Stworzył podstawową doktrynę biosfery. Projekt to „biosfera”, raj, który pękł. Empiryczne uogólnienia V.I. Wernadski

Akademik Władimir Iwanowicz Wernadski (1864-1945) był jednym z wybitnych przyrodników, którzy poświęcili się badaniu procesów zachodzących w biosferze. Jest założycielem nazwanego przez niego kierunku naukowego biogeochemia który stanowił podstawę współczesnej teorii biosfery.

Badania V.I. Vernadsky doprowadził do uświadomienia sobie roli życia i żywej materii w procesach geologicznych. Wygląd Ziemi, jej atmosfera, skały osadowe, krajobrazy - wszystko to jest wynikiem żywotnej aktywności żywych organizmów. Vernadsky przypisał człowiekowi szczególną rolę w kształtowaniu twarzy naszej planety. Przedstawił działalność ludzkości jako spontaniczny, naturalny proces, którego początki giną w głębinach historii.

Będąc wybitnym teoretykiem, V.I. Vernadsky stał u początków takich nowych i obecnie powszechnie uznanych nauk, jak radiogeologia, biogeochemia, doktryna biosfery i noosfery, nauka o nauce.

W 1926 V.I. Vernadsky opublikował książkę „Biosfera”, która oznaczała narodziny nowej nauki o naturze i relacji człowieka z nią. Biosfera ukazana jest po raz pierwszy jako pojedynczy, dynamiczny system zamieszkany i kontrolowany przez życie, żywą materię planety: „Biosfera jest zorganizowaną, określoną powłoką skorupy ziemskiej, związaną z życiem”. Naukowiec ustalił, że interakcja żywej materii z materią obojętną jest częścią dużego mechanizmu skorupy ziemskiej, dzięki któremu zachodzą różne procesy geochemiczne i biogeniczne, atomy migrują i uczestniczą w cyklach geologicznych i biologicznych.

W I. Vernadsky podkreślił, że biosfera jest wynikiem rozwoju geologicznego i biologicznego oraz interakcji materii obojętnej i biogenicznej. Z jednej strony jest środowiskiem życia, z drugiej jest wynikiem aktywności życiowej. Specyfiką współczesnej biosfery jest wyraźnie ukierunkowany przepływ energii oraz biogeniczny (związany z działalnością istot żywych) obieg substancji. Vernadsky jako pierwszy pokazał, że stan chemiczny zewnętrznej skorupy naszej planety jest całkowicie pod wpływem życia i jest determinowany przez żywe organizmy, z których działaniem związany jest wielki proces planetarny - mitologia pierwiastków chemicznych w biosferze. Ewolucja gatunków prowadząca do powstania form życia jest stabilna w biosferze i musi iść w kierunku zwiększenia biogenicznej migracji atomów.

W I. Vernadsky zauważył, że granice biosfery wyznacza przede wszystkim pole istnienia życia. Na rozwój życia, a co za tym idzie granic biosfery, wpływa wiele czynników, a przede wszystkim obecność tlenu, dwutlenku węgla i wody w fazie ciekłej. Zbyt wysokie lub niskie temperatury elementy żywienia mineralnego również ograniczają obszar dystrybucji życia. Do czynników ograniczających można również przypisać środowisko nadsolne (ok. 10-krotnie przekraczające stężenie soli w wodzie morskiej). Wody gruntowe o stężeniu soli powyżej 270 g/l są pozbawione życia.

Zgodnie z pomysłami Vernadsky'ego biosfera składa się z kilku niejednorodnych składników. Główny i główny żywa materia, całość wszystkich żywych organizmów zamieszkujących Ziemię. W procesie życia żywe organizmy wchodzą w interakcje z nieożywionymi (abiogennymi) - substancja obojętna. Taka substancja powstaje w wyniku procesów, w których nie biorą udziału żywe organizmy, na przykład skały magmowe. Następnym składnikiem jest odżywka, tworzone i przetwarzane przez organizmy żywe (gazy atmosferyczne, węgiel, ropa naftowa, torf, wapień, kreda, ściółka leśna, próchnica glebowa itp.). Kolejny składnik biosfery - substancja bioobojętna- wynik wspólnej aktywności organizmów żywych (wody, gleby, skorupy wietrzenia, skał osadowych, materiałów ilastych) oraz procesów inertnych (abiogenicznych).

Materia obojętna gwałtownie dominuje w masie i objętości. Żywa materia masowo stanowi nieznaczną część naszej planety: około 0,25% biosfery. Co więcej, „masa żywej materii pozostaje w zasadzie stała i jest determinowana przez promieniującą energię słoneczną populacji planety”. Obecnie ten wniosek Vernadsky'ego nazywa się prawo stałości.

W I. Vernadsky sformułował pięć postulatów dotyczących funkcji biosfery.

Pierwszy postulat: „Od samego początku biosfery zawarte w niej życie powinno być już złożonym ciałem, a nie jednorodną substancją, ponieważ jego biogeochemiczne funkcje związane z życiem, pod względem różnorodności i złożoności, nie mogą być wiele z jednej formy życia”. Innymi słowy, prymitywna biosfera pierwotnie charakteryzowała się bogatą różnorodnością funkcjonalną.

Drugi postulat: „Organizmy nie pojawiają się pojedynczo, ale w efekcie masowym… Pierwsze pojawienie się życia… powinno nastąpić nie w postaci pojawienia się jednego rodzaju organizmów, ale ich kombinacji, odpowiadającej geochemiczna funkcja życia. Biocenozy powinny pojawić się natychmiast.

Trzeci postulat: „W ogólnym monolicie życia, bez względu na to, jak zmieniają się jego części składowe, zmiany morfologiczne nie mogą wpływać na ich funkcje chemiczne”. Oznacza to, że biosfera pierwotna była reprezentowana przez „zestawy” organizmów, takich jak biocenozy, które były główną „siłą działającą” w przemianach geochemicznych. Zmiany morfologiczne w „agregatach” nie znalazły odzwierciedlenia w „funkcjach chemicznych” tych składników.

Czwarty postulat: „Żywe organizmy… poprzez oddychanie, odżywianie, metabolizm… poprzez ciągłą zmianę pokoleń… dają początek jednemu z najwspanialszych zjawisk planetarnych… – migracji pierwiastków chemicznych w biosfera”, a zatem „przez ostatnie miliony lat obserwujemy powstawanie tych samych minerałów, przez cały czas istniały te same cykle pierwiastków chemicznych, które widzimy teraz.

Piąty postulat: „Bez wyjątku wszystkie funkcje żywej materii w biosferze mogą pełnić najprostsze organizmy jednokomórkowe”.

Opracowanie doktryny biosfery, V.I. Vernadsky doszedł do wniosku, że głównym transformatorem energii kosmicznej jest zielona materia roślin. Tylko one są w stanie pochłaniać energię promieniowania słonecznego i syntetyzować pierwotne związki organiczne.

Główne postanowienia nauk V.I. Vernadsky o biosferze (1863-1945)

Do pojęcia „” (bez samego terminu) już na początku XIX wieku. pojawił się Lamarcka. Później (1863) francuski odkrywca reut używał terminu „biosfera” w odniesieniu do obszaru dystrybucji życia na powierzchni ziemi. W 1875 austriacki geolog Suess nazwał biosferę specjalną powłoką Ziemi, obejmującą całość wszystkich organizmów, przeciwstawiając ją innym

ziemskie muszle. Począwszy od pracy Suess, biosfera jest interpretowany jako zbiór organizmów zamieszkujących Ziemię.

Kompletną doktrynę biosfery stworzył nasz rodak akademik Władimir Iwanowicz Wernadski. Główne idee V. I. Vernadsky'ego w doktrynie biosfery powstały na początku XX wieku. Wyjaśniał je na wykładach w Paryżu. W 1926 r. w książce sformułowano jego poglądy na temat biosfery "Biosfera", składający się z dwóch esejów: „Biosfera i przestrzeń” oraz „Obszar życia”. Później te same pomysły zostały rozwinięte w obszernej monografii „Budowa chemiczna biosfery Ziemi i jej środowiska”, który niestety ukazał się dopiero 20 lat po jego śmierci.

Przede wszystkim V.I. Vernadsky zdefiniował przestrzeń, która obejmuje biosfera Ziemia - cała hydrosfera do maksymalnych głębokości oceanów, górna część litosfery kontynentów na głębokość około 3 km, a dolna część atmosfery do górnej granicy troposfery. Wprowadził do nauki pojęcie integralne żywą materię i zaczął nazywać biosferę obszarem istnienia na Ziemi „żywej materii”, która jest złożoną kombinacją mikroorganizmów, alg, grzybów, roślin i zwierząt. W istocie mówimy o pojedynczej termodynamicznej powłoce (przestrzeni), w której życie i
istnieje ciągła interakcja wszystkich żywych istot z nieorganicznymi warunkami środowiskowymi (film życia). Pokazał, że biosfera różni się od innych sfer Ziemi tym, że w jej wnętrzu odbywa się aktywność geologiczna wszystkich żywych organizmów. Żywe organizmy, przetwarzające energię słoneczną, to potężna siła, która wpływa na procesy geologiczne.

Specyficzną cechą biosfery jako specjalnej powłoki Ziemi jest ciągły obieg substancji w niej, regulowany aktywnością żywych organizmów. Według V.I. Vernadsky w przeszłości wyraźnie nie doceniali wkładu organizmów żywych w energię biosfery i ich wpływu na ciała nieożywione. Choć żywa materia pod względem objętości i masy stanowi nieznaczną część biosfery, odgrywa główną rolę w procesach geologicznych związanych ze zmianą wyglądu naszej planety.

Kontynuując naukę, którą stworzył biochemia, badając rozmieszczenie pierwiastków chemicznych na powierzchni planety, V.I. Vernadsky doszedł do wniosku, że praktycznie nie ma ani jednego pierwiastka z układu okresowego, który nie byłby zawarty w żywej materii. Sformułował trzy ważne zasady biogeochemiczne:

• Migracja biogenna pierwiastków chemicznych w biosferze zawsze dąży do maksymalnej manifestacji. Ta zasada jest teraz łamana przez człowieka.
• Ewolucja gatunków w czasie geologicznym, prowadząca do powstania form życia stabilnych w biosferze, przebiega w kierunku wzmagającym migrację biogeniczną atomów.
• Żywa materia jest w ciągłej wymianie chemicznej ze swoim środowiskiem, które jest tworzone i utrzymywane na Ziemi przez kosmiczną energię Słońca. Ze względu na naruszenie dwóch pierwszych zasad, kosmiczne wpływy wspierające biosferę mogą przekształcić się w czynniki, które ją niszczą.

Wymienione zasady geochemiczne korelują z następującymi ważnymi wnioskami V.I. Vernadsky: każdy organizm może istnieć tylko pod warunkiem stałego bliskiego związku z innymi organizmami i przyrodą nieożywioną; życie ze wszystkimi jego przejawami spowodowało głębokie zmiany na naszej planecie.

Początkową podstawą istnienia biosfery i zachodzących w niej procesów biochemicznych jest położenie astronomiczne naszej planety, a przede wszystkim odległość od Słońca oraz nachylenie osi Ziemi do płaszczyzny orbity Ziemi. Ten układ przestrzenny Ziemi determinuje przede wszystkim klimat Ziemi, a ten z kolei determinuje cykle życia wszystkich organizmów na niej istniejących. Słońce jest głównym źródłem energii biosfery i regulatorem wszystkich procesów geologicznych, chemicznych i biologicznych na Ziemi.

Żywa materia planety Ziemia

Główna idea V.I. Wernadski polega na tym, że najwyższa faza rozwoju materii na Ziemi - życie - determinuje i podporządkowuje inne procesy planetarne. Przy tej okazji napisał, że bez przesady można powiedzieć, że stan chemiczny zewnętrznej skorupy naszej planety, biosfery, jest całkowicie pod wpływem życia i jest determinowany przez żywe organizmy.

Jeśli wszystkie żywe organizmy są równomiernie rozmieszczone na powierzchni Ziemi, tworzą warstwę o grubości 5 mm. Mimo to rola żywej materii w historii Ziemi jest nie mniejsza niż rola procesów geologicznych. Cała masa żywej materii, która jest na Ziemi na przykład od 1 miliarda lat, przekracza już masę skorupy ziemskiej.

Ilościowa charakterystyka żywej materii to całkowita ilość biomasa. W I. Vernadsky po przeprowadzeniu analiz i obliczeń doszedł do wniosku, że ilość biomasy wynosi od 1000 do 10 000 bilionów ton. powierzchnia liści drzew, łodyg traw i zielenic daje liczby zupełnie innego rzędu - w różnych okresach roku waha się od 0,86 do 4,20% powierzchni Słońca, co tłumaczy dużą całkowitą energię biosfera. W ostatnich latach podobne obliczenia przy użyciu najnowszego sprzętu przeprowadził krasnojarski biofizyk I. Gitelzon i potwierdził kolejność liczb, ponad pół wieku temu, określoną przez V.I. Wernadskiego.

Znaczące miejsce w twórczości V.I. Vernadsky, zgodnie z biosferą, przypisuje się zieloną żywą materię roślin, ponieważ tylko ona jest autotroficzna i zdolna do gromadzenia energii promieniowania Słońca, tworząc z jej pomocą pierwotne związki organiczne.

Znaczna część energii żywej materii trafia na tworzenie nowej biosfery wadose(nieznane poza nim) minerały, a część zakopana jest w postaci materii organicznej, tworząc ostatecznie złoża węgla brunatnego i kamiennego, łupków naftowych, ropy i gazu. „Mamy tutaj do czynienia” – napisał V.I. Vernadsky, - z nowym procesem, z powolnym przenikaniem do planety promienistej energii Słońca, która dotarła do powierzchni Ziemi. W ten sposób żywa materia zmienia biosferę i skorupę ziemską. Nieustannie pozostawia w nim część pierwiastków chemicznych, które przez nią przeszły, tworząc ogromne grubości nieznanych, oprócz tego, minerałów wadożowych lub wnikając w obojętną materię biosfery najdrobniejszym pyłem jej pozostałości.

Zdaniem naukowca skorupa ziemska to głównie pozostałości dawnych biosfer. Nawet jego warstwa granitowo-gnejsowa powstała w wyniku metamorfizmu i przetopienia skał powstałych kiedyś pod wpływem materii żywej. Za głębokie iw swej genezie niezwiązane z biosferą uważał jedynie bazalty i inne podstawowe skały magmowe.

W doktrynie biosfery pojęcie „materii żywej” jest fundamentalne.Żywe organizmy przekształcają kosmiczną energię promieniowania w ziemską, chemiczną i tworzą nieskończoną różnorodność naszego świata. Swoim oddechem, odżywianiem, metabolizmem, śmiercią i rozkładem, trwającym setki milionów lat, ciągłą zmianą pokoleń, dają początek wspaniałemu procesowi planetarnemu, który istnieje tylko w biosferze. — migracja pierwiastków chemicznych.

Żywa materia, zgodnie z teorią V. I. Vernadsky'ego, jest czynnikiem biogeochemicznym w skali planetarnej, pod wpływem którego przekształca się zarówno otaczające środowisko abiotyczne, jak i same organizmy żywe. W całej przestrzeni biosfery odbywa się nieustanny ruch generowanych przez życie cząsteczek. Życie ma decydujący wpływ na rozmieszczenie, migrację i dyspersję pierwiastków chemicznych, determinując losy azotu, potasu, wapnia, tlenu, magnezu, strontu, węgla, fosforu, siarki i innych pierwiastków.

Epoki rozwoju życia: proterozoik, paleozoik, mezozoik, kenozoik odzwierciedlają nie tylko formy życia na Ziemi, ale także jego zapis geologiczny, jego planetarne przeznaczenie.

W doktrynie biosfery materia organiczna wraz z energią rozpadu promieniotwórczego jest uważana za nośnik energii swobodnej. Życie jest uważany nie za mechaniczną sumę osobników lub gatunków, ale w rzeczywistości - pojedynczy proces, obejmujący całą substancję górnej warstwy planety.

Żywa materia zmieniała się we wszystkich epokach i okresach geologicznych. Dlatego, jak zauważył V.I. Vernadsky, współczesna żywa materia jest genetycznie powiązana z żywą materią wszystkich minionych epok geologicznych. Jednocześnie w ramach znaczących okresów geologicznych ilość żywej materii nie podlega zauważalnym zmianom. Ten wzorzec został sformułowany przez naukowca jako stała ilość żywej materii w biosferze (dla danego okresu geologicznego).

Żywa materia pełni w biosferze następujące funkcje biogeochemiczne: gaz - pochłania i uwalnia gazy; redoks - utlenia np. węglowodany do dwutlenku węgla i przywraca je do węglowodanów; koncentracja - organizmy-koncentratory gromadzą w swoich ciałach i szkieletach azot, fosfor, krzem, wapń, magnez. W wyniku pełnienia tych funkcji żywa substancja biosfery z bazy mineralnej tworzy naturalne wody i gleby powstałe w przeszłości i utrzymuje atmosferę w stanie równowagi.

Przy udziale żywej materii zachodzi proces wietrzenia, a skały włączane są w procesy geochemiczne.

Funkcje gazowe i redoks żywej materii są ściśle związane z procesami fotosyntezy i oddychania. W wyniku biosyntezy substancji organicznych przez organizmy autotroficzne, ze starożytnej atmosfery została wyekstrahowana ogromna ilość dwutlenku węgla. Wraz ze wzrostem biomasy roślin zielonych zmieniał się skład gazowy atmosfery – zmniejszała się zawartość dwutlenku węgla, a zwiększała się koncentracja tlenu. Cały tlen w atmosferze powstaje w wyniku procesów życiowych organizmów autotroficznych. Żywa materia zmieniła jakościowo skład gazowy atmosfery, geologiczną otoczkę Ziemi. Z kolei tlen jest wykorzystywany przez organizmy do procesu oddychania, w wyniku czego do atmosfery ponownie uwalniany jest dwutlenek węgla.

W ten sposób organizmy żywe powstały w przeszłości i utrzymują atmosferę naszej planety przez miliony lat. Wzrost stężenia tlenu w atmosferze planety wpłynął na szybkość i intensywność reakcji redoks w litosferze.

Wiele drobnoustrojów jest bezpośrednio zaangażowanych w utlenianie żelaza, co prowadzi do powstawania osadowych rud żelaza lub redukcji siarczanów z tworzeniem biogenicznych złóż siarki. Pomimo tego, że w skład organizmów żywych wchodzą te same pierwiastki chemiczne, których związki tworzą atmosferę, hydrosferę i litosferę, organizmy nie powtarzają całkowicie składu chemicznego środowiska.

Żywa materia, aktywnie pełniąc funkcję koncentracji, wybiera z otoczenia te pierwiastki chemiczne i w takiej ilości, jaka jest jej potrzebna. Dzięki realizacji funkcji koncentracji organizmy żywe utworzyły wiele skał osadowych, m.in. złoża kredy i wapienia.

W biosferze, jak w każdym ekosystemie, krążenie pierwiastków chemicznych odbywa się w sposób ciągły. W ten sposób żywa materia biosfery, pełniąc funkcje geochemiczne, tworzy i utrzymuje równowagę biosfery.

Empiryczne uogólnienia V.I. Wernadski

Pierwszym wnioskiem z doktryny biosfery jest: zasada integralności biosfery. Struktura Ziemi jest systemem skoordynowanym. Żywy świat to jeden system, spojony wieloma łańcuchami pokarmowymi i innymi współzależnościami. Jeśli umrze choćby niewielka część, wszystko inne się zawali.

Zasada harmonii biosfery i jej organizacji. W biosferze „wszystko jest brane pod uwagę i wszystko jest dostosowywane z taką samą precyzją i z tym samym podporządkowaniem się mierze i harmonii, które widzimy w harmonijnych ruchach ciał niebieskich i zaczynamy widzieć w układach atomów materii i atomów energii."

Rola istot żywych w ewolucji Ziemi. Oblicze Ziemi faktycznie kształtuje życie. „Wszystkie minerały z górnych partii skorupy ziemskiej – wolne kwasy glinokrzemowe (glinki), węglany (wapienie i dolomity), hydraty tlenku żelaza i tlenku glinu (ruda brązowa i boksyty) oraz wiele setek innych – powstają w tylko pod wpływem życia”.

Kosmiczna rola biosfery w przemianie energii. VI Vernadsky podkreślał znaczenie energii i nazywał żywe organizmy mechanizmami transformacji energetycznej.

Energia kosmiczna powoduje presję życia, którą osiąga się poprzez reprodukcję. Rozmnażanie organizmów maleje wraz ze wzrostem ich liczby. Liczebność populacji rośnie tak długo, jak długo środowisko może wytrzymać ich dalszy wzrost, po czym osiągana jest równowaga. Liczba oscyluje wokół poziomu równowagi.

Rozprzestrzenianie się życia jest przejawem jego energii geochemicznej.Żywa materia niczym gaz rozprzestrzenia się po powierzchni ziemi zgodnie z zasadą bezwładności. Małe organizmy rozmnażają się znacznie szybciej niż duże. Szybkość transmisji życia zależy od gęstości żywej materii.

Pojęcie autotrofii. Organizmy autotroficzne nazywane są organizmami, które pobierają wszystkie potrzebne do życia pierwiastki chemiczne z otaczającej ich masy kostnej i nie potrzebują gotowych związków innego organizmu do budowy swojego ciała. Pole istnienia tych autotroficznych organizmów zielonych jest określone przez obszar przenikania światła słonecznego.

Życie jest całkowicie zdeterminowane przez pole trwałości zielonej roślinności, a granice życia - przez właściwości fizykochemiczne związków budujących organizm, ich nienaruszalność w określonych warunkach środowiskowych. Maksymalne pole życia wyznaczają skrajne granice przetrwania organizmu. Górną granicę życia wyznacza energia promieniowania, której obecność wyklucza życie i przed którą chroni osłona ozonowa. Dolna granica związana jest z osiągnięciem wysokiej temperatury.

Biosfera w swoich głównych cechach reprezentuje ten sam aparat chemiczny z najdawniejszych okresów geologicznych. Życie pozostawało niezmienne w czasie geologicznym, zmieniła się tylko jego forma. Sama żywa materia nie jest tworem przypadkowym.

„Wszechobecność” życia w biosferze.Życie stopniowo, powoli dostosowując się, zawładnęło biosferą, a to chwytanie się nie skończyło. Pole stabilności życia jest wynikiem jego zdolności adaptacyjnych z biegiem czasu.

Prawo oszczędności w używaniu prostych ciał chemicznych przez żywą materię. Gdy jakiś pierwiastek wejdzie, przechodzi przez długą serię stanów, a organizm wprowadza do siebie tylko wymaganą liczbę pierwiastków.

Stałość ilości żywej materii w biosferze. Ilość wolnego tlenu w atmosferze jest tego samego rzędu, co ilość żywej materii. Żywa materia jest pośrednikiem między Słońcem a Ziemią i dlatego albo jej ilość musi być stała, albo jej charakterystyka energetyczna musi się zmienić.

Każdy układ osiąga stabilną równowagę, gdy jego energia swobodna jest równa lub zbliża się do zera, tj. gdy wszystkie prace możliwe w warunkach systemu zostały wykonane.

V. I. Vernadsky sformułował ideę autotrofii człowieka, co stało się ważne w ramach dyskusji nad problemem tworzenia sztucznych ekosystemów w statkach kosmicznych. Stworzenie takich sztucznych ekosystemów będzie ważnym etapem rozwoju ekologii. Ich budowa łączy w sobie cel inżynierski - stworzenie nowego - oraz dbałość o środowisko, z zachowaniem istniejącego, kreatywnością i rozsądnym konserwatyzmem. Będzie to realizacja zasady „projektowania z naturą”.

Jak dotąd sztuczny ekosystem to bardzo złożona i nieporęczna struktura. To, co w naturze funkcjonuje samo, człowiek może rozmnażać się tylko kosztem wielkiego wysiłku. Ale będzie musiał to zrobić, jeśli chce badać kosmos i wykonywać długie loty. Konieczność stworzenia sztucznego ekosystemu w statkach kosmicznych pomoże lepiej zrozumieć naturalne ekosystemy.

Doktryna biosfery Ziemi jest jednym z największych i najciekawszych uogólnień współczesnej nauki przyrodniczej. Stanowi podstawę naukową do badania obiektów przyrodniczych i zintegrowane podejście do organizacji nowoczesnej produkcji.
Życie na planecie przebiega i rozwija się tylko w cienkiej warstwie atmosfery, hydrosfery i litosfery. Ta cienka ziemska skorupa zamieszkana przez organizmy potocznie nazywana jest biosferą.
Biosfera - obszar „życia”, przestrzeń na powierzchni globu, w której żyją żywe istoty.
Wielkość V.I. Vernadsky w tym, że najpierw zrozumiał i naukowo uzasadnił jedność człowieka i biosfery.
Vladimir Ivanovich Vernadsky (1863-1945) - wybitny rosyjski naukowiec, mineralog i krystalograf, jeden z twórców geochemii i biogeochemii.
Istota tej doktryny: biosfera jest jakościowo oryginalną powłoką Ziemi, której rozwój w dużej mierze zależy od aktywności organizmów żywych.

Główne postanowienia nauk V.I. Vernadsky o biosferze.
Przede wszystkim V.I. Vernadsky określił przestrzeń pokrytą biosferą Ziemi. Biosfera (gr. „bios” - życie; „sfera” - kula) - powłoka Ziemi, w której rozwija się życie różnych organizmów zamieszkujących powierzchnię lądu, glebę, niższą atmosferę, hydrosferę.
Planeta Ziemia charakteryzuje się obecnością trzech geosfer powierzchniowych - hydrosfery, litosfery, atmosfery.
Hydrosfera, czyli skorupa wodna Ziemi, reprezentowana jest przez oceany, morza, jeziora, rzeki i sztuczne zbiorniki. Powłoka wodna zajmuje około 71% powierzchni globu, największa głębokość w zachodniej części Oceanu Spokojnego sięga 11,5 km (Rów Maryjny).
Litosfera, czyli skorupa ziemska, jest zewnętrzną twardą skorupą kuli ziemskiej o grubości kilkudziesięciu kilometrów. W kontekście biosfery litosfera jest zwykle rozumiana jedynie jako jej część powierzchniowa - gleba.
Atmosfera, czyli powłoka powietrzna, składa się z kilku warstw: troposfera o wysokości do 15 km nad powierzchnią Ziemi; stratosfera, z ekranem ozonowym sięgającym do 100 km wysokości; jonosfera reprezentująca warstwę rozrzedzonego gazu o wysokości do 500 km.
Biosfera obejmuje:
1) Organizmy żywe (rośliny, zwierzęta, mikroorganizmy).
2) Troposfera (dolna warstwa atmosfery).
3) Hydrosfera (oceany, morza, rzeki itp.).
4) Litosfera (górna część skorupy ziemskiej).

Wiek biosfery wynosi około 4 miliardów lat.

Schemat budowy biosfery
Vernadsky wyróżnił następujące kategorie substancji:
1) materia żywa - zbiór organizmów żywych zamieszkujących biosferę (od najprostszych wirusów po ludzi), charakteryzujący się składem chemicznym, masą, energią, informacją; przekształca energię słoneczną i angażuje materię nieorganiczną w ciągłym cyklu). Żywa materia jest „funkcją biosfery”, a biosfera jest wynikiem rozwoju żywych substancji.
2) materia biogenna - produkty życiowej aktywności organizmów żywych (węgiel, ropa, torf, kreda);
3) substancja bioinertna - produkty rozpadu i przeróbki skał i skał osadowych przez organizmy żywe (gleba, muł, wody naturalne). Posiada bazę mineralną, która jest radykalnie przekształcana przez żywotną aktywność organizmów (okrywowa, powietrze, woda).
4) materia obojętna - wszystko, co nie miało związku z żywymi (stwardniała lawa, popiół wulkaniczny).
5) Substancje promieniotwórcze powstałe w wyniku rozpadu pierwiastków promieniotwórczych (rad, uran, tor itp.).
6) Atomy rozproszone (pierwiastki chemiczne) znajdujące się w skorupie ziemskiej w stanie rozproszonym.
7) Materia pochodzenia kosmicznego - meteoryty, protony, neutrony, elektrony.
W biosferze istnieją 4 środowiska życia: dwa martwe (woda, powietrze), jedno bioobojętne (gleba) i jedno żywe (organizm).
Procesy zachodzące w ekosystemie (liczba organizmów żywych, tempo ich rozwoju itp.) zależą od ilości energii wchodzącej do ekosystemu i cyrkulacji substancji w ekosystemie. Biosfera to energetycznie otwarty system, w którym energia jest pobierana ze środowiska zewnętrznego.
Żywa materia naszej planety istnieje w postaci ogromnej różnorodności organizmów o różnych kształtach i rozmiarach. Obecnie na Ziemi żyje ponad 2 miliony organizmów, z czego 0,5 to rośliny, 1,5 to rośliny i mikroorganizmy (z czego 1 milion to owady).
Główną cechą żywej istoty jest, oprócz aktywności komórkowej i przekazywania informacji, sposób wykorzystania energii. Istoty żywe wychwytują energię kosmosu w postaci światła słonecznego, zatrzymują ją w postaci energii złożonych związków organicznych (biomasy), przekazują sobie nawzajem i przekształcają w inne rodzaje energii (mechaniczne, elektryczne, cieplne) . Substancje nieożywione preferencyjnie rozpraszają energię.
Żywa materia, biosfera, zamienia energię słoneczną w darmową energię zdolną do wykonywania pracy. Praca wykonywana przez życie to transport i redystrybucja pierwiastków chemicznych w biosferze.
Wszystkie gleby i minerały powierzchniowe (czarnoziemy, gliny, złoża wapienia, rudy, węgla i ropy) powstały pod wpływem życia.
Konwersja energii w organizmach opiera się na różnicach temperatur i innych zasadach. Istoty żywe należy traktować jak maszyny chemiczne, w których energia chemiczna jest przekształcana w inne formy energii.
Cechy funkcjonowania istot żywych:
zdolność do samoodtwarzania;
zdolność do tworzenia powłok polimerowych, które chronią żywą materię przed obojętnym środowiskiem;
możliwość przechowywania i przenoszenia chemikaliów
energii, a także do prowadzenia reakcji chemicznych w normalnych warunkach temperatury i ciśnienia bez tworzenia produktów ubocznych. Życie na Ziemi jest doskonale ekologiczne.
Podstawa równowagi dynamicznej i zrównoważenie biosfery są obieg materii i transformacja energii.

Cykl substancji w biosferze

Podstawowa zasada funkcjonowania ekosystemów Pozyskiwanie surowców i pozbywanie się odpadów następuje w cyklu wszystkich elementów.
Rozważmy taki cykl dla głównych składników tworzących biosferę.

Cykl węglowy

Rozważmy na przykład obieg węgla. W atmosferze rezerwy węgla w postaci CO2 są niewielkie, w skorupie ziemskiej występują w postaci paliw kopalnych. Kiedy życie pojawiło się na Ziemi około 2 miliardy lat temu, atmosfera składała się głównie z CO2. Pierwsze organizmy były beztlenowe, tj. żył pod nieobecność tlenu. Akumulacja tlenu wynika z istnienia roślin zielonych. Teraz jego rezerwy na Ziemi szacuje się na 1,6-105 ton. Rośliny zielone potrafią wytworzyć tę masę za 10 tysięcy lat. Węgiel uwalniany do atmosfery z różnych powodów jest pochłaniany przez rośliny zielone, które w trakcie swojego życia uwalniają tlen. A w wyniku konsumpcji związków organicznych przez zwierzęta substancje organiczne utleniają się do dwutlenku węgla, który przedostaje się do atmosfery. Innymi słowy, węgiel jest głównym uczestnikiem cyklu biotycznego. Człowiek aktywnie interweniuje w ten cykl, który w ciągu najbliższych 100 lat może doprowadzić do zmiany klimatu, podniesienia się oceanu, spadku ilości tlenu w atmosferze itp.

Cykl siarki

Siarka przekształca się w różne związki i krąży w biosferze. Ze źródeł naturalnych wchodzi do atmosfery w postaci:
siarkowodór (H2S) - bezbarwny, śmierdzący trujący gaz - podczas erupcji wulkanicznych, podczas rozkładu materii organicznej na bagnach i nizinach zalewanych przez pływy;
dwutlenek siarki (SO;) - bezbarwny, duszący gaz z erupcji wulkanicznych;
cząstki soli siarczanowych (na przykład siarczan amonu) - z najmniejszych rozprysków wody oceanicznej.
Około jedna trzecia wszystkich związków siarki i 99% dwutlenku siarki uwalnianych do atmosfery ma pochodzenie antropogeniczne. Spalanie węgla i ropy naftowej zawierających siarkę w celu wytwarzania energii elektrycznej odpowiada za około dwie trzecie wszystkich antropogenicznych emisji dwutlenku siarki do atmosfery. Pozostałą trzecią część stanowią takie procesy technologiczne jak rafinacja ropy naftowej, wytop metali z rud miedzi, ołowiu i cynku zawierających siarkę.
W atmosferze dwutlenek siarki jest utleniany przez tlen do gazowego trójtlenku siarki, który w reakcji z parą wodną tworzy maleńkie kropelki kwasu siarkowego (H2SO4). Wchodząc w interakcje z innymi składnikami atmosferycznymi, trójtlenek siarki może tworzyć najmniejsze cząstki soli siarczanowych. Kwas siarkowy i sole siarczanowe przyczyniają się do powstawania kwaśnych opadów atmosferycznych, które zakłócają żywotną aktywność ekosystemów leśnych i wodnych.

Obieg wody

Cykl hydrologiczny, podczas którego następuje akumulacja, oczyszczanie i redystrybucja planetarnego zaopatrzenia w wodę, wygląda następująco. Energia słoneczna i grawitacja nieustannie przemieszczają wodę między oceanami, atmosferą, lądem i żywymi organizmami. Najważniejszymi procesami tego cyklu są parowanie, kondensacja, opady i spływanie wody z powrotem do morza w celu ponownego uruchomienia cyklu.
Pod wpływem napływającej energii słonecznej woda wyparowuje z powierzchni oceanów, rzek, jezior, gleb i roślin oraz przedostaje się do atmosfery. Wiatry i masy powietrza przenoszą parę wodną w różne rejony Ziemi. Spadek temperatury w niektórych częściach atmosfery prowadzi do kondensacji pary wodnej, tworzenia się chmur i mgieł oraz opadów atmosferycznych.
Część słodkiej wody wraca na powierzchnię ziemi w postaci opadów, zamarza w lodowcach. Jednak najczęściej wypełnia zagłębienia i zagłębienia oraz wpływa do pobliskich jezior, strumieni i rzek, które odprowadzają go z powrotem do oceanu, kończąc w ten sposób cykl. Ten spływ słodkiej wody z powierzchni ziemi powoduje również erozję gleby, co prowadzi do przemieszczania się różnych substancji chemicznych w innych cyklach biogeochemicznych.
Duża część wody, która wróciła na ląd, wsiąka głęboko w funt. W warstwach wodonośnych - zbiornikach podziemnych gromadzą się kilogramy wody. Podziemne źródła i strumienie ostatecznie zwracają wodę na powierzchnię lądu i do rzek, jezior, strumieni, skąd ponownie wyparowuje lub wpada do oceanu. Jednak obieg wód podziemnych jest nieporównywalnie wolniejszy niż obieg wód powierzchniowych i atmosferycznych.

Ewolucja biosfery

Tak więc w procesie rozwoju biosfery 3 poziomy:
1) Biosfera(gdzie człowiek miał niewielki wpływ na naturę).
2) Biotechnologia
Technosfera to zbiór sztucznych obiektów powstałych w wyniku celowej działalności człowieka oraz obiektów naturalnych zmodyfikowanych tą działalnością. Współczesna biosfera jest wynikiem długiej ewolucji świata organicznego i przyrody nieożywionej. Społeczeństwo ludzkie jest jednym z etapów rozwoju życia na Ziemi. Działalność człowieka należy traktować jako integralną część biosfery. Technologia to jakościowo nowy etap w jej rozwoju. Powstaje pytanie - w jaki sposób nastąpi rozwój człowieka i biosfery w przyszłości, w jaki sposób uniknąć nieodwracalnych konsekwencji w przyrodzie. Nie da się zapobiec zmianom. Oczywiście należy nauczyć się zarządzać procesami między człowiekiem a naturą tak, aby były one korzystne dla obu stron.
3) Noosfera - królestwo umysłu.
Koncepcja ta została wprowadzona przez francuskiego matematyka i filozofa Le Roya w 1927 roku, a uzasadniona przez Vernadsky'ego w 1944 roku. Jest to najwyższy etap rozwoju biosfery, kiedy racjonalna działalność człowieka staje się głównym czynnikiem determinującym rozwój. W Noosferze człowiek staje się główną siłą geologiczną, swoją pracą i myślą odbudowuje obszar swojego życia. Człowiek jest nierozerwalnie związany z biosferą, nie może jej opuścić. Jego istnienie jest funkcją biosfery, którą nieuchronnie zmienia.

OPOWIEŚĆ O NAUKOWCY GUS I DOŚWIADCZENIACH NA ZMIANIE BIOSFERY

Kiedyś Uczona Gęś była znana jako ekscentryk na Farmie Zwierząt. A po jego naukowych odkryciach i wskazówkach dotyczących jakiejś ogromnej nagrody jego stosunek do niego nagle się zmienił. Cóż, to jest twoja nagroda, nie khukhra-muhry. Tak, a sam Gus się zmienił - teraz nie tylko chodził, obnosił się z wykształceniem naukowym, ale podjął energiczną działalność. Albo bada kosmitów, albo wyszukuje sekrety przeszłości naszej planety pod grubą warstwą ziemi. Taki folklor podjął się zebrać... A teraz iw ogóle nowy, jak mówi, „globalny eksperyment zmiany biosfery Yard” postanowił przeprowadzić. A gdzie znalazł takie słowa? To na pewno: na trzeźwej głowie - nie możesz vypchesh.
A ten eksperyment polegał na tym: na Dziedzińcu, na prawo od bramy, od niepamiętnych czasów była studnia, a Goose miał ją zmienić. Właściciele studni, prawdę mówiąc, tak naprawdę jej nie potrzebowali - mieli zainstalowaną fajkę wodną pięć lat temu - zarówno zimną, jak i ciepłą wodę dla ciebie. W związku z tym Właściciele podawali Bydłu tylko wodę ze studni - mieszkańcom zagrody nie podobała się woda z wybielaczem. Śmierdzący boli. Owszem sam Właściciel, gdy czasem za bardzo się męczy na kacu, to ze studni nabierze wiadra wody, ale z huśtawką, zimną i chlapiąc na głowę.
Gus postanowił więc ulepszyć studnię i przystosować ją do innych celów. Jeśli wrzucisz do niego żaby i ryby, to bardzo dobrze, uzyskasz podwójną korzyść. Tutaj jest woda i żywy inwentarz na jedzenie. Cóż, nie dla wszystkich, oczywiście dla Bydła, ale dla tych, którzy lubią te rzeczy - kaczki, na przykład gęsi, i kot Czernysz na pewno nie odmówią świeżej ryby. Ta żywa istota będzie się tam rozmnażać sama i znacznie łatwiej ją złapać w wąskiej studni - nie jak w Stawie, rozległej i głębokiej. Rano nabrałem ze studni wiadro wody - dwie trzy Kaczki są pełne. Zgarnął kolejne wiadro - i Chernysh je zjadł.
Indyk Kesza, naczelnik stoczni, wsłuchiwał się uważnie w pomysł Gusiewa, wszak sprawa utrzymania powierzonej mu ludności dotyczyła. A jeśli to się uda, możesz uzyskać na tym spore oszczędności. A to już jest coś. Dlatego podszedł do wydarzenia z namysłem, z duszą i pełną aprobatą, zwłaszcza gdy dowiedział się, że nie ma potrzeby ponoszenia żadnych wydatków. Gęś oprócz bazy naukowej wprowadził do swojego projektu również część techniczną, czyli jak i w jaki sposób żaby i narybek dostają się do studni.
- Drodzy Wodni! – Gęś uroczyście rozpoczął swoje przemówienie w kurniku. - Oczywiście znasz już ostateczny cel naszego Wielkiego Eksperymentu. Ale będziemy musieli przeprowadzić sam proces, na dobrowolnych warunkach. Zaaranżujmy subbotnika, a wspólnie dokonamy wielkiego dzieła dla dobra nas i naszych potomków. Złapmy kijanki i usmażmy je w stawie, a we własnych dziobach zanieśmy do studni. A kiedy dorosną i zaczną dawać potomstwo, ze spokojną duszą zbierzemy owoce naszych rąk. Myślę, że wszyscy rozumieją korzyści płynące z tego eksperymentu i dołożą wszelkich starań, aby go przeprowadzić. Nawiasem mówiąc, naczelnik Kesh osobiście obiecał śledzić wszystkich, którzy unikali subbotnika, a następnie nie pozwolili im rozdawać tego, co złowili w studni.
- Tak, my... Tak, na zawsze! - Kaczki i Gęsi byli podekscytowani, gdy usłyszeli o obietnicy Keshino. - W razie potrzeby - to my - też!
Na to się zdecydowali. Niektóre nieodpowiedzialne elementy wyrażały jednak pewne wątpliwości, ale naukowiec Goose też ich przekonał, mówiąc o największych projektach zmiany biosfery - i o stworzeniu sztucznych mórz, i o tunelu pod jakimś kanałem La Manche i o zakręcie. rzek syberyjskich. W tym momencie puchli ostatni wątpiący. Morza, rzeki, tunele - Avon, co za kolos! Co, jakoś dobrze nie opanujemy? Tak, łatwo!
Przez cały dzień łapano drobiazg ze stawu. Polubownie, z całym hamuzem, chociaż jest wybredny i głupi. Ponad połowa narybku i kijanek została zmiażdżona w pośpiechu dziobami, a które nie docierając na miejsce przypadkowo połknęły je z przyzwyczajenia. Ale wieczorem sporo wrzucono do studni eksperymentalnej. Zrobiłem to. I usatysfakcjonowani rozeszli się, marząc o tym, jak za kilka tygodni zgarną do wiader delikatne jedzenie.
Jednak następnego dnia Właściciel, cierpiąc rano na ciężkiego kaca, postanowił ochlapać głowę wiadrem lodowatej wody. I tak zrobił. A żaby i kijanki i tak wylewały się z wiadra. A jeden, najpotężniejszy, usiadł mu na czubku głowy, ale tak rozkosznie, głośno rechotał. Właściciel, biedak, już wzdrygnął się nad wszystkim. Pasja, jak pogardzał żabami. Tak więc pod wpływem chwili ta bardzo „sprofanowana” studnia zasnęła.
Bydło musiało iść do rzeki lub do stawu po wodę. To daleko, nie jak wcześniej – wszystko było pod ręką. Gniewni idą, wędrują, Gęś ze swoim eksperymentem, na którym przeklinają świat. I tylko udaje mu się znaleźć wymówki. Jakby to jest pomysł, to było dla dobra wspólnego i wszelkiej pomyślności. Kto by pomyślał, że coś dobrego może się tak skończyć?
A Biały Szczur w swoich wspomnieniach umieścił tę historię pod specjalnym nagłówkiem: „Nie pluj do studni - przyda się pić wodę!” Gęś nawet go trochę przytuliła, ale po co? Dopiero później zdał sobie sprawę, że eksperyment z biosferą należy przeprowadzić ostrożnie i rozważnie, obliczając wszystkie konsekwencje więcej niż raz ze wszystkich stron.

Tu kończy się bajka.

Na początku lat 90. ubiegłego wieku świat był świadkiem bardzo dziwnego eksperymentu naukowego o nazwie „Biosfera-2”.

Osiem osób ubranych w jednolite futurystyczne kombinezony machnęło do ogromnego tłumu dziennikarzy i weszło do śluzy powietrznej, która znajdowała się na pustyni w Arizonie.

Hermetyczne szklane kopuły zawierały pięć modułów krajobrazowych: dżunglę, sawannę, bagno, pustynię, a nawet mały ocean z plażą i rafą koralową.

Wśród tego piękna znalazł się wyposażony w najnowszą technologię blok rolniczy, a także budynek mieszkalny zbudowany w stylu awangardowym. Oprócz ludzi do środka wypuszczono około 4 tysięcy różnych przedstawicieli fauny, w tym kozy, świnie i kury na farmie.

Biosphere-2 to budynek symulujący zamknięty system ekologiczny, zbudowany przez Space Biosphere Ventures i miliardera Edwarda Bassa na pustyni w Arizonie (USA).

Cyfra „2” w tytule ma na celu podkreślenie, że „Biosfera-1” to Ziemia.

Istnieje alternatywna wersja o „pierwszej Biosferze” - tak nazywał się amerykański pawilon Biosphere na światowej wystawie Expo-67, niegdyś nie mniej znany niż Atomium.

Ta wersja jest poparta zauważalnym zewnętrznym podobieństwem w konstrukcji Biosphere i Biosphere-2.

Głównym zadaniem „Biosfery-2” było sprawdzenie, czy dana osoba może żyć i pracować w zamkniętym środowisku. W odległej przyszłości takie systemy mogą być przydatne zarówno jako autonomiczne osiedla w kosmosie, jak i w przypadku ekstremalnego pogorszenia warunków życia na Ziemi.

Laboratorium to sieć szczelnych budynków o łącznej powierzchni 1,5 ha wykonanych z lekkich materiałów, podzielonych na kilka niezależnych ekosystemów i przykrytych szklaną kopułą przepuszczającą około 50% światła słonecznego.

Przestrzeń wnętrza podzielona jest na 7 bloków, w tym las tropikalny, miniaturowy ocean o niezwykłym składzie chemicznym, pustynię, sawannę i ujście namorzynowe. Gigantyczne „płuca” regulują ciśnienie wewnętrzne w taki sposób, aby odpowiadało zewnętrznemu – minimalizuje to przeciek powietrza.

Eksperyment prowadzono w dwóch etapach: pierwszy od 26 września 1991 do 26 września 1993 i drugi w 1994 roku.

Cała ta arka miała istnieć autonomicznie przez dwa lata, żywiąc się tym, co rosło pod kopułą, oddychając tlenem emitowanym przez rośliny, oczyszczając i bez końca korzystając z tej samej wody.

Rodzaj planety w miniaturze, nietkniętej rewolucją techniczną, na której ośmiu inteligentnych, oświeconych ludzi planowało wykonać prostą pracę fizyczną, zebrać się przy tym samym stole, w wolnych chwilach grać muzykę i wreszcie pracować dla wielkiego celu , z korzyścią dla nauki.

Dlaczego nie niebo?

Okazuje się, że to nie takie proste...

Osiem osób (cztery kobiety i czterech mężczyzn) przebywało w Biosferze-2 przez około dwa lata, utrzymując kontakt ze światem zewnętrznym jedynie za pośrednictwem komputera. Wraz z nimi przywieziono tam 3000 gatunków roślin i zwierząt.

W pierwszym etapie poziom tlenu zaczął spadać o 0,5% miesięcznie, co doprowadziło do sytuacji, w której ludzie zmuszeni byli żyć w warunkach głodu tlenowego (podobne warunki obserwuje się na wysokości 4080 m n.p.m.).

Mniej więcej tydzień później główny technik Biosphere, Van Tillo, przyszedł na śniadanie bardzo podekscytowany. Zapowiedział, że ma dziwne i nieprzyjemne wieści. Codzienne pomiary stanu powietrza wykazały, że projektanci kopuły popełnili błąd w obliczeniach.

Ilość tlenu w atmosferze stopniowo spada, a udział dwutlenku węgla wzrasta.

Chociaż jest to zupełnie niezauważalne, jeśli trend się utrzyma, za około rok egzystencja na stacji stanie się niemożliwa. Od tego dnia zakończyło się niebiańskie życie bionautów i rozpoczęła się napięta walka o powietrze, którym oddychali.

Po pierwsze zdecydowano się jak najintensywniej zwiększać biomasę zieloną.

Koloniści cały swój wolny czas poświęcali na sadzenie i pielęgnację roślin.

Po drugie, uruchomili zapasowy pochłaniacz dwutlenku węgla z pełną wydajnością, z którego osady musiały być stale zgarniane.

Po trzecie, niespodziewanym pomocnikiem stał się ocean, w którym osiadła pewna ilość CO2, zamieniając się w kwas octowy.

To prawda, że ​​kwasowość oceanu stale rosła i trzeba było stosować dodatki, aby ją obniżyć. Nic nie pomogło. Powietrze pod kopułą stawało się coraz bardziej rozrzedzone.

Ponieważ poziom tlenu spadł do tak niebezpiecznego poziomu, podjęto decyzję o sztucznym pompowaniu tlenu z zewnątrz.

Kilka tygodni później jedna z uczestniczek eksperymentu odcięła sobie palec podczas pracy przy sprzęcie rolniczym. Próby ponownego zamocowania palca nie powiodły się i uczestnik musiał opuścić eksperyment.

Dość szybko zespół podzielił się na dwie przeciwne grupy. To znacznie zakłóciło normalny przebieg badań.

Nawet po 20 latach grupy unikają spotkań.

Wewnątrz laboratorium rosły drzewa, trawa i krzewy, które dawały 46 rodzajów pokarmu roślinnego, były pastwiska dla kóz, chlewy, kurniki, w sztucznych zbiornikach pływały ryby i krewetki.

Założono, że kompleks będzie funkcjonował autonomicznie, ponieważ występują wszystkie warunki normalnego obiegu substancji.

Według naukowców światło słoneczne powinno wystarczyć do wystarczającego rozmnażania tlenu przez rośliny w wyniku fotosyntezy, robaki i mikroorganizmy zostały wezwane do zapewnienia przetwarzania odpadów, owadów do zapylania roślin itp.

Jednak po kilku tygodniach życie ludzi żyjących w rolnictwie na własne potrzeby zostało zakłócone.

Mikroorganizmy i owady zaczęły się rozmnażać w nadspodziewanie dużej liczbie, powodując nieoczekiwane zużycie tlenu i niszczenie upraw (nie przewidywano stosowania pestycydów).

Wkrótce przed bionautami pojawił się kolejny globalny problem.

Okazało się, że 20-akrowa farma, wyposażona we wszystkie nowoczesne technologie uprawy ziemi, jest w stanie zaspokoić tylko 80% potrzeb kolonistów w żywności. Ich codzienna dieta (taka sama dla kobiet i mężczyzn) składała się z 1700 kalorii, co jest normalne w przypadku siedzącego trybu życia biurowego, ale katastrofalnie niskie jak na ilość pracy fizycznej, którą musiał wykonać każdy mieszkaniec Biosfery.

Początkowo kolacja była serwowana w formie bufetu, ale wkrótce zaczęły się z tego powodu poważne konflikty, a jedzenie zaczęto umieszczać na wszystkich talerzach, dosłownie odmierzając co do grama.

Ludzie wstawali od stołu głodni i ciągle marzyli o smakołykach wielkiego świata.

Wieczorne dyskusje filozoficzne zastąpiły fantazje na temat tego, co zjedzą, gdy zostaną uwolnione. Spiżarnia, w której przechowywano główny przysmak bionautów - banany, musiała zostać zamknięta po obrzydliwym epizodzie z anonimowym grabieżą.

Przed czyszczeniem świń ludzie starannie wybierali wszystko, co mogli sami zjeść. Skórki od bananów i łupiny orzechów poszły na przysmak.

Pewnego wieczoru zarządzająca farmą Jane Poynter wyznała, że ​​zdaje sobie sprawę z przyszłego kryzysu żywnościowego. Kilka miesięcy przed wprowadzeniem się obliczyła, że ​​bionauci nie będą mieli wystarczającej ilości pożywienia, ale pod wpływem dr Walforda z jego pomysłami na zdrową dietę zdecydowano, że ten niedobór przyniesie korzyści.

Nawiasem mówiąc, lekarz jako jedyny nie skarżył się na głód. Nadal podkreślał słuszność swojej teorii: po sześciu miesiącach „głodnej” diety stan krwi bionautów znacznie się poprawił, poziom cholesterolu spadł, a metabolizm poprawił się. Ludzie stracili od 10 do 18 procent masy ciała i wyglądali wyjątkowo młodo. Uśmiechali się zza szyby do dziennikarzy i ciekawskich turystów, udając, że nic się nie dzieje. Jednak bionauci czuli się coraz gorzej.

Szczególnie trudne dla kolonistów było lato 1992 roku. Uprawy ryżu zostały zniszczone przez szkodniki, dzięki czemu ich dieta przez kilka miesięcy składała się prawie w całości z fasoli, batatów i marchwi.

Z powodu nadmiaru beta-karotenu ich skóra stała się pomarańczowa. Do tego nieszczęścia doszedł szczególnie silny El Niño, dzięki któremu niebo nad Biosferą-2 było zachmurzone przez prawie całą zimę.

Osłabiło to fotosyntezę dżungli (a tym samym produkcję cennego tlenu), a także zmniejszyło i tak już skromne plony. Otaczający ich świat tracił piękno i harmonię. Na „pustyni” regularnie padało z powodu kondensacji na suficie, przez co wiele roślin gniło.

Ogromne pięciometrowe drzewa w dżungli nagle stały się kruche, niektóre upadły, łamiąc wszystko dookoła. (Później, badając to zjawisko, naukowcy doszli do wniosku, że jego przyczyną jest brak wiatru pod kopułą, który wzmacnia pnie drzew w przyrodzie.)

Odpływy w stawach rybnych zatkały się, a ryb było coraz mniej. Coraz trudniej było walczyć z kwasowością oceanu, przez którą ginęły koralowce.

Nieubłaganie zmniejszyła się również fauna dżungli i sawanny.

Gospodarze raju nie czuli się lepiej. Ilość tlenu w atmosferze stale spadała i osiągnęła 16% (wobec normy 20%). Jest to porównywalne z rozrzedzonym powietrzem gór i zazwyczaj organizm człowieka szybko przystosowuje się do tego stanu. Jednak z powodu ogólnego wyczerpania kolonistów choroba górska nie pozwoliła im odejść.

Bionauci zaczęli się szybko męczyć, ich głowa ciągle kręciła się, nie mogli już wykonywać pracy w tym samym tomie. Ale w najbardziej radykalny sposób głód tlenu wpłynął na ich morale. Wszyscy czuli się uciskani, smutni, zirytowani. Codziennie pod kopułą wybuchały skandale.

Tylko karaluchy i mrówki, które wypełniły wszystkie biologiczne nisze, czuły się świetnie. Biosfera stopniowo umierała.

Mieszkańcy projektu zaczęli tracić na wadze i dusić się. Naukowcy musieli naruszyć warunki eksperymentu i zacząć dostarczać tlen (23 tony) i produkty do środka (te fakty zostały ukryte i później ujawnione).

Pierwszy eksperyment zakończył się niepowodzeniem: ludzie bardzo schudli, ilość tlenu spadła do 15% (normalna zawartość w atmosferze to 21%).

Po zakończeniu eksperymentu w 1994 roku rozpoczęto trzyletnią renowację ogromnego kompleksu.

W tym czasie sponsorzy zrezygnowali z projektu uznając, że eksperyment nie przyniósł oczekiwanych rezultatów.

Na początku 1996 roku Biosphere-2 został przeniesiony pod naukowy nadzór B. Marino i jego kolegów z Obserwatorium Ziemi na Uniwersytecie Columbia.

Postanowili przerwać eksperyment i usunąć ludzi z budynku, ponieważ nie było jasne, jak rozwiązać problem żywienia i utrzymania niezmienionego składu powietrza. W połowie 1996 roku naukowcy rozpoczęli nowy eksperyment, tym razem bez udziału ludzi.

Musieli dowiedzieć się: czy wzrost zawartości procentowej CO2 rzeczywiście zwiększa plony i na jak długo; co dzieje się z nadmiarem dwutlenku węgla i gdzie się gromadzi; czy możliwy jest jakiś odwrotny, katastrofalny proces przy niekontrolowanym wzroście zawartości dwutlenku węgla w atmosferze.

Drugi etap również został przerwany przedwcześnie z powodu problemów organizacyjnych i finansowych, zakłada się, że spadek poziomu tlenu spowodowany był nieprzewidzianym rozwojem drobnoustrojów. Uprawy, sawanna i las zostały wypełnione mikroorganizmami, które zaczęły się rozmnażać i niszczyć sadzonki.

Głównym powodem konfliktu było to, że Allen nie pozwolił bionautom na nagłośnienie swoich problemów.

Nadal udawał, że eksperyment przebiega zgodnie z planem.

Połowa kolonistów (zarówno kapitanowie, dyrektor PR, jak i szef badań naukowych, czyli kierownictwo) absolutnie zgodziła się z tym stanowiskiem. Uważali, że za wszelką cenę muszą pozostać pod kopułą przez zaplanowane dwa lata. Kolejni czterej bionauci argumentowali, że należy pilnie poprosić o pomoc międzynarodowych naukowców, aby zrozumieć, dlaczego tlen znika. Przydałoby się też zamówić trochę powietrza i jedzenia z zewnątrz.

Jane Poynter, liderka grupy, która chciała poprosić o pomoc, tak opisuje początek konfliktu: „Wyczyściłam zagrody dla zwierząt na farmie. Głowa mi strasznie kręciła się i musiałem odpoczywać co minutę. Rano rozmawialiśmy o naszej sytuacji, a ja powiedziałem, że pozostawanie tutaj i duszenie się to swego rodzaju sekciarstwo. Pomyślałem o tym wszystkim, po czym odwróciłem się i zobaczyłem Abigail, która stała za mną. Miała coś w ustach... W następnej sekundzie napluła mi w twarz! Byłem zdezorientowany i zapytałem: „Po co?” „Pomyśl o sobie” – odpowiedziała, odwróciła się i wyszła.

Tymczasem zwykli widzowie, którzy codziennie przyjeżdżali całymi autobusami, aby zobaczyć, co dzieje się w gigantycznym ludzkim akwarium, i nie podejrzewali, jakie namiętności tam się gotują. Ustawili się pod ścianą, popijając colę, żując hot dogi, a ludzie w futurystycznych kostiumach za szybą wydawali im się zaskakująco uduchowieni, prawdziwi bohaterowie książek science fiction i wizjonerzy. Chociaż w zasadzie „wizjonerzy” byli po prostu bardzo zmęczeni i głodni. Jesienią 1992 roku zawartość tlenu pod kopułą spadła do 14%.

Dr Walford ogłosił, że rezygnuje z obowiązków, gdyż nie jest już w stanie dodawać w głowie nawet dwucyfrowych liczb. W nocy bionauci nieustannie się budzili, gdy aktywna fotosynteza roślin ustała, poziom tlenu gwałtownie spadł i zaczęli się dusić. Do tego czasu wymarły wszystkie kręgowce biosfery.

Rok po rozpoczęciu eksperymentu Allen i Bass postanowili rozhermetyzować kapsułę i dodać tlen do atmosfery biosfery.

Pozwoliły również bionautom na awaryjne dostawy zboża i warzyw z przechowalni nasion. To znacznie poprawiło ogólny stan kolonistów.

Jednak dwie walczące grupy pozostawały w stanie ciągłej wojny, starając się nawet ze sobą nie rozmawiać. 26 września 1993 r., kiedy nastąpiło uroczyste rozhermetyzowanie śluzy i ludzie wyszli na zewnątrz, z ich twarzy można było wywnioskować, że eksperyment się nie powiódł - wypędzenie z raju nastąpiło w całości i na zawsze. Biosfera okazała się niezdatna do życia. Tymczasem dziennikarze, którzy dowiedzieli się o dodaniu tlenu do atmosfery, zrobili z tego ogromny skandal i nazwali „Biosferę” wielką porażką stulecia. Czym więc był ten tajemniczy problem z tlenem?

Kiedy naukowcy dokładnie zbadali opłakany stan zrujnowanych kopuł, doszli do wniosku, że posadzki cementowe odegrały fatalną rolę.

Tlen reagował z cementem i osadzał się w postaci tlenków na ścianach.

Kolejnym aktywnym konsumentem tlenu okazały się bakterie w glebie.

Najbardziej urodzajny czarnoziem został wybrany na Biosferę, aby miał wystarczającą ilość naturalnych mikroelementów na wiele lat, ale w takiej krainie było dużo mikroorganizmów, które oddychają tlenem tak samo jak kręgowce.

Czasopisma naukowe uznały te odkrycia za główne i jedyne osiągnięcia Biosfery. Na jednej z wewnętrznych ścian „planety” do dziś zachowało się kilka linijek napisanych przez jedną z kobiet: „Tylko tutaj poczuliśmy, jak bardzo zależy nam na otaczającej nas przyrodzie. Jeśli nie ma drzew, nie będziemy mieli czym oddychać, jeśli woda jest zanieczyszczona, nie będziemy mieli nic do picia”.

Problemy odnalezione

• W laboratorium rozmnożyła się ogromna liczba drobnoustrojów i owadów, zwłaszcza karaluchów i mrówek.
• Pod szklanym dachem kompleksu rano skraplała się woda i lał sztuczny deszcz.
• Twórcy nie przewidzieli takiego zjawiska jak wiatr: okazało się, że bez regularnego kołysania drzewa stają się kruche i łamią się.

Sprzedaż

10 stycznia 2005 roku firma będąca właścicielem unikalnego kompleksu wystawiła laboratorium na sprzedaż.

wnioski

Na jednej z wewnętrznych ścian „planety” jest jeszcze kilka linijek napisanych przez jedną z kobiet:

„Tylko tutaj poczuliśmy, jak bardzo zależy nam na otaczającej nas przyrodzie. Jeśli nie ma drzew, nie będziemy mieli czym oddychać, jeśli woda jest zanieczyszczona, nie będziemy mieli nic do picia”.

Afrykańska kopuła zwierzęca będzie dostępna do 2014 roku w Chester Zoo w północnej Anglii.(Wielka Brytania)

Ta gigantyczna szklarnia stanie się stałym domem dla zwierząt afrykańskich, takich jak goryle, szympansy, okapi, a także rzadkich gatunków ptaków, płazów, gadów, ryb i bezkręgowców. Oczekuje się, że kopuła ta wniesie znaczący wkład w ochronę bioróżnorodności naszej planety.

Kopuła będzie naśladować naturalne środowisko lasu deszczowego Kongo. Powierzchnia tego brytyjskiego kawałka Afryki wyniesie 16 000 m 2 , maksymalna wysokość „szklarniowego” sklepienia sięgnie 34 metrów.

Opowieść o bursztynie i przeczucie biosfery

Ponad 200 lat temu Łomonosow wyraził ideę, która charakteryzuje podstawową postawę przyrodnika, który „wyobrażając sobie wielką przestrzeń, przebiegłą strukturę i piękno wszystkich stworzeń, z pewną świętą grozą i pełną czci miłością, oddaje cześć nieskończonej mądrości i mocy Stwórcy”.

Nie chodzi tu o odniesienie do Stwórcy, gdyż Łomonosow widział w zjawiskach naturalnych przejaw wielkiej kreatywności natury Ziemi i Kosmosu. Znaczenie jest ważne: przyrodnik musi być w stanie kontemplować Naturę „z jakąś świętą grozą i pełną czci miłość”.

Tak, nasza ziemska Natura musi być poznana, zrozumiana i kochana. Najnowsze świadectwo dla człowieka: kochaj biosferę jak siebie; zatroszcz się o swój zamieszkany kosmiczny dom jak o swój własny, bo nasze przeznaczenie zależy od jego stanu.

To właśnie ten stosunek do natury w dużej mierze zdeterminował niezwykłe naukowe spostrzeżenia Łomonosowa. W jego pracach naukowych ze zdziwieniem odkrywasz genezę doktryny o geologicznej aktywności organizmów żywych i biosfery jako środowiska żywego - doktryny, którą najdokładniej rozwinął na początku XX wieku V.I. Vernadsky i A.E. Fersman...

Powinniśmy jednak zacząć od naukowej bajki.

W traktacie „Na warstwach ziemi” Łomonosow przytoczył historię małego owada żyjącego w czasach starożytnych. Dla ułatwienia nadam tę historię, lekko edytując, nadając archaicznym słowom i wyrażeniom nowoczesny wygląd, a także podkreślając akapity.

Korzystając z letniego ciepła i blasku słońca, spacerowaliśmy po luksusowych błogosławionych roślinach, szukaliśmy i zbieraliśmy wszystko, co służy naszemu pożywieniu. Cieszyli się między sobą urokiem błogosławieństwa obecnego brzemienia i podążając za różnymi słodkimi zapachami, czołgali się i latali nad trawami, liśćmi i drzewami, nie obawiając się żadnego nieszczęścia z ich strony.

I tak usiedliśmy na płynnej żywicy, która spłynęła z drzewa, która związała nas ze sobą kleistością, urzekła nas i nieustannie wylewając, całkowicie nas okryła. Potem, po trzęsieniu ziemi, nasze miejsce zwalonego lasu zostało pokryte przez wezbrane morze: drzewa zostały powalone, pokryte mułem i piaskiem, razem ze smołą iz nami; gdzie przez długi czas soki mineralne wnikały w żywicę, nadawały większą twardość i zamieniały się w bursztyn, w którym otrzymaliśmy grobowce wspanialsze niż mogą mieć szlachetni i bogaci ludzie na świecie.

Nie doszliśmy do żył rudy w żaden inny sposób i nie w innym czasie niż skamieniałe drewno, które jest z nami.

Wydawałoby się, że w tej bajce wyjątkowej? Oczywiste pomysły, esej popularnonaukowy. A to odkrycie naukowe o dalekosiężnych konsekwencjach, szerokich uogólnieniach w skali globalnej.

Oto, co poprzedza opowieść: „W tym przypadku nie mogę przestać myśleć o tym, skąd wziął się bursztyn. Bo chociaż moja intencja rozciąga się tylko na warstwy ziemi; a ten dodatek nie może zawierać szczegółowego opisu rzeczy na ziemi; jednak sprawa ta męczy rozumowanie, a nie ostatnich filistrów uczonego społeczeństwa; z których najbardziej szanuje się bursztyn jako prawdziwe ciało mineralne.

Właśnie ta opinia dominowała w epoce Łomonosowa. I była to wymuszona, można powiedzieć, opinia; została narzucona środowisku naukowemu przez teologów i tradycję europejskiego średniowiecza (zwłaszcza, że ​​wielu naukowców renesansu i początków Oświecenia było duchownymi). Jak wiemy, wpłynęły na to wyobrażenia o czasie od stworzenia świata liczonego w tysiącleciach oraz legendy o potopie.

Łomonosow podał przekonujący argument na rzecz prawdziwości swojej opowieści: „Wydaje mi się, że zawarte w bursztynie mogą udowodnić coś przeciwnego… muchy, motyle, małe ważki, pająki, mrówki, wszelkiego rodzaju owady, a ponadto arkusze i sęki małych roślin.”

Wydawałoby się, że dalsze dowody nie są wymagane. „Jednak pomimo tego” – kontynuował – „prawie wszyscy najwybitniejsi Minerografowie na świecie piszą, że bursztyn powstał we wnętrzu ziemi z połączenia kwasu zawartego w siarce z cząstkami ziemnymi i oleistymi. Do tego, jako pierwsze i najłatwiejsze obalenie ich opinii, podniosę, że nie ma jeszcze ani jednego chemika od kwasu siarkowego, od jakiejś palnej materii górskiej i od ziemi bursztynu, a z całej wiedzy i doświadczeń wynika jasno, że nie da się być chemicznym.

Być może przeprowadził odpowiednie eksperymenty lub przeczytał o nich w literaturze naukowej. Poinformował, że sztuczny bursztyn jest zwykle wytwarzany z przezroczystej żywicy zmieszanej z innymi substancjami. I wspomina, że ​​bursztyn znajduje się na płyciznach pruskiego wybrzeża po silnym wietrze. Jego fale nie wyrzucają go z głębin morskich, ale zmywają go ze skał przybrzeżnych. Znajdują się tu również fragmenty skamieniałych drzew.

W Karpatach bursztyn występuje również w warstwach osadowych, a także wraz ze skamieniałymi drzewami. We Włoszech bursztyn występuje w miejscach wydobywania ropy naftowej, a pochodzi z węgli bitumicznych, w których znajdują się zwęglone pnie drzew.

„Wszystko to pokazuje”, konkluduje, „że bursztyn jest początkiem królestwa roślin… Palony bursztyn wydziela pachnący dym jak żywica cyprysowa, a na rosyjskich ziemiach pomorskich, gdzie występuje, nazywa się go kadzidłem morskim. Eksperymenty chemiczne rozdzielają go na palny olej, na lotną kwaśną suchą sól, pozostawiając trochę ziemi w retorcie i pokazując niewiele wody podczas destylacji. Wszystko to nie ujawnia w nim żadnej mineralnej szorstkości.

Opowieść o bursztynie jest także pouczająca w sensie metodycznym. Łomonosow uczy nas rozumieć alfabet kroniki kamiennej w jego najprostszych przejawach, ponieważ małe owady unieruchomione w drogocennym przezroczystym sarkofagu, można powiedzieć, mówią same za siebie.

Weźmy pod uwagę: gdy Łomonosow pisał o zapadaniu się powierzchni ziemi w wyniku trzęsień ziemi, miał na myśli powolne ruchy niedostrzegalne przez człowieka. I dalej. Opowiadając o pochodzeniu bursztynu, dokonał uogólnienia: ciała mineralne, w szczególności metale, nie są materią pierwotną, lecz stale rodzą się w skorupie ziemskiej.

Tym samym działał – choć nie wprost – przeciwko akceptowanemu przez wielu, nie tylko mieszczanom czy teologom, ale także naukowcom dogmatom o stworzeniu z niczego na ziemi. Było dla niego zupełnie jasne, że z religijnego stanowiska nie można wytłumaczyć budowy skorupy ziemskiej i pochodzenia nie tylko bursztynu, ale także innych minerałów, a także warstw skał, które kiedyś osadzały się w morzu, wtedy skamieniały i wyniesiony na powierzchnię w postaci gór i pagórków.

(Słynny filozof Wolter wyśmiewał się z takich poglądów, uważając, że skamieniałe szczątki organizmów morskich pozostawili w Alpach pielgrzymi, którzy przybyli z Palestyny ​​i zgromadzili te okazy na wybrzeżu Morza Śródziemnego.)

... Górnicy, górnicy, zajmujący się praktyczną pracą, starali się nie myśleć o złożonych teoretycznych, jak im się wydawało, tajemnicach pochodzenia ciał mineralnych i złóż mineralnych. Ponadto unikali sprzeczności z tradycyjnymi prawdami religijnymi wyuczonymi od dzieciństwa.

Według Łomonosowa skamieniałości i odciski niegdyś żywych stworzeń znalezione w różnych skałach zmarły z różnych przyczyn, które nieustannie działają na Ziemi. Badając szczątki kopalne, możliwe jest przywrócenie naturalnych warunków, w których żyli. Znaleziska te świadczą o tym, że powodzie i powodzie powodują „wielką zmianę na powierzchni ziemi”. Niektóre „utonięcia” powstają „z nadmiaru wody w powietrzu, czyli z ulewnych i nadzwyczajnych deszczy i stromego topnienia śniegu, inne z mórz i jezior, które przekraczają ich brzegi”.

W drugim przypadku wpływają na „wstrząsy ziemi” lub „niewrażliwe i długotrwałe depresje i wzniesienia powierzchni ziemi”. Takie zmiany wielokrotnie powtarzały się w historii Ziemi i po cichu dzieją się teraz. Różnicę wieku skał ze skamieniałościami można stwierdzić badając naprzemienność warstw, w których się znajdują, a ich kolejność widoczna jest w studniach, kopalniach, a zwłaszcza w klifach wzdłuż brzegów rzek.

„Taki pogląd na pochodzenie skamieniałości — wierzył Wernadski — nie był dla Łomonosowa jedynie przypadkową uwagą. Było to ściśle związane z jego ogólną ideą życia naszej planety i, o ile mi wiadomo, genialna, choć nie do końca poprawna koncepcja Łomonosowa, nie ma bezpośrednich poprzedników. Przywiązywał wielką wagę do świata organicznego w życiu naszej planety.

Przywiązując wielką wagę do „podziemnego ognia”, Łomonosow zauważył z niesamowitym wglądem ważną rolę świata organicznego w życiu naszej planety. Według niego torf, węgle brunatne i czarne pochodzą z produktów przerobu głównie resztek roślinnych. Te ostatnie powstają z torfu poprzez jego powolną przemianę w węgiel w głębi ziemi pod wpływem wysokiej temperatury wnętrza Ziemi.

... Pamiętam, że cztery dekady temu rozmawiałem z wybitnym sowieckim geologiem N.B. Vassoevich, autor teorii pochodzenia ropy i gazu palnego w biosferze. Nagle wyjął jedną z wielu książek leżących na biurku, odnalazł właściwą stronę i przeczytał: „Tymczasem ta brązowo-czarna oleista materia jest wyrzucana przez podziemne ciepło z przygotowywanych węgli i wchodzi w różne szczeliny i zagłębienia, suche i wilgotne, wypełnione wodą...

I to są narodziny płynnych różnego rodzaju materiałów palnych i utwardzonych na sucho, którymi są olej kamienny, żywica żydowska (asfalt – R.B.), olej, jet i tym podobne, które choć różnią się czystością, to jednak pochodzą od to samo źródło. Z eksperymentów chemicznych wiadomo, że podczas destylacji takich substancji tłuszczowych, gdy prowadzony jest stromy ogień, olej wychodzi czarny i gęsty, a z lekkiego ognia wychodzi jasny i przezroczysty.

Łomonosow to powiedział – powiedział uroczyście Nikołaj Bronisławowicz. - To on jako pierwszy zrozumiał tajemnicę pochodzenia oleju!

Tak, a tutaj Łomonosow był pierwszy. Wyjaśnił: „Zgodnie z cichym spalaniem podziemnym akcja powinna wzrosnąć ... najcieńsza materia” i po nagromadzeniu się w „jakiejś ciepłej wnęce” jest przetwarzana „przez działanie wtórne, które chemicy nazywają rektyfikacją”.

Jeśli nie zwracasz uwagi na niektóre stare słowa i wyrażenia, idea Michaiła Wasiljewicza w pełni odpowiada współczesnym poglądom.

Ktoś może przypomnieć, że w połowie XIX wieku powstała hipoteza o nieorganicznym pochodzeniu ropy, poparta autorytetem D.I. Mendelejew. Do tej pory nie zostało to obalone. Jeśli jednak w określonych warunkach „olej nieorganiczny” powstaje w niewielkich ilościach, to mniej lub bardziej znaczące złoża ropy naftowej i gazu zawdzięczają swoje pochodzenie zespołowi czynników, a przede wszystkim przetwarzaniu materiału organicznego biosfery.

„Nie znam ani jednej teorii z XVIII wieku”, pisał Vernadsky, „która mogłaby być połączona z tymi poglądami Łomonosowa. Podobnie, pochodzenia organicznego, jego zdaniem bursztyn jest skamieniałą żywicą drzew. Zwracając się do tematów jeszcze bliższych, jako pierwszy dotyka genezy czarnoziemu i uważa go za produkt rozkładu roślinności lądowej, drzewiastej i trawiastej, a częściowo także zwierzęcej. W ten sam sposób uważa materię organiczną łupków i glin za produkt zniszczenia zorganizowanego świata (głównie czarnoziemu).

Może wydawać się dziwne, że kiedyś naukowcy nie domyślali się organicznego pochodzenia bursztynu i gleb. Jeśli się nie mylę, już w starożytności sugerowano, że bursztyn jest skamieniałą żywicą. Ale jednocześnie kryształ górski (kwarc) był uważany za skamieniały lód. Wszystko to były założenia, bez żadnego uzasadnienia.

— Tak więc — kontynuował Vernadsky — wszędzie widzi szczątki organizmów. Ich kości i odciski zamieniły się w skamieniałości, zmieniły swoją substancję, zachowując swój kształt, a nie do końca spalone ciało, które się w nich znajdowało, dało ogromne złoża ropy naftowej, węgla, torfu, czarnej ziemi.

I jeszcze jedna uwaga Vernadsky'ego: „Wśród licznych kosmogonii XVIII wieku poglądy kosmologiczne Łomonosowa są pod wieloma względami oryginalne, ponieważ wszędzie brał pod uwagę czynniki chemiczne, podczas gdy większość kosmogonii opierała się głównie na mechanice i fizyce”.

Uwaga: w ostatnim półwieczu teorie powstania Wszechświata, budowy materii, rozwoju Ziemi, ewolucji Życia i Umysłu, oparte na danych nauk fizycznych i matematycznych, są najbardziej popularne w nauce wspólnota.

Doktryna biosfery została zepchnięta na dalszy plan, a na pierwszy plan wysunęły się nauki techniczne, zaspokajające niezmiernie rosnące potrzeby materialne najbogatszych grup ludności. A jeśli od czasów Łomonosowa osiągnięcia techniczne były naprawdę fantastyczne, to w wiedzy o rodzimej naturze Ziemi sukcesy są niewielkie, aw ostatnich dziesięcioleciach zupełnie nieistotne. Ludzkość szybko niszczy i zanieczyszcza środowisko. W ten sposób podważone zostają fundamenty naszego istnienia.

Łomonosow zachował oczywiście elementy mechanistycznego światopoglądu. Jest to częściowo uzasadnione (przypomnijmy powyższy wyrok Immanuela Kanta). Ale co najważniejsze: zdawał sobie sprawę z wielkości i niezrozumiałej złożoności ziemskiej natury, żywych organizmów. Reverence for Nature - to była podstawa jego światopoglądu (na początku XX wieku tę zasadę ekologii głosił wybitny niemiecki myśliciel Albert Schweitzer).