Термин биосфера был предложен в и вернадским да нет: Проверочная работа «Основы учения о биосфере»

Многие другие факторы требуют значительно большего исследования, прежде чем их можно будет надежно использовать в реальных космических условиях. Например, эксперименты, проведенные группой исследователей «Биосфера-2» в Лаборатории «Биосфера», показали, что различные культуры имеют весьма характерные и отличающиеся друг от друга модели фиксации СО ₂ и реципрокного производства кислорода [35, 36]. на малых объемах атмосфер околоземных космических аппаратов и баз также варьируются в зависимости от стадии роста сельскохозяйственных культур от прорастания до старения и концентрации CO ₂ .Сбалансированная диета из космических культур, несомненно, будет включать в себя различные культуры, включая корнеклубнеплоды, листовую зелень, овощи, бобовые и зерновые, поэтому баланс их потребностей в CO ₂ и скорости фиксации, а также предотвращение чрезмерного производства кислорода будет иметь решающее значение для разрешить.

Другие проблемы включают в себя обучение управлению взаимодействиями между стихийными циклами. Ускоренное время цикла присуще небольшим закрытым экологическим системам, даже в масштабах Биосферы 2, поскольку экологические буферы и резервуары также ограничены.Концентрация живой биомассы в атмосфере больше, чем на Земле. Опасность накопления токсичных элементов в воздухе и воде или секвестрации и, таким образом, превращения основных элементов в недоступные в почве, отложениях или биомассе гораздо выше в синтетических экологиях. Изучение того, как обеспечить, чтобы системные потоки оставались в допустимых границах для здоровья, и чтобы питательные и другие циклы были завершены, жизненно важно для устойчивости биорегенеративных систем жизнеобеспечения для космического жилья [11].

Некоторые инновационные подходы к экологической инженерии, использованные в Биосфере 2, могут оказаться полезными в долгосрочном космическом будущем. Почвенные микробы и растения могут очищать воздух от накоплений потенциально токсичных газовых примесей, а построенные водно-болотные угодья могут очищать и перерабатывать сточные воды и их органические питательные вещества, увеличивая при этом разнообразие растений, включая пищевые культуры [19, 20]. Такие подходы могут снизить зависимость от систем, требующих сложных технологий, источников питания, расходных материалов, таких как химикаты, и квалифицированного технического обслуживания.

Проблемы людей, живущих так далеко и небольшими группами в космосе, нельзя игнорировать. Существует обширная литература о том, что может и часто происходит в исследовательских группах, на антарктических базах и даже в экспериментах по моделированию космоса. Некоторые из них пришлось отменить из-за распрей, сексуальной ревности и агрессии, а также подсознательного саботажа миссии и работы друг друга. Биосфера 2, безусловно, была ключевым примером с физическим разделением восьми человек на два года.Хотя существовала некоторая фракционность, усугубляемая борьбой за власть снаружи, команда была полна решимости продержаться до конца запланированного эксперимента по закрытию и провести как можно больше научных исследований. Важно иметь достаточно места для уединения, а также иметь природные элементы, такие как растения, для работы. Рассказы астронавтов и космонавтов космических станций подчеркивают психологические преимущества наличия на борту других форм жизни. Садоводство и время, проведенное на природе, даже стали признанными важными средствами для снятия стресса.

Что также помогло команде «Биосферы-2» сплотиться и слаженно работать даже в разгар личного и группового динамического напряжения, так это осознание того, что объект буквально был нашей системой жизнеобеспечения. Все, что наносило ущерб живым или техническим системам «Биосферы-2», также могло угрожать здоровью экипажа, поэтому подсознательный саботаж был немыслим и никогда не происходил [10, 25]. Эти осознания будут еще более глубокими для человеческих исследовательских групп или жителей за пределами планеты, где нет шлюза, через который они могли бы безопасно покинуть.Жители космоса, несомненно, влюбятся в свой урожай и мир; думать и действовать, чтобы сохранить их здоровье, будет приоритетом, который преодолеет личные и групповые разногласия и сплотит их в команду.

3.5. Различные подходы к проектированию космических систем жизнеобеспечения

Исследования биорегенеративных систем жизнеобеспечения (BLSS), разработанных для космоса, были сосредоточены на способах упростить естественную сложность экологии, чтобы максимизировать эффективное производство основных средств жизнеобеспечения, минимизируя необходимый объем и вес и для обеспечения жесткого кибернетического и человеческого контроля.Как в советской космической программе, так и в НАСА самые ранние системы использовали только резервуары с водорослями, которые регенерировали воздух и воду, но не удовлетворяли потребности в пище. Итак, были введены сельскохозяйственные культуры, и в исследованиях изучались способы максимизации урожайности с помощью селекции сельскохозяйственных культур, легкой гидропоники и высокого уровня света. Установка «Биос-3» в Сибири была самой передовой BLSS в 1970-х годах, производя большую часть рациона экипажа, перерабатывая жидкие отходы жизнедеятельности человека, регулируя уровни CO ₂ и удаляя летучие органические соединения (ЛОС) путем нагревания несъедобных отходов растениеводства в термокаталитический нейтрализатор [37].

После «Биосферы-2» Япония построила CEEF (Закрытый экологический экспериментальный комплекс). Их подход к проектированию заключался в исследовании и разработке нескольких отдельных отсеков, которые затем объединялись с возможностью мониторинга и регулирования потоков из одного модуля в другой. CEEF включает в себя закрытый экспериментальный комплекс для растений, закрытый экспериментальный комплекс для животных и людей и закрытый геогидросферный эксперимент для изучения водно-болотных угодий и наземных экосистем. Были проведены короткие недельные эксперименты с участием двух человек, домашних коз и пищевых культур [38].

В настоящее время самые передовые работы ведутся в Китае и Европейским космическим агентством (ЕКА). В первом есть группа во главе с профессором Шуаншэном Го из Китайского центра исследований и подготовки астронавтов в Пекине, а другая группа, в основном базирующаяся в Бэйханском университете, во главе с профессором Хун Луи, разрабатывает Лунный дворец (Permanent Astrobase Life). -поддержка искусственной закрытой экосистемы). Флагманской программой ESA BLSS является проект MELiSSA (Микроэкологическая альтернатива системе жизнеобеспечения).

Поучительно сравнить цели и критерии проектирования «Биосферы-2» с этими усилиями, сосредоточенными строго на краткосрочных системах жизнеобеспечения, пригодных для освоения космоса. Из-за этой цели эти системы BLSS направлены на совершенствование самых маленьких и простых систем жизнеобеспечения, выбирая процессы, которые минимизируют массу, объем, потребности в энергии и время экипажа при максимальной эффективности, надежности и степени закрытия при регенерации воздуха, воды и воды. производство продуктов питания. В отличие от этих других исследовательских усилий и объектов BLSS, CEEF включает наземные и морские экосистемы из-за их желания отслеживать радиоактивные элементы в окружающей среде и изучать вопросы, связанные с глобальным изменением климата.Все остальные объекты включают только то, что необходимо для поддержки людей. Дизайн MELiSSA был вдохновлен переработкой пресноводной наземной экосистемы, поэтому их подкомпоненты включают разложение отходов термофильными анаэробными бактериями, затем переработку фотогетеротрофными бактериями, нитрификацию с использованием нитрифицирующих бактерий, оживление воздуха (фотосинтез с микроводорослями), производство продуктов питания с использованием высших пищевых продуктов. посевов и боевого отделения [39].

Испытания в Лунном дворце включали успешные 105- и 370-дневные эксперименты с экипажами из двух и трех человек.Интегрированная BLSS включает более высокие площади для выращивания растений с использованием штабелированных грядок для уменьшения необходимой площади, извлечение азота из мочи и биоконверсию растительных и человеческих отходов в почвоподобный субстрат, производство животного белка с использованием желтых мучных червей ( Tenebrio molitor L .) , а также контроль проблемных газовых примесей с помощью электростатического фильтра, активированного угля и каталитического реактора. Контроль содержания кислорода в пределах от 19,5 до 21,5 % и CO ₂ в пределах от 500 до 5000 ppm осуществляется за счет кибернетических манипуляций с нагревательными элементами в биореакторах отходов, режимом освещения установок и деятельностью экипажа [40–42].

Группа профессора Го исследует более совершенные методы внутрипотолочного освещения растений и других компонентов, необходимых для BLSS в наземных и космических условиях. Они провели 30-дневный эксперимент с двумя людьми и 180-дневный эксперимент с четырьмя членами экипажа. В последнем 4 отсека выращивали урожай, 2 предназначались для жилья экипажа, а 2 — для жизнеобеспечения и ресурсной рубки. Их CELSS Integrating Experimental Facility (CIEF) использовал активированный уголь для очистки воздуха и систем выращивания растений, которые включали как гидропонику, так и твердую среду [43].Все эти объекты BLSS используют недавно разработанные светодиодные фонари для выращивания сельскохозяйственных культур в качестве более энергоэффективного подхода.

Было некоторое непонимание Биосферы 2 теми, кто сравнивает ее с этими подходами к созданию успешных биорегенеративных систем жизнеобеспечения. Цели «Биосферы-2» сильно отличались от попыток упростить и построить максимально компактную, энергоэффективную и надежную систему регенерации воздуха/воды и производства продуктов питания, ориентированную исключительно на жизнеобеспечение человека.Одной из основных целей «Биосферы-2» было создание нового типа биосферной экспериментальной установки, имеющей отношение к пониманию основных процессов биосферы Земли. Таким образом, как и CEEF, необходимо было дополнить производство продуктов питания/переработку отходов/среду обитания людей областями, аналогичными основным биомам Земли. Это потребовало включения тропических лесов, саванн, пустынь, мангровых болот и коралловых рифов в океанических районах, поскольку биомы являются строительными блоками биосферы [44, 45].

Точно так же, поскольку мы хотели, чтобы интенсивный сельскохозяйственный биом Биосферы 2 имел отношение к глобальному сельскому хозяйству, система была основана на почве, а не на гидропонике или аэропонике, и открыта для солнечного света.Таким образом, почвы могут помочь в удалении следовых газов, а также могут стать образцом для достижения относительно высокой продуктивности на единицу площади при сохранении здоровья и плодородия почвы. Поскольку прохождение солнечного света через пространственный каркас и за счет структурного затенения было уменьшено, производство продуктов питания было ограничено относительно низким уровнем фотосинтетически активного излучения, в отличие от большинства систем BLSS, которые работают с высоким уровнем освещения для уменьшения площади, необходимой для продовольственных культур, а также за счет вертикального расположения. грядок для выращивания растений.

Несмотря на большое количество неизвестных, Биосфера 2 смогла успешно воспроизвести довольно разнообразные биомические области и сохранить достаточное разнообразие, так что они оказались полезными для экспериментов, связанных с проблемами глобального изменения климата и угроз биоразнообразию. Вопреки многим предсказаниям, дикие районы Биосферы 2 не были захвачены инвазивными видами «сорняков», а поддерживали совершенно разные экологические условия под одной крышей. Несмотря на то, что в течение трехлетнего периода, когда он эксплуатировался как закрытый экологический объект, были некоторые серьезные проблемы и неожиданности, этот прототип биосферной лаборатории преподал важные уроки, которые помогут улучшить дизайн будущих наземных минибиосфер.Его подход, который использовал упаковку видов и экологическую самоорганизацию с технологиями, необходимыми для поддержания требований каждого биома к диапазону температуры / влажности, режиму осадков и т. д., а также для экономного использования человеческого вмешательства по мере необходимости для предотвращения больших потерь биоразнообразия, в значительной степени достиг своих целей. . Это было несколько неожиданно, поскольку первым двухлетним экспериментом по закрытию была миссия по «вымогательству». Поучительным для будущих биосферных объектов было изучение того, насколько важно начинать с почв, достаточно зрелых, чтобы иметь лучший баланс C : N, чтобы дыхание почвы не превышало фотосинтез на раннем этапе его работы.Это стало основной причиной снижения содержания кислорода в атмосфере. Более поздние исследования показали, что почвы фермы «Биосфера-2» стабилизировались менее чем через пять лет после первоначального двухлетнего эксперимента [46].

Актуальность «Биосферы-2» для жизнеобеспечения в космосе не конкурирует с потребностями, движущими исследователями BLSS, и не противоречит им. Его важность заключается в том, что мы изменили то, как мы в конечном счете представляем себе полноценную и богатую жизнь в космосе, когда можно расширить компактные гидропонные области возделывания сельскохозяйственных культур, а также районы производства отходов и насекомых, чтобы включить в них часть красоты и разнообразия, которые люди всегда имели на планете Земля — и также может потребоваться в космосе.

По мере того как космическая биорегенеративная система жизнеобеспечения становится все более надежной, мы можем предвидеть постепенное расширение за счет более экологически разнообразных комплексов. Например, фруктовые деревья обеспечат большее разнообразие рациона, небольшие лесные массивы, пруды, водоемы и т. д. повысят психологическое удовольствие и экологическую устойчивость космической жизни. В конце концов, минибиосферы можно представить в долгосрочном космическом будущем человечества. Поэтому жизненно важно инициировать небольшие и крупномасштабные эксперименты на Земле и узнать больше о том, как функционируют такие синтетические экологии.В процессе мы узнаем, как лучше проектировать их, чтобы предотвратить неожиданности и коллапсы. Такие эксперименты также углубят наше понимание основных процессов, лежащих в основе биосферы Земли, и породят новую развивающуюся область сравнительной биосферы.

4. Выводы

С 2006 года компания «Биосфера 2» принадлежит и управляется Аризонским университетом. Хотя это больше не закрытая экологическая система, это по-прежнему объект, где экологические системы, аналогичные земным биомам, экспериментально манипулируют и исследуют.Он продолжает свою жизнь как важная научная лаборатория, а также используется для обучения и вдохновения студентов и общественности.

Ранняя жизнь Биосферы 2 как первой в мире минибиосферы является знаковым событием в области биосферы и закрытых экологических систем. Примечательны подробные записи о том, как разнородные экологические системы проектировались, создавались, а затем адаптировались к уникальным условиям окружающей среды [47, 48]. Обширная сеть датчиков окружающей среды и аналитических лабораторных анализов в сочетании с данными о каждом критическом элементе мини-мира обеспечивает подробный отчет об метаболизме и развитии экосистемы в процессе самоорганизации.

Человеческий опыт такой внутренней связи, зависимости и ответственности за помощь в поддержании здоровья маленького мира все более актуален для нашей потребности в глобальном ответе на критические экологические проблемы, с которыми мы сталкиваемся на Земле. Биосфера 2 также стала переломным проектом, который значительно расширил наши представления о том, что повлечет за собой жизнь за пределами планеты. В обоих случаях ключом к успеху будет научиться быть ответственными биосферистами, помогая управлять нашей планетарной и внепланетной биосферами.

Конфликт интересов

Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.

Вернадский, Ноосфера и Вивекананда

Владимир Иванович Вернадский Русско-украинский геолог был больше, чем геолог. Он был одним из первых системных мыслителей и новаторским междисциплинарным ученым. Его книга «Биосфера» была опубликована на русском языке в 1926 г. и на французском языке в 1929 г. 150 страниц и скромная обложка, важность книги не была полностью понята за пределами небольшого меньшинства междисциплинарных ученых, занимающихся экосистемами.Советская система всегда с подозрением относилась к любым новым достижениям в науке. Что касается Вернадского, то он отказался признать марксистскую диалектику единственным действительным подходом к истине. Это объясняет, почему его работа не была переведена на английский язык до 1986 года американской издательской фирмой Synergetic. До тех пор только те работы, которые великий эколог Хатчинсон сумел перевести на английский язык с помощью одного только сына Вернадского Джорджа Вернадского, оставались доступными на английском языке.

С тех пор важность биосферы — ее актуальность и ценность — все больше и больше открывается заново.Философы-естествоиспытатели Николай Полунин и Жак Гринвальд отмечают возрастающее значение мыслей Вернадского в экологических науках:

Не может быть и речи о жизненном и огромном значении концепции Биосферы в нашем современном мире, даже несмотря на то, что ее актуальность обеспечивает почти все компоненты жизнеобеспечения человека и природы. Тем не менее, если оглянуться назад в прошлое, то действительно кажется невероятным, что ни у кого не было или каким-то образом развивались и публиковались эти идеи до тех пор, пока они не были так ясно изложены Владимиром Ивановичем Вернадским менее семидесяти лет назад.И теперь Биосфера становится жизненно важной всеобщей реальностью, которую нам нужно поддерживать в неприкосновенности и лелеять, возможно, даже более горячо, чем любую конкретную часть или фактор земной или водной поверхности нашей планеты.

В «Биосфере» Вернадский указывает на принципиальное единство жизни в пространстве и времени, в то же время признавая важность и динамическую эволюцию и угасание различных форм, в которых жизнь проявляется как планетарное явление. Он говорит:

Жизнь остается неизменной в своих существенных чертах во все геологические времена и изменяется только по форме.Все жизненные пленки (планктон, дно, почва) и все жизненные концентрации (литораль, саргасс и пресная вода) существовали всегда. Их взаимные отношения и связанные с ними количества материи время от времени менялись; но эти модификации не могли быть большими, потому что приток энергии от солнца был постоянным или почти постоянным в течение всего геологического времени, и потому что распределение этой энергии в жизненных пленках и концентрациях могли определяться только живой материей — фундаментальная и единственная переменная часть термодинамического поля биосферы.

Обнаружение такого единства (неизменной жизни), проявляющегося через разнообразие форм («изменения только в форме»), считалось отличительной чертой истинно реализованного человека в индийских духовных традициях. Например, в «Бхагавад-гите» говорится, что тот, кто переживает укоренившуюся природу множества форм в Единстве и Единство, расширяющееся в различные формы, достигает высшей Истины. Интересно, что со времен Дарвина биологические науки смогли раскрыть это глубинное единство, проявляющееся в многообразии форм, в процессе эволюции.Сам Вернадский обратился к индуистской традиции в поисках духовности, синхронизированной с этим новым видением. В 1920 году он записал в своем дневнике:

Мне кажется, что в отношении проблем души и божества религиозные и философские мысли индусов дают нам гораздо больше, чем наши собственные идеи, так тесно связанные с иудео-христианством. .

Снова он был ошеломлен гимном «творения» («Насатея Сукта») в десятой мандале Ригведы.Он написал своему другу в экстатических словах:

Посылаю вам потрясающий гимн «Ригведы» в метрическом переводе Дейссена. Кажется, что последний довольно верен содержанию оригинала. Это произведение неизвестного поэта, жившего как минимум за много сотен лет до Христа и задолго до Будды, Сократа и всех греческих философов и науки. Но как он современен и какие глубокие мысли порождает. Я вижу это как прыжок в вечность, потому что он вызывает большие сомнения в отношении любого творца, и корень существования переносится в то, что находится вне этого мира, что рождается и исчезает, и что не может быть уловлено или объяснено, это тоска сердце и чувство любви.

Важность Вернадского не только в том, что он раскрывает наше эволюционное прошлое в потрясающе новых рамках и позволяет понять текущие экологические циклы как с эволюционной, так и с планетарной точек зрения. Он также предоставил важную информацию о будущей эволюции Земли. Планетарная эволюция, по Вернадскому, превратила геосферу в биогеосферу или биосферу, а биосферу в то, что он назвал «ноосферой». К этой мысли он пришел в 1938 г. в работе «Научная мысль как планетарное явление»:

Биосфера, объятая живым веществом, как бы увеличивает свою геологическую силу до бесконечности; он как бы тоже преображается научной мыслью Homo sapiens и переходит в свое новое состояние — ноосферу.

Ноосфера — это следующая фаза планетарной эволюции, где разум становится важной биогео-силой: сознание формирует эволюционное будущее. Он развил мысль дальше:

Человечество в целом становится могучей геологической силой. Возникает проблема переустройства биосферы в интересах свободно мыслящего человечества как единого целого. Это новое состояние биосферы, к которому мы приближаемся, сами того не замечая, и есть ноосфера.

Термин «ноосфера» был впервые введен антропологом-иезуитом Тейяром де Шарденом. Однако именно Вернадский связывал возникновение ноосферы с эволюционной историей планеты.

Вслед за Вернадским многие видные мыслители эволюции вновь заявили о том, как появление самосознания человечества совершило решающий переход в эволюции от биосферы к ноосфере. В 1960 году, в год столетия публикации «Происхождения видов», сэр Джулиан Хаксли ввел термин «психосоциальная эволюция», чтобы охарактеризовать природу эволюции после появления человека:

Биологическая эволюция — это только сектора или фазы этого тотального процесса.Есть также неорганический сектор и психосоциальный или человеческий сектор. Фазы сменяют друг друга во времени, причем более поздние основываются на более ранних и развиваются из них. Неорганическая фаза является добиологической, человеческая — постбиологической.

Хаксли также остро ощущал потребность в психосоциальной науке для руководства этой постбиологической эволюцией:

Основная задача психосоциальной науки будет заключаться в описании и анализе хода и механизма психосоциальной эволюции в научных терминах.Она также будет включать в себя науку о человеческих возможностях. Каковы возможности человека и его природы индивидуально и коллективно? Как их реализации помогают или мешают разные типы психосоциальной среды? Как мы можем оценить человеческую реализацию; каким образом и в какой степени этому могут способствовать изменения в психосоциальной организации? В частности, такая наука потребует радикального переосмысления систем человеческого образования, их целей, содержания и техники.

Свами Ранганатхананда из Миссии Шри Рамакришны развил эти идеи Хаксли:

Что подразумевается под «психосоциальной» эволюцией? От живой клетки до Homo sapiens биологическая эволюция была мотивирована органическим удовлетворением, численным увеличением и органическим выживанием.Но с появлением человечества они стали, как утверждает современная биология, второстепенными. Основной мотивацией становится удовлетворение. Сама эволюция становится на этой стадии сознательной, преднамеренной и целенаправленной, в отличие от инстинктивных процессов на дочеловеческой стадии.

Десятилетия спустя, в начале 1980-х годов, Джонас Солк, главный изобретатель вакцины против полиомиелита, почувствовал, что с появлением человеческого разума в планетарной эволюции наступила новая фаза. Он назвал это метабиологической эволюцией:

Начало жизни положило начало биологической эволюции, иногда называемой дарвиновской эволюцией.Эволюционировали все более сложные организмы, пока не появились человеческие формы, а вместе с ними и развитие человеческого разума. С появлением человека появилась способность создавать новые формы, которые иначе не существовали бы. … Разум подобен извержению вулкана, и сила, стоящая за ним, существует в этом дополнительном слое коры головного мозга. Человеческий разум изменил скорость эволюции ошеломляющим образом. … Я называю эволюцию человеческого сознания и творчества метабиологической эволюцией. Я не пытаюсь придумывать новые слова просто так.Скорее, я пытаюсь унифицировать, связать все воедино. Я мог бы назвать эти три фазы химической эволюцией, биологической эволюцией и культурной эволюцией. Но тогда связь между ними может быть не ясна. Когда я имею в виду добиологическую, биологическую и метабиологическую эволюцию, то объединяющая связь неявна. Три фазы являются частью того, что я называю универсальной эволюцией, в которой мы видим раскрытую эволюцию самой эволюции.

То, что Хаксли называет психосоциальной эволюцией, а Солк — метабиологической эволюцией, — это разные названия одного и того же процесса, который принял планетарную эволюцию после появления разума.Это возникновение ноосферы Вернадского. Пришло время системным биологам обменяться мнениями с обществоведами.

Меметическая эволюция ноосферы

Изучение того, как развивается ноосфера, требует от ноосферы разработки новых инструментов и структур. Перспективным концептуальным инструментом в этом отношении является меметика. Хотя она еще окончательно не утверждена как наука, она дает радикально освежающий взгляд на приближение к ноосферной эволюции.Британский зоолог и писатель Ричард Докинз, впервые придумавший этот термин, называет основную единицу культурной передачи или имитации «мемом». Мемы — это самовоспроизводящиеся единицы. По словам Докинза, от мелодий до идей, моды на одежду, гончарного дела и инженерного дела — все эти выученные, передаваемые модели поведения являются мемами. Докинз также указывает на любопытную связь между мемами и генами:

Мемы и гены часто могут усиливать друг друга, но иногда они противоречат друг другу.Например, привычка к безбрачию, по-видимому, не передается по наследству. Ген безбрачия обречен на неудачу в генофонде, за исключением очень особых обстоятельств, подобных тем, которые мы наблюдаем у общественных насекомых. Но все же мем про безбрачие может иметь успех в мемофонде. Например, предположим, что успех мема в решающей степени зависит от того, сколько времени люди тратят на его активную передачу другим людям.

Психолог Генри Плоткин дает определение мема, основанное на определении Докина:

Мем — это единица культурной наследственности, аналогичная гену.Это внутреннее представление знания.

Меметические системы, состоящие из взаимосвязанных, но различных мемов, намного больше, чем отдельные идеи, музыкальные мелодии, индивидуальные верования и фантазии. Религии, философские системы, политические идеологии — все это примеры меметических систем с множеством взаимосвязанных мемов. Религия, например, как меметическая система, может включать определенные мемы, такие как верования, философские положения, гимны, определенные музыкальные мелодии и т. д. также подвергаются постоянному давлению отбора в ноосфере.Определенные мемы процветают, когда в ноосфере происходят серьезные изменения.

Ранее, в 1962 году Томас Сэмюэл Кун, историк и философ науки, опубликовал книгу «Структура научных революций», в которой он ввел термин «смена парадигмы». Сдвиг парадигмы означает изменение основных допущений или парадигм в господствующей научной теории. По мере того, как наука становится все более и более доминирующим и наиболее распространенным универсальным мыслительным процессом человечества, фундаментальное изменение в научном мировоззрении можно рассматривать как крупный сдвиг в ноосфере — почти аналогичный кембрийскому взрыву форм в сочетании с, возможно, массивным вымирание или менее драматичное прекращение деятельности.Интересен вопрос, насколько это изменение в ноосфере влияет на нашу собственную биосферу и на место и будущее человечества в биосфере?

В своей книге 1982 года «Поворотный момент: наука, общество и восходящая культура » физик, ставший глубинным экологом, и писатель Фритьоф Капра под влиянием Куна показывает, как «смена парадигмы», начавшаяся в « Новая физика внесла изменения в различные дисциплины. Он стремится установить доминирование механистического взгляда на жизнь в биологических науках, согласующегося с ньютоновской моделью «мир-машина», и связывает растущее значение системного взгляда на биологию с появлением новой физики.Этот сдвиг парадигмы можно рассматривать как главный сдвиг в составе ноосферы, изменение давления отбора ноосферы.

Если мы возьмем картезианскую или ньютоновскую физику как меметическую систему, то доминирование этой меметической системы в ноосфере допускает содоминирование и коэволюцию подобных меметических систем в других областях Ноосферы. С такими экспериментами, как эксперименты с двумя щелями, парадокс ЭПР, ведущий к эксперименту Белла, концепция «неявного порядка» Бома возникла еще одна меметическая система, которая, просочившись через научно-популярные книги и философов науки, способствовала возникновению других мемов.Таким образом, новая физика, выбранная в результате решающих экспериментов, в свою очередь способствовала успешному распространению таких мемов, как «взаимосвязь», «холизм» и т. д. С этим изменением в ноосфере мемы, такие как «паутина жизни», «все вещи связаны, как кровь, которая объединяет всех нас» и т. д. (слова, приписываемые вождю Сиэтлу), начинают иметь более глубокую экзистенциальную основу, связанную с ними, а не просто как поэтическую и романтическую гиперболу. Можно сказать, что ценности выживания этих мемов меняются.

Следует также отметить появление мировоззрения Гайи, отстаиваемого Джеймсом Лавлоком и Линн Маргулис, и его широкое признание в качестве родственного явления. Взаимосвязь, которую открыла Новая Физика, популяризированная в бесчисленных научно-популярных журналах (которую также чрезмерно использовали дешевые авторы новой эры), произвела этот сдвиг в общественном сознании. Питер Хэй из Университета Тасмании, писатель и защитник окружающей среды указывает на влияние новой физики на общее экологическое мышление:

У движения за окружающую среду есть свои фавориты среди теоретиков новой физики, и одним из них является Дэвид Бом.Представление Бома о «импликативном порядке», в котором «тотальность существования заключена в каждой области пространства (и времени)», так что «целостность пронизывает все», также напрягает лежащую в основе структуру большего целого против потока хаотического самосознания. играет организация. Несмотря на то, что последствия этих событий проникли в массовое сознание и еще дольше, чтобы оказать серьезное влияние на теорию, практику и технологическое применение науки в других ее областях, потенциальные последствия трудно недооценить.Их кумулятивный эффект заключается в том, чтобы подорвать редукционистскую науку, поскольку больше нельзя с уверенностью утверждать, что знание заключается в понимании составных частей биофизических систем .

Очевидная поддержка, которую новая физика оказывает зеленым способам видения, была явно выражена рядом наблюдателей (например, Birch and Cobb 1981; Capra 1983; 1992; Devall and Sessions 1985: 88-89). По сути, это заключается в подкреплении нередукционистской парадигмы, которая также обнаруживается в экологии, включая упор последней на непредвиденные общесистемные последствия технологических вмешательств в биологическую систему.

Также можно различить меметический симбиоз. Презренное суеверие, прикрывающееся жаргоном квантовой механики, можно рассматривать как меметический паразитизм. Экологическое мышление, получившее новый импульс от идеи взаимосвязи, концептуализированной некоторыми квантовыми физиками, можно рассматривать как меметический комменсализм. Что еще более важно, выбор мемов также имеет последствия для биосферы.

Те мемы, которые меняют то, как человеческое сознание понимает свои отношения с природой вокруг и внутри, имеют серьезные последствия как для планеты, так и для человеческого вида.Те меметические системы, которые уничтожают другие мемы, безжалостно уничтожают меметическое разнообразие, которые ограничивают появление новых мемов, могут поставить под угрозу все человечество. Успешное человеческое общество должно обеспечивать меметическое разнообразие, а не уничтожение мемов в пользу монокультур разума. Карл Саган подчеркивает необходимость сохранения меметического разнообразия, заключая в своей книге «Драконы Эдема»: характерные человеческие компоненты нашей природы для процветания, тем обществам, которые поощряют разнообразие, а не соответствие, тем обществам, которые готовы вкладывать ресурсы в разнообразные социальные, политические, экономические и культурные эксперименты и готовы пожертвовать сиюминутными преимуществами ради долгосрочная выгода; тем обществам, которые относятся к новым идеям как к деликатным, хрупким и чрезвычайно ценным путям в будущее

Сегодня цифровая связь открыла еще одно измерение для ноосферы.Это ускорило цифровую эволюцию ноосферы, которая движется в сторону более быстрой интеграции человечества. Но цифровая глобализация также невольно высвободила силы для экспансионистских монокультур исключительного типа. В такой ситуации здоровая ноосфера требует максимального меметического разнообразия. Буддийский ученый профессор Локеш Чандра называет это меметическое разнообразие тео-разнообразием. Он отмечает:

Биоразнообразие — высший закон природы.Только в Индии насчитывается более ста тысяч видов флоры и фауны, а в нашей стране — более миллиона форм растительной и животной жизни. Точно так же духовная жизнь должна угадывать несколько значений, смутную мудрость природы, свет Множества и изображать таинство, заключающее в себе Множественное, Изменяющееся, Безмолвное. Не будем ранить годы «Единственной Верной». Один должен стать Многим…. Тео-разнообразие является неизбежным следствием поразительных открытий в науке и их универсального применения в технике.Только тео-многообразие обеспечит восхождение человечества к свету и благородству, что делает Радость не атрибутом духа, а его сущностной природой (сач-чид-ананда).

Различные измерения ноосферной эволюции, одновременно связанные с предыдущими фазами эволюции, но качественно отличающиеся от них, еще не до конца открылись человечеству. Нам нужны радикально иные рамки и подходы, чем обычные социологические, экономические, политические, психологические модели, которые у нас есть.Хотя меметика и вызывает споры, она определенно является одним из таких инструментов, но нам нужно развивать еще больше фреймворков — как редукционистских, так и целостных, которые должны работать взаимодополняющим образом.

Интересно отметить, что в трудах и лекциях Свами Вивекананды есть основная структура, которая предвосхищает развитие системного подхода к эволюции вселенной, жизни и разума. Он видел в эволюции лежащее в основе единство всей жизни, отвергающей спонтанное творение, с внешним фактором, таким как Бог, и он также сделал вывод, что с появлением человеческого разума и единства человечества началась новая фаза эволюции.В своей лахорской лекции о веданте он отверг существование Бога-творца или Разума вне природы:

Что за борьба между наукой и религией повсюду? Религии обременены такой массой объяснений, которые приходят извне — один ангел ведает солнцем, другой — луной и так до бесконечности. Каждое изменение вызывается духом, и все они сходятся в том, что все они находятся вне вещи. Наука означает, что причина вещи ищется в природе самой вещи.По мере того, как шаг за шагом развивается наука, она выводит объяснение явлений природы из рук духов и ангелов. …Эта вселенная не была создана каким-либо внекосмическим Богом и не является работой какого-либо внешнего гения. Это самотворное, саморастворяющееся, самопроявляющееся, Единое Бесконечное Существование, Брахман. Таттвамаси Шветакето — «Это ты! О Шветакету!»

Странное эхо приведенных выше слов Вивекананды (произнесенных в 1897 году в Лахоре) можно найти в трудах Стивена Хокинга в его бестселлере 1988 года «Краткая история или время», где он говорит:

Пока у Вселенной было начало, мы могли предположить, что у нее есть создатель.Но если вселенная действительно полностью самодостаточна, не имеет ни границ, ни края, то у нее не было бы ни начала, ни конца; это было бы просто. Какое место тогда для творца?

В случае органической эволюции жизни на нашей планете Вивекананда придерживается того же адваистического подхода к процессу. Через эволюцию Свами Вивекананда приходит к основному единству всей жизни, как Дарвин до него и Вернадский после него:

Возьмем, к примеру, жизнь маленького растения.Мы находим две вещи, которые делают растение само по себе единством, — его рост и развитие, его увядание и смерть. Они составляют одно единство растительной жизни. Таким образом, принимая эту растительную жизнь только за одно звено в цепи жизни, мы можем принять всю серию за одну жизнь, начиная с протоплазмы и заканчивая самым совершенным человеком. Человек есть одно звено, а разные звери, низшие животные и растения — другие звенья. Теперь вернитесь к источнику, к мельчайшим частицам, из которых они произошли, и примите весь ряд за одну жизнь, и вы обнаружите, что всякая эволюция здесь есть эволюция чего-то, что существовало прежде.

Хотя Вивекананда говорил о «цепи» и «звене», он подчеркивал тот факт, что все они были «одной жизнью» с вариациями только в проявлении. Естественно, как мы увидим позже, он пришел к метафоре дерева, когда говорил об эволюции. Единство жизни, которое подчеркивает Свами Вивекананда, является одним из важных понятий, к которому пришел каждый ученый-эволюционист в ходе своей личной научной одиссеи. Сам Дарвин после открытия естественного отбора выразил в своих заметках чувство, мало чем отличающееся от духа провидцев Упанишад:

T вот один живой дух, господствующий над этим миром (подверженный определенным случайностям органической материи главным образом теплота), которая принимает множество форм по подчиненным законам.— Существует один мыслящий чувственный принцип (тесно связанный с одним родом органической материи — есть ли и какой мыслительный принцип, по-видимому, принимается в соответствии с более широкими отношениями индивидов, посредством чего необходим выбор с помощью памяти или разума? — который

Известный британский эволюционист Дж.Б.С. Западная психика, которая, как он заметил, была типично индуистской.Он написал:

Моя жена категорически заявила, что Дарвин обратил Европу в индуизм. Я думаю, что это преувеличение, но оно ближе к истине, чем кажется. Индуизм не является религией в том смысле, в каком этот термин понимают приверженцы прозелитизма религиозных верований. Это отношение ко вселенной, совместимое с различными религиозными и философскими верованиями… Таким образом, Дарвин, с индуистской точки зрения, обладал, по крайней мере, некоторыми качествами святого.

Но что делает Вивекананду более актуальным для изучения ноосферы, так это то, как он избегает лженауки социального дарвинизма.Это замечательная позиция, потому что в то время большая часть западного мира находилась под влиянием Герберта Спенсера, применявшего принцип «выживания наиболее приспособленных» к человеческим обществам, оправдывая порабощение незападных обществ, колониальную эксплуатацию, расизм и уничтожение умственно отсталых людей во имя науки евгеники. В беседе с учеником Вивекананда предлагает удивительно иной взгляд на проблему эволюции человека:

В животном мире мы действительно видим такие законы, как борьба за существование, выживание сильнейшего и т.д., видимо на работе. Поэтому теория Дарвина кажется в какой-то степени верной. Но в человеческом царстве, где есть проявление разума, мы находим прямо противоположные этим законам. Например, у тех, кого мы считаем действительно великими людьми или идеальными характерами, мы почти не наблюдаем никакой внешней борьбы. В животном мире господствует инстинкт; но чем больше человек продвигается, тем больше он проявляет разумности. По этой причине прогресс в разумном человеческом царстве не может быть достигнут, как в животном царстве, путем уничтожения других!…

Следовательно, теория борьбы не одинаково применима к обоим царствам.Борьба человека находится в ментальной сфере. Человек больше в той мере, в какой он может контролировать свой ум. Когда деятельность ума полностью остановлена, Атман проявляет Себя. Борьба, которую мы наблюдаем в животном мире за сохранение грубого тела, находит свое применение на человеческом плане существования для обретения господства над умом или для достижения состояния равновесия. Подобно живому дереву и его отражению в воде резервуара, мы находим противоположные виды борьбы в животном и человеческом царствах.

В этом разговоре Вивекананды подразумевается идея психосоциальной или метабиологической эволюции как качественно иной фазы эволюции, которая произошла до сих пор. Здесь следует отметить, что Свами Вивекананда отвергает двойственность ума и материи. Он рассматривает разум как динамический континуум с окружающей средой:

И материя, и разум на самом деле не что иное, как силы; и если вы проанализируете их достаточно глубоко, вы обнаружите, что в корне они едины. Сам факт того, что внешняя сила может каким-то образом вызвать внутреннюю силу, показывает, что где-то они соединяются друг с другом — они должны быть непрерывны и, следовательно, в основе своей являются одной и той же силой.Когда вы добираетесь до сути вещей, они становятся простыми и общими. Поскольку одна и та же сила проявляется в одной форме как материя и в другой форме как разум, нет причин думать, что материя и разум различны. Ум превращается в материю, материя превращается в разум. Сила мысли становится нервной силой, мускульной силой; мышечная и нервная сила становятся силой мысли. Вся эта сила есть природа, выраженная как материя или разум.

Разум, как явление, не отличное от природы, но неразрывно связанное с ней через материю и энергию, перекликается с представлениями Вернадского о человеческом разуме как могущественной геологической силе в ноосфере.На самом деле Вернадский, рассматривая разум как важный фактор планетарной геобиоэволюции, получает предчувствие в мысли Вивекананды, хотя и на гораздо более широком полотне. Свами Вивекананда снова и снова подчеркивает важность сохранения различных подходов и взглядов на истину. Для него разнообразие — условие жизни:

Смерть — результат бездействия. Быть активным; и везде, где есть активность, должно быть различие. Различие — это соус жизни; это красота, это искусство всего.Отличие делает здесь все прекрасным. Именно разнообразие является источником жизни, признаком жизни. Почему мы должны его бояться?

Познать главный секрет, что истина может быть одна и в то же время их может быть много, что мы можем по-разному видеть одну и ту же истину с разных точек зрения, — это именно то, что нужно сделать. Тогда вместо неприязни к кому-либо мы будем иметь бесконечную симпатию ко всем. …. Подобно тому, как природа есть единство в разнообразии — бесконечная вариация в феноменальном — как во всех этих вариациях феноменального и через них проходит Бесконечное, Неизменное, Абсолютное Единство, так и с каждым человеком; ….Эта идея, по сравнению со всеми другими идеями, я считаю вопиющей необходимостью дня.

Однако все это меметическое разнообразие должно также подвергаться давлению отбора. Свами Вивекананда, по сути, говорил о тео-разнообразии, о различных религиозных системах. Здесь он хотел, чтобы методология науки стала универсальной селекционной силой для всех меметических систем, включая религиозные системы. Он утверждает:

Должна ли религия оправдывать себя открытиями разума, которыми оправдывает себя любая другая конкретная наука? Применимы ли те же методы исследования, которые мы применяем к наукам и знаниям вне, к науке о религии? По моему мнению, так и должно быть, и я также придерживаюсь мнения, что чем скорее это будет сделано, тем лучше.Если религия уничтожается такими исследованиями, то она всегда была бесполезным, недостойным суеверием; и чем раньше это пройдет, тем лучше. Я глубоко убежден, что его уничтожение было бы лучшим, что могло произойти.

Это научная мысль Вернадского становится настоящим глобальным явлением. Свами Вивекананда также предвидит такое просвещенное принятие меметического разнообразия, которое в конечном итоге должно привести к реализации Единства на универсальном уровне.В своей лекции «Единство в многообразии», прочитанной в Лондоне 3 ^rd ноября 1896 года, он сказал:

Я не говорю, что ваша точка зрения неверна, добро пожаловать. Из этого выходит великое благо и благословение, но не осуждайте, следовательно, мою точку зрения. Моя тоже по-своему практична. Давайте все разработаем наши собственные планы…. Я видел некоторых ученых, которые были в равной степени практичными, как учеными, так и духовными людьми, и я очень надеюсь, что со временем все человечество станет таким же эффективным.Когда чайник закипает, если вы наблюдаете за этим явлением, вы обнаружите, что сначала поднимается один пузырь, затем другой и так далее, пока, наконец, все они не соединятся, и не произойдет сильное волнение. Этот мир очень похож. Каждый человек подобен пузырю, а народы подобны множеству пузырей. Постепенно эти народы объединяются, и я уверен, что придет день, когда исчезнет разделение и станет явным то Единство, к которому мы все идем. Должно наступить время, когда каждый человек будет столь же интенсивно практичен в научном мире, как и в духовном, и тогда это Единство, гармония Единства наполнит весь мир.

Вернадский сказал бы да этому видению единства всего человечества – это была бы его идеальная Ноосфера. Ведь академик Аксенов сообщал в журнале «Наука в СССР», что Вернадский в последние дни своей жизни был глубоко увлечен творчеством Свами Вивекананды.

А в этом году исполняется 150 лет со дня рождения Свами Вивекананды и Вернадского.

(PDF) Биосфера антропоцена

20 Обзор антропоцена

Эллис Э.К., Антилл Э.К. и Крефт Х. (2012) Не все потеряно: биоразнообразие растений в антропоцене.PLoS ONE

7(1): e30535. doi:10.1371/journal.pone.0030535.

Ellis EC, Fuller DQ, Kaplan JO et al. (2013a) Датировка антропоцена: к эмпирической глобальной истории

преобразования человеком земной биосферы. Элементаология антропоцена 1: 000018,

doi: 10.12952/journal.elementa.000018.

Ellis EC, Kaplan JO, Fuller DQ et al. (2013б). Подержанная планета: глобальная история. ПНАС 110: 7978–7985.

Ellis EC, Klein Goldewijk K, Siebert S et al.(2010) Антропогенная трансформация биомов, с 1700 по

2000. Глобальная экология и биогеография 19: 589–606.

Enkerlin-Hoeflich EC и Hogan KM (1997) Попугай с красной короной (Amazona viridigenalis). В: Poole A и

Gill F (eds) The Birds of North America, No. 292. Philadelphia, PA: The Birds of North America, Inc.

Erwin DH, Laflamme M, Tweedt SM et al. (2011) Кембрийская загадка: раннее расхождение и более поздний экологический успех в ранней истории животных.Наука 334: 1091–1097.

Falk R (2014a) Изменение климата и ядерное оружие В: Falk R (Re)Imaging Humane Global Governance.

Нью-Йорк: Рутледж.

Falk R (2014b) Изменение политического климата: переходный императив. Great Transition Initiative,

, сентябрь 2014 г. Доступно по адресу: http://www.tellus.org/pub/Falk_Changing_the_Political_Climate_A_

Transitional_Imperative.pdf.

Fay JC и Wu C-I (1999) Узким местом в человеческой популяции может быть объяснение несоответствия между образцами

митохондриальной и ядерной ДНК.Молекулярная биология и эволюция 16: 1003–1005.

Foley JA, Ramankutty N, Brauman KA et al. (2011) Решения для культивируемой планеты. Природа 478: 337–342.

Продовольственная и сельскохозяйственная организация (ФАО) (2014a) Состояние мирового рыболовства и аквакультуры. Рим:

ФАО.

Продовольственная и сельскохозяйственная организация (ФАО) (2014b) Состояние продовольствия и сельского хозяйства. Рим: ФАО.

Гибсон Д., Бендерс Г.А., Эндрюс-Пфаннкоч С. и др. (2008a) Полный химический синтез, сборка и

клонирование генома Mycoplasma genitalium.Наука 319: 1215–1220.

Гибсон Д., Бендерс Г.А., Аксельрод К.С. и др. (2008b) Одностадийная сборка в дрожжах 25 перекрывающихся фрагментов ДНК с образованием полного синтетического генома Mycoplasma genitalium. ПНАС 105: 20 404–20 409.

Gilbert N (2013) Тематические исследования: Тщательный взгляд на ГМ-культуры. Природа 497: 24–26.

Grassineau N, Abell P, Appel PWU et al. (2006) Признаки ранней жизни в изотопах серы и углерода из Исуа,

Барбертон, Вабигун (Крутая скала) и зеленокаменные пояса Белингве (3.8 до 2,7 млрд лет). В: Кеслер С.Э. и

Омото Х. (ред.) Эволюция атмосферы, гидросферы и биосферы Земли на ранней стадии – ограничения

из рудных месторождений. Геологическое общество Америки 198: 33–52.

Haberl H, Erb K-H, Krausmann F et al. (2013) Биоэнергетика: чего мы можем ожидать к 2050 году? Экологический

Research Letters 8: 031004. doi: 10.1088/1748–9326/8/3/031004.

Хафф П.К. (2014a) Технология как геологическое явление: влияние на благополучие человека.В: Waters

CN, Zalasiewicz JA, Williams M et al. (ред.) Стратиграфическая основа антропоцена. Геологическое общество

, Лондон, специальные публикации 395: 301–309.

Хафф П.К. (2014b) Люди и технологии в антропоцене: шесть правил. The Anthropocene Review 1: 126–

130.

Halpern BS, Walbridge S, Selkoe KA et al. (2008) Глобальная карта воздействия человека на морские экосистемы.

Наука 319: 948–952.

Hanrahan G, Patil DG и Wang J (2004) Электрохимические датчики для мониторинга окружающей среды: проектирование,

разработка и применение.Журнал мониторинга окружающей среды 6: 657–664.

Харт М.Б. (редактор) (1996) Биотическое восстановление после событий массового вымирания. Лондонское геологическое общество Special

Publication 102, 392 pp.

Haupt H, Ludwig G, Gruttke H et al. (2009) Rote Liste gefährdeter Tiere, Pflanzen und Pilze Deutschlands,

Band 1: Wirbeltiere. Бонн-Бад-Годесберг: Bundesamt für Naturschutz.

Хейвуд А., Риджуэлл А., Лант Д. и др. (2011) Существуют ли дочетвертичные геологические аналоги будущего

тепличного утепления? Философские труды Королевского общества, Лондон, A369: 933–956.

Heise U (2008) Чувство места и чувство планеты. Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета.

Генрих Дж., Бойд Р. и Ричерсон П. (2008) Пять неправильных представлений о культурной эволюции. Человеческая природа

19: 119–137.

Биосфера 2: Что произошло на самом деле?

Осенью 1991 года я был заперт в герметичном мини-мире площадью в три акра под названием «Биосфера-2» — футуристическом объекте стоимостью 150 миллионов долларов недалеко от города с метким названием Оракл, штат Аризона. Я присоединился к семи другим исследователям в смелом, громком исследовании устойчивости и новой науки о биосфере — изучении закрытых систем, которые имитируют окружающую среду Земли.

Это было прямо из научно-фантастического фильма, и в отличие от всего, что ранее предпринималось в таком масштабе. Наша цель состояла в том, чтобы провести эти два года, изучая, как мини-биосфера, состоящая из дикой природы, фермы и группы людей, будет работать с минимальным количеством внешних воздействий. Предприятие «Биосфера 2», финансируемое из частных источников, преследовало три основные цели: обучение, развитие экотехнологий и изучение того, насколько хорошо работает наша эколаборатория. Мы также надеялись помочь НАСА и другим космическим агентствам узнать больше о системах жизнеобеспечения для долгосрочных космических миссий.

Если вам интересно, что такое Биосфера 1, вы живете на ней — на планете Земля. Это лучший способ понять мое путешествие к экологическому рубежу. Я жил на миниатюрной Земле, чтобы лучше понять фундаментальные процессы биосферы и улучшить отношение людей к нашему миру.

Наш экипаж — биосферцы — состоял из многонационального племени: пять американцев, два британца и один бельгиец; нас было четверо мужчин и четыре женщины. Среди нас были ботаник, морской биолог и врач.(Я руководил системой переработки сточных вод и помогал в экологических и сельскохозяйственных исследованиях.) Вместе мы стали первыми аборигенами нового техно-живого синтеза.

У нас не было руководства по эксплуатации.

Планирование и строительство Биосферы 2 заняло семь лет. Как сказал один из наших многочисленных ученых-консультантов: «Когда вы строите новый мир, вам нужно решить все проблемы мира». Многие эксперты думали, что мы на 50 лет опередили свое время.

Мы надеялись, что проект зажжет воображение публики.В архитектуре смешаны стеклянные пирамидальные формы майя с ослепительно белыми геодезическими куполами типа Бакминстера Фуллера и сводчатыми камерами прямо из древнего Вавилона. Внутри мы построили мир бонсай. Его дикие биомы включали тропический лес с 25-футовым водопадом, травянистую саванну, пустыню, пресноводные и соленые водно-болотные угодья с мангровыми деревьями и коралловый риф в океане глубиной 25 футов и длиной 150 футов (источник наша поваренная соль).

Наши инженеры столкнулись с огромными трудностями. Им пришлось воспроизвести многие бесплатные услуги Земли, такие как океанские волны (они использовали вакуумные насосы).Они должны были обеспечить правильную температуру и количество осадков в каждом биоме, опреснять воду, собирать и циркулировать воду, очищать сточные воды, очищать воздух от следовых газов и даже создавать легкие бризы.

Мы надеялись, что «Биосфера 2» взбудоражит общественное воображение.

Биосфера 2 должна была поддерживать жизнь, не загрязняя ее невольно машинами и материалами, присутствие которых могло иметь непредвиденные побочные эффекты. Все, что попадало внутрь, было проверено, чтобы избежать синтетических материалов, выделяющих следовые количества ядовитых газов, с которыми наши жизненные системы не могли справиться.В результате шерсть и дерево использовались для полов, стеновых панелей и мебели в жилых помещениях. Химические дезодоранты и моющие средства были запрещены. То же самое и с костром — даже с зажженными свечами на день рождения.

Внутри пузыря
26 сентября 1991 года мы вошли в Биосферу 2, чтобы начать наш эксперимент. Как и у астронавтов, у нас было много дел, чтобы заполнить наши дни. Сельское хозяйство занимало 25 процентов нашего времени бодрствования, исследования и техническое обслуживание — 20 процентов, написание отчетов — 19 процентов, приготовление пищи — 12 процентов, управление биомами — 11 процентов, животноводство — 9 процентов.Остальное время мы проводили, давая интервью СМИ и решая разные вопросы. Мы построили выходные для отдыха и наблюдения за изменениями в нашей растущей биосфере.

Мы выращивали нашу еду, выращивали и забивали скот. Мы работали в лабораториях, обслуживали оборудование и проводили время в наших жилых помещениях. Выращивание хорошей питательной пищи было главным приоритетом, требующим от каждого работать по три-четыре часа в день пять дней в неделю. Никто из нас не был фермером. Голод стал новым опытом и нашим постоянным спутником.Мы существовали так, как люди существовали с незапамятных времен. Улучшалось ли наше сельское хозяйство по мере того, как мы продвигались вперед? Вы держите пари. Голод — отличный мотиватор. Если вы его не вырастите, вы не сможете его съесть.

Среди наших 80 культур были рис, ямс, арахис, сорго, просо, свекла, пшеница, морковь, перец, бананы, инжир, помидоры, капуста, баклажаны, лук, папайя, фасоль, сладкий и белый картофель, кабачки и травы. В Биосфере 2 сосуществовали в общей сложности 3000 видов растений и животных. Поскольку мы не могли использовать химические пестициды, мы использовали биологические средства борьбы, такие как божьи коровки, чтобы поедать вредителей.Мы импортировали четыре вида полезных тараканов для переработки органического вещества. К сожалению, этот великий эволюционный выживший — домашний таракан — пробрался и взорвался в опасной для урожая численности, как и другой безбилетный вид, муравьи.

Мы наслаждались простыми удовольствиями. Одним из наслаждений был кофе, приготовленный из зерен с кофейных деревьев нашего молодого тропического леса, который мы могли делать только раз в две или три недели. Мы дорожили каждой чашкой. Для пиццы мы четыре месяца выращивали урожай пшеницы, которую затем нужно было обмолотить и перемолоть.Помидоры, перец и лук должны были созреть. Доставка за 30 минут у нас не предусмотрена.

Хотя у нас была в основном вегетарианская диета, мы иногда готовили специальные блюда из небольшого количества мяса (четверть фунта на человека в неделю), яиц и молока. Мы вырастили несколько видов маленьких свиней, карликовых коз и различных кур — мексиканскую породу, элегантных японских шелкопрядов и дерзких бентамок.

Рыба была редким лакомством. Мы выращивали и собирали тилапию на рисовых полях.Десятки видов тропических рыб и гигантских тихоокеанских моллюсков длиной 2 фута населяли наш океан. Мы их не ели, но нам понравилось плавать с маской и трубкой в ​​крупнейшем в мире искусственном коралловом рифовом океане.

Мы получали удовольствие от ухода за нашими животными и даже давали им имена. Среди наших дойных коз были Milky Way, Stardust и Vision. Мы назвали двух свиней Зазу и Куинси. Одной из наших дурацких цыпочек была миссис Фруткейк.

Одним из наслаждений был кофе, приготовленный из зерен с кофейных деревьев нашего молодого тропического леса, который мы могли делать только раз в две-три недели.

То, что мы, биосферы, гуманно убивали и перерабатывали домашних животных, вызывало у посетителей недоверие и любопытство. И все же, несмотря на то, что мы не использовали химические удобрения или пестициды, наша ферма была самой производительной половиной акра земли в мире. Мы выращивали 83 процента нашей еды. Наш врач, который ежедневно следил за нашим потреблением калорий и проводил частые медицинские анализы, назвал нашу высокобелковую низкокалорийную пищу «здоровым голоданием». Я потерял 25 фунтов, и иногда я был так голоден, что ел арахис в скорлупе.

Мы стали изобретательнее в блюдах и вкусах. Каждый из нас съедал более фунта сладкого картофеля в день. Со временем мы беспокоились, что бета-каротин, который придает им, бананам и моркови их отличительные цвета, окрасит нас в сбивающий с толку оранжевый оттенок. Мы никогда не замечали никаких изменений, но со временем посторонние стали встревожены нашим новым цветом лица.

Несмотря на наши ограниченные запасы еды, мы припасли кое-что для пиров и праздников. Мы приготовили сыр, мороженое и фруктовые коктейли.Иногда мы даже разбавляли вечеринки банановым вином, рисовым пивом и свекольным виски, которые все ненавидели, даже когда пили.

Наш доктор впервые разработал нашу диету с высоким содержанием питательных веществ в медицинской школе Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, но никто не изучал ее влияние на людей. Его исследования показали, что наши тела стали очень эффективно использовать питательные вещества из всего, что мы ели. Мы вернули часть потерянного веса после того, как наш организм приспособился к первоначальному режиму потребления 1800 калорий в день. По мере того как мы становились лучшими фермерами, наше потребление выросло до 2200 калорий в день.

Так же, как наша ферма и домашний скот, процветали и наши биомы. Их общая биомасса — вес всех растений — увеличилась более чем вдвое. Каждая экозона была «набита видами». В то время как некоторые растения и деревья погибли, команда контролировала инвазивные виды, а биомы быстро росли и сохраняли удивительное разнообразие, несмотря на свои небольшие площади. Пустыня, например, превратилась из области, где преобладают кактусы, в территорию, населенную кустарниками и деревьями. Мы позволяем этому процессу разворачиваться. В этом биоме биосфера научила нас тому, как она хочет развиваться.

Для развлечения и общения мы привезли полуобезьян-галаго, известных как «малыши кустарника».

В других биомах нам пришлось вмешаться, чтобы обеспечить их стабильность. Например, риф в нашем океане процветал отчасти благодаря тому, что мы удалили водоросли, блокирующие солнечный свет, и улучшили качество воды. В тропических лесах ипомея пришла в такое буйство, что вынуждала нас часами выдергивать их удушающие лианы.

Человеческий элемент
Каждый день мы наслаждались чувственными удовольствиями, характерными запахами, звуками и пейзажами каждого биома.Мы прославляли наш мир в поэзии, кино, писательстве, искусстве и музыке на межбиосферных фестивалях искусств с участием сторонних художников. Для развлечения и своего рода компании мы привезли полуобезьян-галаго, известных как «малыши кустарника». Эти ночные африканские животные, живущие на деревьях, весят два с половиной фунта и питаются фруктами и насекомыми. Их обезьянье любопытство привело их к исследованию всех уголков нашего маленького мира.

могли встречаться с друзьями и родственниками у окон или по телефону, но внутри нас было только восемь человек.Мы основательно узнали друг друга. Я мог сказать по шагам или дыханию, кто проходил мимо моей комнаты.

Мы заразились синдромом, который психологи называют иррациональным антагонизмом. То есть мы разделились на две группы по четыре человека. Борьба за власть над направлением проекта усугубила ситуацию. Одна сторона хотела нового руководства и перенастройки приоритетов нашей миссии, уменьшив акцент на закрытии и уделяя больше времени науке. Другая сторона хотела сохранить лидерство проекта и наши цели.«Это было действительно ужасно», — вспоминал позже один из членов экипажа. «Я мог быть таким холодным с людьми из другой группы, проходя мимо них и даже не глядя на них». Хотя драки не было, одна из членов экипажа спустя годы пожаловалась, что в нее плюнули. Дважды.

Мы работали над устранением разногласий, читали книги по групповой динамике и проводили домашние сеансы групповой терапии. Насколько это было возможно, мы держали наши конфликты в открытом виде. Как бы мы ни расходились во мнениях, мы продолжали работать вместе.Никогда не было случаев подсознательного саботажа Биосферы-2 или чьих-либо исследований. Неизмеримо помогло то, что все были привержены успеху Биосферы 2.

С самого начала мы договорились, что не будем упрощать наш опыт, говоря о нашей сексуальной жизни. Мы не говорили о сексе со СМИ. Когда нас спросили, наш стандартный ответ был: «Люди есть люди. Все, что вы могли ожидать от людей, произошло здесь». При этом среди нас было две пары мужчина-женщина, а остальные были одиноки.Я провел два года счастливым эко-монахом.

Кому Воздух — это Человек
Через несколько месяцев мы поняли, что уровень кислорода в нашем организме падает. Вместо того, чтобы сдаться и закачать кислород в Биосферу 2, мы решили изучить проблему и то, как она повлияла на нас. Через 16 месяцев наш уровень кислорода упал с 20,9% до 14,2%, что эквивалентно жизни на высоте 15 000 футов. Половина из нас страдала заметными симптомами высотной болезни, в том числе апноэ во сне. Опасаясь, что нехватка кислорода может повлиять на наше мышление, мы сказали нашей дежурной медицинской бригаде рассмотреть вопрос об отмене решений нашего врача о нашем благополучии.Однажды он обнаружил, что не может добавить столбец чисел.

В этот момент все согласились, что мы достигли опасного предела.

Прибыли рефрижераторы для закачки чистого кислорода в Биосферу 2. Сначала его закачивали только в одну из камер биосферы. Эффект был ликование. Мы начали безумно смеяться и бегать. «Я чувствовал себя заново родившимся дышащим, восхваляющим кислород», — сказал один из членов экипажа. Это было одно из самых драматичных физиологических возрождений в моей жизни, подчеркнувшее, что мы воспринимаем живительный кислород как должное.До этого наблюдатели говорили, что наблюдать за нашей работой было все равно, что смотреть танец в замедленной съемке. Возьмите лук, зеленые растения и морские водоросли. Без вас на Земле могла бы быть такая же атмосфера, как на Марсе.

Что вызвало кризис? Микробы в наших органически обогащенных почвах производили углекислый газ с большей скоростью, чем наши молодые растения могли производить кислород посредством фотосинтеза. Мы обнаружили, что большая часть недостающего кислорода была преобразована в CO2 и поглощена незапечатанным бетоном в нашей среде обитания.

Возвращение
Мы вышли из Биосферы-2 26 сентября 1993 года, выполнив свою миссию. Все восемь из нас сильно изменились.

Мы были в удивительно хорошем состоянии. У нас было такое же содержание жира, как у профессиональных спортсменов, и более низкое кровяное давление и уровень холестерина, чем были на входе. Эмоционально выйти на улицу было все равно, что расстаться с любовником, который нежно заботился обо мне. Биосфера 2 была нашим детищем, мы выросли и преобразились благодаря ему. Мы чувствовали с ним единство, глубокую внутреннюю связь.Мы знали, что наше здоровье зависит от здоровья нашей биосферы.

Мы были счастливы быть звездами нашего Нью-Эйдж зоопарка.

Мои первые походы в супермаркеты странно дезориентировали. Я вернулся к еде, не зная, где и как каждый ингредиент был выращен, собран и обработан. Я понял, что в моем прежнем мире не было ни мусора, ни упаковки, ни загрязняющих окружающую среду автомобилей, ни раздражающих, абсурдных вещей. Все в Биосфере 2 имело смысл. Это был невероятно чувствительный мир. Все, что мы делали, имело последствия и значительно увеличивало нашу внимательность.

К сожалению, наша внешняя научно-фантастическая внешность, возможно, сработала слишком хорошо. «Биосфера 2» попала в заголовки новостей по всему миру, но мы не предвидели, что такой громкий резонанс приведет к такому сенсационному освещению. Вначале нас рекламировали как «Проект, который спасет мир». Потом нас постигли неизбежные издевательства и увольнения. «Псевдонаучный трюк» было одним из оскорблений.

К сожалению, многое из того, что мы узнали, осталось незамеченным. Чрезмерное освещение в СМИ заставило людей думать, что эксперимент провалился.Но заглянуть в «Биосферу-2» пришел миллион посетителей, и еще миллионы следили за нами в новостных аккаунтах. Мы были счастливы быть звездами нашего нового зоопарка, живого экспоната, который углублял человеческое понимание наших отношений с нашей глобальной биосферой.

Биосфера 2, величайший из когда-либо проводившихся экспериментов по экологической самоорганизации, произвел революцию в области экспериментальной экологии. Мы доказали, что закрытая экосистема может работать годами, и на этом уроке могут основываться планировщики марсианской колонии. Мы извлекли уроки, чтобы помочь сохранить жизнь рифам, подвергшимся стрессу, и как защитить тропические леса.Мы работали с нашими зелеными союзниками, чтобы не допустить слишком высокого уровня CO2. Наша ферма показала, что высокая производительность и полная переработка питательных веществ могут быть достигнуты без токсичных химикатов.

Сегодня я сохраняю оптимизм в отношении того, что люди могут решить проблемы, которые они сами же и создают. Мой оптимизм в значительной степени проистекает из моего опыта в Биосфере-2, который научил нас, что каждое действие, каким бы малым оно ни было, важно. «Возможно, мы пришли на разных кораблях, но теперь мы все в одной лодке», — сказал Мартин Лютер Кинг-младший.Мы поняли это в «Биосфере 2», и я вижу растущее понимание во всем мире того, что мы находимся в общей спасательной шлюпке, независимо от нашего происхождения и обстоятельств. Мы сталкиваемся с тестом IQ вида, который определит, смогут ли люди продемонстрировать интеллект, стойкость и приспособляемость, чтобы стать совместной, творческой частью нашей планетарной биосферы, или же мы движемся к эволюционному тупику.

Это волнующий и да, пугающий вызов нашего времени. Но у нас есть союзники. Как мы так незабываемо узнали в Биосфере 2, мы все являемся частью биосферы, телом и душой.

Биосфера на нашей стороне.

Марк Нельсон является автором книги Расширение наших возможностей: взгляды из биосферы 2 , из которой адаптированы части этой статьи. Он является директором-основателем Института экотехники в Санта-Фе, Нью-Мексико и Лондоне.

Первоначально эта статья была напечатана под заголовком «Не от мира сего».

Биосфера | Encyclopedia.com

Биосфера — это самое большое из возможных земных организмов.Это земная оболочка жизни, или общая глобальная биомасса живой материи. Биосфера включает в себя каждый отдельный организм и видов на поверхности земли — те, что ходят по земле или живут в расщелинах скал и спускаются в почву , те, что плавают в реках, озерах и океанах, и те, что входят и выходят из атмосферы .

Биос по-гречески означает жизнь; «сфера» происходит от латинского sphaera , что по существу означает «круг или область действия, знания или влияния», «место или сцена действия или существования», «естественное, нормальное или надлежащее место».Объединенные в биосферу, эти две идеи определяют нормальное глобальное место существования для всех земных форм жизни и, во все большей степени, глобальную область влияния и действия для людей.