Итак, мы будем изучать биосферу этот особенный организм, который живёт единой с тобой жизнью, дышит одним с тобой дыханием; это удивительное всепланетное целое, которое красуется перед всей Вселенной под её звёздами. Но не только изучать. Такое чудо природы надо любить. И мы будем учиться любить и дружить с ней. Будем находить особый язык для общения с ней, для распознавания её характера, её загадок. И ни в коем случае не дробить, не крушить, не уничтожать её! Ведь биосфера жива лишь в своей целостности: пока цела жива, а коль жива цела.
О целостности биосферы
Целостность биосферы одно из основных понятий биосферологии. Благодаря чему и как она создаётся?
Есть в нашем земном мире самое большое и важное целое это сама планета Земля! Она-то и породила другие целостности. И в первую очередь целостности живых организмов и самой биосферы. Да, Земля сложное образование сродни организму. Она не беспорядочное скопление пород и минералов, а сложное многослойное тело, имеющее ядро, мантию, кору (литосферу), гидросферу и атмосферу. Она генерирует геомагнитное и электромагнитное поля. Имеет плазменную корону.
Практически, со времени возникновения Земли на ней поддерживаются условия для существования жизни и жизнь существует на ней на протяжении почти всей миллиардолетней её истории. И, как свидетельствует палеонтологическая летопись, ни разу не прервалась! Эта непрерывность жизни на Земле является её целостностью во времени.
Живое также в высшей степени целостно и в пространстве. Оно существует только в виде организмов: от дуба до вируса. А не в виде плазмы, живого океана или ещё как-либо. Отдельные организмы группируются в новые целостности, стаи, популяции, биоценозы, ландшафты. Вплоть до самых больших геоэкосистем. Уж такова их природа тяготеть к целому. Живое тяготеет к живому. Целостное тяготеет к целостному! Это закон природы. В этом путь к повышению организации.
Вот по этому закону одно целое живое (как в каждом организме, так и во всей своей совокупности) тяготеет к самому большому целому, к Земле! Попробуйте вообразить жизнь биосферы на метеоритах, на астероидах, на космической пыли на этих осколках космических тел. Возможно ли такое, чтобы на этих раздробленных осколках образовались небольшие сферочки с замкнутым биологическим круговоротом, с полным жизнеобеспечением? Ведь солнце светит всем: живи себе в космосе. Но нет там этого.
Для жизни, для отдельных живых организмов необходимо большое целое, которое способно обеспечить условия их целостности. А не просто дать «жилплощадь». И вот Земля создаёт эти условия благодаря своей единой, неразорванной большой поверхности; благодаря богатству химических веществ, имеющихся в её теле; благодаря её теплу, оптимальному для жизни; благодаря её определенной массе, создающей гравитационное поле, способное удержать гидросферу и атмосферу; благодаря наличию океана на ней, находящегося в оптимальной территориальной пропорции с сушей; благодаря её магнитному полю, защищающему и поддерживающему живое; благодаря озоновому экрану; «удачному» расстоянию от Солнца, в силу чего она получает столько лучевой энергии, сколько надо для процветания жизни.
Земля поистине выполняет материнские обязанности, которые могут быть присущи только целостному высокоорганизованному образованию. Она взрастила живую материю от низших форм до нынешнего состояния подростковой разумности.
Таким образом, одно целое породило другое целое и обеспечило ему условия для жизни. Главное в биосфере её целостность и неразрывная связь с Матерью-Землёй.
Но связь биосферы с Землей такова, что она предполагает столь же непреложно и фундаментально другую связь с Космосом. Ибо замкнутость Земли особая открытая Космосу. И всё живое по мере созревания всё более ощущает зависимость не только от Земли, но и от Космоса.
Космическая обусловленность биосферы
Космос очень тесно связан с биосферой и имеет для неё фундаментальное значение. Как в энергетическом отношении, так и в информационно-организационном.
Действует как ближний, так и дальний космос. Уже планеты Солнечной системы влияют на биосферу. И, прежде всего, спутник Земли Луна. Лунные месячные циклы известны и животному, и растительному миру. Китайцы издревле сажают растения, сообразуясь с фазами Луны. Неспроста и год разбит на месяцы. Можно вспомнить лунно-солнечный календарь Ветхого Завета.
Однако самое большое значение для биосферы имеет наша родная звезда Солнце. Без мощного потока его лучевой энергии невозможно представить жизнь на Земле. Это энергетическая основа существования всей биосферы. Кроме того, Солнце оказывает и регулирующее действие на биосферу. Известно значение вспышек, выбросов (протуберанцев) и других явлений, циклически возникающих на Солнце.
Неотразимо могучее влияние на биосферу Земли Галактических ритмов, в том числе Галактического года. Действие потоков космических лучей и электромагнитных излучений, достигающих Земли из глубин нашей Галактики, давно замечено наукой. Воздействует на биосферу и более отдаленный космос. Чего только стоят загадочные вспышки сверхновых звёзд или энергия квазаров!
Много здесь неизвестного, много таинственного, но занавес приоткрыт: мы увидели, что Космос теснейшим образом связан с биосферой. Поэтому биосферологи, начиная с Вернадского и говорят, что биосфера открыта Космосу, чутко отзывается на его действие и передает это действие Земле. Биосферу можно уподобить чуткому космическому органу Земли, который в виде пленки квазижидкого кристалла на большом твёрдом кристалле Земли реагирует на любые импульсы Космоса.
Общий системный очерк биосферы
Мы уже знаем, что биосфера представляет собой системное целое. Посмотрим, как взаимодействуют основные системы биосферы, обеспечивая её целостность.
Биосферу не зря называют организмом: в организме всё взаимосвязано. И в самом деле, множество фактов убеждают нас, что системы биосферы закономерно связаны подобно тому, как в организме человека связаны кровеносная и нервная системы, гормональная и иммунная, и другие.
Вот несколько примеров единства биосферы. В эпоху наземных испытаний ядерного оружия европейцы заметили такое «правило»: всякий раз как на атоллах Тихого океана производят ядерный взрыв через четыре месяца в молоке европейских женщин обнаруживается радиоактивный стронций. Ещё пример. В северном полушарии ядохимикатом ДДТ травили насекомых через некоторое время в Антарктиде, в организме пингвинов обнаруживают значительные количества этого яда. Яд пингвины получили с рыбой, которой питаются. Или другое: в океане плавает нефть и через какое-то время в атмосфере снижается количество кислорода.
Ещё пример. Биосфера, вбирая солнечную энергию, создаёт энергетическую структуру, которая находится в равновесном состоянии. Растительный покров биосферы способен существовать только при определённой температуре окружающей среды, создаваемой солнечной энергией. Только в условиях общего энергетического равновесия биосферы растения могут брать для фотосинтеза свою долю энергии (0,25 %) из общего «котла». В свою очередь, растения создают условия для поддержания общего энергетического равновесия биосферы. С помощью математического моделирования академик Н.Н. Моисеев показал, как может нарушиться это равновесие. Он определил, что если понизить температуру поверхности Земли на 34 градуса, то весь земной шар покроется льдом. А повышение температуры Земли на 45 градусов приведёт к необратимому процессу тотального плавления ледников планеты и к затоплению значительной части суши.
Посмотрим теперь, как единый организм биосферы действует на протяжении значительных геологических периодов. Чтобы лучше разобраться в жизнедеятельности этого организма, позволим себе представить биосферу в виде глобальной кибернетической системы. Не забывая однако, что это будет упрощённое схематическое изображение биосферы, которая, обладая свойствами кибернетической системы, ими не исчерпывается и к ним не сводится.
Биосфера имеет свойство поддерживать гомеостаз, то есть сохранять устойчивость и целостность. Для этого она имеет «устройства» регуляции и саморегуляции, которые помогли ей выжить на протяжении миллиардов лет, несмотря на катастрофы, случавшиеся на Земле.
Английский кибернетик Эшби установил фундаментальный принцип: всякая кибернетическая система тем устойчивее, чем выше сложность её организации, чем богаче она разнообразием своих элементов. Этот кибернетический закон как нельзя лучше применим и к биосфере, которая отличается исключительным разнообразием и сложностью своих подсистем.
И, прежде всего (и более всего) это относится к центральной подсистеме биосферы биоте (то есть всему живому на Земле или «живому веществу» по-Вернадскому), которая, являясь самым сложным и самым активным звеном биосферы, постоянно стремится к повышению своей организации, к возрастанию сложности.