Біосфера та сучасні погляди на її проблеми

Вихідною основою існування біосфери і біогеохімічних процесів, що відбуваються в ній, є астрономічне положення нашої планети й у першу чергу її відстань від Сонця і нахил земної осі до екліптики, чи до площини земної орбіти. Це просторове розташування Землі визначає в основному клімат на планеті, а останній у свою чергу - життєві цикли всіх існуючих на ній організмів. Сонце є основним джерелом енергії біосфери і регулятором усіх геологічних, хімічних і біологічних процесів на нашій планеті. Цю її роль образно виразив один з авторів закону збереження і перетворення енергії Юліус Майер (1814 - 1878), що відзначив, що життя є створення сонячного променя.

Вирішальне відмінність живої речовини від відсталого полягає в наступному:

зміни і процеси в живій речовині відбуваються значно швидше, ніж у відсталих тілах. Тому для характеристики змін у живій речовині використовується поняття історичного, а у відсталих тілах - геологічного часу. Для порівняння відзначимо, що секунда геологічного часу відповідає приблизно ста тисячам років історичного;

у ході геологічного часу зростають міць живої речовини і його вплив на відсталу речовину біосфери. Це вплив, указує В.І. Вернадський, виявляється насамперед "у безупинному біогенному струмі атомів з живої речовини у відсталу речовину біосфери і назад";

тільки в живій речовині відбуваються якісні зміни організмів у ході геологічного часу. Процес і механізми цих змін уперше знайшли пояснення в теорії походження видів шляхом природного добору Ч.Дарвіна (1859 р.);

живі організми змінюються в залежності від зміни навколишнього середовища, адаптуються до неї і, відповідно до теорії Дарвіна, саме поступове нагромадження таких змін служить джерелом еволюції.В. І. Вернадський висловлює припущення, що жива речовина, можливо, має і свій процес еволюції, що виявляється в зміні з ходом геологічного часу, поза залежністю від зміни середовища.[2]

Для підтвердження своєї думки він посилається на безупинний ріст центральної нервової системи тварин і її значення в біосфері, а також на особливу організованість самої біосфери. На його думку, у спрощеній моделі цю організованість можна виразити так, що жодна з крапок біосфери "не попадає в те ж місце, у ту ж крапку біосфери, у який коли-небудь була раніш” [3]. У сучасних термінах це явище можна описати як необоротність змін, при будь-якому процесу еволюції і розвитку.

Безупинний процес еволюції, що супроводжується появою нових видів організмів, впливає на всю біосферу в цілому, у тому числі і на природні біокосні тіла, наприклад, ґрунту, наземні і підземні води і т.д. Це підтверджується тим, що ґрунти і ріки девону зовсім інші, чим третинної і тим більше нашої епохи. Таким чином, еволюція видів поступово поширюється і переходить на всю біосферу.

Оскільки еволюція і виникнення нових видів припускають існування свого початку, остільки закономірно виникає питання: а є чи такий початок у життя? Якщо є, то де його шукати - на чи Землі в Космосі? Чи може виникнути живе з неживого?

Над цими питаннями протягом сторіч задумувалися багато релігійних діячів, представники мистецтва, філософи і вчені. В. І. Вернадський докладно розглядає найбільш цікаві точки зору, що висувалися видатними мислителями різних епох, і дійде висновку, що ніякої переконливої відповіді на ці питання поки не існує. Сам він як учений спочатку дотримував емпіричного підходу до рішення зазначених питань, коли затверджував, що численні спроби знайти в древніх геологічних шарах Землі сліди присутності яких-небудь перехідних форм життя не увінчалися успіхом. У всякому разі деякі останки життя були виявлені навіть у докембрійських шарах, що нараховують 600 мільйонів років. Ці негативні результати, на думку В.І.Вернадського, дають можливість висловити припущення, що життя як матерія й енергія існує у Вселеної вічно і тому не має свого початку. Але таке припущення є не більше, ніж емпіричне узагальнення, засноване на тім, що сліди живої речовини дотепер не виявлені в земних шарах. Щоб стати науковою гіпотезою, воно повинно бути погоджене з іншими результатами наукового пізнання, у тому числі і з більш широкими концепціями природознавства і філософії. У всякому разі не можна не вважатися з поглядами тих натуралістів і філософів, що захищали теза про виникнення живої матерії з неживий, а в даний час навіть висувають досить обґрунтовані гіпотези і моделі походження життя.

Припущення щодо абіогенного, чи неорганічного, походженні життя робилися неодноразово ще в античну епоху, наприклад, Аристотелем, що допускав можливість виникнення дрібних організмів з неорганічної речовини. З виникненням експериментального природознавства і появою таких наук, як геологія, палеонтологія і біологія, така точка зору зазнала критики як не обґрунтована емпіричними фактами. Ще в другій половині XVII в. широке поширення одержав принцип, проголошений відомим флорентійським лікарем і натуралістом Ф.Реди, що все живе виникає з живого. Твердженню цього принципу сприяли дослідження знаменитого англійського фізіолога Вільяма Гарвея (1578 - 1657), що вважав, що усяка тварина походить з яйця, хоча він і допускав можливість виникнення життя абіогенним шляхом.