О журнале
Инициатором издания и издателем журнала БИОСФЕРА является Фонд научных исследований “ХХI век” (Санкт-Петербург).
ISSN 2077-1371 (Печатная версия) ISSN 2077-1460 (Электронная версия)


Журнал предназначен для публикации результатов научных исследований и для всестороннего рассмотрения, анализа и обсуждения вопросов, касающихся:
— возникновения и эволюции биосферы;
— фактического состояния биосферы;
— естественных и антропогенных процессов и тенденцийв абиотических и биотических составляющих биосферы и в биосфере в ц елом;
— условий и возможностей оздоровления и сохраненияотдельных экологических систем и биосферы как сверхбольшой и сверхсложной экологической системы;
— глобальных и имеющих потенциал глобализации локальных общесоциальных взрывов, таких как демографический, урбанистический, миграционный, коммуникационный, транспортный, энергетический и т.д., способных вызывать нарушения и преобразования в биосфере;
— научных, технологических и технических предложений по восстановлению нарушений в биосфере и по минимизации экологического риска, в том числе обусловливаемогонаучными, технологическими и техническими новшествами, прогрессом цивилизации в целом, политическими решениями, процессами, происходящими в обществе, и т.д.
— политических и философских аспектов указанных вопросов.

Biosphere 4_1 cover



Содержание

ТЕОРИЯ
Экология и системология........1-7
Геннадий Розенберг,   Статья    Реферат

Обсуждаются дискуссионные проблемы построения теоретической экологии и возможности описания пространственно-временных параметров экосистем с помощью «системной парадигмы». Рассмотрен системный подход как методология построения экологической теории. Даны рекомендации по синтезу экологической теории на основе моделей потенциальной эффективности сложных систем.

Ключевые слова: экосистема, экологическая теория, системология, потенциальная эффективность.

Обсуждаются дискуссионные проблемы построения теоретической экологии и возможности описания пространственно-временных параметров экосистем с помощью «системной парадигмы». Рассмотрен системный подход как методология построения экологической теории. Даны рекомендации по синтезу экологической теории на основе моделей потенциальной эффективности сложных систем.
Ключевые слова: экосистема, экологическая теория, системология, потенциальная эффективность.Обсуждаются дискуссионные проблемы построения теоретической экологии и возможности описания пространственно-временных параметров экосистем с помощью «системной парадигмы». Рассмотрен системный подход как методология построения экологической теории. Даны рекомендации по синтезу экологической теории на основе моделей потенциальной эффективности сложных систем.Ключевые слова: экосистема, экологическая теория, системология, потенциальная эффективность.
Термодинамические аспекты устойчивости биосферы и глобальные экологические проблемы........8-15
Владислав Петин,Светлана Белкина,   Статья    Реферат

 

Анализируются приложения законов термодинамики к биологии вообще и экологии в частности. Дается критический обзор представлений о причинах возникновения, существования и развития глобальных экологических проблем. Прогнозируется развитие демографических проблем в настоящем столетии. На этой основе делаются выводы о перспективах устойчивого развития биосферы и человеческого общества. Обсуждаются возможные пути преодоления глобальных экологических проблем. Подтверждается вывод о необходимости разработки новой парадигмы взаимодействия человека с окружающей средой. 
Ключевые слова: термодинамика, экологические проблемы, демография, энергия, климат, биосфера.

Анализируются приложения законов термодинамики к биологии вообще и экологии в частности. Дается критический обзор представлений о причинах возникновения, существования и развития глобальных экологических проблем. Прогнозируется развитие демографических проблем в настоящем столетии. На этой основе делаются выводы о перспективах устойчивого развития биосферы и человеческого общества. Обсуждаются возможные пути преодоления глобальных экологических проблем. Подтверждается вывод о необходимости разработки новой парадигмы взаимодействия человека с окружающей средой. Ключевые слова: термодинамика, экологические проблемы, демография, энергия, климат, биосфера.

 

Математическая теория скорости свободнорадикальных цепных реакций в биосфере........16-26
Геннадий Жижин,   Статья    Реферат

 

На основе построения графов типа дерева для свободнорадикальных цепных реакций с участием радикалов разного типа, которые характерны для живых организмов, с использованием матриц вероятностей перехода между активными частицами разного типа суммированием рядов получены точные общие выражения для математических ожиданий длины цепи и скорости неразветвленной, разветвленной и полностью разветвленной цепной реакции с произвольным количеством типов активных частиц. Применимость результатов этого математического исследования проиллюстрирована анализом свободнорадикального окисления липидов в клетках. Показано, что в клетках живых организмов заложена возможность значительного увеличения скорости свободнорадикального окисления липидов при любой конечной вероятности элементарных актов реакции (в отличие от того, что следует из известной теории цепных реакций в газе).
Ключевые слова: свободные радикалы, цепные реакции, скорость химической реакции, матрицы вероятностей перехода.

На основе построения графов типа дерева для свободнорадикальных цепных реакций с участием радикалов разного типа, которые характерны для живых организмов, с использованием матриц вероятностей перехода между активными частицами разного типа суммированием рядов получены точные общие выражения для математических ожиданий длины цепи и скорости неразветвленной, разветвленной и полностью разветвленной цепной реакции с произвольным количеством типов активных частиц. Применимость результатов этого математического исследования проиллюстрирована анализом свободнорадикального окисления липидов в клетках. Показано, что в клетках живых организмов заложена возможность значительного увеличения скорости свободнорадикального окисления липидов при любой конечной вероятности элементарных актов реакции (в отличие от того, что следует из известной теории цепных реакций в газе).Ключевые слова: свободные радикалы, цепные реакции, скорость химической реакции, матрицы вероятностей перехода.

 

ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ
Основные факторы экологического пространства Северо-Запада Восточной Европы........27-68
   Статья    Реферат

 

Рассмотрены основные экологические факторы и их параметры для флоры природного региона Северо-Запад Восточной Европы (СЗВЕ). Его особенности в сравнении с Евразией в целом определяются относительной молодостью его наземных экосистем, начавших формироваться лишь после последнего позднеплейстоценового (поздневалдайского) оледенения и деградации приледниковых и послеледниковых пресноводных и морских водоемов. Определены термотопические, омбротопические (аридные/гумидные), гидротопические, трофотопические и ценотопические амплитуды для каждого из 1587 видов высших сосудистых растений естественных и синантропных сообществ от Кольского полуострова до Валдайской возвышенности в Мурманской области, в западной части Архангельской области, в Ленинградской, Псковской и Новгородской областях и в Карелии. На этих основаниях дана формализованная характеристика экологического пространства флоры высших сосудистых растений СЗВЕ. Это пространство по учтенным параметрам и фитоценотической приуроченности определено как 1) бореально-умеренное, с господством субмикротермных термоморф умеренного комплекса при пространственном преобладании сообществ бореального типа; 2) субокеаническое, благоприятствующее омброморфам, способным к произрастанию в условиях повышенной атмосферной влажности; 3) гигрофитно-мезофитное, исключающее возможность существования ксерофитных типов сообществ; 4) гликофитное, с численным преобладанием семиэвтрофных гликофитов типа довольно богатых почв при наибольшей распространенности сообществ бедных почв и, отчасти, с галофитными трофотопами преимущественно слабого типа засоления, благоприятствующими факультативным галофитам; 5) светообеспеченное, с господством гелиофитов режима полного света при наибольшем распространении затененных экотопов; 6) зонально-интразональное, лесо-опушечно-луговое, с заметной долей азональной синантропной растительности. Эта характеристика не вполне соответствует современным экологическим условиям региона, которым в большей мере отвечало бы преобладание бореальных лесов. Ограничивающими факторами для флоры региона являются факторы атмосферной и почвенной влажности.
Ключевые слова: экологическое пространство, флора, климатотопическая свита, растительность.

Рассмотрены основные экологические факторы и их параметры для флоры природного региона Северо-Запад Восточной Европы (СЗВЕ). Его особенности в сравнении с Евразией в целом определяются относительной молодостью его наземных экосистем, начавших формироваться лишь после последнего позднеплейстоценового (поздневалдайского) оледенения и деградации приледниковых и послеледниковых пресноводных и морских водоемов. Определены термотопические, омбротопические (аридные/гумидные), гидротопические, трофотопические и ценотопические амплитуды для каждого из 1587 видов высших сосудистых растений естественных и синантропных сообществ от Кольского полуострова до Валдайской возвышенности в Мурманской области, в западной части Архангельской области, в Ленинградской, Псковской и Новгородской областях и в Карелии. На этих основаниях дана формализованная характеристика экологического пространства флоры высших сосудистых растений СЗВЕ. Это пространство по учтенным параметрам и фитоценотической приуроченности определено как 1) бореально-умеренное, с господством субмикротермных термоморф умеренного комплекса при пространственном преобладании сообществ бореального типа; 2) субокеаническое, благоприятствующее омброморфам, способным к произрастанию в условиях повышенной атмосферной влажности; 3) гигрофитно-мезофитное, исключающее возможность существования ксерофитных типов сообществ; 4) гликофитное, с численным преобладанием семиэвтрофных гликофитов типа довольно богатых почв при наибольшей распространенности сообществ бедных почв и, отчасти, с галофитными трофотопами преимущественно слабого типа засоления, благоприятствующими факультативным галофитам; 5) светообеспеченное, с господством гелиофитов режима полного света при наибольшем распространении затененных экотопов; 6) зонально-интразональное, лесо-опушечно-луговое, с заметной долей азональной синантропной растительности. Эта характеристика не вполне соответствует современным экологическим условиям региона, которым в большей мере отвечало бы преобладание бореальных лесов. Ограничивающими факторами для флоры региона являются факторы атмосферной и почвенной влажности.Ключевые слова: экологическое пространство, флора, климатотопическая свита, растительность.

 

История и современное состояние отечественной фенологии........69-75
Виолетта Федотова,   Статья    Реферат

 

Фенология – наука, изучающая сезонные ритмы природы, связанная с различными разделами географии, биологии и др. В России фенологические наблюдения ведутся с XIII века. Русское географическое общество объединяет и направляет работу добровольных корреспондентов-фенологов с 1848 г. Специальная структура фенологической службы России – Фенологический сектор, созданный при РГО, с 1955 г. возглавил работу фенологической сети и научные исследования, вел педагогическую работу и пропаганду фенологических знаний. С начала 2000-х гг. Россия участвует в международных исследованиях, в том числе в проектах, связанных с изменениями климата. Представлены проекты использования материалов, собранных в архиве РГО, для народнохозяйственных нужд и дальнейших исследований. Современное бедственное состояние фенологической науки должно привлечь внимание научной общественности. 
Ключевые слова: фенология, история науки, сезонные ритмы, климат.

Фенология – наука, изучающая сезонные ритмы природы, связанная с различными разделами географии, биологии и др. В России фенологические наблюдения ведутся с XIII века. Русское географическое общество объединяет и направляет работу добровольных корреспондентов-фенологов с 1848 г. Специальная структура фенологической службы России – Фенологический сектор, созданный при РГО, с 1955 г. возглавил работу фенологической сети и научные исследования, вел педагогическую работу и пропаганду фенологических знаний. С начала 2000-х гг. Россия участвует в международных исследованиях, в том числе в проектах, связанных с изменениями климата. Представлены проекты использования материалов, собранных в архиве РГО, для народнохозяйственных нужд и дальнейших исследований. Современное бедственное состояние фенологической науки должно привлечь внимание научной общественности. Ключевые слова: фенология, история науки, сезонные ритмы, климат.

 

ГУММАНИТАРНЫЕ НАУКИ
Гермафродиты, интерсексы, и андрогины в мифологии, философии и природе........90-97
Ольга Иванова-Казас,   Статья    Реферат

 

Половое размножение и его происхождение входят в число фундаментальных проблем современной эволюционной биологии. С другой стороны, отношения между полами живо интересовали людей всегда, что нашло отношение в мифах и некоторых философских концепциях. Содержание настоящей статьи основано преимущественно на древнегреческом мифе о Гермафродите и на истории андрогинов из сочинения Платона «Пир»; рассмотрены также некоторые египетские и индуистские космогонические мифы. Хотя Платон дал очень конкретное описание андрогинов, специалисты-мифологи стали считать проявлениями андрогинности все случаи порождения потомства без предварительного полового акта. Поэтому они относили к ней не только гермафродитизм, но также явления, близкие к партеногенезу и бесполому размножению. С другой стороны, философы-идеалисты XIX и XX вв. полагали, что смысл половых отношений не в продлении рода, а в стремлении к воссоединению противоположностей и достижению совершенства таким путем. Совершенными двуедиными существами они считали андрогинов. К их числу они причисляли Христа, деву Марию и ангелов. Эти философы считают, что люди должны стремиться и когда-нибудь достигнут андрогинного состояния. В статье в заключение показано, какой убогой станет человеческая жизнь, если люди вдруг станут андрогинами (т.е. фактически гермафродитами).
Ключевые слова: половое размножение, гермафродитизм, андрогинность, интерсексуальность, мифология, философия, искусство.

Половое размножение и его происхождение входят в число фундаментальных проблем современной эволюционной биологии. С другой стороны, отношения между полами живо интересовали людей всегда, что нашло отношение в мифах и некоторых философских концепциях. Содержание настоящей статьи основано преимущественно на древнегреческом мифе о Гермафродите и на истории андрогинов из сочинения Платона «Пир»; рассмотрены также некоторые египетские и индуистские космогонические мифы. Хотя Платон дал очень конкретное описание андрогинов, специалисты-мифологи стали считать проявлениями андрогинности все случаи порождения потомства без предварительного полового акта. Поэтому они относили к ней не только гермафродитизм, но также явления, близкие к партеногенезу и бесполому размножению. С другой стороны, философы-идеалисты XIX и XX вв. полагали, что смысл половых отношений не в продлении рода, а в стремлении к воссоединению противоположностей и достижению совершенства таким путем. Совершенными двуедиными существами они считали андрогинов. К их числу они причисляли Христа, деву Марию и ангелов. Эти философы считают, что люди должны стремиться и когда-нибудь достигнут андрогинного состояния. В статье в заключение показано, какой убогой станет человеческая жизнь, если люди вдруг станут андрогинами (т.е. фактически гермафродитами).Ключевые слова: половое размножение, гермафродитизм, андрогинность, интерсексуальность, мифология, философия, искусство.

НАСЛЕДИЕ
ЗДРАВООХРАНЕНИЕ
Геном человека, эпигенетика многофакторных болезней и персонифицированная медицина........76-85
Владислав Баранов,Елена Баранова,   Статья    Реферат

 

Прочтение (расшифровка) генома человека, а также многих других организмов – эпохальное событие начала ХХI века, которое оказывает все возрастающее влияние на жизнь человека и, в конечном счете, на состояние биосферы Земли. Особенно ощутим вклад этих открытий в понимание процессов происхождения и эволюции человека (его филогенеза), путей расселения по планете и формирования рас, наций и устойчивых сообществ (проблемы этногенеза), роли эндогенных (генетических) и разнообразных экзогенных факторов в патологии человека. В данной статье представлен обзор современных представлений о структуре генома человека, рассмотрены некоторые итоги картирования генов наследственных болезней, возможности метода полногеномного скрининга ассоциаций (Genome-Wide Association Studies, GWAS) для поиска генов-кандидатов многофакторных заболеваний (МФЗ), тестировании генетического полиморфизма, как методической основы анализа генов «предрасположенности» к МФЗ. Рассмотрены возможные причины феномена «недостающей наследственности» (“missing inheritance”), вклад межгенных взаимодействий, эпигенетики, регуляторов генной активности и других составляющих системной биологии в преодоление этого препятствия на пути от статической информации, записанной в ДНК, к полигенным фенотипам, в том числе к МФЗ, что ускорит развитие и внедрение персонифицированной предиктивной медицины в клиническую практику. лючевые слова: геном, полногеномный скрининг, гены-кандидаты, комплексные болезни, исчезающая наследственность, эпигенетика. 

Прочтение (расшифровка) генома человека, а также многих других организмов – эпохальное событие начала ХХI века, которое оказывает все возрастающее влияние на жизнь человека и, в конечном счете, на состояние биосферы Земли. Особенно ощутим вклад этих открытий в понимание процессов происхождения и эволюции человека (его филогенеза), путей расселения по планете и формирования рас, наций и устойчивых сообществ (проблемы этногенеза), роли эндогенных (генетических) и разнообразных экзогенных факторов в патологии человека. В данной статье представлен обзор современных представлений о структуре генома человека, рассмотрены некоторые итоги картирования генов наследственных болезней, возможности метода полногеномного скрининга ассоциаций (Genome-Wide Association Studies, GWAS) для поиска генов-кандидатов многофакторных заболеваний (МФЗ), тестировании генетического полиморфизма, как методической основы анализа генов «предрасположенности» к МФЗ. Рассмотрены возможные причины феномена «недостающей наследственности» (“missing inheritance”), вклад межгенных взаимодействий, эпигенетики, регуляторов генной активности и других составляющих системной биологии в преодоление этого препятствия на пути от статической информации, записанной в ДНК, к полигенным фенотипам, в том числе к МФЗ, что ускорит развитие и внедрение персонифицированной предиктивной медицины в клиническую практику. Ключевые слова: геном, полногеномный скрининг, гены-кандидаты, комплексные болезни, исчезающая наследственность, эпигенетика. 

Рост использования глазных капель "Тропикамид" в качестве заменителя наркотических средств........86-89
Владимир Владимиров,Елена Каймак,   Статья    Реферат

 

Продажи лекарственного препарата «Тропикамид», предназначенного для закапывания в глаза в диагностических целях, выросли в России за последние 5 лет более чем в 13 раз. Это связано не с повышением обеспокоенности населения проблемами со зрением, а с тем, что наркозависимые лица применяют инъекции «Тропикамида» в качестве дополнения к опиатам или даже как самоценный путь к достижению наркотического эффекта. Это лишь один пример острой проблемы использования лекарственных препаратов, реализуемых через аптечные учреждения субъектов Российской Федерации, в криминальных целях. Рассмотрены правовые аспекты возникшей ситуации и пути ее разрешения. 
Ключевые слова: тропикамид, кодеин, криминальное использование лекарственных препаратов, наркотическая зависимость, правовое регулирование.

Продажи лекарственного препарата «Тропикамид», предназначенного для закапывания в глаза в диагностических целях, выросли в России за последние 5 лет более чем в 13 раз. Это связано не с повышением обеспокоенности населения проблемами со зрением, а с тем, что наркозависимые лица применяют инъекции «Тропикамида» в качестве дополнения к опиатам или даже как самоценный путь к достижению наркотического эффекта. Это лишь один пример острой проблемы использования лекарственных препаратов, реализуемых через аптечные учреждения субъектов Российской Федерации, в криминальных целях. Рассмотрены правовые аспекты возникшей ситуации и пути ее разрешения. Ключевые слова: тропикамид, кодеин, криминальное использование лекарственных препаратов, наркотическая зависимость, правовое регулирование.