Живые организмы в биосфере и играют роль такого центра
Биосфера
Одно из наиболее характерных проявлений организованности биосферы Вернадский видел в наличии озонового экрана, находящегося за пределами биосферы и поглощающего губительные для жизни ультрафиолетовые лучи.
Состав газовой оболочки нашей планеты полностью регулируется жизнью.
Другой пример саморегулирования представляет собой Мировой океан. Реки ежегодно вносят в океан 1,5 млн. т карбоната кальция, а солевой состав океанической воды существенно не меняется.
Почему? Организмы используют эти карбонаты для построения своих скелетов, а после их отмирания карбонаты осаждаются на дно. Так путем создания «кальциевых покровов» нашей планеты стабилизируется состав океанских вод.
Этот механизм действует в биосфере уже многие миллионы лет. Таким образом, саморегулирование биосферы Земли обеспечивается живыми организмами. Это позволяет считать биосферу централизованной кибернетической системой.
Под таким названием объединяют системы, в которых один элемент (или подсистема) играет доминирующую роль в функционировании системы в целом. Этот элемент называют ведущей частью системы или ее центром.
Живые организмы в биосфере и играют роль такого центра.
Согласно закону необходимого разнообразия Эшби кибернетическая система только тогда обладает устойчивостью для блокирования внешних и внутренних возмущений, когда она имеет достаточное внутреннее разнообразие.
Земля как планета характеризуется значительным разнообразием природных условий. Это определяется ее шарообразной формой, ее движением вокруг Солнца и вокруг своей оси, что, в свою очередь, обусловливает , широтное и сезонное изменение интенсивности поступления солнечной энергии; значительное разнообразие приходных условий создается и расчлененным рельефом Земли.
Амплитуда абсолютных отметок поверхности Земли составляет больше 19км — от +8348м — гора Джомолунгма (Эверест) до —11022м — Марианская впадина в Тихом океане. Но основное разнообразие биосферы Земли создается живыми организмами.
Интереснейшее обобщение (до сих пор недооцененное) о создании организмами неоднородности среды было сделано в начале нашего века русским микробиологом, профессором Михаилом Андреевичем Егуновым (18(И— 1937).
«Всякая среда, населенная живыми организмами есть среда биоанизотропная. Биоанизотропия есть явление общее; биоизотропии нет,— писал Егунов.— Это вытекает из того, что между средой и каждым организмом происходит непрерывный обмен веществ, и поэтому в каждый данный момент различные точки среды отличаются друг от друга по физико-химическому составу.
Диффузия никогда не может вполне выровнять эти различия, пока существует причина, производящая их».
Считают, что в современной биосфере представлено около 2млн. видов живых организмов (а за все время существования биосферы их было не меньше миллиарда), причем каждый из этих видов, в свою очередь, включает в себя миллионы и миллиарды особей, дисперсий, распределенных в пространстве.
Недавно подсчитали например, что в Приангарье на площади 0,23 км2 живет 535 (!) видов беспозвоночных, каждый из которых, естественно, по-своему взаимодействует с окружающей средой.
Деятельность живых организмов и создает удивительное разнообразие окружающей нас «природы» — биосферы. Пожалуй, мы не могли до последнего времени оценить это разнообразие — нам просто не с чем было сравнивать нашу биосферу.
И лишь теперь, когда мы увидели на экранах телевизоров, на страницах иллюстрированных изданий пейзажи иных планет, лишенных жизни,— лишь теперь мы можем в полной мере оценить «внутреннее разнообразие» биосферы.
Оно служит своеобразной гарантией сохранения жизни на пашей планете.
Нам сейчас трудно представить себе масштабы геологических катастроф, происходивших в истории Земли. Самые страшные из известных вам землетрясений сопровождались сбросами амплитудой 4—6м.
Тектонические паления такого масштаба расцениваются как национальное бедствие — вспомним страшное перуанское землетрясение 1970г., унесшее около 100тыс. жизней.
А в геологических отложениях известны сбросы амплитудой в несколько километров. Неисчислимые бедствия несут я вулканические извержения. Наиболее крупное из них произошло в начале этого века на Аляске.
Высота утеса, образованного застывшей лавой, достигает здесь 100метров. А при извержении па острове Кракатау в 1883г. выпал слой пепла толщиной от 2 до 60м.
Сколько их было в истории биосферы, геологических катастроф. Тем не менее все крупные катастрофы, когда-либо случавшиеся в биосфере (включая оледенения), всегда носили локальный, а не глобальный характер.
Правда, в последнее время на этот счет появились некоторые сомнения. Причиной этого послужило то обстоятельство, что в ряде районов земного шара (Дания, Италия, Испания, Новая Зеландия, впадины Тихого и Атлантического океанов) в пограничных отложениях между мелом и палеогеном был обнаружен тонкий (всего несколько сантиметров) прослой, резко обогащенный иридием.
Поскольку иридий является одним из характерных элементов метеоритов, было высказано предположение, что прослой, обогащенный иридием, образовался за счет вещества астероида, который взорвался при столкновение с нашей планетом.