Космическое и внутрипланетарное воздействие на биосферу

Введение
Эволюция Биосферы
Связь биосферы с космическими процессами
Теория В. Вернадского
Как влияют на нас звезды и планеты
Заключение
Список литературы

Космическое и внутрипланетарное воздействие на биосферу

Биосфера в духе геологического миропонимания Вернадского имеет неизмеримо большую глубину и характеризуется большим количеством фундаментальных параметров.
Б.С.Соколов пишет: «Величайшая заслуга Вернадского в том, что он, используя, по существу, весьма образную метафору, вложил в понятие «биосфера» совершенно новый смысл. Его учение о биосфере несомненно, одно из крупнейших обобщений естествознания XX в. Ни Ж.Б.Ламарк, ни Э.Зюсс, ни Й.Вальтер никто из естествоиспытателей XIX в., рассуждавших о «сфере жизни», даже в отдалённой мере не мог предвидеть фундаментального значения развившегося позднее понятия биосферы для жизни современного человечества. Оно неизмеримо шире таких расплывчатых, хотя и модных понятий, как «окружающая среда», «географическая оболочка» и.т.п. [2].
Определяя биосферу, Вернадский пишет: «Э.Зюсс (1831-1914) и геологи того времени могли смотреть и на проявление жизни и на Лик Земли, как на независимые друг от друга явления. Сейчас для нас ясно, что Лик Земли не является результатом «случайных явлений», а отвечает определённой резко ограниченной геологической земной оболочке «биосфере» одной из многих других, имеющих определённую структуру, характерную для земных планет. [3].
Б.С.Соколов пишет: «Биосфера не статическая структура «оболочки жизни», выступающая как извечная данность окружающего нас мира, а прежде всего геобиоисторический процесс (многомерная сфера развёртывания этого процесса от гипотетических начал во Вселенной (менее вероятно специфически только на Земле) к конкретным биогеохимическим циклам и эволюции живых систем на нашей планете и далее) до почти «апокрифической» экспансии единственного из полутора миллионов видов, который разорвал стихийно складывающийся сотнями миллионов лет весь стиль энергетического баланса планеты. [2].
В работе «Об условиях появления жизни на Земле», вышедшей в 1931 г. В.И.Вернадский ставит вопрос о первом появлении жизни, издавна волновавший философов. Однако он пытается разрешить этот вопрос не как философ, а как учёный. При этом, как считает Вернадский, можно научно подойти к решению этой проблемы, но не во всей её полноте. «Это необходимо учитывать и резко определять область, которая подлежит в данное время научному ведению. Этой областью не будет решение вопроса о механизме зарождения или появления жизни на нашей планете, абиогенеза, например, но ею может являться определение условий, в которых такое появление или зарождение единственно возможно. [4]. Здесь же даётся определение научной постановки проблемы: «Под научной постановкой проблемы я подразумеваю такую постановку, которая сводит всю проблему, или отдельные, логически непреклонно с ней связанные следствия к форме, допускающей точную проверку научным опытом или научным наблюдением».
В.И. Вернадский подчёркивет два важнейших, с геологической точки зрения, положения: во-первых, планетный, геологически закономерный характер жизни, и, во-вторых, теснейшую связь всех геологических процессов в биосфере с деятельностью живого вещества. Таким образом, понимание жизни как планетного явления приводит к представлениям о прямой зависимости существования биосферы от условий, созданных геологическими (в широком смысле слова) процессами.
Таким образом, Вернадский сводит проблему зарождения жизни к проблеме возникновения биосферы, т.е. к определению тех условий, при которых возможно осуществление биогеохимических функций биосферы. Он считает, что такие условия могли возникнуть после выделения Луны из Земли и образования Тихого океана. В.И. Вернадский пишет: «Первое появление жизни при создании биосферы должно было произойти не в виде одного какого-нибудь вида организма, а в виде их совокупности, отвечающей геохимическим функциям жизни. Должны были сразу появиться биоценозы. [4]. При этом он допускает в качестве механизма возникновения жизни как абиогенез (зарождение вне живого), так и проникновение живого вещества извне, из космоса. Абиогенез, как считает Вернадский, несмотря на то, что мы не наблюдаем сейчас его проявлений, мог существовать в определённых условиях до появления биосферы.
Интересно, что в работе «Начало и вечность жизни», вышедшей в 1922 г. В.И.Вернадский анализирует различные механизмы возникновения жизни и приходит к выводу, что жизнь могла быть вечной, не иметь начала: «Указание на логическую необходимость признания начала для эволюционного процесса имеет скорее философский, чем научный интерес. В конце концов, мы так же мало можем говорить о начале, как и о конце эволюционного процесса». Причём одной из причин всеобщего признания в науке необходимости начала жизни, Вернадский считал проникновение в науку философских построений, в частности, материализма, который, как он считал, «является историческим пережитком в современной философии» [5].
По мнению В.И. Вернадского, земная кора - это область былых биосфер. Биосфера существовала на протяжении геологической истории от криптозоя до наших дней и была широко проникнута живым веществом.
Б.С.Соколов пишет: «Только введя понятия о «былых биосферах», «геологической вечности биосферы» и одновременно о «пределах биосферы» как пространственно-временном поле существования самой жизни, Вернадский создал новое учение о биосфере - величайший из синтезов современной науки, открыл новые пути её всё более глубокого познания. Одновременно это учение и современная философия естествознания, и руководство к действию, т.е. к поведению человека в геобиосферной системе, достигшей за многие миллионы лет определенного равновесия, устойчивости и надёжности. [3].
Биосфера Вернадского неразрывно связана с его концепцией пространства-времени, т.е. она трехмерна и геоисторична. Сведение её к современной жизнедеятельной плёнке планеты не просто обедняет понятие биосферы, а лишает её самой основы - бесконечной длительности эволюции, сложности неравномерного исторического развития, его непрерывности, направленности и необратимости. Нынешний срез биосферы, какой бы сложной и экологически дробной она нам ни представлялась, в своём вхождении в ландшафты Земли, в литосферу, в гидросферу (вплоть до человека в космосе) - только вершина древа - гигантского пути, идущего из геологического прошлого, без знания которого вся ослепительная красота современной мозаики жизни безродна и слепа.
Таким образом, представление о биосфере как обособленной закрытой самоуправляющейся системе - специфической современной живой плёнке Земли - должно быть отвергнуто. Биосфера - это открытая система, существующая, вероятно, столь же долго, как и сама Земля. В работе «Химическое строение биосферы Земли и её окружения» В.И. Вернадский пишет: «Мы не знаем никакого промежутка времени на нашей планете, когда на ней не было бы живого вещества, не было бы биосферы. [1]. Биосфера непрерывно функционирует только в силу своей неразрывной связи с другими геосферами нашей планеты.
Вернадский неоднократно подчёркивает, что ни один живой организм (и в том числе человек) в свободном состоянии на Земле не находится. Все организмы неразрывно и непрерывно связаны прежде всего питанием и дыханием с окружающей их материально-энергетической средой. «В гуще, в интенсивности и в сложности современной жизни человек практически забывает, что он сам и всё человечество, от которого он не может быть отделён, неразрывно связаны с биосферой - с определённой частью планеты, на которой они живут. [1].
Биосферная концепция Вернадского лишена узкой биологичности и поэтому не может быть автоматически вписана только в сферу биологических наук. Это широкое междисциплинарное направление в науках о Земле и жизни, находящееся к тому же во все возрастающей связи с глобальной социологией и общественными науками. В этом и состоит огромное значение современных комплексных биосферных знаний в науке и в глобальных биосферных прогнозах наших дней, ставших особенно острыми в условиях неконтролируемой технократической деятельности людей.
Вернадский связал учение о биосфере с деятельностью человека не только геологической, но и вообще с многообразными проявлениями бытия личности и жизни человеческого общества: "В сущности, человек, являясь частью биосферы, только по сравнению с наблюдаемыми на ней явлениями может судить о мироздании. Он висит в тонкой пленке биосферы и лишь мыслью проникает вверх и вниз". Все мы, люди - неразрывная часть живого вещества, приобщенная к его бессмертию, необходимая часть планеты и космоса, продолжатели деятельности жизни, дети Солнца. Но в идеях о космическом "управлении" земными процессами или о разумных силах во Вселенной (тем более о Мировом Разуме) ничего оригинального для Вернадского не было. Он писал: "...область человеческой культуры и проявление человеческой мысли - вся ноосфера - лежит вне космических просторов, где она теряется как бесконечно малое...". То есть, по Вернадскому, мы (человечество) - не придаток Вселенского Разума, мы - часть его.
Для Вернадского было очень важно выделить роль мысли, знаний в развитии планеты. Мысль направляет деятельность человека. Вернадский рассматривал человеческую деятельность как геологический фактор, во многом определяющий дальнейшее развитие Земли. Для Вернадского человек был, прежде всего, носителем разума. Он верил, что разум будет господствовать на планете и преображать ее разумно, предусмотрительно, без ущерба природе и людям. Он верил в человека, в его добрую волю. А человеческий разум воспринимался Вернадским как космическое явление, естественная и закономерная часть природы. Природа создала разумное существо, постигая таким образом себя. [6]
Как влияют на нас звезды и планеты
В последние годы космическое влияние на Землю и ее биосферу стало “общим местом”: об этом пишут, снимают фильмы, его боятся. Сейчас человеческий страх эксплуатируют многие, в том числе и те, кто имеет отношение к изучению космоса. Некоторые научные коллективы, лишившись финансирования со стороны военных, пытаются разными способами привлечь к себе внимание и обеспечить свою работу. Речь не идет о продаже населению звезд — этим заняты откровенные проходимцы. Я имею в виду настоящих ученых, искренно болеющих за свое дело и порой перегибающих палку в общении с публикой исключительно из желания привлечь ее внимание к своим безусловно важным исследованиям
Но в результате появляется раздутая до неприличных размеров астероидная опасность (кто не видел по телевидению, как бедный динозавр удирает от метеоритного дождя!), закрытые от солнца лица австралийских детей из страха перед озоновой дырой, ежедневные прогнозы геомагнитных бурь (на которые удобно списывать нарушения связи), долговременные прогнозы солнечной активности (непременно с драматическими нотками в голосе). Все это делает нашу жизнь похожей на путешествие в утлом суденышке через бурный океан: того и гляди разнесет его в щепки “земное эхо солнечных бурь”.
Разумеется, Земля живет не в вакууме; на нее падают метеориты и космические частицы, ее освещают Солнце, планеты и звезды. Их влияние на биосферу изучается. Если оставить в стороне очевидную связь жизненных процессов с солнечным светом, то все остальные “влияния” носят слабовыраженный, непредсказуемый или даже недоказанный характер.
Наиболее грамотные из астрологов уже поняли, что лучше не говорить о прямом влиянии звезд и планет на Землю — настолько оно незначительно. Теперь они предпочитают заклинания типа “космических ритмов”, “звездных часов” и прочих указаний на непрямые и нефизические связи между биосферой и звездным небом. Однако я хочу вернуться к теме физического влияния планет и звезд на Землю, чтобы у читателя не осталось на этот счет сомнений.
Из всех видов физических взаимодействий сколько-нибудь серьезно можно говорить лишь о гравитации; остальные поля, потоки частиц и излучения от звезд и планет в окрест-ности Земли так слабы, что их регистрация даже чуткими современными приборами требует немалых усилий.
Чтобы ощутить гравитационное влияние Луны на Землю, нужно измерить разницу лунного притяжения в разных точках Земли. Она невелика: ближайшая к Луне точка земного шара притягивается к ней на 6% сильнее, чем наиболее удаленная. Эта разница сил растягивает нашу планету вдоль направления Земля—Луна. А поскольку Земля вращается относительно этого направления с периодом около 25 часов, по нашей планете с таким же периодом пробегает двойная приливная волна — два “горба” в направлении растягивания и две “долины” между ними. В твердом теле планеты и в открытом океане высота этих “горбов” невелика, всего около полуметра. Поэтому мы не замечаем приливов ни в океане, ни на суше. И только на узкой береговой полосе можно заметить приливы_отливы благодаря подвижности океанской воды, которая, набегая приливной волной на берег (скорость-то немалая, сотни метров в секунду!), может по инерции подняться на высоту до 16 метров.
Подобным же образом действует на Землю и Солнце, более массивное, но и более далекое, чем Луна. Высота солнечных приливов вдвое меньше, чем лунных. В новолуние и полнолуние, когда Земля, Луна и Солнце лежат на одной прямой, лунные и солнечные приливы складываются. А в первую и последнюю четверти Луны эти приливы ослабляют друг друга, поскольку “горб” одного приходится на “впадину” другого. Лунно-солнечные приливы — явление весьма заметное и важное в жизни Земли. Например, под их влиянием Земля постепенно замедляет свое вращение; продолжительность суток увеличивается. Еще сильнее действует земная приливная сила на Луну: она уже давно замедлила свое суточное вращение настолько, что постоянно обращена к нам одной стороной.
Гигантские приливные эффекты, влияющие на движение планет, рождают иллюзию того, что малые живые тела уж и подавно должны управляться ими. В результате мы слышим от творцов “научной астрологии” наивные утверждения: “Луна вызывает приливные явления во всех жидкостных системах Земли — в океане, в полужидком ядре Земли, в каждой клетке организма, во всех межклеточных жидкостях”. На основе подобных утверждений пытаются объяснить явление лунатизма, очень популярное в астрологии; предлагают “биологическую теорию приливов”. При этом уровень аргументации таков: “Луна вызывает приливы на море, а человек также почти целиком состоит из воды, значит, и он должен испытывать родственное влияние” [12, 13]. Разумеется, вода здесь не при чем: земная поверхность, как мы уже знаем, деформируется приливом точно так же, как морская, разница лишь в том, что суша не может перетекать, поэтому приливная волна набегает на берег. Ну а в целом, с точки зрения физики, “биологическая теория приливов” выглядит просто смешно: ведь любой находящийся рядом с вами человек, например сосед по парте, оказывает на вас гравитационное приливное влияние приблизительно в миллион раз более сильное, чем Луна.
Еще менее серьезно выглядят утверждения о прямом приливном влиянии планет на Землю; для этого достаточно взглянуть на приведенную ниже таблицу. Суммарное действие всех планет не может вызвать на Земле прилива выше 0,045 миллиметра. А их влияние на конкретное живое существо исказит его форму не более чем на размер одного атома! Теперь мы затронем несколько более сложный вопрос — опосредованное влияние планет на биосферу Земли, где в качестве “усилителя” используется Солнце. В 1920-х годах пионер гелиобиологических исследований в нашей стране А. Л. Чижевский писал: “Мы знаем, что периодическая деятельность Солнца — процесс не вполне самостоятельный. Есть веские основания думать, что он находится в определенной зависимости от размещения планет Солнечной системы в пространстве, от их констелляции по отношению друг к другу и к Солнцу… Таким образом, и земные явления, зависящие от периодической деятельно сти Солнца, стоят, так сказать, под контролем планет… Исследования, проведенные с целью выяснения влияния планет на деятельность Солнца, дали вполне положительные результаты: в периодах солнечной активности обнаруживаются периоды планетных движений”. По прошествии многих лет мы понимаем, что Чижевский проявил необоснованный оптимизм: неоднократные попытки связать солнечную активность с расположением планет так и не привели к ожидаемому результату.
Каково же реальное влияние планет на Солнце? Из приведенной выше таблицы видно, что даже если все планеты выстроятся в цепочку и их приливное влияние сложится, все равно высота приливного “горба” на поверхности Солнца составит не более 3 миллиметров. Несмотря на ничтожность этой величины, журналисты регулярно пугают “парадами планет” легковерную публику.
В 1974 году в США вышла книга Дж. Р. Гриббина и С. Х. Плэйжмана “Эффект Юпитера”. В ней говорилось, что в 1982 году все планеты окажутся по одну сторону от Солнца, и этот “парад планет” вызовет на нем возмущения, убийственные для Земли. Минуло 10 марта 1982 года — момент наибольшего сближения всех планет. И, разумеется, ничего страшного не случилось — ни на Земле, где стихийные бедствия происходили обычным порядком, ни на Солнце: его активность под действием планет не изменилась. Новый апокалипсис обещали 11 августа 1999 года, когда “парад” совпадал с солнечным затмением. Затем “конец света” намечался на май 2000-го: “Когда Меркурий, Венера, Марс, Юпитер, Сатурн, Солнце и Луна выстроятся в одну линию, Земля содрогнется”, — сообщала газета “Известия” от 29 мая 1998 года (N 97) со ссылкой на “The Sunday Times”. Мы еще не раз услышим такие прогнозы, эксплуатирующие основные инстинкты человека, один из которых — страх.
Для любителей физики, имеющих обыкновение ловить на безграмотности журналистов, отметим наивность самого понятия “парад планет”. Приливная деформация растягивает тело вдоль одной оси, а вдоль перпендикулярных к ней направлений сжимает. Поэтому к такому же эффекту приводит и выстраивание планет на одной линии по разные стороны от Солнца (помните — лунные и солнечные приливы складываются в новолуние и полнолуние). Но современные астрологи не замечают этого. Около 70% приливного влияния на Солнце оказывают Юпитер и Венера. Максимальная высота прилива достигается, когда они лежат на одной прямой с Солнцем. Это повторяется примерно через каждые четыре земных месяца, однако никаких изменений солнечной активности с таким периодом не отмечено.
Да и трудно было бы ожидать заметного эффекта от приливного воздействия на Солнце: ведь энергия деформаций, которая ежесекундно рассеивается в его недрах, в тысячу раз меньше его термоядерной мощности. Но даже это не означает, что каждый “парад планет” увеличивает светимость Солнца на 0,1%, поскольку тепловая инерция солнечного тела составляет миллионы лет и сглаживает все подобные колебания светимости.
Наконец, обратив внимание на космические тела, расположенные за пределами Солнечной системы, мы не станем утруждать читателя упражнениями по физике, а просто скажем, что влияние звезд на нашу биосферу настолько мизерно, что никакие привычные масштабы с ним вообще не сопоставимы.
Для человека, воспринимающего рациональные аргументы, разоблачение астрологии не представляет труда: достаточно познакомиться со статистикой оправдываемости ее предсказаний. Психолог из Мичиганского университета Б. Силверман изучил влияние зодиакального знака, соответству ющего рождению каждого из супругов, на вероятность их бракосочетания или развода. Были использованы данные о 2978 свадьбах и 478 разводах, зарегистрированных в Мичигане в 1967—1968 годах. Ученый сравнивал реальные данные с предсказаниями двух независимых астрологов относительно благоприятного и неблагоприятного сочетания зодиакальных знаков для супружеских пар. Оказалось, что никакого совпадения между предсказаниями и реальностью нет, поэтому Б. Силверман заключил: “Положение Солнца на зодиаке в момент рождения не оказывает влияния на формирование личности”.