БІОЛОГІЯ - Золота колекція рефератів - 2018
БІОГРАФІЇ ВИДАТНИХ БІОЛОГІВ
В. І. ВЕРНАДСЬКИЙ
Праці В. І. Вернадського змінили науковий світогляд XX ст., визначили положення людини і її наукової думки в еволюції біосфери, дозволили по-новому подивитися на навколишню природу як середовище перебування людини, зробили величезний внесок у розвиток багатьох розділів природознавства. Одним з найбільших досягнень природознавства XX ст. є вчення Вернадського про біосферу.
Народився Володимир Іванович Вернадський 12 березня 1863 р. у Петербурзі в родині відомого економіста, професора Петербурзького університету Івана Васильовича Вернадського. Мати — Ганна Петрівна, була розумною, обдарованою жінкою. Вона протягом декількох років співала в хорі, яким керував композитор М. А. Балакірєв.
У 1873 р. Володя вступив до гімназії. Після закінчення гімназії Вернадський вступив на природниче відділення фізико-математичного факультету Петербурзького університету. Глибокий слід у душі майбутнього вченого залишили прочитані ним 1881 р. в оригіналі книги А. Гумбольдта «Космос» і «Картини природи».
Великий вплив на Вернадського в період навчання й після мали Д. І. Менделєєв і В. В. Докучаєв. В. В. Докучаєв був керівником досліджень з кристалографії й мінералогії. В.І. Вернадський брав участь у грунтових експедиціях у Нижегородську й Полтавську губернії. У період навчання в університеті з’явилися дві перші друковані праці. Одна з них — з геології — описувала відслонення біля Нижнього Новгорода і його копалини. Друга робота описувала спостереження за житлами бабаків.
У 1885 р. Всрнадський закінчив університет. Він обійняв посаду хоронителя мінералогічного кабінету. У 1888 р. Вернадського відряджають на 2 роки за кордон, де він проводив наукові екскурсії. Маршрут екскурсій допоміг скласти німецький палеонтолог і геолог К. А. Циттель. За два роки молодий вчений устиг багато чого побачити. На прохання В. В. Докучаєва Вернадський представляв його на Міжнародній виставці в Парижі, на якій демонструвалася колекція російських ґрунтів.
На IV Міжнародному геологічному конгресі в Лондоні Вернадський познайомився з родиною московських геологів Павлових. Пізніше О. П. Павлов запросив ученого на посаду приват-доцента у Московський університет, де Вернадський викладав з 1890 по 1911 рр.
У 1906 р. у віці 43 років Вернадського обрали ад'юнктом Академії наук, а 1912 р. — академіком.
У силу обставин 1917 р. учений опинився вдалині від Петрограда. Спочатку він був у родичів у Полтавській губернії, потім переїхав до Києва, де займався організацією Української академії наук і був обраний її першим президентом.
У 1919 р. Володимира Івановича запросили читати курс лекцій у Таврійському університеті, відкритому в Сімферополі. Наприкінці цього року його обрали ректором. Через кілька місяців Вернадського запросили до Петрограда в Академію наук. У Петрограді вчений організував Радієвий інститут, а також очолив Геологічний і мінералогічний музей.
У 1921 р. ректор Сорбонни запросив Вернадського для читання курсу лекцій з геохімії. Учений працював у Франції три роки, повернувся в Ленінград 1926 р. За цей період він видав французькою мовою монографію «Геохімія» (1924), статтю «Автотрофність людства» (1925) і російською — монографію «Біосфера» (1926).
До початку XX ст. процесами, які перетворюють рельєф Землі, уважалися природні стихії, ріки, кліматичні умови. Геологічна роль живих організмів уважалася другорядною. Першим почав тему геологічної ролі живих організмів учитель Вернадського В. В. Докучаєв. Він також звернув увагу на єдність матеріальної й духовної культури людей з навколишнім природним середовищем. Однак Докучаєва хвилювали насамперед практичні аспекти цієї проблеми. Натомість В. І. Вернадський створив теоретично струнку концепцію переходу біосфери в ноосферу в результаті розумних перетворень середовища життя людиною (на основі науки, розуму). В. І. Вернадським були уведені поняття живої й відсталої речовини, що складають біосферу. Ці поняття слугують фундаментом його наукового світогляду.
У роботі «Кілька слів про ноосферу» учений писав: «Стоячи на емпіричному грунті, я залишив осторонь, скільки міг, усякі філософські шукання й намагався спиратися тільки на точно встановлені наукові й емпіричні факти й узагальнення, зрідка допускаючи робочі наукові гіпотези. У зв’язку з усім цим у явища життя я ввів замість поняття «життя» поняття «живої речовини», яке зараз, мені здається, міцно затвердилося в науці. «Жива речовина» є сукупністю живих організмів. Поняття «життя» завжди виходить за межі поняття «жива речовина» в галузі філософії, фольклору, релігії, художньої творчості. Це все відпало в живій речовині».
Відповідно до уявлень Вернадського, живі організми виконують у біосфері чітко визначені біогеохімічні функції для підтримки життя па Землі. На земній поверхні немає хімічної сили, що діє більш постійно, ніж всі живі організми. Докладніше визначення поняття живої речовини дається в роботі «Про корінну матеріально-енергетичну відмінність живих і відсталих природних тіл біосфери». Він дає два різні підходи до вивчення явищ життя: біогеохімічний підхід, коли жива речовина розглядається як математично виражена сукупність середніх живих організмів, і підхід інших біологічних наук, де вивчаються головним чином окремі усереднені живі організми. В. І. Вернадським були уведені поняття однорідної живої речовини (родове, видове тощо) і неоднорідної живої речовини (ліс, степ, біоценоз взагалі), що є сумішшю однорідних живих речовин. Поняття відсталої речовини описане в такий спосіб: «Матеріально-енергетична речовина, що будує біосферу, різко неоднорідна. Мив ньому з цього погляду повинні розрізняти головну масу її речовини, що не входить у живу речовину; речовину, яку я буду називати інертною, не живою». У понятті Вернадського інертна речовина — це гірські породи, рідкі й газоподібні тіла, які в сукупності з живою речовиною утворюють біосферу. Між живою й інертною речовиною відбувається постійний обмін під час дихання, живлення, розмноження живої речовини: міграція атомів з інертних тіл біосфери в живі й назад». Крім понять живої й інертної речовини, В. І. Вернадський пише про живі природні тіла (наприклад, рослина, жук тощо), інертні тіла (наприклад, гірська порода, кварц тощо) і біоінертні тіла (наприклад, грунт, озерна вода тощо). Поняття живого й інертного тіл природи вчений відніс до побутових, історично зрозумілих на основі здорового глузду. Поняття біоінертного тіла потребувало визначення:« Біоінертні природні тіла характерні для біосфери. Це закономірні структури, що складаються з інертних і живих тіл одночасно (наприклад, ґрунти), причому всі їхні фізико-хімічні властивості вимагають виправлень (іноді надзвичайно великих), якщо при їхньому дослідженні не врахований прояв живої речовини, що знаходиться в них».
Сучасний азотно-кисневий склад атмосфери є результатом роботи живої речовини. Жива речовина вибірково концентрує хімічні елементи. Сферою найвищої геохімічної енергії є грунти. «По суті біосфера може бути розглянута як ділянка земної кори, зайнята трансформаторами, що переводять космічні випромінювання в діючу земну енергію», — писав Вернадський.
У роботі «Нариси геохімії» Вернадський зазначав: «Жива речовина більш-менш безупинно поширена па земній поверхні, вона утворює на ній тонкий, але суцільний покрив, у якому концентрована вільна хімічна енергія, вироблена нею з енергії Сонця. Цей шар є земною оболонкою, яку знаменитий австрійський геолог Е. Зюсс (1831-1914 рр.) майже 60 років тому назвав біосферою, представляє одну із найхарактерніших рис організованості нашої планети. Тільки в ній зосереджена та особлива форма перебування хімічних елементів, яку ми назвали живою речовиною». Таким чином, концепція біосфери була створена в тісному зв’язку з біогеохімією й вченням про живу речовину.
У книзі «Хімічна будова біосфери Землі і її оточення» вчений писав: «Біосфера і її наближений синонім Лик Землі — обидва поняття, уведені Е. Зюссом, але зараз докорінно змінені холом подальшого дослідження, яскраво визначають основні риси поверхні нашої планети: близькість до Космосу, що не повторюється на нашій Землі, і існування винятково на ній живої речовини. «Лик Землі» — картина Землі, якщо дивитися на неї із просторів Космосу».
Про заслугу Вернадського в розвитку вчення про біосферу Б. С. Соколов пише: «Найбільша заслуга Вернадського в тому, що він, використовуючи, по суті, досить образну метафору, вклав у поняття «біосфера» абсолютно новий зміст. Його вчення про біосферу, безсумнівно, одне з найбільших узагальнень природознавства XX ст. Ні Ж. Б. Ламарк, ні Е. Зюсс, ні Й. Вальтер — ніхто з натуралістів XIX ст., що розмірковували про «сферу життя», навіть віддалено не міг передбачати фундаментального значення розвиненого пізніше поняття біосфери для життя сучасного людства. Воно невимірно ширше таких розпливчастих, хоча й модних поняттях, як «навколишнє середовище», «географічна оболонка» тощо».
Визначаючи біосферу, Вернадський пише: «Е. Зюсс і геологи того часу могли дивитися й на прояв життя й на Лик Землі як на незалежні одне від одного явища. Зараз для нас зрозуміло, що Лик Землі не є результатом «випадкових явищ», а відповідає певній різко обмеженій ідеологічній земній оболонці-біосфері — одній з багатьох інших, що мають певну структуру, характерну для земних планет».
В. І. Вернадський піднімав питання про першу появу життя на Землі в роботі «Про умови появи життя на Землі», що вийшла 1931 р.
При цьому він уважає, що можна науково підійти до вирішення цієї проблеми: «Це необхідно враховувати її різко визначати сферу, що підлягає тепер науковому віданню. Цією сферою не буде вирішення питання про механізм зародження або появи життя на нашій планеті, абіогенезу, наприклад, але нею може бути визначення умов, у яких така поява або зародження єдино можливі». Розуміння життя як планетного явища призвело до уявлень про пряму залежність існування біосфери від умов, створених геологічними (у широкому розумінні слова) процесами. Проблема зародження життя вченим була зведена до проблеми виникнення біосфери, тобто до визначення тих умов, за яких можливе здійснення біогеохімічних функцій біосфери. На думку Вернадського, такі умови могли виникнути після виділення Місяця із Землі й утворення Тихого океану. Він писав: «Перша поява життя при створенні біосфери повинна була відбутися не у вигляді одного якого-небудь виду організму, а у вигляді їхньої сукупності, що відповідає геохімічним функціям життя. Повинні були відразу з’явитися біоценози».
Вернадський допускав можливість виникнення життя як абіогенез (зародження поза живим), гак і проникнення живої речовини ззовні, з космосу. Абіогенез, як уважав Вернадський, міг існувати до появи біосфери в певних умовах.
На думку В. І. Вернадського, земна кора — це ділянка «колишніх біосфер». Осадові гірські породи — це «біогенні породи», «колишні біосфери». У процесі геологічного часу зростала потужність виявлення живої речовини в біосфері, збільшувався її вплив на інертну речовину. «Тільки ввівши поняття про «колишні біосфери», «геологічну вічність біосфери» і одночасно про «межі біосфери» як просторово- часове поле існування самого життя, Вернадський створив нове вчення про біосферу — найбільший із синтезів сучасної науки, відкрив нові шляхи її дедалі глибшого пізнання. Одночасно це вчення є й сучасною філософією природознавства, і керівництвом до дії, тобто до поводження людини в геобіосферній системі, що досягла за багато мільйонів років певної рівноваги, стійкості й надійності», — писав Б. С. Соколов.
Біосфера Вернадського нерозривно пов’язана з концепцією простору й часу. Зведення її до сучасної життєдіяльної плівки планети позбавляє її основи — нескінченної тривалості еволюції, складності нерівномірного історичного розвитку, його безперервності, спрямованості й необоротності. Біосфера — це відкрита система, що існує майже настільки ж довго, як і сама Земля. У роботі «Хімічна будова біосфери Землі і її оточення» В. І. Вернадський пише: «Ми не знаємо ніякого проміжку часу на нашій планеті, коли на ній не було б живої речовини, не було б біосфери». Біосфера безупинно функціонує тільки в силу свого нерозривного зв’язку з іншими геосферами нашої планети. Жоден живий організм, включаючи людину, не перебуває па Землі у вільному стані. Усі організми нерозривно й безупинно пов’язані з навколишнім середовищем. Концепція біосфери Вернадського є одним з найбільших узагальнень, що виходять за рамки біологічних наук і отримали широкий міждисциплінарний напрямок у науках про Землю й життя.
У процесі розвитку біосфери один вид (людина) зайняла панівне положення. Під час формування, активної діяльності людина перетворює навколишнє середовище: створює нові культурні види, знищує дикі, відбувається їхнє пристосування до нових умов життя в зміненому середовищі. Біосфера неминуче перейде в ноосферу (від грецьк. noos —розум). У книзі «Наукова думка як планетне явище» В. І. Вернадський аналізував геологічну історію Землі й стверджував, що спостерігається перехід біосфери в новий стан — у ноосферу під дією нової геологічної сили — наукової думки людства. У вченні про ноосферу існує багато протиріч. В одних випадках учений писав про ноосферу в майбутньому часі (вона ще не наступила), в інших — у теперішньому (ми входимо до неї), а іноді пов’язував формування ноосфери з появою людини розумної або з виникненням промислового виробництва.
Більш обгрунтовано В. І. Вернадський указав ряд конкретних умов, необхідних для становлення й існування ноосфери, у своїх працях, як, наприклад, у незавершеній роботі «Наукова думка як планетне явище». Про цю роботу академік A. Л. Яншин писав: «Варто визнати, що це перший у всій світовій літературі досвід узагальнення еволюції нашої планети як єдиного космічного, біогенного й антропогенного процесу. У роботі розкривається провідна перетворювальна роль науки й соціально організованої праці людства в сьогоденні й майбутньому планети. Наукова думка, наука, розглядається й аналізується як найважливіша сила перетворення й еволюції планети».
Необхідними умовами переходу біосфери в ноосферу Вернадський називав заселення людиною всієї планети, перетворення й посилення засобів зв’язку й обміну
між країнами, у тому числі політичних, вихід у космос, відкриття нових джерел енергії, розумне перетворення первинної природи, свобода наукової думки, виключення воєн тощо.
В. І. Вернадський свого часу звернув увагу: «Зі швидкістю, зрівнянною зі швидкістю розмноження, що виражається геометричною прогресією в ході часу, створюється цим шляхом у біосфері дедалі більша безліч нових для неї інертних природних тіл і нових великих природних явищ».
Учений вірив у людський розум, гуманізм наукової діяльності, торжество добра й краси. Вернадський помічав небажані, руйнівні наслідки господарської діяльності людини на Землі й уважав їх деякими витратами. Ноосферу слід приймати як символ віри, як ідеал розумного людського втручання в біосферні процеси під впливом наукових досягнень. Процес утворення ноосфери поступовий і, ймовірно, ніколи не можна буде точно вказати дату, час, з якого можна буде вважати перехід біосфери в ноосферу завершеним.
Останні роки життя В. І. Вернадський працював над працею «Хімічна будова біосфери Землі і її оточення», що була опублікована тільки 1965 р. У зв’язку з 80-річчям у березні 1943 р. В. І. Вернадський був нагороджений орденом Трудового Червоного Прапора. Йому була присуджена Сталінська премія І ступеня за видатні роботи з геохімії й мінералогії, половину якої він пожертвував на потреби Червоної армії. У 1944 р. вийшла стаття «Кілька слів про ноосферу».
6 січня 1945 р. учений помер. Його поховали на Новодівичому цвинтарі в Москві.
Академік В. І. Вернадський прожив велике життя, наповнене творчою роботою. Безсумнівно, вершиною його творчості є створення вчення про біосферу й неминучість її поступового перетворення в сферу людського розуму — ноосферу.