Материальная сущность жизни

Размещено на http://www.allbest.ru/

Контрольная работа

Материальная сущность жизни

План

1. Представление о сущности жизни в истории науки

2. Обмен веществ и энергии - физико-химическая основа жизни

3. Аутотрофные и гетеротрофные организмы. Запасание и использование энергии в клетке

4. Трансформация веществ и энергии в пищевых цепях

Литература

1. Представление о сущности жизни в истории науки

Исторически сложились две противоположные точки зрения по вопросу о сущности жизни. По философским понятиям их можно оценить как материалистическую и идеалистическую. Первая признавала первичность материи в ее самых простых формах движения и обозначается историками науки как механицизм. Вторая исходила из первичности нематериальной силы идеи, духа, жизненной силы (читай - Бога) и в биологическом контексте рассматривается как витализм.

Механицизм (от греч. mechane - орудие, сооружение) объяснял жизнь, исходя из обычных механических или физических форм движения и превращения материи. Сначала жизнь объяснялась на основе принципов классической ньютоновской механики. Ее каждый прошлый и будущий шаг может быть просчитан. Рождение, жизнь и смерть так же циклично закономерны, как восход и заход солнца. Позже (XVII-XVIII века) жизнь рассматривалась уже как сумма физических и химических процессов, которые, однако, подобно машинным процессам, протекают на статичных, неизменных структурах. В этой трактовке отсутствовала идея развития, эволюции. Механицизм как физикализм возник в конце XIX - начале XX веков и получил законченные формы к середине XX века. Согласно мнениям физикалистов, жизнь развивается, но по сути она представляет сумму простых физико-химических процессов. Причем сложнейшие биологические процессы сначала сводятся к более простым химическим, а химические, в свою очередь, сводятся к еще более простым - физическим (принцип сводимости). Метод познания, основанный на принципе сводимости, или редукции, называется редукционизмом (от лат. reductio - отодвигание назад), так что физикализм в своем методологическом применении выступает как крайняя форма редукционизма. Для физикализма, как и для механицизма в целом, характерно отрицание качественной специфики более сложных материальных образований, поскольку сложное сводится к более простым элементам, целое - к сумме его частей.

Приведем некоторые характерные высказывания видных ученых в духе физикализма.

Бертран Рассел, английский философ, математик, логик, писал в 1951 году: “Нет причины считать, что живая материя подчиняется иным законам, чем те, которые управляют неживой материей, и есть достаточные основания полагать, что все поведение живой материи удастся теоретически объяснить средствами физики и химии”. Таким образом, надо полагать, биология станет частью физики и химии.

Эрвин Шредингер, австрийский физик, квантовый механик, заявил в 1946 году, что “живая материя, хотя она и не отклоняется от установленных к настоящему времени физических законов, вероятно, подчиняется и другим, еще не открытым физическим законам, которые, когда они будут ясно показаны, составят такую же неотъемлемую часть физики, как и первые”. То есть любые пока что не разгаданные формы проявления жизни рано или поздно будут объяснены как физические процессы.

Бурное развитие физики второй половины XX века, открытие новых элементарных частиц и физических полей, успехи кибернетики и теории информации все более полно объясняют сложные материальные взаимодействия в природе, в том числе и в живых организмах, и все меньше тайн остается в понимании сложных биологических процессов. Но сама по себе физико-химическая интерпретация жизненных реакций не давала в прошлом и не дает сейчас ответа на вопрос: где кончается неживая природа и начинается живая? А что предлагали по этому поводу идейные противники механицистов - виталисты?

Витализм (от лат. vitalis - жизненный, живой) утверждает, что живое не сводится только к физико-химическим явлениям, в нем действуют еще и особые “жизненные силы”.

жизнь энергия аутотрофный гетеротрофный

Витализм - давняя концепция, его корни, как и корни механицизма, уходят в классическую древность. Великий древнегреческий философ Аристотель (IV век до н. э.) ввел понятие “энтелехия”, означающее конечную причину, цель, идею о совершенстве формы организма, которая и управляет развитием. По определению Аристотеля, живой природе присуща “цель в самой себе”. В медицине XVIII века развивается виталистическая теория анимизма (от лат. anima - душа, дух), согласно которой главное для живого организма - его душа, она управляет телом и не допускает его распада.

В XIX веке состоялись выдающиеся открытия химии и физики, виталисты быстро теряли своих сторонников. Виталисты утверждали, что органические вещества могут возникать только с помощью “жизненной силы”, но уже в 1828 г. Вёлер синтезировал искусственную мочевину. Знаменитый французский микробиолог Луи Пастер показал, что разложение сахара (брожение, дыхание) - особое свойство живых клеток, но в 1897 г. Бухнер получил из дрожжей ферментный экстракт и провел брожение сахаров в бесклеточной системе, то есть без всякой “жизненной силы”. Сильным ударом для виталистов было доказательство того, что закон сохранения энергии действует как в неживом, так и в живом мире.

Однако идея энтелехии не была преодолена окончательно. В начале XX века система витализма наиболее полно была изложена Хансом Дришем, видным немецким биологом и философом. Опираясь на открытые им эмбриональные регуляции, Дриш утверждал, что развитие организма не сводится к реализации предустановленного, заранее спланированного экстенсивного (пространственного) разнообразия, как утверждали механицисты, но происходит переход интенсивного (непространственного) разнообразия в экстенсивное. Этот переход свойствен только живым системам и осуществляется, по мнению Дриша, под действием специфически витального фактора - энтелехии.

Заметим, что признание энтелехии, жизненной силы, часто ведет к антропоморфическим образам: учение о субстанциональной душе, психической силе. На этих понятиях основываются так называемый психовитализм (психизм), мистицизм. Поддержанию таких понятий способствуют большие и пока не разрешенные трудности в понимании механизмов работы мозга, векторов эмбрионального развития, направленного и “целесообразного” характера биологической эволюции. Положительное значение витализма состояло в критике примитивного механицизма, в стимулировании работ по биологической информации. Однако сам по себе витализм в конечном итоге ведет к признанию божественного начала жизни.

С развитием системного подхода и современного учения о самоорганизации (синергетики) причины специфической живой организации стали искать не в особых жизненных силах, а в самопроизвольно и эмерджентно возникающих новых свойствах достаточно сложных систем (см. раздел 2.1). Специфика живого не отрицается, но она выводится как естественное свойство наиболее сложно организованной материи, поглощающей внешнюю энергию. Некий пороговый уровень сложности материи и является той гранью, за которой (той причиной, по которой) возникает новое качество - жизнь. В общефилософском смысле можно говорить о переходе количественных изменений в качественные. Понять эту качественную специфику жизни - наша дальнейшая задача.

2. Обмен веществ и энергии - физико-химическая основа жизни

Живая материя имеет в основе те же физические свойства, что и неживая. В традиционном понимании материя представляет совокупность вещества и поля, которые выступают как разные виды материи. Вещество воспринимается как нечто дискретное, корпускулярное. На самом низшем уровне это элементарные частицы в составе атомов, на более высоких уровнях - молекулы, кристаллы и т.д. Поле представляется нам не вещественным, а волновым и более непрерывным. Известны гравитационное, электромагнитное поля и другие. Однако квантовая (волновая) механика в 20-30-е годы XX века показала, что элементарные частицы вещества, например электроны, обладают одновременно корпускулярными и волновыми свойствами (дуализм частицы и волны). Современная физика соглашается с тем, что между веществом и полем, так же как между дискретным и непрерывным, нет строгой границы. Согласно фундаментальному принципу дополнительности эти противоположности дополняют друг друга, так что существует сплошная материальная среда, некий континуум (лат. continuum - непрерывный, сплошной). Это и есть материя в синтетическом понимании. Таким образом, материя непрерывна, но ее проявления дискретны.

Заметим, что частицы материи взаимодействуют посредством квантов энергии (например, электромагнитные кванты - фотоны). Квантованная энергия способна совершать работу - переходы между веществом и полем. Преобразование вещества в поле освобождает энергию, и, наоборот, строительство нового вещества требует затрат энергии. Именно это мы и увидим, выясняя формы движения (преобразования) живой материи.

Любая материя существует в движении. В широком смысле под движением материи подразумевают ее постоянное изменение, преобразование вещества в поле и обратно. Для понимания основной формы движения живой материи сначала необходимо усвоить важнейшее исходное понятие - второй закон термодинамики. Он объясняет современную тенденцию Вселенской материи. Дело в том, что после Большого Взрыва и возникновения Вселенной, с галактиками, черными дырами и звездными системами, в природе сложилось и до сих пор существует фундаментальное неравновесие - неоднородность, асимметрия в распределении вещества, поля, энергии. Поэтому, как утверждает второй закон, в настоящее время все физические процессы (движение материи) самопроизвольно направлены к достижению равновесного состояния, к выравниванию неоднородностей. Этот закон удачно выражен афоризмом: “Природа не терпит пустоты”. Это означает, что материя из упорядоченного, структурированного (неравновесного) состояния, в котором имеются сгустки и разреженные участки, стремится к диффузному, хаотическому (равновесному) распределению в пространстве. В таком деградированном состоянии материя должна иметь минимальную свободную энергию, т.е. энергию, способную совершить работу, и, напротив, максимальную энтропию - рассеянную энергию, не способную к совершению работы. По классическому определению Р. Клаузиса (немецкий физик середины XIX века, основатель второго закона термодинамики), энтропия мира стремится к максимуму. Горячее тело рано или поздно остывает (энергия рассеивается); сжатые газы расширяются в свободное пространство; разряд молнии преобразует концентрированную электрическую энергию в рассеянную энергию света, тепла, радиоволн и звуковых колебаний.

Второй закон термодинамики справедлив и для живой материи, которая в основе подчиняется законам физики. Живая материя, оставленная без внешнего воздействия, обречена на распад, она переходит в равновесное состояние с минимальной свободной энергией и максимальной энтропией. На рис. 1 эти процессы показаны в правой части схемы и означают смерть живой материи, ее превращение в неживую.

Однако живая материя, пока она действительно живая, остается неравновесной, структурированной, высокоупорядоченной. В ней поддерживается свободная, готовая совершить работу энергия, а энтропия минимальна. Такое состояние возможно благодаря открытости живых систем. Строительство живой материи и запасание свободной энергии происходит в результате поглощения простых веществ, притока активных форм внешней энергии и ее трансформации в энергию химических связей в ходе биосинтеза макромолекул.

Рис. 1 Термодинамические процессы в живой материи

Химический синтез (от греч. synthesis - соединение, составление) - это образование сложного вещества из нескольких простых путем их соединения, происходящее при непременном поглощении внешней энергии. Таким образом, в процессе разнообразных биосинтезов происходит концентрирование вещества и поля, т.е. повышение внутренней свободной энергии живой материи. Энергия запасается во вновь создаваемых химических связях. Это и есть жизнь - противоположность смерти (левая часть схемы на рис. 3.1).

Как видно, в ходе жизнедеятельности и в процессе распада умирающей структуры большая часть поглощенной внешней материи - вещества и энергии - вновь рассеивается в пространство, но теперь в виде малоэффективных (высокоэнтропийных) форм. Органическое вещество распадается на малые молекулы и ионы. Концентрированная энергия химических связей преобразуется в рассеянное тепло, длинноволновое электромагнитное излучение (биополе), механическую вибрацию. В термодинамике и синергетике такое рассеяние энергии обозначается как ее диссипация (лат. dissipatio - рассеивание), а сами системы, обладающие способностью к самоорганизации за счет диссипации внешней энергии, называются диссипативными системами.

Поскольку основной формой внешней энергии для поддержания жизни является солнечный свет, формулу жизни можно конкретизировать:

Низкомолекулярное неорганическое (неживое) вещество + Электромагнитная энергия солнечного света Высокомолекулярное органическое (живое) вещество

Изображенный процесс известен как фотосинтез. Ввиду огромной важности этой реакции мы вернемся к ней ниже в контексте с общим потоком веществ и энергии в живой клетке.

Таким образом, взаимодействие потоков простого вещества и энергии в ходе биосинтеза живого вещества и обратный процесс распада составляют вместе фундаментальное свойство жизни, основную форму движения живой материи. Вся совокупность этих реакций определяется как обмен веществ и энергии, или метаболизм (от греч. metabole - перемена).

Главное, что необходимо вынести из сказанного, это представление о динамичности организации живой материи. Живые тела, в отличие от неживых, существуют и воспроизводятся в потоке вещества и энергии. Каждый миг живой организм частично разрушается и воссоздается заново, сохраняя видимую неизменность. В этом залог успешного противостояния живой материи всемирному росту энтропии, противостояния второму закону термодинамики, что и отличает ее радикально от материи неживой.

Эта мысль присутствует в разнообразных определениях жизни с точки зрения физики:

жизнь - это специфическая форма движения материи (кругооборот материи, обмен веществ и энергии) с поддержанием упорядоченного неравновесного состояния (с высокой свободной энергией и низкой энтропией), существующая за счет поглощения, трансформации и диссипации внешней энергии;

жизнь - это поддержание высокой упорядоченности (низкой энтропии) в среде с меньшей упорядоченностью (высокой энтропией);

жизнь препятствует росту энтропии.

3. Аутотрофные и гетеротрофные организмы. Запасание и использование энергии в клетке

Итак, материальная, физико-химическая сущность жизни проявляется, прежде всего, в непрерывном обмене веществ и энергии, который происходит между живой системой (клеткой, организмом, биоценозом) и окружающей его внешней средой. В этом смысле биологические системы являются открытыми. Разные организмы потребляют разные виды энергии, в связи с чем их делят на аутотрофы и гетеротрофы.

Аутотрофные организмы (дословно - самопитающиеся; от греч. autos - сам и trope - пища) способны поглощать вещество и энергию неживой природы и использовать их для синтеза сложных органических веществ. Прежде всего, это - зеленые растения, а также бурые и красные водоросли, некоторые бактерии, использующие солнечный свет для процесса фотосинтеза:

6H₂O + 6СО₂ + энергия света = С₆Н₁₂О₆ + 6О₂ .

Суть реакции фотосинтеза в том, что с помощью энергии солнечного света из 6 молекул воды и 6 молекул углекислого газа синтезируется 6-углеродное органическое вещество - глюкоза (один из простых сахаров) и в качестве “лишнего” продукта образуется кислород, который уходит в атмосферу. Эти сложные фотохимические процессы происходят у растительных клеток в специальных органоидах - хлоропластах с участием зеленого пигмента хлорофилла (отчего все растения имеют зеленый цвет).

Заметим, что к аутотрофам относятся также многие бактерии, способные к реакциям хемосинтеза - синтеза органических веществ за счет энергии простых химических реакций с участием неорганических веществ. Например, серобактерии окисляют сероводород, выделяемый из земных недр, и полученная в результате энергия преобразуется в энергию химических связей сложных органических молекул. Таким образом, аутотрофы, осуществляя фото- или хемосинтез, сами создают себе пищу.

Аутотрофная жизнь существует везде: в лесах и степях (наземные растения), в реках, озерах, морях и океанах (водоросли, морские травы, фотобактерии), в почве и на океаническом дне, где в отсутствие солнечного света живут хемотрофные бактерии.

Гетеротрофные организмы (питающиеся за счет других; heteros - другой и trope - пища) - человек, все животные, грибы, а также многие бактерии; они поглощают пищу в виде готовых органических веществ, произведенных другими организмами. В составе растительной или животной пищи - в молекулах углеводов (сахаров), жиров, белков и других органических веществ - гетеротрофы поглощают и энергию, заключенную в химических связях. Если органическое вещество, например глюкозу, расщепить на воду и углекислый газ, освобождается энергия, которую можно использовать для жизнедеятельности.

Глюкоза как вторичный источник энергии используется и растениями, и животными. Полное расщепление глюкозы происходит с участием кислорода и поэтому называется окислением или дыханием:

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ = 6CO₂ + 6H₂O + энергия.

По сути, данная реакция противоположна фотосинтезу (прочтите ее в обратном направлении и сравните с приведенной выше реакцией фотосинтеза). По химическому механизму она представляет окисление (горение!) глюкозы. Но в живой клетке это “горение” протекает замедленно, поэтапно, так что энергия выделяется малыми порциями и большая ее часть (около 55%) успевает запасаться в химических связях специального вещества аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) (рис. 2), остальная энергия рассеивается в виде тепла.

Рис. 2 Структура молекулы АТФ и ее циклические изменения в реакциях энергетического обмена

В составе АТФ крайняя химическая связь (между 2-м и 3-м остатками фосфорной кислоты) содержит около 40 кДж запасенной и готовой к работе энергии; другая связь (между 1-м и 2-м остатками) заключает около 30 кДж (в расчете на 1 моль АТФ). Ввиду большого количества заключенной энергии, эти связи называют макроэргическими. Молекула АТФ образуется из аденозиндифосфорной кислоты (АДФ) и свободной молекулы фосфорной кислоты, но с непременным поглощением внешней энергии, освобождаемой при окислении глюкозы. Иными словами, происходит энергозависимый синтез АТФ. В составе АТФ энергию удобно хранить и транспортировать в пределах клетки. В местах потребления энергии АТФ распадается на АДФ и фосфат (при крайней необходимости - на АМФ и 2 фосфата), а освобожденная энергия расходуется на ту или иную клеточную работу. Это может быть транспорт веществ из клетки и в клетку, мышечное движение, синтез белков и другие процессы жизнедеятельности. В дальнейшем АДФ (АМФ) и фосфат снова соединяются, захватив очередную порцию внешней энергии. Циклические преобразования АТФ - синтез и распад - повторяются многократно (см. рис. 3.2). Таким образом, АТФ выступает в качестве универсального накопителя и переносчика энергии внутри клетки, своеобразной разменной монеты в энергетических платежах за процессы роста и жизнедеятельности.

Процессы дыхания (окисления глюкозы и других органических веществ) и связанный с ними синтез АТФ происходят в специальных клеточных органоидах - митохондриях. Митохондрии имеются у всех клеток - растительных и животных, они служат “энергетическими станциями” клетки. При достаточном поступлении кислорода в митохондриях полное окисление одной молекулы глюкозы обеспечивает синтез 38 молекул АТФ.

Таким образом, глюкоза, образующаяся у растений в ходе фотосинтеза и переходящая к животным в процессе питания, служит, прежде всего, для извлечения из нее энергии. Но уже у растений глюкоза вместе с минеральными веществами, поступающими из почвы (азот, фосфор, сера, железо, магний и др.), становится основой для более сложных синтезов (рис. 3). Образуются полисахариды, липиды (жиры), белки, нуклеиновые кислоты, из которых строятся рабочие структуры клеток. Все эти синтезы требуют энергетических затрат, они обязательно связаны с распадом АТФ.

Такие же сложные вещества строятся из малых молекул и у животных, грибов и бактерий. В этом случае глюкоза (а также другие углеводы, продукты распада жиров и белков) поступает в клетку извне в готовом виде как пищевой продукт. Часть этих материалов идет на дыхание (в “топку”, для извлечения энергии через синтез АТФ), а часть, после некоторой переделки, на синтез новых макромолекул как строительный материал (см. рис. 3). Таким образом, пища у гетеротрофов (в том числе у нас с вами) имеет двойное назначение - энергетическое и пластическое (строительное).

Рис. 3 Основные пути энергетического и пластического обмена в клетке: Обычные стрелки - потоки вещества; широкие стрелки - потоки энергии

С точки зрения обсуждаемой проблемы материальной (физико-химической) сущности жизни, все рассмотренные процессы обмена веществ и энергии в клетке представляют собой физические и химические реакции. Мы не углублялись в механизмы преобразования энергии в хлоропластах и митохондриях, но если бы сделали это, то убедились бы в их изначально физической сущности. Наряду с другими процессами здесь происходит распад активированных атомов водорода на элементарные заряженные частицы - протоны (Н⁺) и электроны (е^-) и их перенос по разные стороны мембраны внутри хлоропластов и митохондрий. В этих органоидах, как в электрических батарейках, создается разность электрических потенциалов порядка 0,2 вольта, которая при необходимости реализуется в электрический (протонный) ток, а этот ток, в свою очередь, активирует ферменты синтеза АТФ. Аналогичные физико-химические преобразования происходят и в других клеточных структурах при исполнении ими специальных функций.

4. Трансформация веществ и энергии в пищевых цепях

Из материала предыдущего параграфа следует, что гетеротрофные организмы получают с органической пищей солнечную энергию, но преобразованную зелеными растениями в энергию химическую. В общей биологии и экологии эти отношения прослеживаются в структуре экологических систем, через понятия “пищевая цепь” и “экологическая пирамида”.

По характеру пищевых (а значит, и энергетических) отношений в структуре биогеоценоза все организмы делятся на три большие группы, три трофических уровня: продуценты, консументы и редуценты (рис. 3.4).

Продуценты - первичные производители органических веществ из неорганических веществ неживой природы (Н₂О, CO₂, NH₃ и солей). Это автотрофные организмы, в первую очередь растения с их способностью к фотосинтезу. Конечно, внешняя энергия фиксируется продуцентами для собственных потребностей, для их роста и размножения. Но с появлением на Земле животных зеленая биомасса (так называемая первичная продукция) стала источником энергии и для этих новых форм жизни. Кроме того, значительная часть вещества и энергии, произведенная растениями и автотрофными бактериями, выводится из оборота, так как консервируется в ископаемых остатках: каменном угле (бывшая древесина), янтарях (окаменелые древесные смолы), отложениях серы и железа бактериального происхождения.

Консументы - потребители, в основании их пищевой цепи лежит первичная (растительная) продукция. Это все животные организмы - гетеротрофы, в свою очередь, выстроенные в пищевой ряд: растительноядные, всеядные и плотоядные (хищники). Консументы поэтапно изменяют первичное органическое вещество и извлекают из него энергию. Часть этой энергии тратится на жизнедеятельность, после чего в виде тепла и других излучений уходит во внешнюю среду. Другая часть, как и в случае с продуцентами, сохраняется в минерализованных остатках и фактически пропадает для дальнейшего использования. Это -кремниевые и меловые отложения скелетов и раковин различных животных: губок, кораллов, моллюсков и многих других. Третья часть вещества и энергии на уровне консументов переходит в химическую структуру мягких тканей, которые после смерти могут быть использованы другими организмами. Таким образом, энергия, заключенная в химических связях макромолекул животных, передается на следующий трофический уровень.

Рис. 4 Трофические (энергетические) уровни в биогеоценозе и основные пути биологического круговорота материи

Редуценты - разрушители органического вещества. К ним относятся многие бактерии, грибы, а из животных некоторые черви и насекомые. Все они гетеротрофы, так как питаются органическим, хотя и мертвым, веществом - отмершими растениями, животными и продуктами их выделений. Редуценты доводят распад биомассы до неорганических веществ: Н₂О, СО₂, NН₃, солей - и выделяют их во внешнюю среду (почву, воду, воздух). Перехваченная энергия используется редуцентами на осуществление их жизнедеятельности и в итоге рассеивается в разных оболочках биосферы: литосфере, гидросфере, атмосфере, а освобожденные неорганические вещества вновь поступают к продуцентам (см. рис. 3.4).

Важно учитывать, что каждый пищевой уровень передает на другой уровень энергию, заключенную в макромолекулах организмов. Причем эта энергия составляет только часть полученной от предыдущего уровня энергии, так как основная ее доля тратится на жизнедеятельность организмов (обмен веществ, движение, размножение), теряется в виде тепла или построенных минералов. Эти же пропорции можно выразить и через понятие биомассы. Выстраивается так называемая экологическая пирамида (пирамида энергии, пирамида биомассы): при переходе с низших трофических уровней на более высокие количество заключенной в организмах энергии и общая биомасса организмов уменьшаются. Подсчитано, что с уровня на уровень переходит около 10% энергии, а в целом от растительной массы до хищников и от них к редуцентам доходит всего 0,01-0,02% энергии, полученной растениями от солнца.

Таким образом, в биогеоценозе все организмы связаны переносом вещества и энергии, через них и через внешнюю среду совершается глобальная трансформация материи на Земле. Основным донором энергии для поддержания жизни выступает Солнце: его световая энергия обеспечивает фотосинтез первичного органического вещества у растений. Значительная часть веществ в виде Н₂О, СО₂, NH₃ и солей возвращается из пищевых цепей во внешнюю среду, вследствие чего осуществляется их глобальный круговорот. Но энергия, полученная от Солнца, для живых организмов безвозвратно теряется, она либо аккумулируется в новых минералах почвы и донных осадков (уголь, мел и другие ископаемые), либо накапливается в виде тепла в оболочках Земли (разогрев атмосферы), либо рассеивается в космос.

Из всего сказанного следуют два вывода, определяющих стратегию выживания человечества в современную индустриальную эпоху.

Во-первых, жизнь на Земле существует за счет энергии Солнца, а для ее бесперебойного поступления требуется прозрачная для световых лучей атмосфера. Изменение состава и прозрачности атмосферы в результате выброса газов и различных примесей приводит к уменьшению светового потока, так что в какой-то момент фотосинтетическая деятельность на Земле может оказаться недостаточной для поддержания энергетической пирамиды. Жизнь на Земле в привычных для нас формах прекратится. Она может продолжиться в почве и на дне океана на основе хемосинтетических микробных процессов, но это будет совсем другая жизнь.

Во-вторых, очевидна роль растительных организмов как посредника в энергетическом обеспечении животных и человека. Таким образом, необходимо, как минимум, сохранить современные площади лесов, степей, саванн - основных продуцентов органического вещества. Избавиться от этой зависимости, получать энергию для метаболизма прямо из неживой природы человечество еще не научилось. И хотя В.И. Вернадский выдвигал такую научную задачу, дальше фантастических произведений дело не продвинулось и вряд ли продвинется в обозримом будущем.

Литература

1. С.И. Самыгина ; В.О. Голубинцев и др.: Концепции современного естествознания. - Ростов н/Д: Феникс, 2010

2. Бажанов В.А.: Н.А. Васильев и его воображаемая логика. Воскрешение одной забытой идеи. - М.: Канон + : РООИ Реабилитация, 2009

3. В.О. Голубинцев и др. ; Под общ. ред. С.И. Самыгина: Концепции современного естествознания. - Ростов н/Д: Феникс, 2008

4. В.О. Голубинцев и др. ; Под общ. ред. С.И. Самыгина: Концепции современного естествознания. - Ростов н/Д: Феникс, 2007

5. Б.А. Решетников, З.А. Ивашкова: Концепции современного естествознания. - Старый Оскол: ТНТ, 2005

6. В.П. Васильченко, Г.И. Ткаченко: Концепции современного естествознания. - Белгород: БелГУ, 2005

7. В.О. Голубинцев, А.Г. Зарубин, В.С. Любченко и др.; Под общ. ред. С.И. Самыгина: Концепции современного естествознания. - Ростов н/Д: Феникс, 2005

8. С.И. Самыгина: Концепции современного естествознания. - Ростов на/Д: Феникс, 2005

9. С.И. Самыгина: Концепции современного естествознания. - М. ; Ростов н/Д: МарТ, 2005

10. . Самыгина: Концепции современного естествознания. - Ростов н/Д: Феникс, 2005

11. Горбачев В.В.: Концепции современного естествознания. - М.: Экономистъ, 2004

12. Комарова А.И.: Концепции современного естествознания. - Ростов н/Д: Феникс, 2004

Размещено на Allbest.ru