скачать книгу бесплатно
Однако такое равновесие может быть лишь временным, так как по своей сути жизни чуждо неподвижное состояние, она находится в постоянном движении, активно развиваясь. Эволюция биосферы преобразует и мир неживой природы. Обратив внимание на эту сторону биосферы, Вернадский увидел в живой природе Земли активный фактор космического значения. Русский ученый расценивал жизнь, как проявление способности материи противостоять тенденции к достижению мировой энтропии, то есть тепловой смерти Вселенной. Чтобы оценить значение этой мысли Вернадского, требуется небольшой экскурс в физическую теорию.
Понятие «энтропия» (древнегреч. – переход, превращение) используется физиками для обозначения функции состояния термодинамической системы. Достижение теплового равновесия означает максимум энтропии. Энтропия ведет к рассеиванию энергии в просторах космоса, или к «тепловой смерти» Вселенной, о чем впервые объявил в XIX веке английский физик Уильям Томсон в статье «О проявляющейся в природе общей тенденции к рассеянию механической энергии».
Эта идея оспаривалась другими учеными, в частности, австрийским физиком Л. Больцманом. В докладе на заседании Венской академии наук в 1886 году Л. Больцман использовал понятие «флюктуация» (колебание; отклонение от нормы) для того, чтобы обосновать свою теорию, в которой он доказал наличие космических процессов, противостоящих тепловой смерти Вселенной. В то время как Вселенная движется к тепловому равновесию, в отдельных ее областях, хотя бы небольших, могут создаваться флюктуации, восстанавливающие неравномерность температуры во Вселенной. После образования такой флюктуации статистические законы ведут к выравниванию температуры, но флюктуации возникают вновь. Эти флюктуации противостоят движению Вселенной к тепловой смерти.
В качестве примера такой флюктуации Больцман привел земную жизнь и ее роль в энергетическом обмене между Солнцем и Землей, в ходе которого в течение миллиардов лет совершается выравнивание температуры до достижения равновесия. В то же время, как отмечал Л. Больцман, «мы легко можем использовать переход теплоты от Солнца к Земле для совершения работы, как переход теплоты воды от парового котла к холодильнику. Поэтому всеобщая борьба за существование живых существ… это борьба за энтропию, которую можно использовать при переходе энергии с горячего Солнца к холодной Земле. Для того, чтобы возможно более использовать этот переход, растения распускают неизмеримую поверхность своих листьев и заставляют солнечную энергию, прежде чем она опустится до уровня температуры земной поверхности, выполнить химический синтез… Продукты этой химической кухни являются предметом борьбы в мире животных». Необратимая эволюция жизни на Земле являлась флюктуацией, нарушавшей движение к уравниванию температурного баланса. Эта идея Больцмана позволяла увидеть в деятельности растений самостоятельный процесс, противостоящий энтропии в Солнечной системе.
Изучая энергетические процессы, происходящие в биосфере, Вернадский впервые поставил вопрос о биогенной миграции атомов, то есть об их передвижении, вызванном деятельностью не только растений, но и животных. «Живые организмы», по мысли Вернадского, «своим дыханием, своим питанием, своею смертью и своим разложением, постоянным использованием своего вещества, а главное, сменой поколения, своим рождением и размножением порождают… великий планетный процесс, миграцию химических элементов в биосфере, движение земных атомов, непрерывно длящееся больше двух миллиардов лет». «Биосфера планеты Земля, – указывал Вернадский, – побеждает мировую энтропию путем биогенной миграции атомов, стремящихся к расширению».
Другую теорию о роли жизни в борьбе против Вселенской гибели изложил доктор биологических наук А. Г. Маленков в работе, написанной совместно с его отцом Г. М. Маленковым, известным государственным деятелем СССР. Если Больцман и Вернадский видели в биосфере средство противодействия рассеиванию энергии во вселенском космосе, то отец и сын Маленковы обратились к другой стороне космического процесса, связанной с гравитационным сжатием материи. В небольшой работе «О всеобщности принципа: жизнь противостоит гравитации» Г.М. и А. Г. Маленковы утверждали, что «живые организмы, растения и животные постоянно и повсеместно преодолевают в ходе своей жизнедеятельности гравитационное поле… Жизнь противостоит гравитации уже в своих элементарных проявлениях: рост растений, движение животных и т. д.».
Знаменитый политический лидер страны, обладавший высшим техническим образованием и изучавший труды В. И. Вернадского, и видный ученый-биолог подчеркивали, что противостояние гравитации наблюдается уже у одноклеточных организмов
И особенно усиливается после возникновения многоклеточных существ: «Появление многоклеточных организмов – чрезвычайно важный этап в истории противостояния жизни гравитации. Для макроскопических многоклеточных существ преодоление перепадов гравитационного поля требует уже значительной доли общей энергий, расходуемой на жизнедеятельность. Многоклеточные существа непрерывно и повседневно вынуждены учитывать гравитацию и противостоять ей. Именно поэтому уже на первом этапе развития многоклеточности – тканевом уровне организации – ведущей управляющей системой становится система механической интеграции клеток в ткань. Поля механических напряжений, прямо противостоящих гравитационному полю, непосредственно управляют поведением тканевых систем».
Из этих теорий следует, что задолго до выхода человека в космическое пространство земная жизнь стала играть существенную роль в решении судеб мирового космоса. Тонкая пленка живой материи на Земле, находящейся между мертвой материей космоса и земных пород, стала мощной преградой, сдерживающей распыление энергии в бесконечном космосе и в то же время противодействующей гравитационному сжатию космической материи. Биосфера, занимающая ничтожно малую часть нашей крохотной по космическим масштабам планеты, представляется небольшим отважным отрядом жизни, активно ведущим борьбу против бесконечно огромных, но косных сил, несущих гибель Вселенной.
В то же время сама жизнь, как подчеркивал Александр Чижевский, «должна считаться явлением космическим, работою космических сил». Для того, чтобы противостоять силам, разрушающим космос, жизнь должна постоянно питаться космической энергией и прообразовывать ее. Обращая внимание на эту сторону в отношениях жизни и неживой материи, Александр Чижевский писал: «Жить, говоря языком физики, – это значит пропускать через себя потоки энергии. Живое существо даже самое короткое время не может оставаться без притока энергии извне. Когда растение или животное поглощают питательные продукты или дышат, они воспринимают энергию, когда же животное движется, человек работает или мыслит, энергия выделяется из организма».
Главным же источником космической энергии на Земле является Солнце, подчеркивал А. Чижевский. Он писал: «Основной задачей жизни является задержание, сохранение и экономное расходование солнечной пищи, В этом смысле борьба за существование есть не что иное, как буквально борьба за частицу лучистой энергии Солнца… Существование тончайшей пленки, которая со всех сторон окружает земной шар, находится в прямой и последовательной зависимости от энергии солнечного излучения. Куда бы ни проник солнечный луч, он встречает на своем пути ожидающую его потенциальную жизнь, чтобы дать ей движение… Подобно резцу скульптора, энергия солнечного луча творит лик и образ органической жизни на Земле». Задерживая солнечную энергию и обращаясь к Солнцу, жизнь становилась преградой на пути мировой энтропии и преодолевала земную гравитацию.
Борьба жизни, вооруженной и преобразованной солнечной энергией, против космической смерти и земного притяжения прошла через много этапов и породила многочисленные цепочки последовательных событий. Чтобы разгадать причины возникновения первых человеческих цивилизаций, нам придется пройти по этим запутанным цепочкам, соединившим события от появления первых организмов на планете и до выхода их на земную твердь.
Глава 4
Мы – жители средиземных островов и полуостровов
Когда-то, как говорится в Книге Бытия, «Земля была безвидна и пуста, и тьма над бездной». Эти слова в начале Ветхого завета вдохновили француза Жана Санди написать книгу «Боги, которые создали Небо и Землю», в которой утверждалось, что прибывшие из космоса разумные существа застали нашу планету именно в таком плачевном состоянии. Однако упорным трудом, который длился несколько тысячелетий, они создали на Земле условия для жизни, а затем живые существа и человека. Впоследствии, утверждал Жан Санди, рассказы создателей жизни о Земле отразились в истории о Семи Днях Творения.
По мнению же современной науки, формы жизни возникли и развились на «безвинной» и «пустой» Земле без внешней помощи и поэтому им понадобились не тысячи, а миллиарды лет, прежде чем они в борьбе против сил мировой энтропии и вселенской гравитации стали последовательно распространяться по планете, покоряя одну сферу земного обитания за другой (гидросферу, литосферу, атмосферу) и их различные слои. Как отмечали в своей работе Г.М. и А. Г. Маленковы, «особенно значительно и явно жизнь противоборствует гравитации при выходе живых существ из плотной водной среды на поверхность суши. Действие гравитационного поля при этом возрастает в десятки раз».
Не исключено, что переход из водной среды на сушу осуществлялся в «пограничной зоне» между геофизическими средами. Г.М. и А. Г. Маленковы писали о «пульсирующей границе вода-суша», линия которой менялась под воздействием лунной гравитации. В связи с этим они считали, что «наличие лунных и приливных ритмов у многих организмов, обитающих на суше, отражает память о том критическом для их предков периоде, когда они выходили из «хляби морской на твердь». Так постепенно неживая природа Земли превращалась в область жизни, или биосферу.
Однако при каждом переходе из одной среды обитания в другую живые организмы сталкивались с новыми условиями, принципиальным образом отличавшимися от обжитой среды. Для покорения очередной геофизической сферы живым организмам всякий раз приходилось решать новые уравнения, в которых учитывались свойства этой среды, и преобразовывать себя соответствующим образом. Поэтому каждый переход из одной земной среды в другую соответствовал новому этапу в развитии живых организмов.
Переход из одной среды обитания в другую совершали лишь те организмы, которые могли выжить при резком ухудшении привычных условий, воспользовавшись благоприятными условиями новой среды. Такие организмы должны были обладать повышенным запасом жизненной энергии и способностью использовать имевшиеся у них возможности в новых условиях. Победителями воздушной стихни оказывались те виды животных, которые могли оторваться от земной поверхности и, воспользовавшись воздушными потоками, одержать победу над земным тяготением. На суше выживали существа, оказавшиеся временно вне привычной для них морской воды и сумевшие перемешаться в новой стихии.
Для того, чтобы научиться преодолевать расстояния между одним водоемом и другим, рыбам, как считают видные биологи, пришлось опираться на свои плавники при передвижении по суше. Одновременно переход живых существ из воды на сушу потребовал не только превращения плавников в конечности для передвижения по твердой поверхности, но и преобразования воздушного пузыря в легкие, изменений в системе кровообращения, I кожном покрове и т. д. Кроме того, эти изменения в отдельных частях организма нарушали сложившееся равновесие между его различными внутренними системами. Чтобы восстановить внутреннее равновесие, организму приходилось в чем-то видоизменяться. Правда, эти переделки обошлись живым существам ослаблением их способности плавать, а затем и утратой возможности постоянно находиться в водной среде.
Выход жизни из воды насушу стал переломным этапом в распространении биосферы по планете и в эволюционном развитой многих организмов. Однако, оказавшись на суше и приспособившись к сухопутной жизни миллионы лет назад, предки современных сухопутных животных, включая человека, не расстались окончательно с водной стихией, а продолжали зависеть от нее. Вода окружает потомков обитателей Мирового океана на земной суше со всех сторон. Под ними текут подземные воды, по небу перемещаются облака, состоящие из водного пара, и потоки воды то и дело низвергаются на землю. Наконец, большая часть тела человека состоит из воды. Сама же суша, занимающая немногим более 20 процентов земной поверхности, со всех сторон окружена Мировым океаном и его заливами, огромными пространствами возле полюсов и в горах, покрытых замерзшей водой. Даже то, что считается поверхностью суши, покрыто бесчисленными водными потоками разной величины и стоячими водными пространствами.
Не только моря, но и озера, реки, болота, огораживающие участки суши, превращают их в острова или полуострова, расположенные среди земной суши. Порой эти «средиземные» полуострова, буквально сжатые с двух сторон параллельно текущими реками, именуют двуречьями; скопления же таких полуостровов называют пятиречьями, семиречьями и т. д. Междуречья, образованные речушками, в свою очередь оказываются огражденными еще более мощными водными барьерами крупных рек, озер и морей. Вследствие этого небольшие полуострова-междуречья, образованные течением мелких речек, становились частями более крупных полуостровов, полуокруженных большими реками, подобно тому. как приморский Керченский полуостров является частью Крымского полуострова.
Исходя из этого москвичей вместе с жителями Московской, Ивановской и Владимирской областей можно считать обитателями скопления «средиземных» полуостровов, огороженных Окой, Волгой и их притоками. (После сооружения канала имени Москвы и других водных сооружений многие жители этих мест уже давно стали островитянами.) Сухопутный вход на это полуострова расположен южнее города Гагарин и неширок. Поблизости от этого места находится еще более узкий вход на один из полуостровов этого скопления, окруженный Окой и ее притоками, в том числе Москвой-рекой. На этом полуострове обитают жители юго-запада Москвы. Разумеется, можно обнаружить и более мелкие полуострова, созданные речушками и излучинами больших рек. Так на суше возникают запутанные лабиринты, окруженные вместо каменных стен водными преградами.
Значительная часть этих водных стенок соединяется с водами Мирового океана, поскольку туда направляется подавляющая часть водных потоков. Эти части земной суши можно считать приокеанскими. В то же время немалая часть рек направляет свои воды во внутренние бассейны (озера, не связанные с Мировым океаном, такие как Балхаш, Чад, Большое Соленое, или внутренние моря, такие как Каспийское и Аральское) или пересыхает по пути. Эти части земной суши являются внутриконтинентальными. На некоторых континентах внутренние земли занимают сравнительно небольшие площади. Даже Большой бассейн на территории США невелик по сравнению с общей площадью Северной Америки. В Африке же огромную территорию занимают внутриконтинентальные земли Сахары. Почти вся территория Австралии представляет собой «внутренний континент». Значительную часть Евразии занимают земли внутреннего континента, включающего в себя бассейны Каспия, Арала, Балхаша, внутренних озер Синьцзяна, а также степных и полупустынных просторов Центральной Азии.
На внутриконтинентальных землях существуют свои водные бассейны с водными лабиринтами. К числу наиболее сложных относятся те, которые группируются вокруг Волги, самой крупной мировой реки внутриконтинентального Каспийского бассейна, а также вокруг Аму-Дарьи и Сыр-Дарьи, впадающих в Аральское море. Если Мировой океан и приокеанские воды окружают сушу, то внутриконтинентальная суша окружает воды внутренних бассейнов.
Порой трудно сказать, вода ли окружает сушу или суша – роду. К тому же границы между этими средами подвижны. Водные барьеры то опускаются и становятся преодолимыми, то поднимаются и делаются неприступными. Так происходит во время Летних засух и в зимнюю стужу или во время весенних половодий или наводнений, вызванных таянием ледников. С наступлением же морозов водные барьеры устраняются, а гидросфера обретает свойства литосферы. Соотношение между водой и сушей меняется и вследствие перемен в мировом климате или геологических катаклизмов. Даже огромные острова, отделенные ныне глубоководными преградами, такие как Британия, Цейлон (Шри Ланка), Зондские острова, некогда соединялись сушей с Евразией. В то же время периодическое высыхание Каспийского моря не раз превращало ее острова в полуострова.
Соотношение между водой и сушей во многом определяет характер флоры и фауны на той или иной территории Земли, а также влияет на систему взаимоотношений между различными формами жизни, растительной и животной, именуемое «биогеоценозом», или «биоценозом», что проявляется в характере животного мира в различных регионах планеты.
Хотя многие из зоогеографических областей и подобластей протянулись поясами по поверхности Земли в широтном направлении, в зависимости от количества солнечной радиации, получаемой биосферой (так в Старом Свете к югу от Арктической подобласти полосой протянулась Европейско-Сибирская лесная подобласть), некоторые зоогеографические регионы сложились в силу того, что они оказались полностью отрезанными водными барьерами и закрыли выход животным «своего» континента или острова и доступ животным извне. Именно таким образом сформировались Австралийская зоогеографическая область, Мадагаскарская подобласть, Антильская подобласть и т. д.
Другие зоогеографические подобласти возникли в значительной степени вокруг приокеанских земель. Вход в эти земли не был полностью закрыт, но все же сильно ограничен узкими участками суши, через которые можно было попадать в «водные лабиринты». В этих покрытых густыми лесами междуречьях складывались особые животные миры. Крупными приокеанскими зоогеографическими подобластями являются Индийская, Западно-Африканская, Бразильская, Средиземноморская.
Третьи зоогеографические зоны сформировались на основе внутренних континентов, часто отделенных большими пространствами суши от Мирового океана и приокеанских земель. Обычно центральная часть внутриконтинентальных земель занята пустынями и полупустынями, и далеко не все животные могут выдержать такие условия. Зачастую жизнь во внутриконтинентальных регионах активно развивается лишь на их степных окраинах. К таким регионам прежде всего относится Центрально-Азиатская подобласть.
