore materiale di interazioni fisiche.

Un altro principio fondamentale dell'Universo è la legge di conservazione dell'energia (la prima legge della termodinamica).

Come conseguenza della seconda legge della termodinamica esiste un altro postulato importante: non esistono sistemi isolati.

L'analogia tra l'interazione nel mondo fisico e la natura vivente (questa divisione è condizionale, ma, come vedremo più avanti, fondamentalmente) può essere tracciata usando l'esempio delle famose leggi ambientali di B. Commoner:

*nulla è dato gratuitamente (principio di conservazione);

*tutto deve andare da qualche parte (principio di conservazione);

*tutto è connesso a tutto (nessun sistema isolato);

*la natura sa meglio (primato della natura).

In biologia si osserva la capacità dei sistemi viventi di rispondere ai cambiamenti delle condizioni esterne e interne e di rinnovare dinamicamente la struttura, la composizione elettrochimica, le proprietà (fenomeni di omeostasi). Sulla scala dello spazio e del tempo esiste un equilibrio tra i processi di aumento e diminuzione delle forze vitali.

Il famoso biologo tedesco Virchow ha dimostrato la posizione fondamentale della biologia: ogni cellula deriva da una cellula. La classificazione spaziale in biologia è la divisione degli esseri viventi in organismi unicellulari e multicellulari, ogni cellula appare come risultato della divisione della cellula madre in due. Per le loro funzioni vitali, gli organismi utilizzano materia, energia e informazioni (sia ereditarie che ricevute durante la loro vita).

La vita nella sua forma più semplificata può essere considerata come un processo di riproduzione di cellule-particelle. Il principio dominante in biologia è il principio Pasteur-Redi: vivere dalla vita. Nessun tentativo di “auto-nascita” di una cellula biologica ha avuto successo.

1.2. La connessione tra la vita sulla Terra e le condizioni fisiche. Origine della vita

La vita sulla Terra è dello stesso tipo, nel senso che il codice genetico di qualsiasi organismo, qualsiasi specie biologica è costituito da composti organici simili. Nonostante queste somiglianze, la vita sulla Terra è sorprendentemente diversificata. Gli scienziati conoscono oggi circa 2 milioni di specie biologiche, di cui il 20% sono piante, l'80% sono animali.

Nei sistemi viventi viene effettuato il controllo dinamico, associato ai processi di acquisizione e utilizzo di informazioni sull'ambiente e sull'ambiente interno, memorizzazione e trasmissione di informazioni. Questa è la differenza fondamentale tra i sistemi viventi e gli analoghi cibernetici. I primi hanno informazioni genetiche che provengono dal passato infinito e sono dirette al futuro infinito, progettate per la vita eterna nell'Universo eterno. Questi ultimi non hanno né un obiettivo eterno né informazioni genetiche. La vita in questo modo non può essere né compresa né descritta nell'ambito di concetti puramente fisici.

Ma data l'universalità del codice genetico, la diversità della vita sulla Terra è associata alla diversità delle condizioni fisiche in cui esiste la vita (temperatura, pressione, ecc.). Molti processi nella natura vivente sono influenzati da condizioni fisiche come la rotazione della Terra attorno al suo asse, la rotazione della Terra attorno al Sole e i cicli dell'attività solare. L'ultima scoperta appartiene al nostro eccezionale connazionale A.L. Chizhevskij: ad esempio, nel 20° secolo. la massima attività solare è stata osservata nel 1905, 1917, 1928, 1937, 1989-1991. I fattori di variabilità negli organismi viventi sono mutazioni causate da radiazioni, effetti chimici e temperatura sulle cellule che trasportano informazioni genetiche. La stragrande maggioranza delle mutazioni ha un effetto dannoso sull’organismo.

È generalmente accettato che la vita sulla Terra sia nata come risultato di una combinazione favorevole di circostanze. Oggi prevale il punto di vista che la vita non è un fenomeno terreno, ma cosmico. Questa idea risale al XVII secolo. Il famoso scienziato olandese Christiaan Huygens disse: “La vita è un fenomeno cosmico, per certi versi nettamente diverso dalla materia inerte”. Parlando di un fenomeno cosmico, non si deve pensare (come molto spesso si immaginava) che la vita sotto forma di embrioni sia stata portata dallo Spazio. La questione è molto più profonda. È possibile che i germi della vita, il suo potenziale, i suoi portatori, le possibilità della sua comparsa siano contenuti in una certa sostanza che permea l'Universo. In quella parte dell'Universo dove esistono le condizioni fisiche e chimiche necessarie, la vita divampa come un fuoco dai rami secchi. Ma questa sostanza, che contiene il programma della vita, è la stessa per l'intero Universo.

Siamo abituati a pensare che la vita in qualche modo si sia sviluppata dal più semplice al complesso. Ma lo scenario per l’emergere della vita era diverso. Questa idea è contenuta nelle brillanti opere di V.I. Vernadsky. Scrive: “È inevitabile ammettere che, forse meno complesso nelle sue caratteristiche principali dell'attuale, ma pur sempre un ambiente di vita molto complesso, si è immediatamente creato sull'intero nostro pianeta nel suo periodo pregeologico. È stato creato un intero monolite di vita (ambiente di vita), e non una specie separata di organismi animali, alla quale ci porta erroneamente l’estrapolazione basata sul processo evolutivo”. Qui aggiunge qualcosa di molto significativo: “...tutti gli esseri viventi rappresentano un tutto inestricabile, naturalmente connesso non solo tra loro, ma anche con l'ambiente della biosfera. Ma le nostre conoscenze moderne non sono sufficienti per ottenere un quadro chiaro e unitario. Questa è una questione per il futuro…”

Non dovremmo cercare l’inizio della vita nell’Universo, così come non cerchiamo l’inizio dell’energia o della materia. Insieme al principio Pasteur-Redi V.I. Vernadsky aggiunse un principio molto importante sull'immutabilità della vita: “La vita rimane costante nelle sue caratteristiche principali durante tutto il tempo geologico, cambia solo la sua forma... La materia vivente in sé non è una creazione casuale... Stiamo cominciando a vedere nella biosfera non un singolo fenomeno planetario o terrestre, ma una manifestazione della struttura degli atomi e della loro posizione nello spazio, dei loro cambiamenti nella storia cosmica”.

Pertanto, V.I. Vernadsky, come molti altri scienziati, esprime l'idea che la Terra non è l'unico centro della vita nell'Universo. Secondo il famoso scienziato V.I. Shklovsky, che ha dedicato le sue ricerche alla ricerca della vita nell'Universo, il possibile numero di centri di vita nella nostra Galassia è

N 1 =10 5±5.

Mentre vengono scoperte altre civiltà, altra vita non è possibile. Ma l’esistenza di un’unica fonte di vita contraddice il primo principio cosmologico. L'esistenza della vita solo in un certo periodo di tempo, lo “stadio di sviluppo” dell'Universo (sulla Terra), contraddice il secondo principio cosmologico. Ci sono possibilità di incontrare una civiltà altamente sviluppata.

Ma che dire del futuro dell'uomo, della vita sulla Terra? L’uomo è solo una delle 2 milioni di specie di organismi animali presenti sulla Terra, e la vita sulla Terra è semplicemente la vita su uno dei miliardi di mondi abitati.

La morte dell'uomo sulla Terra e persino la morte della vita a causa di un disastro ambientale non contraddice nessuno dei profondi principi scientifici precedentemente espressi.

1. 3. L'influenza del sole su ambientale Processi terrestri.

Di tutti gli elementi della radiazione elettromagnetica, la radiazione ultravioletta è la più pericolosa per la biosfera poiché, colpendo gli esseri viventi sulla Terra, li espone al pericolo di distruzione. L'effetto biologico della radiazione ultravioletta, causata da cambiamenti chimici nelle molecole degli acidi nucleici e delle proteine ​​che la assorbono, si esprime in disturbi della divisione, comparsa di mutazioni e morte cellulare. La radiazione ultravioletta è bloccata da uno strato di ozono. Nella stratosfera, l'ozono (ossigeno triatomico) si forma dall'ossigeno. La distribuzione dell'ozono sulla superficie terrestre non è uniforme. L'ozono viene distrutto dagli ossidi di azoto formati nelle camere di combustione dei razzi a combustibile solido (SRR), nonché dai freon, che nella stratosfera rilasciano cloro attivo, che reagisce con l'ozono. La rimozione di ogni tonnellata di carico missilistico è accompagnata dalla perdita di 8 milioni di tonnellate di ozono.

Oltre alla radiazione ondulatoria, la Terra riceve la radiazione corpuscolare (corpuscolo - particella) dal Sole. Se la radiazione elettromagnetica è stabile, allora la radiazione corpuscolare è molto mutevole, la sua energia è inferiore alla radiazione elettromagnetica. Ma i processi nella biosfera dipendono fortemente dalla radiazione corpuscolare. L'energia di queste particelle aumenta con l'aumentare dell'area delle macchie solari. Il numero di macchie solari cambia ciclicamente, la durata del ciclo è di 11 anni.

Le cronache riportano che quando sul Sole erano visibili enormi macchie, sulla Terra si verificarono disastri colossali: siccità, terremoti, eruzioni vulcaniche e altri disastri. Sono stati accompagnati da gigantesche epidemie e pandemie, che hanno causato la morte di centinaia di migliaia di persone. Le macchie solari sono un fenomeno che colpisce la biosfera terrestre

La Terra è protetta dagli effetti delle radiazioni corpuscolari grazie al suo campo elettromagnetico. Se un pianeta non ha un campo elettromagnetico, allora l'esistenza di un'atmosfera e di vita è impossibile. Il campo magnetico protegge la biosfera terrestre dai flussi di particelle cariche, cioè radiazione corpuscolare. Se la radiazione raggiungesse la superficie della Terra, decomporrebbe tutti gli atomi e le molecole dell’atmosfera in ioni ed elettroni, cioè l'avrebbe distrutta. In termini ecologici, per l'esistenza della biosfera, il campo magnetico terrestre è abbastanza stabile e immutabile.

Il processo fisico e biologico più importante sulla Terra che supporta gli esseri viventi è la fotosintesi: la conversione dell'energia radiante del Sole da parte di piante verdi e organismi fotosintetici nell'energia dei legami chimici delle sostanze organiche. L'energia luminosa assorbita dal pigmento verde (clorofilla) delle piante supporta il processo di nutrizione del carbonio. Durante il processo di fotosintesi, le piante assorbono anidride carbonica e rilasciano ossigeno, oltre ad assorbire calore. Le reazioni in cui viene assorbita l'energia luminosa sono chiamate endotermiche (endo - verso l'interno). L'energia della luce solare si accumula sotto forma di energia dei legami chimici. Grazie al processo di fotosintesi, ogni anno sulla Terra vengono prodotti 150 miliardi di tonnellate di materia organica, vengono assorbiti 300 miliardi di tonnellate di anidride carbonica (CO 2) e rilasciati circa 200 miliardi di tonnellate di ossigeno libero.

La parola “ecologia” deriva dal greco “oikos” – casa. L’ecologia è la scienza della casa. La nostra casa è la Terra e le sue pareti sono, in senso figurato, il campo elettromagnetico della Terra, il soffitto è l'atmosfera e il tetto è lo strato di ozono.

1. 4. Terra

Si ritiene che la Terra sia costituita da un nucleo, un mantello e una crosta, caratterizzati da diversi spessori, proprietà fisiche delle rocce, regimi energetici e termici, composizione petrolchimica della materia, ecc.

I dati geofisici mostrano che il nucleo della Terra è fatto di ferro o ferro e nichel. La temperatura al centro è di circa 10.000 K, densità 15 g/cm 3, pressione 4-10 5 dyne/cm 2. In tali condizioni, dovrebbero verificarsi reazioni di fusione nucleare di elementi pesanti di ferro e nichel. Nel corso di miliardi di anni, il ferro dei meteoriti viaggia dalla superficie terrestre al nucleo, e gli elementi pesanti e i loro prodotti di decadimento si spostano dal nucleo alla superficie terrestre, formando i gusci solidi, liquidi e gassosi del pianeta, influenzando le caratteristiche del mantello . Le creature viventi partecipano attivamente ai processi di formazione dei gusci che, insieme alla componente non vivente, formano la biosfera terrestre. Apparentemente, anche parte della sostanza del mantello si è formata a seguito del decadimento di elementi radioattivi pesanti. Le moderne determinazioni dell'età della Terra danno circa 5 miliardi di anni, ma questo valore può essere considerato solo come una stima minima.

1. 5. Biosfera della Terra

La biosfera, come definita da V.I. Vernadsky, è il guscio esterno (sfera) della Terra, l'area di distribuzione della vita ( bios-vita). Secondo i dati più recenti, lo spessore della biosfera è di 40...50 km. Comprende la parte inferiore dell'atmosfera (fino ad un'altezza di 25...30 km, fino allo strato di ozono), quasi tutta l'idrosfera (fiumi, mari e oceani) e la parte superiore della crosta terrestre - la litosfera (fino ad una profondità di 3 km). Le componenti più importanti della biosfera sono: la materia vivente (piante, animali e microrganismi); sostanza biogenica (prodotti organici e organominerali creati da organismi viventi nel corso della storia geologica - carbone, petrolio, torba, ecc.); materia inerte (rocce di origine inorganica e acqua); sostanza bioinerte (un prodotto della sintesi di esseri viventi e non viventi, cioè rocce sedimentarie, suoli, limi).

La caratteristica distintiva e determinante della biosfera è la sua integrità e la popolazione della vita. La materia vivente della Terra è la forza più potente della biosfera, determinandone materialmente ed energeticamente le funzioni. Come risultato della continua interazione (scambio) tra i componenti della biosfera, sotto l'influenza della materia vivente, cambiano sia gli organismi che abitano la biosfera che l'ambiente in cui vivono. Grazie alla materia vivente vengono mantenute l’interconnessione e l’interdipendenza di tutti i componenti della biosfera. Questa connessione multilaterale e diversificata definisce la biosfera come un gigantesco sistema ecologico in cui l’uomo è, da un lato, una particella biologica dell’intero sistema e, dall’altro, un attivo trasformatore dello stesso.

L'aumento incontrollabile delle risorse tecnologiche ed energetiche dell'uomo influisce negativamente sull'equilibrio dei processi nella biosfera. Pertanto, oggi il compito globale dell'umanità è determinare e attuare i limiti consentiti di impatto sulla biosfera al fine di prevenire un disastro ambientale.

L'idea della vita come una “pellicola” continua di materia vivente che ricopre la Terra si formò nel XVIII secolo. Lamarck e negli anni '20 il biochimico sovietico V.I. Vernadsky ha proposto una base scientifica per la biosfera. Ha dimostrato che tutti e tre i gusci della Terra sono collegati alla materia vivente, che influenza continuamente la natura inanimata.

Biosfera- un gigantesco sistema ecologico in cui l'uomo funge sia da particella che da trasformatore. L'obiettivo finale dell'uomo è controllare tutti i processi nella biosfera, trasformandola nella noosfera, la sfera della ragione.

La caratteristica principale di un essere vivente è, oltre all'attività cellulare e al trasferimento di informazioni, il modo in cui utilizza l'energia. Gli esseri viventi catturano l'energia dello spazio sotto forma di luce solare, la trattengono sotto forma di energia di composti organici complessi (biomassa), la trasferiscono tra loro e la trasformano in altri tipi di energia (meccanica, elettrica, termica). Le sostanze non viventi dissipano principalmente energia.

La materia vivente, la biosfera, converte l'energia del Sole in energia libera capace di compiere lavoro. Il lavoro svolto dalla vita è il trasferimento e la ridistribuzione degli elementi chimici nella biosfera.

Tutti i terreni e i minerali superficiali (chernozem, argilla, calcare, minerali, carbone e depositi di petrolio) si sono formati sotto l'influenza della vita.

La conversione dell'energia negli organismi si basa sulle differenze di temperatura e su altri principi. Gli esseri viventi dovrebbero essere considerati come macchine chimiche, dove l'energia chimica viene convertita in altri tipi di energia.

Un'altra caratteristica degli organismi viventi è la loro capacità di riprodursi. Quindi, le caratteristiche del funzionamento degli esseri viventi includono:

* capacità di autoriproduzione;

* la capacità di formare gusci polimerici che proteggono la materia vivente da un ambiente inerte;

* la capacità di accumulare e trasmettere energia chimica, nonché di effettuare reazioni chimiche in normali condizioni di temperatura e pressione senza formazione di sottoprodotti. La vita sulla Terra è idealmente rispettosa dell’ambiente.

In conclusione, soffermiamoci sull'evoluzione della biosfera, il più grande ecosistema della Terra. Nella prima fase (circa 3 miliardi di anni fa), la materia organica si formava a seguito della sintesi in processi abiotici. L'atmosfera terrestre era costituita da idrogeno, azoto, monossido di carbonio, metano; conteneva cloro, dannoso per la vita, ecc., non conteneva ossigeno. La radiazione ultravioletta (allora non c'era l'ozono) causò una reazione chimica, a seguito della quale apparvero gli amminoacidi: molecole complesse di sostanze organiche. Si formarono organismi anaerobici che erano sott'acqua.

A causa della loro attività, un miliardo di anni dopo, l'ossigeno apparve, trasformandosi parzialmente in ozono e proteggendo la Terra dalle radiazioni ultraviolette. Probabilmente, la vita, cambiando solo la sua forma, ha creato per sé le condizioni necessarie (in particolare, la presenza di ossigeno). La biosfera è un unico organismo. Nella vita della natura, nel Cosmo, non è l'uomo l'obiettivo principale dell'universo. Nel mondo non c'è l'uomo e la natura, né l'uomo e il Cosmo, né l'uomo e l'Universo. Esiste la natura, lo Spazio, l'Universo e l'uomo è solo una piccola parte di essi; l'unico modo per l'uomo di sopravvivere è obbedire alle leggi dell'Universo. Come scrisse il famoso filosofo inglese del XVII secolo. Francis Bacon: “Non possiamo governare la natura se non sottomettendoci ad essa”. Questo è lo scopo dell’uomo nel 21° secolo.

1. 6. Cause e natura dell'inquinamento della biosfera

L’inquinamento della biosfera è uno dei problemi più antichi della civiltà umana.

Il pericolo per la biosfera è il seguente:

* utilizzo da parte dell'uomo di fonti energetiche prevalentemente interne alla biosfera (carburante organico);

* utilizzo di cicli economici irrazionali che portano a sprechi;

* utilizzo di sostanze sintetiche dannose per la natura;

* distruzione da parte dell'uomo della diversità strutturale della biosfera, che distrugge gli ecosistemi.

L’emergere di nuove malattie è la reazione della biosfera all’intervento umano.

In base alla natura dell’inquinamento, l’inquinamento si divide in naturale e antropogenico. Naturale l'inquinamento si verifica a seguito di processi naturali, solitamente catastrofici (ad esempio, una potente eruzione vulcanica, colata di fango, ecc.), senza alcuna influenza umana su questi processi, antropogenico- come risultato dell'attività economica umana. L'intensità dell'inquinamento antropogenico è direttamente correlata alla crescita della popolazione mondiale e, prima di tutto, allo sviluppo di grandi centri industriali.

L’inquinamento antropogenico si divide in industriale, agricolo e militare. Industriale L'inquinamento è causato da una singola impresa o da una combinazione di esse, nonché dai trasporti. Agricolo L’inquinamento è causato dall’uso di pesticidi, defolianti e altri agenti, dall’applicazione di fertilizzanti in quantità che non vengono assorbite dalle piante coltivate, dallo smaltimento dei rifiuti del bestiame e da altre azioni legate alla produzione agricola. Militare l'inquinamento deriva dal funzionamento delle imprese dell'industria militare, dal trasporto di materiali e attrezzature militari, dai test sulle armi, dal funzionamento delle strutture militari e dall'intero complesso di attrezzature militari in caso di operazioni militari. Le conseguenze di una guerra con l'uso di armi atomiche possono portare a un'apocalisse: "l'inverno nucleare".

Inquinamento dell'aria- l'introduzione nell'aria o la formazione in essa di sostanze chimiche o organismi di agenti fisici che influiscono negativamente sull'ambiente di vita o causano danni ai valori materiali, nonché la formazione di campi fisici antropogenici.

Inquinamento dell'idrosfera- ingresso di sostanze inquinanti nell'acqua in quantità e concentrazioni tali da perturbare le normali condizioni ambientali nei grandi corpi idrici.

Inquinamento del suolo- l'introduzione e la comparsa nel suolo di nuovi agenti fisici, chimici o biologici, solitamente non caratteristici di esso, che modificano il corso del processo di formazione del suolo (lo inibiscono), riducono drasticamente la produttività, causano l'accumulo di sostanze inquinanti nelle piante ( ad esempio i metalli pesanti), da cui questi contaminanti entrano direttamente o indirettamente (attraverso alimenti vegetali o animali) nel corpo umano.

Inquinamento spaziale - contaminazione generale dello spazio vicino alla Terra e vicino allo spazio esterno da parte di oggetti spaziali. La più pericolosa è la contaminazione radioattiva dovuta al lancio in orbita e alla distruzione di reattori nucleari, oltre ai “detriti spaziali” che interferiscono con il normale funzionamento della radioingegneria terrestre e degli strumenti astronomici. In base alla natura dell’impatto, l’inquinamento si divide in primario e secondario.

Inquinamento primario - ingresso nell’ambiente direttamente di inquinanti formatisi durante processi naturali, antropici e puramente antropici.

Inquinamento secondario- formazione (sintesi) di inquinanti pericolosi durante processi fisici e chimici che si verificano direttamente nell'ambiente. Pertanto, da componenti non tossici in alcune condizioni si formano gas velenosi: fosgene; i freon, chimicamente inerti sulla superficie della Terra, entrano in reazioni fotochimiche nella stratosfera, producendo ioni di cloro, che fungono da catalizzatore nella distruzione dello strato di ozono (schermo) del pianeta. Alcuni reagenti per tali interazioni possono essere innocui.

Secondo il meccanismo d'influenza, l'inquinamento si divide in meccanico, fisico (termico, luminoso, acustico, elettromagnetico), chimico, radiativo, biologico.

Inquinamento meccanico - intasamento dell'ambiente con agenti che hanno principalmente un effetto meccanico sfavorevole sugli oggetti naturali e artificiali.

Inquinamento fisico sono associati a cambiamenti nei parametri fisici dell'ambiente: temperatura ed energia (termica), onde (luminose, acustiche, elettromagnetiche), radiazioni (radiazioni, radioattive).

Inquinamento termico (termico). sono causati da un aumento della temperatura ambientale, dovuto principalmente alle emissioni industriali di aria riscaldata, gas di scarico (prodotti della combustione emessi nel camino) e acqua. Possono anche verificarsi come risultato secondario di cambiamenti nella composizione chimica dell'ambiente (ad esempio, l'effetto serra - riscaldamento costante del clima del pianeta a causa dell'accumulo nell'atmosfera di anidride carbonica e altri gas (metano, fluoro e clorocarburi), che sono simili alla copertura di una serra, che permette al sole di passare attraverso i raggi che impediscono alla radiazione termica a onda lunga di lasciare la superficie terrestre).

Inquinamento luminoso sono causati dall'interruzione dell'illuminazione naturale dell'area a seguito dell'azione di fonti luminose artificiali e possono comportare anomalie nella vita delle piante e degli animali.

Inquinamento acustico associati al superamento del livello di rumore naturale e ai cambiamenti anomali delle caratteristiche del suono nelle aree popolate e in altri luoghi dovuti al funzionamento dei trasporti, agli impianti industriali, agli elettrodomestici, al comportamento umano o ad altri motivi.

Inquinamento elettromagnetico derivano da cambiamenti nelle proprietà elettromagnetiche dell'ambiente (da linee elettriche, radio e televisione, funzionamento di alcuni impianti industriali, ecc.), portano a cambiamenti nelle strutture biologiche cellulari e molecolari fini.

Contaminazione radioattiva sono causati da un eccesso del livello naturale di sostanze radioattive nell’ambiente. La loro conseguenza è l'inquinamento radioattivo causato dall'azione delle radiazioni ionizzanti.

Contaminanti biologici causato dalla penetrazione (naturale o dovuta ad attività umana) negli ecosistemi sfruttati e negli impianti tecnologici di specie di organismi estranei a tali comunità e impianti e ivi normalmente assenti. Ci sono contaminanti biotici e microbiologici.

Contaminazione microbiologica (microbica). sorgono a causa della comparsa nell'ambiente di un numero insolitamente elevato di microrganismi associati alla loro riproduzione di massa in ambienti modificati durante l'attività economica umana.

Letteratura

1) Ingegneria ecologica e gestione ambientale: libro di testo/ed. N.I.Ivanova e I.M. Fadina. M.: “Loghi”, 2002.

2) Kedrov B.M. "Il soggetto e il rapporto delle scienze naturali". M.: Nauka, 1967.436 pp..

3) Mizun Yu G.Ecologia conosciuta e sconosciuta. M.: Scientifico e pratico. centro 1994. 240 s

4) Ecologia: Libro di testo per università/L.I. Tsvetkova, M.I. Alekseev, B.P. Usanov e altri; Ed. SI. Tsvetkova. San Pietroburgo: Khimizdat, 1999. 488 p.

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