Биосфера, гидросфера и ноосфера как компоненты гиперсложной системы планеты Земля. Часть 3. Биосфера как пространство жизни Текст научной статьи по специальности «Философия, этика, религиоведение»

УДК 504.7 + 573.7 История отечественной гидроэкологии

Биосфера, гидросфера и ноосфера как компоненты гиперсложной системы планеты Земля

Biosphere, hydrosphere and noosphere as components of the hypercomplex system of planet Earth

Камнев А.Н. Alexander N. Kamnev

Московский государственный психолого-педагогический университет (Москва, Россия) Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова (Москва, Россия) Институт океанологии имени П.П. Ширшова РАН (Москва, Россия)

Часть 3. Биосфера как пространство жизни

В данной части аналитического обзора биосфера рассматривается как пространство жизни, обсуждаются пространственно-временные аспекты онтологии биосферы и её взаимосвязей с гидросферой и ноосферой. Подчёркивается актуальность биогеохимических и философских работ В.И. Вернадского. Обсуждаются границы биосферы и начала жизни, структура биосферы, проявления гиперсложности в пространстве, наличие и роль скрытых подсистем (глубинная биосфера, разреженная биосфера, криобиосфера и др.). Рассмотрены некоторые аспекты ноосферной биосферы и тенденции прогревания пространства, как фактор глобального потепления.

Ключевые слова: В.И. Вернадский; биосфера; структура биосферы; гиперсложная система; плейстон; глубинная биосфера; разреженная биосфера; виросфера; криосфера; ноосфера; глобальное потепление.

Введение

Данная статья представляет собой третью часть аналитического исследования «Биосфера, гидросфера и ноосфера как гиперсложные системы планеты Земля», приуроченного к 160-летию со дня рождения В.И. Вернадского. В первой части биосфера рассматривалась как научный концепт, арт-проект, экспериментальное сооружение и объект охраны природы (Камнев, 2024b), обсуждались аспекты предыстории понятия «биосфера» и его значение с точки зрения Э. Зюсса, В.И. Вернадского и П. Тейяра де Шардена. Во второй части биосфера рассматривалась как эпистемологическая проблема, были апробированы различные аспекты системного подхода применительно к биосфере (Камнев, 2024c). В настоящей части обзора биосфера рассматривается как пространство жизни, обсуждаются пространственно-временные аспекты онтологии биосферы и её взаимосвязей с гидросферой и ноосферой. Ноосфера рассматривается здесь в классическом понимании, как планетарная оболочка и геохимический феномен, но с учётом различных точек зрения (Шугрин, 1999; Назаров, 2005; Вернадский, 2013; Режабек, 2015; Шушаков, 2020; Камнев, 2024а).

© Камнев А.Н., 2024

В.И. Вернадский (1934, 1939, 1940b) придавал большое значение пространственно-временным аспектам мироздания и их научному осмыслению. Стараниями Комиссии по разработке научного наследия академика В.И. Вернадского под руководством академика А.Л. Яншина был подготовлен и опубликован сборник «Философские мысли натуралиста» (1988), где целый раздел озаглавлен «Пространство и время в неживой и живой природе». Там рассматриваются такие проблемы, как пространство-время, геометрия и симметрия жизни, правизна и левизна (хиральность) молекул живого вещества, изотропность и нелинейность, особые пространственные характеристики живых организмов. Эта книга не утратила актуальности и сегодня. И на наш взгляд, именно сегодня необходимо интерпретировать, переосмысливать и развивать философские и научные идеи В.И. Вернадского - на фоне современных реалий и накопленных знаний в области науки, философии, информационных технологий и т.д.

Вернадский изучал пространство и время с разных сторон: как кристаллограф и минералог, как природовед и геохимик, как радиохимик и радиогеолог, как исследователь ресурсов недр и их экономического потенциала, как специалист по истории мировоззрения и цивилизации, как мыслитель и философ, наконец, как путешественник и человек, проживший долгую и богатую событиями жизнь. Основываясь на своём опыте профессора кристаллографии, Вернадский отмечает радикальное различие симметрии в живых организмах и в кристаллических телах, в состоянии пространства, и в явлении, которое он называет дисперсностью: «резкая отграниченность от окружающей среды, в которой они представляют, как бы самостоятельные, всегда движущиеся, резко обособленные от окружающего геометрические тела. Как бы особые чуждые мирки. ... Форма отграничения их явно обладает правильностью, симметрией и всегда отграничена кривыми поверхностями. . Форма их необычайно постоянна, резко устойчива в историческом времени и не меняется в ходе геологического времени, но для некоторых живых веществ неизменна в течение сотен миллионов лет» (Вернадский, 1988, с. 272). Также академик рассуждает о нелинейности пространства жизни: «Тела живого вещества, возможно, отвечают не эвклидову пространству, а одному из римановских геометрических пространств» (Вернадский, 1940, с. 14). Далее Вернадский отмечает, что «каждое земное тело и явление мы можем рассматривать с двух точек зрения, которые Эжен Ле Руа назвал макроскопическим и микроскопическим разрезами мира. Родная и понятная нам природа - макроскопический лик планеты. А для одноклеточных организмов тот же самый мир представляется резко иным: всемирное тяготение не проявляется, а его место занимаются молекулярные и атомные силы» (Вернадский, 1988, с. 279). Здесь академик указал на разнородность не только пространственную, но и онтологическую. Отметим, что многоклеточные организмы тоже некоторый период своей жизни существуют в одноклеточном и микроскопическом состоянии: гамета, зигота, яйцо и др. А у микроорганизмов онтология действительно несколько иная. В разделе «Пространство и время в неживой и живой природе» Вернадский, уже как геолог и историк науки, рассуждает и о проблеме связи пространства и времени, поднимая такие темы, как абсолютное время в физике Исаака Ньютона, пространство-время в специальной теории относительности Альберта Эйнштейна, псевдоевклидово пространство Германа Минковского, психологическое время («дление», фр. durée) Анри Бергсона, а также химическая обратимость и биологическая необратимость, время полураспада радиоактивных изотопов и др.

На современном этапе можно утверждать, что пространство биосферы и её компонентов изучили глубоко и с разных сторон биогеохимия, биогеография, геофизика, системология, климатология, планетология, астробиология и другие науки. Однако в массовой картине мира, в педагогических репрезентациях, в различных образовательных курсах, да и в научном дискурсе биосфера едва ли рассматривается

как особое пространство уникальной планетарной системы - во всём разнообразии онтологических проявлений. Это разнообразие игнорируется, а ведь «в действительности мы имеем дело с разными состояниями пространства на каждом шагу» (Вернадский, 1988, с. 266). Здесь часто применяются шаблонные схемы, уклоны, заблуждения. Также недостаточно учитывается влияние на биосферу стремительно развивающейся ноосферы, которая создаёт особые подсистемы и разнообразные пространства для существования антропогенных, биологических, социальных, технических систем - которые зачастую упрощаются до понятия «человек». Но современность требует, чтобы мы старались осмысливать с разных сторон существование биосферы - и её сосуществование с ноосферой, изучать проявления коллизии - и возможности коэволюции этих планетарных оболочек Земли.

Физические границы и пределы биосферы

Определение биосферы следует начинать с установления её границ. Однако это непростой и неоднозначный вопрос. Вообще дефиниция границы и предела - очень древняя и имеющая прикладное значение проблема (см. Боровкова, 2007). Об этом рассуждали такие философы, как Аристотель, Чжуан Цзы, Иоанн Дамаскин, И. Кант, Г.В.Ф. Гегель и др. С конца XIX в. её детально изучали Х. Плеснер, Ж. Симондон, Ж. Делёз, С.Н. Трубецкой, Б. Рассел и др. Понятие «граница» (англ. border, boundary, frontier) часто отождествляется или связывается с понятием «предел» (limit, term, margin, extremity), причём первое обычно определяется через второе. Граница принадлежит вещи, собирает её воедино, определяет её форму и отграничивает от соседней вещи. Выделение вещи из остального мира - это отличие вещи от всего другого, которое определяется количественной и качественной её границей. Можно сказать, что поиски смысла вещей связаны с разграничением. Граница объекта - это особое пространство, составленное из внешних и внутренних пределов, определяющее содержание объекта и его расположение среди других объектов. Предел объекта обозначает условия невозможности его существования и условия его окончания. Предел выявляет онтологию вещи, граница - её свойства. Границы можно определить качественно и количественно, а предел - вероятностно. Выявлять пределы и устанавливать границы важно для научной терминологии, да и само это слово «термин» восходит к лат. terminus - межевой камень, граница пахотного участка; terminare - разграничивать, завершать. Существуют и строгие математические критерии данных понятий, но и здесь модели разнообразны.

На основе полного собрания сочинений В.И. Вернадского можно убедиться, что академик часто рассуждал о границах, используя это слово сотни раз. Однако к проблеме границ биосферы - как планетарной оболочки - он подходит аккуратно, и вместо того, чтобы просто озаглавить тему «Границы биосферы», называет соответствующие разделы книги «Биосфера» иным образом: «Область жизни», «Пределы жизни», «Границы живого в биосфере», «На границе живого». Здесь Вернадский справедливо подчёркивает: «точная граница между оболочками не может быть в большинстве случаев указана. Всё указывает, что поверхности, разделяющие оболочки, меняются с ходом времени; иногда эти изменения идут быстро. Форма их очень сложная и неустойчивая» («Биосфера», §88). Далее Вернадский использует термин поле, применяемый в физике: «Поле устойчивости жизни далеко, как мы увидим, превышает поле биосферы, определяемое характеризующими ее независимыми переменными, принимаемыми во внимание при изучении могущих иметь в ней место физико-химических равновесий. (§90) ... Поле устойчивости жизни определяет область, в которой жизнь может достигнуть полного развития. Оно, по-видимому, подвижно и не имеет строгих границ. (§103)». Это мудрый подход, потому

что биосфера действительно подобна полю (по целому ряду признаков), а её гиперсложность не позволяет установить однозначные пределы и границы.

Вернадский определяет границы биосферы не строго, а косвенно, обозначая пределы существования живого: «Жизнь защищена в своем существовании экраном озона в 5 мм мощностью, являющимся естественной верхней границей биосферы (§115) ... Теоретически не менее резкой и ясной, чем верхняя, определяемая озоновым экраном, должна быть и нижняя граница жизни на Земле. Она должна соответствовать той высокой температуре, при которой организм ни в каком случае не может существовать и развиваться, в зависимости от свойств соединений, из которых он составлен. Температура в 100° уже, несомненно, представляет такую преграду (§121).»

Ключевым критерием определения границ биосферы является наличие условий, в которых возможна жизнь, то есть пределы, вне которых условия гибельны для живых систем. Но в этих пределах необходимо наличие пространства, где живые организмы могут полноценно существовать, то есть осуществлять метаболизм, участвовать в превращении и перемещении вещества и энергии, размножаться - в общем, жить. Без пространства не способна существовать ни экосистема, ни живая система. Эти суждения могут показаться тривиальными, но они важны и при практическом использовании понятия «биосфера», например, в области охраны природы. Так, государство и общество могут создавать сколь угодно жёсткие меры по охране редкого вида или биоценоза, но, если не предоставить охраняемому объекту пространство, достаточное для устойчивого существования, он обречён на исчезновение.

Защиту живых организмов и саму возможность их существования обеспечивают различные оболочки Земли: литосфера, гидросфера, атмосфера, озоносфера, педосфера, магнитосфера. Но главенствует здесь - биосфера с её живым веществом, ибо основную роль в защите жизни от гибельных воздействий играют сами живые организмы, активно формирующие среду обитания. В частности, организмы (и их сообщества) создают убежища, или лучше сказать, структурируют пространство экосистем (например, формируют полог леса, дерновину, коралловый риф, систему нор, гнёзд), и создают благоприятную для обитания физико-химическую и биотическую среду, участвуя во всевозможных экосистемных процессах. Иными словами, пространство жизни и её защита обеспечиваются не только целенаправленным созданием убежищ, но и всей деятельностью живых организмов, и всей биосферой.

Биосфера - это в первую очередь геохимическая система, а таковые не имеют чётких границ. Пределы биосферы определяются теми условиями, которые препятствуют жизнедеятельности и являются губительными для организмов. Но пространство биосферы, это не только тот объём, где протекает активная жизнь. Наибольшая концентрация жизни сосредоточена в экотонных зонах, особенно на границе соприкосновения объектов, принадлежащих литосфере и атмосфере, гидросфере и атмосфере, гидросфере и литосфере, то есть у поверхности суши и океана. Вместе с тем, у биосферы есть и «периферия», где жизнь представлена покоящимися, маргинальными и микроскопическими формами, которая, как выясняется, весьма обширна. Речь об этом пойдёт в параграфе «Скрытые подсистемы биосферы».

Определять границы биосферы необходимо для научной практики, в частности, для выделения критериев расчёта химического состава биосферы и её количественных соотношений с другими сферами. Но однозначно установить эти критерии затруднительно. Есть несколько подходов к определению границ биосферы (см. напр. Богатырёв, Рыжова, 1994). Первый - классический подход, при котором, по В.И. Вернадскому, мощность биосферы охватывает не только подстилающие почву породы, но и довольно значительную часть более глубоких горизонтов, включая часть магматических пород. Современные исследования показывают, что биосфера

охватывает слои литосферы, гидросферы и тропосферы суммарной мощностью около 40 км (Башкин, 2004). Конкретные числа приведены ниже, в параграфе «О структуре биосферы».

Второй подход может быть назван структурным, когда к биосфере относят лишь те области, где активность живых организмов наивысшая. Однако в этом случае фактически речь идёт только о части биосферы, которая, согласно А.Н. Тюрюканову, получила название «витасфера» (Тюрюканов, 2001, с. 213-218). Третий подход -функциональный. В его рамках основным вопросом остаётся мера включения в биосферу части косного вещества. Ответ на этот вопрос частично был дан В.И. Вернадским (1967, 1978). В биосфере между её косной, безжизненной частью и живыми организмами идёт непрерывный ток атомов, который пронизывает всю биосферу и определяет условия её существования. При функциональном подходе биосфера включает в себя и косное вещество. Однако если учитывать всё косное вещество поверхности планеты, утрачивается сама специфика биосферы. Более разумно, вероятно, учитывать только то косное вещество, которое активно участвует в процессах обмена веществом и энергией с живыми организмами (Богатырёв и др., 2004). Для системы, в пределах которой может осуществляться этот обменный процесс, достаточно двух компонентов: с одной стороны, постоянным компонентом должен быть живой организм или сообщество, а с другой - любые компоненты биотической, биокосной или биогенной природы. Участие тех или иных компонентов может быть ограничено. В пределах биосферы поток элементов носит циклический характер. Помимо биогенного тока, В.И. Вернадский определил ещё один важнейший признак, отличающий биосферу от других оболочек, это пластичный эволюционный процесс, который в большей степени свойственен живому веществу. Таким образом, в рамках функционального подхода В.И. Вернадским определён основной критерий биосферы, а, следовательно, и её функциональных границ - это круговорот элементов, который можно назвать универсальным ключом к идентификации биосферы как специфической оболочки Земли (Вернадский, 1980).

Границы как биосферные и ноосферные сущности

Для научного исследования пространства биосферы, её границ, её жизненного пространства, требуется философский, концептуальный базис, математический аппарат, топологические представления. Обобщённо проблема границ изучается в точных науках, например, в математике (граничная задача), топологии, теории топосов, теории графов, в физике (особенно в физике термодинамических систем), в астрономии (где изучаются границы космического пространства и Вселенной), в моделировании и проектировании (как понятие «граничное представление» - BREP). Фундаментальные вопросы границ исследует топология (см. обзор

https://en.wikipedia.org/wiki/Boundary_(topology). В топологии (и математике в целом) граница подмножества S топологического пространства X - это множество точек в замыкании S, не принадлежащих внутренней части S. Элемент границы S называется граничной точкой S.

Пространство и границы биосферы описывают науки о Земле: география, геология, геохимия, палеонтология, тектоника, геоэкология и др. Здесь, например, используется понятие планетарный пограничный слой (Planetary boundary layer), который отличен от подстилающей поверхности (Surface layer), и рассматривается взаимодействие атмосферы и плотной поверхности планеты. Однако термин «границы» (boundaries) здесь может применяться и контринтуитивно. Так, к 2009 г. разработана концепция «Планетарные границы», где подразумеваются не границы планеты Земля, и не границы биосферы, а пределы устойчивости Земной системы в аспекте природопользования: за какими пределами воздействия человеческой деятельности

окружающая среда может утратить способность к саморегулированию и покинуть период стабильности голоцена, в котором развивалось человеческое общество. Основная идея концепции «Планетарные границы» заключается в том, что поддержание наблюдаемой устойчивости системы Земли в голоцене является предпосылкой для стремления человечества к долгосрочному социальному и экономическому развитию. Концепция «Планетарные границы» способствует пониманию глобальной устойчивости, поскольку она фокусируется на планетарном масштабе и долгосрочных временных рамках. Это очень крупный проект, сделанный на основе научных расчётов (см. обзор https://en.wikipedia.org/wiki/Planetary_boundaries). Однако вызывает вопрос, в чём его идейная польза, если уже сейчас проект констатирует, что все установленные здесь границы превышены, а глобальные проблемы нарастают неодолимо.

Также представляет интерес понятие фрейм (англ. frame - кадр, рамка, каркас), используемое в таких областях, как инженерия знаний, социология, психология, коммуникация, кибернетика, лингвистика и др. Это смысловой каркас, схема представления, максимально обобщённая система знаний, смысловая рамка, которая используется для понимания и действий, а также для обсуждения - как метакоммуникативное определение ситуации, основанное на управляющих событиями принципах организации и вовлечённости в события. В информационных технологиях фрейм - это способ репрезентации знаний для искусственного интеллекта, представляющий собой схему действий в реальной ситуации. Фреймы хранятся в виде онтологии множеств. Различают фреймы-образцы, фреймы-экземпляры, фреймы-структуры, фреймы-роли, фреймы-сценарии, фреймы-ситуации, используемые в процедурном знании, в когнитивной и управленческой практике (см. Гофман, 2003). Это понятие может быть полезным и для нашей темы, потому что в полемике и различных дискурсах биосфера и ноосфера предстают не как объекты, а как система фреймов, где зачастую происходит смешение разных представлений (репрезентаций), и непонятно, чем считать обсуждаемую геосферу: это типовой образец или уникальный экземпляр, это роль в глобальной онтологии или историко-хронологический сценарий, это набор ситуаций-состояний или система знаний и представлений. Непонятно вообще, как структурировать знание о таких крупных, сложных, динамичных системах, о таких гиперобъектах, как земные оболочки, насыщенные жизнью и информацией: биосфера, ноосфера, гидросфера, педосфера.

Особым образом понимаются границы в методологии демаркации (bound-work), применяемой в науке и бизнесе, в культуре. Границы рассматриваются и в психологии (личные границы, границы разума).

Юридически строго понимается граница (border) в таких областях, как политическая география, лимология (теория границ), история административных границ. Выделяются различные типы границ: географические, политические, административные, региональные, исторические, морские, воздушные и др. Но и здесь возникают разночтения и парадоксальные представления. В частности, здесь применяется понятие «фронтир» (frontier) - зона освоения и колонизации, а также пограничные земли (borderland), привязанные к какой-то линии границы и имеющие особый статус. Фронтир имеет нестрогие очертания и некоторую площадь, зачастую огромную и условно беспредельную.

Рассмотрим фронтир чуть подробнее, ибо это важно для понимания биосферы, для биосферных репрезентаций и стратегий взаимодействий. В 1893 г. американский историк Ф. Тёрнер выдвинул «Теорию фронтира» (Frontier Thesis), оказавшую огромное влияние на историков, доказывающую, что колонизация сурового американского фронтира сыграла решающую роль в формировании культуры американской демократии и её отличий от европейских стран. Тёрнер акцентировал важность процесса «завоевания» дикой природы для дальнейшего расширения

пограничной линии США, а также влияние, которое это оказало на культуру и характер первопроходцев. Под фронтиром понималась зона освоения Дикого Запада, то есть огромные территории североамериканского континента, вплоть до Тихого океана (где завоевательные устремления не закончились). В Евразии использовалось аналогичное понятие «Дикое поле» (пол. Dzikie Pole, лат. Loca deserta) - термин, используемый в польско-литовских документах XVI-XVIII вв. для обозначения Понтийской степи, к северу от Чёрного и Азовского морей. Аналогичные понятия использовались в Африке, Австралии и на других континентах. Фронтиром считалась Сибирь для Российской империи (Замятина, 1998). При таком подходе игнорировалось, что данные территории вовсе не были «пустыми» - там процветали природные экосистемы, и веками существовало аборигенное население со своим укладом жизни.

Освоение фронтира обросло мифологией; этот образ был романтизирован (для привлечения людей в трудное дело колонизации) в литературе, песнях, а затем и в кинематографе, породив жанр «вестерн». Романтика колонизации и идея беспредельности фронтира переносились в фантастику, создавая заманчивый образ космоса. Отчасти всё это способствовало формированию незрелых представлений о переселении за пределы земного мира: на Марс, к далёким звёздным системам и галактикам, в иные пространства, параллельные миры и т. д. В этих рамках авторы убеждают свою аудиторию, что можно решить глобальные проблемы, переселившись «на другие планеты»: достаточно найти мир с подходящими условиями, перелететь туда, соорудить фермы - и жить припеваючи. Это сравнительно новый миф XX-XXI веков, который пропитал множество культурных продуктов: книг, фильмов, документалистики и т. д. Здесь освоение космоса (Space exploration), то есть важная и прикладная область космонавтики, подменяется идеей «колонизации космоса» (Space colonization) - со множеством уклонов и мифических представлений. Космическую колонизацию критикуют как постколониальное продолжение империализма и колониализма (см. обзор https://en.wikipedia.org/wiki/Space_colonization). С одной стороны, данное устремление обогащает культуру и науку, мотивирует и развлекает людей. С другой стороны, «колонизация космоса» отвлекает от реальных земных проблем, нарушает силу императива «Земля у нас одна», деформирует представления о биосфере, её возможностях, границах, и о стратегии взаимодействия с ней.

Важнейшее, если не сказать «священное», понятие - географические, политические, административные границы, а также границы собственников. Их устанавливают, обсуждают, оспаривают, нарушают, отстаивают, причём на фоне этических и политических оценок. Глобальное количество таких конструктов очень велико (см. список https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_political_and_geographic_borders). Однако при этом мало говорят, что данные территории принадлежат - природе, географической оболочке, биосфере и планете Земля. Государство лишь устанавливает суверенитет над территорией, в пределах которой его институции реализуют государственную власть, администрирование, менеджмент территорий, землепользование и т.д. Формально собственниками некоей территории являются государство, институции и граждане, но сама эта территория принадлежит биосфере, обеспечивается её ресурсами, и формировалась в лоне биосферы миллионы лет. Нарушение этой материнской связи, этой логики принадлежности, влечёт за собой разрушение ценных качеств территории, появляются пустоши, бедленды и т.п.

Подобные гуманитарные аспекты важно учитывать, поскольку в социуме, в массовом сознании неизбежно возникают различные деформации репрезентаций, когнитивные уклоны, однобокие представления о биосфере и живой природе. Закрепляются переселенческие, завоевательные, воинственные настроения, идеализация природы в позитивную либо в негативную стороны. Биосферу зачастую рассматривают не как феномен биогеохимии, планетологии, геоэкологии, а как некий участок пространства, территорию, собственность в рамках границ администрирования

и охраны, или даже как линию фронта. Это не преувеличение: в 2020 г. Генеральный секретарь ООН Антониу Гутерриш высказался, что «человечество ведёт войну с природой», имея в виду то, как агрессивно наши системы потребления и производства разрушают окружающую среду, а природа контратакует катастрофами и проблемами. Поэтому надо заключить мир (make peace) с природой. В 2021 г. UNEP запустил программу «Примириться с природой: научный план решения чрезвычайных ситуаций, связанных с климатом, биоразнообразием и загрязнением», и подготовил отчёт и другие материалы (Making Peace With Nature, 2021). И в тот же самый период, в 2020-х годах Россию подвергли шельмованию по поводу отстаивания территориальных границ и геополитических интересов, превратив это в неразрешимую политическую, военную и этическую проблему. При этом противники нашей страны не афишируют, что список территориальных споров огромен

(https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_territorial_disputes). Только за первую четверть XXI века произошло 54 военных конфликта по поводу территориальных границ (https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_border_conflicts). Эти конфликты, помимо прочего, усугубляют экологические и климатические проблемы, и крайне далеки от идеала «устойчивого развития», однако ряд политических сил не гнушается разжигать и поддерживать их всевозможными путями.

Границы, территории, пространства, о которых здесь говорилось, являются не биосферными, а скорее ноосферными сущностями. Они принадлежат не какой-то одной геосфере, а многим планетарным оболочкам, в их сумме и взаимодействии. И можно сказать, что границы на Земле принадлежат единой гиперсложной системе.

Изучение пространства биосферы

Граница биосферы - это мысленный конструкт, который, вероятно, следует формулировать с точки зрения системного подхода, системного анализа, теории систем, топологии систем. При системном подходе надсистемный субъект (наблюдатель) формирует систему в соответствии с определёнными целями. Границы такой системы определяют (устанавливают), опираясь на отграничение системы от среды: следует выявить в окружающей среде все необходимые переменные, выявить изменяемые, изменяемые и управляемые переменные, физические интерфейсы, уровни дискретизации и абстрагирования, входы и выходы. Таким образом, границы системы определяются её создателем (наблюдателем) путём ликвидации большинства существующих связей с окружающей средой, за исключением тех, что называются входом и выходом. Границу системы также рассматривают как интерфейс между продукционной системой и окружающей средой или другими продукционными системами. Онтологически граница системы - это совокупность объектов, которые одновременно принадлежат и не принадлежат данной системе.

Однако к биосфере такой практический системный подход применить затруднительно. Биосфера слишком реалистична, разнообразна и просто интересна, чтобы сводить её к абстракциям. Она вписана в человеческую этику, систему ценностей, её нельзя обсуждать бесстрастно и формально. Внешние границы биосферы больше похожи на «антипод» феномена границы: материальная составляющая там делается всё более разреженной, доходя до мизерных значений. По мере удаления от поверхности планеты снижается концентрация газов, температура, сила притяжения. Граница атмосферы и космического пространства не оформлена. Однако функциональная составляющая там возрастает: озоновый экран, ионосфера, магнитосфера, стратосфера и другие факторы защищают живое вещество от внешних воздействий, удерживают его на поверхности планеты, хотя это чрезвычайно рассеянные сущности. Если границу можно сокращать до линии, то размеры пограничных сущностей биосферы, наоборот, разрастаются. Например, магнитосфера

Земли, без которой биосфера не может существовать, ибо это защита от солнечного ветра и космических лучей, значительно больше самой планеты (рис. 1). На дневной стороне Земли магнитное поле сжимается солнечным ветром на расстояние примерно 65 тыс. км, а на ночной стороне вытягивается в хвост более 6,3 млн км (тогда как диаметр Земли всего 12,75 тыс. км). Внутри магнитосферы формируется плазмосфера тороидальной формы. Формы материи магнитосферы чрезвычайно разрежены, но формируют на внешних пределах биосферы важный барьер.

Рис. 1. Области магнитосферы Земли и токовые системы (по: Левитин А.Е. Магнитосфера /

Большая Российская Энциклопедия, 2024) Fig. 1. Regions of the Earth's magnetosphere and current systems (according to: Levitin A.E.

Magnetosphere / Great Russian Encyclopedia, 2024)

Ранее мы обсуждали, что биосфера может рассматриваться как сложная адаптивная система, как открытая система, как гиперсложная система и гиперобъект (см. Камнев, 2024c). Конечно, биосфера может быть представлена и как более традиционная физическая система (совокупность изучаемых физических объектов), концептуальная система (набор связных понятий, объединяемых парадигмой), аксиоматическая или формальная система (набор символов, формул, аксиом, правил вывода, теорем и т. д.). При системном подходе, как уже говорилось, границы биосферы устанавливаются наблюдателем - в зависимости от концепции изучаемой системы, и являются барьерами, отделяющими (по установленным критериям) данную систему от других систем, от внешней среды и от физической вселенной. Однако здесь возникают философско-методологические вопросы, касающиеся онтологии биосферы как гиперсложной системы: в какой мере в её границы входят внешняя среда, внешние объекты и отдалённые системы.

Например, Солнце находится далеко за пределами биосферы, и передаёт биосфере лишь мизерное количество своей энергии и вещества: свет, радиацию, солнечный ветер, гравитацию. Всё это крайне слабые влияния - в сравнении с другими физическими и фундаментальными взаимодействиями. Однако они оказывают ключевое воздействие на существование земной биосферы. Солнце привносит в биосферу не только энергию света для фотосинтеза и тепло для жизнедеятельности, но и суточные, сезонные, климатические колебания и др. Полноценное изучение биосферы Земли требует того, чтобы мы рассматривали и Солнце, причём не просто как «светило», но как весьма сложную систему, учитывая все особенности астрофизики звёзд. При таком подходе проясняется история возникновения и существования биосферы, а также ряд биосферных процессов, в том числе фундаментальные

закономерности жизни фотоавтотрофов, климатические явления, круговороты элементов и др.

Можно найти немало визуальных презентаций, где изображена схема биосферы или глобального биологического круговорота, в которую включено солнце (рис. 2). Эта деталь придаёт простой схеме когнитивную сложность, потому что ученику нужно понять, что биосфера ограничена в пространстве - и одновременно в ней присутствует «солнышко» - которое на самом деле находится на огромном удалении: около 150 млн км, а это в 3,74 млн раз больше толщи биосферы и в 11,8 тысяч раз больше диаметра Земли. Учащийся должен помнить, что «солнышко» мало только на рисунке, а в реальности это огромная звезда, превосходящее Землю по объёму в 1,3 миллионов раз, по массе более чем в 330 раз, и по диаметру в 109 раз. И здесь возникают вопросы осмысления, репрезентации и преподавания. Как очертить границы системы «биосфера» для аудитории? Кто кому принадлежит: солнце биосфере, или наоборот, биосфера - Солнечной системе? Как изобразить эти взаимодействия на визуальной схеме, не слишком погрешив против истины? Решение подобных вопросов при работе с молодёжной аудиторией облегчается, если использовать понятия «гиперсложность» и «гиперобъект», которые мы рассматривали ранее (Камнев, 2024c).

Рис. 2. Примеры схем биосферы, в которых изображено солнце Fig. 2. Examples of biosphere diagrams that depict the Sun

Отметим ещё один стереотип: биосферу схематично изображают светлой, хотя экзистенциально она скорее «тёмная»: таковы ночная сторона планеты в земной тени, афотическая зона в Мировом океане и водоёмах, все грунты, эндолитические сообщества, пещерные биоценозы, нижний ярус густых лесов и т. д. «Светлый» образ биосферы - это визуальный миф, подкрепляемый прогулкой в городском парке, тогда как в реальности освещён лишь незначительный объём этой обширной системы. И фотоавтотрофы вовсе не облиты лучами солнца: чтобы получить оптимальное

количество квантов, они вырабатывают особые адаптации и затрачивают значительные ресурсы, например, для возведения прочнейшей кроны деревьев.

Наука о земной системе (ESS) большое внимание уделяет климатической системе Земли, которая тесно зависит от солнечной радиации. Вдобавок на количество этой радиации (и на состояние климата) влияют кинематические изменения - вариации эксцентриситета Земли, изменения угла наклона оси вращения Земли (прецессия -26 тыс. лет и нутация -18,6 лет). Вместе они создают т. н. циклы Миланковича, которые влияют на климат и проявляют корреляцию с ледниковыми и межледниковыми периодами. В конечном итоге всё упомянутое зависит от солнечной гравитации. Таким образом, Солнце нельзя считать просто внешним источником света и внешней средой, за пределами биосферы как системы. Это фундаментальный компонент системы, который активно участвует в биосферных процессах, во всей онтологии биосферы, хоть и пребывает очень далеко за пределами пространства жизни. Солнце одновременно принадлежит - и не принадлежит биосфере, если рассматривать её как гиперсложную систему.

Аналогичная сложность возникает и в отношении Луны. Она находится далеко за пределами пространства жизни (около 385 тыс. км), но влияет на земную биоту - как источник приливных сил и как ночной ориентир. Сами по себе эти силы мизерны, но их сумма за всю историю существования биосферы - важный онтологический фактор, а может, и важнейший. Так, французские астрофизики (Laskar et al., 1993) при помощи моделирования установили, что Луна существенно стабилизирует наклон Земли. В нынешнем состоянии он демонстрирует лишь небольшие колебания ± 1,3° вокруг среднего значения 23,3°. Но если бы Луны не было, то внешние воздействия (в частности, гравитация Юпитера) привели бы к тому, что ось вращения Земли хаотично бы колебалась, угол наклона к плоскости орбиты менялся бы в пределах от 0° до 85°, и это вызывало бы драматические изменения климата. В этом смысле можно рассматривать Луну как стабилизатор климата Земли. Впоследствии скептики оспорили эти оценки как завышенные, однако остаётся несомненным, что Луна оказывает большое влияние на Землю, и даже образует с ней единую систему -«двойную планету». Определённое значение имеют и резонансные явления в Солнечной системе и в системе «Луна - Земля - Солнце», влияющие на различные циклы в истории и биосферы Земли, и человечества (см. Шугрин, 1999, с. 120-134).

Влияние Луны представляется не просто большим, а огромным, если мы переместим мысленный взор на онтологические пределы нашей системы, к началу существования геосфер. Существенные доказательства получила модель ударного формирования Луны (англ. Giant-impact hypothesis, Theia Impact). Её разработал в 1946 г. канадский геолог Реджинальд Дейли, но впервые высказывал ещё в 1898 г. Джордж Дарвин (пятый сын Чарльза Дарвина), рассчитавший, что расплавленная Луна была выброшена из Земли из-за центробежных сил. Импактная гипотеза предполагает, что в раннюю Землю по косой траектории ударила протопланета - примерно 4,5 млрд лет назад, в ранний Гадейский эон. Её назвали Тейя - в честь мифического греческого титана, который был матерью Селены, богини Луны. Выброс вещества обоих планет при соударении сформировал и Луну, и отчасти Землю. Модель содержит целый ряд гипотез, сценариев и доказательных построений (см. обзор https://en.wikipedia.org/wiki/Giant-impact_hypothesis).

Здесь важно понимать, что «Ранняя Земля» (или Протоземля) была совершенно иной планетой, нежели планета, на которой зародилась жизнь. Земля, на которой в дальнейшем смогли формироваться геосферы, фактически была создана -воздействием Тейи, а затем протолунного аккреционного диска (с которым Ранняя Земля, вероятно, была связана единой силикатной атмосферой). Планета, на которой в следующий миллиард лет формировалась биосфера (включая условия, предваряющие зарождение клеточной жизни), находилась под сильным влиянием ранней Луны. И это

пример того, как катастрофическая коллизия космических систем породила новые системы, с совершенно особыми качествами - геосферы Земли, уникальный облик которых формировала биосфера.

В целом, биосфера предстаёт как мета-система, которая связана с дальними и очень дальними объектами, вовлекая их в свою активность. Таким образом, рассуждая о границах биосферы, мы можем прийти к неожиданному выводу об отсутствии таковых, о безграничности биосферы. И здесь следует возвратиться к работе В.И. Вернадского «Начало и вечность жизни» (1922). Её принято критиковать, как веру в спорную гипотезу панспермии (привнесение клеточных форм жизни из космоса), и как веру в линейную вечность. Однако если представлять конструкт «вечность жизни» не как линейную бесконечность, а как сложную идею, он кажется вполне обоснованным. И если вчитаться в работу Вернадского, видно, что аргументация там построена весьма логично и содержит верные предвидения. Академик проделал скрупулёзный критический анализ представлений целого ряда мыслителей (порядка сотни имён), посвящённых зарождению жизни. Отметим, что в той жизненной ситуации, в которой в 1921 г. оказался Вернадский, сделать такой анализ было чрезвычайно трудно. Академик использовал следующие термины: абиогенез (зарождение вне живого), археогенез (изначальное зарождение), гетерогенез (возникновение новых организмов при разложении старых), биогенез (зарождение из живого). Опираясь на эти концепции, он делает ряд выводов:

1. Факты не дают нам ни одного указания на образование археогенезом или гетерогенезом из мёртвой или неживой материи какого-нибудь организма в наблюдаемых на земной поверхности проявлениях жизни.

2. Все до сих пор поставленные опыты такого синтеза живого неуклонно давали отрицательные результаты. Живое не получено из мёртвого, и нет ни малейшего успеха, никакого достижения в этих исканиях.

3. История науки указывает, что представления об археогенезе (или гетерогенезе) существовали только до тех пор, пока определённая группа организмов была плохо изучена. Начиная с конца XVII столетия, постепенно область возможного археогенеза (абиогенеза) суживалась, и, наконец, в настоящее время не осталось ни одного вида животных или растений, для которых можно было бы допускать его существование.

Вернадский мудро использует термин «археогенез», который вовсе не означает панспермии - как привнесения из космоса готовых прокариот. Прокариотическая клетка всё равно должна где-то зародиться - из иных, неклеточных сущностей. И здесь Вернадский подмечает очень важный факт - попадание на Землю космической пыли: «Земля находится в постоянном материальном общении и обмене с космическим пространством, в частности, что в неё постоянно приходят, ею притягиваются из небесных пространств мелкие и крупные тельца. Благодаря Хладни (E. Chladni, 17561827) было окончательно доказано космическое происхождение падающих на Землю пыли и камней - метеоритов или аэролитов. В связи с этим открытием у разных лиц явилось представление о заносе этим путём жизни на Землю в виде мельчайших спор или организмов из космической среды, из других миров.»

Сегодня, спустя столетие, устоялись представления, согласно которым Земля образовалась около 4,54 млрд лет назад путём аккреции из протопланетного диска. Согласно небулярной гипотезе Солнечная система формировалась около 4,6 млрд лет назад вследствие гравитационного коллапса газопылевого облака. Большая часть вещества оказалась в гравитационном центре коллапса с последующим образованием звезды. Вещество, не попавшее в центр, сформировало вращающийся вокруг него протопланетный диск, из которого образовались планеты, спутники, астероиды и другие малые тела Солнечной системы. В свою очередь, это газопылевое облако (presolar nebula) возникло в результате взрыва сверхновой звезды, после чего в космос

попали тяжёлые и радиоактивные элементы. Элементы формировались в ходе нуклеосинтеза в недрах нескольких поколений звёзд. (См. обзор https://en.wikipedia.org/wiki/Formation_and_evolution_of_the_Solar_System)

Этот поверхностный экскурс позволяет прийти к заключению, что от начала своего существования вся Земная система была создана из «пыли и камней», которые упомянул Вернадский: сперва путём аккреции газопылевого облака; затем в ходе бомбардировки метеоритами и кометами; затем в ходе столкновения с Тейей и обмена материей с формирующейся Луной; затем путём попадания космических лучей и пыли. За 4,5 млрд лет количество внешнего материала, попавшего на поверхность планеты, колоссально. Вероятно, некоторые органические молекулярные системы, из которых сложились живые системы, тоже прошли через космос, и это обусловило их хиральность. Наконец, все химические элементы, формирующие геосферы, привнесены из космоса - от лёгких до самых тяжёлых.

Таким образом, если расширять пространственно-временные границы биосферы как системы - до самых дальних диахронных пределов, мы можем представлять жизнь «вечной» и «безграничной», а её начала простирать до крайне отдалённых в пространстве и времени сущностей, каковыми были многочисленные планетарные туманности, звёзды и коллапсирующие сверхновые, где миллиарды лет назад сформировались те атомы элементов, из которых сложена современная биосфера и жизнь на Земле. И они попадали в то пространство, где существует биосфера - в виде «спор», то есть мельчайших пылинок. Но даже в синхронном аспекте биосферу придётся рассматривать как систему с участием крайне отдалённых, запредельных объектов: магнитосферы, Солнца, Луны и др. Однако это разрушает и само представление о системе, и возможность её изучать на научной основе с системным подходом. Поэтому биосферу лучше рассматривать не столько как систему (открытую, но ограниченную параметрами), сколько как гиперсложную систему и гиперобъект.

О структуре биосферы

Развивая идеи В.И. Вернадского, биогеохимиков, экологов и других учёных, представления о структуре биосферы обобщил Н.Ф. Реймерс (1994), создавший ряд базовых схем (рис. 3) и описаний, и объединивший множество терминов и системных закономерностей. Над и под собственно биосферой (эубиосферой) лежат слои, куда живое попадает лишь случайно (соответственно, парабиосфера и метабиосфера). Далее располагаются слои, куда живое практически не попадает. Выше 60 км простирается апобиосфера, куда живые организмы не могут подниматься даже случайно, а биогенные вещества заносятся лишь в очень незначительном количестве. Выше 100 км располагается абиосфера (космоса). Кроме того, глубокие слои литосферы, которые никогда не испытывали на себе воздействие живых организмов и биогенных веществ, тоже называются абиосферой. В пределы биосферы входят нижняя часть атмосферы (аэробиосфера, в т.ч. тропобиосфера и альтобиосфера), вся гидросфера (гидробиосфера, в т.ч. морская маринобиосфера и пресноводная аквабиосфера), поверхность суши (террабиосфера) и верхние слои литосферы (литобиосфера). Отдельную комплексную систему представляет собой педосфера - почвенный покров планеты, включающий в себя наземные почвы, субаквальные почвы (илы), пойменные заливные почвы, донные отложения и др.

Общая толща эубиосферы оценивается в 12-17 км: максимум до 5-6 (обычно 2-3) км в глубь литосферы, до дна Мирового океана (~11 км) и до 6-7 км над поверхностью Земли. Теоретически вертикальный предел возможных проявлений жизни в верхних слоях атмосферы лежит на высотах около 100 км. Выше над Землей температура достигает +120оС и более. Нижняя теоретическая граница биосферы лежит на глубине около 25 км. Тут вода находится в критическом состоянии: при +460°С она при любом

давлении остаётся парообразной. Если подобные «чёрным курильщикам» образования имеются в толще литосферы, они могут достигать глубины 10,5 км, и тогда толщина биосферы на суше будет примерно равна её толще в океанических областях. Островки биосферы, создаваемые человеком в космических кораблях, Н.Б. Вассоевич и А.Н. Иванов предложили называть артебиосферой, а зону экспансии жизни за пределы естественной биосферы Земли - панбиосферой. Последняя теоретически может охватывать всё мировое пространство, но практически она ограничена ближайшим космосом (Реймерс, 1994, с. 22-40).

Заметим, что подобные классификации недостаточно учитывают влияние ноосферы, которая превратилась в подлинную планетарную оболочку, и влияет на все прочие геосферы. В толще ноосферы формируются свои глобальные подсистемы, со столь значительным объёмом и интенсивностью процессов, что можно говорить о наличии технобиосферы, техногидросферы, агробиосферы, техноразнообразии и т.д. Мы уже делали попытку обрисовать биогеохимическую сущность ноосферы и её подсистем, и привести примеры ноосферного влияния на объекты биосферы и гидросферы (Камнев, 2024а). Однако осмыслить ноосферные подсистемы на научной основе, с подробными расчётами, ещё предстоит.

В биосфере выделяют континентальный и океанический природные комплексы, которые подразделяются на отделы: наземные, водные, земноводные, ледовые. Океаническая область биосферы характеризуется своей вертикальной структурой: водно-поверхностный ярус, который населяют фотосинтезирующие организмы; водно-глубинный ярус; бентосный ярус и иловый ярус. В ней выделяют также три фазовых яруса: твёрдый, жидкий и газообразный. Между океанической и континентальной областями существует переходная - шельфовая область океана. Континентальная область биосферы занимает 149 млн км2 (133 - сухопутная, 16 - ледовая); океаническая область занимает 333 млн км2 (65,3%); переходная (без литоральной) область -28 млн км2 (Орлов, Безуглова, 2000). Большую важность имеют природные комплексы с переменным режимом - это территории, где существует вечная мерзлота, периодически появляется снежный и ледовый покров, происходит затопление и т. д.

Рис. 3. Иерархическая структура биосферы (по Н.Ф. Реймерсу, 1992) Fig. 3. The hierarchical structure of the biosphere (according to N.F. Reimers, 1992)

Изучение пространства биосферы

Сегодня о биосфере говорят в широких массах, забывая, что это понятие возникло в лоне геохимии, которая в начале ХХ века была новой, комплексной и очень сложной наукой. Казалось невероятным, что можно вычислить химический состав планеты Земля, распределение элементов в её слоях. А геохимия, в свою очередь, базировалась на геологии, химии, физике, математике, палеонтологии. Изучать биосферу возможно только средствами биогеохимии, которую систематически развивал В.И. Вернадский, а также его последователи, крупнейшие эксперты. Так, академик А.П. Виноградов, возглавлявший ГЕОХИ АН СССР и кафедру геохимии на Геологическом факультете МГУ, развивал биогеохимический метод поиска полезных ископаемых, создал целое направление - геохимию изотопов. На основе исследований эндемических заболеваний, вызванных дефицитом или избытком элементов, он ввёл в науку понятие «биогеохимические провинции» и описал связанные с ними биогеохимические эндемии растений и животных (Виноградов, 1949). Кроме того, А.П. Виноградов осуществил масштабные исследования геохимии океана (Виноградов, 1935-1944; 1967).

Особенно важны для изучения биосферы данные почвоведения. Целый ряд отечественных учёных развивали учение о почвенно-геохимических ландшафтах, в частности: Б.Б. Полынов, М.А. Глазовская, В.В. Добровольский, А.И. Перельман. Проблемы биологической продуктивности почв, опустынивания, аридизации и засоления почв изучал В.А. Ковда, который создал теорию геохимического накопления солей в почвах, а также учение о роли почв в накоплении и перераспределении жизненно необходимых химических элементов и запасов энергии в биосфере, написал ставшие классическими труды в области генезиса, эволюции и мелиорации почв, их роли в функционировании биосферы планеты (Ковда, 1973, 1985). А.И. Перельман создал учебники и одновременно крупные обобщающие труды, в которых биосфера рассматривается с позиции геохимии: «Геохимия биосферы» (1973, 2017), «Биокосные системы Земли» (1977), «Геохимия» (1979), «Геохимия ландшафта» (1966, 1975, 1999). Ценные учебники по биогеохимии создали В.В. Добровольский (2003) и В.Н. Башкин (2004), эксперты в области географии, геохимии, биологии, почвоведения. Существуют и зарубежные учебники с заглавием «Biogeochemistry» (Schlesinger, Bernhardt, 2020). Но в зарубежной литературе применяются и другие термины, очевидно, более громоздкие: «Geochemistry of the Biosphere»; «Earth Surface Geochemistry»; «Environmental Geochemistry»; «Earth System Geochemistry»; «Geochemical Ecology of Organisms in the Biosphere».

В 2010 г. крупные почвоведы и биологи Г.В. Добровольский, Л.О. Карпачевский и Е.А. Криксунов опубликовали обобщающий труд «Геосферы и педосфера» (Добровольский и др., 2010), созданный на основе межфакультетского исследования в МГУ им. М.В. Ломоносова. Биосфера в этой книге рассматривается в связи с другими оболочками земли: атмосферой, литосферой, магнитосферой, гидросферой, педосферой. В отдельной главе излагаются общие представления о биосфере: границы, биомасса, биогеохимические циклы, потоки энергии - в связи с другими геосферами. Также, что ценно, авторы освещают молекулярную суть жизни и критически рассматривают теории возникновения жизни: стационарного состояния, зарождения, сотворения, панспермии. Детально освещаются гипотезы абиогенеза, биохимической эволюции и РНК-мира, эволюции протоклеток на пиритовых зёрнах и на матрице апатита. Эволюция жизни рассматривается в молекулярных аспектах, в частности, в аспекте эволюции рибосом. Основное внимание в этой книге уделено педосфере - как планетарному узлу геосфер. Описаны взаимоотношения педосферы с другими оболочками, эволюция почв, валовой состав почв и ила, биота, сделано множество обобщений. Кроме того, описаны взаимоотношения биосферы с антропосферой. Мы

можем добавить, что последнюю тему чрезвычайно усложняет взрывное развитие антропогенного влияния, которое надо рассматривать особо, как проявление новой планетарной системы, возвращаясь к представлениям В.И. Вернадского о ноосфере.

Развивались взгляды на биосферу и с позиций экологии (Гиляров, 2016). Экосистемы здесь могут быть разными по уровню организации, размерам, составу: на низшем уровне организации выделяются органогенные, организмогенные, биокосные типы экосистем (Добровольский и др., 2010). Сложные биокосные экосистемы, состоящие из множества экосистем всех видов и разного уровня организации, выделяющиеся по сопряжённому в своей организации биокосному субстрату, получили в отечественной науке название биогеоценозов. Учение о биогеоценозе было разработано академиком В.Н. Сукачёвым (1964), а его последователи развивали биогеоценологию как научную дисциплину, особенно актуальную в области лесного хозяйства. Реальный биогеоценоз, как определили Н.В. Дылис и Е.М. Лавренко, - это экосистема в границах фитоценоза (Дылис, 1968). Биогеоценология в основном применяется в пределах геобиосферы, однако с определённой точки зрения и всю биосферу можно считать планетарным биогеоценозом.

Пространство биосферы может изучаться с позиций географии и ландшафтоведения, как ландшафтно-географическая оболочка. Так, Эрнест Нееф, один из основателей ландшафтной экологии, рассматривал биосферу как географический объект, как совокупность ландшафтов, биотопов или экотопов, используя этот подход при картировании биотопов (Neef, 1963). Действительно, для существования биогеоценозов нужна географическая основа. Лес может существовать лишь там, где есть твёрдая земля, а не плещется море. Однако в биосфере есть множество «необычных» ландшафтов, которые вовсе не являются аномалией. Так, морские мелководья зарастают мангровыми лесами, а дождевые леса Амазонии затапливаются водой. Кроме того, ландшафты отражают лишь современность, а большую часть геологической истории не существовало ни этих ландшафтов, ни нашей географии, ни даже привычных нам физико-химических условий. Вернадский (2013, с. 69) сделал важное замечание, что ландшафты присутствуют не везде, поскольку на поверхности планеты господствует океан, и предложил использовать понятие «геохора» - участки твёрдой биосферы, не только поверхностные.

Географ и снеговед Г.Д. Рихтер (1948), исследовавший роль снежного покрова в формировании ландшафтов, биогеоценозов и всей биосферы, предложил в основу классификации природных подразделений биосферы положить структуру их вертикальной ярусности. Земная гравитация влияет на существование в пространстве как системы ярусов, так и каскадных ландшафтно-геохимических систем (КЛГС) с однонаправленным потоком вещества. По М.А. Глазовской (1964) это такие парагенетические ассоциации элементарных ландшафтно-геохимических систем, целостность которых определяется потоками вещества, энергии и информации от верхних гипсометрических уровней рельефа к нижним. С возрастанием уровня КГЛС выделяют ландшафтно-геохимические катены, микроарены, мезоарены, макроарены и мегаарены, охватывающие водосборные бассейны различного масштаба. Наиболее крупная КГЛС - «континент - океан». Анализ различных научных представлений о биосфере, касающихся в первую очередь её пространства, осуществил В.С. Савенко (2003).

В.И. Вернадский наиболее глубоко отразил свои представления о пространстве биосферы в книге «Химическое строение биосферы Земли и её окружения». Эта

книга представляет собой синтез всех направлений, над которыми работал академик: почвоведения, генетической минералогии, геохимии, биогеохимии, радиогеологии, учения о биосфере и её организованности, учения о переходе биосферы в ноосферу. Также Вернадский представляет здесь аспекты производства и истории концепций -как организатор и председатель Комиссии по изучению естественных

производительных сил и Комиссии по истории знаний АН СССР. Книга осталась незаконченной, и была впервые опубликована в 1965 г., с предисловием К.П. Флоренского. Вопрос пространства проходит красной нитью через всю книгу, и углублённо рассматривается в главах «Симметрия как геометрическое проявление эмпирических состояний пространства»; «Диссимметрия и её значение»; «Состояние пространства косных природных тел нашей планеты»; «Состояния пространства, отвечающие живому веществу». Вернадский начинает его рассмотрение с уровней космоса, Галактики, Солнечной системы, и заканчивает субатомным уровнем.

Вообще исследование биосферы (непременно затрагивающее её пространство) -обширная тема, которой надо посвятить отдельным обзор. Это сложная проблема эпистемологии, включающая в себя не только научные, но и философские, математические, технические, медийные, экономические, политические, правовые и другие аспекты. Помимо общей биогеохимии, существуют самые разные подходы в изучении биосферы, например (по алфавиту): астробиология, биогеография, биогеохимия радионуклидов, биогеоценология, биосферика, геобиология, геофизика биосферы, геофизиология, геофизика биосферы, глобальный мониторинг, макроэкология, мегаэкология, наука о Земной системе, палеонтология, эволюционная биосферология, экономика природопользования, энвайронментология. Заметим, что на этом фоне первоначальные термины «учение о биосфере» и «биогеохимия» представляются наиболее лаконичными и корректными.

Изучение пространства биосферы, конечно, следует начинать с фундаментальных областей знания, с философии пространства и времени, математических, физических оснований. Описание пространства - одно из крупнейших направлений математики. Здесь отдельный интерес представляет топологический подход, топологические пространства и подпространства, топологическое описание гиперсферы (п-сферы), топологическое многообразие и др. Топологические представления о границах и связях могут сочетаться с мереологией, что приводит к мереотопологии. Исключительно сложна современная модель пространственно-временного континуума. Всё это обширные и интересные темы, далеко выходящие за рамки нашей работы, и требующие освещения в отдельной публикации. При этом не следует увлекаться абстракциями, игнорируя реальное разнообразие проявлений жизни и многообразие биосферных феноменов. Иначе возникают упрощённые модели, формирующие неточные и даже превратные представления.

От упрощённых к сложным представлениям

Рассмотрим несколько примеров упрощённых представлений - заменяя их другими, тоже упрощёнными, но более реалистичными. Так, биосферу часто представляют себе, как статичный объект, который равномерно (или мозаично) распределён в изотропном геометрическом пространстве, имеющем сферическую форму. На самом деле внешняя топология биосферы (как и всякой геосферы) исключительно сложна - и далека от идеалов евклидовой геометрии (о которой Вернадский (1988, с. 267) сказал так: «Мы не выходим из неё нигде, пока не касаемся планетных явлений»). Здесь могут пересекаться параллельные прямые (меридианы - на полюсах), а идеальных прямых линий вообще не существует. Биосфера искривлена уже тем, что располагается на поверхности геоида и его рельефа. Топография и орография Земли сложна и неоднозначна, и требует использования таких моделей, как фигура Земли, земной сфероид, референц-эллипсоид, квазигеоид, геоид, высота морской поверхности, уровенная поверхность и др. Геоид сплюснут у полюсов, что создаёт разницу в 42,72 км, и имеет дополнительные неровности, отклоняющиеся от идеального контура до +85 м (в Исландии) и -106 м (в южной Индии) (рис. 4). Свою пространственную сложность в эти неровности вносят и гравитационные аномалии.

Рис. 4. Объёмная модель геоида с вертикальным преувеличением (VE 10 000), разработанная ICGEM (http://doi.org/ 10.5194/essd-11-647-2019) Fig. 4. A volumetric geoid model with vertical exaggeration (VE 10,000) developed by ICGEM

(http://doi.org/10.5194/essd-11-647-2019)

Вернадский подчёркивал пространственную сложность биосферы во многих своих работах, например, такими словами: «Надо иметь всё время в виду, что положение геосфер в вертикальном разрезе определённое, но поверхности, их отделяющие, не шаровые, а неровные и исторически сложившиеся в геологическом времени; отдельные точки некоторых геосфер могут далеко заходить вверх и вниз от среднего уровня. Горы коры выветривания в тропосфере нам представляют ясно и образно то явление, о котором я сейчас говорю: орография суши является той математически сложной поверхностью, которая отделяет литосферу, её верхнюю геосферу - кору выветривания - от атмосферы, нижней геосферы последней -тропосферы. В огромном большинстве случаев поверхности ограничения всех геосфер столь же «неправильны», геометрически «сложны» (Вернадский, 1983, с. 67).

Биосфера вовсе не статична, и находится в постоянном стремительном движении - которое существенно влияет на состояние всей геосферы или её подсистем. Она вращается вместе с поверхностью Земли со скоростью 1674,365 км/ч. А поскольку Луна - очень крупный спутник, Земля вращается вокруг барицентра, находящегося в 4,7 тыс. км от её центра (74% от её радиуса). Вдобавок Земля движется вокруг Солнца (30 км/с), причём движение это спиральное (см. рис. 5), поскольку само Солнце мчится вокруг Галактического центра (вместе с рукавом Ориона) - со скоростью 230 км/с, совершая полный оборот за 225 млн лет. Причём это не круговая орбита, а волнистая траектория (ящичная орбита), с колоссальными (до 200 световых лет) осцилляциями относительно плоскости галактического диска и с полупериодом около 33,1 млн лет. При этом и сама наша Галактика летит сквозь пространство метагалактики со скоростью более 150 км/с, приближаясь к скоплению Девы. Какое это имеет значение? Космический вакуум содержит некоторое количество ионов (H, He) и частиц. Концентрация их ничтожна, однако столь быстрое движение Галактики создаёт огромную ударную волну, разгоняющую частицы до разрушительного состояния. Таким образом, биосфера перемещается относительно пространства Вселенной - с

астрономической быстротой и по причудливой траектории. На этом основании были предложены гипотезы, объясняющие биосферные катастрофы, волны вымирания, кризисы биоразнообразия. Для них придумывались метафорические названия, например: когерентный катастрофизм, гипотеза Шивы, «дикие скачки» (wild ride), опасное путешествие сквозь космос (Battersby, 2011).

Субъективно мы можем не замечать этих перемещений, но для биосферы оно имеет существенное значение, поскольку живое вещество зависит от солнечного света, смены сезонов, приливных сил и других космических факторов - которые периодически изменяются в течение геологической истории. А поскольку биосфера является именно сферой - тончайшей (0,3%) внешней оболочкой геоида, последствия этой «дикой космической скачки» влияют на неё сильнее, чем на плотный шар. И это лишь одно из проявлений сложности онтологии биосферы в пространстве. На её сложность в физическом мире накладывается сложность когнитивная, в частности, проблема репрезентации биосферы: в системной модели наблюдателя, в картине мира индивидуума, в массовом сознании, в медийном пространстве.

Обычно мы не задумываемся, как усложнена онтология любого объекта биосферы (или попросту живого существа), встроенного в такую подвижную систему. Возьмём в качестве примера дерево - всем известную берёзу, которую так воспел Сергей Есенин. Кажется, что это неподвижный организм, закреплённый в почве. На самом деле берёза движется, причём с огромной скоростью. Во-первых, она вращается вместе с планетой, причём подстраивается под космические изменения: начинает сокодвижение весной, сбрасывает листья осенью и т. д. Во-вторых, берёза движется относительно внешней среды. Её ветви и листья движутся под влиянием ветра и дождя, причём со значительной амплитудой. И это не пассивный процесс, ибо сама берёза обеспечивает упругое сопротивление, совершает ростовые движения и т.д. Наше дерево представлено не только кроной, но и корневой системой, которая тоже пребывает в движении: за счёт разрастания корешков и корневых волосков, что изменяет конфигурацию, суммарную длину и поверхность. Между корнями перемещаются потоки растворов, частицы почвы, живые организмы. По поверхности ствола струится вода, осыпается снег, текут воздушные потоки, ползут насекомые. В-третьих, берёза - это не отдельный организм, а экосистема, ибо в онтологии дерева участвуют представители тысяч природных видов: грибы микоризы, микроорганизмы ризосферы, обрастатели, дождевые черви, различные фитофаги, птицы и т. д. Причём у каждого упомянутого в этом абзаце объекта есть свои пространственные отношения, перемещения, скорости, ритмы, определяющие его экосистемные функции. Находясь в движении, крона и корни образуют своеобразную экзистенциальную сферу, где и протекает динамическое существование берёзы. В-четвёртых, берёза существует и в форме пыльцы и семян, которые переносятся ветром на многие километры и могут годами сохранять жизнеспособность. Часть жизни берёза летает в атмосфере, а всю жизнь - совершает «большое космическое путешествие», причём всё это влияет на её жизнедеятельность. В-пятых, берёза существует и после своей гибели, потому что листовой опад и трухлявый ствол - это субстрат для лесной экосистемы. Онтология у всех живых существ не ограничивается сроком жизни: нередко после смерти организм вносит больший вклад в биогеохимические и экосистемные процессы, чем при жизни.

Таким образом, «неподвижное дерево» - это упрощённый стереотип. За многовековую жизнь дерева в его онтологии суммируется огромное количество всевозможных перемещений. Именно неоднородная, протяжённая, разнообразная онтология живых объектов придаёт биосфере цельность и непрерывность. А если рассматривать с такой точки зрения все компоненты биосферы, учитывая все их пространственно-временные отношения, плюс космические перемещения геосферы, биосфера предстаёт как гиперсложная система, а возможно, и как экстремум сложности во всём мироздании.

Рис. 5. Модели перемещения солнечной системы и её планет относительно центра Галактики Fig. 5. Models of the movement of the Solar System and its planets relative to the center of the Galaxy

В.И. Вернадский часто использовал слово «сложность», и особо подчёркивал неоднородность жизни в книге «Живое вещество», например, в главе «Сторонние организмы как элемент живого вещества»: «Оставляя пока в стороне эти вопросы, отметим только чрезвычайную сложность открывающегося перед нами живого вещества. Если мы возьмём какое-нибудь растение, то едва ли мы найдём один экземпляр его, свободный от паразитов или сожителей» (§129). А в следующей главе «Индивид как элемент живого вещества» Вернадский пишет: «Раздробленность живой материи на мелкие части - неделимые, колонии и т.п. - является самой характерной её особенностью. В этом отношении мы не имеем ничего похожего среди горных пород, с которыми нам при геохимическом изучении надо её сравнивать. ... Живая материя всегда раздроблена» (§132). Онтологию живых организмов и иных объектов биосферы мы обычно представляем себе однобоко, не учитывая эту раздробленность и системное разнообразие в пространстве и времени.

Аналогичное упрощение - считать, что животные подвижны. Во-первых, в царстве Animalia есть множество прикреплённых форм, похожих на растения - не только формой, но и типом питания (как фотосинтезирующие симбиотрофы). Во-вторых, даже самые быстрые животные имеют неподвижные стадии. Возьмём для примера птицу, которую так воспел Максим Горький в «Песне о буревестнике». Действительно, буревестник «реет смело и свободно над седым от пены морем». Однако в период размножения эти птицы забираются в норы, причём надолго. Например, пара клинохвостых буревестников (Ardenna pacifica) роет норы длиной более 2 м, где инкубация яйца длится до 63 дней, причём непрерывное насиживание длится до 13 дней. После вылупления птенец беспомощен около 3 месяцев. Получается, что буревестник значительную часть жизни проводит не в небесах, а в норе: как яйцо (2 мес.), птенец (3 мес.) или родитель (более 3 мес. ежегодно).

Пока буревестник сидит в норе - уподобляясь картофелине - растения отправляются в полёт, причём высоко и надолго: в стадии анемохорных семян. Все мы

видели тополиный пух, а это не что иное как летающий тополь Populus nigra. Хотя поверить в то, что «дерево может летать» нам мешают стереотипы мышления. Мы с детства усвоили, что летают - птицы, однако и здесь не учитываем, что организм любой птицы в 100% случаев является неподвижным яйцом. А хорошим летуном птица станет, только если доживет до зрелости - и процент таких доживших весьма невелик. Так, у наших буревестников Puffinus puffinus смертность до вылупления птенцов составляет 12%, от вылупления до слётков - 11%, от слётков до половозрелости - 70%, взрослых - 9% (см. Птицы России и сопредельных регионов).

Онтология в пространстве у живого существа весьма неоднородна. Дерево, которое треплет и заливает тропический шторм, более подвижно, чем наш буревестник в продолжительные периоды своей жизни: когда пребывает в скорлупе, когда забирается в нору, а также когда парит, увлекаемый ветром. Да и наша берёза периодически переходит в «фазы», способные к пассивному полёту (пыльца, семена, опавшие листья), в которых она может осуществлять биогенную миграцию атомов интенсивнее, чем любое наземное животное.

Неоднородность пространственно-временной онтологии проявляется на всевозможных уровнях организации жизни: молекулярном, клеточном, организменном, популяционном, экосистемном, таксономическом. И на планетарном уровне биосфера также прошла через разные экзистенциальные состояния, она динамична в пространстве и во времени, в целом и в своих подсистемах. В биосфере даже гравитационное поле Земли проявляет неоднородность, причём не только из-за наличия аномалий. Совершенно по-разному зависят от гравитации и преодолевают её крупные наземные организмы и мелкие морские обитатели, макроскопические и микроскопические организмы, прикреплённые и подвижные формы.

Осмыслить пространство биосферы в полной мере едва ли возможно. Сложность её реалий недооценивают даже крупные специалисты. В качестве примера рассмотрим примечание Н.Ф. Реймерса (1990, с. 24), выделив спорные моменты: «Биоценозы над водой и на ней в плёнке поверхностного натяжения практически не существуют... На воде и над нею живут лишь отдельные организмы, например, насекомые типа водомерок, птицы, отчасти киты и морские змеи, некоторые растения. Однако птицы для гнездования нуждаются хотя бы в небольших участках суши или в растительности мелководий, растущей на твёрдом субстрате поднимающейся сквозь воду в воздушную среду. Киты, змеи и другие аналогичные организмы появляются на водной поверхности только на относительно короткое время для пополнения запасов атмосферного воздуха. Поверхностноводные насекомые и растения очень малочисленны. Ценозов как таковых на воде практически не существует, если не говорить о её подповерхностной пленке, которую всё же следует относить либо к водной среде, либо к своеобразному экотону, пограничному между водой и воздухом. Толщина подобных образований как правило ничтожна - не более нескольких сантиметров.»

Реймерс верно указывает, что поверхностный слой занимает ничтожную толщину (особенно в масштабах всей планеты). Но у читателя может сложиться неверный вывод, что это - ничтожная часть биосферы. На самом деле плейстон -очень влиятельный компонент биосферы и гидросферы. Единовременное количество живого вещества на поверхности морей планеты велико и крайне разнообразно. Причём плейстон образует сплошные массивы беспрецедентной площади, ведь океанская вода покрывает почти полностью целое полушарие нашей планеты, а Мировой океан - это 71% её поверхности. Вдобавок, эта поверхность увеличена волнением, она динамична и биохимически активна. Помимо океаносферы, обширные поверхности образуют пресные и солёные озёра, постоянные и временные водотоки на суше. Во время дождей вода струится по всем покрытиям. Поверхностный слой всех этих вод тоже имеет биосферное значение: это местообитание различных животных, микроводорослей, бактерий. Чтобы представить себе биоценоз плейстона, достаточно

вспомнить ряску на поверхности наших прудов. В масштабах планеты огромно как экзистенциальное пространство плейстона, так и его значение для биосферы. Вообще экология плейстона - тема чрезвычайно важная и комплексная. Её изучением, в частности, занимался океанолог Ювеналий Зайцев (1974).

Столь же неточна оценка существования насекомых в плейстоне. Насекомые действительно не изобилуют в морской воде, но нельзя сказать, что они отсутствуют -во всей маринобиосфере. Водные насекомые постоянно обитают в эстуариях, лиманах, опреснённых водах морей. Множество насекомых обитает в зоне заплеска, питаются на литорали. В море периодически попадают крылатые насекомые, уносимые ветром. В летней Анапе можно наблюдать, как в Чёрное море попадают мириады насекомых, от мелких тлей до крупных стрекоз и жуков-оленей. На морском мелководье и в лиманах там можно встретить плавунцов (Dytiscidae), вплоть до крупных цибистеров. И это - в сравнительно небольшом Чёрном море. А в глобальном масштабе ежесуточное количество насекомых, летящих над морской поверхностью, падающих в воду, ползающих по плавающим объектам и обитающих в солоноватой воде, должно быть колоссально. Они становятся пищей для гидробионтов, участвуют в миграции элементов. На поверхности моря можно обнаружить и другие организмы, не характерные для плейстона: от грибной споры до живого дерева, смытого паводком, от намокшего воробья до плывущего слона. Они тоже участвуют в биогеохимическом круговороте, встраиваются в пищевые цепи, создают потенциал расселения. Таким образом, в глобальном масштабе синхронное количество и биомасса организмов, попавших на поверхность воды извне, достаточно велики, а за всю историю биосферы эти показатели - огромны.

Также плейстон является местом существования микроскопических форм жизни, таких как вирусы, прокариоты, протисты, коловратки, икринки, личинки, обрастатели и т. д. Они размножаются очень быстро, и за счёт этого оказывают существенное влияние на экосистемы и на всю биосферу. В частности, микроводоросли плейстона осуществляют интенсивный фотосинтез, влияя на баланс О2 и СО2, а кроме того участвуют в консервации кальция и выделяют токсины «красного прилива». Есть в плейстоне и макрофиты, в том числе, такие крупные и влиятельные, как саргассы Sargassum в море или водяной гиацинт Егеккогпга в озёрах.

Наконец, в XXI веке надо учитывать, что на поверхности Мирового океана плавает астрономическое количество мусора и микропластика, формируя поверхности для живых организмов и для сообществ обрастателей. Миллионы морских судов (действующие, заброшенные и полузатонувшие) и плавучих объектов становятся домом для множества водных организмов, дают приют гнездящимся птицам, являются субстратом для растений. Искусственные и естественные плавучие острова, плавучие жилища людей, дрейфующие льды, скопления плавника после наводнений, мусорные пятна в океане - всё это по существу плейстон, жизненное пространство, субстрат для обрастателей. И в нём много порождений ноосферы, её производственной и потребительской активности. Антропогенный (или артефактный) плейстон сделался столь многочисленным и разнообразным, что его уже нельзя игнорировать при анализе феноменов биосферы. Мы рассмотрели все эти примеры, чтобы проиллюстрировать гиперсложность биосферы как системы, а также влиятельность маргинальных и малозаметных частей её подсистем.

Скрытые подсистемы биосферы

Представления о пространстве биосферы усложняются по мере изучения маргинальных и скрытых областей. Эта тема очень актуальна. Во-первых, в таких областях находится значительная часть биомассы и биоразнообразия. Во-вторых, основную часть геологической истории в пространствах биосферы преобладали те условия, которые кажутся нам неблагоприятными, аномальными, экстремальными. Да

22

и сегодня преобладающая часть пространства биосферы далека от комфортных условий.

Глубинная биосфера. Астрофизик Томас Голд предложил концепцию глубинной биосферы (deep biosphere), подразумевая те области в грунте и недрах, которые не подверглись биотурбации (перемешиванию крупными организмами) (Gold, 1992). Идея существования жизни в недрах Земли зародилась гораздо раньше, и с 1920-х годов развивалась в русле геомиокробиологии. Здесь были исследованы эндолитические сообщества микроорганизмов и литобионты (эндолиты, гиполиты), которые населяют трещины, полости, поры в горных породах, в отложения, в грунтах. Особые сообщества развиваются в гидротермальных источниках срединных океанических хребтов. Эта тема весьма актуальна для экономики, в частности, потому, что литобионты участвуют в почвообразовании, а также в разрушении сооружений. Она интересна и для науки, в том числе, для уточнения границ биосферы, потому что среди эндолитов есть экстремофилы, выдерживающие невероятные условия, например, гипертермофилы (см. обзор https://en.wikipedia.org/wiki/Hyperthermophile). В частности, установлено, что архея Geogemma barossii способна размножаться при 121°C.

Организмы глубинной биосферы могут быть автотрофами, гетеротрофами, паразитами, и представлять собой одноклеточные археи, бактерии, водоросли, микологические организмы. В недрах встречаются и многоклеточные формы: грибы, нематоды, плоские черви, коловратки, аннелиды, членистоногие. По некоторым оценкам, глубинная биосфера обладает значительными количественными параметрами: в недрах сосредоточено около 90% биомассы двух доменов жизни: архей и бактерий, и 15% биомассы всей биосферы. Их генетическое разнообразие не меньше, чем на поверхности. Жизнь была обнаружена на глубине 5 км под континентальной поверхностью и 10,5 км ниже поверхности океана (Collins, Pratt, 2019). Предположительный объём глубинной биосферы Земли составляет 2-2,3 млрд км3, что примерно вдвое превышает объём океанов. Голд теоретически подсчитал, что если поровое пространство глубиной до 5 км заполнено водой, и всего 1% этого объёма будет составлять микробная биомасса, то этого живого вещества достаточно, чтобы покрыть всю поверхность Земли слоем толщиной 1,5 м (Gold, 1992). Данные оценки вызывают научный скепсис, однако в целом представления о жизни в недрах Земли привлекают большой интерес и обогащают представления о биосфере. В открытой энциклопедии глубинной биосфере посвящена обширная статья (см. https://en.wikipedia.org/wiki/Deep_biosphere).

На наш взгляд, концепция глубинной биосферы важна тем, что в определённые периоды биосфера существовала именно в такой форме - как эндолитические сообщества, оазисы гидротермальных источников, микробные плёнки и т. д. Разные формы «глубинной биосферы», очевидно, доминировали на поверхности планеты в такие времена, как архей, криогений, и вообще до фанерозоя - а это львиная доля геологической истории. Вернадский также придавал важное значение глубинным частям биосферы, веря в будущие открытия: «Она [биосфера] простирается вверх до границ стратосферы, примерно на 20 км от уровня геоида, где вода во всех видах практически, а может быть и вообще, отсутствует, и вниз до 3 -4 км под сушей, где прекращается жидкая фаза воды и начинает господствовать её газовая фаза. В подземной её области быстро начинает господствовать анаэробная жизнь. Под дном океана она, по-видимому, не идёт глубоко. Но здесь наши знания ничтожны. Надо ждать фактов. Латентные формы жизни - в рассеянном инертном состоянии идут далеко за пределы биосферы вниз и вверх» (Вернадский, 1938). В другом труде Вернадский (2013, §116, с. 164) указывал и на предысторию данной концепции: «С одной стороны, наблюдается латентная жизнь спор, которая сосредоточена и в морских илах и осадках, с другой стороны, новая полноценная жизнь бактерий и грибов, в значительной степени новых их эволюционных форм, приспособившихся к подземной

жизни вне океанов. К сожалению, это огромное по своему значению явление в природе совершенно не изучено и недооценено в своём планетном значении. Обычно рассматривают эту микроскопическую жизнь как случайно попавшую сверху из геохор и из коры выветривания в данный исторический момент. Впервые, мне кажется, в 1891 г. профессор Ф. Штапфф в многолетней работе при прорытии Симплонского туннеля в Альпах доказал на больших глубинах существование своеобразной, независимой от наземной, подземной жизни».

Виросфера. Ещё одно интересное понятие - виросфера (virosphere). Его продвигает канадский микробиолог и океанограф Кёртис Саттл (Suttle, 2005). В биосфере вирусы присутствуют повсюду, а их хозяевами являются все таксоны: не только эукариоты, но также прокариоты и археи, и даже гигантские вирусы - «гирусы», на которых паразитируют вирофаги. Значительное разнообразие и убиквитарность (всюдность) вирусов позволяют утверждать, что они образуют глобальную оболочку. Знание о виросфере включает в себя картину разнообразия вирусов на основе разнообразия геномов, капсидов, хозяев, а также оценку распространённости и численности вирусов. Предполагается, что на планете существуют нониллионы (1031) вирусных частиц. Колоссально количество вирусов в гидросфере, особенно в Мировом океане. Подсчёты параметров виросферы отличаются сложностью и неопределённостью. Но уже ясно, что совокупность вирусов планеты должна оказывать существенное воздействие на флору и фауну, на почвенные сообщества, на биосферу в целом, и мощно влиять на процессы эволюции и развитие биоразнообразия в пространстве. В перспективе очень важно изучать взаимодействие естественной виросферы - и тех вирусов, которые патогенны для человека и сельскохозяйственных видов, оценить влияние феномена виросферы на эпидемиологическую обстановку и на эволюцию патогенных вирусов.

В.И. Вернадский посвятил вирусам отдельную работу «Бактериофаг и скорость передачи жизни в биосфере», впервые опубликованную в 1926 г. в журнале «Природа» и переизданную позднее (Вернадский, 1940, с. 118-125.) Академик опирался на труды французского микробиолога Феликса д'Эрелля, который ещё в 1917 г. открыл «невидимого антагониста бактерий», а в 1921 г. (в работе «Le microbe bactériophage, agent d'immunité dans la peste et le barbone») назвал его «бактериофагом». Вернадский упоминал там и опыты Бронфенбреннера (Jacques J. Bronfenbrenner) 1916 года. Надо заметить, что Иаков Бронфенбреннер был русским: он родился в Херсоне и до 1905 г. работал в России, затем в парижской лаборатории И.И. Мечникова, затем переехал в США, где в 1942 г. достиг поста президента Американской ассоциации иммунологов. Отсюда следует, что Вернадский был знаком с исследованиями этих незаурядных учёных ближе, чем просто прочтением публикаций, доверял им, и посвятил статью бактериофагам на основе взвешенных размышлений и расчётов. Академика особенно интересовали: размеры вирусов, определяющие наименьшие размерные пределы жизни, влияние бактериофагов на миграции химических элементов, высокая скорость передачи геохимической энергии, давление жизни, всюдность жизни - воплощённая в вирусах. Осмысляя феномен вирусов, Вернадский ставил вопрос о сложности границ понятия живого: «Мне кажется, впервые в истории научной мысли в фильтрующихся вирусах мы сейчас столкнулись, однако, с явлением, где мы не можем точно - и, несомненно, пока - решить сразу, имеем ли мы дело с проявлениями здесь живой или косной природы, живого или косного вещества» (Вернадский, 1938). Таким образом, ещё столетие назад Вернадский придавал большое значение вирусам - как важным участникам биогеохимических процессов, как ключевому компоненту онтологии живого вещества и всей биосферы.

Разреженная биосфера. Генетические исследования биоразнообразия позволили обнаружить на кривых численности видов «хвост», составляющий менее 0,1% от общего числа видов в конкретной экосистеме, где большое количество таксонов

(или высокое генетическое разнообразие) сочетается с мизерной численностью. Для них был предложен термин «разреженная микробная биосфера» или буквально «редкая биосфера» (rare biosphere) (Sogin et al, 2006). Она объединяет редкие формы микроорганизмов, которые представлены в природе в очень низких концентрациях, и оказывают небольшое влияние на экосистемы и биогеохимические процессы, однако это влияние может значительно возрастать в кризисных условиях экологических катастроф. Предполагается, что виды разреженной биосферы в сумме образуют существенный генофонд, который способен активизироваться в меняющихся условиях и поддерживать функционирование экосистемы, например, участвуя в фиксации азота в морской и почвенной среде.

Представители разреженной биосферы - это обычно древние и устойчивые таксоны; их низкая численность снижает уязвимость перед заразными заболеваниями, а малые размеры клеток и колоний снижает вероятность выедания. Разреженную биосферу можно рассматривать как неограниченный источник генетического разнообразия и материала для переноса генов, в результате чего появляются более приспособленные рекомбинанты, которые могут стать доминирующими таксонами. В истории Земли редкие таксоны могли становиться многочисленными, что приводило к глобальным изменениям в биогеохимических циклах и экосистемах. Изменение их численности может происходить и в настоящее время: в сезонном масштабе, в аномальные годы, в условиях глобального изменения климата, загрязнения, урбанизации и т. д. Вероятно, редкие таксоны проявляют особую устойчивость к возмущениям среды или катастрофам. Разреженная биосфера может включать в себя не только микроорганизмы. Некоторые редкие таксоны растений, мелких животных вызывают интерес как скрытые участники экологических отношений, вносящие определённый вклад в биогеохимические процессы, и как потенциальные заместители доминирующих форм жизни, которые придают устойчивость экосистемам и биосфере в целом (Pedros-Alio, 2013). Заметим, что разреженная биосфера кажется на современном этапе маргинальной частью пространства жизни, но в некоторые периоды существования Земли (связанные с глобальными катастрофами, оледенениями), вероятно, такой характер имела и основная часть биосферы.

Теневая биосфера. Философ науки Кэрол Клиланд (Cleland, 2007) выдвинула предположение о наличии теневой биосферы (shadow biosphere), где сохраняются микроорганизмы с альтернативными свойствами, например: из «РНК-мира», использующие мышьяк вместо фосфора, имеющие наноразмеры («нанобы») и т. д. Данная концепция может быть полезна для моделей астробиологии, однако не выдерживает критики с точки зрения биохимии и микробиологии. Вместе с тем, она интересна для анализа ранних этапов существования биосферы, когда происходило «зарождение жизни», а точнее, развитие клеточных форм жизни в условиях «РНК-мира», «цинкового мира» и подобных моделей с нетривиальными химическими условиями. В тот период - весьма длительный! - жизнь (или преджизнь) существовала в условиях именно такой «теневой биосферы», крайне маловероятных для сегодняшней поверхности Земли. Вкратце поясним этим модели.

«РНК-мир» - гипотетический этап возникновения жизни на Земле, когда и функцию хранения генетической информации, и катализ химических реакций выполняли ансамбли молекул рибонуклеиновых кислот (рибозимы). Впоследствии из их ассоциаций возникла современная ДНК-РНК-белковая жизнь, обособленная мембраной от внешней среды. Идея «РНК-мира» была впервые высказана Карлом Вёзе в 1968 г., позже развита Лесли Орджелом и окончательно сформулирована Уолтером Гильбертом в 1986 г. А в 1989 г. Томасу Чеку за открытие рибозимов была присуждена Нобелевская премия по химии.

Концепцию «цинкового мира» развивают А. Мулкиджанян и А.Ю. Бычков с коллегами (Mulkidjanian et al., 2012) - в русле изучения гипотетических свойств первых

клеточных организмов. Известно, что внутри живых клеток концентрация ионов калия на порядок выше, чем натрия, и чрезвычайно много ионов цинка (по сравнению с природными растворами) и фосфата. Такого состава нет ни в пресной, ни в морской воде. Во всех универсальных белках и рибосомах присутствуют цинк и марганец. Мулкиджанян предположил, что жизнь могла возникнуть в среде, где имелись кристаллы сульфида цинка и свет. Если жизнь началась с «мира РНК», то в среде её обитания имелся цинк и не было железа. Однако геохимия таких сред не знает - ни в древности, ни на современной Земле. Бычков, как геохимик и вулканолог, обнаружил, что искомый состав похож на конденсат паровых выбросов геотермальных полей и грязевых котлов, исследованных им на Камчатке. Эта гипотетическая модель была подтверждена в 2016 г., когда М. ван Кранендонк, прочитав работу Бычкова и Мулкиджаняна, обследовал район Пилбара в Западной Австралии, где найдены очень древние (3,5 млрд лет) следы жизни, в том числе строматолиты и окаменевшие нитчатые бактерии. Он отыскал там минерал гейзерит, который образуется лишь при осаждении силикатов из пара наземных горячих источников. Затем, в точном соответствии с предсказанием Бычкова, в Пилбаре обнаружились отложения сульфида цинка и глина характерных для грязевых котлов разновидностей. То есть на Земле действительно существовали грязевые котлы с сульфидом цинка. Дополнительный аргумент в пользу данной гипотезы - «парадокс тусклого Солнца». Считается, что 4,5 млрд лет назад Солнце излучало на 30% меньше энергии, чем сейчас, а излучение было сдвинуто в синюю область. Поэтому на поверхности Земли царил мороз, по разным оценкам, от -50 до -30 °С. Однако вулканизм создавал и обширные геотермальные поля, обеспечивавшие диапазон температур, подходящий для «колыбели жизни» (по: Никитин, 2018; Мулкиджанян, 2022).

Криобиосфера. Важное значение для биосферы имеет и криосфера Земли. Она включает в себя различные криогенные образования: ледники гор, ледниковые покровы, сезонномёрзлые почвы, горные породы с подземными льдами, ледяной покров водоёмов, наледи, снежный покров, системы ледяных облаков. Криосфера повсеместно содержит жизнеспособные микроорганизмы и потому представляет собой криобиосферу, наиболее заселённой частью которой является криолитосфера. В рамках криобиосферы мёрзлые породы, по сравнению с чистым льдом, более благоприятны для обитания, а потому и наиболее заселены. Это связано с наличием незамёрзшей влаги в мёрзлых породах - основной экониши, обеспечивающей сохранность клеточных структур в криобиосфере. Биоразнообразие жизнеспособной палеомикрофлоры из вечномёрзлых пород не отличается от микробного разнообразия современных мерзлотных почв, а процент палеомикроорганизмов не меньше, чем современных (Воробьёва, Гиличинский и др., 1997; Гиличинский, 2002).

Вернадский (2013, с. 56) рассуждал о криобиосфере по-своему, осмысляя понятие ледникового периода: «Мы видим, таким образом, что для планеты, взятой как целое, ледниковый период не есть период холода. Жизнь в это время мощно развивалась на планете, кроме относительно ограниченных участков суши и шельфов, покрытых льдом местами на высоту километров.» Далее Вернадский провёл интересные связи между последним оледенением и появлением человека, между критическим периодом биосферы и развитием ноосферы как её состояния: «В истории нашей планеты начинают выявляться, можно сказать, критические периоды, в которых одновременно или последовательно по времени наблюдаются закономерные усиления орогенетических, тектонических, вулканических, ледниковых изменений биосферы. И, как ясно заметил Соболев, этому же времени соответствуют основные палеонтологические изменения планетной жизни. Мы увидим, что в эти критические периоды всегда изменяются состояния биосферы, о которых будет идти речь дальше, и которые ярко проявляются в изменении живого вещества биосферы. Как мною указано, к последнему ледниковому периоду относится последний скачок эволюционного

процесса - появление Homo sapiens, мозга человека, биогеохимической энергии 3-го рода (см. § 55-56) и особого состояния биосферы - ноосферы» (Вернадский, 2013, с. 309). Здесь упомянут палеонтолог проф. Д.Н. Соболев, который посвятил ряд трудов палеогеоморфологии и оледенению на Восточноевропейской равнине.

Вообще криобиосфера очень обширна, и включает в себя всем нам знакомый снежный покров и лёд, которые вынуждают приспосабливаться к своим условиям представителей всех царств, от мельчайших прокариот до крупнейших организмов планеты, таких как белый медведь, синий кит или лжетсуга. Заметим здесь, что в обыденных представлениях Земля кажется тёплой планетой с комфортными условиями для жизни. На самом деле даже в голоцене (который считается тёплым межледниковьем) в биосфере Земли преобладают пространства с температурами близкими к точке замерзания воды и ниже нуля. Значительную часть года континенты Северного полушария покрыты снегом, особенно в горах. Общая площадь вечной мерзлоты на Земле - 35 млн км2. Массивными ледниками покрыты Антарктида и Гренландия, горные системы, вулканы. Даже в жаркой пустыне ночью бывает холодно. Температура воздуха понижается на высоте примерно на 6оС каждый километр. Грунт на глубине нескольких метров - холодный или даже промёрзший. Низкую температуру имеет вода в толще морей и океанов (3-4°C), озёр и глубоких рек, холодна вода горных рек, резервуаров подземных вод. Таким образом, пространство жизни в среднем -довольно холодное, и Земля имеет вовсе не «тёплую», а «прохладную» биосферу. И чтобы выжить в ней, теплокровному существу требуются морфологические, физиологические, поведенческие, а также специальные внешние адаптации: теплоизолирующие покровы, убежища и др.

Таким образом, скрытые подсистемы биосферы, маргинальные её части не менее важны для исследования и осмысления, чем основные, легко наблюдаемые части и элементы. Львиную долю геологической истории (до фанерозоя) в пространствах биосферы преобладали те условия, которые ныне кажутся неблагоприятными для жизни, и подходящими только для экстремофильных организмов. Большой интерес представляют концепции глубинной биосферы, виросферы, разреженной биосферы, теневой биосферы, криобиосферы. Это научные модели определённых феноменов, глобальных подсистем, которые были особенно влиятельными в глубокой древности, да и на современном этапе оказывают некоторое влияние на биосферные процессы. Вместе с тем, мы как будто не замечаем ещё одну биосферную подсистему, которая находится прямо перед глазами - это ноосферная биосфера. Её влияние грандиозно, и требует серьёзного изучения.

Ноосферная биосфера как прогретое пространство

Как и у всех приматов, человеческий организм не приспособлен для обитания при температурах ниже нуля, однако люди обходят эти ограничения. Человечество формирует «тёплые» пространства, в которых поддерживается более высокая температура, комфортная для человека. Подчеркнём, что жилое пространство формирует не человек, а именно человечество: с помощью техники, стройматериалов, спецодежды, чертежей, законов и прочих ресурсов ноосферы. Рассмотрим только один этот аспект - температурный, где ноосферная биосфера предстаёт как система прогретых пространств.

Это не только помещения внутри сооружений, отапливаемые внешними источниками энергии, но и пространство, обогреваемое теплом человеческого тела, но находящееся за его пределами: между кожей и одеждой, под одеялом, под плащами, в палатке и т.п. Внутренний энергетический ресурс позволяет переживать даже очень сильные морозы. Приведём, на основе новостей разных лет, такие примеры. В 2024 г. в России проводился V экстремальный марафон «Полюс холода Оймякон» при -55оС и на высоте 800 м над уровнем моря. В таких, без преувеличения, смертоносных

27

условиях участники (облачённые в 4 слоя одежды) пробежали дистанцию; победитель преодолел 42,2 км за 3 часа 7 минут, а в полумарафоне в категории 80-летних победила женщина. В 2023 г. турнир Кубка России по зимнему плаванию проводился в Тюмени при температуре воздуха до -37оС и воды около нуля. Более 220 спортсменов возрастом от 14 до 74 лет соревновались на дистанции от 25 до 200 м. В 1991 г. в Беринговом проливе 60 человек, в том числе 15 женщин, проплыли 41 км от мыса Певек до острова Ратманова за 14 ч. 37 мин, при температуре +4-8оС. Существуют целые спортивные направления, связанные с экстремальным охлаждением: моржевание, зимнее плавание, аквайс-спорт, лыжный марафон. Эти сухие факты на самом деле поразительны, и показывают, как велика способность согреваться за счёт ресурсов собственного тела у представителей Homo sapiens, который первоначально не отличался от прочих теплолюбивых приматов. Однако собственных энергетических ресурсов здесь недостаточно: все экстремалы использовали те или иные приспособления, изолирующие тело от холода.

Это были экстремальные проявления, а в норме люди всё же боятся холода и стараются прогревать помещения для жизни и работы до комфортной температуры +18-22оС (+16-25оС по нормативам СанПиН 2.2.4.548-96). Глобальный объём таких прогретых помещений, очевидно, очень велик. Велик и контраст температуры жизненного пространства человека относительно внешней среды, он может превышать 100оС: в сибирском жилище, в якутской сауне, в салоне самолёта, на космическом корабле. Прогревается транспорт: двигатели, салоны, гаражи, станции. Прогревается пространство городской среды, например, вдоль трубопроводов и под сооружениями. Посредством всевозможных технических средств человек управляет микроклиматом, в основном, повышая температуру пространства. Население жарких регионов включает кондиционеры и холодильники, охлаждая воздух - но прогревая среду вне помещений.

Прогревается пространство и для обитания сельскохозяйственных животных, растений и микроорганизмов: птицефермы, коровники, молочные термостаты, оранжереи, зимние сады, морские аквариумы, мульчированные грядки, компостные кучи и т.д. А это глобально огромный объём. Ещё больший контраст температур возникает в промышленных и лабораторных пространствах - вплоть до немыслимых значений в миллионы и миллиарды градусов. Так, в 2012 г. учёные из Брукхейвенской национальной лаборатории попали в Книгу рекордов Гиннесса, когда на ускорителе RHIC получили кварк-глюонную плазму, температура которой составляла 4 триллиона градусов. Но и в обычных домах есть пространства с довольно высокими температурами: русская печь, газовая плита, духовка, фен и т.п. Прогреваются и различные компоненты гидросферы: водопровод, сточные воды, бассейны, акватории.

Здесь мы наблюдаем не курьёз, и не просто тепловую эмиссию, но сложную системную тенденцию: ноосферная активность прогревает жизненное пространство и всевозможные его подразделения, объёмы, помещения. Прогреваются даже ландшафты - посредством урбанизации, сведения лесов, осушения болот и т. д. Возникает целая система факторов, неодолимая тенденция, стихия, которая неуклонно повышает температуру климатической системы Земли, создавая контраст между «прохладной» биосферой и «тёплой» ноосферой. Таков же и контраст освещённости в пространствах биосферы и ноосферы. По-видимому, эта система факторов даёт холистический вклад в то, что принято назвать «глобальным потеплением». Этот феномен, вероятно, надо рассматривать как мета-систему, порождённую коллизией планетарных систем, в первую очередь, биосферы и ноосферы, но при участии всех геосфер.

Таким образом, мы приходим к выводу, что почти всё реальное пространство биосферы малопригодно для жизни «под открытым небом» современного человека. Человек всегда создаёт для себя жизненное пространство искусственным способом, изменяя в первую очередь микроклимат и освещённость. Человечество меняет микроклимат в урбоценозах и агроценозах, в техносферных комплексах, всюду, где

есть возможность, причём с общей тенденцией - прогревать и подсвечивать пространство. Суммарный эффект этой тенденции очень велик, и, вероятно, даёт вклад в глобальное потепление - как на уровне всей биосферы, так и (с более существенным потеплением) в локальных пространствах поселений, аграрных угодий, помещений. Это оказывает определённое влияние и на человечество, и на биоту, и на глобальную экосистему.

Заключение

Однажды Стивену Хокингу задали вопрос: «ХХ век был веком физики, а сейчас мы вступаем в век биологии. Что Вы думаете по этому поводу?» На это великий физик ответил: «Я думаю, что следующий век будет - веком сложности». Действительно, теперь можно утверждать, что мы постоянно используем какие-либо сложные системы с неясной локализацией, например, сотовую связь, сетевой сервис, облачное хранилище. Мы привыкли работать с такими системами как гипертекст с гиперссылками, и не задаёмся вопросом - где гипертекст находится? Где его границы? И на основе каких данных мы судим о его существовании?

В 2010 г. профессор Тимоти Мортон, изучающий объектно-ориентированное и экологическое мышление, предложил понятие гиперобъект - как вещь, пространственно-временной масштаб которой настолько огромен, что мы можем видеть лишь тонкие её срезы, и представлять эту вещь через данные. Таковы биосфера, эволюция, климат. Экологические вещи очень и очень сложны, говорит Мортон, в них много движущихся частей, они в значительной мере распределены по Земле - и в пространстве, и во времени. Так что заглянуть под экологические данные просто невозможно, а когда мы пытаемся это сделать, мы только ещё больше запутываемся (Мортон, 2022).

Сегодня, занимаясь исследовательской и преподавательской работой, мы, несомненно, должны учитывать достижения науки и философии XXI века. Наша задача, переходить от простых схем - к сложным моделям и гиперсложным представлениям, от объекта - к системе и гиперобъекту, от познания - к метапознанию. В настоящем обзоре мы пробуем вводить в естественнонаучные описания понятия современной философии, в частности, из экологических гуманитарных наук (environmental humanities). Новые понятия, которые предлагают такие мыслители, как Т. Мортон, Э. Морен, П. Слоттердайк, кажутся очень интересными. Возникает желание осуществлять междисциплинарную интеграцию и трансдисциплинарный переход. Однако делать это надо осторожно и обдуманно. Здесь нам отчасти помогают ресурсы IT и интернета (для того они и создавались).

Стремясь к новизне, нельзя отбрасывать и достижения учёных прошлого, особенно таких великих мыслителей, как В.И. Вернадский. На наш взгляд, его научные и философские идеи остаются ценными и актуальными и в 2020-х годах. Более того, их нужно интерпретировать, переосмысливать и развивать - на фоне современных реалий и накопленных знаний в области науки, философии, информационных технологий. Труды Вернадского тоже в какой-то мере являются гипертекстом, где каждое суждение способно стать ключом к определённому решению, объяснению, синтезу. Конечно, порой академик пользовался представлениями, которые ныне устарели, однако его собственные идеи не утратили глубину и точность. Впрочем, чтобы оценить это, требуется реинтерпретация в определённом контексте. В трудах Вернадского можно найти подсказки к решению многих научных вопросов и практических проблем современности. Вероятно, полезно было бы помочь познакомиться с этими трудами и зарубежным коллегам, совместно осуществляя их переводы, причём не только на английский, но и на языки стран БРИКС (китайский, хинди, португальский и др.). Ныне такую задачу облегчает онлайн-переводчик на основе искусственного интеллекта.

При изучении биосферы системный подход, подразделяющий объект

29

исследования на систему и среду, не даёт полноценных представлений. Биосфера (как и её подсистемы) обладает особой сложностью, в том числе пространственной. Здесь трудно даже определить границы этой системы, поскольку биосфера простирается далеко за пределы существования живого вещества. Онтологию биосферы в пространстве определяют такие отдалённые объекты, как озоносфера, магнитосфера, Луна, Солнце и др. Они обеспечивают стабилизирующие, световые, гравитационные, защитные влияния. Нет у биосферы и чётких временных границ, потому что составляющие её химические элементы созданы в ходе нуклеосинтеза некими звёздами - за миллиарды лет до возникновения Земли. Всё это придаёт феномену жизни беспредельность, или, словами Вернадского, представляет жизнь «геологически вечной». Создавая учение о биосфере, академик неспроста начинал издалека - с обсуждения космоса, Галактики, Солнечной системы, размышлял о пространстве и времени, о разнообразии и нелинейности их проявлений, и всегда скрупулёзно описывал историю научных концепций.

Для научного описания границ и структуры биосферы используются подходы таких наук, как география и ландшафтоведение, биогеохимия и концепция каскадных ландшафтно-геохимических систем, почвоведение и география почв, экология и биогеоценология и др. Однако важны и фундаментальные аспекты, которые исследуют философия пространства, математика пространства (в первую очередь, топология), физика пространства-времени. Говоря о границах биосферы, полезно учитывать и такие гуманитарные представления, как фрейм, фронтир, политические границы и их история, присмотреться, как в массовом сознании формировались идеалы колонизации, завоевания миров и переселения на другие планеты. При этом не следует увлекаться абстракциями, игнорируя реальное разнообразие проявлений жизни и многообразие биосферных феноменов. Иначе возникают упрощённые модели, формирующие однобокие, неточные и даже превратные представления. Так, биосферу схематично изображают светлой, тёплой и ограниченной в пространстве, в реальности же это система с обратными свойствами. Дерево изображают неподвижным, а птицу -летящей, хотя в их онтологии есть и противоположные комбинации.

Представления о пространстве биосферы усложняются и обогащаются по мере изучения маргинальных и скрытых областей. Так, концепции «глубинной биосферы» и «разреженной биосферы» важны тем, что длительные периоды (архей, криогений и др.) биосфера существовала именно в такой форме - как эндолитические сообщества, оазисы гидротермальных источников, микробные плёнки, взвеси и т. д. Да и сегодня в таких пространствах находится огромная биомасса. Важна виросфера, которая также имеет немалую биомассу, мощно влияет на эволюцию и придаёт жизни качество «всюдности». Интересна и гипотеза «теневой биосферы» - для анализа ранних (и тоже весьма длительных) этапов существования биосферы, когда происходило «зарождение жизни» в условиях «РНК-мира», «цинкового мира» и подобных моделей с особыми химическими условиями. Очень обширна в пространстве и времени криобиосфера. К её условиям приспосабливаются как микроорганизмы, так и крупнейшие животные, и растения. В биосфере Земли вообще преобладают холодные пространства - с температурами близкими к точке замерзания воды и ниже нуля: психросфера в океане, хионосфера в атмосфере, многолетняя мерзлота, покровные ледники, снежный покров в Голарктике и др. Львиную долю геологической истории (до фанерозоя) в пространствах биосферы преобладали те условия, которые ныне представляются неблагоприятными для жизни, и подходящими только для экстремофильных организмов. Экстремофилы и сегодня составляют значительную часть биосферы, а их изучение расширяет представления о пространстве жизни.

Маргинальной областью является и та подсистема, которая находится прямо перед нашими глазами, и которую можно назвать «ноосферная биосфера». Она включает в себя пространство жизни человека, биоту агросферы и урбосферы,

космическую артебиосферу и многое другое. Её влияние грандиозно, и требует системного изучения.

В ноосферной биосфере наблюдается тенденция прогревания и освещения пространства: жилых и рабочих помещений, оранжерей и животноводческих комплексов, распаханных почв, осушаемых болот, обезлесенных территорий и т.д. Если в биосфере преобладают тёмные и прохладные пространства, то в ноосфере почти все пространства - прогретые и освещённые. Глобальный объём таких пространств должен быть очень велик. Эти факторы должны давать и определённый холистический вклад в климатические изменения, в феномен глобального потепления - на уровне всей биосферы, но особенно в локальных пространствах: поселений, аграрных угодий, помещений. Прогревание и освещение пространств само по себе оказывает влияние и на человечество, и на биоту, и на глобальную экосистему.

Это лишь один из примеров системного влияния на уровне ноосферы. В целом, учение В.И. Вернадского о переходе биосферы в ноосферу имеет, на наш взгляд, огромную ценность, и разговор об этом мы планируем продолжить. Опираясь на геохимические и системные основания этого учения, можно рассматривать многие глобальные проблемы более объективно: не как «вину человека» (это крайне упрощённая схема), и не как «вызовы человечеству» (это антропоцентризм), а как следствие коллизии геосфер, процессы системогенеза и стихийную коэволюцию в рамках единой гиперсложной метасистемы. Человечество является лишь одной из подсистем ноосферы, и занимает лишь незначительное её пространство. А человеческий индивид - это и вовсе небольшой элемент, который подчиняется стихиям ноосферы, будучи погружённым в её социоценозы, техноценозы, техноразнообразие, киберпространство и прочие подсистемы (которых сотни!). От человека едва ли можно требовать слишком многого. Такой биосферно-ноосферный подход облегчает понимание противоречий современного мира и экзистенциальных перспектив, и, вероятно, может помочь выстраивать стратегию сосуществования человечества с планетарными оболочками: от противоборства - к гармонизации и коэволюции.

Конфликт интересов

Автор статьи является главным редактором журнала.

Список литературы

1. Башкин В.Н. Биогеохимия. - М.: Научный мир, 2004. - 582 с.

2. Богатырёв Л.Г., Макаров О.А., Семенюк О.В., Матышак Г.В. О некоторых тенденциях в изучении биосферы // Экология. 2004. № 1. С. 3-12.

3. Богатырёв Л.Г., Рыжова И.М. Биологический круговорот и его роль в почвообразовании. -М.: Изд-во Московского университета, 1994. - 80 с.

4. Боровкова О.В. «Граница» и «предел» как два способа ограничения // Вестник ТГУ 2007. Г 299, № 1. С. 38-40.

5. Вернадский В.И. Биогеохимические очерки. - М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1940a. - 241 с.

6. Вернадский В.И. Биосфера. - М.: Мысль, 1967. - 367 с.

7. Вернадский В.И. Живое вещество. - М.: Наука, 1978. - 358 с.

8. Вернадский В.И. Начало и вечность жизни. - Петроград: Время, 1922. - 58 с.

9. Вернадский В.И. О коренном материально-энергетическом отличии живых и косных естественных тел биосферы // Проблемы биогеохимии. Т. 2. - Л.: Изд-во АН СССР, 1939. - 34 с.

10. Вернадский В.И. О некоторых основных проблемах биогеохимии // Изв. АН СССР. Сер. Геология. 1938. Т. 18, № 1. С. 19-34.

11. Вернадский В.И. О ноосфере // Галимов Э.М. (ред.). Вернадский В.И. Собрание сочинений в 24 т.- М.: Наука, 2013, Т. 9. - С. 341-361.

12. Вернадский В.И. О правизне и левизне // Проблемы биогеохимии. Т.4. - М., Л.: Изд-во АН СССР, 1940Ь. - 16 с.

13. Вернадский В.И. Очерки геохимии. - М.: Наука, 1983. - 422 с.

14. Вернадский В.И. Проблемы биогеохимии. Труды биогеохимической лаборатории. - М., Наука, 1980. - 320 с.

15. Вернадский В.И. Пространственная неоднородность жизни в биосфере / Вернадский В.И. Значение биогеохимии для познания биосферы // Проблемы биогеохимии. Т. 1. - Л.: Изд-во АН СССР, 1934. - С. 27-30.

16. Вернадский В.И. Философские мысли натуралиста. - М.: Наука, 1988. - 520 с.

17. Виноградов А.П. Биогеохимические провинции // Труды Юбилейной сессии, посвященной столетию со дня рождения В.В. Докучаева. - М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1949. - С. 59-84.

18. Виноградов А.П. Введение в геохимию океана. - М.: Наука, 1967. - 214 с.

19. Виноградов А.П. Химический элементарный состав организмов моря. Ч. 1-3 / Тр. Биогеохимической лаборатории АН СССР. - Т. 3, 6. - М.-Л., 1935-1944.

20. Воробьёва Е.А., Гиличинский Д.А., Соина В.С. Жизнь в криосфере: взгляд на проблему // Криосфера Земли. 1997. №2. С. 60-67.

21. Гиличинский Д.А. Криобиосфера позднего кайнозоя: вечная мерзлота как среда сохранения жизнеспособных микроорганизмов: Автореф. дис. ... докт. г.-м. наук. - Тюмень. 2002. - 59 с.

22. Гиляров А.М. Экология биосферы: учебное пособие. - М.: Изд-во МГУ, 2016. - 160 с.

23. Глазовская М. А. Геохимические основы типологии и методики исследования природных ландшафтов: (Учеб. пособие). - М.: Изд-во МГУ, 1964. - 230 с.

24. Гофман И.Анализ фреймов: эссе об организации повседневного опыта. - М.: Ин-т социологии РАН, 2003. - 752 с.

25. Добровольский В.В. Основы биогеохимии: Уч. для ст. вузов. - М.: Академия, 2003. - 400 с.

26. Добровольский Г.В., Карпачевский Л.О., Криксунов Е.А. Геосферы и педосфера. - М.: ГЕОС, 2010. - 190 с.

27. ДылисН.В. Основы биогеоценологии. - М.: Изд-во МГУ, 1968. - 140 с.

28. Замятина Н.Ю. Зона освоения (фронтир) и её образ в американской и русской культурах // Общественные науки и современность. 1998. № 5. С. 75-89.

29. Камнев А.Н. «Биосфера - гидросфера - ноосфера» как единая гиперсложная система // Междисциплинарный научный и прикладной журнал «Биосфера». 2024a. Т. 16, № 2. С. 144-157. URL: http://21bs.ru/index.php/bio/article/view/916. DOI: http://dx.doi.org/10.24855/biosfera.v16i2.916.

30. Камнев А.Н. Биосфера, гидросфера и ноосфера как компоненты гиперсложной системы планеты Земля. Часть 1. Биосфера как предмет познания, предмет массовой культуры и объект охраны природы // Экология гидросферы. 2024b. № 1 (11). С. 1-27. URL: http://hydrosphere-ecology.ru/404. DOI: https://doi.org/10.33624/2587-9367-2024-1(11)-1-27 EDN - HWYHYB

31. Камнев А.Н. Биосфера, гидросфера и ноосфера как компоненты гиперсложной системы планеты Земля. Часть 2. Биосфера как система: системный подход в изучении и репрезентации биосферы // Экология гидросферы. 2024c. №1 (11). С. 28-60. URL: http://hydrosphere-ecology.ru/411 DOI: https://doi.org/10.33624/2587-9367-2024-1(11)-28-60 EDN - VDKSXO

32. Ковда В.А. Биогеохимия почвенного покрова. - М. Наука, 1985. - 263 с.

33. Ковда В.А. Основы учения о почвах. Общая теория почвообразовательного процесса (в 2-х кн.) - М.: Наука, 1973. - 448 с.

34. Мортон Т. Стать экологичным. - М.: Ad Marginem, 2022. - 200 с.

35. Мулкиджанян А. Колыбель жизни: геотермальные системы? Интервью Бориса Штерна // «Троицкий вариант» №16(360). 23 августа 2022. URL: https://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/436506/Kolybel_zhizni_geotermalnye_sistemy (дата обращения: 21.02.2024)

36. Никитин М.Разные ответы на вопрос жизни // Портал Elementy.ru. 11.04.2018. URL: https://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/433982/Raznye_otvety_na_vopros_zhizni (дата обращения: 21.02.2024)

37. Орлов Д.С., Безуглова О.С. Биогеохимия. - Ростов н/Д: Феникс, 2000. - 320 с.

38. ПерельманА.И. Биокосные системы Земли. - М.: Наука, 1977. - 160 с.

39. Перельман А.И. Геохимия биосферы // Сер. Шедевры научно-популярной литературы. Вып. 137. - М.: Ленанд, 2017. - 168 с.

40. Перельман А.И. Геохимия биосферы. - М.: Наука, 1963. - 167 с.

41. Перельман А.И. Геохимия ландшафта. - М.: Высшая школа, 1966, 1975. - 392 с.

42. Перельман А.И. Геохимия. - М.: Высшая школа, 1979. - 423 с.

43. Перельман А.И., Касимов Н.С. Геохимия ландшафта. - М.: Астрея-2000, 1999. - 610 с.

44. Птицы России и сопредельных регионов: Фундаментальное руководство по птицам России. 2024. URL: https://www.egir.ru/bird/23.html (дата обращения: 22.02.2024)

45. РежабекБ.Г. Учение о ноосфере для широкого круга читателей. - М.: ИНРИ, 2015. - 96 с.

46. Реймерс Н.Ф. Охрана природы и окружающей человека среды: словарь-справочник. - М.: Просвещение, 1992. - 320 с.

47. Реймерс Н.Ф. Природопользование: Словарь-справочник. - М.: Мысль, 1990. - 637 с.

48. Реймерс Н.Ф. Экология (теории, законы, правила, принципы и гипотезы). - М.: Россия Молодая, 1994. - 367 с.

49. Рихтер Г.Д. Роль снежного покрова в физико-географическом процессе // Тр. Института географии. Вып. 40. - М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1948. - 171 с.

50. Савенко В.С. Развитие и современное состояние представлений о биосфере // Вестник Московского университета. Сер. 4. Геология. 2003. №1. С. 13-24.

51. Справочник по геохимии // Г.В. Войткевич, А.В. Кокин, А.Е. Мирошников, В.Г. Прохоров. (ред.). - М.: Недра, 1990. - 480 с.

52. Сукачёв В.Н. Биогеоценоз как выражение взаимодействия живой и неживой природы на поверхности Земли: соотношение понятий «биогеоценоз», «экосистема», «географический ландшафт» и «фация» // Основы лесной биогеоценологии. - М.: Наука, 1964. С. 5-49.

53. Тюрюканов А.Н. Избранные труды. - М.: РЭФИА, 2001. - 308 с.

54. Шугрин С.М. Космическая организованность биосферы и ноосферы. - Новосибирск: Сиб. предприятие РАН «Наука», 1999. - 496 с.

55. Шушаков Е.С. Генезис термина «ноосфера» и его использование П. Тейяром де Шарденом и

B.И. Вернадским // Вестник ПСТГУ Сер. I: Богословие. Философия. Религиоведение. 2020. Вып. 87.

C. 87-105. DOI: https://doi.org/10.15382/sturI202087.87-105

56. Battersby S. Earth's wild ride: Our voyage through the Milky Way // NewScientist. 30 November 2011. URL: https://www.newscientist.com/article/mg21228411 -500-earths-wild-ride-our-voyage-through-the-milky-way/ (дата обращения: 22.02.2024)

57. Cleland C.E. Epistemological issues in the study of microbial life: alternative biospheres // Studies in the History and Philosophy of Biological and Biomedical Sciences. 2007. V. 38. P. 847-861. DOI: https://doi.org/10.1016/j.shpsc.2007.09.007

58. Collins T., Pratt K. Life in deep Earth totals 15 to 23 billion tonnes of carbon - hundreds of times more than humans // Deep Carbon Observatory. December 10, 2018. URL: https://phys.org/news/2018-12-life-deep-earth-totals-billion.html (дата обращения: 21.02.2024)

59. Gold T. The deep, hot Biosphere // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 1992. V. 89, No. 13. P. 6045-6049. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.89.13.6045

60. Laskar J., Joutel F., Robutel P. Stabilization of the Earth's obliquity by the Moon // Nature. 1993. V 361. P. 615-617. DOI: https://doi.org/10.1038/361615a0

61. Making Peace with Nature. Report / UN Environment Programme. 18 Feb. 2021. URL: https://www.unep.org/resources/making-peace-nature (дата обращения: 21.02.2024)

62. Mulkidjanian A.Y., Bychkov A.Y., Dibrova D.V., Galperin M.Y., Koonin E.V Origin of first cells at terrestrial, anoxic geothermal fields // Proc. Natl. Acad. Sci. 2012. V. 109. P. E821-E830. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1117774109

63. Neef E. Topologische und chorologische Arbeitsweisen in der Landschaftsforschung // Petermanns Geographische Mitteilungen. 1963. №107. Р. 249-259. (in Germ.)

64. Pedros-Alio С. Rare Biosphere // Encyclopedia of Biodiversity. 2013. P. 345-352. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-809633-8.02283-4

65. Schlesinger W.H., Bernhardt E.S. Biogeochemistry: An Analysis of Global Change. 4th Edition. -Academic Press, 2020. - 762 p. DOI: https://doi.org/10.1016/C2017-0-00311-7

66. Sogin M.L., Morrison H.G., Huber J.A., Welch D.M., Huse S.M., Neal P.R., Arrieta J.M., Herndl G.J. Microbial diversity in the deep sea and the underexplored «rare biosphere» // Proceedings of the National Academy of Sciences. 2006. V 103. No. 32. P. 12115-12120. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.0605127103

67. Suttle C. The viriosphere: the greatest biological diversity on Earth and driver of global processes // Environmental Microbiology. 2005. V. 7, No. 4. P. 481-482. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1462-2920.2005.803_11.x

Статья поступила в редакцию 23.03.2024; после доработки: 10.04.2024; принята к публикации 12.04.2024 Сведения об авторах

Камнев Александр Николаевич - к.пед.н., д.б.н., ведущий научный сотрудник, Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва, Россия (Shirshov Institute of Oceanology, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia); профессор ГБОУ ВПО «Московский государственный психолого-педагогический университет», Москва, Россия (Moscow State University of Psychology and Education, Russia, Moscow); [email protected]; ORCID - https://orcid.org/0000-0003-3938-1878

Корреспондентский адрес: 117997, Российская Федерация, Москва, Нахимовский проспект, 36.

Biosphere, hydrosphere and noosphere as components of the hypercomplex

system of planet Earth

Alexander N. Kamnev

Moscow State University of Psychology and Education (Moscow, Russia) Lomonosov Moscow State University (Moscow, Russia) Shirshov Institute of Oceanology RAS (Moscow, Russia))

Part 3. The Biosphere as the Earth Life Space

In this part of the analytical review, the biosphere is considered as the space of life. The spatial and temporal aspects of the ontology of the biosphere and its interrelations with the hydrosphere and the noosphere are discussed. The relevance of Vladimir Vernadsky's biogeochemical and philosophical works is emphasized. The boundaries of the biosphere and the beginning of life on Earth, the structure of the biosphere, manifestations of spatial hypercompexity, the role of hidden subsystems (deep biosphere, rare biosphere, virosphere, cryosphere) are discussed. Some aspects of the noospheric biosphere and the tendency of heating of leaving areas as a factor of global warming are considered.

Keywords: biosphere; noosphere; Vladimir Vernadsky; biosphere; biosphere structure; hypercomplex system; pleuston; deep biosphere; rare biosphere; virosphere; cryosphere; noosphere; global warming.

References

1. Bashkin V.N. Biogeohimiya [Biogeochemistry]. Nauchnyj mir [Scientific world], Moscow, 2004. 582 p. (in Russ.)

2. Battersby S. Earth's wild ride: Our voyage through the Milky Way // NewScientist. 30 November 2011. URL: https://www.newscientist.com/article/mg21228411 -500-earths-wild-ride-our-voyage-through-the-milky-way/ (data accessed: 22.02.2024)

3. Bogatyryov L.G., Makarov O.A., Semenyuk O.V., Matyshak G.V. O nekotoryh tendenciyah v izuchenii biosfery [On some trends in the study of the biosphere]. Ekologiya [Ecology]. 2004. No. 1. P. 3-12. (in Russ.)

4. Bogatyryov L.G., Ryzhova I.M. Biologicheskij krugovorot i ego rol' v pochvoobrazovanii [The biological cycle and its role in soil formation]. Izd-vo Moskovskogo universiteta [Publishing House of Moscow University], Moscow, 1994. 80 p. (in Russ.)

5. Borovkova O.V. «Granica» i «predel» kak dva sposoba ogranicheniya ["Border" and "limit" as two ways of limitation]. Vestnik TGU[Bulletin of TSU]. 2007. V.299. No. 1. P. 38-40. (in Russ.)

6. Cleland C.E. Epistemological issues in the study of microbial life: alternative biospheres. Studies in the History and Philosophy of Biological and Biomedical Sciences. 2007. V.38. P. 847-861. DOI: https://doi.org/10.1016/j.shpsc.2007.09.007

7. Collins T., Pratt K. Life in deep Earth totals 15 to 23 billion tonnes of carbon - hundreds of times more than humans Deep Carbon Observatory. December 10, 2018. URL: https://phys.org/news/2018-12-life-deep-earth-totals-billion.html (дата обращения: 21.02.2024)

8. Dobrovol'skij G.V., Karpachevskij L.O., Kriksunov E.A. Geosfery i pedosfera [Geospheres and pedosphere]. GEOS, Moscow, 2010. 190 p. (in Russ.)

9. Dobrovol'skij V.V. Osnovy biogeohimii: Uchebnik dlya studentov vuzov [Fundamentals of biogeochemistry: Textbook for university students]. Akademiya [Academy], Moscow, 2003. 400 p. (in Russ.)

10. Dylis N.V. Osnovy biogeocenology [Fundamentals of biogeocenology]. Izd-vo MGU [Publishing House of Moscow State University], Moscow, 1968. 140 p. (in Russ.)

11. Gilichinskij D.A. Kriobiosfera pozdnego kajnozoya: vechnaya merzlota kak sreda sohraneniya zhiznesposobnyh mikroorganizmov: Avtoref. dis. dokt. g.-m. nauk [Cryobiosphere of the Late Cenozoic: permafrost as a medium for the preservation of viable microorganisms: Abstract of the dissertation of the Doctor of Sciences]. Tyumen'. 2002. 59 p. (in Russ.)

12. Gilyarov A.M. Ekologiya biosfery: uchebnoe posobie [Ecology of the biosphere: a textbook]. Izd-vo MGU [Publishing House of Moscow State University], Moscow, 2016. 160 p. (in Russ.)

13. Glazovskaya M. A. Geohimicheskie osnovy tipologii i metodiki issledovaniya prirodnyh landshaftov: (Ucheb. posobie) [Geochemical foundations of typology and methods of research of natural landscapes: (Textbook)]. Izd-vo MGU [Publishing House of Moscow State University], Moscow, 1964. 230 p. (in Russ.)

14. Gofman I. Analiz frejmov: esse ob organizacii povsednevnogo opyta [Frame Analysis: An Essay on the Organization of Everyday Experience]. In-t sociologii RAN [Institute of Sociology, Russian Academy of Sciences], Moscow, 2003. 752 p. (in Russ.)

15. Gold T. The deep, hot Biosphere. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 1992. V89. No. 13. P. 6045-6049.

16. Kamnev A.N. «Biosphere - hydrosphere - noosphere» as a single hypercomplex system. Biosphere. 2024a. V.16. No. 2. P. 144-157. URL: http://21bs.ru/index.php/bio/article/view/916. DOI: http://doi.org/10.24855/biosfera.v16i2.916 (in Russ.)

17. Kamnev A.N. Biosphere, hydrosphere and noosphere as components of the hypercomplex system of planet Earth. Part 1. Biosphere as a subject of knowledge, subject of popular culture and object of nature conservation. Hydrosphere Ecology. 2024b. №1 (11). P. 1-27. URL: http://hydrosphere-ecology.ru/404 DOI: https://doi.org/10.33624/2587-9367-2024-1(11)-1-27 EDN - HWYHYB (in Russ.)

18. Kamnev A.N. Biosphere, hydrosphere and noosphere as components of the hypercomplex system of planet Earth. Part 2. Biosphere as a system: a system approach in the study and representation of the biosphere. Hydrosphere Ecology. 2024c. №1 (11). P. 28-60. URL: http://hydrosphere-ecology.ru/411 DOI: https://doi.org/10.33624/2587-9367-2024-1(11)-28-60 EDN - VDKSXO (in Russ.)

19. Kovda V.A. Biogeohimiya pochvennogo pokrova [Biogeochemistry of soil cover]. Nauka, Moscow, 1985. 263 p. (in Russ.)

20. Kovda V.A. Osnovy ucheniya o pochvah. Obshchaya teoriya pochvoobrazovatel'nogo processa (v 2-h kn.) [Fundamentals of the doctrine of soils. The general theory of the soil-forming process (in 2 books)]. Nauka, Moscow, 1973. 448 p. (in Russ.)

21. Laskar J., Joutel F., Robutel P. Stabilization of the Earth's obliquity by the Moon. Nature. 1993. V361. P. 615-617. DOI: https://doi.org/10.1038/361615a0

22. Making Peace with Nature. Report / UN Environment Programme. 18 Feb. 2021. URL: https://www.unep.org/resources/making-peace-nature (data accessed: 21.02.2024)

23. Morton T. Stat' ekologichnym [Becoming Ecological]. Ad Marginem, Moscow, 2022. 200 p.

24. Mulkidjanian A.Y., Bychkov A.Y., Dibrova D.V., Galperin M.Y., Koonin E.V Origin of first cells at terrestrial, anoxic geothermal fields. Proc. Natl. Acad. Sci. 2012. V.109. P. E821-E830. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1117774109

25. Mulkidzhanyan A. Kolybel' zhizni: geotermal'nye sistemy? Interv'yu Borisa Shterna [Cradle of life: geothermal systems? Interview with Boris Stern]. «Troickij variant» №16(360). 23 avgusta 2022 ["Troitsky variant" No. 16(360). August 23, 2022]. URL: https://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/436506/Kolybel_zhizni_geotermalnye_sistemy (date: 21.02.2024) (in Russ.)

26. Neef E. Topologische und chorologische Arbeitsweisen in der Landschaftsforschung. Petermanns Geographische Mitteilungen. 1963. №107. P. 249-259. (in Germ.)

27. Nikitin M. Raznye otvety na vopros zhizni [Different answers to the question of life]. Portal Elementy.ru. 11.04.2018 Portal [Elementy.ru. 04/11/2018]. URL: https://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/433982/Raznye_otvety_na_vopros_zhizni (date: 21.02.2024) (in Russ.)

28. Orlov D.S., Bezuglova O.S. Biogeohimiya. Uchebnik dlya studentov vuzov [Biogeochemistry. Textbook for university students]. Feniks [Phoenix], Rostov n/D: 2000. 320 p. (in Russ.)

29. Pedros-Alio C. Rare Biosphere. Encyclopedia of Biodiversity. 2013. P. 345-352. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-809633-8.02283-4

30. Perel'man A.I. Biokosnye sistemy Zemli [Biokosnye systems of the Earth]. Nauka, Moscow, 1977. 160 p. (in Russ.)

31. Perel'man A.I. Geohimiya [Geochemistry]. Vysshaya shkola [Higher School], Moscow, 1979. 423 p. (in Russ.)

32. Perel'man A.I. Geohimiya biosfery [Geochemistry of the biosphere]. Ser. Shedevry nauchno-populyarnoj literatury. Vyp. 137 [Ser. Masterpieces of popular science literature. Issue 137]. Moscow-Leningrad, 2017. 168 p. (in Russ.)

33. Perel'man A.I. Geohimiya biosfery [Geochemistry of the biosphere]. Nauka, Moscow, 1963. 167 p. (in Russ.)

34. Perel'man A.I. Geohimiya landshafta [Geochemistry of landscape]. Vysshaya shkola [Higher School], Moscow, 1966, 1975. 392 p. (in Russ.)

35. Perel'man A.I., Kasimov N.S. Geohimiya landshafta [Geochemistry of the landscape]. Astreya-2000, Moscow, 1999. 610 p. (in Russ.)

36. Pticy Rossii i sopredel'nyh regionov: Fundamental'noe rukovodstvo po pticam Rossii. 2024. [Birds of Russia and Adjacent Regions: Fundamental Guide to Birds of Russia. 2024]. URL: https://www.egir.ru/bird/23.html (data accessed: 22.02.2024) (in Russ.)

37. Rejmers N.F. Ekologiya (teorii, zakony, pravila, principy i gipotezy) [Ecology (theories, laws, rules, principles and hypotheses)]. Rossiya Molodaya, Moscow, 1994. 367 p. (in Russ.)

38. Rejmers N.F. Ohrana prirody i okruzhayushchej cheloveka sredy: slovar'-spravochnik [Protection of nature and the human environment: a dictionary]. Prosveshchenie [Enlightenment], Moscow, 1992. 320 p. (in Russ.)

39. Rejmers N.F. Prirodopol'zovanie: Slovar'-spravochnik [Environmental management: Dictionary-reference book]. Mysl', Moscow, 1990. 637 p. (in Russ.)

40. Rezhabek B.G. Uchenie o noosfere dlya shirokogo kruga chitatelej [The Doctrine of the Noosphere for a Wide Range of Readers]. INRI, Moscow, 2015. 96 p. (in Russ.)

41. Rihter G.D. Rol' snezhnogo pokrova v fiziko-geograficheskom processe [The role of snow cover in the physico-geographical process]. Tr. Instituta geografii. Vyp. 40 [Proceedings of the Institute of Geography. Issue 40]. Izd-vo AN SSSR [Publishing House of the USSR Academy of Sciences], Moscow-Leningrad, 1948. 171 p. (in Russ.)

42. Savenko V.S. Razvitie i sovremennoe sostoyanie predstavlenij o biosfere [Development and current state of ideas about the biosphere]. Vestnik Moskovskogo universiteta. Ser. 4. Geologiya [Bulletin of Moscow University. Ser. 4. Geology]. 2003. No. 1. P. 13-24. (in Russ.)

43. Schlesinger W.H., Bernhardt E.S. Biogeochemistry: An Analysis of Global Change. 4th Edition. -Academic Press, 2020. 762 p. DOI: https://doi.org/10.1016/C2017-0-00311-7

44. Shugrin S.M. Kosmicheskaya organizovannost' biosfery i noosfery [Cosmic organization of the biosphere and noosphere]. -Sib. predpriyatie RAN «Nauka» [Siberian enterprise of the Russian Academy of Sciences "Science"], 1999. 496 p. (in Russ.)

45. Shushakov E. Genesisofthe termnoosphereandits useby p. Teilhardde chardinand v. I. Vernadsky. Vestnik Pravoslavnogo Sviato-Tikhonovskogo gumanitarnogo universiteta. Seriia I: Bogoslovie. Filosof ia. Religiovedenie. 2020. V87. P. 87-105. DOI: https://doi.org/10.15382/sturI202087.87-105 (in Russ.)

46. Sogin M.L., Morrison H.G., Huber J.A., Welch D.M., Huse S.M., Neal P.R., Arrieta J.M., Herndl G.J. Microbial diversity in the deep sea and the underexplored «rare biosphere». Proceedings of the National Academy of Sciences. 2006. V.103. No. 32. P. 12115-12120. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.0605127103

47. Spravochnik po geohimii [Handbook of geochemistry]. G.V. Vojtkevich, A.V. Kokin, A.E. Miroshnikov, V.G. Prohorov. (eds.). Nedra, Moscow, 1990. 480 p. (in Russ.)

48. Sukachyov V.N. Biogeocenoz kak vyrazhenie vzaimodejstviya zhivoj i nezhivoj prirody na poverhnosti Zemli: sootnoshenie ponyatij «biogeocenoz», «ekosistema», «geograficheskij landshaft» i «faciya» [Biogeocenosis as an expression of the interaction of living and inanimate nature on the Earth's surface: the relationship of the concepts "biogeocenosis", "ecosystem", "geographical landscape" and "facies"]. Osnovy lesnoj biogeocenology [Fundamentals of forest biogeocenology]. Nauka, Moscow, 1964. P. 5-49. (in Russ.)

49. Suttle C. The viriosphere: the greatest biological diversity on Earth and driver of global processes. Environmental Microbiology. 2005. V7. No. 4. P. 481-482. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1462-2920.2005.803_11.x

50. Tyuryukanov A.N. Izbrannye Trudy [Selected works]. REFIA, Moscow, 2001. 308 p. (in Russ.)

51. Vernadskij V.I. Biogeohimicheskie ocherki [Biogeochemical essays]. Izd-vo AN SSSR [Publishing House of the USSR Academy of Sciences], Moscow-Leningrad, 1940a. 241 p. (in Russ.)

52. Vernadskij V.I. Biosfera [Biosphere]. Mysl', Moscow, 1967. 367 p. (in Russ.)

53. Vernadskij V.I. Filosofskie mysli naturalista [Philosophical thoughts of a naturalist]. Nauka, Moscow, 1988. 520 p. (in Russ.)

54. Vernadskij V.I. Nachalo i vechnost' zhizni [The Beginning and Eternity of Life]. Vremya, Petrograd, 1922. 58 p. (in Russ.)

55. Vernadskij V.I. O korennom material'no-energeticheskom otlichii zhivyh i kosnyh estestvennyh tel biosfery [On the fundamental material and energy difference between living and inert natural bodies of the biosphere]. Problemy biogeohimii. T. 2. [Problems of biogeochemistry. V.2]. Izd-vo AN SSSR, [Publishing House of the USSR Academy of Sciences], Leningrad, 1939. 34 p. (in Russ.)

56. Vernadskij V.I. O nekotoryh osnovnyh problemah biogeohimii [On some basic problems of biogeochemistry]. Izv. AN SSSR. Ser. Geologiya [Izv. Academy of Sciences of the USSR. Ser. Geology]. 1938. V.18. No. 1. P. 19-34. (in Russ.)

57. Vernadskij V.I. O noosfere [On the noosphere]. Galimov E.M. (ed.). Vernadsky V.I. Sobranie sochinenij v 241. [Vernadsky V.I. Collected Works in 24 volumes]. Nauka, Moscow, V.9. P. 341-361. (in Russ.)

58. Vernadskij V.I. O pravizne i levizne [On pravizne and levizne]. Problemy biogeohimii T.4 [Problems of biogeochemistry. Vol. 4]. Izd-vo AN SSSR [Publishing House of the USSR Academy of Sciences], Moscow-Leningrad, 1940b. 16 p. (in Russ.)

59. Vernadskij V.I. Ocherki geohimii [Essays on Geochemistry]. Nauka, Moscow, 1983. 422 p. (in

Russ.)

60. Vernadskij V.I. Problemy biogeohimii. Trudy biogeohimicheskoj laboratorii [Problems of biogeochemistry. Proceedings of the biogeochemical laboratory]. Nauka, Moscow, 1980. 320 p. (in Russ.)

61. Vernadskij V.I. Prostranstvennaya neodnorodnost' zhizni v biosfere / Vernadskij V.I. Znachenie biogeohimii dlya poznaniya biosfery [Spatial heterogeneity of life in the biosphere / Vernadsky V.I. The importance of biogeochemistry for the knowledge of the biosphere]. Problemy biogeohimii. T. 1. [Problems of biogeochemistry. V.1]. Izd-vo AN SSSR, Leningrad, 1934. P. 27-30. (in Russ.)

62. Vernadskij V.I. Zhivoe veshchestvo [Living matter]. Nauka, Moscow, 1978. 358 p. (in Russ.)

63. Vinogradov A.P. Biogeohimicheskie provincii [Biogeochemical provinces]. Trudy Yubilejnoj sessii, posvyashchennoj stoletiyu so dnya rozhdeniya V. V. Dokuchaeva [Proceedings of the Jubilee session dedicated to

the centenary of the birth of V.V. Dokuchaev]. Izd-vo AN SSSR [Publishing House of the USSR Academy of Sciences], Moscow-Leningrad, 1949. P. 59-84. (in Russ.)

64. Vinogradov A.P. Himicheskij elementarnyj sostav organizmov morya. Ch. 1-3 [Elementary chemical composition of marine organisms. Part 1-3]. Tr. Biogeohimicheskoj laboratorii AN SSSR. T. 3, 6 [Proceedings of the Biogeochemical Laboratory of the USSR Academy of Sciences. V. 3, 6]. Moscow-Leningrad, 1935-1944. (in Russ.)

65. Vinogradov A.P. Vvedenie v geohimiyu okeana [Introduction to ocean geochemistry]. Nauka, Moscow, 1967. 214 p. (in Russ.)

66. Vorob'yova E.A., Gilichinskij D.A., Soina V.S. Zhizn' v kriosfere: vzglyad na problem [Life in the cryosphere: a look at the problem]. Kriosfera Zemli [Cryosphere of the Earth]. 1997. No. 2. P. 60-67. (in Russ.)

67. Zamyatina N.Yu. Zona osvoeniya (frontir) i eyo obraz v amerikanskoj i russkoj kul'turah [Development zone (frontier) and its image in American and Russian cultures]. Obshchestvennye nauki i sovremennost' [Social sciences and modernity]. 1998. No. 5. P. 75-89. (in Russ.)

ССЫЛКА:

Камнев А.Н. Биосфера, гидросфера и ноосфера как компоненты гиперсложной системы планеты Земля. Часть 3. Биосфера как пространство жизни // Экология гидросферы. 2024. №2 (12). С. 1-37. URL: http://hydrosphere-ecology.ru/422

Kamnev A.N. Biosphere, hydrosphere and noosphere as components of the hypercomplex system of planet Earth. Part 3. The Biosphere as the Earth Life Space. Hydrosphere Ecology. 2024. №2 (12). P. 1-37. URL: http://hydrosphere-ecology.ru/422

DOI - https://doi.org/10.33624/2587-9367-2024-2(12)-1-37 EDN - GPWTUH