Почему известный ученый в и вернадский назвал. Владимир Вернадский – украинский ученый, которого сравнивают с Ньютоном и Эйнштейном. Жизнь на Украине

Известный минералог, профессор минералогии Имп. московского университета, сын экономиста И. В. Вернадского (см.). Род. в 1863 г. В 1885 г. окончил СПб. университет; в 1890 г. выступил приват доцентом в Моск. университете; с 1891 г. заведует там… … Большая биографическая энциклопедия

Вернадский, Владимир Иванович - Владимир Иванович Вернадский. ВЕРНАДСКИЙ Владимир Иванович (1863 1945), российский естествоиспытатель, мыслитель и общественный деятель. Основоположник комплекса современных наук о Земле геохимии, биогеохимии, радиохимии и др. Организатор многих… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

- (1863 1945) естествоиспытатель и мыслитель, один из основоположников геохимии, радиогеологии, генетической минералогии, создатель биогеохимии, учения о биосфере и ее переходе в ноосферу. Окончил естественное отделение Петербургского ун та.… … Философская энциклопедия

Советский естествоиспытатель, выдающийся мыслитель, минералог и кристаллограф, основоположник геохимии, биогеохимии, радиогеологии и учения о биосфере, организатор многих научных учреждений.… … Большая советская энциклопедия

- (1863 1945) российский естествоиспытатель, мыслитель и общественный деятель. Основоположник комплекса современных наук о Земле геохимии, биогеохимии, радиогеологии, гидрогеологии и др. Создатель многих научных школ. академик АН СССР (1925;… … Большой Энциклопедический словарь

Известный минеролог и общественный деятель. Родился в 1863 г. Окончил курс в Петербургском университете; заведовал минералогическим институтом того же университета; после защиты в СПб. докторской диссертации Об явлениях скольжения в минеральном… … Биографический словарь

- (1863 1945), химик, минералог и кристаллограф, академик АН СССР (1912), академик (1919) и первый президент (1919 21) АН УССР. Родился в Петербурге. Окончил Петербургский университет (1885), в 1886 88 хранитель его Минералогического музея.… … Санкт-Петербург (энциклопедия)

- (1863 1945), естествоиспытатель, мыслитель и общественный деятель. Сын И. В. и М. Н. Вернадских. Основоположник комплекса современных наук о Земле геохимии, биогеохимии, радиологии, гидрогеологии и др. Создатель многих научных школ. Академик… … Энциклопедический словарь

Владимир Иванович Вернадский Дата рождения: 28 февраля (12 марта) 1863 Место рождения: Санкт Петербург, Российская империя Дата смерти: 6 января 1945 Место смерт … Википедия

ВЕРНАДСКИЙ Владимир Иванович - (28.02(12.03). 1863, Петербург 6.01.1945, Москва) естествоиспытатель и мыслитель, основатель учения о биосфере и ноосфере, генетической минералогии, радиологии, биогеохимии и др. научных направлений. В 1885 г. окончил естественное отд. физико… … Русская Философия. Энциклопедия

Книги

• История минералов земной коры , Вернадский Владимир Иванович. Вернадский Владимир Иванович - советский естествоиспытатель, выдающийся мыслитель, минералог и кристаллограф, основоположник геохимии, биогеохимии, радиогеологии и учения о биосфере,…
• История минералов земной коры. Том 2. История природных вод. Часть первая. Выпуск 2 , Вернадский Владимир Иванович. Эта книга будет изготовлена в соответствии с Вашим заказом по технологии Print-on-Demand. Вернадский Владимир Иванович - советский естествоиспытатель, выдающийся мыслитель, минералог и…

Родословная

Общественные взгляды

Учение о биосфере и ноосфере

(28 февраля (12 марта) 1863, Санкт-Петербург — 6 января 1945, Москва) — русский и советский учёный XX века, естествоиспытатель, мыслитель и общественный деятель; создатель многих научных школ. Один из представителей русского космизма; создатель науки биогеохимии.

В круг его интересов входили геология и кристаллография, минералогия и геохимия, организаторская деятельность в науке и общественная деятельность, радиогеология и биология, биогеохимия и философия. Лауреат Сталинской премии I степени.

Биография

Родословная

Дед будущего учёного — Василий Иванович окончил медицинский факультет Московского университета и служил военным врачом, получил дворянский титул, принимал участие в походах войска Суворова через Альпы, после чего поселился в Киеве, где и родился отец В. И. Вернадского — Иван Васильевич (1821—1884 гг.).

Иван Васильевич Вернадский окончил Киевский университет святого Владимира, несколько лет изучал политическую экономию за рубежом. Несколько лет преподавал русскую словесность в гимназии, заведовал кафедрой политэкономии в Киевском университете, после бракосочетания с дочерью известного русского экономиста Николая Шигаева — Марией молодая семья переехала в Москву. Там Иван Васильевич преподавал политэкономию и статистику в Московском университете. Со временем семья перебралась в Петербург, где И. Вернадский занимал должность профессора Главного педагогического института. Первая жена через десять лет после бракосочетания умерла, оставив ему сына Николая. Во второй раз Иван Васильевич женился на её двоюродной сестре — дочери помещика-дворянина Анне Петровне Константинович, учительнице музыки и пения.

В селе (Великие) Шишаки на Полтавщине у Вернадских была усадьба, куда они почти ежегодно на лето приезжали всей семьей.

Владимир Вернадский был троюродным братом известного русского писателя Владимира Короленко.

Детство

В 1868 году из-за неблагоприятного климата семья Вернадских переехала в Харьков — один из ведущих научных и культурных центров тогдашней Российской империи. В 1873 году Владимир стал первоклассником Харьковской классической гимназии.

В 1885 году окончил физико-математический факультет Петербургского университета. В 1890 году — приват-доцент кафедры минералогии Московского университета. В 1897 году защитил докторскую диссертацию в Петербургском университете. В 1898—1911 профессор Московского университета.

Семья

В 1886 году Вернадский женился на Наталии Егоровне Старицкой (1862—1943), с которой прожил более 56 лет. В семье было двое детей: сын Георгий Владимирович Вернадский (1887—1973), известный исследователь русской истории, дочь Нина Владимировна Вернадская-Толль (1898—1985), врач-психиатр; оба скончались в эмиграции, в США.

Работа

Деятельность Вернадского оказала огромное влияние на развитие наук о Земле, на становление и рост АН СССР, на мировоззрение многих людей.

Член Государственного совета (1906, 1907—1911, 1915—1917).

В 1915—1930 годах председатель Комиссии по изучению естественных производственных сил России, был одним из создателей плана ГОЭЛРО. Комиссия внесла огромный вклад в геологическое изучение Советского Союза и создание его независимой минерально-сырьевой базы.

С 1912 года академик Российской академии наук (позже Академия наук СССР). Один из основателей и первый президент (27 октября 1918) Украинской академии наук.

С 1920 по 1921 год ректор Таврического университета в Симферополе.

С 1922 по 1939 год директор организованного им Радиевого института. В период с 1922 по 1926 год работал за границей в Праге и Париже. Одной из основных причин работы во Франции было исследование в лабораториях Кюри паризия — вещества, ошибочно принятого за новый радиоактивный элемент.

В 1926 году - сформулировал концепцию биологической структуры океана. Согласно этой концепции, жизнь в океане сконцентрирована в "плёнках" - географических пограничных слоях различного масштаба.

В 1927 году организовал в Академии наук СССР Отдел живого вещества. Однако термин «живое вещество» он употреблял в смысле, отличном от работ О. Б. Лепешинской — как совокупность живых организмов биосферы.

Основал новую науку — биогеохимию и сделал огромный вклад в геохимию. С 1927 года до самой смерти занимал должность директора Биогеохимической лаборатории при Академии наук СССР. Был учителем целой плеяды советских геохимиков.

Из философского наследия Вернадского наибольшую известность получило учение о ноосфере; он считается одним из основных мыслителей направления, известного как русский космизм.

В 1943 году «за многолетние выдающиеся работы в области науки и техники» к 80-летию Вернадский был удостоен Сталинской премии I степени.

Именем Вернадского названы подлёдные горы в Восточной Антарктиде. В Москве и Симферополе в честь учёного названы проспекты, Таврический национальный университет, в Киеве — бульвар и Национальная библиотека Академии наук Украины. Институт общей и неорганической химии Национальной академии наук Украины и украинская антарктическая станция также носят имя учёного.

Адреса

• 1897—1904 — Борисоглебский переулок, флигель дома № 11.

В Санкт-Петербурге

• 1881—1897 — главное здание Санкт-Петербургского Императорского университета — Университетская набережная, 7.

Общественные взгляды

До революции был членом ЦК Конституционно-демократической партии (кадетов).

В равной мере своим соотечественником его считают в России и на Украине. Несмотря на то, что Владимира Вернадского на Украине считают украинским учёным, он в 1918 году отказался принять украинское гражданство от гетмана Павла Скоропадского и считал себя русским человеком, отстаивал единство России и противостоял украинцам-самостийникам, как австро- и германофилам.

Владимир Вернадский также негативно относился к украинизации 1920—1930-х годов, считая её насильственной, называл язык вывесок и сочинения Михаила Грушевского «язычием». Своим главным культурно-общественным заданием он считал сохранение русской культуры на Украине, объединение украинцев, которым дорога русская культура, и развитие связей с российскими научными учреждениями.

Учение о биосфере и ноосфере

В структуре биосферы Вернадский выделял семь видов вещества:

1. живое;
2. биогенное (возникшее из живого или подвергшееся переработке);
3. косное (абиотическое, образованное вне жизни);
4. биокосное (возникшее на стыке живого и неживого; к биокосному, по Вернадскому, относится почва);
5. вещество в стадии радиоактивного распада;
6. рассеянные атомы;
7. вещество космического происхождения.

Вернадский был сторонником гипотезы панспермии. Методы и подходы кристаллографии Вернадский распространял на вещество живых организмов. Живое вещество развивается в реальном пространстве, которое обладает определённой структурой, симметрией и дисимметрией. Строение вещества соответствует некоему пространству, а их разнообразие свидетельствует о разнообразии пространств. Таким образом, живое и косное не могут иметь общее происхождение, они происходят из разных пространств, извечно находящихся рядом в Космосе. Некоторое время Вернадский связывал особенности пространства живого вещества с его предполагаемым неевклидовым характером, но по неясным причинам отказался от этой трактовки и стал объяснять пространство живого как единство пространства-времени.

Важным этапом необратимой эволюции биосферы Вернадский считал её переход в стадию ноосферы.

Основные предпосылки возникновения ноосферы:

1. расселение Homo sapiens по всей поверхности планеты и его победа в соревновании с другими биологическими видами;
2. развитие всепланетных систем связи, создание единой для человечества информационной системы;
3. открытие таких новых источников энергии как атомная, после чего деятельность человека становится важной геологической силой;
4. победа демократий и доступ к управлению широких народных масс;
5. всё более широкое вовлечение людей в занятия наукой, что также делает человечество геологической силой.

Работам Вернадского был свойствен исторический оптимизм: в необратимом развитии научного знания он видел единственное доказательство существования прогресса.

Память

• Институт геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского РАН.
• Таврический национальный университет им. В. И. Вернадского
• Проспект Вернадского в Москве.
• Улица Вернадского в Белой Церкви.
• Бульвар академика Вернадского в Киеве.
• Проспект Вернадского в Одессе.
• Проспект Вернадского в Симферополе.
• Банк России выпустил памятную монету «Владимир Иванович Вернадский» к 130-летию со дня рождения в серии «Выдающиеся личности России».
• Институт общей и неорганической химии им. В. И. Вернадского Национальной академии наук Украины

Живое вещество – основа биосферы (хотя и составляет крайне незначительную её часть). В живых организмах на несколько порядков увеличиваются скорости химических реакций в процессе обмена веществ. Вернадский в связи с этим назвал живое вещество чрезвычайно активизированной материей. К основным уникальным особенностям живого вещества, обуславливающим его крайне высокую средообразующую деятельность, можно отнести следующие: 1). Способность быстро занимать всё свободное пространство. Вернадский назвал это всюдностью жизни. 2). Движение не только пассивное, но и активное. 3). Устойчивость при жизни и быстрое разложение после смерти, сохраняя при этом высокую физико-химическую активность. 4). Высокая приспособительная способность (адаптация) к различным условиям. 5). Высокая скорость протекания реакций. 6). Высокая скорость обновления живого вещества. Все свойства живого вещества обусловливаются концентрацией в нём больших запасов энергии.

Вернадский выделил очаги наибольшей концентрации жизни, назвав их плёнками и сгущениями живого вещества. Под плёнками живого вещества понимается его повышенное количество на больших пространствах. В океане выделяют 2 плёнки: поверхностную (планктонную) и донную (бентосную). Мощность поверхностной плёнки обусловливается слоем воды, в котором возможен фотосинтез. Донная плёнка образована в основном гетеротрофными экосистемами, и поэтому её продукция представлена вторичной, а количество её зависит от поступления органического вещества с поверхностной плёнки.

В наземных экосистемах также выделяют 2 плёнки живого вещества: приземную , заключённую между поверхностью почвы и верхней границей растительного покрова и почвенную , наиболее насыщенную жизнью.

В океане выделяют следующие сгущения жизни: 1). Прибрежные : располагаются на контакте водной и наземно-воздушной среды. Особенно высокопродуктивны экосистемы эстуариев. 2). Коралловые рифы . 3). Саргассовые сгущения . 4). Апвеллинговые : приурочены к районам океана, где имеет место восходящее движение водных масс от дна к поверхности. Они несут много донных отложений и в результате активного перемешивания хорошо обеспечены О 2 . 5). Рифтовые глубоководные сгущения : высокая продуктивность здесь обязана благоприятным температурным условиям.

40. Назовите основные тезисы В.И. Вернадского о планетарной геохимической роли живого вещества. Что такое биоэкологические константы? Каковы масштабы и эффективность средообразующей функции жизни? В чем заключается гипотеза Геи?

Участие каждого отдельного организма в геологической истории Земли ничтожно мало. Однако живых существ на Земле бесконечно много, они обладают высоким потенциалом размножения, активно взаимодействуют со средой обитания и, в конечном счете, представляют в своей совокупности особый, глобальных масштабов фактор, преобразующий верхние оболочки Земли.

Всю совокупность организмов на планете В. И Вернадский назвал живым веществом , рассматривая в качестве его основных характеристик суммарную массу, химический состав и энергию.

Косное вещество , по В. И Вернадскому, это совокупность тех веществ в биосфере, в образовании которых живые организмы не участвуют.

Биогенное вещество создается и перерабатывается жизнью, совокупностями живых организмов. Это источник чрезвычайно мощной потенциальной энергии (каменный уголь, битумы, известняки, нефть). После образования биогенного вещества живые организмы в нем малодеятельны.

Особой категорией являетсябиокосное вещество . Оно создается в биосфере одновременно живыми организмами и косными процессами, представляя системы динамического равновесия тех и других. Организмы в биокосном веществе играют ведущую роль. Биокосное вещество планеты – это почва, кора, выветривания, все природные воды, свойства которых зависят от деятельности на Земле живого вещества.

Биосфера, таким образом, это та область Земли, которая охвачена влиянием живого вещества. С современных позиций биосферу рассматривают как наиболее крупную экосистему планеты, поддерживающую глобальный круговорот веществ.

Совокупность живых организмов – биота биосферы обладает мощной средообразующей функцией. Ее работа направлена на обеспечение условий жизни всех ее членов. Она слагается из газовой, концентрационной, окислительно-восстановительной, биохимической и информационной функций живого вещества

(К основным уникальным особенностям живого вещества, обуславливающим его крайне высокую средообразующую деятельность, можно отнести: 1). Способность быстро занимать всё свободное пространство. Вернадский назвал это всюдностью жизни. 2). Движение не только пассивное, но и активное. 3). Устойчивость при жизни и быстрое разложение после смерти, сохраняя при этом высокую физико-химическую активность. 4). Высокая приспособительная способность (адаптация) к различным условиям. 5). Высокая скорость протекания реакций. 6). Высокая скорость обновления живого вещества. Все свойства живого вещества обусловливаются концентрацией в нём больших запасов энергии )

Гипотеза Геи: организмы, особенно микроорганизмы вместе с физической средой, образуют сложную систему регуляции, поддерживающую на Земле условия, благоприятные для жизни. Организмы постоянно изменяют физическую и химическую природу инертных веществ, отдавая в среду новые соединения и источники энергии. Пример – коралловый атолл. Из простого сырья, предоставляемого морем, кораллы и растения строят целые острова. Организмы контролируют даже состав атмосферы. Это распространение биологического контроля на глобальный уровень стало основой гипотезы Геи: состав атмосферы Земли с высоким содержанием кислорода и низким содержанием двуокиси углерода, а также умеренные температурные условия и условия кислотности на поверхности Земли определялись буферной активностью ранних форм жизни. Она продолжалась координированной активностью растений и микроорганизмов, сглаживающей колебания физических факторов, которые проявились бы в отсутствие хорошо организованных живых систем. Организмы играли основную роль в развитии и регуляции геохимической среды, благоприятной для них.

Закон константности количества живого вещества В. И. Вернадского; количество живого вещества биосферы (для данного геологического периода) есть константа. Этот закон практически есть количественное следствие закона внутреннего динамического равновесия для масштаба глобальной экосистемы биосферы. Понятно, что поскольку живое вещество, согласно закону биогенной миграции атомов, есть энергетический посредник между Солнцем и Землей, то либо его количество должно быть постоянным, либо должны меняться его энергетические характеристики. Закон физико-химического единства живого вещества исключает слишком значительные перемены в последнем свойстве. Значит, для живого вещества планеты неизбежна количественная стабильность. Она характерна и для числа видов - см. правило кон­стантности числа видов.

Как аккумулятор солнечной энергии, живое вещество должно одно­временно реагировать как на внешние (космические) воздействия, так и на внутренние изменения. Увеличение или снижение количества живого вещества в одном месте биосферы должно приводить к синхронному процессу с обратным знаком в другом регионе в силу того, что освободившиеся биогены могут быть ассимилированы остальной частью живого или будет наблюдаться их недостаток. Однако следует учитывать скорость процесса, в случае антропогенного изменения намного более низкую, чем прямое нарушение природы человеком. Кроме того, не всегда происходит адекватная замена. Она идет согласно правилу (принципу) экологического дублирования, т. е. с уменьшением размеров особей и обычно с увеличением их эволюционной примитивности. Сниже­ние же размеров особей, участвующих в энергетических процессах, вво­дит в действие большую группу термодинамических закономерностей из всех групп приведенных выше обобщений. Меняется вся структура живого вещества и его качество, что в конечном итоге не может идти на пользу человеку - одному из участников процесса жизни.

Первым и самым всеобъемлющим выводом изучения о биосфере, который сделал В.И. Вернадский, был: «Можно говорить о всей жиз­ни, о всем живом веществе как о едином целом», иными словами, - это принцип целостности биосферы. В.И. Вернадский писал: «Твари Земли являются созданием сложного космического процесса, необ­ходимой и закономерной частью стройного космического механиз­ма» .

Это означает, что Земля - не просто сложение отдельных состав­ных частей, а действующий согласованный «механизм». Что же гово­рит в пользу этого вывода? Это узкие пределы существования жизни: физические постоянные, уровни радиации и т. п. Физические посто­янные, например, константа всемирного тяготения, определяющая размеры звезд, температуру и давление в них, влияющие на ход реак­ции в этих звездах. Если она будет несколько меньше, то звезды не бу­дут иметь температуры, необходимой для осуществления в их недрах термоядерного синтеза; если же температура будет несколько выше, то звезды превзойдут некую «критическую массу» и обратятся в чер­ные дыры.

Константа сильного взаимодействия определяет величину ядер­ного заряда в звездах. Если ее изменить, то цепочки ядерных реакций не смогут привести («дойти») к образованию азота и углерода.

Постоянная электромагнитного взаимодействия определяет кон­фигурацию электронных оболочек и прочность химических связей - ее изменение делает Вселенную мертвой, что находится в соответствии с «антропным» принципом, по которому при создании моделей разви­тия мира следует учитывать реальность существования человека.

Очень важной глобальной константой является соленость Миро­вого океана. При условии, что вода - это «всемирный» растворитель, соленость морской воды в среднем 35 % остается постоянной многие миллионы лет. Экологическая значимость этого факта до конца еще не определена (?!).

Дальнейшими исследованиями было подтверждено, что с эколо­гической точки зрения живой мир - это единая система, пронизан­ная взаимообусловленными связями, в виде трофических цепей

Выдающий русский естествоиспытатель, основатель учения о ноосфере.

Родился 28 февраля 1863 года в Петербурге в профессорской семье. Отец – специалист в области экономики и статистики. Самого Вернадского с детства больше всего привлекали путешествия, история, философия и славянские языки.

«…Когда я кончал гимназию и поступал на первый курс естественного отделения физико-математического факультета в Петербурге, – вспоминал Вернадский, – я не думал, что долго на нем останусь. Я мечтал о посещении тропиков, думал даже об эмиграции – не политической, но не думал себя связывать, что случилось. Хотел кончить университет и уехать за границу, во всяком случае повидать тропики. Это были наши с Красновым (друг Вернадского с гимназических лет) мечты. Вернемся ли мы – мы не знали, но желание уехать далеко было очень сильно».

Это желание никогда не покидало Вернадского.

«…Я хочу лично повидать главные страны и моря, о которых читаю в книгах, писал он. – Я хочу видеть, как тамошнюю природу, так и людей. Только тогда, когда человек путешествовал по наиболее разнообразным странам, когда он видел не одну какую-нибудь местность, а самые разные – только тогда приобретается необходимый кругозор, глубина ума, знания, каких не найдешь в книгах. И так будет. Або збуду, або дома не буду. Чем больше знаний, тем сильней работник на этом поле».

В 1881 году Вернадский поступил на естественное отделение физико-математического факультета Петербургского университета.

«…Петербургский университет того времени, – вспоминал Вернадский, – был блестящим. Менделеев, Меншуткин, Бекетов, Докучаев, Фаминцын, Богданов, Вагнер, Сеченов, Овсянников, Костычев, Иностранцев, Воейков, Петрушевский, Бутлеров, Коновалов – оставили глубокий след в истории естествознания в России. На лекциях многих из них – на первом курсе на лекциях Менделеева, Бекетова, Докучаева, – открылся перед нами новый мир, и мы все бросились страстно и энергично в научную работу, к которой мы были так не систематично и неполно подготовлены прошлой жизнью. Восемь лет гимназической жизни казались нам напрасно потерянным временем, тем ни к чему ненужным искусом, который заставила нас проходить вызывающая наше негодование правительственная система».

В 1885 году, по окончании университета, Вернадский, по приглашению Докучаева, получил место хранителя Минералогического музея. Затем, в течение нескольких лет, находился в заграничной командировке. Работал в Италии, в Германии. Во Франции у известных профессоров Фукэ и Лешателье изучал методы синтеза минералов. Побывал во многих минералогических музеях Швейцарии, Австрии, Англии, Норвегии, Польши. Работу Вернадского очень облегчало прекрасное знание языков. Как он скромно отметил в одной из анкет: «Владею всеми славянскими, романскими и германскими языками».

В 1888 году на Международном геологическом конгрессе в Англии Вернадский подружился с известным русским геологом А. П. Павловым. Это знакомство окончательно определило судьбу Вернадского. Павлов пригласил молодого ученого в Московский университет. С осени 1890 года Вернадский – приват-доцент университета. Буквально все в те годы являлось предметом постоянных раздумий Вернадского.

«…Много, много мыслей роится, – записывал он в дневнике, – когда сидишь в тенистом густом саду, когда сумерки скрывают яркость теней и как-то больше и глубже углубляют тебя в жизнь природы. А она здесь живет, и ты видишь эту жизнь в каждом листе, где роятся бесчисленные клеточки плазмы, видишь и слышишь ее в шуме, летании насекомых, движении червей, малошумном блуждании ежей и других более крупных жителей сада в сумерках. Та основа, которая определяет твою жизнь и отличает тебя от остальной природы, находится в каждом листе – есть ли и там „сознание“, которое для тебя de facto единственно важное отличие одушевленной природы от неодушевленной. Или этого сознания там нет, совсем нет? Но тогда сознание даже в жизнеодаренной природе играет случайную роль, является случайным аксессуаром, не есть непременное условие жизни. А если оно есть, то какова его форма и проявление в других существах и где граница между одушевленной и неодушевленной природой?»

В 1897 году Вернадский защитил в Петербургском университете докторскую диссертацию «О явлениях скольжения кристаллического вещества». В 1898 году его избрали профессором минералогии и кристаллографии Московского университета. В 1906 году он – адъюнкт по минералогии Петербургской академии наук; в 1909 году – экстраординарный, в 1912 году – ординарный академик.

Занимаясь изучением почв, Вернадский увлекся вопросами происхождения минералов и их историей. До Вернадского в минералогии преобладало чисто описательное направление. Минералы, как правило, изучались с точки зрения их физических свойств – формы, цвета, твердости и прочее. Вернадский начал развивать генетическую минералогию. Он первый взглянул на минералы как на закономерные продукты физико-химических процессов, постоянно протекающих в земной коре и в космосе.

«…Минералогия представляет собой химию земной коры, – писал Вернадский. – Она имеет задачей изучение как продуктов природных химических процессов, так называемых минералов, так и самих процессов. Она изучает изменение продуктов и процессов во времени, в различных естественных областях земной коры. Она исследует взаимные естественные ассоциации минералов (их парагенезис) и законности в их образовании».

«…Я положил в основу широкое изучение минералогических процессов земной коры, обращая основное внимание на процесс, а не только на исследование продукта процесса (минерала), на динамическое изучение процессов, а не только на статическое изучение их продуктов, причем, – после некоторых колебаний, – остановился для своей исследовательской работы главным образом на минералогии, а не на кристаллографии».

Благодаря работам Вернадского минералогия из сухой эмпирической науки превратилась в науку живую, развивающуюся.

В работе «Парагенезис химических элементов в земной коре» (1909) Вернадский разбил все химические элементы, слагающие Землю, на 18 групп – на так называемые природные изоморфные ряды. В каждый ряд он поместил те элементы, которые вполне могут заменять друг друга при образовании общих для них минералов. При этом Вернадский установил, что изоморфные ряды не являются постоянными, что они беспрерывно перемещаются и изменяются под влиянием изменения температур и давлений. Эти исследования Вернадского получили завершение в работах «Опыт описательной минералогии» и «История минералов земной коры», изданных соответственно в 1922 и 1925 годах. Благодаря указанным работам ученые получили возможность предсказывать, где и какие элементы можно встретить вместе, что, разумеется, сразу значительно облегчило чисто практические задачи отыскания тех или иных необходимых промышленности или сельскому хозяйству элементов.

Перейдя к систематическому изучению истории химических элементов в земной коре, Вернадский сформировал основы новой науки – геохимии. В строении земного шара он различал отдельные оболочки, или геосферы, отличающиеся друг от друга физико-химическими свойствами и термодинамическими условиями. Геосферы Вернадский рассматривал как области особых подвижных физико-химических равновесий. Между геосферами, указывал он, как между Землей и космосом, происходит постоянный обмен химическими элементами. Не принимая гипотезы Канта-Лапласа, Вернадский не считал, что внутри земного ядра имеется расплавленное ядро. Всю внутреннюю энергию земного шара, которая вызывает тектонические и вулканические явления, определяет миграции химических элементов и тому подобное, он относил за счет энергии радиоактивного распада.

Придавая огромное значение радиоактивным элементам, как возможным будущим источникам неограниченной энергии, Вернадский с 1910 года возглавил первые в России планомерные поиски месторождений радия и урана, первые химические исследования этих элементов, а также обосновал радиоактивный метод определения возраста горных пород.

«…Мы подходим к великому перевороту в жизни человечества, с которым не может сравниться все им раньше пережитое, – пророчески писал Вернадский в 1922 году. – Недалеко время, когда человек получит в свои руки атомную энергию, такой источник силы, который даст ему возможность строить свою жизнь, как он захочет. Ученые не должны закрывать глаза на возможные последствия их научной работы, научного процесса. Они должны себя чувствовать ответственными за последствия их открытий. Они должны связать свою работу с лучшей организацией всего человечества».

«…В вопросе о радии ни одно государство и общество не могут относиться безразлично – как, каким путем, кем и когда будут использованы и изучены находящиеся в его владениях источники лучистой энергии, ибо владение большими запасами радия даст владельцам его силу и власть, перед которыми может побледнеть то могущество, какое получают владельцы золота, земли, капитала».

В 1911 году Вернадский ушел из Московского университета, поддержав протест ученых, направленный против действий тогдашнего министра народного просвещения Л. А. Кассо. Тогда же покинули стены Московского университета известные ученые – К. А. Тимирязев, Н. Д. Зелинский, С. А. Чаплыгин, Н. А. Умов, П. Н. Лебедев, П. П. Лазарев, Г. В. Вульф, С. А. Чаплыгин, П. Г. Виноградов и многие другие.

Университет Вернадский покидал с сожалением.

За время работы в Москве он создал великолепную школу отечественных минералогов. Среди его учеников были такие крупные специалисты как А. Е. Ферсман, Я. В. Самойлов, П. П. Пилипенко, К. А. Ненадкевич, В. В. Карандеев. «Представление о геохимии как о науке об истории атомов, – писал Вернадский, – возникло на фоне новой атомистики, новой химии и физики в тесной связи с тем представлением о минералогии, которое проводилось в Московском университете в 1890–1911 годах. Преподавание и научная минералогическая работа были здесь поставлены так, что на первое место выдвинута была история минералов, изучение их генезиса и их изменения, обычно в то время отходившие на второй план при изложении минералогии в высшей школе. При таком изложении минералогии геохимические проблемы выступали в ней в еще большем масштабе и более значительно, чем это было обычно в университетских курсах неорганической химии. Постепенно работа Минералогического кабинета Московского университета, а позже связанная с ней работа Минералогического музея Академии наук все более и более направлялась к геохимии».

С 1914 года Вернадский – директор Геологического и минералогического музея Академии наук.

В 1915 году, в связи с событиями первой мировой войны, по инициативе группы академиков была организована в составе Петербургской Академии наук специальная Комиссия по изучению естественных производительных сил России (КЕПС). В нее вошли А. И. Карпинский, М. А. Рыкачев, И. П. Павлов, Н. С. Курнаков, А. Е. Ферсман. Под председательством Вернадского Комиссия начала систематические поиски новых месторождений полезных ископаемых. изучение энергетических ресурсов России. «Для нас, – писал Вернадский, – выяснилось многое во время войны и прежде всего стало ясно всем то, что раньше было ясно немногим – наша экономическая зависимость от Германии, носящая совершенно недопустимый характер при правильном государственном управлении. То, что это сделалось ясным для русского общества, очевидно, является фактом величайшей важности, ибо последствием такого сознания неизбежно будет изменение положения дел. Одним из главнейших факторов такого освобождения является использование своими силами своего достояния».

В работах того времени Вернадский указывал, что в России используются только тридцать один элемент из шестидесяти одного, известного к тому времени; при этом лишь семнадцать – в достаточном количестве. При этом, указывал он, в стране имелись все геологические формации и все полезные ископаемые, существующие на земном шаре.

С июня 1917 года, отрезанный от столицы событиями революции и гражданской войны, Вернадский жил на Украине. Он был избран первым президентом основанной в 1919 году Академии наук Украинской ССР. Внимательно всматривался Вернадский в происходящее, еще внимательнее вникал в историю. «Читаю теперь много по старой жизни Юга России – древности России Толстого и Кондакова, – заносил он в дневник. – Как-то больно щемит сердце, когда вдумываешься в эти остатки старого быта, старой жизни, которая открывается нам в могилах. Куда все это исчезло? Совершенно ли пропала вся эта жизнь, от которой нам остались одни темные памятники?»

Изучая историю химических элементов в земной коре, Вернадский первый обратил внимание на огромную роль живого вещества – совокупности всех растительных и животных организмов и микроорганизмов на Земле – в процессах перемещения, концентрации и рассеяния химических элементов в земной коре, в биосфере. Под биосферой он понимал самую верхнюю оболочку Земли, в которой протекают жизненные процессы. Эта оболочка простирается в атмосферу до высоты свыше десяти километров, на суше идет на глубину не менее трех километров и захватывает весь океан. Вследствие излучений, идущих от Солнца и из более отдаленных частей космоса, земная поверхность есть столько же произведение вещества и энергии нашей планеты, сколько и создание внешних сил космоса. Этим история биосферы резко отлична от истории других, более глубоких оболочек Земли. «Биосфера, – писал Вернадский, – в такой же, если не в большей степени есть создание Солнца, как и произведение Земли. Организмы – это дети Солнца». Организмы, считал Вернадский, принимают самое деятельное участие в миграции и накоплении таких важных и широко распространенных элементов, каковы углерод, кислород, азот, кальций, калий, кремний, фосфор, сера, железо, марганец, а также медь, ванадий, натрий, йод, радий. Организмы выделяют в атмосферу кислород, углекислоту, азот, воду, сероводород, аммиак, метан, водород и другие газы. «Можно сказать, – писал Вернадский, – что главным, может быть единственным трансформатором солнечной энергии в химическую является в биосфере живое вещество, и оно же разносит ее по всей нашей планете. Без него химические явления планеты, а следовательно и все вопросы, связанные с естественными производительными силами, получили бы совершенно иное освещение и были бы совсем иными, чем они являются ныне».

Особую роль в этих процессах Вернадский отводил растительным организмам.

«Присутствие свободного кислорода в атмосфере и в водах, – писал он, – есть проявление хлорофилльной функции. Подавляющая часть свободного кислорода земного шара есть продукт деятельности зеленых растений. Если бы зеленые растения не существовали, через несколько сотен лет на поверхности Земли не осталось бы следа свободного кислорода и главные химические превращения на Земле прекратились бы».

Говоря о напряженной биохимической энергии живых организмов, Вернадский приводил такой пример. Разложить каолин на его составные части, с выделением свободных глинозема и кремнезема, в лаборатории можно лишь при температуре около тысячи градусов, диатомеи же осуществляют такой процесс при обычной дневной температуре.

Почти тридцать лет жизни Вернадский посвятил изучению химического состава и распространенности животных и растительных организмов. Он поставил систематические экспериментальные исследования по выяснению роли организмов в перемещении химических элементов в земной коре – биосфере, обосновав новую науку – биогеохимию. «Связь состава организмов, – писал он в книге „Биогеохимические очерки“ (1940), – с химией земной коры и то огромное – первенствующее – значение, которое имеет живое вещество в механизме земной коры, указывает нам, что разгадка жизни не может быть получена только путем изучения живого организма. Для ее разрешения надо обратиться и к его первоисточнику – к земной коре».

Даже указанных работ было бы достаточно, чтобы войти в плеяду выдающихся ученых, однако главным своим достижением Вернадский считал созданное им учение о ноосфере. Какие бы события ни захватывали ученого, в голове его постоянно шел бесконечный, непрерывный процесс – подготовка главной книги жизни, как он ее называл.

«Гуляю, брожу, много очень думаю и читаю, – записал он в дневнике еще 19 июля 1917 года. – Сейчас главной работой является набрасывание давних моих размышлений и мыслей о живом веществе с геохимической точки зрения. Мне хочется связно изложить – сколько могу без книг, выписок (оставил в Петрограде) и подсчетов – мои мысли. Над ними думаю и к ним постоянно возвращаюсь десятки лет. Излагаю так, что дальнейшая обработка может пойти прямо и точно. Сейчас уже написал более 40 страниц и думаю, что перед отъездом закончу. Несомненно тут у меня много нового; и многое новое открывается при обработке; подхожу к новым заданиям и вопросам. Так или иначе, я ясно чувствую, что надо было это сделать, так как тот или иной, это результат всей моей прошлой научной работы. И вместе с тем глубокое неудовлетворение результатом – столь обычное для меня чувство, что я делаю не настоящую научную работу. Отчасти чувство „ученого“ – настоящей научной работой кажется опыт, анализ, измерение, новый факт, – а не обобщение. А тут все главное – и все новое в обобщении.

С другой стороны, в этой работе я как-то спокойно смотрю на окружающее, ибо я сталкиваюсь в ней с такой стороной жизни, которая сводит на нет волнения окружающего, даже в такой трагический момент, какой мы переживаем. Перед всем живым веществом мелким кажется весь ход истории. И странно, я через самый грубый на первый взгляд материализм мог бы подойти этим путем к странным и очень далеким от материализма философским выводам. Их вводить не хочу, но их возможности указываю. Едва ли возможно целиком жизнь свести на физико-химическое. Но это не будет и утешением, ибо в общую схему мироздания она все же войдет. А не этого хочет мятущийся ум».

В 1920–1921 годах Вернадский преподавал в Таврическом университете (Ставрополь). В 1921 году – вернулся в Петроград.

По инициативе Вернадского в течение ряда лет были созданы многие научные учреждения, внесшие свою роль в развитие советской науки – Институт географии, Институт минералогии и геохимии, Радиевый институт, Керамический институт, Оптический институт, Комиссия по изучению вечной мерзлоты, Комиссия по минеральным водам, Метеоритный комитет, Комиссия по изотопам, наконец, Совет по изучению производительных сил России.

В 1923–1926 годах Вернадский находился в длительной заграничной командировке. Он прочел цикл лекций в Сорбонне, написал несколько книг. Кое-кто считал, что Вернадского вполне можно причислить к так называемым невозвращенцам, но сам Вернадский думал иначе: он – работал. Он читал лекции в Праге, вел опыты в Польше и во Франции – в Радиевом институте М. Кюри-Склодовской. На лекции Вернадского собирались представители самых различных научных дисциплин, посещали их и два молодых французских исследователя – Тейяр де Шарден и Эдуард Леруа. Они позаимствовали у Вернадского термин биосфера, в свою очередь Вернадский воспользовался термином, придуманным Э. Леруа – ноосфера.

Много путешествуя, Вернадский внимательно вглядывался в окружающее. Чувство историчности пронизывало все его размышления. Находясь в Греции он записал в дневнике:

«…Странным образом при осмотре музея в Акрополе и остатков древнейшей скульптуры в Афинах передо мной стали как живые далекие впечатления виденного в том же направлении раньше, и я от скульптуры переходил к общим мыслям о законах человеческого творчества. В общем, они всюду одни – в религии, науке, искусстве. Быстрое достижение предела – а затем такая же возможность быстрого упадка. Неужели это неизбежно? Неужели единственным спасением от такого положения является постоянная смена, возбуждение все нового интереса, бросание всех старых путей, искание новых? Есть ли упадок – результат, причина психологического характера или он тесно связан с ограниченностью человеческого существа вообще?…

Обратный путь из Олимпии в Афины, где я ехал целый день по знакомой дороге, дал мне очень много. И странную смесь составляли идеи и мысли, возбуждаемые чтением и впечатлениями оригинального нового. Удивительные здесь красные закаты и заходы солнца, странная растительность, контуры ландшафтов. В первый раз видел удивительно красивое фиолетовое море и ярко-синие дали. Но странным образом и чтение все более и более отвлекает к тем же вопросам упадка и роста человеческого сознания. Ведь если упадок есть неизбежное следствие достижения наибольшего совершенства, то все человеческое миросозерцание должно строиться на сознании имения или возможности имения абсолютного. Таково миросозерцание верующих людей, к какой бы религии они ни принадлежали. А между тем все в душе моей противоречит такому сознанию. Меня интересуют будущие шаги человеческой мысли и человеческого сознания в предположении их неуклонного роста. И я стараюсь фантазией и мыслью почувствовать это будущее в проблесках нового, что теперь является в науке. В науке я вижу всюду зарождение этих новых ростков. И мы, уже немолодые ее деятели, должны идти им навстречу, стараться внести их в наше мировоззрение – только в этом и есть возможность обеспечить возможно долгий неуклонный прогресс человеческого знания».

В 1926 году Вернадский основал Комиссию по истории знаний Академии наук СССР. Был ее председателем до 1930 года. Развитие индустриализации и сельского хозяйства потребовало широких поисков и разработки запасов разнообразных руд, и Вернадский вновь возглавил Комиссию по изучению естественных производительных сил России. Но в конце тридцатых годов научные интересы Вернадского сосредоточились, наконец, на главной книге жизни.

«…Работаю над книгой об основных понятиях геохимии, – писал он Ферсману, – в их историческом охвате, над которой работаю – почти непрерывно – с 1916 года, теперь двадцать два года. Еще надо прожить года два-три, чтобы ее закончить. Работаю, не смотря вперед, как будто мне это обеспечено. Смотрю на эту книгу, как на задачу моей жизни… Всю революцию я пережил, обдумывая книгу, и, мне кажется, никогда не переставал о ней думать и для нее работать… А сейчас в нашей области знания происходит такой сдвиг понимания человеком реальности, который, вероятно, больше того, или того же порядка, как в V–VII столетии до рождества Христова – времени Будды, Конфуция, великих греков».

И в письме к геологу Б. Л. Личкову: «…Вот какова человеческая жизнь! Конечно, несколько дерзко было начать писать главную книгу жизни в 73 года».

Научные интересы Вернадского самым естественным путем подвели его к фундаментальным научным, философским и науковедческим проблемам, которые волновали самых крупных ученых и философов тех лет – А. Эйнштейна, Н. Бора, Д. Бернала, Б. Рассела и других. Работа Вернадского «Научная мысль как планетное явление» (изданная после смерти ученого) заставила задуматься исследователей о всепланетных последствиях общественного прогресса, развития науки и техники, о возникновении реального, совершенно нового вселенского объекта, формирующегося под воздействием человеческой деятельности, научной мысли и основанного на ней общественного труда. Исследования Вернадского позволили его последователям по новому взглянуть на весь процесс развития природы, социальной жизни, науки и техники. Причем под таким углом зрения, который как раз был необходим для раскрытия неизвестных прежде глобальных черт этого гигантского всесветного процесса.

Планетарный характер учения о ноосфере подавался Вернадским следующим образом. Развитие мировой науки подчиняется таким же объективно существующим закономерностям, как развитие любого природного явления. Другими словами, этот процесс, вызванный в свое время людьми, никак уже не зависит от субъективных желаний и интересов отдельных людей. В эпоху ноосферы, считал Вернадский, наука изменяет Землю двояким образом. Во-первых, мощная техника, основанная на достижениях наук, производит очевидный и всеми наблюдаемый эффект, а, во вторых, сама наука, в высшем интеллектуальном смысле, изменяет Землю. Разумеется, такой процесс должен быть охарактеризован именно как процесс планетарный, совершенно аналогичный таким процессам, как смена геологических эпох в развитии Земли или эволюция видов. По убеждению Вернадского, с некоторых пор сама мировая наука выступает как мощная геологическая, планетарная сила. История ее развития характеризуется распространением научного знания по всему земному шару, захватом знанием все новых стран и континентов. Научное знание в наше время действительно носит глобальный характер, оно действительно охватывает всю планету, и человек, создатель и носитель знания, выдвигается на Земле на первое место – как ведущая геологическая сила. При этом не следует противопоставлять человека природе, указывал Вернадский, не следует говорить о человеке, как о некоей чуждой силе, – ведь он является такой же частью природы, как все другие существа.

О значительности научного замысла Вернадского можно судить по тому, что знаменитую монографию «Научная мысль как планетное явление» он рассматривал всего лишь как своего рода философское введение в огромный итоговый труд, который собирался назвать «Химическое строение биосферы Земли и ее окружения».

К сожалению, труд этот остался незавершенным, написанные части увидели свет только после смерти ученого.

На описываемые мировые процессы Вернадский смотрел оптимистически. Он считал, что дальнейшее развитие ноосферы навсегда очистит человеческое общество от варварских войн, голода, тяжелых болезней, нищеты. Даже накануне второй мировой войны, уже понимая неизбежность ужасных последствий такой войны, он писал:

«…Цивилизация „культурного человечества“ – поскольку она является формой организации новой геологической силы, создающейся в биосфере, – не может прерваться и уничтожиться, так как это есть большое природное явление, отвечающее исторически, вернее, геологически сложившейся организованности биосферы. Образуя ноосферу, она всеми корнями связывается с этой земной оболочкой, чего раньше в истории человечества в сколько-нибудь сравнимой мере не было. Реальная обстановка в наше бурное и кровавое время не может дать развиться и победить силам варваризации, которые сейчас как будто выступают на видное место. Все страхи и рассуждения обывателей, а также некоторых представителей гуманитарных и философских дисциплин о возможности гибели цивилизации связаны с недооценкой силы и глубины геологического процесса, каким является происходящий ныне, нами переживаемый, переход биосферы в ноосферу».

В Боровом, куда во время войны был эвакуирован Вернадский, каждый день ученого был наполнен неустанным трудом. По давней привычке он рано ложился и рано вставал. Это позволяло Вернадскому сохранять физическую форму, несмотря на возраст.

Перечень проблем, над которыми он в то время работал, не может не удивлять.

Здесь и симметрия с ее ролью в строении и эволюции космоса вообще и Земли, как планеты, в особенности; и геологическая роль космических излучений; и проблема правизны и левизны; и состояния пространства; и строение Земли и ее геологических оболочек; и логика и методология естествознания; и этика научного творчества. Громадное количество сделанного Вернадским долгое время оставалось в рукописях и появились в печати уже после его смерти. «Химическое строение биосферы Земли и ее окружение» – в 1965 году, «Размышления натуралиста. Кн. 1-я. Пространство и время в неживой и живой природе» – в 1975 году, «Размышления натуралиста. Кн. 2-я. Научная мысль как планетное явление» – в 1977 году, «Живое вещество» – в 1978 году.

«…Скоро перейду за 80 лет, – писал Вернадский своему другу геологу Б. Л. Личкову, – и надо кончать научную работу. Пока чувствую себя мыслью моложе большинства молодых; надо это сознавать, и я рад, что так чувствую, но надо сознавать свои силы».

В 1943 году Вернадский был удостоен Государственной премии за свои многолетние выдающиеся работы в области науки и техники. Он был избран членом Чехословацкой (с 1926 года) и Парижской (с 1928 года) Академий наук, в которых работали его ученики. Он состоял действительным или почетным членом многих русских и зарубежных научных обществ.

Последней научной работой Вернадского оказался доклад, посвященный необходимости изучения минералогии космоса, сделанный им на совещании минералогов в октябре 1944 года. Тогда же он делился своими планами с Личковым: «…Сейчас я стремлюсь уехать кончать жизнь к моим детям (сын Вернадского жил в Америке), главным образом к моей внучке, которой я еще много, много мог бы и хотел бы дать. Я не хочу быть американцем и думаю остаться советским гражданином. Будущее нашей страны мне представляется очень большим».

Незадолго до смерти он сделал в дневнике запись: «Готовлюсь к уходу из жизни. Никакого страха. Распадение на атомы и молекулы. Если что может оставаться, то переход в другое живое, какие-нибудь не единичные формы – не „переселение душ“, но распадение на атомы и даже изотопы».

В честь Вернадского названы минералы вернадскит и вернадит, диатомовая водоросль, гора на Курилах и пик в районе Подкаменной Тунгуски, подледные горы в Восточной Антарктиде, полуостров в восточной части Антарктиды, кратер на обратной стороне Луны, и множество самых разных научных учреждений и институтов.

Одним из выдающихся естествоиспытателей, посвятивших себя изучению процессов, протекающих в биосфере, был академик Владимир Иванович Вернадский (1864-1945). Он является основоположником научного направления, названного им биогеохимией , которое легло в основу современного учения о биосфере.

Исследования В.И. Вернадского привели к осознанию роли жизни и живого вещества в геологических процессах. Облик Земли, ее атмосфера, осадочные породы, ландшафты — все это результат жизнедеятельности живых организмов. Особую роль в становлении лика нашей планеты Вернадский отводил человеку. Он представил деятельность человечества как стихийный природный процесс, истоки которого теряются в глубинах истории.

Будучи выдающимся теоретиком, В.И. Вернадский стоял у истоков таких новых и общепризнанных ныне наук, как радиогеология, биогеохимия, учение о биосфере и ноосфере, науковедение.

В 1926 г. В.И. Вернадский опубликовал книгу «Биосфера», которая ознаменовала собой рождение новой науки о природе и взаимосвязи с ней человека. Биосфера впервые показана как единая динамическая система, населенная и управляемая жизнью, живым веществом планеты: «Биосфера — организованная, определенная оболочка земной коры, сопряженная с жизнью». Ученый установил, что взаимодействие живого вещества с веществом косным есть часть большого механизма земной коры, благодаря которому происходят разнообразные геохимические и биогенные процессы, миграции атомов, осуществляется их участие в геологических и биологических циклах.

В.И. Вернадский подчеркивал, что биосфера является результатом геологического и биологического развития и взаимодействия косного и биогенного вещества. С одной стороны, это среда жизни, а с другой — результат жизнедеятельности. Специфика современной биосферы — это четко направленные потоки энергии и биогенный (связанный с деятельностью живых существ) круговорот веществ. Вернадский впервые показал, что химическое состояние наружной коры нашей планеты всецело находится под влиянием жизни и определяется живыми организмами, с деятельностью которых связан великий планетарный процесс — ми фация химических элементов в биосфере. Эволюция видов, приводящая к созданию форм жизни, устойчива в биосфере и должна идти в направлении увеличения биогенной миграции атомов.

В.И. Вернадский отмечал, что пределы биосферы обусловлены прежде всего полем существования жизни. На развитие жизни, а следовательно, на границы биосферы оказывают влияние многие факторы, и прежде всего наличие кислорода, углекислого газа, воды в ее жидкой фазе. Ограничивают область распространения жизни также слишком высокие или низкие температуры, элементы минерального питания. К ограничивающим факторам можно отнести и сверхсоленую среду (превышение концентрации солей в морской воде примерно в 10 раз). Лишены жизни подземные воды с концентрацией солей свыше 270 г/л.

Согласно представлениям Вернадского, биосфера состоит из нескольких разнородных компонентов. Главный и основной — это живое вещество, совокупность всех живых организмов, населяющих Землю. В процессе жизнедеятельности живые организмы взаимодействуют с неживым (абиогенным) - косным веществом. Такое вещество образуется в результате процессов, в которых живые организмы не принимают участия, например, изверженные горные породы. Следующий компонент - биогенное вещество, создаваемое и перерабатываемое живыми организмами (газы атмосферы, каменный уголь, нефть, торф, известняк, мел, лесная подстилка, почвенный гумус и т.д.). Еше одно составляющее биосферы - биокосное вещество — результат совместной деятельности живых организмов (вода, почва, кора выветривания, осадочные породы, глинистые материалы) и косных (абиогенных) процессов.

Косное вещество резко преобладает по массе и объему. Живое вещество по массе составляет ничтожную часть нашей планеты: примерно 0,25 % биосферы. Причем «масса живого вещества остается в основном постоянной и определяется лучистой солнечной энергией заселения планеты». В настоящее время этот вывод Вернадского называется законом константности.

В.И. Вернадский сформулировал пять постулатов, относящихся к функции биосферы.

Первый постулат: «С самого начала биосферы жизнь, в нее входящая, должна была быть уже сложным телом, а не однородным веществом, поскольку связанные с жизнью ее биогеохимические функции по разнообразию и сложности не могут быть уделом какой-нибудь одной формы жизни». Другими словами, первобытная биосфера изначально отличалась богатым функциональным разнообразием.

Второй постулат: «Организмы проявляются не единично, а в массовом эффекте... Первое появление жизни... должно было произойти не в виде появления одного какого-нибудь вида организмов, а их совокупности, отвечающей геохимической функции жизни. Должны были сразу появиться биоценозы».

Третий постулат: «В общем монолите жизни, как бы ни менялись его составные части, их химические функции не могли быть затронуты морфологическим изменением». То есть первичная биосфера была представлена «совокупностями» организмов типа биоценозов, которые и были главной «действующей силой» геохимических преобразований. Морфологические изменения «совокупностей» не отражались на «химических функциях» этих компонентов.

Четвертый постулат: «Живые организмы... своим дыханием, своим питанием, своим метаболизмом... непрерывной сменой поколений... порождают одно из грандиознейших планетных явлений... — миграцию химических элементов в биосфере», поэтому «на всем протяжении протекших миллионов лет мы видим образование тех же минералов, во все времена шли те же циклы химических элементов, какие мы видим и сейчас».

Пятый постулат: «Все без исключения функции живого вещества в биосфере могут быть исполнены простейшими одноклеточными организмами».

Разрабатывая учение о биосфере, В.И. Вернадский пришел к выводу, что главным трансформатором космической энергии является зеленое вещество растений. Только они способны поглощать энергию солнечного излучения и синтезировать первичные органические соединения.

Основные положения учения В.И. Вернадского о биосфере (1863-1945)

К понятию «» (без самого термина) еще в начале XIX в. подошел Ламарк. Позднее (1863 г.) французский исследователь Реют применил термин «биосфера» для обозначения области распространения жизни на земной поверхности. В 1875 г. австрийский геолог Зюсс назвал биосферой особую оболочку Земли, включающую совокупность всех организмов, противопоставив ее другим

земным оболочкам. Начиная с работ Зюсса, биосфера трактуется как совокупность населяющих Землю организмов.

Законченное учение о биосфере было создано нашим соотечественником академиком Владимиром Ивановичем Вернадским . Основные идеи В. И. Вернадского в учении о биосфере сложились в начале XX в. Он излагал их в лекциях в Париже. В 1926 г. его идеи о биосфере были сформулированы в книге «Биосфера», состоящей из двух очерков: «Биосфера и космос» и «Область жизни». Позднее эти же идеи были развиты в большой монографии «Химическое строение биосферы Земли и ее окружения», которая, к сожалению, была опубликована только через 20 лет после его смерти.

Прежде всего В.И. Вернадский определил пространство, которое охватывает биосфера Земли, — вся гидросфера до максимальных глубин океанов, верхняя часть литосферы материков до глубины около 3 км и нижняя часть атмосферы до верхней границы тропосферы. Он ввел в науку интегральное понятие живое вещество и стал называть биосферой область существования на Земле «живого вещества», представляющего собой сложную совокупность микроорганизмов, водорослей, грибов, растений и животных. По существу, речь идет о единой термодинамической оболочке (пространстве), в которой сосредоточена жизнь и
осуществляется постоянное взаимодействие всего живого с неорганическими условиями среды (пленка жизни). Он показал, что биосфера отличается от других сфер Земли тем, что внутри нее происходит геологическая деятельность всех живых организмов. Живые организмы, преобразуя солнечную энергию, являются мошной силой, влияющей на геологические процессы.

Специфическая черта биосферы как особой оболочки Земли — непрерывно происходящий в ней кругооборот веществ, регулируемый деятельностью живых организмов. По мнению В.И. Вернадского, в прошлом явно недооценивали вклад живых организмов в энергетику биосферы и их влияние на неживые тела. Хотя живое вещество по объему и массе составляет незначительную часть биосферы, но оно играет основную роль в геологических процессах, связанных с изменением облика нашей планеты.

Занимаясь созданной им наукой биохимией , изучающей распределение химических элементов по поверхности планеты, В.И. Вернадский пришел к выводу, что нет практически ни одного элемента из таблицы Менделеева, который не включался бы в живое вещество. Он сформулировал три важных биогеохимических принципа:

• Биогенная миграция химических элементов в биосфере всегда стремится к своему максимальному проявлению. Этот принцип в наши человеком дни нарушен.
• Эволюция видов в ходе геологического времени, приводящая к созданию устойчивых в биосфере форм жизни, происходит в направлении, усиливающем биогенную миграцию атомов.
• Живое вещество находится в непрерывном химическом обмене с окружающей его средой, создающейся и поддерживающейся на Земле космической энергией Солнца. Вследствие нарушения двух первых принципов космические воздействия из поддерживающих биосферу могут превратиться в разрушающие ее факторы.

Перечисленные геохимические принципы соотносятся со следующими важными выводами В.И. Вернадского: каждый организм может существовать только при условии постоянной тесной связи с другими организмами и неживой природой; жизнь со всеми ее проявлениями произвела глубокие изменения на нашей планете.

Исходной основой существования биосферы и происходящих в ней биохимических процессов является астрономическое положение нашей планеты и, в первую очередь, ее расстояние от Солнца и наклон земной оси к плоскости земной орбиты. Это пространственное расположение Земли определяет в основном климат Земли, а последний, в свою очередь, — жизненные циклы всех существующих на ней организмов. Солнце является основным источником энергии биосферы и регулятором всех геологических, химических и биологических процессов на Земле.

Живое вещество планеты Земля

Главная идея В.И. Вернадского заключается в том, что высшая фаза развития материи на Земле — жизнь — определяет и подчиняет себе другие планетарные процессы. По этому поводу он писал, что можно без преувеличения утверждать, что химическое состояние наружной коры нашей планеты, биосферы, всецело находится под влиянием жизни и определяется живыми организмами.

Если равномерно распределить все живые организмы на поверхности Земли, то они образуют пленку толщиной 5 мм. Несмотря на это, роль живого вещества в истории Земли не меньше роли геологических процессов. Вся масса живого вещества, которое было на Земле, например, в течение 1 млрд лет, уже превышает массу земной коры.

Количественной характеристикой живого вещества является суммарное количество биомассы. В.И. Вернадский, проведя анализы и расчеты, пришел к выводу, что количество биомассы составляет от 1000 до 10 ООО трлн т. Оказалось также, что поверхность Земли составляет несколько меньше 0,0001 % поверхности Солнца, но зеленая площадь ее трансформационного аппарата, т.е. поверхность листьев деревьев, стеблей трав и зеленых водорослей, дает числа совершенно иного порядка — в различные периоды года она колеблется от 0,86 до 4,20% поверхности Солнца, чем и объясняется большая суммарная энергия биосферы. В последние годы аналогичные подсчеты с применением новейшей аппаратуры провел красноярский биофизик И. Гительзон и подтвердил порядок цифр, более полувека назад определенный В.И. Вернадским.

Значительное место в работах В.И. Вернадского по биосфере отведено зеленому живому веществу растений, поскольку только оно автотрофно и способно аккумулировать лучистую энергию Солнца, образуя с ее помощью первичные органические соединения.

Значительная часть энергии живого вещества идет на образование в биосфере новых вадозных (неизвестных вне ее) минералов, а часть захороняется в виде органического вещества, образуя, в конечном счете, залежи бурого и каменного угля, горючих сланцев, нефти и газа. «Мы имеем здесь дело, — писал В.И. Вернадский, — с новым процессом, с медленным проникновением внутрь планеты лучистой энергии Солнца, достигшей поверхности Земли. Этим путем живое вещество меняет биосферу и земную кору. Оно непрерывно оставляет в ней часть прошедших через него химических элементов, создавая огромные толщи неведомых, помимо него, вадозных минералов или пронизывая тончайшей пылыо своих остатков косную материю биосферы».

По мнению ученого, земная кора представляет собой в основном остатки былых биосфер. Даже гранитно-гнейсовый ее слой образовался в результате метаморфизма и переплавления пород, возникших когда-то под воздействием живого вещества. Только базальты и другие основные магматические породы он считал глубинными и по своему генезису не связанными с биосферой.

В учении о биосфере понятие «живое вещество» является основополагающим. Живые организмы превращают космическую лучистую энергию в земную, химическую и создают бесконечное разнообразие нашего мира. Своим дыханием, питанием, метаболизмом, смертью и разложением, длящимся сотни миллионов лет, непрерывной сменой поколений они порождают существующий только в биосфере грандиознейший планетарный процесс — миграцию химических элементов.

Живое вещество, согласно теории В. И. Вернадского, — биогеохимический фактор планетарного масштаба, под воздействием которого преобразуется как окружающая абиотическая среда, так и сами живые организмы. Во всем пространстве биосферы происходит порожденное жизнью непрестанное перемещение молекул. Жизнь решающим образом воздействует на распределение, миграцию и рассеяние химических элементов, определяя судьбу азота, калия, кальция, кислорода, магния, стронция, углерода, фосфора, серы и других элементов.

Эпохи развития жизни: протерозой, палеозой, мезозой, кайнозой отражают не только формы жизни на Земле, но и ее геологическую летопись, ее планетарную судьбу.

В учение о биосфере органическое вещество наряду с энергией радиоактивного распада рассматривается как носитель свободной энергии. Жизнь же рассматривается не как механическая сумма индивидуумов или видов, а как по сути — единый процесс, охватывающий все вещество верхнего слоя планеты.

Живое вещество изменялось в течение всех геологических эпох и периодов. Следовательно, как отмечал В.И. Вернадский, современное живое вещество генетически связано с живым веществом всех прошлых геологических эпох. В то же время в рамках значительных геологических отрезков времени количество живого вещества не подвержено заметным изменениям. Эта закономерность была сформулирована ученым как константное количество живого вещества биосферы (для данного геологического периода).

Живое вещество выполняет в биосфере следующие биогеохимические функции: газовую — поглощает и выделяет газы; окислительно-восстановительную — окисляет, например, углеводы до углекислого газа и восстанавливает его до углеводов; концентрационную — организмы-концентраторы накапливают в своих телах и скелетах азот, фосфор, кремний, кальций, магний. В результате выполнения этих функций живое вещество биосферы из минеральной основы создает природные воды и почвы, оно создало в прошлом и поддерживает в состоянии равновесия атмосферу.

При участии живого вещества идет процесс выветривания, и горные породы включаются в геохимические процессы.

Газовая и окислительно-восстановительная функции живого вещества тесно связаны с процессами фотосинтеза и дыхания. В результате биосинтеза органических веществ автотрофными организмами было извлечено из древней атмосферы огромное количество углекислого газа. По мере увеличения биомассы зеленых растений изменился газовый состав атмосферы — уменьшилось содержание углекислого газа, и увеличилась концентрация кислорода. Весь кислород атмосферы образован в результате процессов жизнедеятельности автотрофных организмов. Живое вещество качественно изменило газовый состав атмосферы — геологической оболочки Земли. В свою очередь, кислород используется организмами для процесса дыхания, в результате чего в атмосферу вновь поступает углекислый газ.

Таким образом, живые организмы создали в прошлом и поддерживают миллионы лет атмосферу нашей планеты. Увеличение концентрации кислорода в атмосфере планеты повлияло на скорость и интенсивность окислительно-восстановительных реакций в литосфере.

Многие микроорганизмы непосредственно участвуют в окислении железа, что приводит к образованию осадочных железных руд, или к восстановлению сульфатов с образованием биогенных месторождений серы. Несмотря на то, что в состав живых организмов входят те же химические элементы, соединения которых образуют атмосферу, гидросферу и литосферу, организмы не повторяют полностью химический состав среды.

Живое вещество, активно выполняя концентрационную функцию, выбирает из среды обитания те химические элементы и в таком количестве, которое ему необходимо. Благодаря осуществлению концентрационной функции живые организмы создали многие осадочные породы, например, залежи мела и известняка.

В биосфере, как и в каждой экосистеме, постоянно осуществляется кругооборот химических элементов. Таким образом, живое вещество биосферы, выполняя геохимические функции, создает и поддерживает равновесие биосферы.

Эмпирические обобщения В.И. Вернадского

Первым выводом из учения о биосфере является принцип целостности биосферы. Строение Земли представляет собой согласованную систему. Живой мир — единая система, сцементированная множеством цепочек питания и иных взаимозависимостей. Если лаже небольшая часть ее погибнет, разрушится и все остальное.

Принцип гармонии биосферы и ее организованности. В биосфере «все учитывается и все приспособляется с той же точностью и с тем же подчинением мере и гармонии, какую мы видим в стройных движениях небесных светил и начинаем видеть в системах атомов веществ и атомов энергии».

Роль живого в эволюции Земли. Лик Земли фактически сформирован жизнью. «Все минералы верхних частей земной коры — свободные алюмокремниевые кислоты (глины), карбонаты (известняки и доломиты), гидраты окиси железа и алюминия (бурые железняки и бокситы) и многие сотни других — непрерывно создаются в ней только под влиянием жизни».

Космическая роль биосферы в трансформации энергии. В. И. Вернадский подчеркивал важное значение энергии и называл живые организмы механизмами превращения энергии.

Космическая энергия вызывает давление жизни, которое достигается размножением. Размножение организмов уменьшается по мере увеличения их количества. Размеры популяции возрастают до тех пор, пока среда может выдержать их дальнейшее увеличение, после чего достигается равновесие. Численность колеблется вблизи равновесного уровня.

Растекание жизни есть проявление ее геохимической энергии. Живое вещество, подобно газу, растекается по земной поверхности в соответствии с правилом инерции. Мелкие организмы размножаются гораздо быстрее, чем крупные. Скорость передачи жизни зависит от плотности живого вещества.

Понятие автотрофности. Автотрофными называются организмы, которые берут все нужные им для жизни химические элементы из окружающей их костной материи и не требуют для построения своего тела готовых соединений другого организма. Поле существования этих автотрофных зеленых организмов определяется областью проникновения солнечных лучей.

Жизнь целиком определяется полем устойчивости зеленой растительности, а пределы жизни — физико-химическими свойствами соединений, строящих организм, их нерушимостью в определенных условиях среды. Максимальное поле жизни определяется крайними пределами выживания организма. Верхний предел жизни обусловливается лучистой энергией, присутствие которой исключает жизнь и от которой предохраняет озоновый щит. Нижний предел связан с достижением высокой температуры.

Биосфера в основных своих чертах представляет один и тот же химический аппарат с самых древних геологических периодов. Жизнь оставалась в течение геологического времени постоянной, менялась только ее форма. Само живое вещество не является случайным созданием.

«Всюдность» жизни в биосфере. Жизнь постепенно, медленно приспосабливаясь, захватила биосферу, и захват этот не закончился. Поле устойчивости жизни есть результат ее приспособленности в ходе времени.

Закон бережливости в использовании живым веществом простых химических тел. Раз вошедший элемент проходит длинный ряд состояний, и организм вводит в себя только необходимое количество элементов.

Постоянство количества живого вещества в биосфере. Количество свободного кислорода в атмосфере того же порядка, что и количество живого вещества. Живое вещество является посредником между Солнцем и Землей и, стало быть, либо его количество должно быть постоянным, либо должны меняться его энергетические характеристики.

Всякая система достигает устойчивого равновесия, когда ее свободная энергия равняется или приближается к нулю, т.е. когда вся возможная в условиях системы работа произведена.

В. И. Вернадский сформулировал идею автотрофности человека , которая приобрела важное значение в рамках обсуждения проблемы создания искусственных экосистем в космических кораблях. Создание таких искусственных экосистем явится важным этапом развития экологии. В их построении соединяется инженерная цель — создание нового — и экологическая направленность на сохранение имеющегося, творческий подход и разумный консерватизм. Это и будет осуществлением принципа «проектирования вместе с природой».

Пока искусственная экосистема представляет собой очень сложное и громоздкое построение. То, что в природе функционирует само собой, человек может воспроизвести только ценой больших усилий. Но ему придется это делать, если он хочет освоить космос и совершать длительные полеты. Необходимость создания искусственной экосистемы в космических кораблях поможет лучше понять экосистемы естественные.