Биосфера как система

В системе современного научного мировоззрения понятие биосферы занимает ключевое место во многих науках, а разра­ботка учения о биосфере неразрывно связана с В. И. Вернадским, как если бы он был первооткрывателем биосферы и первым ввел этот термин в научный оборот.

На протяжении многих десятилетий первая аргументация идеи о влиянии живых организмов на геологические процессы традиционно связывалась с книгой Ж. Ламарка «Гидрогеология», изданной в 1802 г. Академик В. Л. Комаров в своей книге о Ж. Ламарке (1925) специально подчеркивал пионерское зна­чение «Гидрогеологии» в интересующем нас аспекте и ее связь с идеями В. И. Вернадского. Там содержалась даже не очень лестная для последнего аналогия: «Гипотеза об органическом происхождении горных пород, конечно, слишком смела и совер­шенно упускает из виду породы вулканического происхождения. Однако в наше время ее современное повторение выдвигается В. И. Вернадским в его теории деятельного участия организмов в образовании земной коры». Будущее чрезвычайно убедительно показало, что В. И. Вернадский выдвигал далеко не только «современное повторение» гипотезы Ж. Ламарка. Однако приведенная цитата из книги В. Л. Комарова психологически интересна в том отношении, что выявляет характер первых реакций на замечательные прозрения В. И. Вернадского, во многом остававшиеся непонятными его современникам и во всем их объеме оцененные лишь в наше время.

Возвращаясь к «Гидрогеологии», следует подчеркнуть в свете довременных исторических знаний, что и у Ж. Ламарка были предшественники. Д. Вудворд, видимо, первым в 1695 г. высказал идею о каких-то общих закономерностях, управляющих взаимо­действием живых организмов, и роли их в образовании окамене­

лостей. За ним Ж. Бюффон в первом томе «Естественной истории», вышедшем в 1749 г., развил и конкретизировал идеи о роли жизни в геологических процессах. Ф. Вик д’Азир в 1786 г. писал о проникновении живых организмов во все внешние земные оболочки и о том, что они буквально наполняют эти оболочки и активно влияют на происходящие в них процессы. Только за этим последовала «Гидрогеология» Ж. Ламарка.

При анализе исторических истоков любых великих открытий самые лучшие побуждения — стремление к полноте исторической картины — заставляют историков науки искать и находить исто­рические аналогии и преемственность там, где на самом деле можно обнаружить в лучшем случае лишь конвергентное сходство, да и то весьма отдаленное. В книге В. Я. Шипунова о структур­ных компонентах биосферы, к которой мы еще будем не раз обращаться ^[7], в качестве предтеч и единомышленников В. И. Вер­надского названы Ф. Рихтгофен, В. В. Докучаев (оба — послед­няя четверть прошлого века), П. И. Броунов, Р. И. Аболин и даже А. А. Григорьев (все три — современники В. И. Вернадского). Слов нет, идеи о жизни, как целом, и пронизанности жизнью всех других земных оболочек носились в воздухе, и каждый из перечисленных крупных деятелей географической науки и осозна­вал их, и подходил в своих трудах к каким-то формулировкам, так или иначе касавшимся этих идей. Но в то же время каждый из них разрабатывал свою собственную систему идей, самостоятель­ных и часто весьма далеких от идей В. И. Вернадского. Вклад их в разработку понятия биосферы представляется весьма проблематичным.

Более реально можно говорить о таком вкладе для двух круп­нейших исследователей XIX в.— А. Гумбольдта и Э. Зюсса.

ше наконец появился и термин для обозначения суммы явлений, о которых идет речь,— Э. Зюсс в 1875 г. предложил термин «биосфера», подразумевая под ней пересекающуюся с другими земными сферами сферу, занятую на земной поверхности жизнью. Подчеркивая, что в этой сфере постоянно протекают процессы взаимодействия живого с разнообразными сторонами мертвой природы, Э. Зюсс полностью шел в этом отношении за А. Гум­больдтом, у которого, как уже говорилось, идея взаимодействия разных сфер при первенствующей роли живых организмов была наполнена богатым конкретным содержанием.

Каким образом предыстория перерастает в историю, почему именно с В. И. Вернадского начинается подлинно научное изучение биосферы, хотя термин был уже предложен раньше, а вкладываемое в него содержание уже намечено, и намечено правильно? Ответ на этот вопрос коренится как в объективном содержании всего им созданного в теоретической разработке фунда­ментальной теории жизни, так и в субъективных особенностях личности самого В. И. Вернадского, безусловно масштабной и не­повторимо своеобразной. Б. П. Высоцкий, справедливо подчеркивая выдающуюся образованность В.

Разнообразие научных усилий В. И. Вернадского, нашедших от­ражение во многих научных областях, и огромное его внимание к философии, редкое для натуралиста, породив большое число работ о его мировоззрении, мешают в то же время оценить его однозначно. В этой оценке большое место занимают споры о том, был ли В. И. Вернадский стихийным материалистом-диалектиком и если был, то до какой степени. Можно, пожалуй, с достаточным основанием утверждать, что диалектиком он во всяком случае был, ибо увидеть, как это видел он, в единичном факте скры­вающееся за ним планетное явление, в микрокосме обнаружить макрокосм, мгновенно почувствовать в наблюдаемой мелочи всю обширность, многообразие и нерасторжимость связей с другими явлениями мироздания — что это, как не диалектическое мышле­ние самого высокого уровня? А материалистический подход к действительности демонстрируется всей совокупностью его

естественнонаучных исследований. Таким образом, возвращаясь к вопросу о субъективных свойствах личности В. И. Вернадского, мы должны подчеркнуть диалектичность и исключительно острую ассоциативность его мышления, позволившие сформулировать крупные обобщения в области, которая была в центре внимания натуралистов разного профиля на протяжение двух столетий.

Переходя к вопросу о неповторимости и принципиальной но­визне концепции В.

в 1975 т. под названием «Размышления натуралиста. Простран­ство и время в неживой и живой природе».

Этот по необходимости монотонный перечень основных работ создателя современного учения о биосфере показывает их разно­образие и многочисленность, вовлеченность теории биосферы в тео­рию Земли и Космоса, чрезвычайно широкую постановку задач исследования. Но, очевидно, не в широте постановки исследова­тельских задач и охвате данных, а в самом качестве разработки проблем биосферы и принципиальном подходе к ним наряду с отмеченными выше личностными характеристиками В. И. Вер­надского лежит разгадка того обстоятельства, что именно с его исследований начинается качественно новый этап в познании биосферы и роли жизни в механизме нашей планеты и околозем­ном пространстве.

Автору этих строк представляется, что новаторство В. И. Вер­надского проявилось не столько в расширении суммы явлений, охватываемых биосферой, хотя и это имело значение, а в осозна­нии системного характера биосферы, ее целостности и струк­турной организованности. Он в соответствии с уровнем науки своего времени не употреблял терминов «система» и «структу­ра», но весь пафос его исследований отражал глубокое понима­ние этих важнейших моментов организации биосферы. И пони­мание жизни не как единичного живого организма, а как сово­купности организмов, и детальное выявление связей химизма организмов разных систематических уровней и экологической обстановки, и роль организмов в геологических процессах — все это, в сущности, и образует структуру биосферы, а изучение всех этих явлений в совокупной их связи есть системное исследование биосферы.

Как мы можем сформулировать сейчас основные принципы рассмотрения биосферы как системы? Очевидно, нелишне с этой целью заглянуть в литературу по общей теории систем и озна­комиться с дискуссиями, которые ведутся в этой развившейся на наших глазах междисциплинарной области науки. Хотя теория систем стала наукой в последние десятилетия, важность системного подхода интуитивно ощущалась многими естествоиспытателями в ходе становления научного метода в науках о природе, и истоки системных идей не без оснований усматриваются сейчас еще в философии Платона, в его противопоставлении единого и многого ^,, и проходят в малоосознанном стихийном, но очевидном выражении через науку античности и Нового времени ^[8][9]. Нельзя не отметить, и это имеет самое непосредственное отношение к сис­

темности идей В. И. Вернадского и его концепции биосферы, что русская наука внесла весомый вклад в становление науки о системах.

Общие абстрактные определения системы (иногда пользуются термином, идущим из математической логики,— системного множества) разнообразны, опираются на разные принципы, учи­тывают разные компоненты системы и продолжают поэтому со­ставлять предмет остродискуссионного обмена мнениями. В пылу полемики высказывалось даже мнение о парадоксальности, внут­ренней противоречивости понятия системы и невозможности опре­делить его, не впадая в логические парадоксы,— мнение, по-ви­димому, само по себе достаточно парадоксальное и неоправдан­ное ^,. Но и отказавшись от этого крайнего суждения, признавая возможность создания непротиворечивого понятия системы, мы продолжаем сталкиваться со многими трудностями и логическими тонкостями, которые могут быть преодолены и разрешены только в ходе углубленного анализа. Пожалуй, если суммировать все дискутируемые определения понятия системы, то их условно мож­но объединить в две группы и назвать эти группы (опять-таки очень условно) морфологической и функциональной. Морфологи­ческие определения — это определения, авторы которых с теми или иными модификациями рассматривают систему как простую сумму элементов. Явно формулируется или в неявном виде предполагается, что элементы эти вообще тождественны или тож­дественны по какому-либо свойству или совокупности свойств. Функциональные определения принимают в расчет не только сами элементы, но и какие-то отношения между ними. В первом случае система — это только совокупность свойств элементов, во втором случае она есть совокупность не только свойств, но и отношений элементов.

Недостаток морфологических структурных определений часто виделся в том, что понимание системы как совокупности эле­ментов логически совпадает с понятием множества в математиче­ской теории множеств. Однако здесь явно усматривается лишь мнимое противоречие. Множество есть действительно совокупность элементов, но, подразумевается, элементов в чем-то сходных, тож­дественных по какому-то свойству. Именно это подобие и образует множество, просто же сумма разнородных элементов не может образовать никакой совокупности при отсутствии внутренних отношений между ними. Таким образом, структурные определе­ния системы (система — совокупность элементов) скрыто подра­зумевают наличие отношений между элементами по тождествен­ным свойствам или закономерностям, управляющим этими свой­ствами, и любая простейшая система, состоящая только из однород-

¹См.: Цофнас А. Ю. О парадоксальности в определении понятия «система».— Системные исследования. Ежегодник 1977. М., 1977.

ных элементов, представляет собой в абстрактном математическом смысле множество. Правда, реальные природные системы состоят чаще всего из совокупностей разнородных элементов, и поэтому-то при их математическом исследовании используется аппарат не теории множеств, а теории групп, то есть такой математический аппарат, который формализованно учитывает степень струк­турной сложности систем. Во всех смыслах представляется чрез­вычайно желательным учесть степень структурной сложности сис­темы, не подразумевая его, а прямо включив в рабочее опреде­ление того, что мы можем называть системой. Из всех предло­женных определений наиболее выгодным с этой точки зрения, одновременно емким и простым, является определение А. Д. Холла и Р. Е. Фейджина: «Система — это множество объектов вместе с отношениями между объектами и между их атрибутами (свой­ствами)» ^,. В этом определении кажется лишним упоминание отношений между объектами, так как они проявляются только в отношениях между их свойствами. Поэтому, сокращая опреде­ление, мы придем к дефиниции, которую и можем принять как окончательную ввиду ее краткости и в то же время достаточной полноты: «Система — это множество элементов (объектов) вместе с отношениями свойств этих элементов (объектов)».

Переходя от этого общего понятия системы к функциональным характеристикам биосферы, нужно иметь в виду, что ввиду сложности самого явления оно не трактуется однозначно в посвя­щенной ей литературе ^[10][11]. Например, многие географы (а именно географы больше всего сейчас пишут о биосфере) считают био­сферой нашей планеты совокупность живых организмов, другие видят биосферу в той поверхностной области Земли и окружающем ее пространстве, которые заняты жизнью и продуктами жизне­деятельности живых организмов, третьи пишут о сфере распро­странения и влияния жизни, что достаточно неопределенно из-за многообразия форм, в которых может проявляться влияние жизни, четвертые вообще не проводят четкой грани между биосферой и географической, или ландшафтной, оболочкой, полагая, что в обоих случаях можно говорить о сферах, представляющих собой в своих основных характеристиках конечные результаты жизне­деятельности организмов. При такой многозначности подходов к тому, что есть биосфера, мне, как и В. Я. Шипунову, представ­ляется целесообразным вернуться к классическим представлениям основоположника современного понятия о биосфере. В. И. Вернад­ский не оставил единого всеобъемлющего определения биосферы, да и не был склонен к таким законченным и уже в силу этого неполным определениям по характеру своего мышления и твор-

Скульптурный портрет женщины. Палеолити­ческая стоянка Мальта (Прибайкалье).

чества. Он неоднократно возвращался к анализу исходных фунда­ментальных понятий своей концепции, рассматривая их под все более новыми углами зрения, но общая линия в понимании им биосферы совершенно ясна и не вызывает сомнений. Биосфе­ра — не биологическое, геологическое или географическое понятие, биосфера — понятие биогеохимическое, она есть фундаментальное понятие биогеохимии, один из основных структурных компо­нентов организованности нашей планеты и околоземного космического пространства, сфера, в которой осуществляются биоэнергетические процессы и обмен вещества вследствие дея­тельности жизни.

Исходя из этого представления, остановимся прежде всего на объеме биосферы, на ее размерах в пределах Земли и ее верти­кальных границах, то есть углубленности в земную кору и приподнятости над земной поверхностью. Тенденция развития науки в этом вопросе абсолютно ясна — по мере пополнения наших знаний в процессах глубинного бурения и космического зонди- ⁴рования вертикальные диаметры биосферы непрерывно увеличи­ваются. Существование аэропланктона, а оно связано со стабиль­ным размножением на большой высоте, весьма вероятно, зафикси­рованы случаи прорастания спор в облаках ¹. Но даже если идея

¹См.: Грегори Ф. Микробиология атмосферы. М., 1964.

существования аэропланктона не найдет решающих подтвержде­ний в ходе наблюдений над околоземным пространством, можно уже сейчас с полной очевидностью утверждать, что микробная жизнь имеет место примерно до высоты 20—22 км над земной поверхностью, сосредоточиваясь преимущественно в пределах ниж­них 10—12 км, то есть в собственно тропосфере, и заходя в нижние слои стратосферы (озоновый слой атмосферы). Подтвержденное наблюдением существование жизни в глубокодонных океанических впадинах опускает нижнюю границу биосферы до 8—11 км, иными словами, слой биосферы имеет максимальную мощность в 30—32 км. Весьма вероятно, что это только теоретически допусти­мая, но практически нереализуемая величина вертикального диа­метра биосферы — нет доказательств поднятия микробной жизни на 20—22 км в вертикальных потоках воздуха именно над глубоко­донными океаническими впадинами. Вертикальный диаметр наибо­лее мощных участков биосферы не превышает при учете этого об­стоятельства 20—22 км. Но и этот диаметр фиксируется лишь в еди­ничных точках на земной поверхности. Углубление жизни в земную кору много меньше, чем в океане, и микроорганизмы обнаружены при глубинном бурении и в пластовых водах не глубже, чем на глубине 2—3 км. Мощность биосферы в областях суши редко превышает, следовательно, 10—15 км. Это — тончайшая пленка сравнительно с размерами известного нам Космоса и даже с раз­мерами Земли, но она чрезвычайно глубоко влияет на все процессы, происходящие на Земле и в околоземном пространстве.

География биосферы только подтверждает ее исключительную роль в энергетике и круговороте вещества планеты. Чем интен­сивнее развиваются биогеографические исследования, тем очевид­нее становится факт, скрывающийся за сформулированным В. И. Вернадским принципом «всюдности жизни»,— факт повсе­местного распространения биосферы по земной поверхности даже в тех областях, которые недавно считались безжизненными. При этом не имеются в виду области стабильных экстремальных усло­вий вроде пустынь или Арктики и Антарктики, где жизнь широко распространена даже в своих высокоразвитых формах,— речь идет о катастрофических процессах на поверхности планеты вроде вулканизма, которые также оказываются тесно связанными с жизнью ^,. Тончайшая пленка биосферы окутывает земной шар как плотное покрывало, хотя и старое, как о том свидетельствует геологическая и палеонтологическая летопись, но тем не менее не имеющее дырок.

Представление о пространственном объеме биосферы может быть дополнено ее количественными характеристиками, то есть весовыми данными о живом веществе, составляющем основной элемент биосферы, и их дифференциации по основным формам

¹См.: Мархинин Е. К. Вулканы и жизнь. М., 1980.

этого живого вещества, то есть о фитомассе (массе растений), зоомассе (массе животных) и их суммарной продуктивности. Получение таких общих для всей планеты весовых оценок — дело до сих пор очень сложное и условное, достаточно сказать, что данные В. И. Вернадского на порядок, то есть в 10 раз, превышают общий вес живого вещества на Земле по сравнению с современными оценками и что сами современные оценки, произведенные разными авторами, колеблются в широких пределах ^г. Но их ориентировоч­ное значение все же несомненно, и в совокупности они показывают относительность массы живого вещества по сравнению с массой структурно-геологических компонентов Земли. Общий вес живого вещества составляет приблизительно 2,4 триллиона т, причем лишь 0,000 13 его общей массы падает на Мировой океан, остальная же подавляющая часть распространена в пределах суши. По другим оценкам, масса живого вещества поднимается до 3 и даже 10 трил­лионов т, то есть увеличивается в 4 раза, но практически остается все равно того же порядка по сравнению с грандиозной цифрой массы Земли в целом. В океане соотношение фитомассы и зоомассы колеблется в соответствии с данными разных авторов еще много больше, чем общая биомасса♦всей планеты, но они примерно одного порядка. На суше, напротив, фитомасса превышает зоомассу не менее чем в 100 раз, основная часть живого вещества биосферы образована сухим весом (а во всех приведенных выше цифрах фи­гурирует сухой вес) растений. Масса Земли равна 5,98 ? 10⁹ триллионов т, то есть примерно в 2 миллиарда раз больше, чем мас­са живого вещества, но последнее отличается исключительной энергетической активностью, воспроизводя себя со скоростью 5— 10% в год. При такой огромной активности размножения масса живого вещества неуклонно увеличивается в биосфере, как и роль его в механизме планеты.

Как выделить основные элементы, из которых слагается био­сфера, ее основные структуры, образующие каркас ее агрегатных состояний? Подробнее об этом будет говориться в дальнейшем, здесь же выделим лишь главное в этой теме. Биосфера царственно располагается в сознании всех современных естествоиспытателей, будь то геологи или биохимики, геохимики или географы. В сочи­нениях по общим проблемам теоретической географии проблема биосферы является одной из самых основных, так как географи­ческая наука, пытаясь очертить границы своих исследовательских интересов, выделяя на планете географическую, или ландшафтную, оболочку, часто не очень отчетливо может прояснить ее специфику по сравнению с биосферой и интуитивно ощущает, что при любом понимании географической, или ландшафтной, оболочки как целого невозможно обойтись без представления об исключи[12]

тельной роли в ней жизни, а значит, и без решения вопроса о соот­ношении этой оболочки — предмета исследования географов — и биосферы. Поэтому, просматривая последние сводки и учебники по общему землеведению ^,, можно найти в них много интересных соображений и сведений о биосфере, но структура биосферы если и рассматривается в них, то лишь под географическим углом зрения, что исключает ее серьезный структурный анализ. Вслед за несколькими общими словами следуют разделы о почвах и расти­тельности, чаще написанные так, как они могли бы быть написаны и без предварительных деклараций о биосфере. Казалось бы, зако­номерно после разделов о растительности видеть разделы о живот­ных, но они в большинстве случаев отсутствуют. Однако неодно­родность горизонтального строения биосферы, так сказать, ее географическая неоднородность — все же очевидный факт, и он, как мне кажется, удачно отражен в защищаемом В. Я. Шипуновым представлении (а истоки этого представления восходят еще к рабо­там В. И. Вернадского) о трех пространственных областях биосфе­ры — океанической, континентальной и переходной. Справедливо и его соображение о том, что подобная пространственная неодно­родность биосферы отражает пространственную неоднородность нижележащих оболочек Земли и, следовательно, есть результат предшествующей геологической истории нашей планеты. Послед­ние исследования в области космохимии и химии планет показы­вают, что существование двух типов земной коры — суши, образо­ванной преимущественно полевыми шпатами, и океанического дна, состоящего из базальтов, восходит даже к догеологической истории ЗемДи ^[13][14].

Возвращаясь от пространственной неоднородности биосферы к ее подлинной внутренней структуре, нельзя не отметить, что исключением среди перечисленных выше сводок по землеведению в отношении подхода к структурной организованности биосферы является книга А. П. Шубаева, в которой автор выделяет структур­ные компоненты биосферы, исходя не из географического, а из парагенетического принципа, то есть из принципа происхождения соответствующих компонентов. Их, по мысли А. П. Шубаева, семь: живое вещество (создано жизнью, например угли); биокосное вещество (создано одновременно и жизнью, и независимыми от нее процессами; пример — вода); косное вещество (образовано без участия жизни, например некоторые горные породы или отдельные газы); выносимые из глубинных слоев Земли радиоактивные эле­менты; вещество космического происхождения; рассеянные атомы. Сразу же видно, что логика парагенетического принципа при таком подходе нарушается, так как четвертая категория — кос-

ное вещество, строго говоря, охватывает все последующие, в образо­вании которых жизнь также не участвует. Поэтому, оставаясь в рамках логики парагенетического принципа, а он учитывает исход­ную структурную дифференциацию биосферы и поэтому, по моему глубокому убеждению, может быть положен в основу оценки ее структуры, следует выделять три главных структурных компонен­та биосферы — живое вещество, биокосное вещество, куда нужно отнести, наверное, и вещество биогенного происхождения, то есть область былых биосфер, и косное вещество. В последнем случае речь должна идти о всех физико-химических процессах неорга­нического происхождения, не охваченных влиянием жизни.

Совмещая структурные компоненты биосферы с ее простран­ственной неоднородностью, мы получаем девять структурно-про­странственных компонентов, охватывающих и структурную орга­низованность биосферы, и дифференциацию пространства био­сферы: 1) континентальное живое вещество, 2) континентальное биокосное вещество, 3) континентальное косное вещество, 4) океа­ническое живое вещество, 5) океаническое биокосное вещество, 6) океаническое косное вещество (плохо изучено и Поэтому не вполне ясно во всех своих планетных проявлениях), 7) живое вещество переходной области, 8) биокосное вещество переходной области, 9) косное вещество переходной области. Подобная клас­сификация достаточно обща, но в полной мере логически выдержа­на и, повторяю, позволяет оценивать как собственно структурные, так и пространственно-геометрические характеристики биосферы.

Следующий вопрос системной организованности биосферы, ис­ходящий из принятого нами и приведенного выше определения системы,— вопрос об отношениях между выделенными структур­ными компонентами, о функциональных связях между ними, которые позволяют биосфере существовать как системе. Посколь­ку, как уже говорилось, мы рассматриваем биосферу в ее класси­ческом понимании вслед за В. И. Вернадским как биогеохими­ческое планетное образование и такой подход достаточно последо­вательно был проведен выше при выделении ее структурных компонентов, постольку логично и дальше опираться на него в вы­делении ведущих связей между компонентами и, исходя из этого, видеть основу этих связей в миграциях химических элементов. Эти миграции обеспечивают постоянно идущий в поверхностных слоях Земли и в околоземном пространстве круговорот химических элементов, который в высокой степени характерен для всей биосфе­ры, во многом инспирирован энергией жизни и определяет роль биосферы в механизме планеты. А. Е. Ферсман во втором томе своей знаменитой «Геохимии» разработал чрезвычайно обстоятель­ную классификацию факторов миграции химических элементов, которая с малосущественными модификациями используется и поныне. Эта детальная классификация, опирающаяся на от­дельное рассмотрение внутренних и внешних факторов миграции,

была обобщена А. И. Перельманом в 1979 г. (кроме техногенной миграции, целиком вытекающей из деятельности человека), пред­ложившим выделять три формы миграции — механическую, физи­ко-химическую и биогенную. И такая обобщенная и детальная классификации одинаково приемлемы в зависимости от целей анализа, здесь возможно лишь констатировать, что при любой классификации факторов миграции химических элементов сама миграция осуществляет перенос вещества и энергии от одного структурного компонента биосферы к другому и выражает функ­циональную связь между компонентами.

Особый интерес представляет проблема путей, по которым идет перенос вещества и энергии от компонента к компоненту. Если исходить из предложенной выше пространственной разметки структурных компонентов биосферы, то девяти пространственно­структурным подразделениям биосферы теоретически должны со­ответствовать 45 путей, по которым идут потоки вещества и энер­гии: от живого вещества континентальной области к биокосному, от биокосного к косному, от косного к живому, от живого вещества континентальной области к живому веществу переходной области и т. д. Требуются большие и многосторонние исследования, чтобы установить, какие из этих путей для потоков вещества и энергии реализуются в действительности, а какие остаются на уровне нереализованных теоретических возможностей. Весьма вероятно, что при планетарной целостности биосферы все 45 путей для потоков энергии и вещества практически имеют место, но сами потоки различаются по скорости обмена веществом и энергети­ческой интенсивности. Если наблюдения подтвердит это послед­нее предположение, то можно будет говорить об асимметрии круговорота вещества и энергии в биосфере, то есть на новом уровне вернуться к проблеме асимметрии биосферы в целом, которую В. И. Вернадский обсуждал в связи с пространствен­ной неоднородностью биосферы — неравномерным распределением ее объема между сушей и океаном. Но, вне зависимости от решения проблемы характера асимметрии биосферы на уровне круговорота вещества и энергии, сами потоки энергии и вещества охватывают и пространственно-геометрический, и структурный аспекты био₇ сферы и вместе с пространственно-структурными компонентами практически исчерпывают ее системную организованность.

В рамках этого раздела нам осталось рассмотреть еще только одну тему — о степени организованности биосферы, которую можно оценивать как свойство, суммирующее одновременно и разнообразие структурных компонентов, и сложность самой систе­мы, выражающуюся в резком количественном нарастании компо­нентов. Ю. М. Горским в 1974 г. предложен формальный матема­тический аппарат для оценки системной организованности, кон­цептуально опирающийся на идею связи этого понятия с понятиями энтропии и информации, При обсуждении этой проблемы возникает

много тонкостей и глубоких вопросов, дискуссия вокруг которых, активно продолжающаяся до сих іґор, далеко выходит за рамки нашего изложения ¹. Здесь достаточно отметить, что биосфера как система достаточно проста в первом приближении по своим структурным компонентам и состоит из небольшого числа этих компонентов. Исключительная сложность биосферы как системы в другом — в сложности самих компонентов; внутри каждого из них вскрывается иерархия структурных элементов и насыщенная сетка объединяющих их функциональных связей. В следующем разделе, посвященном более детальному анализу структуры живого вещества, являющегося наиболее действенным и активным ком­понентом биосферы, будет сделана попытка продемонстрировать структурную сложность этого компонента и многообразие проблем, встающих при его изучении. Такое внимание к живому веществу оправдано задачами этой книги, ибо мысль возникает на основе жизни, а человечество — высший продукт развития живой ма­терии.