Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

КЕМЕРОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Реферат на тему: «Космос и Биосфера Земли»

По дисциплине: «КОНЦЕПЦИЯ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ»

Выполнил: _________________

____________________________

Проверил:____________________

_____________________________

КЕМЕРОВО 2004г

1. К ОСМОС И БИОСФЕРА ЗЕМЛИ

1.1. Общие фундаментальные принципы и закон ы......…… …..3стр

1.2 Связь жизни на Земле с физическими условиями. Про исхождение жизни……………………………………. …5стр

1.3. Влияние Солнца на экологические процессы Земли . … … ….8стр

1.4. Земля…………………………………… . …………………… …9стр

1.5 . Би осфера Земли……………………………………………… ...10стр

1.6. .Причины и характер загрязнения биосферы….. …………13стр

Список используемой литературы …………….. …………………1 7 стр

1 . КОСМОС И БИОСФЕРА ЗЕМЛИ.

1.1. Общие фундаментальные принципы и законы

Чтобы понять законы экологии и представить себе возможные последствия неудачного сосуществования человека с природой, необходимо понять, что такое жизнь, как она возникла, какова ее цель, есть ли общие принципы и законы Космоса, в частности, в отношении к жизни.

Несколько слов об общих принципах и законах мироздания. Физике известно большое число полей: акустические, аэродинами-ческие, гравитационные, ионные, радиационные, температурные, электромагнитные и т.д. Современные данные свидетельствуют о том, что все физические поля имеют единую электродинамическую природу. С более общих, естественнонаучных, позиций учения В.И. Вернадского можно говорить о единстве живой и неживой природы, о едином поле, связывающем в общее целое исключи-тельно мелкие объекты (микромир), чрезвычайно крупные (Все-ленную) и наиболее сложные (жизнь).

В микромире в роли фундаментальных частиц Мироздания выступают: «нейтрино», электрон, протон, а также биологическая клетка. В природе сохраняются и квантуются следующие величи-ны: энергия, импульс, угловой момент, электрический заряд, жизнь.

Для нас Вселенная в ранговой последовательности - это пла-неты Солнечной системы, звезды, рассеянные скопления, межга-лактическое пространство, галактики. Процессы в микромире измеряются секундами, процессы во Вселенной (например, эво-люция галактики) - десятками и сотнями миллиардов лет. Но физические процессы в этих системах одинаковы. Существуют три основополагающих принципа Вселенной Первый космологический принцип утверждает, что Вселенная пространственно однородна и изотропна.

Второй космологический принцип Джордано Бруно гласит: характеризующие Вселенную константы (например, радиус гра-витационного взаимодействия, средняя плотность вещества) не зависят от времени.

Третий принцип актуализма Лайеля утверждает, что законы природы не меняются с ходом времени.

Как определенный постулат следует рассматривать утвержде-ние: всякое взаимодействие имеет материальный носитель физи-ческих взаимодействий.

Другой фундаментальный принцип Мироздания - закон со-хранения энергии (первое начало термодинамики).

Как следствие второго закона термодинамики еще один важ-ный постулат: изолированных систем не существует.

Аналогию между взаимодействием в физическом мире и жи-вой природе (это деление условно, но, как увидим далее, принци-пиально) можно проследить на примере знаменитых экологиче-ских законов Б. Коммонера:

* ничто не дается даром (принцип сохранения);

* все должно куда-то деваться (принцип сохранения);

* все связано со всем (отсутствие изолированных систем);

* природа знает лучше (первенство природы).

В биологии наблюдается способность живых систем реагировать на изменения внешних и внутренних условий и динамически возоб-новлять структуру, электрохимический состав, свойства (явления гомеостаза). В масштабах пространства и времени существует рав-новесие между процессами прироста и убыли жизненных сил.

Знаменитый немецкий биолог Вирхов обосновал фундамен-тальное положение биологии: каждая клетка - из клетки. Про-странственная классификация в биологии - это деление живых существ на одноклеточные и многоклеточные организмы, каждая клетка появляется в результате деления материнской клетки на две. Для своей жизнедеятельности организмы используют вещество, энергию, информацию (как наследственную, так и получае-мую в течение их жизни).

Жизнь в самом упрощенном виде можно рассматривать как процесс воспроизводства частиц-клеток. Господствующим прин-ципом в биологии является принцип Пастера-Реди - живое от живого. Ни одна попытка «саморождения» биологической клетки не увенчалась успехом.

1.2. Связь жизни на Земле с физическими условиями. Происхождение жизни

Жизнь на Земле однотипна в том смысле, что генетический код любого организма, любого биологического вида состоит из сходных органических соединений. Несмотря на это сходство, жизнь на Земле удивительно разнообразна. Ученым известно се-годня около 2 млн биологических видов, из них 20% - растения, 80% - животные.

В живых системах осуществляется динамическое управление, связанное с процессами получения и использования информации об окружающей и внутренней среде, сохранения и передачи ин-формации. В этом принципиальное отличие живых систем от ки-бернетических аналогов. Первые обладают генетической инфор-мацией, дошедшей из бесконечного прошлого и обращенной в бесконечное будущее, рассчитанной на вечную жизнь в вечной Вселенной. Вторые не обладают ни извечной целью, ни генетиче-ской информацией. Жизнь таким образом нельзя ни понять, ни описать в рамках чисто физических представлений.

Но при универсальности генетического кода разнообразие жизни на Земле связано с разнообразием физических условий, в которых жизнь существует (температура, давление и др.). На многие процессы в живой природе действуют такие физические условия, как вращение Земли вокруг своей оси, обращение Зем-ли вокруг Солнца, циклы солнечной активности. Последнее от-крытие принадлежит нашему выдающемуся соотечественнику А.Л. Чижевскому: например, в XX в. максимумы солнечной ак-тивности наблюдались в 1905, 1917, 1928, 1937, 1989-1991 гг. Факторами изменчивости живых организмов являются мутации, вызванные радиацией, химическими и температурными воздей-ствиями на клетки, несущие генетическую информацию. Подав-ляющее большинство мутаций губительно действует на орга-низм.

Принято считать, что жизнь на Земле возникла в результате благоприятного стечения обстоятельств. Сегодня преобладает точка зрения, что жизнь - явление не земное, а космическое. Эту мысль еще в XVII в. высказал известный голландский ученый Христиан Гюйгенс: «Жизнь есть космическое явление, в чем-то резко отличное от косной материи». Говоря о космическом явле-нии, не надо думать (как это очень часто представлялось), что жизнь в виде зародышей занесена из Космоса. Вопрос значительно глубже. Возможно, что зародыши жизни, ее потенциал, ее носите-ли, возможности ее возникновения содержатся в некой субстан-ции, пронизывающей Вселенную. В той части Вселенной, где имеются необходимые физико-химические условия, жизнь вспы-хивает, как костер из сухих веток. Но эта субстанция, содержащая программу жизни, едина для всей Вселенной.

Мы привыкли считать, что жизнь как-то развивалась от про-стейшего к сложному. Но сценарий возникновения жизни был другой. Эта мысль содержится в блестящих работах В.И. Вернад-ского. Он писал: «Неизбежно допустить, что, может быть, и менее сложная в основных чертах, чем теперешняя, но все же очень сложная жизненная среда сразу создалась на нашей планете как нечто целое в догеологический ее период. Создался целый мо-нолит жизни (жизненная среда), а не отдельный вид животных организмов, к какому нас ложно приводит экстраполяция, исхо-дящая из эволюционного процесса». Он здесь же добавляет очень знаменательное: «...все живое представляет неразрывное целое, закономерно связанное не только между собой, но и с ок-ружающей средой биосферы. Но наши современные знания не-достаточны для получения яркой единой картины. Это дело бу-дущего...».

Мы не должны искать начало жизни во Вселенной, как не ищем начала энергии или материи. Вместе с принципом Пастера-Реди В.И. Вернадский добавил очень важный принцип неиз-менности жизни: «Жизнь остается в главных своих чертах в тече-ние геологического времени постоянной, меняется только ее фор-ма...Само живое вещество не является случайным созданием... Мы начинаем видеть в биосфере не единичное планетное или земное явление, а проявление строения атомов и их положения в космо-се, их изменения в космической истории».

Таким образом, В.И. Вернадский, как и многие другие ученые, высказывает мысль, что Земля - не единственный очаг жизни во Вселенной. По мнению известного ученого В.И. Шкловского, ко-торый посвятил свои исследования поиску жизни во Вселенной, возможное число очагов жизни в нашей Галактике составляет

N 1 =10 5±5 .

Пока обнаружить другие цивилизации, другую жизнь не удает-ся. Но существование единственного очага жизни противоречит первому космологическому принципу. Существование жизни лишь на определенном временном отрезке, «этапе развития» Все-ленной (на Земле) противоречит второму космологическому прин-ципу. Имеются шансы встречи с высокоразвитой цивилизацией.

А как же с будущим человека, с жизнью на Земле? Человек всего лишь один из 2 млн видов животных организмов на Земле, а жизнь на Земле - всего лишь жизнь на одном из миллиардов оби-таемых миров.

Гибель человека на Земле и даже гибель жизни в результате экологической катастрофы не противоречит ни одному из выска-занных ранее глубоких научных принципов.

1. 3. Влияние Солнца на экологические процессы Земли.

Из всех элементов электромагнитного излучения для биосфе-ры наиболее опасно ультрафиолетовое излучение, поскольку, воздействуя на живое на Земле, подвергает его опасности унич-тожения. Биологическое действие ультрафиолетового излучения, обусловленное химическими изменениями поглощающих его мо-лекул нуклеиновых кислот и белков, выражается в нарушениях деления, возникновении мутаций и гибели клеток. Задерживается ультрафиолетовое излучение слоем озона. В стратосфере озон (трехатомный кислород) образуется из кислорода. Распределение озона над поверхностью Земли неравномерно. Озон разрушается окислами азота, образующимися в камерах сгорания твердотоп-ливных ракет (ТРД), а также фреонами, которые в стратосфере выделяют активный хлор, вступающий в реакцию с озоном. Вы-ведение каждой тонны груза ракеты сопровождается потерями 8 млн т озона.

Кроме волнового излучения на Землю поступает корпуску-лярное (корпускула - частица) излучение Солнца. Если электро-магнитное излучение стабильно, то корпускулярное излучение очень изменчиво, его энергия меньше электромагнитного. Но от корпускулярного излучения сильно зависят процессы в биосфере. Энергия этих частиц возрастает с увеличением площади пятен на Солнце. Количество солнечных пятен меняется циклически, длина цикла 11 лет.

Хроники сообщают, что, когда на Солнце были видны огром-ные пятна, на Земле происходили колоссальные катастрофы: засухи, землетрясения, извержения вулканов и другие бедствия. Они сопровождались гигантскими эпидемиями и пандемиями, уносящими сотни тысяч жизней. Солнечные пятна являются фе-номеном, влияющим на биосферу Земли

Земля защищена от воздействия корпускулярной радиации своим электромагнитным полем. Если у планеты нет электро-магнитного поля, то существование атмосферы и жизни там не-возможно. Магнитное поле защищает биосферу Земли от пото-ков заряженных частиц, т.е. корпускулярной радиации. Если бы радиация достигла бы поверхности Земли, то она разложила бы все атомы и молекулы атмосферы на ионы и электроны, т.е. уничтожила бы ее. В экологическом плане для существования биосферы магнитное поле Земли довольно стабильно и неиз-менно.

Важнейшим физико-биологическим процессом на Земле, поддерживающим живое, является фотосинтез - превращение зелеными растениями и фотосинтезирующими организмами лучистой энергии Солнца в энергию химических связей орга-нических веществ. Световая энергия, поглощаемая зеленым пигментом (хлорофиллом) растений, поддерживает процесс их углеродного питания. В процессе фотосинтеза растения по-глощают углекислый газ и выделяют кислород, а также погло-щают тепло. Реакции, в которых поглощается световая энер-гия, называются эндотермическими (эндо - внутрь). Энергия Солнечного света аккумулируется в форме энергии химических Связей. Благодаря процессу фотосинтеза на Земле ежегодно обра-1устся 150 млрд т органического вещества, усваивается 300 млрд т углекислого газа (СО 2) и выделяется около 200 млрд т свобод-ного кислорода.

Слово «экология» образовано от греческого «оiкоs» - дом. Экология - наука о доме. Наш дом - Земля, и стенами его явля-ется, образно говоря, электромагнитное поле Земли, потолком атмосфера, крышей - озоновый слой.

1. 4. Земля

Существует представление о том, что Земля состоит из ядра, мантии и коры, которые характеризуются различными мощностями, физическими свойствами пород, энергетическим и тепловым режимами, петрохимическим составом вещества и т.д.

Геофизические данные по-казывают, что ядро Земли со-стоит из железа или из железа и никеля. Температура в центре составляет порядка 10 000 К, плотность 15 г/см 3 , давление 4-10 5 дин/см 2 . При таких усло-виях должны происходить ре-акции ядерного синтеза тяже-лых элементов из железа и ни-келя. В течение миллиардов лет метеоритное железо проходит путь от поверхности Земли к ядру, а тяжелые элементы и продукты их распада - от ядра к поверхности Земли, форми-руя твердую, жидкую и газовую оболочки планеты, влияя на характеристики мантии. В про-цессах образования оболочек активно участвуют живые су-щества, которые вместе с не-живой компонентой образуют биосферу Земли. По-видимому, часть вещества мантии также об-разовалась в результате распада тяжелых радиоактивных элемен-тов. Современные определения возраста Земли дают около 5 млрд лет, но это значение можно рассматривать только как минималь-ную оценку.

1. 5. Биосфера Земли

Биосфера, по определению В. И. Вернадского, - наружная оболочка (сфера) Земли, область распространения жизни (bios -жизнь). По последним данным, толщина биосферы 40...50 км. Она включает нижнюю часть атмосферы (до высоты 25...30 км, до озонового слоя), практически всю гидросферу (реки, моря и океа-ны) и верхнюю часть земной коры - литосферу (до глубины 3 км). Важнейшими компонентами биосферы являются: живое вещест-во (растения, животные и микроорганизмы); биогенное вещество (органические и органоминеральные продукты, созданные жи-выми организмами на протяжении геологической истории - ка-менный уголь, нефть, торф и др.); косное вещество (горные поро-ды неорганического происхождения и вода); биокосное вещество (продукт синтеза живого и неживого, т. е. осадочные породы, почвы, илы).

Отличительная и определяющая особенность биосферы со-стоит в ее целостности и населенности жизнью. Живое вещество Земли представляет собой самую мощную силу в биосфере, мате-риально и энергетически определяющую ее функции. В результа-те непрерывного взаимодействия (обмена) между компонентами биосферы под влиянием живого вещества изменяются как насе-ляющие биосферу организмы, так и среда, в которой они живут. Благодаря живому веществу поддерживаются взаимосвязь и взаимообусловленность всех компонентов в биосфере. Эта мно-госторонняя и разнообразная связь определяет биосферу как гигантскую экологическую систему, в которой человек является, с одной стороны, биологической частицей всей системы, а с другой -активным ее преобразователем.

Неуправляемо возрастающая техническая и энергетическая вооруженность человека отрицательно влияет на сбалансирован-ность процессов в биосфере. Поэтому сегодня глобальной задачей человечества является определение и осуществление допустимых пределов воздействия на биосферу в целях предотвращения эко-логической катастрофы.

Представление о жизни как о сплошной «пленке» живого ве-щества, покрывающего Землю, сформировал в XVIII в. Ламарк, а в 1920-х годах советский биохимик В.И. Вернадский предложил научное обоснование биосферы. Он доказал, что все три оболоч-ки Земли связаны с живым веществом, которое непрерывно воз-действует на неживую природу.

Биосфера - гигантская экологическая система, в которой че-ловек выступает и как ее частица и как ее преобразователь. Ко-нечная цель человека - управление всеми процессами в биосфе-ре, преобразование ее в ноосферу - сферу разума.

Основной особенностью живого существа является, кроме клеточной деятельности и передачи информации, способ исполь-зования энергии. Живые существа улавливают энергию космоса в виде солнечного света, удерживают ее в виде энергии сложных органических соединений (биомасса), передают ее друг другу и трансформируют в другие виды энергии (механическую, электри-ческую, тепловую). Неживые вещества преимущественно рассеи-вают энергию.

Живое вещество, биосфера, преобразует энергию Солнца в свободную энергию, способную совершать работу. Работа, производимая жизнью, состоит в переносе и перераспределении химических элементов в биосфере.

Все почвы и минералы поверхности (чернозем, глина, извест-няк, руда, месторождение углей и нефти) образовались под воз-действием жизни.

Преобразование энергии в организмах основано на разнице температуры и других принципах. Живые существа следует рас-сматривать как химические машины, где химическая энергия преобразуется в другие виды энергии.

Другая особенность живых организмов - это их способность к самовоспроизведению. Итак, к особенностям функционирования живых существ относятся:

* способность к самовоспроизведению;

* способность образования полимерных оболочек, ограж-дающих живое вещество от косной среды;

* способность аккумулировать и передавать химическую энергию, а также осуществлять химические реакции в нормаль-ных условиях температуры и давления без образования побочных продуктов. Жизнь на Земле идеально экологична.

В заключение остановимся на эволюции биосферы - самой большой экосистемы Земли. На первом этапе (примерно 3 млрд лет тому назад) происходило образование органического вещест-ва в результате синтеза в абиотических процессах. Атмосфера Земли состояла из водорода, азота, окиси углерода, метана; со-держала вредный для жизни хлор и пр., не содержала кислорода. Ультрафиолетовое излучение (озона тогда не было) вызвало хи-мическую реакцию, в результате которой появились аминокисло-ты - сложные молекулы органических веществ. Сформировались анаэробные организмы, которые находились под водой.

За счет их деятельности через миллиард лет появился кисло-род, который частично превратился в озон и защитил Землю от ультрафиолетового излучения. Вероятно, жизнь, меняя только форму, сама создала для себя необходимые условия (в частности, наличие кислорода). Биосфе-ра представляет собой единый организм. В жизни природы, в Космосе не человек является главной целью мироздания. В мире нет человека и природы, нет человека и Космоса, человека и Все-ленной. Есть природа, Космос, Вселенная, а человек - только их маленькая частица, единственная возможность для человека вы-жить - это подчиняться законам Вселенной. Как писал знамени-тый английский философ XVII в. Фрэнсис Бэкон, «Мы не можем управлять природой иначе, как подчиняясь ей». В этом предна-значение человека XXI в.

1. 6. Причины и характер загрязнения биосферы

Загрязнение биосферы - одна из древнейших проблем чело-веческой цивилизации.

Опасность для биосферы состоит в следующем:

* использование человеком преимущественно внутренних по отношению к биосфере источников энергии (органическое топ-ливо);

* использование нерациональных хозяйственных циклов, приводящих к появлению отходов;

* использование вредных для природы синтетических ве-ществ;

* уничтожение человеком структурного многообразия био-сферы, что разрушает экосистемы.

Появление новых болезней - реакция биосферы на вмеша-тельство человека.

По характеру возникновения загрязнения подразделяют на ес-тественные и антропогенные. Естественные загрязнения возни-кают в результате природных, как правило, катастрофических процессов (например, мощное извержение вулкана, селевой по-ток и т.п.), вне всякого влияния человека на эти процессы, ан-тропогенные - в результате хозяйственной деятельности человека. Интенсивность антропогенных загрязнений непосредственно связана с ростом численности населения земного шара и в пер-вую очередь с развитием крупных промышленных центров.

Антропогенные загрязнения подразделяются на промыш-ленные, сельскохозяйственные и военные. Промышленные за-грязнения вызываются отдельно взятым предприятием или их совокупностью, а также транспортом. Сельскохозяйственные за-грязнения обусловлены применением пестицидов, дефолиантов и других агентов, внесением удобрений в количествах, не усваи-ваемых культурными растениями, сбросом отходов животновод-ства и другими действиями, связанными с сельскохозяйствен-ным производством. Военные загрязнения возникают в результате работы предприятий военной промышленности, транспортиров-ки военных материалов и оборудования, испытания образцов оружия, функционирования военных объектов и всего комплекса военных средств в случае ведения военных действий. Последст-вия войны с применением атомного оружия могут привести к апокалипсису - «ядерной зиме».

Загрязнение атмосферы - привнесение в воздух или образова-ние в нем химическими веществами или организмами физиче-ских агентов, неблагоприятно воздействующих на среду жизни или наносящих урон материальным ценностям, а также образо-вание антропогенных физических полей.

Загрязнение гидросферы - поступление в воду загрязнителей в количествах и концентрациях, способных нарушить нормальные условия среды в значительных по размерам водных объектах.

Загрязнение почвы - привнесение и возникновение в почве но-вых, обычно не характерных для нее физических, химических или биологических агентов, которые меняют ход почвообразователь-ного процесса (тормозят его), резко снижают урожайность, вызы-вают накопление загрязнителей в растениях (например, тяжелых металлов), из которых эти загрязнения прямо или косвенно (через растительные или животные продукты питания) попадают в организм человека.

Загрязнение космического пространства - общее засорение околоземного и ближнего космического пространства космиче-скими объектами. Наиболее опасно радиоактивное загрязнение из-за вывода на орбиты и разрушения ядерных реакторов, кроме того «космического мусора», который вносит помехи в нормаль-ное функционирование наземных радиотехнических и астроно-мических приборов. По характеру воздействия загрязнения подразделяют на пер-вичные и вторичные.

Первичное загрязнение - поступление в окружающую среду не-посредственно загрязнителей, образуемых в ходе естественных природно-антропогенных и чисто антропогенных процессов.

Вторичное загрязнение - образование (синтез) опасных загряз-нителей в ходе физико-химических процессов, идущих непосред-ственно в окружающей среде. Так, из нетоксичных составляющих в некоторых условиях образуются ядовитые газы - фосген; фреоны, химически инертные у поверхности Земли, вступают в стра-тосфере в фотохимические реакции, вырабатывая ионы хлора, служащие катализатором при разрушении озонового слоя (экра-на) планеты. Отдельные реагенты такого взаимодействия могут быть неопасными.

По механизму воздействия загрязнения подразделяются на механические, физические (тепловые, световые, акустические, электромагнитные), химические, радиационные, биологические.

Механические загрязнения - засорение среды агентами, оказы-вающими главным образом неблагоприятное механическое воз-действие на естественные и искусственные объекты.

Физические загрязнения связаны с изменением физических па-раметров среды: температурно-энергетические (тепловые), волно-вые (световые, акустические, электромагнитные), радиационные (радиационные, радиоактивные).

Тепловые (термальные) загрязнения обусловлены повышением температуры среды, главным образом в связи с промышленными выбросами нагретого воздуха, отходящих газов (продукты сгора-ния, выбрасываемые в дымовую трубу) и вод. Могут возникать и как вторичный результат изменения химического состава среды (например, парниковый эффект - постоянное потепление кли-мата на планете в результате накопления в атмосфере углекислого и других газов (метана, фтор- и хлоруглеродов), которые анало-гично покрытию теплицы, пропуская солнечные лучи, препятст-вуют длинноволновому тепловому излучению уходить с поверх-ности Земли).

Световые загрязнения вызваны нарушением естественной ос-вещенности местности в результате действия искусственных ис-точников света и могут приводить к аномалиям в жизни растений и животных.

Акустические загрязнения связаны с превышением естествен-ного уровня шума и ненормальным изменением звуковых харак-теристик в населенных пунктах и других местах вследствие рабо-ты транспорта, промышленных установок, бытовых приборов, поведения людей или других причин.

Электромагнитные загрязнения возникают в результате изме-нения электромагнитных свойств среды (от линий электропере-дачи, радио и телевидения, работы некоторых промышленных ус-тановок и т.п.), приводят к изменениям в тонких клеточных и мо-лекулярных биологических структурах.

Радиоактивные загрязнения обусловлены превышением естест-венного уровня содержания радиоактивных веществ в среде. Их последствием является радиационное загрязнение, вызванное действием ионизирующих излучений.

Биологические загрязнения вызваны проникновением (естест-венным или благодаря деятельности человека) в эксплуатируемые экосистемы и технологические установки видов организмов, чуж-дых данным сообществам и установкам и обычно там отсутст-вующих. Выделяют биотические и микробиологические загряз-нения.

Микробиологические (микробные) загрязнения возникают из-за появления в среде необычно большого количества микроорга-низмов, связанного с массовым их размножением в средах, изме-ненных в ходе хозяйственной деятельности человека.

Литература

1) Инженерная экология и экологический менеджмент: Учебник./под ред. Н.И.Иванова и И.М. Фадина. М.: «Логос», 2002.

2) Кедров Б.М. « Предмет и взаимосвязь естественных наук». М.:Наука,1967.436 с..

3) Мизун Ю Г. Экология известная и неизвестная. М.: Науч.-практ. центр 1994. 240 с

4) Экология: Учебник для вузов/Л.И. Цветкова, М.И. Алексеев, Б.П. Усанов и др.; Под ред. СИ. Цветковой. СПб.: Химиздат, 1999. 488 с

Подобные документы

Биосфера как область обитания живых организмов. Оболочка Земли: состав, структура и энергетика которой определяется совокупной деятельностью живых организмов. Абиотические компоненты биосферы. Связь биосферы с космосом и взаимодействие с человеком.

реферат , добавлен 13.05.2009


Учение В.И. Вернадского о биосфере - оболочке Земли, населенной живыми организмами. Границы и косное вещество биосферы. Характеристика основных оболочек Земли: атмосферы, гидросферы и литосферы. Анализ закономерностей в распределении живых организмов.

презентация , добавлен 20.11.2014


Подходы к решению вопроса о сущности жизни: механицизм и витализм. Единство химического состава и различие в соотношении элементов в живом и неживом. Обмен веществ как признак живого организма. Концепции происхождения жизни и развития биосферы Земли.

реферат , добавлен 14.01.2010


Понятие о гидросфере и литосфере. Атмосфера как воздушная оболочка планеты, её состав. Внутреннее строение Земли. Распределение воды в гидросфере. Роль озонового слоя в атмосфере. Грунтовые и подземные воды. Биосфера как область распространения жизни.

презентация , добавлен 18.10.2015


Докембрийский этап развития Земли. Условия, необходимые для возникновения и начала развития жизни на Земле. Возникновение жизни согласно гипотезе академика А.И. Опарина. Первые формы жизни на планете. Основные теории появления и развития эукариот.

реферат , добавлен 25.07.2010


Совокупность всех живых организмов Земли. Восстановительный, слабоокислительный и окислительный этапы в эволюции биосферы. Выход жизни на сушу, вымирание динозавров, появление гоминид. Появление человека, овладение огнем и появление цивилизации.

реферат , добавлен 01.02.2013


Определение биосферы как общепланетной оболочки. Масса биосферы. Географическая оболочка. Образование живых веществ и их распад. Кругооборот кислорода, углерода, азота, фосфора и воды. Замкнутый круг взаимозависимых и взаимоприспособленных организмов.

реферат , добавлен 09.03.2009


Поток доказательств в подтверждение идеи "живой Земли". суть гипотезы Геи – матери-Земли. Саморегуляция земли. "Болезни" Геи. Человечество как нервная система планеты. Ответственность человечества за загрязнение земли. Условия для поддержания жизни.

реферат , добавлен 19.02.2009


Основа организации биосферы. Основные функции биосферы. Биогеохимические функции живого вещества. Неравномерное распределение континентов и океанов. Учение Вернадского о биосфере. Молекулярная структура всего живого. Сложность биологических структур.

реферат , добавлен 08.05.2011


Учение В.Н. Вернадского о биосфере, как об активной оболочке земли. Связь геологических процессов в биосфере с деятельностью живого вещества. Зависимость существования биосферы от условий, созданных геологическими процессами. Проблемы биосферы сегодня.

КЕМЕРОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Реферат на тему: «Космос и Биосфера Земли»

По дисциплине: «КОНЦЕПЦИЯ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ»

Выполнил: _________________

____________________________

Проверил:____________________

_____________________________

КЕМЕРОВО 2004г

1. КОСМОС И БИОСФЕРА ЗЕМЛИ

1.1. Общие фундаментальные принципы и законы......………..3стр

1.2Связь жизни на Земле с физическими условиями. Происхождение жизни…………………………………….…5стр

1.3. Влияние Солнца на экологические процессы Земли.……….8стр

1.4. Земля…………………………………….………………………9стр

1.5. Биосфера Земли………………………………………………...10стр

1.6… Причины и характер загрязнения биосферы…..…………13стр

Список используемой литературы……………..…………………17стр

1. КОСМОС И БИОСФЕРА ЗЕМЛИ.

1.1. Общие фундаментальные принципы и законы

Чтобы понять законы экологии и представить себе возможные последствия неудачного сосуществования человека с природой, необходимо понять, что такое жизнь, как она возникла, какова ее цель, есть ли общие принципы и законы Космоса, в частности, в отношении к жизни.

Несколько слов об общих принципах и законах мироздания. Физике известно большое число полей: акустические, аэродинами­ческие, гравитационные, ионные, радиационные, температурные, электромагнитные и т.д. Современные данные свидетельствуют о том, что все физические поля имеют единую электродинамическую природу. С более общих, естественнонаучных, позиций учения В.И. Вернадского можно говорить о единстве живой и неживой природы, о едином поле, связывающем в общее целое исключи­тельно мелкие объекты (микромир), чрезвычайно крупные (Все­ленную) и наиболее сложные (жизнь).

В микромире в роли фундаментальных частиц Мироздания выступают: «нейтрино», электрон, протон, а также биологическая клетка. В природе сохраняются и квантуются следующие величи­ны: энергия, импульс, угловой момент, электрический заряд, жизнь.

Для нас Вселенная в ранговой последовательности - это пла­неты Солнечной системы, звезды, рассеянные скопления, межга­лактическое пространство, галактики. Процессы в микромире измеряются секундами, процессы во Вселенной (например, эво­люция галактики) - десятками и сотнями миллиардов лет. Но физические процессы в этих системах одинаковы. Существуют три основополагающих принципа Вселенной Первый космологический принцип утверждает, что Вселенная пространственно однородна и изотропна.

Второй космологический принцип Джордано Бруно гласит: характеризующие Вселенную константы (например, радиус гра­витационного взаимодействия, средняя плотность вещества) не зависят от времени.

Третий принцип актуализма Лайеля утверждает, что законы природы не меняются с ходом времени.

Как определенный постулат следует рассматривать утвержде­ние: всякое взаимодействие имеет материальный носитель физи­ческих взаимодействий.

Другой фундаментальный принцип Мироздания - закон со­хранения энергии (первое начало термодинамики).

Как следствие второго закона термодинамики еще один важ­ный постулат: изолированных систем не существует.

Аналогию между взаимодействием в физическом мире и жи­вой природе (это деление условно, но, как увидим далее, принци­пиально) можно проследить на примере знаменитых экологиче­ских законов Б. Коммонера:

ничто не дается даром (принцип сохранения);

все должно куда-то деваться (принцип сохранения);

все связано со всем (отсутствие изолированных систем);

природа знает лучше (первенство природы).

В биологии наблюдается способность живых систем реагировать на изменения внешних и внутренних условий и динамически возоб­новлять структуру, электрохимический состав, свойства (явления гомеостаза). В масштабах пространства и времени существует рав­новесие между процессами прироста и убыли жизненных сил.

Знаменитый немецкий биолог Вирхов обосновал фундамен­тальное положение биологии: каждая клетка - из клетки. Про­странственная классификация в биологии - это деление живых существ на одноклеточные и многоклеточные организмы, каждая клетка появляется в результате деления материнской клетки на две. Для своей жизнедеятельности организмы используют вещество, энергию, информацию (как наследственную, так и получае­мую в течение их жизни).

Жизнь в самом упрощенном виде можно рассматривать как процесс воспроизводства частиц-клеток. Господствующим прин­ципом в биологии является принцип Пастера-Реди - живое от живого. Ни одна попытка «саморождения» биологической клетки не увенчалась успехом.

1.2. Связь жизни на Земле с физическими условиями. Происхождение жизни

Жизнь на Земле однотипна в том смысле, что генетический код любого организма, любого биологического вида состоит из сходных органических соединений. Несмотря на это сходство, жизнь на Земле удивительно разнообразна. Ученым известно се­годня около 2 млн биологических видов, из них 20% - растения, 80% - животные.

В живых системах осуществляется динамическое управление, связанное с процессами получения и использования информации об окружающей и внутренней среде, сохранения и передачи ин­формации. В этом принципиальное отличие живых систем от ки­бернетических аналогов. Первые обладают генетической инфор­мацией, дошедшей из бесконечного прошлого и обращенной в бесконечное будущее, рассчитанной на вечную жизнь в вечной Вселенной. Вторые не обладают ни извечной целью, ни генетиче­ской информацией. Жизнь таким образом нельзя ни понять, ни описать в рамках чисто физических представлений.

Но при универсальности генетического кода разнообразие жизни на Земле связано с разнообразием физических условий, в которых жизнь существует (температура, давление и др.). На многие процессы в живой природе действуют такие физические условия, как вращение Земли вокруг своей оси, обращение Зем­ли вокруг Солнца, циклы солнечной активности. Последнее от­крытие принадлежит нашему выдающемуся соотечественнику А.Л. Чижевскому: например, в XX в. максимумы солнечной ак­тивности наблюдались в 1905, 1917, 1928, 1937, 1989-1991 гг. Факторами изменчивости живых организмов являются мутации, вызванные радиацией, химическими и температурными воздей­ствиями на клетки, несущие генетическую информацию. Подав­ляющее большинство мутаций губительно действует на орга­низм.

Принято считать, что жизнь на Земле возникла в результате благоприятного стечения обстоятельств. Сегодня преобладает точка зрения, что жизнь - явление не земное, а космическое. Эту мысль еще в XVII в. высказал известный голландский ученый Христиан Гюйгенс: «Жизнь есть космическое явление, в чем-то резко отличное от косной материи». Говоря о космическом явле­нии, не надо думать (как это очень часто представлялось), что жизнь в виде зародышей занесена из Космоса. Вопрос значительно глубже. Возможно, что зародыши жизни, ее потенциал, ее носите­ли, возможности ее возникновения содержатся в некой субстан­ции, пронизывающей Вселенную. В той части Вселенной, где имеются необходимые физико-химические условия, жизнь вспы­хивает, как костер из сухих веток. Но эта субстанция, содержащая программу жизни, едина для всей Вселенной.

Мы привыкли считать, что жизнь как-то развивалась от про­стейшего к сложному. Но сценарий возникновения жизни был другой. Эта мысль содержится в блестящих работах В.И. Вернад­ского. Он писал: «Неизбежно допустить, что, может быть, и менее сложная в основных чертах, чем теперешняя, но все же очень сложная жизненная среда сразу создалась на нашей планете как нечто целое в догеологический ее период. Создался целый мо­нолит жизни (жизненная среда), а не отдельный вид животных организмов, к какому нас ложно приводит экстраполяция, исхо­дящая из эволюционного процесса». Он здесь же добавляет очень знаменательное: «… все живое представляет неразрывное целое, закономерно связанное не только между собой, но и с ок­ружающей средой биосферы. Но наши современные знания не­достаточны для получения яркой единой картины. Это дело бу­дущего...».

Мы не должны искать начало жизни во Вселенной, как не ищем начала энергии или материи. Вместе с принципом Пастера-Реди В.И. Вернадский добавил очень важный принцип неиз­менности жизни: «Жизнь остается в главных своих чертах в тече­ние геологического времени постоянной, меняется только ее фор­ма… Само живое вещество не является случайным созданием… Мы начинаем видеть в биосфере не единичное планетное или земное явление, а проявление строения атомов и их положения в космо­се, их изменения в космической истории».

Таким образом, В.И. Вернадский, как и многие другие ученые, высказывает мысль, что Земля - не единственный очаг жизни во Вселенной. По мнению известного ученого В.И. Шкловского, ко­торый посвятил свои исследования поиску жизни во Вселенной, возможное число очагов жизни в нашей Галактике составляет

N 1 =105±5 .

Пока обнаружить другие цивилизации, другую жизнь не удает­ся. Но существование единственного очага жизни противоречит первому космологическому принципу. Существование жизни лишь на определенном временном отрезке, «этапе развития» Все­ленной (на Земле) противоречит второму космологическому прин­ципу. Имеются шансы встречи с высокоразвитой цивилизацией.

А как же с будущим человека, с жизнью на Земле? Человек всего лишь один из 2 млн видов животных организмов на Земле, а жизнь на Земле - всего лишь жизнь на одном из миллиардов оби­таемых миров.

Гибель человека на Земле и даже гибель жизни в результате экологической катастрофы не противоречит ни одному из выска­занных ранее глубоких научных принципов.

1.3. Влияние Солнца на экологические процессы Земли.

Из всех элементов электромагнитного излучения для биосфе­ры наиболее опасно ультрафиолетовое излучение, поскольку, воздействуя на живое на Земле, подвергает его опасности унич­тожения. Биологическое действие ультрафиолетового излучения, обусловленное химическими изменениями поглощающих его мо­лекул нуклеиновых кислот и белков, выражается в нарушениях деления, возникновении мутаций и гибели клеток. Задерживается ультрафиолетовое излучение слоем озона. В стратосфере озон (трехатомный кислород) образуется из кислорода. Распределение озона над поверхностью Земли неравномерно. Озон разрушается окислами азота, образующимися в камерах сгорания твердотоп­ливных ракет (ТРД), а также фреонами, которые в стратосфере выделяют активный хлор, вступающий в реакцию с озоном. Вы­ведение каждой тонны груза ракеты сопровождается потерями 8 млн т озона.

Кроме волнового излучения на Землю поступает корпуску­лярное (корпускула - частица) излучение Солнца. Если электро­магнитное излучение стабильно, то корпускулярное излучение очень изменчиво, его энергия меньше электромагнитного. Но от корпускулярного излучения сильно зависят процессы в биосфере. Энергия этих частиц возрастает с увеличением площади пятен на Солнце. Количество солнечных пятен меняется циклически, длина цикла 11 лет.

Хроники сообщают, что, когда на Солнце были видны огром­ные пятна, на Земле происходили колоссальные катастрофы: засухи, землетрясения, извержения вулканов и другие бедствия. Они сопровождались гигантскими эпидемиями и пандемиями, уносящими сотни тысяч жизней. Солнечные пятна являются фе­номеном, влияющим на биосферу Земли

Земля защищена от воздействия корпускулярной радиации своим электромагнитным полем. Если у планеты нет электро­магнитного поля, то существование атмосферы и жизни там не­возможно. Магнитное поле защищает биосферу Земли от пото­ков заряженных частиц, т.е. корпускулярной радиации. Если бы радиация достигла бы поверхности Земли, то она разложила бы все атомы и молекулы атмосферы на ионы и электроны, т.е. уничтожила бы ее. В экологическом плане для существования биосферы магнитное поле Земли довольно стабильно и неиз­менно.

Важнейшим физико-биологическим процессом на Земле, поддерживающим живое, является фотосинтез - превращение зелеными растениями и фотосинтезирующими организмами лучистой энергии Солнца в энергию химических связей орга­нических веществ. Световая энергия, поглощаемая зеленым пигментом (хлорофиллом) растений, поддерживает процесс их углеродного питания. В процессе фотосинтеза растения по­глощают углекислый газ и выделяют кислород, а также погло­щают тепло. Реакции, в которых поглощается световая энер­гия, называются эндотермическими (эндо - внутрь). Энергия Солнечного света аккумулируется в форме энергии химических Связей. Благодаря процессу фотосинтеза на Земле ежегодно обра-1устся 150 млрд т органического вещества, усваивается 300 млрд т углекислого газа (СО2) и выделяется около 200 млрд т свобод­ного кислорода.

Слово «экология» образовано от греческого «оiкоs» - дом. Экология - наука о доме. Наш дом - Земля, и стенами его явля­ется, образно говоря, электромагнитное поле Земли, потолком атмосфера, крышей - озоновый слой.

1.4. Земля

Существует представление о том, что Земля состоит из ядра, мантии и коры, которые характеризуются различными мощностями, физическими свойствами пород, энергетическим и тепловым режимами, петрохимическим составом вещества и т.д.

Геофизические данные по­казывают, что ядро Земли со­стоит из железа или из железа и никеля. Температура в центре составляет порядка 10 000 К, плотность 15 г/см3, давление 4-105 дин/см2. При таких усло­виях должны происходить ре­акции ядерного синтеза тяже­лых элементов из железа и ни­келя. В течение миллиардов лет метеоритное железо проходит путь от поверхности Земли к ядру, а тяжелые элементы и продукты их распада - от ядра к поверхности Земли, форми­руя твердую, жидкую и газовую оболочки планеты, влияя на характеристики мантии. В про­цессах образования оболочек активно участвуют живые су­щества, которые вместе с не­живой компонентой образуют биосферу Земли. По-видимому, часть вещества мантии также об­разовалась в результате распада тяжелых радиоактивных элемен­тов. Современные определения возраста Земли дают около 5 млрд лет, но это значение можно рассматривать только как минималь­ную оценку.

1.5. Биосфера Земли

Биосфера, по определению В. И. Вернадского, - наружная оболочка (сфера) Земли, область распространения жизни (bios -жизнь). По последним данным, толщина биосферы 40...50 км. Она включает нижнюю часть атмосферы (до высоты 25...30 км, до озонового слоя), практически всю гидросферу (реки, моря и океа­ны) и верхнюю часть земной коры - литосферу (до глубины 3 км). Важнейшими компонентами биосферы являются: живое вещест­во (растения, животные и микроорганизмы); биогенное вещество (органические и органоминеральные продукты, созданные жи­выми организмами на протяжении геологической истории - ка­менный уголь, нефть, торф и др.); косное вещество (горные поро­ды неорганического происхождения и вода); биокосное вещество (продукт синтеза живого и неживого, т. е. осадочные породы, почвы, илы).

Отличительная и определяющая особенность биосферы со­стоит в ее целостности и населенности жизнью. Живое вещество Земли представляет собой самую мощную силу в биосфере, мате­риально и энергетически определяющую ее функции. В результа­те непрерывного взаимодействия (обмена) между компонентами биосферы под влиянием живого вещества изменяются как насе­ляющие биосферу организмы, так и среда, в которой они живут. Благодаря живому веществу поддерживаются взаимосвязь и взаимообусловленность всех компонентов в биосфере. Эта мно­госторонняя и разнообразная связь определяет биосферу как гигантскую экологическую систему, в которой человек является, с одной стороны, биологической частицей всей системы, а с другой -активным ее преобразователем.

Неуправляемо возрастающая техническая и энергетическая вооруженность человека отрицательно влияет на сбалансирован­ность процессов в биосфере. Поэтому сегодня глобальной задачей человечества является определение и осуществление допустимых пределов воздействия на биосферу в целях предотвращения эко­логической катастрофы.

Представление о жизни как о сплошной «пленке» живого ве­щества, покрывающего Землю, сформировал в XVIII в. Ламарк, а в 1920-х годах советский биохимик В.И. Вернадский предложил научное обоснование биосферы. Он доказал, что все три оболоч­ки Земли связаны с живым веществом, которое непрерывно воз­действует на неживую природу.

Биосфера - гигантская экологическая система, в которой че­ловек выступает и как ее частица и как ее преобразователь. Ко­нечная цель человека - управление всеми процессами в биосфе­ре, преобразование ее в ноосферу - сферу разума.

Основной особенностью живого существа является, кроме клеточной деятельности и передачи информации, способ исполь­зования энергии. Живые существа улавливают энергию космоса в виде солнечного света, удерживают ее в виде энергии сложных органических соединений (биомасса), передают ее друг другу и трансформируют в другие виды энергии (механическую, электри­ческую, тепловую). Неживые вещества преимущественно рассеи­вают энергию.

Живое вещество, биосфера, преобразует энергию Солнца в свободную энергию, способную совершать работу. Работа, производимая жизнью, состоит в переносе и перераспределении химических элементов в биосфере.

Все почвы и минералы поверхности (чернозем, глина, извест­няк, руда, месторождение углей и нефти) образовались под воз­действием жизни.

Преобразование энергии в организмах основано на разнице температуры и других принципах. Живые существа следует рас­сматривать как химические машины, где химическая энергия преобразуется в другие виды энергии.

Другая особенность живых организмов - это их способность к самовоспроизведению. Итак, к особенностям функционирования живых существ относятся:

Способность к самовоспроизведению;

Способность образования полимерных оболочек, ограж­дающих живое вещество от косной среды;

Способность аккумулировать и передавать химическую энергию, а также осуществлять химические реакции в нормаль­ных условиях температуры и давления без образования побочных продуктов. Жизнь на Земле идеально экологична.

В заключение остановимся на эволюции биосферы - самой большой экосистемы Земли. На первом этапе (примерно 3 млрд лет тому назад) происходило образование органического вещест­ва в результате синтеза в абиотических процессах. Атмосфера Земли состояла из водорода, азота, окиси углерода, метана; со­держала вредный для жизни хлор и пр., не содержала кислорода. Ультрафиолетовое излучение (озона тогда не было) вызвало хи­мическую реакцию, в результате которой появились аминокисло­ты - сложные молекулы органических веществ. Сформировались анаэробные организмы, которые находились под водой.

За счет их деятельности через миллиард лет появился кисло­род, который частично превратился в озон и защитил Землю от ультрафиолетового излучения. Вероятно, жизнь, меняя только форму, сама создала для себя необходимые условия (в частности, наличие кислорода). Биосфе­ра представляет собой единый организм. В жизни природы, в Космосе не человек является главной целью мироздания. В мире нет человека и природы, нет человека и Космоса, человека и Все­ленной. Есть природа, Космос, Вселенная, а человек - только их маленькая частица, единственная возможность для человека вы­жить - это подчиняться законам Вселенной. Как писал знамени­тый английский философ XVII в. Фрэнсис Бэкон, «Мы не можем управлять природой иначе, как подчиняясь ей». В этом предна­значение человека XXI в.

1.6. Причины и характер загрязнения биосферы

Загрязнение биосферы - одна из древнейших проблем чело­веческой цивилизации.

Опасность для биосферы состоит в следующем:

Использование человеком преимущественно внутренних по отношению к биосфере источников энергии (органическое топ­ливо);

Использование нерациональных хозяйственных циклов, приводящих к появлению отходов;

Использование вредных для природы синтетических ве­ществ;

Уничтожение человеком структурного многообразия био­сферы, что разрушает экосистемы.

Появление новых болезней - реакция биосферы на вмеша­тельство человека.

По характеру возникновения загрязнения подразделяют на ес­тественные и антропогенные. Естественные загрязнения возни­кают в результате природных, как правило, катастрофических процессов (например, мощное извержение вулкана, селевой по­ток и т.п.), вне всякого влияния человека на эти процессы, ан­тропогенные - в результате хозяйственной деятельности человека. Интенсивность антропогенных загрязнений непосредственно связана с ростом численности населения земного шара и в пер­вую очередь с развитием крупных промышленных центров.

Антропогенные загрязнения подразделяются на промыш­ленные, сельскохозяйственные и военные. Промышленные за­грязнения вызываются отдельно взятым предприятием или их совокупностью, а также транспортом. Сельскохозяйственные за­грязнения обусловлены применением пестицидов, дефолиантов и других агентов, внесением удобрений в количествах, не усваи­ваемых культурными растениями, сбросом отходов животновод­ства и другими действиями, связанными с сельскохозяйствен­ным производством. Военные загрязнения возникают в результате работы предприятий военной промышленности, транспортиров­ки военных материалов и оборудования, испытания образцов оружия, функционирования военных объектов и всего комплекса военных средств в случае ведения военных действий. Последст­вия войны с применением атомного оружия могут привести к апокалипсису - «ядерной зиме».

Загрязнение атмосферы - привнесение в воздух или образова­ние в нем химическими веществами или организмами физиче­ских агентов, неблагоприятно воздействующих на среду жизни или наносящих урон материальным ценностям, а также образо­вание антропогенных физических полей.

Загрязнение гидросферы - поступление в воду загрязнителей в количествах и концентрациях, способных нарушить нормальные условия среды в значительных по размерам водных объектах.

Загрязнение почвы - привнесение и возникновение в почве но­вых, обычно не характерных для нее физических, химических или биологических агентов, которые меняют ход почвообразователь­ного процесса (тормозят его), резко снижают урожайность, вызы­вают накопление загрязнителей в растениях (например, тяжелых металлов), из которых эти загрязнения прямо или косвенно (через растительные или животные продукты питания) попадают в организм человека.

Загрязнение космического пространства - общее засорение околоземного и ближнего космического пространства космиче­скими объектами. Наиболее опасно радиоактивное загрязнение из-за вывода на орбиты и разрушения ядерных реакторов, кроме того «космического мусора», который вносит помехи в нормаль­ное функционирование наземных радиотехнических и астроно­мических приборов. По характеру воздействия загрязнения подразделяют на пер­вичные и вторичные.

Первичное загрязнение - поступление в окружающую среду не­посредственно загрязнителей, образуемых в ходе естественных природно-антропогенных и чисто антропогенных процессов.

Вторичное загрязнение - образование (синтез) опасных загряз­нителей в ходе физико-химических процессов, идущих непосред­ственно в окружающей среде. Так, из нетоксичных составляющих в некоторых условиях образуются ядовитые газы - фосген; фреоны, химически инертные у поверхности Земли, вступают в стра­тосфере в фотохимические реакции, вырабатывая ионы хлора, служащие катализатором при разрушении озонового слоя (экра­на) планеты. Отдельные реагенты такого взаимодействия могут быть неопасными.

По механизму воздействия загрязнения подразделяются на механические, физические (тепловые, световые, акустические, электромагнитные), химические, радиационные, биологические.

Механические загрязнения - засорение среды агентами, оказы­вающими главным образом неблагоприятное механическое воз­действие на естественные и искусственные объекты.

Физические загрязнения связаны с изменением физических па­раметров среды: температурно-энергетические (тепловые), волно­вые (световые, акустические, электромагнитные), радиационные (радиационные, радиоактивные).

Тепловые (термальные) загрязнения обусловлены повышением температуры среды, главным образом в связи с промышленными выбросами нагретого воздуха, отходящих газов (продукты сгора­ния, выбрасываемые в дымовую трубу) и вод. Могут возникать и как вторичный результат изменения химического состава среды (например, парниковый эффект - постоянное потепление кли­мата на планете в результате накопления в атмосфере углекислого и других газов (метана, фтор- и хлоруглеродов), которые анало­гично покрытию теплицы, пропуская солнечные лучи, препятст­вуют длинноволновому тепловому излучению уходить с поверх­ности Земли).

Световые загрязнения вызваны нарушением естественной ос­вещенности местности в результате действия искусственных ис­точников света и могут приводить к аномалиям в жизни растений и животных.

Акустические загрязнения связаны с превышением естествен­ного уровня шума и ненормальным изменением звуковых харак­теристик в населенных пунктах и других местах вследствие рабо­ты транспорта, промышленных установок, бытовых приборов, поведения людей или других причин.

Электромагнитные загрязнения возникают в результате изме­нения электромагнитных свойств среды (от линий электропере­дачи, радио и телевидения, работы некоторых промышленных ус­тановок и т.п.), приводят к изменениям в тонких клеточных и мо­лекулярных биологических структурах.

Радиоактивные загрязнения обусловлены превышением естест­венного уровня содержания радиоактивных веществ в среде. Их последствием является радиационное загрязнение, вызванное действием ионизирующих излучений.

Биологические загрязнения вызваны проникновением (естест­венным или благодаря деятельности человека) в эксплуатируемые экосистемы и технологические установки видов организмов, чуж­дых данным сообществам и установкам и обычно там отсутст­вующих. Выделяют биотические и микробиологические загряз­нения.

Микробиологические (микробные) загрязнения возникают из-за появления в среде необычно большого количества микроорга­низмов, связанного с массовым их размножением в средах, изме­ненных в ходе хозяйственной деятельности человека.

Литература

1) Инженерная экология и экологический менеджмент: Учебник./под ред. Н.И.Иванова и И.М. Фадина. М.: «Логос», 2002.

2) Кедров Б.М. « Предмет и взаимосвязь естественных наук». М.: Наука,1967.436 с..

3) Мизун Ю Г. Экология известная и неизвестная. М.: Науч.-практ. центр 1994. 240 с

4) Экология: Учебник для вузов/Л.И. Цветкова, М.И. Алексеев, Б.П. Усанов и др.; Под ред. СИ. Цветковой. СПб.: Химиздат, 1999. 488 с

Говоря о взаимодействии человека и природы, мы оперировали в масштабах лишь одной планеты - Земли. Однако разнообразное взаимодействие между космосом, с одной стороны, и живой природой и человеком - с другой, также имеет место.

Благодаря взаимосвязи всего существующего, космос оказывает активное влияние на различные процессы, обусловленные существованием жизни на Земле. В.И. Вернадский, говоря о факторах, влияющих на развитие биосферы, указывал среди прочих и на космическое влияние. Так, очевидно, что без космических светил (в частности, без Солнца) жизнь на Земле просто не могла бы существовать. Живые организмы трансформируют космическое излучение в земную энергию (тепловую, электрическую, химическую, механическую) в масштабах, определяющих границы существования биосферы.

Более радикально относительно роли космоса в появлении жизни на Земле высказывался шведский ученый, лауреат Нобелевской премии С. Аррениус (1859-1927). По его мнению, вполне вероятен занос жизни на Землю из космоса в виде спор или бактерий с помощью космической пыли под воздействием силы солнечного давления. Космическое происхождение жизни не исключал и В.И. Вернадский. В связи с этим интересно упомянуть об одной сенсационной находке ученых. В 1996 г. в Антарктиде был найден метеорит «Мурчессон». В составе метеоритного вещества ученые обнаружили бактерии (аналоги сине-зеленых водорослей), возраст которых составляет 4,6 млрд лет, в то время как возникновение жизни на Земле датируется сроком 3,5 млрд лет.

Влияние космоса на происходящие на Земле процессы (например, влияние Луны на морские приливы и отливы, воздействие солнечных затмений) люди подметили еще в древности. Однако многие века влияние космоса и его связь с Землей оценивались как несущественные, на уровне научных гипотез и догадок или вообще ставились вне рамок науки. Во многом это было обусловлено ограниченными возможностями человека, недостаточностью научной базы и инструментария. В XX в. знания о влиянии космоса на Землю существенно пополнились. В этом есть заслуга и российских ученых, в первую очередь представителей русского космизма , таких, как Н.Ф. Федоров, А.Л. Чижевский, К.Э. Циолковский, В.И. Вернадский и др.

Понять, оценить и выявить масштабы влияния космоса, в первую очередь Солнца, на жизнь и ее проявления во многом удалось русскому исследователю, выдающемуся ученому-энциклопедисту А.Л. Чижевскому (1897-1964). Еще будучи юношей, он одним из первых доказал огромную роль солнечных процессов в жизни Земли. Об этом красноречиво свидетельствуют и названия его работ: «Физические факторы исторического процесса», «Земное эхо солнечных бурь» и др.

В 1915 г. 18-летний А.Л. Чижевский, само- к т забвенно изучавший астрономию, химию и физику, обратил внимание на синхронность обра- Hs j I №. зования солнечных пятен и одновременную

А.Л. Чижевский активизацию боевых действий на фронтах Первой мировой войны. Накопленный и обобщенный статистический материал позволил сделать данное исследование строго научным и доказательным.

Ученые давно обратили внимание на проявления активности Солнца (возникающие пятна, факелы на поверхности, протуберанцы). Эта активность, в свою очередь, оказалась связанной с электромагнитными и другими колебаниями мирового пространства. А.Л. Чижевский, проведя многочисленные научные исследования по астрономии, биологии и истории, пришел к выводу о существенном влиянии Солнца (особенно его активности) на биологические и социальные процессы на Земле .

Смысл концепции А.Л. Чижевского состоял в том, что на богатом фактическом материале доказывалось существование природных и космических ритмов, зависимость биологической и общественной жизни на Земле от пульса космоса. К.Э. Циолковский так оценил труд своего молодого коллеги: «Молодой ученый пытается обнаружить функциональную зависимость между поведением человечества и колебаниями в деятельности Солнца и путем вычислений определить ритм, циклы и периоды этих изменений и колебаний, создавая, таким образом, новую сферу человеческого знания. Все эти широкие обобщения и смелые мысли высказываются Чижевским впервые, что придает им большую ценность и возбуждает интерес. Этот труд является примером слияния различных наук воедино на монистической почве физико-математического анализа» 1 .

Лишь через много лет высказанные А.Л. Чижевским мысли и сделанные выводы о влиянии Солнца на земные процессы были подтверждены на практике.

Многочисленные наблюдения показали неоспоримую зависимость массовых всплесков нервно-психических и сердечно-сосудистых заболеваний у людей от периодических циклов активности Солнца. Прогнозы так называемых «неблагоприятных дней» для здоровья - обычное дело в наши дни. Однако мало кто знает, что впервые открыл существование этих циклов и доказал их влияние на людей наш соотечественник А.Л. Чижевский.

Интересна мысль Чижевского о том, что магнитные возмущения на Солнце в силу единства человека и космоса могут серьезно сказываться на проблеме здоровья руководителей государств. Ведь во главе правительств многих стран стоят немолодые люди. Существующие на Земле и в космосе ритмы, конечно же, влияют и на их здоровье и самочувствие. Особенно это опасно в условиях тоталитарных, диктаторских режимов. А если во главе государства стоят аморальные или психически ущербные личности, то их патологические реакции на космические возмущения могут привести к непредсказуемым и трагическим последствиям как для народов своих стран, так и для всего человечества, тем более в условиях, когда многие страны обладают мощным оружием массового уничтожения.

Особое место занимает утверждение Чижевского о том, что Солнце влияет не только на биологические, но и на социальные процессы на Земле. Социальные конфликты, постоянно происходящие на Земле (войны, бунты, революции), по убеждению А.Л. Чижевского, во многом предопределяются поведением и активностью нашего светила. По его расчетам, во время минимальной солнечной активности происходит минимум массовых активных социальных проявлений в обществе (примерно 5%). Во время же пика активности Солнца их число достигает 60%.

Многие идеи А.Л. Чижевского нашли применение в области космических и биологических наук. Они подтверждают неразрывное единство человека и космоса, указывают на их тесное взаимное влияние.

Оригинальными были космические идеи первого представителя русского космизма Н.Ф. Федорова (1829-1903). Он возлагал очень большие надежды на будущее развитие науки. Именно наука, по мнению мыслителя, поможет человеку сначала существенно продлить его жизнь, а в перспективе - сделать бессмертным. Расселение людей на другие планеты из-за будущего перенаселения станет необходимой реальностью. Космос для Федорова - бескрайнее поле для человеческой деятельности. Н.Ф. Федоров в середине XIX в. предлагал свой вариант перемещения людей в космическом пространстве. По мнению мыслителя, для этого нужно будет овладеть электромагнитной энергией земного шара. Это позволит регулировать его движение в мировом пространстве и превратит Землю в космический корабль («земноход») для полетов в космос. В перспективе, по замыслам Федорова, человек объединит все миры и станет «планетоводом». В этом особенно тесно проявится единство человека и космоса.

Идеи Н.Ф. Федорова о расселении людей на другие планеты активно развивал гениальный ученый, основоположник теории ракетостроения К.Э. Циолковский (1857-1935). Ему принадлежит также ряд оригинальных философских идей. Жизнь, по Циолковскому, вечна. «После каждой смерти получается одно и то же - рассеяние... Мы всегда жили и всегда будем жить, но каждый раз в новой форме и, разумеется, без памяти о прошлом... Кусочек материи подвержен бесчисленному ряду жизней, хотя и разделенных громадными промежутками времени...» 1 . Здесь мыслитель весьма близок к индус - К.Э. Циолковский ским учениям о переселении душ и к идеям Демокрита.

На основании этой диалектической в своей основе идеи о всеобщности жизни, везде и всегда существующей посредством перемещающихся и вечно живых атомов, Циолковский пытается построить целостный каркас своей «космической философии».

Ученый был убежден, что жизнь и разум на Земле не являются единственными во Вселенной. В качестве доказательства этого утверждения он считает достаточным того обстоятельства, что Вселенная безгранична. Иначе «какой бы смысл имела Вселенная, если бы не была заполнена органическим, разумным, чувствующим миром?» На основании относительной, по сравнению с другими планетами, молодости Земли им делается вывод о том, что на других, «старших планетах жизнь гораздо более совершенна» . Более того, она активно влияет на другие уровни жизни, включая земную.

В своей философской этике К.Э. Циолковский сугубо рационалистичен и последователен. Возводя в абсолют идею постоянного совершенствования материи, он видит этот процесс следующим образом. Не имеющее границ космическое пространство, по мнению мыслителя, населено разумными существами различного уровня развития. Есть планеты, которые по развитию разума и могуществу достигли высшей степени и опередили все другие планеты. «Совершенные» существа, пройдя все муки эволюции, зная свое печальное прошлое и былое несовершенство, обладают моральным правом регулировать жизнь на других, более примитивных планетах, в том числе избавлять их население от мук развития.

Технологию этой «гуманитарной» помощи Циолковский представляет следующим образом. «Совершенный мир» берет все заботы на себя. На других, более низких по уровню развития планетах им поддерживается и поощряется «только хорошее». «Всякое уклонение ко злу или страданиям тщательно исправляется. Каким путем? Да путем подбора: плохое, или уклонившееся к дурному, оставляется без потомства... Могущество совершенных проникает на все планеты, на все возможные места жизни и всюду. Эти места заселяются их собственным зрелым родом. Не подобно ли это тому, как огородник уничтожает на своей земле все негодные растения и оставляет только самые лучшие овощи!.. Если и вмешательство не помогает, и ничего, кроме страданий, не предвидится, то и весь живой мир безболезненно уничтожается...» .

К счастью, люди с планеты Земля, попадают, по Циолковскому, в разряд «подающих надежду» приблизиться в перспективе в своем развитии к совершенным существам Вселенной. Поэтому им не грозит селекционная работа космического разума в виде уничтожения (избавления от мук).

К.Э. Циолковский наиболее глубоко из современников изучал и освещал философские проблемы освоения космоса. Он полагал, что Земле во Вселенной принадлежит особая роль. Она относится к более поздним планетам, «подающим надежду». Лишь небольшому числу таких планет будет дано право на самостоятельное развитие и мучения.

В ходе эволюции со временем будет образован союз всех разумных высших существ космоса: сначала - в виде союза населяющих ближайшие солнца, затем союза союзов и так далее, до бесконечности, поскольку бесконечна сама Вселенная.

Нравственная, космическая задача Земли - внести свой вклад в совершенствование Космоса. Оправдать свое высокое предназначение в деле совершенствования мира люди смогут, лишь покинув Землю и выйдя в космос. Поэтому Циолковский видит свою личную задачу в помощи людям по организации переселения на другие планеты и расселения их по всей Вселенной. Он подчеркивал, что суть его космической философии заключается «в переселении с

Земли и в заселении Космоса». Именно поэтому изобретение ракеты для Циолковского было отнюдь не самоцелью (как полагают некоторые, видя в нем только ученого-ракетостроителя), а лишь способом проникновения в глубины космоса.

Ученый полагал, что многие миллионы лет постепенно усовершенствуют природу человека и его общественную организацию. В ходе эволюции человеческий организм претерпит существенные изменения, которые превратят человека, по существу, в разумное «животное-растение», способное искусственно перерабатывать солнечную энергию. Тем самым будет достигнут полный простор его воли и независимости от среды обитания. В конце концов, человечество сможет эксплуатировать для своей нужды и пользы все околосолнечное пространство и солнечную энергию. А со временем земное население расселится по всему околосолнечному пространству.

Идеи К.Э. Циолковского о единстве разнообразных миров Космоса, его постоянном совершенствовании, включая и самого человека, идея выхода человечества в Космос - все они носят важный мировоззренческий и гуманистический смысл.

Вслед за футуристическими размышлениями К.Э. Циолковского сегодня возникают уже практические проблемы влияния жизни и человека на космос. Так, в связи с регулярными космическими полетами есть вероятность непреднамеренного заноса в космос, в частности на другие планеты, живых организмов. Известно, что ряд земных бактерий способны подолгу выдерживать экстремальные температурные, радиационные и иные условия существования. Температурная амплитуда существования у некоторых видов одноклеточных достигает 600°С. Как они себя могут повести в иной, неземной, среде и какими окажутся последствия для космоса, предсказать невозможно.

Человек все более активно начинает использовать космос как средство для решения конкретных технологических задач, будь то выращивание редких кристаллов, проведение сварки и т.д. Космические спутники получили признание как средство сбора и передачи разнообразной информации.

• Чижевский А.Л. Физические факторы исторического процесса. - Калуга, 1924(репринт, изд. 1994).
• Циолковский К.Э. Грезы о Земле и небе. - Тула: Приокское книжное изд-во,1986. - С. 380, 381.
• Там же. С. 378, 379.
• Циолковский К.Э. Указ. соч. С. 378, 379.

Космические связи биосферы

«Биосфера» - термин, введенный в биологию еще Ж. Ламарком. В буквальном переводе он означает «сфера жизни». Стройное и глубокое учение о биосфере разработано нашим знаменитым соотечественником Владимиром Ивановичем Вернадским.

Жизнь встречается на Земле буквально повсюду.

Споры бактерий и грибков залетают в стратосферу на высоту более 20 км. Суша и океан буквально кишат живыми существами. Внутри земной коры, в шахтах глубиной около 3 км, находят анаэробные бактерии, способные жить и действовать при полном отсутствии кислорода. Словом, почти всюду в литосфере, гидросфере и атмосфере, куда бы ни проник человек, он встречает жизнь. Лишь очень высоко в атмосфере и в глубинах земного шара господствуют условия, исключающие жизнь. Впрочем, даже это, казалось бы, очевидное утверждение, по-видимому, нуждается в опытной проверке.

Жизнь существует на Земле по меньшей мере три миллиарда лет. За это время совершилась эволюция от простейших организмов до разумных существ. По мнению академика В. И. Вернадского, «твари Земли являются созданием сложного космического процесса, необходимой и закономерной частью стройного космического механизма».

Жизнь - явление космическое, а не только земное.

Это означает, что жизнь на Земле с первых своих шагов и до наших дней развивалась не изолированно от внешней космической среды, а, наоборот, постоянно взаимодействуя с ней. Печать космоса лежит на всех живых существах Земли, образующих ныне «биомассу» весом в тысячу биллионов (10 15) тонн. Если космические ритмы охватывают все неорганические оболочки Земли и даже земной шар в целом, то заранее можно предполагать, что эти ритмы как-то отражаются в жизни всех обитателей нашей планеты. Они не могут оставаться безразличными к окружающей их физической среде. А под внешней средой, как утверждал еще много лет назад А. Л. Чижевский, «мы должны понимать весь окружающий нас мир с великим множеством разного рода раздражителей».

«Мы вправе рассматривать весь органический мир нашей планеты, - говорил А. Л. Чижевский, - как творчество, как отражение космического процесса, происходящего за сотни миллионов километров от нас. В этом смысле жпзнь должна считаться явлением космическим, работою космических сил».

Факты показывают, что и на самом деле биосфера необыкновенно чувствительна ко всем космическим ритмам.

Мы не будем говорить о том, как реагируют живые существа на смену дня и ночи или на чередование времен года - эти факты общеизвестны. Наша цель - познакомить читателя с некоторыми гораздо более тонкими и менее известными космическими связями биосферы.

Солнечные ритмы растений

Еще в III веке до н. э. римский писатель Катон Старший обратил внимание на то, что в периоды «помрачения Солнца» цены на рожь заметно снижались. В XVII веке Батиста Балиани, современник и друг Галилея, в одном из писем великому итальянскому астроному высказал предположение, что солнечные пятна охлаждающе действуют на Землю, а это, в свою очередь, должно влиять на растительный мир планеты.

Вряд ли Вильям Гершель, знаменитый английский астроном XVIII века, знал о письме Балиани. Но и его интересовало влияние солнечных пятен на земные растения. В те времена 11-летний цикл еще не был известен, но астрономы знали, что в разные годы «пятнистость» Солнца неодинакова.

Гершель собрал наблюдения солнечных пятен почти за два века и сопоставил их с рыночными ценами на пшеницу. Связь в среднем получилась вполне четкой - чем «пятнистее» было Солнце, тем дешевле стоила пшеница.

Нам понятна эта связь. В годы высокой солнечной активности обильные дожди увлажняют почву. Урожай получается богатым, а рыночные цены на пшеницу соответственно падают.

Позже многие ученые подтвердили явную связь между урожаями и солнечными пятнами. Например, во Франции колебания цен на вино упорно следуют за колебаниями солнечной активности - ведь урожай винограда, как и пшеницы, больше тогда, когда на Солнце больше пятен.

Совсем недавно, в 1969 году, ленинградские биологи И. И. Минкевич, Т. И. Захарова и Н. А. Шибкова установили, что существует тесная связь между солнечной активностью и некоторыми болезнями сельскохозяйственных культур (бурой ржавчиной пшеницы и др.). Правда, в разных районах Земли солнечная активность влияет на урожай по-разному. В одних она повышает урожайность, в других, наоборот, усиливает вредоносность болезней растений. Видимо, эта разница вызвана различием в местных климатических условиях. Тем не менее связь солнечных пятен и урожаев бесспорна.

Еще в 1892 году русский ученый Ф. Н. Шведов обратил внимание на солнечные ритмы в толщине годичных слоев деревьев. Исследования Дугласа, о которых уже упоминалось, были, в сущности, лишь развитием и обобщением работ Шведова.

В 1948–1949 годах советский биолог М. П. Скрябин нашел следы векового солнечного цикла в таких явлениях жизни леса, как режим боровых болот, смена пород деревьев и многих других. Читатель не удивится, если узнает, что лесные пожары в некоторых районах бывают тем чаще, чем выше солнечная активность, а значит, чаще возникают засухи. Отражается в жизни леса и Брикнеров 33-летний цикл.

Механизм всех этих связей не вызывает сомнений.

Солнце влияет на климат, а изменения климата сказываются на росте растений и других особенностях их жизни. Но, к сожалению, далеко не всегда солнечно-земные связи так легко объяснимы.

Известно, что все растения выделяют через корни в почву различные органические вещества - аминокислоты, аминосахара и др. Чтобы из клетки растения попасть в почву, эти вещества должны преодолеть естественную преграду - оболочку клетки. Оказывается, проницаемость этой преграды в разное время неодинакова.

Московский биолог А. П. Дубров неожиданно открыл удивительный факт: после вспышек на Солнце резко увеличиваются корневые выделения растений, следовательно, столь же резко повышается проницаемость оболочек растительных клеток.

В октябре 1968 года удалось провести уникальный эксперимент. На протяжении двух дней в Москве, Иркутске, Свердловске, Минске, Таллине и Флоренции велась одновременная запись интенсивности корневых выделений проростков ячменя. Когда сравнили результаты, выяснилось, что всюду кривые поразительно схожи. Значит, на корневые выделения растений действуют не местные земные условия (в разных городах они различны), а какая-то одинаковая для всего земного шара космическая причина. Такой причиной, оказывается, были колебания напряженности магнитного поля Земли. А эти колебания - одно из непосредственных проявлений солнечной активности. Получается, что чем выше солнечная активность, тем обильнее растения выделяют в почву органические вещества.

Объяснить в подробностях, как все это совершается, далеко не просто. Всем известно, как магнит притягивает железные опилки. Но никому еще не удавалось поднять магнитом упавший лист. Как будто весь опыт человечества свидетельствует о том, что магнитные силы никак не могут влиять на растения.

Но это - заблуждение. Очень скоро читатель убедится, что на действие магнитных сил отзывается все живое.

Биотелескоп - астрономический инструмент будущего

Кроме видимых обитателей Земли - великого множества растений и животных, - нашу планету населяют еще более многочисленные невидимые организмы. Лишь вооружив глаз микроскопом, можно познакомиться с удивительной жизнью этих мельчайших живых существ - бактерий. Почти все они относятся к растительному миру.

Некоторые из них действительно внешне напоминают «палочки» - таков буквальный перевод греческого слова «бактерия».

В «Кратком справочнике по космической биологии и медицине» («Медицина», 1967) поясняется, что бактерии - это «низшие растительные организмы, как правило, одноклеточные». Далее сообщается, что бактерии имеют оболочку, но не содержат ярко выраженного клеточного ядра и хлорофилла - вещества, придающего зеленый цвет обычным растениям. В среднем каждая бактерия имеет поперечник всего в несколько микрон. Это, впрочем, нисколько не мешает их необыкновенной живучести и способности к размножению. Давно подсчитано, что если бы некоторым бактериям предоставили размножаться совершенно свободно, то за сутки они образовали бы биомассу, сравнимую по весу с земным шаром! К бактериям относится и большинство вредных болезнетворных организмов.

Отзываются ли эти микросущества на космические явления? Если реагируют, то как? И нельзя ли в жизни бактерий подметить солнечные ритмы?

Первым, кто почти полвека назад сформулировал эти проблемы и попытался найти на них ответ, был Александр Леонидович Чижевский. В ту пору он жил в Калуге и во всех своих научных исканиях постоянно советовался со своим другом и наставником Константином Эдуардовичем Циолковским. Великий основоположник космонавтики и на этот раз оказался необыкновенно прозорливым. Он одобрил программу опытов, разработанную Чижевским.

При содействии Циолковского Чижевский раздобыл свинец и из очень толстых свинцовых плит соорудил свинцовую камеру. В этот свинцовый домик Чижевский поместил некоторые бактерии, кусочки раковых опухолей в питательном растворе и, наконец, прорастающие семена растений.

Рядом со свинцовой камерой Чижевский построил маленький деревянный домик таких же размеров и с таким же «населением». Заваленный со всех сторон слоем земли толщиной 75 см, деревянный домик был контрольным сооружением. В свинцовую камеру, по мысли экспериментаторов, никакие космические излучения не проникали.

«Население» же деревянного домика, наоборот, подвергалось невидимым космическим облучениям. Навес над обоими домиками и земляная защита для деревянного домика изолировали их «население» от прямых солнечных лучей и резких колебаний температуры.

Конечно, с точки зрения современных требований к чистоте эксперимента, опыты Чижевского и Циолковского оставляли желать лучшего. Но это были первые шаги в новой, в сущности, области науки - космической микробиологии.

Три месяца продолжался опыт. Его результаты получались неожиданными. В свинцовом домике и бактерии, и семена растений, и раковые опухоли росли гораздо быстрее, чем в контрольном деревянном домике!

Напрашивался вывод, что невидимые космические излучения угнетают живые организмы, препятствуют их росту!

Несколько позже Чижевского и ничего не зная о его опытах, преподаватель Томского медицинского института Петр Михайлович Нагорский построил «биотрон» - свинцовую камеру, внутренность которой была изолирована от внешних космических воздействий. Как и Чижевский, томский врач помещал в свой биотрон самое разнообразное «население» - микроорганизмы, клубни картофеля, гидромедуз, планарии, дафнии, головастиков с отсеченными хвостами, лягушек и даже крысят.

Результаты получились такими же, как и у Чижевского. У колоний микроорганизмов наблюдался (в сравнении с контролем) ускоренный рост. Быстрее, чем обычно, росли хвосты у головастиков, заживлялись раны лягушек и крысят. Выходит, «без космоса» все эти живые существа чувствовали себя гораздо лучше, чем в обычной, естественной обстановке.

Опыты Нагорского, несмотря на отрицательное отношение к ним его коллег по институту, были одобрены академиками В. И. Вернадским и П. П. Лазаревым.

Теперь, когда космические ракеты выносят в космос «микрокосмонавтов» - подопытные микроорганизмы, когда широко изучается влияние космических условий на жизнь мельчайших живых существ, вполне уместно вспомнить и о первых, весьма робких шагах космической микробиологии. В сущности, современные опыты подтвердили выводы Чижевского и Нагорского. Микроорганизмы оказались очень чувствительными ко всем колебаниям космических условий, ко всем причудам весьма изменчивой «космической погоды». Но если это так, нельзя ли использовать микроорганизмы для астрономических наблюдений?

Нельзя ли построить своеобразный живой астрономический инструмент - биотелескоп?

Вдохновленный первыми результатами, А. Л. Чижевский решил продолжить свои эксперименты над микроорганизмами. Начиная с 1927 года в ряде опытов Чижевский доказал, что бактерии очень чувствительны к колебаниям солнечной активности. Эти выводы заинтересовали врача Сергея Тимофеевича Вельховера, руководившего в те годы в Казани клиникой инфекционных болезней. Он пошел дальше Чижевского и получил замечательные результаты.

Бактериологам давно уже были известны возбудители дифтерии - крошечные микроорганизмы, называемые палочками Леффлера. У этих палочек есть близнецы - внешне похожие на них, но совершенно безвредные дифтероидные коринебактерии. В них содержатся так называемые волютиновые зерна, которые под действием некоторых химических веществ (метиленовой сини) приобретают красноватую окраску. Палочки же Леффлера этим свойством не обладают.

Оказалось (и в этом суть открытия Вельховера), что красноватая окраска коринебактерий испытывает сезонные колебания и, что еще важнее, усиливается с повышением активности Солнца. Свыше 85 тысяч тщательно проведенных наблюдений подтверждают эти выводы. И, что самое замечательное, коринебактерии начинали заметно краснеть иногда за несколько часов, а чаще даже за несколько суток до очередной вспышки на Солнце! Получается, что по окраске коринебактерий можно предсказывать появление вспышек на Солнце!

Совсем недавно, в 1969 году, этот «эффект Чижевского - Вельховера» был подтвержден новыми исследованиями советских биологов М. М. Горшкова и М. Г. Давыдовой.

Недолго продолжалось тесное творческое содружество А. Л. Чижевского и С. Т. Вельховера. Начавшаяся война и смерть казанского бактериолога в 1942 году помешали продолжению интереснейших исследований. Но все-таки еще накануне войны, в 1940 году, А. Л. Чижевский построил первый биотелескоп - живой бактериальный прибор, в котором коринебактерий заранее реагировали на солнечные вспышки. 23 года спустя, в 1963 году, на Всесоюзной конференции по авиационной и космической медицине А. Л. Чижевский прочитал доклад о биотелескопе и перспективах его использования для нужд космонавтики. А нужда в таком инструменте очень остра.

Солнечные вспышки - самые яркие и самые мощные проявления солнечной активности. Они длятся от нескольких минут до нескольких часов. Каждую вспышку можно рассматривать как сильнейший взрыв, равноценный одновременному взрыву миллионов водородных бомб. Скорее всего, здесь происходит своеобразный «электрический пробой», вызванный особым состоянием солнечной плазмы.

Благодаря сильному току и резкому сжатию плазмы температура солнечных газов в области вспышки повышается до нескольких миллионов градусов. Вспышка «выстреливает» в мировое пространство потоки корпускул, самые энергичные и быстрые из которых достигают Земли уже через 20 мин.

Наблюдения показывают, что в конечном счете источником энергии солнечных вспышек служат солнечные магнитные поля. Еще до начала вспышки магнитные поля в активной области приобретают особо сложную структуру и большую напряженность. Значит, по изменению магнитных полей на Солнце можно за несколько дней вперед предсказывать наступление солнечной вспышки, причем эти пока еще не вполне совершенные прогнозы оправдываются в 80 случаях из 100.

Не только магнитные поля предупреждают о солнечных вспышках. Перед вспышкой активная область посылает в пространство особые, характерные только для этого случая сантиметровые радиоволны.

Значит, в том месте Солнца, где должна произойти вспышка, уже за несколько дней до нее усиливаются магнитные поля и радиоизлучения на сантиметровых волнах. Как бы сигнализируя земным астрономам, Солнце само предупреждает их о предстоящем резком ухудшении космической погоды.

В такие дни полеты космонавтов становятся опасными.

Самые мощные из солнечных вспышек могут создать для космонавтов дозу облучения в тысячи рентген, тогда как уже при дозе в 400–600 рентген смертельный исход неизбежен. Правда, космонавтов в какой-то мере защищают стенки космического корабля. Если под каждым квадратным сантиметром защитной оболочки поместить 20–30 г вещества, защита получится надежной. Но это, увы, непомерно утяжелит конструкцию космического корабля, что пока для современной техники непосильно.

Есть лекарственные органические вещества, предохраняющие от лучевой болезни или, по крайней мере, облегчающие ее течение. Приходится иногда пользоваться и ими. Но все-таки проблема защиты от мощных солнечных вспышек пока остается нерешенной.

Вспышки исключительной мощности повторяются в среднем через каждые три-четыре года. Большие вспышки бывают примерно раз в год. Зато в периоды повышенной солнечной активности рядовые солнечные вспышки повторяются каждый месяц, а то и чаще. А это опасно для космонавтов, особенно для тех, кто в такие дни собирается выходить из корабля в открытый космос или разгуливать по поверхности Луны.

Биотелескоп должен надежно предсказывать солнечные вспышки. Основная его часть, заменяющая линзы и зеркала в обычных телескопах - сосуд с коринебактериями или другими микроорганизмами, подобно им реагирующими на солнечные вспышки. Изменения цвета бактерий лучше оценивать не глазом, а более точным физическим прибором - колориметром. Тогда и прогнозы, возможно, удастся давать не за три-четыре дня, а за неделю.

Неясно, какие именно излучения Солнца воздействуют на коринебактерии. Может быть, эти микроорганизмы улавливают незаметное для нас увеличение потока солнечных радиоволн? Или еще более чутко они реагируют на магнитные поля активных областей Солнца? Или, наконец, как считал А. Л. Чижевский, в недрах Солнца задолго до вспышки возникают какие-то таинственные Z-излучения, но воспринимаемые бактериями?

Будущее решит эти проблемы. Во всяком случае, уже теперь полезно построить биотелескопы и попытаться с их помощью предсказывать опасные для космонавтов дни.

Когда животных охватывает безумие

Это случилось в начале мая 1929 года. Недалеко от Кушки, самого южного населенного пункта нашей страны, со стороны Афганистана появились многокилометровые живые тучи саранчи. Они неслись с огромной скоростью, быстро закрыли все небо, так что померкло Солнце. А «тучи» пролились «дождем» прожорливых насекомых.

Полчища саранчи покрыли дороги и мосты, поля и деревья.

Насекомые скакали по земле, ползали по крышам домов, а самки саранчи заражали почву яйцами на много километров вокруг. Саранча достигла Аральского моря и Ферганской долины, уничтожив всю растительность на площади в полтора миллиона гектаров. И в тот же, 1929 год, кроме Советского Союза, еще десять государств стали жертвой нашествия саранчи.

Издавна налеты саранчи считались жестоким стихийным бедствием. Грозные нашествия этих зловредных насекомых время от времени потрясали народы всех континентов и всех времен. Вот что записано о саранче в старинной арабской рукописи:

«И двинулась могучая рать. Она может покрыть всю землю и пожрать все, что есть на земле. Когда она врывается, меркнет солнце и звезды утрачивают свой блеск. У нее голова льва, шея быка, грудь коня, крылья орла, брюхо скорпиона, бедра верблюда, глаза страуса.»

Саранча - злейший враг тружеников полей .

Как говорится, у страха глаза велики. Саранча - скромное по размерам насекомое, страшное лишь свое и многочисленностью. Отпечатки саранчовых насекомых находят в глинистых прослойках каменного угля возрастом более 250 миллионов лет. Населяя Землю поистине с незапамятных времен, саранчовые насекомые в настоящее время насчитывают около 10 тысяч видов.

Из советских энтомологов лучше всего знал саранчу и ее повадки Николай Сергеевич Щербиновский, которого его коллеги в шутку называли «королем саранчи». Он посвятил изучению саранчи десятки лет жизни, путешествовал для этой цели по многим странам Азии и Южной Америки. Но нас сейчас интересует лишь одно очень важное открытие советского ученого. Щербиновский подметил, что налеты саранчи происходят регулярно, повторяясь примерно каждые 11 лет. Таков же в среднем цикл и особенно обильного размножения саранчи. Сделав это открытие, Щербиновский смело предсказывал очередные особенно опасные налеты саранчи, и всякий раз эти прогнозы оправдывались.

Значит, снова хорошо знакомый 11-летний солнечный цикл? Да, конечно, именно он каким-то не вполне ным образом регулирует размножение саранчи. И не только саранчи.

11-летняя цикличность замечена в размножении трески, сельди, севрюги, леща и других промысловых рыб.

Раз в 11 лет их улов бывает особенно обильным. Этот же цикл явственно проступает и в размножении некоторых ядовитых пауков. В годы массового появления этих вредных насекомых от их укусов гибнут животные, а иногда и люди.

Примерно раз в 11 лет обильно размножаются южноафриканские антилопы. И тогда, ни с того ни с сего, безо всякого видимого основания, они покидают великолепные пастбища и несметными стадами отправляются в сухие бесплодные места, где гибнут от голода. Очевидцы рассказывают, что лев, случайно попавший внутрь стада таких обезумевших антилоп, гибнет, не в силах выбраться наружу.

В периоды массовых миграций похоже ведут себя и белки, стада которых насчитывают сотни миллионов особей. Кстати сказать, 11-летний солнечный ритм с поразительной четкостью отражается в размножении многих грызунов. Вот еще один совсем свежий пример безумия, охватившего некоторых животных в период высокой активности Солнца.

Лето 1970 года… Во многих газетах под заголовком «Навстречу гибели» публикуется следующее сообщение:

«На Севере Скандинавии в угрожающих масштабах увеличивается число мышей-пеструшек (леммингов), наводняющих все вокруг в своем безостановочном марше смерти. Сотни тысяч этих черно-рыжеватых арктических животных нескончаемым потоком передвигаются к югу.

По дороге они тысячами гибнут в озерах, реках и, наконец, в море…

Такой, похожий на самоубийство, поход пеструшки совершают почти регулярно раз в несколько лет. Обычно робкие, незаметные создания становятся чрезвычайно агрессивными хищниками, уничтожающими на своем пути все и вся, и это их смертоносное шествие не имеет себе равных в животном мире.

Самые крупные походы пеструшек наблюдались в 1918 и в 1938 годах. Нынешнее переселение привлекло внимание встревоженных скандинавских властей. Дело в том, что в ноябре прошлого года, во время аналогичного похода, пеструшек насмерть давили машины на дорогах, нагрызали собаки. Повсюду появились груды разлагающихся трупов животных, и возникла угроза эпидемий.

Ученые так объясняют периодические «великие походы» пеструшек: через определенные периоды численность животных увеличивается настолько, что горная растительность, служащая им пищей, уже не в состоянии прокормить их всех. И тогда с приходом лета начинается стихийное паническое бегство, которое невозможно остановить.

Орды пеструшек устремляются по маршрутам, ведущим к морю. Они заполняют города и селения, уничтожают посевы, загрязняют местность и отравляют реки и озера».

Невольно создается впечатление, что явное безумие животных вызвано Солнцем. Солнце действительно «действует на нервы» - об этом речь пойдет позже в соответствующей главе книги. Тогда мы и вернемся к вопросу, каким же образом все-таки можно объяснить безумное поведение животных. А сейчас обратим внимание на то, что некоторые из таких лишенных всякого смысла миграций могут угрожать здоровью и жизни человека.

Слово «энцефалит» на языке медиков означает «воспаление мозга». Клещевой энцефалит - одно из самых тяжелых мозговых заболеваний. Оно грозит больному или смертью, или неисправимым, пожизненным увечьем.

Обычно клещевой энцефалит - весенне-летняя болезнь.

В 30-х годах от эпидемий клещевого энцефалита жестоко страдали жители новостроек Сибири и Дальнего Востока, покорители таежной целины.

Вирус этой болезни переносят от животных к людям кровососущие таежные клещи. Давно уже изучен в общих чертах возбудитель клещевого энцефалита, разработаны меры профилактики. Но беда в том, что с каждой новой волной эпидемии (а они регулярно повторяются в среднем каждые 11 лет) характер болезни меняется почти до неузнаваемости. А это крайне затрудняет работу врачей.

Численность заболеваний клещевым энцефалитом (пунктирная кривая) и солнечная активность (сплошная кривая).

И так из месяца в месяц, из года в год. Это была героическая работа, требующая не только знаний и настойчивости, но и большого мужества. Результаты оправдали усилия.

Прежде всего выяснилось, что добыча вируса в разные годы весьма различна. Бывали и такие периоды, когда клещи оказывались совсем безвредными насекомыми.

Наоборот, примерно раз в 11 лет заразность клещей достигала максимума. Когда Ю. В. Александров и В. Н. Ягодинский сопоставили кривую заболеваний клещевым энцефалитом на Дальнем Востоке с кривой солнечной активности, сходство получилось просто поразительным - у той и другой кривой максимумы по времени совпадали!

В 1956 году, отмеченном чрезвычайно высокой активностью Солнца, в системе Амура произошло небывалое по масштабам наводнение. Вероятно, оно послужило толчком к началу миграции белок, размножившихся в ту пору также весьма обильно. Неисчислимые полчища обезумевших белок двинулись на Север, где их ждали холод, голод и смерть. Они переплывали разлившийся Амур, преодолевали высокие горы и даже пытались пересечь вплавь Татарский пролив! Лапки у белок кровоточили, шерсть была стерта, но они шли и шли в одном направлении, не обращая никакого внимания на людей и препятствия.

Через некоторые селения проходило до 300 белок в час, а двигались они примерно со скоростью 30 км в сутки.

И каждая белка несла на себе сотни клещей, зараженных вирусами энцефалита.

На следующий, 1957 год в Приморье вспыхнула эпидемия энцефалита - напитавшись на белках, клещи набросились на людей… В конечном же счете виновато Солнце.

Его высокая активность «размножила» белок, размножила и активизировала вирусы энцефалита, а затем обезумевшие под действием Солнца белки разнесли болезнь по обширной территории. Выходит, что Солнце повинно в распространении опасной эпидемии. И это, увы, далеко не единственный случай.

Виновник установлен. Неясно, к сожалению, как он действует. Может быть, тут замешаны магнитные поля?

Первые шаги магнитобиологии

Магнитные свойства некоторых тел были известны еще древним египтянам и халдеям. Ни причин магнетизма, ни механизма действия магнита они не знали, а потому приписывали магнитам самые фантастические свойства.

Некоторые считали, что магнит - сильнейший яд, а лучшее противоядие против него - чесночный сок. Другие утверждали, что с помощью магнита можно достичь бессмертия.

О лечебных свойствах магнитов упоминают знаменитые ученые древности Аристотель и Плиний. А основоположник медицины римский врач III века н. э. Гален рекомендовал магнит как отличное… слабительное средство!

Среди этих наивных заблуждений обращают на себя внимание заявления арабского ученого Авиценны (XI век) и европейского ученого Альберта Великого (XIII век).

Первый из них утверждал, что магнит благоприятно действует при заболеваниях селезенки. По мнению второго, если носить магнитный браслет на левой руке, сны становятся спокойными и излечивается безумие. Вполне современно звучит и заявление французского врача Марцелла из Бордо (IV в. н. э.), утверждавшего, что магнит успокаивает головную боль.

Спор о лечебных свойствах магнита растянулся на века.

Не обошел эту тему и знаменитый Гильберт, английский ученый XVII века, с упоминания которого начинаются главы о магнетизме многих учебников физики.

Магнитные поля влияют на нервную систему человека.

С именем австрийского врача Месмера (XVIII век) связаны различные удивительные случаи исцеления магнетизмом. Месмер впервые ввел в обиход несколько неопределенный термин «животный магнетизм», понимая под этим главным образом гипнотическое влияние одного человека на другого.

Парижская академия наук в 1784 году поспешила объявить учение о животном магнетизме антинаучным, а самого Месмера - шарлатаном. Кстати сказать, почти одновременно с этим та же академия заявила, что «камни с неба падать не могут», а рассказы очевидцев падения метеоритов обьявила фальсификацией.

Авторитет ученых всегда ценился весьма высоко, увы, даже тогда, когда они заблуждались. Потребовалось более ста лет, прежде чем исследования лечебных свойств магнитов снова возобновились. Между прочим, к тому времени Парижская академия наук признала ошибочным и осуждение месмеризма и отрицание метеоритов.

В конце прошлого века среди ученых, занимавшихся изучением лечебных свойств магнита, были такие авторитетные медики, как Боткин и Шарко. Они сами ставили опыты, которые убедили их в несомненном действии магнитных полей на организм.

В одних случаях магниты вызывали ощущение зуда, «ползание мурашек», в других - возбуждали или, наоборот, успокаивали боль. Были и такие случаи, когда магниты излечивали параличи и судороги. При этом постоянные магниты действовали столь же успешно, как и равные им по силе электромагниты.

Этот очень краткий экскурс в историю науки показывает, что действие магнитных полей на организм всегда волновало ученых. И если за все предшествующие века в этой области знания дело свелось, в сущности, лишь к накоплению фактов, подчас весьма противоречивых, то в этом повинна сложность проблемы. Вот почему, имея столь длительную во времени историю, магнитобиология - наука о действии магнитных полей на организмы - сегодня, по существу, делает лишь первые шаги.

В ваших руках обыкновенный школьный постоянный магнит. Вы подносите его к железным опилкам, и они, оторвавшись от стола, облепляют полюс магнита.

Физическая подоплека этого всем знакомого опыта очевидна.

В близком присутствии магнита опилки намагничиваются, то есть сами становятся маленькими магнитиками.

Энергия магнитного взаимодействия заставила опилки преодолеть силу тяжести и «прилипнуть» к магниту.

Следовательно, причина всех описанных явлений - энергия магнитного поля.

Но вот другой пример. Вы нажимаете кнопку электрического звонка у входной двери. Электрическая цепь замкнулась, заработал электромагнит, колеблющий язычок звонка. Никто не скажет, что в этом случае энергия нажима кнопки вашим пальцем перешла в энергию колебания язычка звонка. Вы нажимаете на кнопку звонка очень слабо, и энергии этого нажима явно недостаточно для объяснения полученного эффекта. Здесь взаимодействие не энергетическое, а информационное. Нажав кнопку, вы дали сигнал электрическому механизму звонка, а звонит он не за счет энергии вашего нажима, а за счет своих «внутренних» энергетических ресурсов, точнее, за счет энергии электросети.

Я привел эти примеры неспроста. Когда магнитное поле действует на организм (а такое воздействие - твердо установленный факт), возможно двоякое объяснение этого эффекта: или он, этот эффект, получился в результате непосредственного преобразования энергии магнитного поля, или магнитное поле сыграло роль «сигнала», побудившего к действию внутренние энергетические ресурсы организма.

Короче, приходится, по-видимому, делать выбор между двумя объяснениями: биомагнетизм (то есть воздействие магнитного поля на организмы) имеет энергетическую природу или информационную.

Факты показывают, что «энергетическая» гипотеза неспособна объяснить многие бесспорно реальные явления.

Оказывается, чрезвычайно слабые магнитные поля вызывают весьма заметные эффекты, тогда как к сверхсильным магнитным полям организм остается подчас совершенно «равнодушным». Напрашивается такая аналогия: от слишком сильного звука лопаются барабанные перепонки - и человек глохнет, тогда как даже слабые звуки красивой мелодии вызывают у нас приятное ощущение.

Собственно, все, что до сих пор говорилось о магнитобиологии, было предисловием. Познакомимся теперь (очень кратко!) с некоторыми бесспорными фактами, добытыми магнитобиологией, и попробуем найти для них разумное объяснение. А потом посмотрим, какое отношение все это имеет к гелиобиологии.

Начнем с очень сильных магнитных полей, напряженность которых измеряется сотнями и тысячами эрстед.

Лучший способ проверить, действуют ли такие поля на организм, - это попробовать вызвать магнитным полем смерть.

Опыты такого рода удавались не раз. Магнитным полем напряженностью в 40 тысяч эрстед убивали мушек-дрозофил. Поле вчетверо слабее оказалось достаточным, чтобы убить молодых мышей. Любопытно, что при этих экспериментах самки оказались гораздо выносливее самцов.

Замечено также, что мощные магнитные поля сильнее всего воздействуют на центральную нервную систему, почки, легкие и некоторые другие органы.

Расчеты показывают, что магнитное поле напряженностью в 200 тысяч эрстед наполовину затормозит ток крови у человека, а при напряженности в 2 миллиона эрстед ток крови почти полностью будет приостановлен.

Сильные магнитные поля могут при иных обстоятельствах оказывать и благоприятное воздействие на человека.

Например, поле в несколько тысяч эрстед тормозило развитие злокачественных опухолей у мышей. Если комбинировать магнитное поле напряженностью 300–600 эрстед с воздействием сантиметровых радиоволн, раковые опухоли подопытных крыс исчезали через несколько дней.

Замечено также, что люди, работающие в повышенном магнитном поле, реже, чем другие, болеют раком.

Правда, военные моряки, служившие на минных тральщиках, жалуются, что повышенное магнитное поле внутри корабля вызывает у них головные боли и бессонницу.

Известны и другие случаи, когда люди, находившиеся половину рабочего времени в магнитном поле напряженностью в сотни и тысячи эрстед, теряли аппетит, быстро утомлялись и жаловались на боли в области сердца.

Сильные магнитные поля заметно действуют на генетический, наследственный аппарат растений и животных.

Меняется при этом численность потомства, к тому же это потомство приобретает новые черты, отсутствовавшие у родителей.

Даже приведенные примеры показывают, что воздействие на организмы сильных магнитных полей бесспорно.

К сожалению, механизм этого воздействия пока неясен.

Возможно, что отчасти эффекты вызваны превращением энергии магнитного поля, отчасти его информационным воздействием.

Посмотрим теперь, как действуют на организмы слабые и сверхслабые магнитные поля.

Земной шар - слабый магнит. Напряженность земного магнитного поля измеряется всего десятыми долями эрстеда.

Но этого, по-видимому, вполне достаточно для ориентации птиц и других животных.

Всем известны поразительные способности перелетных птиц. Каждую осень они покидают насиженные гнезда, улетают за тысячи километров, чтобы весной вернуться не только в ту же страну или в тот же район, но и в то же гнездо. Как птицы находят правильный путь, как они ориентируются в полете? Более ста лет ученые бьются над решением этой проблемы, и небезуспешно. Видимо, у птиц есть разные средства ориентации. Некоторые опыты, поставленные в планетариях, показывают, что птицы в полете ориентируются и по созвездиям. Но главное, что указывает птицам правильный путь, - это невидимое, но как-то ощущаемое ими земное магнитное поле.

К голубям подвязывали маленькие магнитики. И эти «помехи» путали птиц, они тотчас сбивались с правильного пути, многие из них не возвращались домой. Когда же некоторых птиц помещали в искусственное магнитное поле напряженностью примерно 1 эрстед, заметно повышалась их двигательная активность. Значит, птицы реагируют на слабые магнитные поля. И не только птицы.

Недавно проведены многочисленные опыты, показавшие, что в магнитном поле Земли ориентируются одноклеточные, черви, моллюски. Примечательно, что эти примитивные организмы тотчас же реагировали на изменение искусственного магнитного поля всего на 0,05 эрстед (ведь примерно таковы же колебания земного магнитного поля при магнитных бурях!). А вот на колебания в десятки раз большие те же животные реагировали медленно и как бы неохотно.

Ориентируются в земном магнитном поле жуки, мухи, кузнечики и другие насекомые. Даже растения небезразличны к слабому земному магнетизму.

В 1960 году советские биологи А. В. Крылов и Г. А. Тараканова заметили странное явление. Если проращивать в темноте при температуре 18–25° семена кукурузы, ориентированные корешком к южному магнитному полюсу, то они прорастают на сутки раньше, чем обычно, и рост становится более быстрым, чем при повороте корешка к северному магнитному полюсу.

Вообще для растения есть что-то «притягательное» в южном магнитном полюсе. Проростки семян, направленные к северному магнитному полюсу Земли, по мере роста изгибаются на 180° и тянутся в обратном направлении!

Это явление, подмеченное не только на семенах кукурузы, но и на семенах других растений, получило наименование магнитотропизма растений. Хотя новые опыты снова доказали, что растения реагируют на слабые магнитные поля, механизм этого воздействия пока неясен.

Магнитобнология - новая и бурно развивающаяся область естествознания. Она теперь главным образом накапливает факты, а где возможно, ищет теоретические объяснения. Второе пока удается меньше, чем первое. И не удивительно - бурное развитие магнитобиологии началось всего десять лет назад. Для основной же темы этой книги важен твердо установленный факт - слабые магнитные поля заметно действуют на организмы.

А теперь обратимся к магнитным полям очень слабым и тем не менее играющим огромную роль в жизни животных и человека. Речь идет о магнитных полях сердца и мозга, тех самых полях, которые помогают врачам получать кардиограммы и энцефаллограммы, регистрирующие работу сердца и мозга.

Напряженность магнитного поля сердца человека в миллион раз меньше напряженности магнитного поля Земли, а значит, составляет всего десятимиллионные доли эрстеда.

Оно переменно, и его изменчивость вызвана пульсацией сердца. Еще слабее магнитное поле человеческого мозга - его напряженность составляет миллиардные доли эрстеда.

Для таких полей колебания в сотые доли эрстеда (таковы, повторяем, магнитные бури) - величина очень большая.

Значит, заранее как будто ясно, что магнитные бури должны влиять на нервную и сердечно-сосудистую системы человека. И не только человека - «собственные» магнитные поля животных, как правило, столь же слабы, как и у нас с вами.

Обращает на себя внимание еще один факт - в районе Курской магнитной аномалии наблюдается повышенная двигательная активность птиц. Замечено также, что в периоды магнитных бурь повышается двигательная активность насекомых. Снова напрашивается вывод - магнитные бури должны так или иначе влиять на весь органический мир Земли.

Иногда, пытаясь разгадать механизм взаимосвязи магнитных сил и организма, некоторые исследователи «опускаются» на уровень клетки или даже еще «ниже» - на молекулярный и атомный уровни. В клетках, молекулах и атомах они пытаются найти разгадку таинственных явлений.

Между тем установлено, что наибольшей чувствительностью к магнитным полям обладает весь организм, меньшей - его органы и клетки, еще гораздо меньшей - его молекулы и атомы. Как давно уже подмечено, всякий организм всегда есть нечто большее, чем простая сумма слагающих его частей. В этом, в частности, заключается коренное отличие живого от неживого. В этом, быть может, разгадка того с первого взгляда непонятного факта, что магнитные поля, заметно действуя на организм в целом, подчас не оставляют никаких следов на молекулярном и даже клеточном уровнях.

О магнитобиологии можно рассказывать долго. Но, боясь отвлечься от главной темы, мы рекомендуем тем, кто серьезно заинтересовался магнитобиологией, две интересные книги.

Мы еще не раз вспомним о магнитных бурях и их последствиях. Последствия эти станут понятнее, если разобраться в некоторых необычных свойствах, казалось бы, хорошо всем знакомой воды.

Космос в капле воды

Внешне опыты казались бессмысленными. Ежедневно в один и тот же час в одном и том же количестве воды растворялось одно и то же количество некоторых соединений висмута. Экспериментатор, профессор Флорентийского университета Джорджио Пиккарди, следил за реакцией осаждения растворенных в воде веществ. И так изо дня в день, из года в год на протяжении десятилетий!

Странные эксперименты начались в 1951 году. Сначала Пиккарди действовал в одиночку. Но позже, по его просьбе, точно такие же эксперименты и в тот же физический момент стали ежесуточно проводить ученые многих стран.

В конце концов общее число экспериментов приблизилось к миллиону, и почти весь земной шар превратился в исполинскую лабораторию по проведению непонятных опытов.

И в самом деле, неужели при строгом соблюдении условий опыта результаты каждый раз будут разными? А если они тождественны, к чему тогда эксперимент?

Соотечественник Галилея профессор Пиккарди занимался и занимается доныне отнюдь не бессмыслицей. Разумеется, абсолютно точно повторить любой опыт невозможно - тут неизбежны случайные, пусть очень малые ошибки. Но именно потому, что эти ошибки случайны, их отклонение от намеченной программы в ту или иную сторону равновероятны. А значит, при очень большом количестве опытов произойдет взаимная компенсация, уничтожение ошибок, и в среднем опыт должен давать одни и те же результаты.

На самом же деле результаты различны. И это нельзя объяснить случайностью. Более того, результаты опытов Пиккарди и его многочисленных коллег, как это ни поразительно, зависят от солнечной активности и от других космических причин. А все дело в том, что вода, самая обыкновенная, всем знакомая вода, оказалась веществом очень сложным, весьма чутко отзывающимся на космические процессы.

Еще в 1933 году известные английские ученые Дж. Бернал и Фаулер высказали гипотезу, что вода имеет псевдокристаллическую структуру, состоит как бы из жидких кристаллов.

Как обычно, смелая идея многим показалась абсурдом - гораздо привычнее видеть в воде беспорядочное скопление частиц. Но позже гипотеза о псевдокристаллической структуре воды получила опытные подтверждения.

Выяснилось, что эта структура очень неустойчива и в обычной воде почти незаметна. Но если воду, как говорят физики, «активировать», то есть обработать магнитным полем, она приобретает сравнительно устойчивую псевдокристаллическую структуру, а вместе с ней и новые, необычные свойства. Сама же активация воды - дело простое. Достаточно, скажем, по стеклянной трубке диаметром в несколько миллиметров, помещенной между полюсами магнита, пропустить обычную воду, и эта вода превратится в активированную.

С первого взгляда в воде как будто никаких изменений не произошло. Тот же химический состав, тот же внешний облик. Но «намагниченная» вода дает гораздо меньше накипи, чем обычная вода, и это уже давно используют в технике. Меняются электрические свойства воды - ее диэлектрическая проницаемость. Кстати сказать, эта проницаемость становится наибольшей при обработке воды магнитным полем напряженностью 1500 эрстед.

Активированная вода поглощает свет несколько иначе, чем обычная.

Самое же любопытное, что на намагниченную воду чутко реагируют все живые существа. Приведем лишь несколько примеров.

Если полить семена подсолнуха, кукурузы и сои активированной водой, прорастание семян пойдет в ускоренном темпе. У мышей, пьющих намагниченную воду, увеличивались надпочечники и уменьшалась селезенка. А морские свинки при этом быстро теряли вес. Самое же замечательное то, что влияние активированной воды на живые организмы наиболее заметно в периоды повышенной солнечной активности!

А теперь вернемся к опытам Пиккарди. Всякий раз он брал две одинаковые пробирки, заливал их одинаковым количеством воды и растворял в пробирках одинаковое количество оксихлорида висмута. Но в одной пробирке была вода обычная, а в другой активированная. Кроме того, иногда он изолировал пробирки от внешних космических влияний тонким металлическим экраном. А затем строились графики, на горизонтальной оси которых откладывались дни и годы, а на вертикальной - скорости осаждения растворенных солей висмута. Результаты получились очень любопытными.

Примерно в 70 случаях из 100 изоляция пробирки от внешних влияний приводила к ускорению реакции осаждения. При прочих же равных условиях в активированной воде те же реакции идут гораздо быстрее, чем в обычной.

Особенно же ускорялись эти процессы в дни и годы активного Солнца. И так получалось не только у Пиккарди, но и у всех его коллег.

Как уже не раз говорилось, солнечная активность сказывается прежде всего в колебаниях магнитного поля Земли. Но если вода реагирует на магнитные поля, если они, эти поля, меняют ее внутреннюю структуру, то, очевидно, и колебания магнитного поля Земли не могут для воды остаться бесследными. Чувствительная к любым магнитным влияниям, вода с увеличением напряженности земного магнитного поля становится, грубо говоря, более «кристаллической», а это, в свою очередь, ускоряет осаждение растворепных в воде веществ.

Конечно, это только грубая, приближенная схема. На самом деле все сложнее и тоньше. Чтобы построить строгую теорию, нужны новые и новые эксперименты. Но уже в первых опытах Пиккарди неожиданно выявилось, что, кроме Солнца, на скорость реакции осаждения заметно влияют и другие космические причины.

Ну разве не удивительно, что наименьшая скорость осаждения ежегодно наблюдается весной, в марте, а наибольшая - осенью, в сентябре? С солнечной активностью это никак не связано - от земных времен года она не зависит. Нет связи и с орбитальным движением Земли вокруг Солнца - ведь земная орбита мало отличается от окружности. И тут Пиккарди осенила смелая мысль - а не связан ли наблюдаемый странный эффект с движением Солнца и Земли вокруг центра Галактики?

Геликоида - путь Земли в межзвездном пространстве.

Из книги Удивительная биология автора Дроздова И В

Дыхание биосферы Мы более склонны распространять на Вселенную земные законы, нежели в земном и обыденном замечать проявления законов космоса. В свое время А. Чижевский с горечью писал: «Как случается всегда, когда делается какое-либо серьезное научное открытие… стали

Из книги Общая экология автора Чернова Нина Михайловна

10.3. Стабильность биосферы Основой самоподдержания жизни на Земле являются биогеохимические круговороты. Процессы созидания органического вещества, аккумулирующего энергию, и противоположные процессы его разложения с высвобождением этой энергии одинаково необходимы

Из книги Новейшая книга фактов. Том 1 [Астрономия и астрофизика. География и другие науки о Земле. Биология и медицина] автора

10.4. Развитие биосферы Возраст Земли, определяемый методами изотопной геологии, составляет около 5 млрд лет. Наиболее принятые показатели 4,6–4,7 млрд лет. Приблизительно таков же возраст Солнца и других планет Солнечной системы. По современным представлениям, они

Из книги Антропологический детектив. Боги, люди, обезьяны... [с иллюстрациями] автора Белов Александр Иванович

Из книги Беседы автора Дмитриев Алексей Николаевич

«КОСМИЧЕСКИЕ ЯЙЦА», ИЛИ ОТКУДА ПОЯВИЛИСЬ ЛЮДИ? Вместо предисловия Ученые начали обсуждать возможность возникновения жизни на Земле из химических соединений немногим более столетия назад. Под микроскопами того времени живая клетка казалась всего лишь пузырьком,

Из книги Экология [Конспект лекций] автора Горелов Анатолий Алексеевич

Из книги Нерешенные проблемы теории эволюции автора Красилов Валентин Абрамович

3.3. Эволюция биосферы Эволюцию биосферы изучает раздел экологии, который называется эволюционной экологией. Следует отличать эволюционную экологию от экодинамики (динамической экологии). Последняя имеет дело с короткими интервалами развития биосферы и экосистем, в то

Из книги Новейшая книга фактов. Том 1. Астрономия и астрофизика. География и другие науки о Земле. Биология и медицина автора Кондрашов Анатолий Павлович

ЭВОЛЮЦИЯ БИОСФЕРЫ Понятие биосферы тесно связывает жизнь с внешними оболочками Земли - атмосферой, гидросферой и верхней частью коры, где есть живые существа и продукты их жизнедеятельности. Сами эти оболочки - в значительной мере продукт жизнедеятельности, в их

Из книги Распространненость жизни и уникальность разума? автора Мосевицкий Марк Исаакович

Что представляют собой космические лучи? Космические лучи – это поток стабильных частиц высоких энергий (от одного до триллиона гигаэлектронвольт, что приблизительно в тысячу раз выше энергии частиц, вырабатываемых ускорителями), приходящих на Землю из мирового

Из книги На грани жизни автора Денков Веселин А.

8.2.3. Возможные космические катастрофы, которые способны уничтожить жизнь на Земле Вначале упомянем о событиях, которые могут коснуться именно Земли.Установлено, что постоянно происходит замедление вращения Земли вокруг своей оси (см. Раздел 2.2). Через пока трудно

Из книги Современное состояние биосферы и экологическая политика автора Колесник Ю. А.

Космические горизонты анабиоза и гибернации Мы живем в эпоху научно-технической революции. Человек создал сложные космические аппараты, которые помогли ему вырваться из цепких объятий земного притяжения и проникнуть в необъятный космос.Нога человека ступила на Луну,

Из книги автора

1.1. Определение биосферы Что же представляет собой биосфера?Напомним некоторые ее характерные признаки.В современной науке имеется много определений биосферы. Приведем лишь некоторые. «Биосфера – особая, охваченная жизнью оболочка Земли» (Вернадский, 2003,

Из книги автора

1.2. Характеристика и состав биосферы Впервые понятие «биосфера» (от греч. bios – жизнь и sphaira – шар) в биологию было введено Ж. Ламарком в начале XIX в. Он подчеркивал, что все вещества, находящиеся на поверхности земного шара и образующие его кору, сформировались благодаря

Из книги автора

5.1. Границы биосферы Биосфера является одним из трех (гидросфера, атмосфера и литосфера) компонентов климатической системы. Ее можно уподобить тонкой пленке, покрывающей поверхность нашей планеты. Плотность органического вещества равна 1 г/см2. Для сравнения, средняя

Из книги автора

5.2. Основные функции биосферы В составе биосферы присутствуют вещества, которые различаются между собой по ряду признаков: природные вещества, живое вещество, биогенное вещество, косное вещество, биокосное вещество, органическое вещество, биологически активное

Из книги автора

8.4. Генетика и эволюция биосферы Общепризнанно, что теория Ч. Дарвина о происхождении видов эволюционным путем совершила переворот в мировоззрении не только ученых, но и многих миллионов людей. Это был сильнейший удар метафизическому взгляду на природу, который показал,

контрольная работа

1. КОСМОС И БИОСФЕРА ЗЕМЛИ.

1.1. Общие фундаментальные принципы и законы

Чтобы понять законы экологии и представить себе возможные последствия неудачного сосуществования человека с природой, необходимо понять, что такое жизнь, как она возникла, какова ее цель, есть ли общие принципы и законы Космоса, в частности, в отношении к жизни.

Несколько слов об общих принципах и законах мироздания. Физике известно большое число полей: акустические, аэродинами-ческие, гравитационные, ионные, радиационные, температурные, электромагнитные и т.д. Современные данные свидетельствуют о том, что все физические поля имеют единую электродинамическую природу. С более общих, естественнонаучных, позиций учения В.И. Вернадского можно говорить о единстве живой и неживой природы, о едином поле, связывающем в общее целое исключи-тельно мелкие объекты (микромир), чрезвычайно крупные (Все-ленную) и наиболее сложные (жизнь).

В микромире в роли фундаментальных частиц Мироздания выступают: «нейтрино», электрон, протон, а также биологическая клетка. В природе сохраняются и квантуются следующие величи-ны: энергия, импульс, угловой момент, электрический заряд, жизнь.

Для нас Вселенная в ранговой последовательности - это пла-неты Солнечной системы, звезды, рассеянные скопления, межга-лактическое пространство, галактики. Процессы в микромире измеряются секундами, процессы во Вселенной (например, эво-люция галактики) - десятками и сотнями миллиардов лет. Но физические процессы в этих системах одинаковы. Существуют три основополагающих принципа Вселенной Первый космологический принцип утверждает, что Вселенная пространственно однородна и изотропна.

Второй космологический принцип Джордано Бруно гласит: характеризующие Вселенную константы (например, радиус гра-витационного взаимодействия, средняя плотность вещества) не зависят от времени.

Третий принцип актуализма Лайеля утверждает, что законы природы не меняются с ходом времени.

Как определенный постулат следует рассматривать утвержде-ние: всякое взаимодействие имеет материальный носитель физи-ческих взаимодействий.

Другой фундаментальный принцип Мироздания - закон со-хранения энергии (первое начало термодинамики).

Как следствие второго закона термодинамики еще один важ-ный постулат: изолированных систем не существует.

Аналогию между взаимодействием в физическом мире и жи-вой природе (это деление условно, но, как увидим далее, принци-пиально) можно проследить на примере знаменитых экологиче-ских законов Б. Коммонера:

* ничто не дается даром (принцип сохранения);

* все должно куда-то деваться (принцип сохранения);

* все связано со всем (отсутствие изолированных систем);

* природа знает лучше (первенство природы).

В биологии наблюдается способность живых систем реагировать на изменения внешних и внутренних условий и динамически возоб-новлять структуру, электрохимический состав, свойства (явления гомеостаза). В масштабах пространства и времени существует рав-новесие между процессами прироста и убыли жизненных сил.

Знаменитый немецкий биолог Вирхов обосновал фундамен-тальное положение биологии: каждая клетка - из клетки. Про-странственная классификация в биологии - это деление живых существ на одноклеточные и многоклеточные организмы, каждая клетка появляется в результате деления материнской клетки на две. Для своей жизнедеятельности организмы используют вещество, энергию, информацию (как наследственную, так и получае-мую в течение их жизни).

Жизнь в самом упрощенном виде можно рассматривать как процесс воспроизводства частиц-клеток. Господствующим прин-ципом в биологии является принцип Пастера-Реди - живое от живого. Ни одна попытка «саморождения» биологической клетки не увенчалась успехом.

1.2. Связь жизни на Земле с физическими условиями. Происхождение жизни

Жизнь на Земле однотипна в том смысле, что генетический код любого организма, любого биологического вида состоит из сходных органических соединений. Несмотря на это сходство, жизнь на Земле удивительно разнообразна. Ученым известно се-годня около 2 млн биологических видов, из них 20% - растения, 80% - животные.

В живых системах осуществляется динамическое управление, связанное с процессами получения и использования информации об окружающей и внутренней среде, сохранения и передачи ин-формации. В этом принципиальное отличие живых систем от ки-бернетических аналогов. Первые обладают генетической инфор-мацией, дошедшей из бесконечного прошлого и обращенной в бесконечное будущее, рассчитанной на вечную жизнь в вечной Вселенной. Вторые не обладают ни извечной целью, ни генетиче-ской информацией. Жизнь таким образом нельзя ни понять, ни описать в рамках чисто физических представлений.

Но при универсальности генетического кода разнообразие жизни на Земле связано с разнообразием физических условий, в которых жизнь существует (температура, давление и др.). На многие процессы в живой природе действуют такие физические условия, как вращение Земли вокруг своей оси, обращение Зем-ли вокруг Солнца, циклы солнечной активности. Последнее от-крытие принадлежит нашему выдающемуся соотечественнику А.Л. Чижевскому: например, в XX в. максимумы солнечной ак-тивности наблюдались в 1905, 1917, 1928, 1937, 1989-1991 гг. Факторами изменчивости живых организмов являются мутации, вызванные радиацией, химическими и температурными воздей-ствиями на клетки, несущие генетическую информацию. Подав-ляющее большинство мутаций губительно действует на орга-низм.

Принято считать, что жизнь на Земле возникла в результате благоприятного стечения обстоятельств. Сегодня преобладает точка зрения, что жизнь - явление не земное, а космическое. Эту мысль еще в XVII в. высказал известный голландский ученый Христиан Гюйгенс: «Жизнь есть космическое явление, в чем-то резко отличное от косной материи». Говоря о космическом явле-нии, не надо думать (как это очень часто представлялось), что жизнь в виде зародышей занесена из Космоса. Вопрос значительно глубже. Возможно, что зародыши жизни, ее потенциал, ее носите-ли, возможности ее возникновения содержатся в некой субстан-ции, пронизывающей Вселенную. В той части Вселенной, где имеются необходимые физико-химические условия, жизнь вспы-хивает, как костер из сухих веток. Но эта субстанция, содержащая программу жизни, едина для всей Вселенной.

Мы привыкли считать, что жизнь как-то развивалась от про-стейшего к сложному. Но сценарий возникновения жизни был другой. Эта мысль содержится в блестящих работах В.И. Вернад-ского. Он писал: «Неизбежно допустить, что, может быть, и менее сложная в основных чертах, чем теперешняя, но все же очень сложная жизненная среда сразу создалась на нашей планете как нечто целое в догеологический ее период. Создался целый мо-нолит жизни (жизненная среда), а не отдельный вид животных организмов, к какому нас ложно приводит экстраполяция, исхо-дящая из эволюционного процесса». Он здесь же добавляет очень знаменательное: «...все живое представляет неразрывное целое, закономерно связанное не только между собой, но и с ок-ружающей средой биосферы. Но наши современные знания не-достаточны для получения яркой единой картины. Это дело бу-дущего...».

Мы не должны искать начало жизни во Вселенной, как не ищем начала энергии или материи. Вместе с принципом Пастера-Реди В.И. Вернадский добавил очень важный принцип неиз-менности жизни: «Жизнь остается в главных своих чертах в тече-ние геологического времени постоянной, меняется только ее фор-ма...Само живое вещество не является случайным созданием... Мы начинаем видеть в биосфере не единичное планетное или земное явление, а проявление строения атомов и их положения в космо-се, их изменения в космической истории».

Таким образом, В.И. Вернадский, как и многие другие ученые, высказывает мысль, что Земля - не единственный очаг жизни во Вселенной. По мнению известного ученого В.И. Шкловского, ко-торый посвятил свои исследования поиску жизни во Вселенной, возможное число очагов жизни в нашей Галактике составляет

Пока обнаружить другие цивилизации, другую жизнь не удает-ся. Но существование единственного очага жизни противоречит первому космологическому принципу. Существование жизни лишь на определенном временном отрезке, «этапе развития» Все-ленной (на Земле) противоречит второму космологическому прин-ципу. Имеются шансы встречи с высокоразвитой цивилизацией.

А как же с будущим человека, с жизнью на Земле? Человек всего лишь один из 2 млн видов животных организмов на Земле, а жизнь на Земле - всего лишь жизнь на одном из миллиардов оби-таемых миров.

Гибель человека на Земле и даже гибель жизни в результате экологической катастрофы не противоречит ни одному из выска-занных ранее глубоких научных принципов.

Биосфера как глобальная экосистема

Мир уже знает о грозящей ему опасности. И на сей раз известно живое существо, повинное в приближающейся катастрофе, - африканский примат, который за 5 млн лет сильно размножился и теперь нарушает равновесие в биосфере. Этот нарушитель- человек...

Биосфера как экологическая система

Земля - уникальная планета, она находится на единственно возможном расстоянии от Солнца, которое определяет такую температуру поверхности Земли, при которой вода может находиться в жидком состоянии...

Биосфера, ноосфера, человек

Жизнь как особое, очень сложное явление природы, оказывает на окружающий мир самое разнообразное воздействие. Существуя в виде различных проявлений, жизнь («живая природа») не только производит продукты своей жизнедеятельности...

Биосфера, ноосфера, человек

Появление человека как "homo sapiens" (человека разумного) в свою очередь качественным образом изменило не только биосферу, но и результаты ее планетарного влияния...

Биосфера, ноосфера, человек

В.И. Вернадский: путь в ноосферу

Примерно 3,5-4,0 млрд. лет тому назад, после остывания отдельных участков поверхности земли в местах соприкосновения их с пространством Вселенной, на фоне активных физико-химических процессов зародилась жизнь...

Воздействие космических факторов на организм человека

Одно из фундаментальных свойств живой природы -- это цик-личность большинства происходящих в ней процессов. Между движением небесных тел и живыми организмами на Земле суще-ствует связь...

Космос и биосфера

Проблема поиска связей земных и космических явлений до сих пор вызывает горячие дискуссии. Основатель гелиобиологии, науки о влиянии энергии космоса (прежде всего Солнца) на биосферу, А.Л. Чижевский по этому поводу писал: "Как случается всегда...

Научные теории естествознания

Ноосфера - современная (по меркам геологического времени) стадия развития биосферы, связанная с появлением в ней человека. Понятие было введено французским математиком и философом Эдуаром Леруа в 1927 году. Сам он подчёркивал...

Органическая живая природа в концепции современного естествознания

живая природа организм солнечный Космос (греч. кьумпт -- порядок) -- в материалистической философии (начиная со школы пифагорейцев) -- упорядоченная Вселенная (в противоположность хаосу)...

Учения о составе вещества. Процесс фотосинтеза. Влияние солнечной активности на биосферу

Биосфера - область распространения жизни на Земле. Включает нижнюю часть атмосферы, гидросферу и литосферу, населенные живыми организмами...

В буквальном переводе термин “биосфера” обозначает сферу жизни и в таком смысле он впервые был введен в науку в 1875 г. австрийским геологом и палеонтологом Эдуардом Зюссом (1831 - 1914). Однако задолго до этого под другими названиями...

Человек, биосфера и космические циклы

Современный человек сформировался около 30-40 тыс. лет назад. С этого времени в эволюции биосферы стал действовать новый фактор - антропогенный. Первая созданная человеком культура - палеолит (каменный век) продолжалась примерно 20-30- тыс...

Эволюция биосферы

биосфера вернадский солнечный активность Связь между циклами солнечной активности и процессами в биосфере была замечена еще в XVIII в. Тогда английский астроном В...