הרצאה 5

1. מושג כללי של הביוספרה. תורתו של V.I. ורנדסקי על הביוספרה.

ביוספירה(מיוונית. ביוס -חַיִים, כדור -כַּדוּר) - זוהי הקליפה החיצונית המורכבת של כדור הארץ, אזור התפוצה של החיים, הכולל את כל היצורים החיים ואת כל האלמנטים של הטבע הדומם המהווים את בית הגידול של החיים.

המונח "ביוספירה" שימש לראשונה בתחילת המאה ה-19. ז'אן-בטיסט למארק, ובשנת 1875 מדען אוסטרי אדוארד סאסנתן לו משמעות גיאולוגית בעבודה "פני כדור הארץ". תחת הביוספרה, הוא הבין את תחום האורגניזמים החיים, או את הכדור התפוס על ידי החיים, הגדיר את הביוספרה כ"סרט דק של חיים" על פני כדור הארץ, שקובע במידה רבה את מראה הפלנטה.

רעיונות מודרניים על הביוספרה כאזור חיים בקנה מידה פלנטרי, המשלב את כל מערך המערכות הביולוגיות ובית הגידול שלהן, קשורים לעבודתו של מדען רוסי מצטיין ולדימיר איבנוביץ' ורנדסקיומעל לכל עם יצירתו המכוננת, הביוספירה, שפורסמה ב-1926. עבודה זו מנתחת לעומק את הקשר המורכב בין אורגניזמים חיים לבין הטבע הדומם של כדור הארץ.

תורת הביוספרה הפכה להכללה הגדולה ביותר במכלול מדעי כדור הארץ (גיאולוגיה, גיאוגרפיה, גיאוכימיה, ביולוגיה). לאחר שהחל את פעילותו המדעית (כגיאולוג) במחקר של סלעי משקע של קרום כדור הארץ, V.I. ורנדסקי חשף את התפקיד העצום של אורגניזמים חיים בתהליכים הגיאוכימיים המורכבים של הפלנטה שלנו.

עבודתו הקדימה במקצת את זמנה. רק במחצית השנייה של המאה ה-20, על רקע החרפה נושאים סביבתיים, משנתו על הביוספרה הפכה לנפוצה.

בתורת ו.י. ורנדסקי היה הראשון שחשף את תפקידם של אורגניזמים חיים בתהליכים בקנה מידה פלנטרי, הוכח שאורגניזמים חיים והתוצרים המטבוליים שלהם הם הכוח הגיאולוגי החזק ביותר הממלא תפקיד ראשוני במנגנוני ההרס של סלעים, מחזור חומרים, שינויים בקליפות המים והאוויר של כדור הארץ, אבולוציה שכבות עליונותליתוספרה.

2. ההוראות והעקרונות המדעיים החשובים ביותר של תורתו של V.I. ורנדסקי על הביוספרה.

תורתו של V.I. ורנדסקי על הביוספרה היא דוקטרינת יסוד הוליסטית, הקשורה באופן אורגני לבעיות החשובות ביותר של שימור ופיתוח החיים על פני כדור הארץ, אשר מסמנת גישה חדשה ביסודה לחקר כדור הארץ כמערכת מתפתחת לוויסות עצמי בעבר, הווה ועתיד.

בתורת הביוספרה, העיקר הבא גישות:

* אנרגיה (חיבור של תופעות ביוספריות עם קרינה קוסמית (בעיקר קרינת שמש) ותהליכים רדיואקטיביים בבטן כדור הארץ);

* ביוגיאוכימי (תפקידם של יצורים חיים בהפצת האטומים בביוספרה);

* מידע (עקרונות ארגון וניהול בחיות בר);

* מרחב-זמן (היווצרות ואבולוציה של מבנים שונים של הביוספרה);

*נוספרית ( היבטים גלובלייםהשפעת האדם על הסביבה).

המדע החשוב ביותר הוראות:

· חומר חי הוא תופעה פלנטרית ולא ניתן להפרידה מהביוספירה שתפקידה הגיאולוגי הוא. בתוך הביוספרה, חומר חי או עקבות של פעילותו הביוכימית נמצאים בכל מקום. סלעי משקע הררי (גיר, חימר, כבול וכו') ונגזרותיהם המטמורפיות (שיש, פצלים, פחם וכו'), מים טבעיים וגזים אטמוספריים (חמצן, חנקן, פחמן דו חמצני) נוצרים בעצם על ידי החומר החי של הפלנטה. שכבות קרום כדור הארץ, כיום נטולות חומר חי, אך מעובדות על ידו בעבר הגיאולוגי, V.I. ורנדסקי ייחס ל"ביוספירות לשעבר".

· קרינה קוסמית המגיעה מכל גרמי השמים מכסה את הביוספרה, חודרת את כולה וכל מה שבתוכה, ויש להתייחס לביוספרה כאזור של טרנספורמציה של אנרגיה קוסמית.

הביוספרה היא תופעה פלנטרית בעלת אופי קוסמי.

הדוקטרינה של הביוספרה מבוססת על הדברים הבאים עקרונות:

1. עקרון היושרהטוען שהביוספרה, כל החיים, כל החומר החי קיימים כמכלול אחד. החיים הם חלק הכרחי וטבעי ממנגנון קוסמי הרמוני.

2. עקרון ההרמוניההביוספרה טמונה בארגון שלה, בהרמוניה, בחיבור הבלתי נפרד בה בין מרכיבים חיים ולא חיים.

3. עקרון המשמעות של תפקיד החייםבאבולוציה של כדור הארץ טוען כי הלאה פני כדור הארץאין כוח כימי פעיל באופן קבוע וחזק יותר בהשפעותיו הסופיות מאשר אורגניזמים כולה. הופעת כדור הארץ כגוף שמימי מעוצבת למעשה על ידי החיים.

4. תפקיד החלל העיקרי של הביוספרההוא להפוך אנרגיה סולאריתלתוך האנרגיה הפעילה של כדור הארץ. ורנדסקי הדגיש את חשיבות האנרגיה וכינה את האורגניזמים החיים מנגנוני המרת האנרגיה.

5. עקרון לחץ החיים.אנרגיה קוסמית גורמת ללחץ החיים, אשר מושג על ידי רבייה. הרבייה של אורגניזמים פוחתת ככל שמספרם עולה. גודל האוכלוסייה גדל כל עוד הסביבה יכולה לעמוד בריבוי נוסף שלהם, ולאחר מכן מגיע שיווי משקל. המספר משתנה סביב רמת שיווי המשקל.

6. עקרון התפשטות החיים.התפשטות החיים היא ביטוי של האנרגיה הגיאוכימית שלה. חומר חי, כמו גז, מתפשט על פני כדור הארץ בהתאם לכלל האינרציה. אורגניזמים קטנים מתרבים הרבה יותר מהר מאשר גדולים. קצב העברת החיים תלוי בצפיפות החומר החי.

7. עקרון האוטוטרופיה.אוטוטרופים נקראים אורגניזמים שלוקחים את כל היסודות הכימיים הדרושים להם לחיים מהחומר האדיש המקיף אותם ואינם דורשים תרכובות מוכנות של אורגניזם אחר כדי לבנות את גופם. שדה הקיום של אורגניזמים אוטוטרופיים ירוקים אלה נקבע על ידי אזור החדירה של אור השמש.

8. עקרון תחום החיים.החיים נקבעים לחלוטין על ידי תחום היציבות של הצמחייה הירוקה, וגבולות החיים נקבעים על פי התכונות הפיזיקוכימיות של התרכובות הבונות את הגוף, אי-הרסן בתנאי סביבה מסוימים. שדה החיים המקסימלי נקבע על ידי הגבולות הקיצוניים של הישרדותם של אורגניזמים. גבול עליוןהחיים נקבעים על ידי אנרגיית קרינה, שנוכחותה שוללת חיים וממנה מגן האוזון מגן. גבול תחתוןהקשורים להשגה טמפרטורה גבוהה. המרווח של 433 0 С (מ-252 0 С עד +180 0 С) הוא השדה התרמי המגביל.

9. עקרון קביעות החיים.הביוספרה בתכונותיה העיקריות מייצגת את אותו מנגנון כימי מהתקופות הגיאולוגיות הקדומות ביותר. החיים נשארו קבועים בזמן הגיאולוגי, רק צורתם השתנתה. סמו יצור חיאינו יצירה אקראית.

10. עקרון נוכחות החיים בכל מקוםבביוספרה (עקרון נוכחות החיים בכל מקום). החיים בהדרגה, בהסתגלות לאט, לכדו את הביוספרה, והלכידה הזו לא הסתיימה. תחום יציבות החיים הוא תוצאה של הסתגלות במהלך הזמן.

11. העיקרון של מציאת אלמנטים חיים.צורות מציאת יסודות חיים: א) סלעים ומינרלים; ב) מאגמה; ג) אלמנטים מפוזרים; ד) חומר חי. חוק החסכנות בשימוש בגופים כימיים פשוטים על ידי חומר חי קובע: ברגע שאלמנט נכנס דרך שורה ארוכה של מצבים, והאורגניזם נכנס לתוך עצמו בלבד כמות נדרשתאלמנטים.

12. עקרון הקביעות של כמות החומר החי בביוספרה.חומר חי הוא מתווך בין השמש לכדור הארץ, ולכן: או שכמותו חייבת להיות קבועה, או שמאפייני האנרגיה שלו חייבים להשתנות.

13. העיקרון של שיווי משקל יציב.כל מערכת מגיעה לשיווי משקל יציב כאשר האנרגיה החופשית שלה שווה או מתקרבת לאפס, כלומר כאשר נעשתה כל העבודה האפשרית בתנאי המערכת.

כל אורגניזם חי שחי על הפלנטה הענקית שלנו ניזון יומיומי, משתמש במים על מנת שהתגובות הנחוצות לחיים יתרחשו בגוף. כל מה שמקיף אדם הוא אזור חיים עבור כל האורגניזמים החיים על פני כדור הארץ, מה שמאשר את התיאוריה של ורנאדסקי על הביוספרה.

בקשר עם

מקורות הדוקטרינה של תהליכים ביוספריים

כַּתָבָה נופים מודרנייםעל היווצרות מושג הביוספרה ועקרונות קיומה מחולק לשני שלבים. השקפות אתאיסטיות ואגנוסטיות מודרניות רבות על היקום כשלעצמו ועל מקור החיים בכלל קשורות ישירות לרגע של איחוד השערות לגבי הטבע הקוסמי של כל החיים על הפלנטה. מי יצר ההוראות העיקריות של דוקטרינת הביוספרותה ומה ההיסטוריה של המונח שלו, נספר עוד:

• ראשון מושגים כללייםעל בית הגידול של מערכות ביולוגיות ואורגניזמים בודדים הוצגו לקהל הרחב על ידי חוקר הטבע הצרפתי המוכשר J.B. למארק.
• 1863 החוקר הצרפתי ריוט השתמש בשם "ביוספירה" כינוי לתחום התפשטות החיים על פני השטח.
• 1875 התפיסה ההוליסטית של הביוספרה כאחדות של הפונקציות המגוונות של הטבע לתחזוקה הוצגה לראשונה על ידי הגיאולוג האוסטרי אדוארד סואס כמונח רשמי - הגדרות המכלול של כל החיים המאכלסים את הפלנטה שלנו.
• 1926 המדען האוקראיני V.I. ורנדסקי פרסם מונומנטל מַסָה"ביוספירה". זהו ספר מהפכני, שבו הוגדרו עקרונות היסוד של הכיוון המתקדם של המדע היישומי. בקצרה, משנתו של ורנאדסקי על הביוספרה היא מדע חדש של הטבע והמגורים האנושיים בה. מערכת מאוחדתהפכתי בסיס של דיסציפלינות מדעיות רבותוזרמים מקובלים בדרך כלל בתחום המדעים היישומיים והתיאורטיים.

עבודתו של המדען משתרעת במישורים שונים של גיבוש השקפות מדעיות מתקדמות בתחום הדיסציפלינות המדעיות הקלאסיות.

לראשונה, הוא פרסם את העקרונות של מגמות מדעיות חדשות, המוכרות בדרך כלל כיום ונעשה בהן שימוש בצורה הרחבה ביותר. אלמנטים של רדיוגיאולוגיה, ביוגיאוכימיה, תורת הביוספרה והנואספירה, מדע המדע הפכו לבסיס שעליו נוצר הרעיון הנוכחי של היקום.

הודות למדען המצטיין, הפורמט האמיתי של החיים הוצג בפעם הראשונה, הוסבר מאילו מרכיבים עיקריים מורכבת הביוספרה.

מדענים לראשונה ביססו ואישרו באופן מעשי את תפקיד החומר החי בביוספרה. מנגנוני אינטראקציה הם חלק משמעותי מתהליכים רחבי היקף המבוצעים חילופי גיאוכימיים וביוגניים, הגירה ברמה האטומית, המאפשרת לאטומים להשתתף במחזורים גיאולוגיים, כימיים, ביולוגיים פיזיים.

תכונות של חומר ביולוגי

ורנדסקי עשה בזמנו רושם בל יימחה על הקהילה המדעית העולמית. זה היה זה שלמרות קודמים רבים, הצליח תיאורטית להפריך את יסודות התיאולוגיה. הדת היא ששוקלת את רגע הופעת החיים על הפלנטה כתוצאה מפעילותו של אלוהים - השכל העליון. IN AND. ורנדסקי וקבוצת מדענים בכיוון זה הציגו את ההשערה שתא חי הובא לכוכב לא מיושב לחלוטין על ידי גופים קוסמיים - מטאוריטים, עם אבק קוסמי, וגם הובא על ידי נציגי תרבויות חייזריות. כמו כן נוצרו הסימנים העיקריים של החומר החי על פי ורנדסקי וההבדל שלהם מהמרכיב הדומם:

• רמת פעילות גבוהה;
• מהירות משמעותית של תגובות מעבר;
• מטבוליזם מהיר;
• לאורגניזמים חיים יש תכונה של תנועה אקטיבית ופסיבית.

חָשׁוּב!כל יצור חי נע לא רק בהשפעת כוחות הכבידה בצורה פסיבית, אלא גם נגד כיוון זרמי המים או האוויר, מתגבר על ההתנגדות של המסות הללו, מכשולים טבעיים של תבליט או מאפייני הנוף.

לפי השערת המדען, תא חי הובא לכוכב לא מיושב לחלוטין.

פונקציות וגבולות הביוספרה

גישה חדשה ביסודה לחקר תהליכים ביולוגיים בקנה מידה גדול בשילוב ההרמוני שלהם עם פעילות חיונית של מיקרואורגניזמים עד לרמה התאית אפשרה להגדיר ולתאר הפונקציות העיקריות של החומר החי בביוספרה:

• אנרגיה, מורכבת מהצטברות והתמרה של פוטנציאל אנרגיה.
• גַז. כיכולת לשנות ולתחזק את הדרוש הרכב הגז סביבהלשהייה נוחה.
• חיזור. כהזדמנות להעצים את כל התהליכים המתרחשים במרחב.
• ריכוז הוא היכולת של רקמה חיה לצבור אטומים שונים בגוף שלה.
• הרס - היכולת לפרק למרכיבים שרידים בעלי אופי אורגני ומרכיב אינרטי.
• העברת החומר והאנרגיה המרוכזת כתוצאה מתנועה אקטיבית נקבעת על פי מאפייני התחבורה.
• בשל היווצרות הסביבה, מושפע מצב הפרמטרים של הכיוון הפיזיקוכימי.
• פונקציות המידע מורכבות מהצטברות, תיקון במבנים האחראים לתורשה, נתונים על מאפיינים של אבות.

פונקציות של הביוספרה

על פי התיאוריה של האקדמאי ורנדסקי, המרכיב העיקרי של הביוספרה הוא כל המכלול של אורגניזמים חיים שהם יצורים פעילים ברמה מסוימת של המערכת הביולוגית. חומר חי נבדל על ידי תכונות מסוימות. זהו ארגון תאי, חילוף חומרים, תחזוקה של דימום דם. יש להם פונקציות של תנועה, עצבנות, צמיחה, התפתחות, רבייה, הסתגלות. על פי התיאוריה של החוקר האוקראיני המפורסם, שעשה מהפכה בתפיסת העולם, בטבע אינטראקציה שלושה סוגים של חומר חי:

הגורם המניע העיקרי בתהליכי חילופי ביולוגיים הוא תנועת האנרגיה הביוכימית של חומר חי. בהתאם לעמדות משנתו של ורנדסקי, הביוספרה היא תוצאה של התפתחות גיאולוגית וביולוגית משותפת, שיש לה כפל משמעות. הביוספרה היא בעיקר בית גידול ו חיים פעילים, ושנית, התוצאה של תהליכים אלה.

חָשׁוּב!הגבול העליון באטמוספירה נע בין 10 ק"מ בקטבים ל-20-23 ק"מ על שאר פני כדור הארץ. גבול הביוספרה בליתוספירה נמצא בעומק ניכר של 5 עד 7 ק"מ במערות ובשברים עמוקים.

משנתו של ורנדסקי

על העקרונות הבסיסיים של התיאוריה של ורנדסקי

לדברי האקדמיה, מקור החיים היה מסונכרן עם היווצרות כוכב הלכתכמכלול ביו-פיזי אינטגרלי. מהו הגיל המשוער של הביוספרה הקיימת, כמה זמן חי הפלנטה שלנו. הוא אישר את נוכחותם של יחסי גומלין רבים ותהליכים קבועים בתחום תעשיות שונות- ביולוגיה, גיאולוגיה, ביוכימיה, גיאוכימיה. הם משלבים בהרמוניה ועוקבים אחר ההוראות העיקריות של התיאוריה של ורנדסקי על הביוספרה.

1. רוב עיקרון חשובהוא שלמות ועקביות של הביוספרה, מוגדר על ידי מספר קבועים פיזיקליים של כוח הכבידה ושדות אלקטרומגנטיים.
2. ההרמוניה והחיבור של תהליכים ביוספריים, טרנספורמציה של אנרגיות, תנועת אטומים כהשתקפות של הרמוניה קוסמית, קצב תנועת כוכבי הלכת, הבסיס לביוספרה הוא מיקומו של כוכב הלכת שלנו בחלל החיצון.
3. הפונקציות של הקוסמוס בטרנספורמציה והתמרה של אנרגיות. מקורות תופעות האנרגיה בגיאולוגיה הם קרינת השמש ורקע רדיואקטיבי פנימי.
4. עקרון התפשטות תהליכי החיים, בדומה לאופן שבו האינרציה מתבטאת בעצמים דוממים. ככל שהאורגניזם קטן יותר, כך הוא נוטה להתרבות בצורה אינטנסיבית יותר.
5. רמת הפיתוח וההפצה של אוטוטרופים תלויה בעומק חודר אור השמש, לו הם זקוקים לפוטוסינתזה.
6. ככל שהאנרגיה אינטנסיבית יותר, כך הרבייה פעילה יותר, אשר נוטה לרדת עם צמיחת המדד הכמותי.
7. עקרון שימור האנרגיה, כאשר, בהתרחשות הראשונה, יסוד כימי עובר שינויים שונים על מנת לספק לאורגניזמים חיים את הכמות הדרושה של יסודות.
8. תחום העמידות של צמחים ירוקים נקבע על פי האיכויות הפיזיקוכימיות של התרכובות שמהן בנויים אורגניזמים, עמידותם בחשיפה לתנאי סביבה מסוימים, היווצרות מגן תרמי מגביל.
9. היחס הקבוע בין חמצן אטמוספרי לנפח הביומסה החיה תלוי עקרון היציבות של מדדי מאזן אנרגיה.

ביוספרה ורנדסקי

ביוספרה - ורנאדסקי

סיכום

החוקר המבריק ורנדסקי יצר את תורת הביוספרה ובכך תרם תרומה גלובלית ל מדעי הטבע המודרניים. הודות לתורתו של ורנדסקי מדע מודרנימבוסס על הטבע הבסיסי של השלמות הביולוגית של תהליכים טבעיים המתרחשים על הפלנטה. התפתחות המינים מאפשרת לאותם אורגניזמים שמגבירים מדדי אנרגיה גיאוכימית ביוגניים לשרוד ולהתרבות.

אחת ההכללות הגדולות והמעניינות ביותר של V.I. ורנדסקי בתחום מדעי הטבע הייתה הדוקטרינה שפותחה על ידו לגבי הביוספרה של כדור הארץ והבלתי נמנעת מהפיכתה לתחום הפעילות של המוח האנושי - הנואספירה.

IN AND. ורנדסקי היה האדם הקפדני ביותר בענייני אתיקה מדעית. לפיכך, בעבודותיו השונות הוא מציין שהמונח "ביוספירה" אינו שייך לו, שכן הוא שימש לראשונה בתחילת המאה הקודמת על ידי ז'אן-בטיסט למארק. משמעות גיאולוגית מסוימת הוכנסה לתוכו בשנת 1875 על ידי המדען האוסטרי אדוארד סואס. עם זאת, הדוקטרינה השלמה הקשורה למונח זה נוצרה לא על ידי למארק, לא על ידי סוס, אלא על ידי בן ארצנו ולדימיר איבנוביץ' ורנדסקי.

רעיונותיו העיקריים בבעיה זו נוצרו ממש בתחילת שנות ה-20, במהלך הרצאותיו בפריז, והתפרסמו ב-1926 בספר ביוספרה, המורכב משני חיבורים. הראשון שבהם נקרא "ביוספירה בחלל", השני - "אזור החיים". לאחר מכן, היבטים שונים של דוקטרינת הביוספרה נשקלו על ידי V.I. ורנדסקי במאמרים רבים ובמונוגרפיה גדולה "המבנה הכימי של הביוספרה של כדור הארץ וסביבתו" שפורסמה רק 20 שנה לאחר מותו.

ניגע רק בחלק מההוראות הבסיסיות ביותר של תורת הביוספרה של ורנדסקי.

קודם כל, ורנדסקי קבע את החלל המכוסה על ידי הביוספרה של כדור הארץ: זוהי ההידרוספירה כולה עד לעומק המרבי של האוקיינוס, החלק העליון של הליתוספירה של היבשות לעומק של 2 - 3 ק"מ (בעומקים כאלה, חיים מיקרואורגניזמים עדיין נמצאים במי התהום) ובחלק התחתון של האטמוספירה, לפחות לראש הטרופוספירה. ביצירות המוקדמות של V.I. ורנדסקי הגדיר את הביוספרה כאזור של כדור הארץ שנבלע בחיים, אך מאוחר יותר זנח את המונח הזה, שכן ניתן להבין את המילה "חיים" בהיבטים שונים. הוא הכניס את המושג האינטגרלי של "חומר חי" למדע והחל לקרוא לביוספרה אזור הקיום על פני כדור הארץ של "חומר חי". הוא אסף וניתח את כל הנתונים הקיימים כדי לקבוע את המשקל הכולל של החומר הזה והגיע למסקנה שכעת על הפלנטה שלנו הוא נע בין 1020 ל-1021 גרם, כלומר בין 1 ל-10 אלף טריליון טון.

IN AND. ורנדסקי חקר בקפידה את מאזן האנרגיה כוכבי לכת שוניםמערכת השמש, ובעיקר שאלת כמות האנרגיה האלקטרומגנטית התרמית שקיבל כדור הארץ מהשמש. על פי החישובים שלו, התברר שהוא שווה ל-170 x 1012 קילוואט. יתרה מכך, הוא ראה את הביוספרה כאזור להמרה של האנרגיה הקוסמית הזו, גילה את דפוסי ההפצה של "חומר חי" בביוספרה, חקר. הדפוסים הכמותיים של רבייה של קבוצות טקסונומיות שונות של אורגניזמים והאנרגיה הגיאוכימית של "חומר חי", תוך שימוש, במידת האפשר, לגזירת נוסחאות מתמטיות לתהליכים אותם חקר. כמה מסקנות ביולוגיות גרידא של V.I. ורנדסקי. אז, לאחר מחקר מפורט של תפקידם של גזים בתהליכי חיים, הוא הגיע למסקנה שבעולם האורגניזמים, בביוספרה, מתנהל מאבק עז על הקיום - לא רק על מזון, אלא גם על הגז הדרוש. , והמאבק האחרון הזה הוא העיקרי, שכן הוא בדיוק מסדיר את הרבייה. הנשימה קובעת את האנרגיה הגיאוכימית המקסימלית האפשרית של חיים לדונם.

תשומת לב רבה בעבודותיו על הביוספרה V.I. ורנאדסקי שם לב ל"חומר החי" הירוק של צמחים, מכיוון שרק הוא הופך את האורגניזם לאוטטרופי, רק שהוא מסוגל ללכוד את אנרגיית הקרינה של השמש ולהשתמש בה ליצירת תרכובות אורגניות ראשוניות. בהתחשב במקדמי הנפח והאנרגיה קבוצות שונותצמחייה, V.I. ורנדסקי הגיע למסקנה ש"הפרוטיסטים הירוקים של האוקיינוס ​​הם השנאים העיקריים של אנרגיית השמש לאנרגיה הכימית של הפלנטה שלנו", ותוצאה זו מושגת על ידי החומר האורגני הירוק של הים בשל קצב הרבייה הגבוה. יש לומר כי חישובים מאוחרים יותר, בסוף שנות ה-70, הראו שתפקידו של הפלנקטון הירוק של האוקיינוסים V.I. ורנדסקי מעט העריך יתר על המידה. בעידן המודרני, שלושה רבעים מהתרכובות האורגניות הראשוניות נוצרות על ידי הצמחייה האוטוטרופית של היבשות, ורק רבע על ידי האצות הפלנקטוניות והבנתיות של הים והאוקיינוסים.

כדי להסביר את האנרגיה הכוללת הגדולה של הביוספרה, V.I. ורנדסקי עשה חישובים מעניינים. התברר שכל פני כדור הארץ מעט פחות מ-0.0001% משטח השמש, אך השטח הירוק של מנגנון הטרנספורמציה שלו, כלומר. פני העלים של עצים, גבעולים, עשבים ומשטח של אצות ירוקות, כבר נותנים מספרים בסדר אחר לגמרי. בתקופות שונות של השנה, הוא נע בין 0.86 ל-4.2% משטח השמש.

מיוצר ביותר השנים האחרונותביופיסיקאים של קרסנויארסק, חישובים באמצעות הציוד העדכני ביותר ומידע לוויין מאשרים את סדר הדמויות שחושבו לפני יותר מחצי מאה על ידי V. I. Vernadsky.

ניתן לקחת בחשבון את כמות האנרגיה הכלולה ב"חומר החי" של הפלנטה שלנו. על פי חישוביו של המדען השוודי המפורסם Svante Arrhenius, רק הצמחייה הירוקה של היבשות בצורת תרכובותיה הדליקות מכילה 1.6-1017 קלוריות גדולות. IN AND. ורנדסקי האמין שבכל הביוספרה ערך זה גדול יותר ומגיע ל-1018 או אפילו 1019 קלוריות גדולות. במקביל, רק 0.02 - 0.03% מאנרגיית השמש המגיעה לפני כדור הארץ נתפסת על ידי החומר הירוק של הביוספרה, מה שמושך פוטנציאל אטרקטיבי לשימוש מלא יותר.

חלק ניכר מהאנרגיה של "חומר חי" הולך להיווצרות בתוך הביוספרה של מינרלים ואדוזים חדשים, שאינם ידועים מחוץ לביוספרה, וחלק נקבר בצורה של חומר אורגני עצמו, ובסופו של דבר יוצרים מרבצים של פחם חום ושחור, שמן פצלים, נפט וגז. "אנחנו עוסקים כאן", כותב V.I. Vernadsky, "עם תהליך חדש - עם חדירתה האיטית של אנרגיית הקרינה של השמש, שהגיעה לפני כדור הארץ, לכוכב הלכת. בדרך זו, "חומר חי" משנה את הביוספרה ואת קרום כדור הארץ. הוא משאיר בו ללא הרף חלק מאלה שעברו בו. יסודות כימיים, יוצר עובי עצום של לא ידוע בנוסף למינרלים הוואדוזיים שלו או חודר לחומר האדיש של הביוספרה עם האבק העדין ביותר משרידיהם.

IN AND. ורנדסקי האמין שקרום כדור הארץ הוא בעיקר שרידים של ביוספרות לשעבר, ואפילו שכבת הגרניט-גנייס שלו נוצרה כתוצאה ממטמורפיזם והמסה מחדש של סלעים שצמחו פעם בהשפעת "חומר חי". הוא ראה שרק בזלת וסלעי חום בסיסיים אחרים הם עמוקים, שאינם קשורים ביצירתם לביוספרה.

מחקר החלל האחרון עושה את V.I. ורנדסקי. לא היו חיים על הירח, ולא היה גרניט. "הימים" הירחיים מוצפים בבזלת, ו"היבשות" הירחיות מורכבות מאנורתוזיטים, כלומר, סלעי חום בעלי הרכב בסיסי. גם הסלעים של פני השטח של נוגה, שאת הרכבם למדנו לראשונה לפני מספר שנים, התבררו כבזלתיים... V.I. ורנדסקי לצורות נוכחותם של יסודות כימיים שונים בביוספרה, חלוקת "החומר החי" של הביוספרה לפי מקורות המזון של האורגניזמים לאוטו-, הטרו- ומיקסוטרופי, חקר תחום יציבות החיים בהידרוספירה וביבשה, מחזורים גיאוכימיים של התעבות חיים ו"סרטים חיים" של ההידרוספירה.

ביצירות קודמות של שנות ה-20, V.I. ורנדסקי ראה בנפח ומשקלו של "החומר החי" של הביוספרה ללא שינוי לאורך כל ההיסטוריה הביולוגית של כדור הארץ. הוא הניח שבמהלך אבולוציה ביולוגיתרק צורות הביטוי של החיים השתנו. כבר באותה תקופה ואפילו בעבודות מוקדמות יותר, הוא כתב הרבה על שינויים גדולים בביוספרה בהשפעת פעילות אנושית, על גורמים אנתרופוגניים בתהליכים גיאולוגיים, הוא ראה בתופעה זו חדשה, המונחת על הקיום הנייח של ביוספירה. ביצירות מאוחרות יותר (מאמצע שנות ה-30) V.I. ורנדסקי תיקן את נקודת מבטו והגיע למסקנה שהביוספרה, מבחינת מסת ה"חומר החי", האנרגיה ומידת הארגון שלה ב היסטוריה גיאולוגיתכדור הארץ התפתח כל הזמן, השתנה, שהשפעת הפעילות האנושית היא שלב טבעי באבולוציה זו ושתחת השפעתה הביוספרה חייבת להשתנות באופן קיצוני ולעבור למצב חדש, שאותו כינה כבר לא הביוספרה, אלא noosphere - כדור שנוצר בהשפעת המוח האנושי.

אנו יכולים לומר בבטחה שדוקטרינת המעבר של הביוספרה לנואספירה היא פסגת ה-V.I. ורנדסקי. בפיתוח דוקטרינה זו, הוא השתמש וסינתזה לא רק גיאולוגי וביולוגי, אלא גם חומר סוציו-היסטורי.

IN AND. ורנדסקי החל להשתמש במושג "נואספירה" רק מאמצע שנות ה-30, ובמובן החומרי למהדרין. V.I. ורנאדסקי, הנואספירה אינה תחום מופשט של הנפש, כפי שפירשו מחבריה, הצרפתים פ' טילהרד דה שרדין וא' לירוי, מונח זה, אלא שלב בלתי נמנע מבחינה היסטורית בהתפתחות הביוספרה. עוד ב-1926, במאמר "מחשבות על המשמעות המודרנית של תולדות הידע", הוא כתב: "הביוספירה, שנוצרה במהלך כל הזמן הגיאולוגי, שהתבססה בשיווי המשקל שלה, מתחילה להשתנות יותר ויותר עמוק תחת השפעת המחשבה המדעית של האנושות."

זה היה הביוספרה הזו של כדור הארץ, ששונתה על ידי מחשבה מדעית ושונתה כדי לענות על הצרכים של אנושות צומחת מספרית, שהוא כינה מאוחר יותר "נואספירה".

חשוב מאוד להדגיש זאת מכיוון שהרבה הגדרות שגויות של מונח זה הופיעו בספרי עיון, באנציקלופדיות ובספרות פופולרית, שאינן עולות בקנה אחד לחלוטין עם דעותיו של V.I. ורנדסקי.

V. I. Vernadsky הגיע לרעיון הכללי העומד בבסיס דוקטרינת הנואספירה ביצירותיו המוקדמות ביותר בסוף המאה הקודמת. זה התעצב בצורה של מושג מסוים של הטבע היצירתי של המוח האנושי, לא רק משקף עולם חיצוניאלא גם השפעה פעילה באמצעות עבודה על תנאי הקיום של אנשים.

מאז תחילת המאה העשרים, V.I. ורנדסקי החל במחקר מפורט של שאלת הפעילות הגיאולוגית של האנושות. כשהוא חקר באותה תקופה, תחילה במסגרת המינרלוגיה הגנטית והגיאוכימיה, ובהמשך גם הביוגיאוכימיה, תהליכים גיאוכימיים שונים המתרחשים על הפלנטה שלנו, הוא תמיד, בעקביות ובעומק האופייניים לו, פונה להבהרת תפקיד האדם בתהליכים אלה. בעבודות כמו "ההיסטוריה של המינרלים של קרום כדור הארץ", "חומר חי בכימיה של הים", "חומר חי בקרום כדור הארץ", "ביוספירה", "אוטוטרופיה של האנושות", המעגל שלו. לבסוף נקבעו רעיונות, מה שהיווה את הבסיס לדוקטרינה שפיתח לאחר מכן לגבי נוספרה.

החל כבר בשנות ה-30 לפתח את הדוקטרינה הזו, V.I. ורנדסקי קודם כל ניסה לענות על השאלה מה הם התנאים האמיתיים או התנאים המוקדמים להיווצרות הנואספירה שכבר נוצרו או נוצרים במהלך ההתפתחות ההיסטורית של האנושות. לדעתו, תנאים מוקדמים אלה מסתכמים בדברים הבאים. האנושות הפכה לאחד. היסטוריה עולמיתאֵיך תהליך כלליכיסה את כולו כדור הארץ. בתי גידול היסטוריים תרבותיים בודדים, אשר תלויים מעט זה בזה, הסתיימו כמעט. עכשיו "אין אף פיסת כדור הארץ שבה אדם לא יכול היה לחיות אם היה צריך אותה." תחנות צפות בקרח של האוקיינוס ​​הארקטי ותחנות על פני השטח של אנטארקטיקה הן ההוכחה הטובה ביותר לתקפות הרעיון הזה.

לפי V. I. Vernadsky, הנוספרה היא שלם מאורגן אחד, שכל חלקיו מחוברים בהרמוניה ברמות שונות ופועלים זה בזה. תנאי הכרחיזה מהיר, אמין, מתגבר על המרחקים הגדולים ביותר בין החלקים הללו, עובר כל הזמן חילופי חומרים ביניהם, חילופי מידע מקיפים. מצב זה, ציין V. I. Vernadsky, בעצם כבר נוצר, אם כי האפשרויות לשיפור נוסף שלו רחוקות מלהיות מוצו.

במסקנותיו, הוא יצא מהעובדה שיצירת הנואספירה מניחה טרנספורמציה כל כך קיצונית על ידי האדם של הטבע הסובב אותו שהוא לא יכול להסתדר בלי כמויות עצומות של אנרגיה. "בסוף המאה הקודמת, זה התגלה באופן בלתי צפוי צורה חדשהאנרגיה, שאת קיומה חזו מוחות מעטים - אנרגיה אטומית, השייכת לעתיד הקרוב ואשר תעניק לאנושות כוח גדול עוד יותר, שאת ממדיה אנו בקושי יכולים לחזות כעת. זה נכתב בשנות ה-30! ועכשיו אנחנו כבר רואים איך האנושות שלטה באנרגיה אטומית, איך השימוש בה למטרות שלום הולך ומתרחב מדי שנה.

הנואספירה נוצרת על ידי הגיון ועבודה הֲמוֹן הָעָם. לכן, אחד התנאים החשובים ביותר לתהליך זה הוא העלייה ברווחתם של האנשים העובדים. למרות שמשימה זו, המוגדרת בקנה מידה עולמי, עדיין רחוקה מפתרון, יש כבר הזדמנויות פוטנציאליות לכך.

בהקיפת כדור הארץ כולו, נואספירה, מעצם טבעה, אינה יכולה להיות הפריבילגיה של אף אומה אחת. נכון לעכשיו, כתב ורנדסקי, "רעיון השוויון של כל האנושות ושוויון הזכויות של הגזעים השחורים, הצהובים והלבנים השתרש עמוק בתודעה הכללית והמדעית של העולם". לא רחוק הזמן שבו התופעות המבישות של ניאו-קולוניאליזם ודיכוי לאומי ייעלמו לנצח מכוכב הלכת שלנו וסוף סוף ישלוט עידן חדש בחיי החברה, אשר יאופיין לא בדיכוי החלשים על ידי החזקים. אלא על ידי "הקשר השלו של האנושות כולה על בסיס החיים הכלכליים והתרבותיים".

הנואספירה, לפי ורנדסקי, היא מעטפת גיאולוגית חדשה של כדור הארץ, שנוצרה על בסיס מדעי. הנוספרה היא תוצאה של פעולתן של התמורות המהפכניות הגדולות ביותר, שהתמזגו לזרם אחד, הן בתחום המדע והן ביחסים חברתיים.

בתחילת המאה ה-20 פיתח האקדמאי ולדימיר איבנוביץ' ורנדסקי (1863-1945) תיאוריה שאותה כינה ביוגיאוכימיה, שהיווה את הבסיס לתיאוריה המודרנית של הביוספרה. הוא העלה את הבעיות של האבולוציה המשותפת של האדם והביוספירה מנקודת המבט של התפתחות כדור הארץ כגוף קוסמי. כבר באותה תקופה ניסה ולדימיר איבנוביץ' להבין ולחשוף את תפקידו של האדם בתהליך ההיסטוריה הטבעית.

מחקרו של V.I.Vernadsky הוביל למימוש תפקידם של החיים והחומר החי בתהליכים גיאולוגיים. מראה כדור הארץ, האטמוספירה שלו, סלעי משקע, נופים - כל זה הוא תוצאה של חיים. ורנדסקי הקצה לאדם תפקיד מיוחד בהיווצרות פני הפלנטה שלנו. הוא הציג את פעילות האנושות כתהליך טבעי ספונטני, שמקורותיו אבדו במעמקי ההיסטוריה האנושית.

בשנת 1926 פרסם ורנדסקי בלנינגרד ספר בשם "ביוספירה", שסימן את הולדתו של מדע חדש על הטבע, על יחסי האדם איתו. בספר זה, לראשונה, הביוספרה מוצגת כסינגל מערכת דינמיתמאוכלס ונשלט על ידי חיים, החומר החי של הפלנטה. "הביוספרה היא קליפה מאורגנת, מוגדרת של קרום כדור הארץ, הקשורה לחיים." בעבודותיו על הביוספרה, הראה המדען שחומר חי, באינטראקציה עם חומר אינרטי, הוא חלק ממנגנון גדול של קרום כדור הארץ, שבגללו מתרחשים תהליכים גיאוכימיים וביוגנים שונים, נדידת אטומים, והם משתתפים ב מחזורים גיאולוגיים וביולוגיים.

VI Vernadsky הראה כי המצב הכימי של הקרום החיצוני של הפלנטה שלנו הוא כולו תחת השפעת החיים והוא נקבע על ידי אורגניזמים חיים, עם פעילותם קשור התהליך הפלנטרי הגדול - נדידת יסודות כימיים בביוספרה. התפתחות המינים, ציין המדען, המובילה ליצירת צורות חיים, היא יציבה בביוספרה וצריכה ללכת לכיוון של הגברת ההגירה הביוגנית של אטומים.

הביוספרה היא הקליפה הפלנטרית המורכבת ביותר של החיים, שלה מעטפת חיצוניתמאוכלס על ידי אורגניזמים שמרכיבים יחד חומר חי. הוא כולל - את החלק התחתון של האטמוספירה, את כל ההידרוספירה ואת החלק העליון של הליתוספירה של כדור הארץ, המאוכלס באורגניזמים חיים. קליפת כדור הארץ, שבה מתבטאת הפעילות המשולבת של אורגניזמים חיים כגורם גיאוכימי בקנה מידה פלנטרי. הביוספרה היא המערכת האקולוגית הגדולה ביותר (גלובלית) של כדור הארץ - אזור האינטראקציה המערכתית בין חומר חי ואינרטי על פני כדור הארץ.

V.I. Vernadsky קבע את הרכב החומרים של הביוספרה, שם הוא כלל שבעה חלקים טבעיים הטרוגניים עמוקים, אך מבחינה גיאולוגית לא אקראיים:

1) חומר חי;

2) חומר ביוגני (מינרלים דליקים, אבן גיר וכו', כלומר חומר שנוצר ומעובד על ידי אורגניזמים חיים);

3) חומר אינרטי (נוצר ללא השתתפות של אורגניזמים חיים - מוצק, נוזלי וגזי);

4) חומר ביואינרטי (נוצר במשותף על ידי תהליכים של טבע אנאורגני ואורגניזמים חיים - מים, אדמה, קרום בליה, סחופת);

5) חומר של ריקבון רדיואקטיבי (יסודות ואיזוטופים מסדרת האורניום, התוריום והאקטינוורניום);

6) אטומים מפוזרים של חומר ארצי וקרינה קוסמית;

7) חומר ממקור קוסמי בצורה של מטאוריטים, אבק קוסמי וכו'.

הביוספרה חייבת להיות מיוצגת כ מנגנון מורכבפיתוח גיאולוגי וביולוגי ואינטראקציה של חומר אינרטי וביוגני. הביוספרה היא, מצד אחד, סביבת החיים, ומצד שני, תוצאה של פעילות החיים. הספציפיות העיקרית של הביוספרה המודרנית היא זרימת אנרגיה מכוונת בבירור וזרימת חומרים ביוגניים (הקשורים לפעילויות של יצורים חיים).

בפיתוח הדוקטרינה של הביוספרה, ורנדסקי הגיע למסקנה שהשנאי העיקרי של האנרגיה הקוסמית הוא החומר הירוק של הצמחים. רק צמחים ירוקים מסוגלים ליירט את האנרגיה של קרינת השמש וליצור תרכובות אורגניות ראשוניות. כדי להסביר את האנרגיה הכוללת הגדולה של הביוספרה, ערך ורנדסקי חישובים שבאמת הראו את החשיבות העצומה של צמחים פוטוסינתטיים ביצירת המסה האורגנית הכוללת. המדען חישב כי פני כדור הארץ הם פחות מעשרת אלפים משטח השמש. השטח הכולל של מנגנון הטרנספורמציה של צמחים ירוקים, בהתאם לתקופת השנה, הוא כבר בין 0.86 ל-4.2% משטח הפנים של השמש. ההבדל הוא עצום. פוטנציאל האנרגיה הירוקה הזה עומד בבסיס השימור והתחזוקה של כל החיים על הפלנטה שלנו.

חומר חי של הביוספרה

אחד החוליה המרכזיים במושג הביוספרה הוא תורת החומר החי. בניתוח בעיית ההגירה האטומית, וי.י. ורנדסקי הגיע למסקנה ש"תרכובות אורגניות שאינן תלויות בחומר חי אינן קיימות בשום מקום". בהמשך הוא מנסח את מושג החומר החי: "החומר החי של הביוספרה הוא מכלול האורגניזמים החיים שלה... אני אכנה את מכלול האורגניזמים, המופחתים למשקלם, הרכבם הכימי והאנרגיה, חומר חי".

חומר חי - מכלול האורגניזמים החיים של הביוספרה, המתבטאים מספרית ביסודי תרכובת כימית, מסה ואנרגיה.

המטרה העיקרית של החומר החי והתכונה האינטגרלית שלו היא צבירת אנרגיה חופשית בביוספרה. האנרגיה הביו-גיאוכימית הרגילה של חומר חי מופקת בעיקר באמצעות רבייה.

בשנות ה-30 V.I. ורנדסקי מבדיל את האנושות מהמסה הכוללת של החומר החי כחלק המיוחד שלה. הפרדה זו של האדם מכל היצורים החיים התאפשרה משלוש סיבות. ראשית, האנושות אינה יצרנית, אלא צרכנית של אנרגיה ביו-גיאוכימית. שנית, מסת האנושות, המבוססת על נתונים דמוגרפיים, אינה כמות קבועה של חומר חי. ושלישית, הפונקציות הגיאוכימיות שלו מתאפיינות לא במסה, אלא בפעילות ייצור.

מה מאפייניםטבוע בחומר חי? קודם כל, זו אנרגיה חופשית ענקית. במהלך התפתחות המינים, הנדידה הביוגנית של אטומים, כלומר. האנרגיה של החומר החי של הביוספרה גדלה פי כמה, וממשיכה לגדול, מכיוון שהחומר החי מעבד את האנרגיה של קרינת השמש. חומר חי מאופיין גם בשיעור גבוה של תגובות כימיות בהשוואה לחומר שאינו חי, שבו תהליכים דומים איטיים אלפי מונים. לדוגמה, חלק מהזחלים ביום יכולים לעבד מזון פי 200 ממה שהם שוקלים את עצמם, וציצי אחד אוכל כמה זחלים ביום כפי שהוא שוקל את עצמו.

אופייני לחומר חי שהתרכובות הכימיות המרכיבות אותו, שהחשובות שבהן הן חלבונים, יציבות רק באורגניזמים חיים. לאחר השלמת תהליך החיים, החיים המקוריים חומר אורגנימתפרקים למרכיבים כימיים.

חומר חי קיים על הפלנטה בצורה של תחלופה מתמשכת של דורות, שבגללה, שנוצר לאחרונה, הוא קשור גנטית לחומר החי של תקופות קודמות. זוהי היחידה המבנית העיקרית של הביוספרה, שקובעת את כל שאר התהליכים על פני קרום כדור הארץ. חומר חי מאופיין בנוכחות של תהליך אבולוציוני. המידע הגנטי של כל אורגניזם מוצפן בכל אחד מתאיו. יחד עם זאת, תאים אלו נועדו במקור להיות עצמם, למעט הביצה, שממנה מתפתח האורגניזם כולו.

V.I.Vernadsky קרא למחזור של חומרים בודדים מחזורים ביו-גיאוכימיים. מחזורים ומחזורים אלה מספקים פונקציות חיוניותחומר חי באופן כללי. המדען זיהה חמש פונקציות כאלה.

פונקציית גז. הוא מתבצע על ידי צמחים ירוקים המשחררים חמצן במהלך הפוטוסינתזה, וכן על ידי כל הצמחים ובעלי החיים המשחררים פחמן דו חמצני כתוצאה מהנשימה. יש גם מחזור של חנקן הקשור לפעילות של מיקרואורגניזמים.

תפקוד ריכוז. זה מתבטא ביכולתם של אורגניזמים חיים לצבור יסודות כימיים רבים בגופם (פחמן הוא מלכתחילה, סידן הוא בין המתכות).

פונקציית חיזור. זה מתבטא בטרנספורמציות כימיות של חומרים בתהליך של פעילות חיונית של אורגניזמים. כתוצאה מכך נוצרים מלחים, תחמוצות וחומרים חדשים. פונקציה זו קשורה להיווצרות עפרות ברזל ומנגן, אבני גיר וכו'.

תפקוד ביוכימיtion.הוא מוגדר כרבייה, צמיחה ותנועה במרחב של חומר חי. כל זה מוביל למחזור של יסודות כימיים בטבע, להגירה הביוגנית שלהם.

תפקוד הפעילות הביו-גיאוכימית האנושית. אדם בשלו פעילות כלכליתמפתחים ומשתמשים לצרכיהם מספר גדול שלחומרים של קרום כדור הארץ, כולל. כגון פחם, גז, נפט, כבול, פצלים, עפרות רבות.

מידע דומה.

המהות של תורתו של V. I. Vernadsky טמונה בהכרה בתפקיד הבלעדי של "חומר חי" ההופך את פני הפלנטה. התוצאה הכוללת של פעילותו לאורך תקופת הזמן הגיאולוגית היא עצומה. לדברי ורנאדסקי, "על פני כדור הארץ אין כוח כימי הפועל באופן קבוע יותר, ולכן חזק יותר בהשלכותיו הסופיות, מאשר אורגניזמים חיים כמכלול." אורגניזמים חיים הם הלוכדים ומשנים את אנרגיית השמש ויוצרים את המגוון האינסופי של העולם שלנו.

ההיבט השני בחשיבותו של תורתו של V.I. Vernadsky הוא הרעיון שלו על ארגון הביוספרה, המתבטא באינטראקציה המתואמת של יצורים חיים ושאינם חיים, יכולת הסתגלות הדדית של האורגניזם והסביבה. "אורגניזם", כתב V.I. Vernadsky, "עוסק בסביבה שהוא לא רק מותאם אליה, אלא גם מותאם לה."

אינטראקציה זו באה לידי ביטוי בעיקר ביצירת מינים חדשים רבים של צמחים תרבותיים וחיות בית. מינים כאלה לא היו קיימים קודם לכן, וללא עזרה אנושית הם מתים או הופכים גזעי פרא. לכן, ורנדסקי מחשיב את העבודה הגיאוכימית של החומר החי בחיבור הבלתי נפרד של בעלי החיים, ממלכת הצומח והאנושות התרבותית כיצירה של שלם אחד.

V. I. Vernadsky מציע שלחומר חי עשוי להיות גם תהליך אבולוציוני משלו, המתבטא בשינויים עם מהלך הזמן הגיאולוגי, ללא קשר לשינויים בסביבה.

כדי לאשר את הרעיון שלו, הוא מתייחס לצמיחה המתמשכת של מערכת העצבים המרכזית של בעלי חיים ולחשיבותה בביוספרה, כמו גם לארגון המיוחד של הביוספרה עצמה. לדעתו, במודל פשוט, ארגון זה יכול לבוא לידי ביטוי כך שאף נקודה אחת בביוספרה "נופלת לאותו מקום, אותה נקודה בביוספרה כפי שהייתה אי פעם". במונחים מודרניים. , ניתן לתאר תופעה זו כבלתי הפיך של שינויים שטמונים בכל תהליך של אבולוציה והתפתחות.

לתהליך המתמשך של האבולוציה, המלווה בהופעתם של סוגים חדשים של אורגניזמים, יש השפעה על הביוספרה כולה, כולל גופים ביו-אינרטיים טבעיים, למשל, קרקעות, קרקע ומי תהום וכו'. הדבר מאושר על ידי עובדה שקרקעות ונהרות דבון שונים לחלוטין מהתקופה השלישונית ואף יותר מהתקופה שלנו. לפיכך, התפתחות המינים מתפשטת בהדרגה ועוברת לכל הביוספרה.

V.I. Vernadsky גם ביסס את הרעיונות החשובים ביותר לגבי צורות הטרנספורמציה של החומר, הדרכים להגירה ביוגנית של אטומים, כלומר נדידת יסודות כימיים בהשתתפות חומר חי, הצטברות יסודות כימיים, הגורמים המניעים ב- פיתוח הביוספרה וכו'.