Информация как основа жизни

БИОСФЕРА И ТЕХНОСФЕРА

Биосфера и ее основные параметры

Как подчеркивал В. И. Вернадский [1], развитие человеческого мышления и все возрастающее его воздействие на окружающую среду – через порождаемые им технологии – следует рассматривать как природное явление, как неизбежное следствие цефализации. Эти процессы и привели к формированию техносферы – создаваемой са­мим человеком среды его обитания. Взаимоотношения биосферы и техносферы, в связи с грозящим Земле экологическим кризисом, яв­ляются сейчас объектом пристального внимания самых разных спе­циалистов. Попробуем сформулировать на этот счет свою точку зре­ния, основанную на изложенных выше представлениях о природе ин­формации и закономерностях динамики информационных систем.

Следуя традиции, биосферой будем называть всю населяющую Землю биоту (т.е. совокупность всех микроорганизмов, грибов, рас­тений и животных) и среду ее обитания, включая почвенный по­кров и содержащие признаки жизни слои атмосферы. Накануне по­явления человека биосфера по своим основным параметрам вряд ли существенно отличалась от нынешнего ее состояния. Более того, такие ее характеристики, как общая масса живого вещества (поряд­ка 2,4·1018 г); элементарный состав биомассы (азот – около 0,3%, углерод – около 3%, кислород – около 75%, водород – 10% и т.д.); содержание кислорода в атмосфере (около 21%, а всего порядка 1,2·1021 г); скорость круговорота слагающих ее атомов (для углеро­да, например, среднее время пребывания одной молекулы СО2 в атмосфере равно десяти годам); количество достигающей Земли солнечной энергии (167 ккал·см-2тод-1) – сохранялись неизменными, вероятно, на протяжении сотен миллионов лет [2-4]. Эта стабильность основных параметров биосферы обусловливается, с одной стороны, постоянством потока солнечной энергии, а с другой – развитой системой взаимоотношений между слагающими биосферу живыми компонентами, выполняющими определенные функции в «работе» по ее стабилизации (см., напр., [5]).

Косные и живые компоненты биосферы

Биосферу в целом можно подразделить на косные и живые компо­ненты. Косные компоненты – это химические соединения и физические тела, не входящие в данный момент времени в состав жи­вых организмов. Это, прежде всего, газы, находящиеся в свободном состоянии (в атмосфере) или растворенные в водных бассейнах, вода в виде водяного пара, рек, озер, морей, океанов и ледников, различные неорганические и органические соединения, растворенные в этой воде и накапливающиеся в донных отложениях и почве, еще не претерпевшие полной деструкции отмершие компоненты живых организмов (листья, сучья, сброшенная при линьке шерсть и т.п.) и трупы самих этих организмов (от вирусов и бактерий до слонов и баобабов). По самой приблизительной оценке косные компоненты составляют более 99%, а на живые приходится меньше 1% от общей массы биосферы. Косные компоненты распределены по всей био­сфере относительно диффузно. Значительное количество их включено в постоянный биологический круговорот, т.е. периодически входят в состав биоты. Химические соединения, выходящие из биологического круговорота и слагающие мощные осадочные по­роды, будем считать находящимися вне пределов биосферы.