ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы БИОСФЕРА И МИКРОБЫ Биосферный подход из "Лекции по природоведческой микробиологии" Естествознание во второй половине XX в. развивалось в двух направлениях. С одной стороны, все более углублялось понимание элементарных процессов путем редукционизма, проявившееся в области биологии в формировании молекулярной биологии и молекулярной генетики, но, с другой стороны, росло сознание необходимости интегративного подхода, поскольку игнорирование системных закономерностей прямо угрожает существованию как всего человечества в целом, так и отдельных государств и наций. Эмоциональной причиной этого широко обсуждаемого изменения в приоритетах, обозначаемого как смена парадигмы, стало всеобщее осознание ограниченности земного пространства, обусловленное развитием воздушного транспорта и возможностью наблюдения Земли из космоса. Рост в ограниченном пространстве ведет к исчерпанию ресурсов и гибели популяции подобно тому, как это происходит в культуре микроорганизмов. Особенно быстро исчерпание ресурсов происходит в связи с экспоненциальным ростом, который создает впечатление порогового перехода. На основе этих представлений были разработаны математические модели, претендовавшие на прогностическое значение и, во всяком случае, сумевшие определить порядок приоритетов. [c.5] Основным орудием новой эпохи стала возможность компъютер-ной обработки очень больших баз данных и анализа очень больших систем уравнений. При этом оказалось, что иногда изменение в относительно малом или, казалось бы, второстепенном параметре сильно влияет на систему в целом. Отсюда возникла необходимость в целостном подходе к природе, а не в мозаичном. [c.6] Геосферно-биосферные взаимодействия с акцентом на баланс элементов широко изучались В.И. Вернадским и позволили ему сформулировать понятие Биосферы как взаимодействующей системы, понимание которой может быть достигнуто через понимание биогеохимических циклов. Основной мерой стало количество атомов вещества, находящихся в составе определенных соединений и пород. В продолжение этой линии рассуждения было введено метафорическое понятие живого вещества . В биосферной концепции большое внимание уделялось влиянию биоты на поверхностные оболочки Земли, главным образом за счет концентрационной функции организмов. Изменение масштаба исследований вернуло теорию от индивидуальных изменений к рассмотрению целостной системы в рамках космизма. [c.7] Во всех этих научных течениях на втором плане оставался мир невидимых . Целостная биосферная концепция В.И. Вернадского, основанная на биогеохимических циклах, странным образом обошла катализаторов этих циклов, хотя важная роль микроорганизмов и декларировалась им. Простой и ясный взгляд С.Н. Виноградского на природу и роль в ней микробного мира как ферментов (в первоначальном французском значении слова) остался невостребованным. [c.8] Анализ упомянутых выше общих проблем естествознания привел нас к выводу, что деятельность микроорганизмов не служит простым дополнением к выработанной геохимиками системе взглядов. Напротив, в концептуальном отношении бактерии оказываются основным двигателем биосферной системы биогеохимических циклов, катализируя их ключевые реакции. В отношении исторического аспекта, объясняющего состояние природы через историю возникновения ее комподентов, микробиология имеет особое значение для естествознания, потому что микробы были первыми обитателями Земли и они сформировали ту биогеохимическую систему, которая осталась основой процессов, происходящих на поверхности Земли. Исходным послужил цикл органического углерода и сопряженных с ним циклов других элементов. Бактерии сформировали и продукционную фотосинтетическую ветвь цикла, и деструкционную, сопряженную с циклами других элементов. Эта система была первоначальной и обусловила устойчивое развитие биосферы, не исключающее катастрофические сукцессионные перестройки. Последующие формы эволюционно вписывались в уже существующую систему и лишь затем трансформировали ее. [c.8] В природоведческой микробиологии изучаются функциональное разнообразие микроорганизмов с аутэкологией видов, их взаимодействие в составе микробных сообществ, деятельность микробных сообществ в составе биосферы. Для последнего аспекта нами был ранее предложен условный термин глобальная микробиология , который можно было бы заменить термином биосферная микробиология , не меняя сути рассматриваемых предметов. Угол зрения в природоведческой микробиологии оказывается существенно отличным от того исследования бинарных отношений паразит-хозяин, которое доминирует в медицинской микробиологии, или концентрации внимания на одном объекте, которого требует биотехнология. Природоведческая микробиология поневоле оказывается под сильным влиянием междисциплинарных аспектов, прежде всего проистекающих из комплекса наук о Земле. [c.9] Вернуться к основной статье