Биосфера адаптируется к изменению климата

Биосфера адаптируется к изменению климата

Итак, в биографии и учении Вернадского переплелись три важнейших предмета — биосфера, ноосфера и оружие массового уничтожения. Это триединство дает нам взгляд, с помощью которого рассмотрение климатических проблем может оказаться плодотворным.

Теоретические положения Вернадского хорошо описывают реакцию биосферы на изменения климата. Приспособиться можно почти к любому климатическому катаклизму. В жаркие периоды расцветают теплолюбивые организмы. Холодостойкие уходят на экологическую периферию. Соответственно, имеет место и обратное. Организмы, любящие холод, цветут и размножаются со скоростью геометрической прогрессии в холодные периоды существования нашей планеты. Динозавры повсеместно плодились в жаркие периоды, млекопитающие — в более холодные. Амфибии становились хозяевами планеты, когда климат был влажным. Крокодилы и ящерицы прекрасно чувствовали себя в тропическом климате.

Важнейшее положение учения Вернадского — «всюдность», как он говорил, жизни. Количество возможностей приспособления и адаптаций неизмеримо велико. Поэтому и в самые жаркие, и в самые холодные периоды природа находит возможность приспособиться, сохранить необходимое биологическое разнообразие. Жизнь неплохо чувствует себя в самом жарком климате. Широко известно, насколько богата природа тропиков. Отсутствие влаги может быть лимитирующим фактором, но даже при самом минимальном количестве воды жизнь находит возможность существовать. Во всяком случае, даже в Сахаре есть пусть небогатые, но достаточно устойчивые экологические системы. В период оледенений жизнь, конечно, отступает, но до известных пределов. Возможности приспособления к холоду тоже достаточно велики.

Лёд, покрывающий в холодное время водоемы, — это не просто мертвая вода, ставшая твердым телом. Во льдах Арктики естествоиспытатели находят несчетное множество микроорганизмов — главным образом одноклеточных водорослей. Вот что пишет почетный полярник СССР И. А. Мельников:

«Первым обратил внимание на существование водорослей во льдах немецкий ученый К. Эренберг в середине XIX века. Затем диатомовые водоросли в арктических льдах неоднократно наблюдали: А. Нордшельд во время плаваний на „Веге“ Северо-Восточным путем (1878–1880), Ф. Нансен в период знаменитого дрейфа на „Фраме“ через Центральный Арктический бассейн (1893–1896), русский ботаник И. В. Палибин, принимавший участие в походе ледокола „Ермак“ летом 1901 года по северной части Баренцевого моря. В последующих работах исследователи Арктики и Антарктиды также находили одноклеточных водорослей в толще льда».

Если арктическая ледовая флора была обнаружена еще в конце прошлого века, то в существование криофильной — холодолюбивой — фауны долгое время не верили даже исследователи, находившие в толще льда морских беспозвоночных. Вплоть до 60-х годов прошлого столетия не удавалось выяснить, откуда эта фауна берется, поскольку наблюдать за нижней поверхностью льда с помощью имеющейся техники было невозможно. Только с использованием акваланга удалось узнать о судьбе ледовой флоры. Во время водолазных погружений сначала в Антарктиде, потом в Арктике в 1967–1980 годах под различными типами льдов были обнаружены многочисленные беспозвоночные животные, обитающие на границе раздела вода-лед. Оказалось, что в рацион этих животных прямо или косвенно входят одноклеточные водоросли, развивающиеся у льда.

И только после этих исследований появились основания рассматривать обитателей ледовой толщи как сообщество организмов, для которых лед играет роль субстрата.

Живой лед свойствен не только полярным, но и нашим широтам. В течение многих лет ледяную жизнь Волжского бассейна изучали сотрудники Института биологии внутренних вод Академии наук СССР (Борок Ярославской области). Вот что пишет доктор биологических наук И. К. Ривьер:

«Пока не образовались толстые снежные наносы, препятствующие проникновению света, под самой кромкой льда вегетируют планктонные водоросли, размножаются бесцветные простейшие — жгутиконосцы. Здесь же начинают размножаться, достигая к концу зимы большой численности, коловратки. Подледные скопления этих животных мы обнаруживали, как правило, по всему зимнему водоему, а к февралю-марту они занимали уже и толщу воды, распространяясь до 3–4-метровой глубины. Зимние коловратки — это особые холодолюбивые виды, не встречающиеся летом в активном состоянии. Особо много их в Байкале, Ладожском, Онежском озерах». Итак, жизнь при температуре замороженного льда реально существует, и она может быть активной даже при отрицательных температурах. Когда она снижается до –10…–20 °C жизнь переходит в пассивную форму — анабиоз. Под анабиозом понимают временное состояние организма, при котором жизненные процессы настолько замедленны, что почти полностью отсутствуют видимые проявления жизни. При наступлении благоприятных условий организмы в полной мере возвращаются к жизни.

Можно рискнуть смоделировать самую страшную экологическую катастрофу, которая только может случиться. Вдруг погаснет Солнце — источник жизни на Земле. Ясно, что в этой ситуации поверхность планеты скуют льды, и жизнь как бы исчезнет. Но не до конца.

Прекратится основной процесс, обеспечивающий существование биосферы, — фотосинтез, то есть образование растениями за счет солнечной энергии органических веществ из неорганических. Но природа и здесь сохранила предохранитель.

Великий русский микробиолог С. Н. Виноградский (1856–1953) открыл еще один важнейший природный процесс — хемосинтез, то есть образование микроорганизмами органических веществ без солнца, за счет энергии химического распада. Такие организмы существуют в недрах Земли, в глубоких шахтах, на дне океана. Если погаснет Солнце, в недрах еще сохранится глубинное тепло, и организмы-хемосинтетики создадут свою биосферу. Можно предположить, что даже подобная «суперкатастрофа» не уничтожит биосферу.

Человечество в XX веке, как учил Вернадский, стало геологической силой. Впрочем, пока меньшей, чем силы природные.

Но по мере увеличения сил человеческих в соответствии с законами ноосферы будут активизироваться механизмы, контролирующие эти силы и стоящие выше воли отдельных, даже самых влиятельных людей.

Так, в соответствии с учением В. Вернадского, благодаря множественным адаптациям и возможности решения экологических задач сохраняется стабильная биосфера во все периоды существования Земли.