В настоящее время наиболее актуальным становится разработанное В.И. Вернадским учение о биосфере и неизбежности ее эволюционного превращения в принципиально измененную оболочку Земли, управляемую коллективным разумом человечества — ноосферу.
Эволюция органического мира прошла несколько этапов. Первый из них — возникновение первичной биосферы с биотическим круговоротом, второй - усложнение структуры биотического компонента биосферы в результате появления многоклеточных организмов. Эти два этапа, осуществляющиеся в соответствии с чисто биологическими закономерностями жизнедеятельности и развития, могут быть объединены в период биогенеза.
Третий этап связан с появлением человеческого общества. Разумная по своим намерениям деятельность людей в масштабе биосферы способствует превращению последней в ноосферу. На этом этапе эволюция происходит под определяющим воздействием человеческого сознания в процессе трудовой деятельности людей, что переводит биосферу на новый этап эволюции — период ноогенеза.
Понятие ноосферы было введено в науку французским философом Э. Леруа в 1927 году, который подразумевал под этим современную геологическую стадию развития биосферы, оболочку Земли, включающую человеческое общество с его индустрией, языком и другими атрибутами разумной деятельности.
Высказав правильную идею о сознательной человеческой деятельности как факторе, преобразующем биосферу, Э. Леруа и некоторые его последователи, в частности, геолог и палеонтолог П. Тейаром-де-Шардеп, дали ей идеалистическую трактовку. Ноосфера, по их мнению, представляет собой «новый покров», «мыслящий пласт», который, зародившись в конце третичного периода, разворачивается над миром растений и животных вне биосферы и над ней.
В.И. Вернадский развивал материалистическое представление о ноосфере, понимая под ноосферой не нечто внешнее по отношению к биосфере, а новый этап в ее развитии, заключающийся в разумном регулировании отношений человека и природы. Развивая учение о биосфере, необходимо придавать понятию ноосферы глубоко научное содержание, которое должно учитываться в процессе перестройки среды и общества. В этом отношении ноосферу следует рассматривать как высшую стадию развития биосферы, связанную с появлением и развитием в ней человеческого общества, которое, познавая законы природы и развивая технику до самого высокого уровня ее возможностей, становится крупной планетарной силой, превышающей по своим масштабам все известные геологические процессы вместе взятые. При этом человечество оказывает решающее влияние на протекание всех процессов в биосфере, глубоко изменяя ее своим трудом.
Науку управления взаимоотношениями между человеческим обществом и природой называют ноогеникой. Основная цель ноогеники — планирование настоящего во имя лучшего будущего, а ее главная задача - исправление нарушений в отношениях человека и природы, вызванных прогрессом техники. Взаимодействие первобытного человека с биосферой ничем не отличалось от аналогичного взаимодействия обычного гетеротрофного организма. Однако постепенно, но с заметным ускорением, круг используемых человеком природных ресурсов расширялся параллельно с развитием функций головного мозга и с изменением качества пищи. В ходе человеческой истории возникают различные цивилизации, государства, складываются новые отношения, возникают нации, культура и различные религии. Однако до середины XIX века все страны входят еще в единую аграрную цивилизацию, которая принципиально не изменила общий биогеохимический круговорот на нашей планете. Деятельность человека в условиях аграрной цивилизации существенно не влияла на круговорот веществ и поток энергии в биосфере.
Однако во второй половине XIX века начинается интенсивный рост промышленности, железнодорожного транспорта, возрастает потребление полезных ископаемых, в том числе потребление топлива и, соответственно, человек все в большей степени вмешивается в круговорот вещества в биосфере. Одним из неблагоприятных факторов является появление в большом количестве отходов промышленности, которые не разрушаются в ходе природных процессов, а нарушают естественный биогеохимический круговорот. Деструктивная деятельность микроорганизмов затрудняется ядовитыми токсическими веществами, как прямыми, так и сопутствующими продуктами промышленного производства. На окисление промышленных выбросов расходуется кислород биосферы, при этом затрудняются и нарушаются процессы естественного самоочищения гидросферы и атмосферы.
Количество энергии, получаемое за счет ископаемого топлива, возрастает (нефть, газ, уголь). Из недр Земли все в возрастающем количестве извлекаются различные полезные ископаемые. Человек становится решающей геологической силой в преобразовании биосферы. Высокого уровня достигает наука, ее достижения используются в разных областях человеческой деятельности, в том числе и в деле преобразования природы.
Оценивая роль человеческого разума и научной мысли как планетарного явления, можно сказать, что, по мнению В.И. Вернадского, «... ход научного творчества является той силой, которой человек меняет биосферу. Изменение биосферы есть неизбежное явление, сопутствующее росту научной мысли. Изменение биосферы происходит независимо от человеческой воли, стихийно, как природный естественный процесс».
В связи с развитием производительных сил возникают новые по качеству круговороты вещества в биосфере, которые составляют основные признаки превращения ее в ноосферу:
• возрастание механически извлекаемого материала земной коры, рост разработки месторождений полезных ископаемых;
• массовое потребление (сжигание) продуктов фотосинтеза прошлых геологических эпох;
• процессы антропогенеза приводят к рассеиванию энергии, а не к ее накоплению, что было характерно для биосферы до появления человека;
• в биосфере в массовом количестве появляются (создаются) вещества, ранее в ней отсутствовавшие, в том числе чистые материалы; происходит антропогенная металлизация биосферы;
• в связи с развитием ядерной технологии и ядерной энергетики в биосфере появляются, хотя и в ничтожном количестве, трансурановые элементы; разработка новых и совершенствование существующих способов получения ядерной энергии позволит снизить добычу горючих ископаемых;
• ноосфера выходит за пределы Земли в связи с научно-техническим прогрессом и вторжением человека в космическое пространство.