Wpływ przestrzeni kosmicznej na biosferę Ziemi: teorie i rzeczywistość. Streszczenie: Przestrzeń i biosfera Ziemi W skrócie kosmiczne rytmy i kosmiczne powiązania biosfery

1. Wstęp.

2. Materia żywa jest składnikiem biosfery.

3. Abiotyczne (nieożywione) składniki biosfery.

4. Gleba jest unikalnym składnikiem biosfery.

5. Biosfera i przestrzeń.

6. Ekologiczne interakcje materii żywej: kto co zjada.

7. Biogenna migracja atomów jest właściwością ekosystemu biosfery.

8. Jak rozwinęła się biosfera: pięć katastrof ekologicznych.

9. Stabilność biosfery.

10. Biosfera i człowiek: zagrożenie środowiska.

11. Człowiek musi chronić różnorodność biosfery.

12. Wniosek.

1. Wstęp

Dziś jeden z najtrudniejszych problemów, przed którym stoi człowiek, niezależnie od tego, czy mieszka w Afryce, czy w Europie, w dużych miastach, czy w dżungli. Dotyczy to każdego z nas i nikt nie może od tego uciec. Jest to problem zachowania życia na planecie, przetrwania człowieka jako jednego z wyjątkowych gatunków istot żywych.

Rozwiązanie tego problemu zależy od tego, jak każdy z nas i cała ludzkość wspólnie zrozumie „zakazaną linię”, której ludzkość w żadnym wypadku nie powinna przekraczać. Tą „zakazaną cechą” są prawa życia na planecie.

Człowiek jest mieszkańcem biosfery. To właśnie biosfera jest skorupą Ziemi, w której toczy się życie ludzkości jako całości i każdego z nas.

Termin biosfera został ukuty przez australijskiego geologa Eduarda Suessa (1881-1914). Współczesna koncepcja biosfery związana jest z nazwiskiem akademika V.I. Wernadski.

Biosfera to obszar, w którym żyją organizmy żywe; skorupa Ziemi, której skład, struktura i energia są zdeterminowane całkowitą aktywnością organizmów żywych. Górna granica sięga do wysokości ekranu ozonowego (20-25 km), dolna granica opada 1-2 km poniżej dna oceanu i średnio 2-3 km na lądzie. Biosfera obejmuje dolną część atmosfery, hydrosferę, pedosferę (glebę) i górną część litosfery (skały). ).

2. Materia żywa jest składnikiem biosfery

Biosfera obejmuje wszystkie części planety zamieszkałe przez życie. Dotyczy to atmosfery, oceanu i wszystkich części powierzchni ziemi, na których zadomowiło się życie we wszystkich jego postaciach. Głównym składnikiem biosfery jest jej materia żywa.

„...Na powierzchni ziemi nie ma siły chemicznej bardziej stale aktywnej, a zatem potężniejszej w swoich ostatecznych skutkach, niż organizmy żywe jako całość” (V.I. Vernadsky).

W jakiej formie materia żywa występuje w biosferze? Materia żywa w biosferze prezentowana jest w postaci oddzielnych ciał - pojedynczych organizmów.

Materia żywa jest reprezentowana przez organizmy różnej wielkości. Największe z nich to wieloryby. Długość ciała współczesnych wielorybów wynosi od 1,1 do 33 m, waga od 30 kg do 150 t. Do najwyższych drzew zalicza się wiecznie zieloną sekwoję, która osiąga wysokość 110-112 m i średnicę 6-10 m.

Według przybliżonych szacunków podczas istnienia życia na Ziemi w biosferze istniało ponad miliard gatunków.

Wśród istot żywych dominują owady (jest ich około miliona gatunków). Kręgowce stanowią zaledwie 2%. . Znany nam świat życia składa się z ponad 70% zwierząt, 225% to rośliny i grzyby, 5% to organizmy jednokomórkowe.

Materia żywa jest nierównomiernie rozmieszczona w biosferze, tworzy skupienia na granicach litosfery-hydrosfery-atmosfery: w zbiornikach przy powierzchni, na dnie mórz i oceanów, na powierzchni lądu. Na kontynentach obserwuje się skupiska życia przybrzeżnego, równin zalewowych, jeziornych, tropikalnych i subtropikalnych. Na lądzie dominują rośliny, w oceanach dominują zwierzęta.

Masa żywej materii nazywana jest biomasą. Wyraża się ją w jednostkach masy suchej lub mokrej masy podzielonej przez jednostki powierzchni lub objętości siedliska.Wiadomo, że długość życia każdego organizmu ma swoje granice, jest śmiertelna. Jak zachowana jest ciągłość życia w biosferze? Ciągle rozmnażające się żywe organizmy tworzą strumień naprzemiennych pokoleń: nowe stworzenia wydają się zastępować te, które umierają. Zatem współczesna żywa istota ma pochodzenie spokrewnione z żywą materią z poprzednich epok geologicznych.

Miriady żywych istot zamieszkują biosferę i stanowią żywą materię biosfery. Skład chemiczny żywej materii jest podobny do składu gwiazd i Słońca, co potwierdza jedność natury. Nowoczesne metody pozwalają zmierzyć masę żywej substancji, ilość zawartej w niej energii oraz charakter odpowiadającej jej przestrzeni. Współczesna materia żywa charakteryzuje się dużą różnorodnością chemiczną.

3. Abiotyczne (nieożywione) składniki biosfery

Woda, powietrze, gleby, ich skład chemiczny, właściwości fizyczne, przede wszystkim temperatura, promieniowanie kosmiczne, grawitacja, magnetyzm – to abiotyczne składniki biosfery.

Biosfera obejmuje przede wszystkim te obszary planety, w których istnieją warunki nie tylko do przetrwania, ale także do reprodukcji istot żywych - jest to pole istnienia życia. Przylegają do niego terytoria, na których żyjące istoty cierpią i jedynie przeżywają, ale nie mogą się rozmnażać - pole trwałości życia.

Lądowe warunki abiotyczne determinujące pole istnienia życia:

- wystarczająca ilość tlenu i dwutlenku węgla,

- odpowiednią ilość wody w stanie ciekłym, a nie lodu lub pary,

- korzystne temperatury: niezbyt wysokie, aby białko nie koagulowało, i niezbyt niskie, aby enzymy przyspieszające reakcje biochemiczne działały normalnie,

- żywa istota potrzebuje minimum minerałów.

4. Gleba jest unikalnym składnikiem biosfery

Pod koniec XIX wieku. wielki rosyjski przyrodnik W. W. Dokuczajew, poprzez badania czarnoziemu i innych gleb Doliny Rosyjskiej i Kaukazu, ustalił, że gleby są ciałami naturalnymi i zewnętrznie cechy i właściwości bardzo różnią się od skał, na których powstały. Ich rozmieszczenie na powierzchni Ziemi podlega ścisłym wzorcom geograficznym.

Różnorodność gleb jest ogromna. Wynika to z różnorodności kombinacji czynników tworzących glebę: skał, wieku powierzchni, populacji roślin i zwierząt oraz rzeźby terenu.

Gleba to szczególny organizm naturalny i środowisko życia, które powstaje w wyniku przemian skał na powierzchni lądu w wyniku wspólnego działania organizmów żywych, wody i powietrza.

Procesy glebotwórcze na Ziemi są imponujące pod względem skali planetarnej i czasu trwania procesów tworzenia materii organicznej w glebie, jej biologicznej akumulacji i pojawienia się płodności.

5. Biosfera i przestrzeń

Ziemia jest planetą wyjątkową, znajduje się w jedynej możliwej odległości od Słońca, która określa temperaturę powierzchni Ziemi, przy której woda może znajdować się w stanie ciekłym.

Ziemia otrzymuje ogromną ilość energii od słońca i jednocześnie utrzymuje w przybliżeniu stałą temperaturę. Oznacza to, że nasza planeta emituje w przestrzeń kosmiczną prawie taką samą ilość energii, jaką otrzymuje z kosmosu: dopływ i odpływ muszą być zrównoważone, w przeciwnym razie system pewnego dnia straci stabilność. Ziemia albo się nagrzeje, albo zamarznie i zamieni się w ciało pozbawione życia.

Biosfera jest ściśle powiązana z przestrzenią. Strumienie energii docierające do Ziemi tworzą warunki sprzyjające życiu. Pole magnetyczne i osłona ozonowa chronią planetę przed nadmiernym promieniowaniem kosmicznym i intensywnym promieniowaniem słonecznym. Promieniowanie kosmiczne docierające do biosfery zapewnia fotosyntezę i wpływa na aktywność istot żywych.

6. Ekologiczne interakcje żywej materii: kto co zjada

Planeta Ziemia różni się od innych planet tym, że jej biosfera zawiera substancję wrażliwą na przepływ promieniowania słonecznego - chlorofil. To właśnie chlorofil zapewnia konwersję energii elektromagnetycznej promieniowania słonecznego na energię chemiczną, za pomocą której w reakcjach biosyntezy zachodzi proces redukcji tlenków węgla i azotu.

W zielonej roślinie zachodzi fotosynteza – proces wytwarzania węglowodanów z wody i dwutlenku tlenu (który znajduje się w powietrzu lub wodzie). W tym przypadku tlen jest uwalniany jako produkt uboczny. Rośliny zielone zaliczane są do autotrofów – organizmów, które pobierają wszystkie potrzebne do życia pierwiastki chemiczne z otaczającej je materii obojętnej i nie potrzebują do budowy swojego ciała gotowych związków organicznych innego organizmu. Głównym źródłem energii wykorzystywanej przez autotrofy jest Słońce. Heterotrofy to organizmy, które do odżywiania potrzebują materii organicznej utworzonej przez inne organizmy. Heterotrofy stopniowo przekształcają materię organiczną utworzoną przez autotrofy, doprowadzając ją do pierwotnego stanu mineralnego.

Niszczycielską (niszczącą) funkcję pełnią przedstawiciele każdego z królestw żywej materii. Rozpad i rozkład są integralną właściwością metabolizmu każdego żywego organizmu. Rośliny tworzą materię organiczną i są największymi producentami węglowodanów na Ziemi; ale uwalniają także tlen niezbędny do życia jako produkt uboczny fotosyntezy.

Podczas procesu oddychania w ciałach wszystkich żywych gatunków powstaje dwutlenek węgla, który rośliny ponownie wykorzystują do fotosyntezy. Istnieją także gatunki istot żywych, dla których metodą odżywiania jest niszczenie martwej materii organicznej. Istnieją organizmy o mieszanym sposobie odżywiania, nazywane są miksotrofami.

W biosferze zachodzą procesy przekształcające materię nieorganiczną, obojętną w materię organiczną i odwracające przegrupowanie materii organicznej w materię mineralną. Ruch i transformacja substancji w biosferze odbywa się przy bezpośrednim udziale materii żywej, której wszystkie typy specjalizują się w różnych metodach żywienia.

7. Biogenna migracja atomów-właściwość ekosystemu biosfery

Skończona ilość materii istniejąca w biosferze nabyła właściwość nieskończoności poprzez cykl substancji.

Obraz obiegu materii w biosferze tworzy koło młyna wodnego. Aby jednak koło się obracało, potrzebny jest stały przepływ wody. Podobnie przepływ energii słonecznej pochodzącej z kosmosu obraca „koło życia” na naszej planecie. Jak szybko kręci się koło? Podczas cykli biogeochemicznych atomy większości pierwiastków chemicznych przechodziły przez żywą istotę niezliczoną ilość razy. Na przykład cały tlen w atmosferze „odwróci się” poprzez materię żywą w ciągu 2000 lat, dwutlenek węgla w ciągu 200–300 lat, a cała woda w biosferze w ciągu 2 milionów lat.

Materia żywa jest doskonałym odbiornikiem energii słonecznej.

Energia pochłonięta i wykorzystana w reakcji fotosyntezy, a następnie zmagazynowana w postaci energii chemicznej węglowodanów, jest bardzo duża, podaje się, że jest porównywalna z energią zużytą przez 100 tysięcy dużych miast na przestrzeni 100 lat. Heterotrofy wykorzystują materię organiczną roślin jako pożywienie: materia organiczna jest utleniana przez tlen dostarczany do organizmu przez narządy oddechowe, z wytworzeniem dwutlenku węgla, reakcja zachodzi w przeciwnym kierunku. Zatem tym, co czyni życie „wiecznym”, jest jednoczesne istnienie autotrofów i heterotrofów.

Fakty i dyskusje na temat „koła życia” w biosferze dają prawo mówić o prawie biogenicznej migracji atomów, które sformułował V.I. Wiernadskiego: migracja pierwiastków chemicznych na powierzchni ziemi i w biosferze jako całości odbywa się albo przy bezpośrednim udziale materii żywej, albo zachodzi w środowisku, którego cechy geochemiczne są zdeterminowane przez materię żywą, zarówno tę, która obecnie zamieszkuje biosferę i to, co oddziaływało na Ziemię w całej historii geologicznej.

Mówiąc o interakcji człowieka z przyrodą, operowaliśmy w skali tylko jednej planety – Ziemi. Jednakże zachodzą także różnorodne interakcje pomiędzy przestrzenią z jednej strony a żywą przyrodą i człowiekiem z drugiej.

Dzięki wzajemnemu powiązaniu wszystkiego, co istnieje, przestrzeń aktywnie wpływa na różne procesy spowodowane istnieniem życia na Ziemi. W I. Wiernadski, mówiąc o czynnikach wpływających na rozwój biosfery, wskazywał m.in. na wpływ kosmiczny. Jest więc oczywiste, że bez ciał kosmicznych (w szczególności bez Słońca) życie na Ziemi po prostu nie mogłoby istnieć. Organizmy żywe przekształcają promieniowanie kosmiczne w energię ziemską (cieplną, elektryczną, chemiczną, mechaniczną) w skali wyznaczającej granice istnienia biosfery.

Szwedzki naukowiec i laureat Nagrody Nobla S. wypowiadał się bardziej radykalnie na temat roli przestrzeni kosmicznej w powstaniu życia na Ziemi. Arrhenius(1859-1927). Jego zdaniem jest całkiem prawdopodobne, że życie zostanie sprowadzone na Ziemię z kosmosu w postaci zarodników lub bakterii za pomocą pyłu kosmicznego pod wpływem ciśnienia słonecznego. Kosmicznego pochodzenia życia nie wykluczył V.I. Wernadski. W związku z tym warto wspomnieć o jednym sensacyjnym odkryciu naukowców. W 1996 roku na Antarktydzie odkryto meteoryt Murchesson. W składzie substancji meteorytowej naukowcy odkryli bakterie (analogi niebiesko-zielonych alg), których wiek wynosi 4,6 miliarda lat, natomiast pojawienie się życia na Ziemi datuje się na 3,5 miliarda lat.

Już w starożytności ludzie zauważyli wpływ przestrzeni na procesy zachodzące na Ziemi (np. wpływ Księżyca na pływy morskie, wpływ zaćmień słońca). Jednak przez wiele stuleci wpływ przestrzeni kosmicznej i jej związku z Ziemią oceniano jako nieistotny na poziomie naukowych hipotez i domysłów lub w ogóle umieszczano poza ramami nauki. Było to w dużej mierze spowodowane ograniczonymi możliwościami człowieka, niewystarczającą bazą naukową i instrumentami. W XX wieku wiedza na temat wpływu przestrzeni kosmicznej na Ziemię znacznie wzrosła. To zasługa rosyjskich naukowców, przede wszystkim przedstawicieli Rosyjski kosmizm, takie jak N.F. Fiodorow, A.L. Chiżewski, K.E. Ciołkowski, V.I. Vernadsky i in.

Rosyjski badacz, wybitny encyklopedysta, w dużej mierze był w stanie zrozumieć, ocenić i zidentyfikować skalę wpływu przestrzeni, przede wszystkim Słońca, na życie i jego przejawy GLIN. Czyżewski(1897-1964). Już jako młody człowiek jako jeden z pierwszych udowodnił ogromną rolę procesów słonecznych w życiu Ziemi. Wymownie świadczą o tym tytuły jego dzieł: „Fizyczne czynniki procesu historycznego”, „Ziemskie echo burz słonecznych” itp.

W 1915 roku 18-letni A.L. Chiżewski, który z oddaniem studiował astronomię, chemię i fizykę, zwrócił uwagę na synchroniczność obrazu. wywoływanie plam słonecznych i jednoczesne

GLIN. Czyżewski nasilenie działań wojennych na frontach I wojny światowej. Zgromadzony i uogólniony materiał statystyczny pozwolił na uczynienie niniejszego badania ściśle naukowym i opartym na dowodach.

Naukowcy od dawna zwracają uwagę na przejawy aktywności słonecznej (plamy, pochodnie na powierzchni, wzniesienia). Aktywność ta z kolei okazała się powiązana z elektromagnetycznymi i innymi wibracjami przestrzeni świata. GLIN. Czyżewski, po przeprowadzeniu licznych badań naukowych z zakresu astronomii, biologii i historii, doszedł do wniosku, że Słońce (zwłaszcza jego aktywność) ma znaczący wpływ na procesy biologiczne i społeczne na Ziemi.

Znaczenie koncepcji A.L Chiżewskiego polegał na tym, że wykorzystując bogaty materiał faktograficzny, udowodnił istnienie rytmów naturalnych i kosmicznych, zależność życia biologicznego i społecznego na Ziemi od pulsu kosmosu. K.E. Ciołkowski tak ocenił pracę swojego młodego kolegi: „Młody naukowiec próbuje odkryć funkcjonalny związek między zachowaniem ludzkości a wahaniami aktywności Słońca i poprzez obliczenia określić rytm, cykle i okresy te zmiany i fluktuacje, tworząc w ten sposób nową sferę ludzkiej wiedzy. Wszystkie te szerokie uogólnienia i odważne myśli Chiżewski wyraża po raz pierwszy, co nadaje im wielką wartość i budzi zainteresowanie. Praca ta jest przykładem fuzji różnych nauk w oparciu o monistyczne podstawy analizy fizycznej i matematycznej” 1.

Dopiero wiele lat później słowa wypowiedziane przez A.L. Przemyślenia i wnioski Chiżewskiego na temat wpływu Słońca na procesy ziemskie zostały potwierdzone w praktyce.

Liczne obserwacje wykazały niezaprzeczalną zależność masywnych przypływów chorób neuropsychicznych i sercowo-naczyniowych u ludzi od okresowych cykli aktywności słonecznej. Przewidywania tzw. „złych dni” dla zdrowia są obecnie na porządku dziennym. Mało kto jednak wie, że to nasz rodak A.L. jako pierwszy odkrył istnienie tych cykli i udowodnił ich wpływ na ludzi. Czyżewski.

Interesujący jest pomysł Chiżewskiego, że zakłócenia magnetyczne na Słońcu, spowodowane jednością człowieka i przestrzeni, mogą poważnie wpłynąć na zdrowie przywódców państwowych. W końcu na czele rządów wielu krajów stoją osoby starsze. Rytmy istniejące na Ziemi i w kosmosie wpływają oczywiście na ich zdrowie i samopoczucie. Jest to szczególnie niebezpieczne w reżimach totalitarnych i dyktatorskich. A jeśli na czele państwa stoją osoby niemoralne lub upośledzone psychicznie, wówczas ich patologiczne reakcje na zakłócenia kosmiczne mogą prowadzić do nieprzewidywalnych i tragicznych konsekwencji zarówno dla narodów ich krajów, jak i dla całej ludzkości, szczególnie w warunkach, gdy wiele krajów dysponuje potężną bronią masowa zagłada, zniszczenie.

Szczególne miejsce zajmuje stwierdzenie Czyżewskiego, że Słońce wpływa nie tylko na procesy biologiczne, ale także społeczne na Ziemi. Konflikty społeczne, które nieustannie pojawiają się na Ziemi (wojny, zamieszki, rewolucje), zdaniem A.L. Chiżewskiego, w dużej mierze zależą od zachowania i aktywności naszego luminarza. Według jego obliczeń podczas minimalnej aktywności słonecznej w społeczeństwie występuje minimum masowych aktywnych przejawów społecznych (około 5%). W szczytowym okresie aktywności słonecznej ich liczba sięga 60%.

Wiele pomysłów A.L. Chizhevsky znalazł zastosowanie w dziedzinie nauk kosmicznych i biologicznych. Potwierdzają nierozerwalną jedność człowieka i kosmosu oraz wskazują na ich ścisłe wzajemne oddziaływanie.

Kosmiczne idee pierwszego przedstawiciela rosyjskiego kosmizmu były oryginalne. N.F. Fiodorow(1829-1903). Wiązał bardzo duże nadzieje z przyszłym rozwojem nauki. To nauka, zdaniem myśliciela, pomoże człowiekowi, po pierwsze, znacznie przedłużyć jego życie, a w przyszłości uczynić go nieśmiertelnym. Przesiedlenie ludzi na inne planety z powodu przyszłego przeludnienia stanie się konieczną rzeczywistością. Dla Fiodorowa przestrzeń jest nieskończonym polem ludzkiej działalności. N.F. Fiodorow w połowie XIX wieku. zaproponował własną wersję przemieszczania ludzi w przestrzeni kosmicznej. Według myśliciela w tym celu konieczne będzie opanowanie energii elektromagnetycznej globu. Umożliwi to regulację jego ruchu w przestrzeni kosmicznej i przekształcenie Ziemi w statek kosmiczny („łazik ziemski”) do lotów w kosmos. W przyszłości, zgodnie z planami Fiodorowa, człowiek zjednoczy wszystkie światy i stanie się „przewodnikiem planetarnym”. W tym szczególnie wyrazi się jedność człowieka i kosmosu.

Pomysły N.F. Pomysł Fedorowa dotyczący osadnictwa ludzi na innych planetach był aktywnie rozwijany przez genialnego naukowca, twórcę teorii nauki o rakietach K.E. Ciołkowski(1857-1935). Jest także właścicielem szeregu oryginalnych idei filozoficznych. Życie według Ciołkowskiego jest wieczne. „Po każdej śmierci dzieje się to samo – rozproszenie… Zawsze żyliśmy i będziemy żyć, ale za każdym razem w nowej formie i oczywiście bez pamięci o przeszłości… Kawałek materii podlega niezliczona ilość istnień, choć rozdzielonych ogromnymi odstępami czasu…” 1 . Tutaj myśliciel jest bardzo bliski Hindusowi – K.E. Ciołkowski Chińskie nauki o wędrówce dusz i ideach Demokryta.

Opierając się na tej zasadniczo dialektycznej idei uniwersalności życia, istniejącego wszędzie i zawsze poprzez poruszające się i wiecznie żyjące atomy, Ciołkowski próbuje zbudować holistyczne ramy dla swojej „filozofii kosmicznej”.

Naukowiec był przekonany, że życie i inteligencja na Ziemi nie są jedynymi we Wszechświecie. Jako dowód tego twierdzenia uważa za wystarczające, że Wszechświat jest nieograniczony. W przeciwnym razie „jakie znaczenie miałby Wszechświat, gdyby nie był wypełniony organicznym, inteligentnym i czującym światem?” Opierając się na względnej młodości Ziemi w porównaniu z innymi planetami, dochodzi do wniosku, że na innych, „starszych planetach, życie jest znacznie doskonalsze”. Ponadto aktywnie wpływa na inne poziomy życia, w tym na ziemski.

W swojej etyce filozoficznej K.E. Ciołkowski jest czysto racjonalistyczny i konsekwentny. Podnosząc ideę ciągłego doskonalenia materii do absolutu, widzi ten proces następująco. Przestrzeń kosmiczną, która zdaniem myśliciela nie ma granic, zamieszkują istoty inteligentne na różnym poziomie rozwoju. Istnieją planety, które osiągnęły najwyższy poziom rozwoju inteligencji i mocy i wyprzedzają wszystkie inne planety. Istoty „idealne”, które przeszły przez wszystkie męki ewolucji, znając swoją smutną przeszłość i przeszłe niedoskonałości, mają moralne prawo do regulowania życia na innych, bardziej prymitywnych planetach, w tym ratowania swojej populacji przed mękami rozwoju.

Ciołkowski przedstawia technologię tej „humanitarnej” pomocy w następujący sposób. „Perfect World” bierze na siebie wszystkie zmartwienia. Na innych, niższych poziomach rozwoju planet wspiera i zachęca „tylko dobrzy”. „Wszelkie odchylenia od zła i cierpienia są starannie korygowane. Która droga? Tak, przez selekcję: źli lub ci, którzy odchodzą w stronę zła, pozostają bez potomstwa... Moc doskonałości przenika wszystkie planety, wszystkie możliwe miejsca życia i wszędzie. Miejsca te są zamieszkane przez ich własną, dojrzałą rasę. Czyż nie jest to podobne do tego, jak ogrodnik niszczy na swojej ziemi wszystkie nieodpowiednie rośliny i zostawia tylko najlepsze warzywa!.. Jeśli interwencja nie pomoże i nie będzie przewidywane nic prócz cierpienia, wówczas cały żywy świat zostanie bezboleśnie zniszczony…” .

Na szczęście ludzie z planety Ziemia, zdaniem Ciołkowskiego, zaliczają się do kategorii „tych, którzy dają nadzieję” na swój przyszły rozwój, aby zbliżyć się do doskonałych istot Wszechświata. Dlatego nie zagraża im praca selekcyjna kosmicznego umysłu w postaci zniszczenia (wyzwolenia od męki).

K.E. Ciołkowski najgłębiej studiował i oświecał wśród swoich współczesnych filozoficzne problemy eksploracji kosmosu. Wierzył, że Ziemia odgrywa szczególną rolę we Wszechświecie. Należy do późniejszych planet, które „dają nadzieję”. Tylko niewielka liczba takich planet otrzyma prawo do niezależnego rozwoju i męki.

W toku ewolucji z czasem uformuje się zjednoczenie wszystkich inteligentnych istot wyższych kosmosu: najpierw – w formie zjednoczenia zamieszkującego najbliższe słońca, potem zjednoczenia zjednoczeń i tak dalej, w nieskończoność, gdyż sam Wszechświat jest nieskończony.

Moralnym, kosmicznym zadaniem Ziemi jest przyczynianie się do ulepszania Kosmosu. Ludzie będą mogli uzasadnić swoje wzniosłe przeznaczenie w ulepszaniu świata tylko poprzez opuszczenie Ziemi i udanie się w kosmos. Dlatego Ciołkowski widzi swoje osobiste zadanie w pomaganiu ludziom w organizowaniu przesiedleń na inne planety i ich przesiedleń w całym Wszechświecie. Podkreślił, że istota jego kosmicznej filozofii leży „w przeniesieniu z

Ziemi i w zasiedlaniu przestrzeni kosmicznej.” Dlatego wynalezienie rakiety dla Ciołkowskiego nie było bynajmniej celem samym w sobie (jak niektórzy uważają, widząc w nim jedynie naukowca zajmującego się rakietami), a jedynie sposobem na penetrację głębi kosmosu.

Naukowiec wierzył, że wiele milionów lat stopniowo poprawi naturę człowieka i jego organizację społeczną. Podczas ewolucji ciało ludzkie ulegnie znaczącym zmianom, które w zasadzie zmienią człowieka w inteligentne „zwierzę-roślinę” zdolne do sztucznego przetwarzania energii słonecznej. W ten sposób osiągnięty zostanie pełen zakres jego woli i niezależność od otoczenia. W końcu ludzkość będzie w stanie wykorzystać całą przestrzeń okołosłoneczną i energię słoneczną dla swoich potrzeb i korzyści. Z biegiem czasu populacja Ziemi rozprzestrzeni się po całej przestrzeni słonecznej.

Pomysły K.E. Ciołkowskiego o jedności różnorodnych światów Kosmosu, jego ciągłym doskonaleniu, w tym samego człowieka, idei wkroczenia ludzkości w Kosmos – wszystko to ma ważne znaczenie ideologiczne i humanistyczne.

Podążając za futurystycznymi myślami K.E. Ciołkowskiego, dziś pojawiają się praktyczne problemy wpływu życia i człowieka na przestrzeń. Zatem w związku z regularnymi lotami kosmicznymi istnieje możliwość niezamierzonego wprowadzenia organizmów żywych w przestrzeń kosmiczną, w szczególności na inne planety. Wiadomo, że wiele bakterii lądowych jest w stanie przez długi czas wytrzymać ekstremalne temperatury, promieniowanie i inne warunki życia. Zakres temperatur życia niektórych gatunków organizmów jednokomórkowych sięga 600°C. Nie da się przewidzieć, jak mogłyby się zachować w innym, nieziemskim środowisku i jakie będą konsekwencje dla przestrzeni kosmicznej.

Ludzie coraz częściej zaczynają wykorzystywać przestrzeń kosmiczną jako sposób na rozwiązanie konkretnych problemów technologicznych, czy to uprawy rzadkich kryształów, spawania itp. Satelity kosmiczne zyskały uznanie jako sposób gromadzenia i przesyłania różnorodnych informacji.

• Chizhevsky A.L. Czynniki fizyczne procesu historycznego. - Kaługa, 1924 (przedruk, wydanie 1994).
• Ciołkowski K.E. Sny o Ziemi i Niebie. - Tuła: Wydawnictwo Priokskoye Book, 1986. - s. 380, 381.
• Tam. s. 378, 379.
• Ciołkowski K.E. Dekret. op. s. 378, 379.

Rozważając kwestię pochodzenia życia na Ziemi, krótko wspomnieliśmy o biosferze, materii żywej i jej funkcjach biogeochemicznych odkrytych przez V.I. Wernadski. Ten temat wymaga bardziej szczegółowego zbadania tych zagadnień.

Przez wiele setek ludzkich pokoleń interakcja człowieka ze środowiskiem nie powodowała zauważalnych zmian w biosferze, ale przez cały ten czas następowała akumulacja wiedzy i sił. Stopniowo, wykorzystując swoją wyższość intelektualną nad innymi przedstawicielami świata zwierzęcego, człowiek objął swoją działalnością całą górną powłokę planety – całą biosferę. Działalność ta doprowadziła do udomowienia zwierząt i hodowli roślin uprawnych. Człowiek zaczął zmieniać otaczający go świat i tworzyć dla siebie nową żywą naturę, która nigdy nie istniała na planecie.

Pod wpływem pracy ludzkiej, od czasu pojawienia się ludzkości, rozpoczął się i trwa w coraz szybszym tempie proces modyfikacji biosfery i jej przejścia do nowego stanu jakościowego. Przyrodoznawstwo zna wcześniejsze przejścia biosfery w jakościowo nowe stany, którym towarzyszyła niemal całkowita restrukturyzacja. Ale to przejście jest czymś wyjątkowym, zjawiskiem nieporównywalnym.

W systemie współczesnego światopoglądu naukowego pojęcie biosfery zajmuje kluczowe miejsce w wielu naukach. Rozwój doktryny biosfery jest nierozerwalnie związany z nazwiskiem V.I. Wiernadskiego, choć ma dość długą historię, zaczynając od książki J.-B. Lamarcka „Hydrogeologia” (1802), która zawiera jedno z pierwszych uzasadnień idei wpływu organizmów żywych na procesy geologiczne. Potem było wspaniałe, wielotomowe dzieło A. Humboldta „Kosmos” (pierwsza książka ukazała się w 1845 r.), w którym zebrano wiele faktów potwierdzających tezę o oddziaływaniu organizmów żywych z powłokami ziemskimi, do których przenikają. Sam termin „biosfera” został po raz pierwszy wprowadzony do nauki przez niemieckiego geologa i paleontologa Eduarda Suessa, który miał na myśli niezależną, przecinającą się z innymi sferę, w której istnieje życie na Ziemi. Zdefiniował biosferę jako zbiór organizmów ograniczonych w przestrzeni i czasie, żyjących na powierzchni Ziemi.

Ale nic nie zostało jeszcze powiedziane o geologicznej roli biosfery, o jej zależności od czynników planetarnych Ziemi. Po raz pierwszy ideę funkcji geologicznych materii żywej, ideę całości całego świata organicznego w postaci jednej niepodzielnej całości wyraził V.I. Wernadski. Jego koncepcja rozwijała się stopniowo, od pierwszej pracy studenckiej „O przemianie gleby stepów przez gryzonie” (1884) po „Materię żywą” (rękopis z przełomu lat 20. XX w.), „Biosferę” (1926), „Biogeochemię Szkice” (1940), a także „Struktura chemiczna biosfery ziemskiej” i „Myśli filozoficzne przyrodnika”, nad którymi pracował w ostatnich dziesięcioleciach życia, są teoretycznym efektem pracy naukowca i myśliciel.

Wprowadzenie koncepcji żywa materia jako całość wszystkich żywych organizmów na planecie, w tym ludzi, Wernadski osiągnął w ten sposób jakościowo nowy poziom analizy życia i istot żywych - biosfery. Umożliwiło to zrozumienie życia jako potężnej siły geologicznej na naszej planecie, skutecznie kształtującej sam wygląd Ziemi. W ujęciu funkcjonalnym materia żywa stała się ogniwem łączącym historię pierwiastków chemicznych z ewolucją biosfery. Wprowadzenie tej koncepcji umożliwiło także postawienie i rozstrzygnięcie kwestii mechanizmów aktywności geologicznej materii żywej i źródeł jej energii.

Geologiczna rola materii żywej opiera się na jej funkcjach geochemicznych, które współczesna nauka dzieli na pięć kategorii: energia, koncentracja, destrukcyjna, środowiskotwórcza, transportowa. Oni opierają się na fakcie, że organizmy żywe swoim oddychaniem, odżywianiem, metabolizmem i ciągłą zmianą pokoleń powodują najbardziej ambitne zjawisko planetarne - migrację pierwiastków chemicznych w biosferze. To z góry określiło decydującą rolę materii żywej i biosfery w kształtowaniu współczesnego wyglądu Ziemi - jej atmosfery, hydrosfery i litosfery.

Tak wspaniałe przemiany geosfery wymagają gigantycznych nakładów energii. Jego źródłem jest energia biogeochemiczna żywej materii biosfery odkryta przez Wernadskiego.

Biosfera - jest to żywa substancja planety i bezwładna substancja przez nią przekształcona (powstała bez udziału życia). Nie jest to zatem koncepcja biologiczna, geologiczna ani geograficzna. Jest to podstawowa koncepcja biogeochemii, jednego z głównych elementów strukturalnych organizacji naszej planety i przestrzeni blisko Ziemi, sfery, w której zachodzą procesy bioenergetyczne i metabolizm w wyniku działalności życia.

Warstwa biosfery otaczająca Ziemię jest bardzo cienka. Obecnie powszechnie przyjmuje się, że życie drobnoustrojów w atmosferze występuje do około 20 – 22 km nad powierzchnią Ziemi, a obecność życia w głębokich basenach oceanicznych obniża tę granicę do 8 – 11 km poniżej poziomu morza. Wnikanie życia do skorupy ziemskiej jest znacznie mniejsze, a mikroorganizmy odkryto podczas głębokich wierceń oraz w wodach złożowych nie głębszych niż 2 - 3 km. Ale ten najcieńszy film pokrywa absolutnie całą Ziemię, nie pozostawiając ani jednego miejsca na naszej planecie (w tym pustyń i lodowych obszarów Arktyki i Antarktyki), gdzie nie ma życia. Oczywiście ilość żywej materii w różnych obszarach biosfery jest różna. Jego największa ilość znajduje się w górnych warstwach litosfery (gleby), hydrosferze i dolnych warstwach atmosfery. W miarę wchodzenia głębiej w skorupę ziemską, do oceanu i wyżej do atmosfery, ilość żywej materii zmniejsza się, ale nie ma ostrej granicy między biosferą a otaczającą ją skorupą ziemską. A przede wszystkim w atmosferze nie ma takiej granicy, która zamykałaby biosferę na wszelkie promieniowanie kosmiczne, a także energię słoneczną. Zatem biosfera jest otwarta na przestrzeń, skąpana w strumieniach energii kosmicznej. Przetwarzając tę ​​energię, żywa materia przekształca naszą planetę. Samo powstanie biosfery, w tym powstanie życia na Ziemi, jest wynikiem działania tych sił kosmicznych, najważniejszego czynnika w funkcjonowaniu biosfery.

Promieniowanie kosmiczne, a przede wszystkim energia Słońca, mają stały wpływ na wszystkie zjawiska na Ziemi. Założyciel heliobiologii A.L. Chizhevsky był szczególnie zaangażowany w badanie połączeń słoneczno-ziemskich. Zauważył, że najbardziej różnorodne i różnorodne zjawiska na Ziemi - zarówno przemiany chemiczne skorupy ziemskiej, jak i dynamika samej planety i jej części składowych, atmosfery, hydro- i litosfery - zachodzą pod bezpośrednim wpływem Słońca. Słońce jest głównym (wraz z promieniowaniem kosmicznym i energią rozpadu radioaktywnego w trzewiach Ziemi) źródłem energii, przyczyną wszystkiego na Ziemi - od lekkiego wietrzyku i wzrostu roślin po tornada i huragany oraz psychikę człowieka. działalność.

Związek cykli aktywności słonecznej z procesami zachodzącymi w biosferze dostrzeżono już w XVIII wieku. Następnie angielski astronom W. Herschel zwrócił uwagę na związek plonów pszenicy z liczbą plam słonecznych. Na końcu XIX wieku, profesor na Uniwersytecie w Odessie F.N. Shvedov, badając fragment pnia stuletniej akacji, odkrył, że grubość słojów zmienia się co 11 lat, jakby powtarzając cykliczność aktywności słonecznej.

Podsumowując doświadczenia swoich poprzedników, A.L. Chizhevsky zapewnił solidną podstawę naukową dla tych danych empirycznych. Wierzył, że Słońce dyktuje rytm większości procesów biologicznych na Ziemi; kiedy tworzy się na nim wiele plam, pojawiają się rozbłyski chromosferyczne i wzrasta jasność korony, na naszej planecie wybuchają epidemie, wzmaga się wzrost drzew, szkodniki rolnicze i mikroorganizmy - czynniki wywołujące różne choroby - rozmnażają się szczególnie silnie.

Szczególnie interesujące jest stwierdzenie Czyżewskiego, że Słońce znacząco wpływa nie tylko na procesy biologiczne, ale także społeczne na Ziemi. Według Cziżewskiego konflikty społeczne (wojny, zamieszki, rewolucje) są w dużej mierze zdeterminowane zachowaniem i działalnością naszego luminarza. Według jego obliczeń podczas minimalnej aktywności słonecznej w społeczeństwie występuje minimum masowych aktywnych przejawów społecznych (około 5%). W szczytowym okresie aktywności słonecznej ich liczba sięga 60%. Te wnioski Czyżewskiego potwierdzają jedynie nierozerwalną jedność człowieka i kosmosu i wskazują na ich ścisły wzajemny wpływ.

W systemie współczesnego światopoglądu naukowego pojęcie biosfery zajmuje kluczowe miejsce w wielu naukach. Rozwój doktryny biosfery jest nierozerwalnie związany z nazwiskiem V.I. Wernadskiego, choć ma dość długie tło, poczynając od książki J.-B. Lamarcka „Hydrogeologia” (1802), która zawiera jedno z pierwszych uzasadnień idei wpływu organizmów żywych na procesy geologiczne. Potem było wspaniałe, wielotomowe dzieło A. Humboldta „Kosmos” (pierwsza książka ukazała się w 1845 r.), w którym zebrano wiele faktów potwierdzających tezę o oddziaływaniu organizmów żywych z powłokami ziemskimi, do których przenikają. Termin „biosfera” został po raz pierwszy wprowadzony do nauki przez niemieckiego geologa i paleontologa E. Suessa, który miał na myśli niezależną, przecinającą się z innymi sferę, w której istnieje życie na Ziemi. Zdefiniował biosferę jako zbiór organizmów ograniczonych w przestrzeni i czasie, żyjących na powierzchni Ziemi.

Po raz pierwszy ideę funkcji geologicznych żywej materii, ideę całości całego świata organicznego w postaci jednej niepodzielnej całości wyraził V. I. Vernadsky. Jego koncepcja rozwijała się stopniowo, od pierwszej pracy studenckiej „O przemianie gleby stepów przez gryzonie” (1884) po „Materię żywą” (rękopis z przełomu lat 20. XX w.), „Biosferę” (1926), „Biogeochemię Szkice” (1940), a także „Struktura chemiczna biosfery Ziemi” i „Myśli filozoficzne przyrodnika”, nad którymi pracował w ostatnich dziesięcioleciach życia.

Wprowadzając koncepcję żywej materii jako całości wszystkich żywych organizmów na planecie, w tym ludzi, Wernadski osiągnął w ten sposób jakościowo nowy poziom zrozumienia życia - biosfery. Umożliwiło to zrozumienie życia jako potężnej siły geologicznej na naszej planecie, kształtującej wygląd Ziemi. Wprowadzenie tej koncepcji umożliwiło także postawienie i rozstrzygnięcie kwestii mechanizmów aktywności geologicznej materii żywej i źródeł jej energii.

Geologiczna rola żywej materii opiera się na jej funkcjach geochemicznych, które współczesna nauka dzieli na pięć kategorii:

1...energia,

2...koncentracja,

3...niszczący,

4...środowiskotwórcze,

5...transport.

Opierają się na fakcie, że żywe organizmy swoim oddychaniem, odżywianiem, metabolizmem i ciągłą zmianą pokoleń powodują wspaniałe zjawisko planetarne - migrację pierwiastków chemicznych w biosferze. To z góry określiło decydującą rolę materii żywej i biosfery w kształtowaniu współczesnego wyglądu Ziemi, jej atmosfery, hydrosfery i litosfery.

Biosfera jest materią żywą planety i materią bezwładną przez nią przekształconą (powstała bez udziału życia). Jest to podstawowa koncepcja biogeochemii, jednego z głównych elementów strukturalnych organizacji naszej planety i przestrzeni blisko Ziemi, sfery, w której zachodzą procesy bioenergetyczne i metabolizm w wyniku działalności życia.

Dziś powszechnie przyjmuje się, że granice biosfery przedstawiają się następująco: w atmosferze życie drobnoustrojów występuje do około 20 – 22 km nad powierzchnią Ziemi, a obecność życia w głębokich basenach oceanicznych sięga do 8 – 11 km pod poziomem morza. Wnikanie życia do skorupy ziemskiej jest znacznie mniejsze, a mikroorganizmy odkryto podczas głębokich wierceń oraz w wodach złożowych nie głębszych niż 2-3 km. Ale ten najcieńszy film pokrywa absolutnie całą Ziemię, nie pozostawiając ani jednego miejsca na naszej planecie (w tym pustyń i lodowych obszarów Arktyki i Antarktyki), gdzie nie ma życia. Ilość żywej materii w różnych obszarach biosfery jest różna. Jego największa zawartość występuje w górnych warstwach litosfery (gleby), hydrosferze i dolnych warstwach atmosfery. W miarę wchodzenia głębiej w skorupę ziemską, do oceanu i wyżej do atmosfery, ilość żywej materii zmniejsza się, ale nie ma ostrej granicy między biosferą a otaczającą ją skorupą ziemską.

Biosfera jest otwarta na przestrzeń, otrzymując od niej strumienie energii kosmicznej. Dzięki niemu żywa materia przekształca naszą planetę. Samo powstanie biosfery, w tym powstanie życia na Ziemi, jest wynikiem działania tych sił kosmicznych, najważniejszego czynnika w funkcjonowaniu biosfery.

Promieniowanie kosmiczne, a przede wszystkim energia Słońca, mają stały wpływ na wszystkie zjawiska na Ziemi. Założyciel heliobiologii, A.L. Chizhevsky, był szczególnie zaangażowany w badanie powiązań słoneczno-ziemskich. Zauważył, że pod bezpośrednim wpływem Słońca zachodzi na Ziemi cała gama procesów i zjawisk. Słońce jest głównym (wraz z promieniowaniem kosmicznym i energią rozpadu radioaktywnego w trzewiach Ziemi) źródłem energii, przyczyną wszystkiego na Ziemi, od zjawisk atmosferycznych, wzrostu roślin po aktywność umysłową człowieka.

Związek cykli aktywności słonecznej z procesami zachodzącymi w biosferze dostrzeżono już w XVIII wieku. Następnie angielski astronom W. Herschel zwrócił uwagę na związek plonów pszenicy z liczbą plam słonecznych. Pod koniec XIX wieku profesor Uniwersytetu Odesskiego F. N. Szwedow, badając fragment pnia stuletniej akacji, odkrył, że grubość słojów drzew zmienia się co 11 lat, jakby powtarzając cykliczność aktywności słonecznej.

Podsumowując doświadczenia swoich poprzedników, A.L. Chizhevsky wniósł podstawę naukową do tych danych empirycznych. Jego zdaniem Słońce wyznacza rytm większości procesów biologicznych na Ziemi. Kiedy tworzy się na nim wiele plam, pojawiają się rozbłyski chromosferyczne i wzrasta jasność korony, na naszej planecie rozwijają się epidemie, wzrasta wzrost drzew, a szkodniki rolnicze i mikroorganizmy rozmnażają się szczególnie silnie.

Cała żywa przyroda reaguje wrażliwie na sezonowe zmiany temperatury otoczenia, intensywność promieniowania słonecznego - wiosną drzewa pokrywają się liśćmi, jesienią opadają liście, obumierają procesy metaboliczne, wiele zwierząt zapada w sen zimowy itp. Ludzie nie są wyjątkiem. W ciągu roku zmienia się intensywność metabolizmu, skład komórek i tkanek.

Stan aktywności słonecznej wpływa na rozprzestrzenianie się wielu chorób. I tak w 1957 r., pomimo szczepień ludności, podobnie jak w latach poprzednich, niespodziewanie wzrosła liczba zachorowań na kleszczowe zapalenie mózgu i tularemię. W latach 30. naszego stulecia Czyżewski przewidział, że w latach 1960–1962 nastąpi epidemia cholery, co faktycznie miało miejsce w krajach Azji Południowo-Wschodniej. Wszystkie cykle życiowe: choroby, masowe migracje, okresy szybkiego rozmnażania się ssaków, owadów, wirusów - przebiegają synchronicznie z 11-letnimi cyklami aktywności Słońca.

Ludzie są również narażeni na działanie energii kosmicznej i promieniowania słonecznego. Tym samym organizm ludzki, podobnie jak organizmy innych zwierząt, dostosowuje się do rytmów biogeosfery, przede wszystkim dobowych (dobowych) i sezonowych, związanych ze zmianą pór roku.

Metabolizm człowieka przebiega według rytmu dobowego dziedziczonego z pokolenia na pokolenie. Obecnie uważa się, że około czterdziestu procesów zachodzących w organizmie człowieka podlega ścisłemu rytmowi dobowemu. Na przykład już w 1931 roku ustalono cykliczność w funkcjonowaniu ludzkiej wątroby, zawartości hemoglobiny, potasu, sodu i wapnia we krwi. Autonomiczny układ nerwowy również pracuje według codziennego harmonogramu. Statystyki mówią, że nawet narodziny i śmierć zdarzają się częściej w ciemnej części dnia, około północy.

Hematolodzy doszli do wniosku, że w latach maksymalnej aktywności słonecznej tempo krzepnięcia krwi u zdrowych ludzi podwaja się, dlatego wraz ze wzrostem plam słonecznych częstsze są zawały serca i udary mózgu.

Czyżewski próbował ustalić związek między jedenastoletnimi cyklami słonecznymi a nasyceniem wydarzeń historycznych w różnych okresach historii ludzkości. W wyniku swojej analizy doszedł do wniosku, że maksimum aktywności społecznej pokrywa się z maksimum aktywności słonecznej. Punkty środkowe cyklu dają maksymalną masową aktywność ludzkości, wyrażoną w rewolucjach, powstaniach, wojnach, kampaniach, przesiedleniach i są początkiem nowych epok historycznych w historii ludzkości. W skrajnych punktach cyklu napięcie powszechnej działalności człowieka o charakterze militarnym lub politycznym zostaje zredukowane do minimum, ustępując miejsca aktywności twórczej i czemu towarzyszy ogólny spadek zapału polityczno-wojskowego, spokoju i spokojnej pracy twórczej w w dziedzinie budowania państwa, nauki i sztuki.

Według Czyżewskiego konflikty społeczne (wojny, zamieszki, rewolucje) są w dużej mierze zdeterminowane przez zachowanie i aktywność Słońca. Według obliczeń naukowca podczas minimalnej aktywności słonecznej w społeczeństwie występuje minimum masowych aktywnych przejawów społecznych (około 5%). W szczytowym okresie aktywności słonecznej ich liczba sięga 60%. Wnioski Chiżewskiego potwierdzają nierozerwalną jedność człowieka i przestrzeni oraz wskazują na ich ścisły wzajemny wpływ.

Te idee dotyczące związku przestrzeni, człowieka i biosfery, przedstawione przez koncepcje Wernadskiego i Chiżewskiego, stały się podstawą popularnej hipotezy L.N. Gumilowa o namiętnym impulsie, który rodzi nowe grupy etniczne. Kluczowym pojęciem koncepcji etnogenezy Gumilowa jest koncepcja namiętności, którą definiuje jako wzmożoną chęć działania. Pojawienie się tej cechy u osobnika jest mutacją wpływającą na mechanizmy energetyczne organizmu człowieka. Pasjonat (nosiciel namiętności) staje się zdolny do pobierania z otoczenia większej ilości energii, niż jest to konieczne do jego normalnej aktywności życiowej. Otrzymany nadmiar energii kieruje przez niego na dowolny obszar działalności człowieka, którego wybór zależy od konkretnych warunków historycznych i skłonności samej osoby. Pasjonat może zostać wielkim zdobywcą (na przykład Aleksander Wielki, Napoleon) lub podróżnikiem (Marco Polo, A. Przhevalsky), wielkim naukowcem (A. Einstein, I. Goethe) lub postacią religijną (Budda, Chrystus) . Pojawienie się właściwości namiętności jest inicjowane przez jakieś specyficzne rzadkie promieniowanie kosmiczne (wstrząsy namiętności zdarzają się 2-3 razy na tysiąclecie). Nośniki namiętności pojawiają się w strefie śladu tego promieniowania - pasie o szerokości 200 - 300 km, ale sięgającym połowy obwodu planety. Jeżeli w strefie tego promieniowania znajdzie się kilka ludów żyjących w różnych krajobrazach, mogą stać się zalążkiem nowej grupy etnicznej. Zmiana grup etnicznych jest procesem w historii świata, przyczyną postępujących w niej zmian.

Stopniowo idee dotyczące związku biosfery i przestrzeni, człowieka i przestrzeni, społeczeństwa i przestrzeni weszły do ​​obiegu naukowego, stając się ważną częścią współczesnego światopoglądu naukowego, charakterystyczną cechą współczesnej kultury. Poglądy te nazywane są zwykle kosmizmem, a proces kształtowania się takiego światopoglądu nazywa się kosmizacją nauki i filozofii. Główne cechy kosmicznego światopoglądu to:

·...wprowadzanie do masowej świadomości idei dotyczących związku Ziemi i Kosmosu;

·...przejście od antropocentryzmu do biosferycentryzmu, które uzależnia interesy człowieka i ludzkości od potrzeb całej planety i wszelkiego życia na niej.

Częścią nowego kosmicznego światopoglądu jest rozszerzenie przedmiotu wielu starych nauk klasycznych, wyniesienie ich poza badanie zjawisk i procesów czysto ziemskich, pojawienie się aspektu kosmicznego w badaniach naukowych (astrochemia, ekobiologia, genetyka promieniowania itp.) . W związku z wejściem człowieka w przestrzeń kosmiczną astronautyka pojawiła się jako odpowiedź na teoretyczne i praktyczne problemy tego kroku. Jednocześnie ludzie coraz częściej oddają na swoje usługi naturalne siły porządku kosmicznego (na przykład wykorzystanie energii jądrowej).

Nowy światopogląd wymaga wprowadzenia nowego systemu wartości, nowego rozwiązania „odwiecznych” ludzkich pytań o sens życia, śmierci i nieśmiertelności, dobra i zła, które powinno być zorientowane na świadomość człowieka kosmicznego znaczenia jego zajęcia.

Formowanie nowego światopoglądu było szczególnie aktywne w ostatnich dziesięcioleciach, chociaż pierwsze idee kosmizmu pojawiły się u zarania historii ludzkości. Można go zdefiniować jako wyjątkową orientację myślenia, stan umysłu, w atmosferze którego powstają nowe podejścia do rozwoju holistycznej koncepcji wszechświata, idee o organicznej jedności całego świata i jego najściślejszym związku z Wszechświatem. i powstał kosmos. Tak rozumiany kosmizm początkowo wpisany był w kulturową samoświadomość ludzkości – mitologiczna świadomość naszych przodków w całości opierała się na paradygmacie kosmizmu. Świadczą o tym ich intuicyjne wyobrażenia o ścisłym związku świata z człowiekiem, rewitalizacji świata, a także próby odkrycia za potężnymi żywiołami przyrody pewnych uniwersalnych praw harmonizujących te relacje, co znajduje odzwierciedlenie w kosmologicznych mitach różne narody. Następnie pojawił się platoński obraz świata oparty na uznaniu prymatu świata idei tkwiącego w egzystencji materialnej. Okresowo kosmizm ożywał także w schrystianizowanym platonizmie i naturalnym rozwoju filozofii renesansu.

Kosmizm przeżył w czasach nowożytnych poważny kryzys w związku z rozwojem nauki, który schematyzował rzeczywistość i skazał na zapomnienie idee wiedzy holistycznej. I choć w naukach przyrodniczych czasów nowożytnych okresowo odradzały się idee jedności świata, człowieka i przestrzeni (D. Bruno, G. Galileo, N. Kopernik i in.), nie mogły one odwrócić dominujących tendencji w rozwój nauki europejskiej, jej dążenie do ścisłego racjonalizmu i analitykizmu.

Dopiero w drugiej połowie XIX wieku europejska nauka i filozofia wykazały tendencje w kierunku syntezy wiedzy, choć było to z wielkim trudem dostrzegane przez kulturę europejską.

Rosja znajdowała się w zupełnie innej sytuacji w drugiej połowie XIX wieku. Nasz kraj był nieco odizolowany od idei panujących w Europie. Rosyjska nauka, zrodzona w XVIII wieku, i rosyjska filozofia, istniejąca od XI wieku, opierały się na głębokich archetypach rosyjskiej świadomości, do których zaliczał się także kosmizm. Wynika to z faktu, że w Rosji pogański holistyczny światopogląd nie został zniszczony przez chrześcijaństwo. Co więcej, prawosławie rosyjskie również wyobrażało sobie kosmos jako żywy organizm pozostający w ciągłej interakcji ze Stwórcą.

Idee te, ukryte w rosyjskiej świadomości, połączyły się ze świadomością kryzysu światopoglądu naukowego końca XIX – początku XX wieku i dały światu zjawisko rosyjskiego kosmizmu – charakterystycznej cechy rosyjskiej kultury druga połowa XIX wieku - pierwsza połowa XX wieku. W Rosji stała się całą warstwą kultury, reprezentowaną w dziełach niezwykłej galaktyki naukowców, filozofów i artystów. Idee kosmizmu w Rosji znalazły wyraz w dziełach V. V. Dokuchaeva, V. I. Vernadsky'ego, K. E. Ciołkowskiego, A. L. Chizhevsky'ego, L. N. Gumileva, N. G. Chołodnego, S. P. Korolewa , N. A. Morozowej, N. F. Fedorowa, V. S. Solovyova, A. Bely'ego, A. V. Sukhovo- Kobylin itp.

Szczególnie interesujące są dziś idee N. F. Fedorowa, który jako jeden z pierwszych stworzył swoją koncepcję kosmizmu. Wierzył, że wzrost populacji na Ziemi doprowadzi do rozwoju innych planet, na których będą osiedlani ludzie. W związku z tym zaproponował własną wersję przemieszczania ludzi w przestrzeni kosmicznej. Aby tego dokonać, jego zdaniem konieczne będzie opanowanie energii elektromagnetycznej globu, co pozwoli na regulację jego ruchu w przestrzeni i przekształcenie Ziemi w rodzaj statku kosmicznego. Według Fiodorowa w przyszłości człowiek zjednoczy wszystkie światy i stanie się „przewodnikiem planetarnym”.

Idee Fiodorowa dotyczące osiedlania się ludzi na innych planetach poparł jego uczeń, jeden z twórców nauki o rakietach i teorii lotów kosmicznych, K. E. Ciołkowski. Opierając się na swojej idei uniwersalności życia, istniejącego wszędzie w postaci wiecznie żywych atomów, Ciołkowski zbudował swoją „filozofię kosmiczną”.

Wierzył, że życie i inteligencja na Ziemi nie są jedynymi we Wszechświecie. Przestrzeń kosmiczną zamieszkują inteligentne istoty na różnym poziomie rozwoju. Istnieją planety we Wszechświecie, które osiągnęły najwyższy poziom rozwoju inteligencji i mocy i wyprzedzają inne. Te „idealne” planety mają moralne prawo regulować życie na innych, bardziej prymitywnych planetach.

Ciołkowski uważał, że nasza planeta odgrywa szczególną rolę we Wszechświecie. Ziemia należy do kategorii planet młodych, „planet obiecujących”. Tylko niewielka liczba takich planet otrzyma prawo do niezależnego rozwoju. Ziemia jest jednym z nich. W ewolucji planet stopniowo uformuje się zjednoczenie wszystkich inteligentnych wyższych istot kosmosu. Zadaniem Ziemi w tym związku jest przyczynianie się do poprawy przestrzeni. Aby to zrobić, Ziemianie muszą rozpocząć loty kosmiczne i zacząć osiedlać się na innych planetach Wszechświata. To jest główna idea jego „filozofii kosmicznej”: przeniesienie się z Ziemi i zasiedlenie Kosmosu.

To nowe rozumienie miejsca i roli człowieka w świecie. Odtąd zaczęto go rozumieć jako szczyt rozwoju materii na Ziemi, w Układzie Słonecznym, a być może i we Wszechświecie. Staje się siłą zdolną do zapanowania i przekształcenia natury w przyszłości na kosmiczną skalę. Efektem tych refleksji nad rolą człowieka było sformułowanie zasady antropicznej we współczesnej nauce.

Nauka natrafiła na dużą grupę faktów, których osobne rozważenie stwarza wrażenie niewytłumaczalnych przypadkowych zbiegów okoliczności graniczących z cudem. Prawdopodobieństwo każdego takiego zbiegu okoliczności jest bardzo małe, a ich wspólne istnienie jest całkowicie niewiarygodne. Całkiem rozsądne wydaje się wówczas postawienie pytania o istnienie nieznanych dotąd wzorców, które są w stanie w określony sposób zorganizować Wszechświat i jakie konsekwencje nas czekają.

W tej sytuacji wysunięto zasadę antropiczną, która jest obecnie szeroko dyskutowana. W latach 70. sformułował go w dwóch wersjach angielski naukowiec Carter. Pierwsza z nich nazywa się słabą zasadą antropiczną: „To, co proponujemy obserwować, musi spełniać warunki niezbędne do obecności osoby w roli obserwatora”. Druga opcja nazywa się silną zasadą antropiczną: „Wszechświat musi być taki, aby na pewnym etapie ewolucji mógł w nim istnieć obserwator”.

Słabą zasadę antropiczną interpretuje się w ten sposób, że w trakcie ewolucji Wszechświata mogły zaistnieć najróżniejsze warunki, lecz ludzki obserwator widzi świat dopiero na etapie, w którym spełniły się warunki niezbędne do jego istnienia. W szczególności do pojawienia się człowieka konieczne było, aby Wszechświat przeszedł wszystkie niezbędne etapy podczas ekspansji materii. Oczywiste jest, że dana osoba nie mogła ich obserwować, ponieważ ówczesne warunki fizyczne nie zapewniały jego pojawienia się. Kiedy już ktoś zaistnieje, zobaczy świat zorganizowany w bardzo określony sposób, ponieważ nie jest mu dane nic innego do zobaczenia.

Poważniejsza treść kryje się w silnej zasadzie antropicznej. Zasadniczo mówimy o przypadkowym lub naturalnym pochodzeniu „dostrojenia” Wszechświata. Poznanie naturalnej struktury Wszechświata pociąga za sobą rozpoznanie zasady, która go organizuje. Jeśli uznamy „dostrojenie” za losowe, to musimy postulować wielokrotne narodziny wszechświatów, w każdym z których losowo realizowane są losowe wartości stałych fizycznych. W niektórych z nich losowo pojawi się „dokładna regulacja”, zapewniająca pojawienie się obserwatora na pewnym etapie rozwoju i zobaczy on całkowicie wygodny świat, którego przypadkowego wystąpienia początkowo nie będzie podejrzewał. To prawda, że ​​​​prawdopodobieństwo tego jest bardzo niskie.

Jeśli rozpoznamy „dokładne dostosowanie” początkowo właściwe Wszechświatowi, wówczas linia jego późniejszego rozwoju jest z góry ustalona i pojawienie się obserwatora na odpowiednim etapie jest nieuniknione. Wynika z tego, że w nowo narodzonym Wszechświecie została potencjalnie określona jego przyszłość, a proces rozwoju nabiera charakteru celowego. Pojawienie się umysłu jest nie tylko „planowane” z góry, ale ma także konkretny cel, który ujawni się w dalszym procesie rozwoju.

Wciąż zbyt mało wiemy o Wszechświecie, ponieważ życie ziemskie to tylko niewielka część gigantycznej całości. Ale możemy snuć domysły, jeśli nie są one sprzeczne ze znanymi prawami natury. I jest całkiem możliwe, że jeśli ludzkość będzie nadal istnieć, jeśli będzie trwała jej zdolność rozumienia siebie i otaczającego ją świata, to jednym z głównych zadań przyszłych naukowych poszukiwań ludzkości będzie świadomość jej przeznaczenia we Wszechświecie.

Wyślij swoją dobrą pracę do bazy wiedzy jest prosta. Skorzystaj z poniższego formularza

Studenci, doktoranci, młodzi naukowcy, którzy wykorzystują bazę wiedzy w swoich studiach i pracy, będą Państwu bardzo wdzięczni.

UNIWERSYTET PAŃSTWOWY W KEMEROWSKU

Streszczenie na temat: „Kosmos i biosfera Ziemi”

Według dyscypliny: „KONCEPCJA NOWOCZESNEGO NAUKI PRZYRODNICZEJ”

Ukończony przez: _________________

____________________________

Sprawdzony:____________________

_____________________________

KEMEROWO 2004

1 DO OSMOZA I BIOSFERA ZIEMI

1.1. Ogólne podstawowe zasady i prawo S............ …..strona 3

1.2 Związek pomiędzy życiem na Ziemi a warunkami fizycznymi. O pochodzenie życia…………………………………………………. …strona 5

1.3. Wpływ Słońca na procesy ekologiczne Ziemi . … … ….strona 8

1.4. Ziemia…………………………………… . …………………… …strona 9

1.5 . Bi Kula Ziemi………………………………………………………………… ...10 stron

1.6. .Przyczyny i charakter zanieczyszczeń biosfera….. ………… strona 13

Bibliografia …………….. …………………1 7 strona

1 . PRZESTRZEŃ I BIOSFERA ZIEMI.

1.1. Ogólne podstawowe zasady i prawa

Aby zrozumieć prawa ekologii i wyobrazić sobie możliwe konsekwencje nieudanego współistnienia człowieka z naturą, należy zrozumieć, czym jest życie, jak powstało, jaki jest jego cel i czy istnieją ogólne zasady i prawa Kosmosu, zwłaszcza w odniesieniu do życia.

Kilka słów o ogólnych zasadach i prawach wszechświata. Fizyka zna wiele dziedzin: akustyczną, aerodynamiczną, grawitacyjną, jonową, radiacyjną, temperaturową, elektromagnetyczną itp. Współczesne dane wskazują, że wszystkie pola fizyczne mają jedną naturę elektrodynamiczną. Z bardziej ogólnego, przyrodniczego stanowiska nauk V.I. Wernadskiego, możemy mówić o jedności natury żywej i nieożywionej, o jednym polu, które łączy we wspólną całość obiekty niezwykle małe (mikroświat), niezwykle duże (Wszechświat) i najbardziej złożone (życie).

W mikrokosmosie rolę podstawowych cząstek Wszechświata pełnią: „neutrino”, elektron, proton, a także komórka biologiczna. W przyrodzie zachowywane i kwantowane są następujące wielkości: energia, pęd, moment pędu, ładunek elektryczny, życie.

Dla nas Wszechświat w kolejności rankingowej to planety Układu Słonecznego, gwiazdy, gromady otwarte, przestrzeń międzygalaktyczna, galaktyki. Procesy w mikrokosmosie mierzone są w sekundach, procesy we Wszechświecie (na przykład ewolucja galaktyki) - w dziesiątkach i setkach miliardów lat. Ale procesy fizyczne w tych systemach są takie same. Istnieją trzy podstawowe zasady działania Wszechświata. Pierwsza zasada kosmologiczna głosi, że Wszechświat jest przestrzennie jednorodny i izotropowy.

Druga zasada kosmologiczna Giordano Bruno stwierdza: stałe charakteryzujące Wszechświat (na przykład promień oddziaływania grawitacyjnego, średnia gęstość materii) nie zależą od czasu.

Trzecia zasada aktualności Lyella głosi, że prawa natury nie zmieniają się wraz z upływem czasu.

Stwierdzenie to należy traktować jako pewien postulat: każda interakcja ma materialny nośnik oddziaływań fizycznych.

Kolejną podstawową zasadą Wszechświata jest prawo zachowania energii (pierwsza zasada termodynamiki).

Konsekwencją drugiej zasady termodynamiki jest jeszcze jeden ważny postulat: nie istnieją układy izolowane.

Analogię między interakcją w świecie fizycznym a przyrodą żywą (podział ten jest warunkowy, ale, jak zobaczymy później, zasadniczo) można prześledzić na przykładzie słynnych praw ochrony środowiska B. Commonera:

*nic nie jest dane za darmo (zasada zachowania);

*wszystko musi gdzieś iść (zasada zachowania);

*wszystko jest ze sobą połączone (żadnych izolowanych systemów);

*natura wie najlepiej (prymat natury).

W biologii obserwuje się zdolność układów żywych do reagowania na zmiany warunków zewnętrznych i wewnętrznych oraz do dynamicznej odnowy struktury, składu elektrochemicznego, właściwości (zjawiska homeostazy). W skali przestrzeni i czasu zachodzi równowaga pomiędzy procesami wzrostu i spadku sił życiowych.

Słynny niemiecki biolog Virchow uzasadnił fundamentalne stanowisko biologii: każda komórka pochodzi z komórki. Klasyfikacja przestrzenna w biologii to podział istot żywych na organizmy jednokomórkowe i wielokomórkowe, przy czym każda komórka powstaje w wyniku podziału komórki macierzystej na dwie. Do swoich funkcji życiowych organizmy wykorzystują materię, energię i informację (zarówno dziedziczną, jak i otrzymaną w ciągu życia).

Życie w jego najbardziej uproszczonej formie można uznać za proces reprodukcji komórek cząsteczkowych. Dominującą zasadą w biologii jest zasada Pasteura-Rediego – życie z życia. Ani jedna próba „samonarodzenia” komórki biologicznej nie zakończyła się sukcesem.

1.2. Związek pomiędzy życiem na Ziemi a warunkami fizycznymi. Pochodzenie życia

Życie na Ziemi jest tego samego rodzaju w tym sensie, że kod genetyczny każdego organizmu, dowolnego gatunku biologicznego składa się z podobnych związków organicznych. Pomimo tych podobieństw życie na Ziemi jest zaskakująco różnorodne. Naukowcy znają dziś około 2 miliony gatunków biologicznych, z czego 20% to rośliny, 80% to zwierzęta.

W układach żywych prowadzona jest kontrola dynamiczna, związana z procesami pozyskiwania i wykorzystywania informacji o środowisku i środowisku wewnętrznym, przechowywaniem i przesyłaniem informacji. Na tym polega podstawowa różnica między systemami żywymi a ich odpowiednikami cybernetycznymi. Pierwsi posiadają informację genetyczną, która pochodzi z nieskończonej przeszłości i jest skierowana w nieskończoną przyszłość, przeznaczoną do życia wiecznego w wiecznym Wszechświecie. Te ostatnie nie mają ani wiecznego celu, ani informacji genetycznej. Życia w ten sposób nie można zrozumieć ani opisać w ramach pojęć czysto fizycznych.

Biorąc jednak pod uwagę uniwersalność kodu genetycznego, różnorodność życia na Ziemi wiąże się z różnorodnością warunków fizycznych, w jakich życie istnieje (temperatura, ciśnienie itp.). Na wiele procesów zachodzących w przyrodzie żywej wpływają takie warunki fizyczne, jak obrót Ziemi wokół własnej osi, obrót Ziemi wokół Słońca i cykle aktywności słonecznej. Ostatnie odkrycie należy do naszego wybitnego rodaka A.L. Czyżewski: na przykład w XX wieku. Maksimum aktywności Słońca zaobserwowano w latach 1905, 1917, 1928, 1937, 1989-1991. Czynnikami zmienności organizmów żywych są mutacje spowodowane promieniowaniem, działaniem chemicznym i temperaturowym na komórki niosące informację genetyczną. Zdecydowana większość mutacji ma szkodliwy wpływ na organizm.

Powszechnie przyjmuje się, że życie na Ziemi powstało w wyniku sprzyjającego splotu okoliczności. Dziś dominuje pogląd, że życie nie jest zjawiskiem ziemskim, lecz kosmicznym. Pomysł ten pojawił się już w XVII wieku. Słynny holenderski naukowiec Christiaan Huygens powiedział: „Życie jest zjawiskiem kosmicznym, pod pewnymi względami znacznie różniącym się od materii bezwładnej”. Mówiąc o zjawisku kosmicznym, nie należy myśleć (jak bardzo często sobie wyobrażano), że życie w postaci embrionów zostało sprowadzone z Kosmosu. Pytanie jest znacznie głębsze. Możliwe, że zarodki życia, jego potencjał, nosiciele, możliwości jego powstania zawarte są w pewnej substancji, która przenika Wszechświat. W tej części Wszechświata, gdzie istnieją niezbędne warunki fizyczne i chemiczne, życie wybucha niczym ogień z suchych gałęzi. Ale ta substancja, która zawiera program życia, jest taka sama dla całego Wszechświata.

Przyzwyczailiśmy się myśleć, że życie w jakiś sposób rozwinęło się od najprostszych do skomplikowanych. Ale scenariusz pojawienia się życia był inny. Pomysł ten zawarty jest w genialnych dziełach V.I. Wernadski. Napisał: „Nieuniknione jest przyznanie, że być może mniej złożone w swoich podstawowych cechach niż obecne, ale wciąż bardzo złożone środowisko życia, powstało natychmiast na naszej planecie jako całości w jej okresie przedgeologicznym. Stworzony został cały monolit życia (środowisko życia), a nie odrębny gatunek organizmów zwierzęcych, do czego błędnie prowadzi nas ekstrapolacja oparta na procesie ewolucyjnym.” Dodaje tutaj coś bardzo znaczącego: „…wszystkie istoty żywe stanowią nierozerwalną całość, w sposób naturalny powiązany nie tylko między sobą, ale także ze środowiskiem biosfery. Jednak nasza współczesna wiedza nie jest wystarczająca, aby uzyskać jasny, jednolity obraz. To sprawa na przyszłość…”

Nie powinniśmy szukać początku życia we Wszechświecie, tak jak nie szukamy początku energii czy materii. Razem z zasadą Pasteura-Rediego V.I. Wernadski dodał bardzo ważną zasadę niezmienności życia: „Życie pozostaje niezmienne w swoich głównych cechach przez cały czas geologiczny, zmienia się jedynie jego forma… Żywa materia sama w sobie nie jest przypadkowym tworem… Zaczynamy widzieć w biosferze nie jest to pojedyncze zjawisko planetarne lub ziemskie, ale przejaw struktury atomów i ich położenia w przestrzeni, ich zmian w historii kosmosu”.

Tym samym V.I. Wernadski, podobnie jak wielu innych naukowców, wyraża pogląd, że Ziemia nie jest jedynym ośrodkiem życia we Wszechświecie. Według słynnego naukowca V.I. Szkłowskiego, który swoje badania poświęcił poszukiwaniu życia we Wszechświecie, możliwa liczba ośrodków życia w naszej Galaktyce wynosi

N 1 =10 5±5.

Podczas gdy odkrywane są inne cywilizacje, inne życie nie jest możliwe. Ale istnienie jednego źródła życia zaprzecza pierwszej zasadzie kosmologicznej. Istnienie życia tylko w pewnym okresie, „etapie rozwoju” Wszechświata (na Ziemi), jest sprzeczne z drugą zasadą kosmologiczną. Istnieją szanse na spotkanie wysoko rozwiniętej cywilizacji.

Ale co z przyszłością człowieka, życiem na Ziemi? Człowiek jest tylko jednym z 2 milionów gatunków organizmów zwierzęcych na Ziemi, a życie na Ziemi to po prostu życie na jednym z miliardów zamieszkałych światów.

Śmierć człowieka na Ziemi, a nawet śmierć życia w wyniku katastrofy ekologicznej, nie stoi w sprzeczności z żadną z wcześniej wyrażonych głębokich zasad naukowych.

1. 3. Wpływ Słońca na środowiskowy Procesy ziemskie.

Ze wszystkich pierwiastków promieniowania elektromagnetycznego promieniowanie ultrafioletowe jest najbardziej niebezpieczne dla biosfery, ponieważ wpływając na organizmy żywe na Ziemi, naraża je na niebezpieczeństwo zniszczenia. Biologiczny efekt promieniowania ultrafioletowego, wywołany zmianami chemicznymi w cząsteczkach kwasów nukleinowych i pochłaniających je białkach, wyraża się w zaburzeniach podziału, występowaniu mutacji i śmierci komórki. Promieniowanie ultrafioletowe jest blokowane przez warstwę ozonu. W stratosferze ozon (tlen trójatomowy) powstaje z tlenu. Rozkład ozonu na powierzchni Ziemi jest nierównomierny. Ozon jest niszczony przez tlenki azotu powstające w komorach spalania rakiet na paliwo stałe (SRR), a także przez freony, które w stratosferze uwalniają aktywny chlor, który reaguje z ozonem. Usunięciem każdej tony ładunku rakietowego towarzyszy utrata 8 milionów ton ozonu.

Oprócz promieniowania falowego Ziemia otrzymuje promieniowanie korpuskularne (cząsteczki) od Słońca. Jeśli promieniowanie elektromagnetyczne jest stabilne, to promieniowanie korpuskularne jest bardzo zmienne, jego energia jest mniejsza niż promieniowanie elektromagnetyczne. Jednak procesy zachodzące w biosferze w dużej mierze zależą od promieniowania korpuskularnego. Energia tych cząstek wzrasta wraz ze wzrostem powierzchni plam słonecznych. Liczba plam słonecznych zmienia się cyklicznie, długość cyklu wynosi 11 lat.

Kroniki podają, że kiedy na Słońcu widoczne były ogromne plamy, na Ziemi miały miejsce kolosalne katastrofy: susze, trzęsienia ziemi, erupcje wulkanów i inne katastrofy. Towarzyszyły im gigantyczne epidemie i pandemie, które pochłonęły setki tysięcy istnień ludzkich. Plamy słoneczne to zjawisko mające wpływ na biosferę Ziemi

Ziemia jest chroniona przed skutkami promieniowania korpuskularnego poprzez swoje pole elektromagnetyczne. Jeśli planeta nie ma pola elektromagnetycznego, wówczas istnienie atmosfery i życia na niej jest niemożliwe. Pole magnetyczne chroni biosferę Ziemi przed przepływem naładowanych cząstek, tj. promieniowanie korpuskularne. Gdyby promieniowanie dotarło do powierzchni Ziemi, spowodowałoby rozkład wszystkich atomów i cząsteczek atmosfery na jony i elektrony, tj. zniszczyłby ją. Z ekologicznego punktu widzenia, dla istnienia biosfery, ziemskie pole magnetyczne jest dość stabilne i niezmienne.

Najważniejszym procesem fizycznym i biologicznym na Ziemi, wspierającym organizmy żywe, jest fotosynteza - konwersja energii promieniowania Słońca przez rośliny zielone i organizmy fotosyntetyzujące w energię wiązań chemicznych substancji organicznych. Energia świetlna pochłonięta przez zielony pigment (chlorofil) roślin wspomaga proces ich odżywiania węglem. W procesie fotosyntezy rośliny pochłaniają dwutlenek węgla i wydzielają tlen, a także pochłaniają ciepło. Reakcje, w których absorbowana jest energia świetlna, nazywane są endotermicznymi (endo - do wewnątrz). Energia światła słonecznego gromadzi się w postaci energii wiązań chemicznych. Dzięki procesowi fotosyntezy na Ziemi powstaje rocznie 150 miliardów ton materii organicznej, pochłanianych jest 300 miliardów ton dwutlenku węgla (CO 2) i uwalnianych jest około 200 miliardów ton wolnego tlenu.

Słowo „ekologia” pochodzi od greckiego „oikos” – dom. Ekologia to nauka o domu. Naszym domem jest Ziemia, a jej ściany to, mówiąc w przenośni, pole elektromagnetyczne Ziemi, sufit to atmosfera, a dach to warstwa ozonowa.

1. 4. Ziemia

Istnieje pogląd, że Ziemia składa się z jądra, płaszcza i skorupy, które charakteryzują się różną grubością, właściwościami fizycznymi skał, reżimami energetycznymi i termicznymi, składem petrochemicznym materii itp.

Dane geofizyczne pokazują, że rdzeń Ziemi zbudowany jest z żelaza lub żelaza i niklu. Temperatura w centrum wynosi około 10 000 K, gęstość 15 g/cm 3, ciśnienie 4-10 5 dyn/cm 2. W takich warunkach powinny zachodzić reakcje syntezy jądrowej ciężkich pierwiastków z żelaza i niklu. Przez miliardy lat żelazo meteorytowe wędruje z powierzchni Ziemi do jądra, a pierwiastki ciężkie i produkty ich rozpadu przemieszczają się z jądra na powierzchnię Ziemi, tworząc stałe, ciekłe i gazowe powłoki planety, wpływając na właściwości płaszcza . Istoty żywe aktywnie uczestniczą w procesach powstawania muszli, które wraz ze składnikiem nieożywionym tworzą biosferę Ziemi. Najwyraźniej część substancji płaszcza powstała również w wyniku rozpadu ciężkich pierwiastków promieniotwórczych. Współczesne ustalenia wieku Ziemi podają około 5 miliardów lat, ale wartość tę można traktować jedynie jako minimalne oszacowanie.

1. 5. Biosfera Ziemi

Biosfera, zgodnie z definicją V.I. Wernadskiego, to zewnętrzna powłoka (kula) Ziemi, obszar dystrybucji życia ( bios-życie). Według najnowszych danych grubość biosfery wynosi 40...50 km. Obejmuje dolną część atmosfery (do wysokości 25...30 km, aż do warstwy ozonowej), prawie całą hydrosferę (rzeki, morza i oceany) oraz górną część skorupy ziemskiej - litosferę (do głębokości 3 km). Najważniejszymi składnikami biosfery są: materia żywa (rośliny, zwierzęta i mikroorganizmy); substancja biogenna (produkty organiczne i mineralno-organiczne wytwarzane przez organizmy żywe na przestrzeni historii geologicznej - węgiel, ropa naftowa, torf itp.); materia obojętna (skały pochodzenia nieorganicznego i woda); substancja bioinertna (produkt syntezy materii ożywionej i nieożywionej tj. skał osadowych, gleb, mułów).

Charakterystyczną i definiującą cechą biosfery jest jej integralność i populacja życia. Żywa materia Ziemi jest najpotężniejszą siłą w biosferze, materialnie i energetycznie determinującą jej funkcje. W wyniku ciągłego oddziaływania (wymiany) pomiędzy składnikami biosfery, pod wpływem materii żywej, zmieniają się zarówno organizmy zamieszkujące biosferę, jak i środowisko, w którym żyją. Dzięki żywej materii utrzymywane są wzajemne połączenia i współzależność wszystkich składników biosfery. To wielostronne i różnorodne powiązanie definiuje biosferę jako gigantyczny system ekologiczny, w którym człowiek jest z jednej strony biologiczną cząstką całego układu, a z drugiej jego aktywnym transformatorem.

Rosnące w niekontrolowany sposób zasoby technologiczne i energetyczne człowieka negatywnie wpływają na równowagę procesów zachodzących w biosferze. Dlatego dzisiaj globalnym zadaniem ludzkości jest określenie i wdrożenie dopuszczalnych granic oddziaływania na biosferę, aby zapobiec katastrofie ekologicznej.

Idea życia jako ciągłego „filmu” materii żywej pokrywającej Ziemię powstała w XVIII wieku. Lamarcka, a w latach dwudziestych XX wieku radziecki biochemik V.I. Vernadsky zaproponował naukowe podstawy biosfery. Udowodnił, że wszystkie trzy skorupy Ziemi są powiązane z materią żywą, która w sposób ciągły wpływa na przyrodę nieożywioną.

Biosfera- gigantyczny system ekologiczny, w którym człowiek jest zarówno jego cząstką, jak i transformatorem. Ostatecznym celem człowieka jest kontrolowanie wszystkich procesów zachodzących w biosferze, przekształcając ją w Noosferę – sferę rozumu.

Główną cechą żywej istoty, oprócz aktywności komórkowej i przekazywania informacji, jest sposób, w jaki wykorzystuje ona energię. Istoty żywe wychwytują energię przestrzeni w postaci światła słonecznego, zatrzymują ją w postaci energii złożonych związków organicznych (biomasy), przekazują ją sobie nawzajem i przekształcają w inne rodzaje energii (mechaniczną, elektryczną, cieplną). Substancje nieożywione przede wszystkim rozpraszają energię.

Żywa materia, biosfera, przekształca energię Słońca w darmową energię zdolną do wykonania pracy. Praca wykonywana przez życie polega na przenoszeniu i redystrybucji pierwiastków chemicznych w biosferze.

Wszystkie gleby i minerały powierzchniowe (czarnoziem, glina, wapień, rudy, złoża węgla i ropy naftowej) powstały pod wpływem życia.

Konwersja energii w organizmach opiera się na różnicach temperatur i innych zasadach. Istoty żywe należy uważać za maszyny chemiczne, w których energia chemiczna jest przekształcana w inny rodzaj energii.

Kolejną cechą organizmów żywych jest ich zdolność do rozmnażania się. Zatem cechy funkcjonowania żywych istot obejmują:

* zdolność do samoreprodukcji;

* zdolność do tworzenia powłok polimerowych, które chronią materię żywą przed obojętnym środowiskiem;

* zdolność do gromadzenia i przekazywania energii chemicznej, a także do przeprowadzania reakcji chemicznych w normalnych warunkach temperatury i ciśnienia bez tworzenia produktów ubocznych. Życie na Ziemi jest idealnie przyjazne dla środowiska.

Podsumowując, zatrzymajmy się na ewolucji biosfery - największego ekosystemu na Ziemi. W pierwszym etapie (około 3 miliardów lat temu) materia organiczna powstała w wyniku syntezy w procesach abiotycznych. Atmosfera ziemska składała się z wodoru, azotu, tlenku węgla i metanu; zawierał chlor, szkodliwy dla życia itp., nie zawierał tlenu. Promieniowanie ultrafioletowe (wówczas nie było ozonu) spowodowało reakcję chemiczną, w wyniku której pojawiły się aminokwasy - złożone cząsteczki substancji organicznych. Powstały organizmy beztlenowe znajdujące się pod wodą.

Dzięki ich działaniu miliard lat później pojawił się tlen, który częściowo zamienił się w ozon i chronił Ziemię przed promieniowaniem ultrafioletowym. Prawdopodobnie życie, zmieniając jedynie swoją formę, stworzyło dla siebie niezbędne warunki (w szczególności obecność tlenu). Biosfera jest pojedynczym organizmem. W życiu natury, w Kosmosie, to nie człowiek jest głównym celem wszechświata. W świecie nie ma człowieka i natury, nie ma człowieka i Kosmosu, nie ma człowieka i Wszechświata. Istnieje natura, przestrzeń, wszechświat, a człowiek jest tylko małą ich częścią; jedynym sposobem na przetrwanie człowieka jest przestrzeganie praw Wszechświata. Jak pisał słynny angielski filozof XVII wieku. Francis Bacon: „Nie możemy rządzić naturą inaczej, jak tylko się jej podporządkowując”. Taki jest cel człowieka w XXI wieku.

1. 6. Przyczyny i charakter zanieczyszczeń biosfery

Zanieczyszczenie biosfery jest jednym z najstarszych problemów cywilizacji ludzkiej.

Zagrożenie dla biosfery jest następujące:

* wykorzystanie przez człowieka źródeł energii, głównie znajdujących się wewnątrz biosfery (paliwa organiczne);

* wykorzystanie irracjonalnych cykli koniunkturalnych prowadzących do marnotrawstwa;

* stosowanie substancji syntetycznych szkodliwych dla przyrody;

* niszczenie przez człowieka różnorodności strukturalnej biosfery, co niszczy ekosystemy.

Pojawienie się nowych chorób jest reakcją biosfery na interwencję człowieka.

Ze względu na charakter występowania zanieczyszczenia dzielimy na naturalne i antropogeniczne. Naturalny zanieczyszczenie powstaje w wyniku naturalnych, zwykle katastroficznych procesów (np. potężna erupcja wulkanu, błoto itp.), bez wpływu człowieka na te procesy, antropogeniczny- w wyniku działalności gospodarczej człowieka. Natężenie zanieczyszczeń antropogenicznych jest bezpośrednio związane ze wzrostem liczby ludności świata, a przede wszystkim z rozwojem dużych ośrodków przemysłowych.

Zanieczyszczenia antropogeniczne dzielimy na przemysłowe, rolnicze i wojskowe. Przemysłowy Zanieczyszczenia powstają w wyniku działania pojedynczego przedsiębiorstwa lub ich kombinacji, a także transportu. Rolniczy Zanieczyszczenia powstają na skutek stosowania pestycydów, defoliantów i innych środków, stosowania nawozów w ilościach nie wchłanianych przez rośliny uprawne, składowania odpadów zwierzęcych oraz innych działań związanych z produkcją rolną. Wojskowy Zanieczyszczenia powstają w wyniku działalności przedsiębiorstw przemysłu wojskowego, transportu materiałów i sprzętu wojskowego, testowania broni, funkcjonowania obiektów wojskowych i całego kompleksu sprzętu wojskowego w przypadku działań wojennych. Konsekwencje wojny z użyciem broni atomowej mogą doprowadzić do apokalipsy – „nuklearnej zimy”.

Zanieczyszczenie powietrza- wprowadzenie do powietrza lub powstanie w nim substancji chemicznych lub organizmów czynników fizycznych, które niekorzystnie wpływają na środowisko życia lub powodują szkody w wartościach materialnych, a także powstawanie antropogenicznych pól fizycznych.

Zanieczyszczenie hydrosfery- przedostawanie się zanieczyszczeń do wód w ilościach i stężeniach mogących zakłócić normalne warunki środowiskowe w dużych zbiornikach wodnych.

Zanieczyszczenie gleby- wprowadzenie i pojawienie się w glebie nowych, zwykle dla niej nietypowych, czynników fizycznych, chemicznych lub biologicznych, które zmieniają przebieg procesu glebotwórczego (hamują go), gwałtownie zmniejszają produktywność, powodują gromadzenie się zanieczyszczeń w roślinach ( na przykład metale ciężkie), z których te zanieczyszczenia bezpośrednio lub pośrednio (poprzez żywność roślinną lub zwierzęcą) przedostają się do organizmu człowieka.

Zanieczyszczenie przestrzeni kosmicznej - ogólne zanieczyszczenie bliskiej Ziemi i bliskiej przestrzeni kosmicznej obiektami kosmicznymi. Najbardziej niebezpieczne jest skażenie radioaktywne na skutek wystrzelenia na orbitę i zniszczenia reaktorów jądrowych, a także „śmieci kosmiczne”, które zakłócają normalne funkcjonowanie naziemnych instrumentów radiotechnicznych i astronomicznych. W zależności od charakteru oddziaływania zanieczyszczenia dzieli się na pierwotne i wtórne.

Pierwotne zanieczyszczenie - przedostawanie się do środowiska bezpośrednio zanieczyszczeń powstających w procesach naturalnych, antropogenicznych i czysto antropogenicznych.

Zanieczyszczenie wtórne- powstawanie (synteza) niebezpiecznych substancji zanieczyszczających podczas procesów fizycznych i chemicznych zachodzących bezpośrednio w środowisku. Zatem z nietoksycznych składników w niektórych warunkach powstają trujące gazy - fosgen; freony, chemicznie obojętne na powierzchni Ziemi, wchodzą w reakcje fotochemiczne w stratosferze, wytwarzając jony chloru, które służą jako katalizator niszczenia warstwy ozonowej (ekranu) planety. Niektóre odczynniki do takich interakcji mogą być nieszkodliwe.

Zgodnie z mechanizmem oddziaływania zanieczyszczenia dzielą się na mechaniczne, fizyczne (termiczne, świetlne, akustyczne, elektromagnetyczne), chemiczne, radiacyjne, biologiczne.

Zanieczyszczenia mechaniczne - zatykanie środowiska czynnikami, które głównie mają niekorzystny wpływ mechaniczny na obiekty naturalne i sztuczne.

Zanieczyszczenie fizyczne związane są ze zmianami parametrów fizycznych środowiska: temperatury i energii (termiczna), fal (świetlnych, akustycznych, elektromagnetycznych), promieniowania (promieniowania, radioaktywnego).

Zanieczyszczenia termiczne (termiczne). spowodowane są wzrostem temperatury otoczenia, głównie na skutek przemysłowych emisji ogrzanego powietrza, gazów odlotowych (produktów spalania odprowadzanych do komina) i wody. Mogą również powstać na skutek wtórnych zmian składu chemicznego środowiska (np. efektu cieplarnianego – ciągłego ocieplania się klimatu planety na skutek akumulacji w atmosferze dwutlenku węgla i innych gazów (metanu, fluoru i chlorowęglowodory), które działają podobnie do przykrycia szklarni, pozwalając słońcu przejść przez promienie uniemożliwiające opuszczenie powierzchni Ziemi przez długofalowe promieniowanie cieplne).

Zanieczyszczenie światłem powstają na skutek zakłócenia naturalnego oświetlenia terenu w wyniku działania sztucznych źródeł światła i mogą prowadzić do anomalii w życiu roślin i zwierząt.

Zanieczyszczenie akustyczne związane z przekroczeniem poziomu hałasu naturalnego oraz nietypowymi zmianami charakterystyki dźwięku na terenach zaludnionych i innych miejscach, na skutek funkcjonowania środków transportu, instalacji przemysłowych, sprzętu AGD, zachowań ludzkich lub z innych przyczyn.

Zanieczyszczenie elektromagnetyczne powstają w wyniku zmian właściwości elektromagnetycznych środowiska (od linii energetycznych, radia i telewizji, pracy niektórych instalacji przemysłowych itp.), prowadzą do zmian w drobnych komórkowych i molekularnych strukturach biologicznych.

Skażenie radioaktywne spowodowane są nadmiarem naturalnego poziomu substancji radioaktywnych w środowisku. Ich konsekwencją jest zanieczyszczenie radiacyjne spowodowane działaniem promieniowania jonizującego.

Zanieczyszczenia biologiczne spowodowane przedostaniem się (naturalnym lub na skutek działalności człowieka) do eksploatowanych ekosystemów i instalacji technologicznych gatunków organizmów obcych tym zbiorowiskom i instalacjom i zwykle tam nieobecnych. Istnieją zanieczyszczenia biotyczne i mikrobiologiczne.

Zanieczyszczenie mikrobiologiczne (mikrobiologiczne). powstają na skutek pojawienia się w środowisku niezwykle dużej liczby mikroorganizmów, związanego z ich masowym rozmnażaniem w środowiskach zmienionych w trakcie działalności gospodarczej człowieka.

Literatura

1) Ekologia inżynierska i zarządzanie środowiskiem: Podręcznik/wyd. N.I.Ivanova i I.M. Fadina. M.: „Logos”, 2002.

2) Kiedrow B.M. „Przedmiot i relacje nauk przyrodniczych”. M.: Nauka, 1967, 436 s..

3) Mizun Yu G.Ekologia znana i nieznana. M.: Naukowo i praktycznie. środek 1994. 240 s

4) Ekologia: Podręcznik dla uniwersytetów/L.I. Tsvetkova, M.I. Aleksiejew, B.P. Usanov i inni; wyd. SI. Tsvetkova. Petersburg: Khimizdat, 1999. 488 s.

Podobne dokumenty

Biosfera to obszar, w którym żyją organizmy żywe. Skorupa Ziemi: o składzie, strukturze i energii decyduje całkowita aktywność organizmów żywych. Abiotyczne składniki biosfery. Powiązanie biosfery z przestrzenią i interakcja z człowiekiem.

streszczenie, dodano 13.05.2009


Nauki V.I. Wernadskiego o biosferze - skorupie Ziemi zamieszkanej przez żywe organizmy. Granice i materia obojętna biosfery. Charakterystyka głównych powłok Ziemi: atmosfery, hydrosfery i litosfery. Analiza wzorców rozmieszczenia organizmów żywych.

prezentacja, dodano 20.11.2014


Podejścia do rozwiązania kwestii istoty życia: mechanizm i witalizm. Jedność składu chemicznego i różnica w stosunku pierwiastków w istotach żywych i nieożywionych. Metabolizm jako oznaka istnienia organizmu żywego. Koncepcje powstania życia i rozwoju biosfery ziemskiej.

streszczenie, dodano 14.01.2010


Pojęcie hydrosfery i litosfery. Atmosfera jest jak skorupa powietrzna planety, jej skład. Wewnętrzna budowa Ziemi. Rozmieszczenie wody w hydrosferze. Rola warstwy ozonowej w atmosferze. Wody gruntowe i podziemne. Biosfera jako obszar dystrybucji życia.

prezentacja, dodano 18.10.2015


Prekambryjski etap rozwoju Ziemi. Warunki niezbędne do powstania i rozwoju życia na Ziemi. Pojawienie się życia według hipotezy akademika A.I. Oparina. Pierwsze formy życia na planecie. Podstawowe teorie powstawania i rozwoju eukariontów.

streszczenie, dodano 25.07.2010


Całość wszystkich żywych organizmów na Ziemi. Etapy redukcyjne, słabo utleniające i utleniające w ewolucji biosfery. Pojawienie się życia na lądzie, wyginięcie dinozaurów, pojawienie się hominidów. Pojawienie się człowieka, panowanie nad ogniem i pojawienie się cywilizacji.

streszczenie, dodano 01.02.2013


Definicja biosfery jako powłoki planetarnej. Masa biosfery. Koperta geograficzna. Powstawanie substancji żywych i ich rozkład. Cyrkulacja tlenu, węgla, azotu, fosforu i wody. Zamknięty krąg organizmów współzależnych i wzajemnie przystosowanych.

streszczenie, dodano 09.03.2009


Zalew dowodów na poparcie idei „żywej ziemi”. istota hipotezy Gai – Matki Ziemi. Samoregulacja Ziemi. „Choroby” Gai. Ludzkość jako układ nerwowy planety. Odpowiedzialność ludzkości za zanieczyszczenie ziemi. Warunki utrzymania życia.

streszczenie, dodano 19.02.2009


Podstawy organizacji biosfery. Podstawowe funkcje biosfery. Funkcje biogeochemiczne materii żywej. Nierównomierne rozmieszczenie kontynentów i oceanów. Doktryna Wernadskiego o biosferze. Struktura molekularna wszystkich żywych istot. Złożoność struktur biologicznych.

streszczenie, dodano 08.05.2011


Nauki V.N. Vernadsky'ego o biosferze jako aktywnej skorupie ziemi. Związek procesów geologicznych zachodzących w biosferze z działalnością materii żywej. Zależność istnienia biosfery od warunków stworzonych przez procesy geologiczne. Problemy współczesnej biosfery.