Экология_Федорук

вый стихийный геологический процесс...», «биосфера перешла или, вернее, переходит в новое эволюционное состояние —в ноо­ сферу». Зачатками преобразования биосферы в ноосферу уче­ ный считал развитие науки, образование научного аппарата (академии, институты), создание аппарата просвещения, биб­ лиотек, книгопечатание и др. Ноосферу Вернадский рассмат­ ривал как будущее биосферы, когда она благодаря разумной деятельности и могуществу человека приобретает новую функ­ цию — функцию гармонической стабилизации условий жизни на планете.

Он показал, что на этом новом этапе определяющим факто­ ром развития биосферы является научная мысль, наука, орудия труда, развитие производительных сил. Главным считал разум - силу планетарного масштаба, которая определяет развитие и природы, и общества на разумных началах; придавал большое значение открытию атомной энергии; указывал на ответствен­ ность, которую несут ученые перед человечеством за возмож­ ные последствия своих научных открытий; называл переход биосферы в состояние ноосферы естественным этапом ее само­ организации и верил, что человечество вступит в ноосферу и в целом возьмет на себя ответственность за дальнейшую судьбу биосферы.

Современные ученые продолжают развивать учение о био­ сфере. Они, как и Вернадский, рассматривают ноосферу как новую, высшую стадию эволюции биосферы, связанную с возникновением и развитием в ней человечества. Академик Н.Н. Моисеев, например, считал главным в учении о ноосфере коэволюцию природы и общества. Условия для ее обеспечения должен определить разум. В эпоху ноосферы, отмечал он, «био­ сфера и общество будут развиваться как единый организм, как кооперативная система».

Для решения проблемы человеку предстоит преодолеть большие трудности, и прежде всего —преодолеть самого себя, принять на себя ноосферные обязательства. Человек существу­ ет одновременно в общественном и в биологическом мире. Его жизнь следует согласовывать с логикой природы, а поэтому эпохе ноосферы должна предшествовать глубокая социальноэкономическая реорганизация общества, изменение его цен­ ностной ориентации, а возможно даже отказ от техногенной цивилизации. Нужна новая эволюционная идея развития, кар­ динальное изменение экологической функции человека как

439

биологического вида. Прежде всего, человек должен освоить функции продуцента и редуцента в связи с «эффектом перевыпаса» и очень большим объемом продуктов жизнедеятельности.

В настоящее время получает распространение «концепция устойчивого развития», провозглашенная в Рио, согласно кото­ рой следует регламентировать каждый вид деятельности чело­ века в целях осуществления идеи сохранения, поддержания природы в состоянии, пригодном для потомков. Налицо про­ гресс разума, но те взаимоотношения, которые сложились меж­ ду человеком и природой, трудно увязать с наступлением эпохи разума. Любое приближение к материальному изобилию ведет одновременно и к экологическому кризису. Мода сказывается на уменьшении популяций животных, а использование синте­ тического меха приводит к химическому загрязнению биосфе­ ры. Многие авторы считают ноосферу трудно досягаемым иде­ алом будущего. Пока только приходится говорить о наступле­ нии эпохи техносферы.

18.5. Современное состояние биосферы

Биосфера больна —так считают международные экологи­ ческие эксперты. Планета Земля охвачена экологическим кризи­ сом. Он определяется как непоправимое ухудшение окружаю­ щей человека среды, которое наблюдается в течение жизни не­ скольких поколений.

Экологические кризисы Земля переживала и в прошлые вре­ мена. Наиболее значительным был кризис верхнего палеолита, связанный с уничтожением крупных млекопитающих. Однако все экологические напряжения прошлого были относительно локальными, происходили в отдельных регионах Земли и в тече­ ние довольно длительных интервалов времени. Современный кризис характеризуется не только масштабами воздействия че­ ловека на природу, но и резким увеличением влияния изменен­ ной людьми природы на общественное развитие. Кризис —это сложная социальная проблема. Положение усугубляется наступ­ лением второй, более высокой волны экологического кризиса, обусловленного индустриализацией третьего мира.

Настоящий экологический кризис носит глобальный харак­ тер и определяется следующими особенностями.

Кризис вызван деятельностью человека, который стал гроз­ ной геологической силой, разрушающей планету. Об этом писал

440

еще Вернадский. Он подчеркивал, что «сила эта сильна именно тем, что она возрастает и предела ее возрастанию нам не вид­ но». По значимости вторжение человека в биосферу приравни­ вается к появлению первых деревьев и лесов в конце девона. Сила человека определяется не только разумом, а овладением разнообразными орудиями труда, всеми видами энергии и вы­ соким уровнем энерговооруженности. В первобытном обще­ стве производство энергии на душу населения составляло 2000 ккал/сут, а в современных индустриальных странах достигает 250 ООО ккал/сут. За последние 100 лет потребление энергии увеличилось в 12 раз, удвоение потребления происходит в сред­ нем каждые 27 лет. Действие кризиса носит постоянный и все нарастающий характер.

Масштабность воздействия. Размах воздействия человека на природу выражается, например, в загрязнении Мирового океа­ на, изменении химического состава и физических свойств всей атмосферы. Эрозией охвачено около половины почв, рубкой - почти все экваториальные леса. И даже радиации подвержены большие территории. Человек способен вызвать техногенное землетрясение, выпрямить и повернуть вспять реки, под стать рекам проложить каналы, изменить климат, нарушить циркуля­ цию атмосферы.

Инерционность последствий. Воздействие побочных, непред­ виденных последствий человеческой деятельности неуклонно нарастает. Увеличение углекислоты в атмосфере и других пар­ никовых газов, например, привело не просто к проявлению парникового эффекта, к потеплению, а вызвало существенные изменения в природе. В северном полушарии площади, покры­ тые ледниками и снежниками, сократились на 8%; паковые льды Ледовитого океана отступили более чем на 3 км, а ареал трески и других животных сместился к полюсу. В районах веч­ ной мерзлоты, где потепление климата наиболее выражено, на­ блюдается процесс деградации, с которым связаны эрозия почв, глубины сезонного протаивания, оседания почв с небла­ гоприятными последствиями для экологических систем и хо­ зяйственной деятельности человека. Оттаивание вечной мерз­ лоты ведет к расконсервации органического углерода, храня­ щегося в верхнем слое мерзлоты, увеличению количества мета­ на, эффективность которого как парникового газа примерно в 20 раз выше, чем С 0 2, и ведет к еще большему потеплению. К северу активно смещается граница лесной растительности.

15а Зак. 1659

441

Увеличение испарения на суше повлекло уменьшение реч­ ного стока; нагревание океана уменьшило поглощение углекис­ лоты, что отрицательно сказывается на геохимическом цикле углерода, ведет к увеличению частоты тропических ураганов, которые зарождаются в водах, имеющих температуру более 26-27 °С.

Острота негативных последствий заключается в изменении генетического фонда, появлении новых форм организмов, в развитии тяжелых заболеваний, эпидемий. В связи с нарушени­ ем озонового экрана энергии одного фотона жесткого ультра­ фиолета достаточно для разрушения химических связей в боль­ шинстве органических молекул. Ж есткий ультрафиолет высту­ пает в роли мутагена, вызывает онкологические заболевания, отрицательно действует на мир микроорганизмов. Тяжелые последствия вызывает загрязнение почв, вод тяжелыми метал­ лами. Ртуть вызывает нервные расстройства, нарушение функ­ ций желудочно-кишечного тракта, изменение в хромосомах; мышьяк —раковые заболевания кожи, периферические невро­ зы; свинец — разрушение костных тканей, задержку синтеза протеина в крови.

Современный экологический кризис не просто ведет к уничтожению отдельных видов растений и животных, подры­ вает здоровье человека. Он подрывает основу функционирова­ ния, гомеостаз экосистем и биосферы в целом, ведет к наруше­ нию балансов, равновесий, циклов, круговоротов. Человек, уничтожая природу, прежде всего уничтожает сам себя, идя к эпохе изобилия, оказывается на пути к эре нищеты.

Основными отрицательными тенденциями современного эко­ логического кризиса являются:

•изменение химического состава и физических свойств ат­ мосферы;

•демографический взрыв;

•утеря генофонда и биоразнообразия;

•загрязнение атмосферы, вод Мирового океана и лито­ сферы;

•деградация почв и опустынивание земли;

•оскуднение кладовых Земли;

•угроза ядерной войны;

•нарушение динамики биосферы, циклов, круговоротов веществ, стабильности экосистемы;

442

Заключение

Экология —сравнительно молодая, но быстро развивающа­ яся наука, перед которой стоят важные теоретические и прак­ тические задачи, решение которых не терпит отлагательств. Значимость и востребованность научных положений экологии определяются современным состоянием биосферы, утратой че­ ловеком гармонических отношений с природой. Силы, при­ званные служить благу человека, оказали негативное воздей­ ствие на окружающую среду, условия жизни человека, сущест­ вование самой природы. Экологические проблемы есть самое яркое свидетельство противоестественного пути развития. Ежегодно уничтожается 15—20 млн га леса. Мангровые леса со­ кратились на 20%. Под угрозой разрушения около трети корал­ ловых рифов. Практически не стало прежнего Аральского мо­ ря. Около 90% питьевой воды перешло в невозобновимые при­ родные ресурсы. Количество природных катастроф за послед­ ние полвека увеличилось в 5 раз. Общий материальный ущерб превышает 120—150 млрд долларов в год, а для каждого челове­ ка требуется на треть больше ресурсов, чем может дать планета.

Природа щедра, но хрупка и очень тонко сбалансирована. Имеются пороги, через которые нельзя переступить, не созда­ вая угрозы для жизнеобеспечивающей целостности системы. Время покорения природы прошло. Спасти ее только охраной редких видов и несколькими процентами охраняемых террито­ рий нельзя. Все убедительнее и необходимее звучат призывы о сохранении в той или иной степени неизменном виде подавля­ ющей части пространства планеты. Новый подход к сохране­ нию видов и экосистем заключается в том, чтобы «представить и предотвратить».

Экологами разрабатываются положения учения о биоразно­ образии, ведется поиск реальных методов и приемов по его со­ хранению. Первоочередная задача заключается в выявлении наиболее уязвимых экосистем. Исследования показывают, что наибольшей опасности подвергаются виды не на территориях с максимальной плотностью населения (Европа, Северная Америка) и даже не в местах с наибольшим природным разно­ образием (бассейн Амазонки), как казалось бы на первый взгляд. Быстрее всего уменьшается количество видов на остро­ вах, млекопитающих — в Австралии, растений — на крайнем

444

юге Африки. Найти объяснение сложившейся ситуации не просто. Замечено, что погибают чаще всего виды с ограничен­ ными ареалами, а ареалы большинства видов, за небольшим ис­ ключением, очень невелики. По данным американских эколо­ гов, одно из шести млекопитающих, треть птиц и более полови­ ны всех амфибий имеют ареал, не превышающий размеров штата Коннектикут (площадь штата — 14 371 км2). Повсемест­ но распространены лишь самые обычные виды, например пти­ цы, которые селятся в городах и сельской местности. Видам с ограниченным ареалом в связи с вырубкой леса, осушением бо­ лот, взрывом кораллового рифа наносится ущерб, значительно больший, чем тем видам, которые встречаются повсеместно.

Утеря генофонда нередко вызывается совсем непредвиден­ ными причинами. Кораллы погибают, например, не только от прямого действия фактора, а в связи с разрушением симбиоти­ ческой системы. От температурного шока в связи с повышени­ ем температуры морской воды первыми погибли одноклеточ­ ные водоросли (зооксантеллы), живущие в тканях полипов и обеспечивающие их питанием. Воспроизведение популяции жемчужницы, редкого моллюска в прохладных северных водо­ емах Европы, возможно только при знании связи ее онтогенеза с лососевыми рыбами.

Экологические проблемы чаще всего являются многофак­ торными. В Беларуси с последней четвери XX в. зональные формации ели обыкновенной стали деградировать, что связано с глобальными изменениями в биосфере. Главенствующими факторами следует считать осушительную мелиорацию, техно­ генное загрязнение, потепление. Ухудшение состояния не только еловых, но и в целом всех бореальных лесов в мире явля­ ется тревожным симптомом изменения биосферы в неблаго­ приятную для человечества сторону. Проблема разрушения природных экосистем определяет важность разработки учения о так называемой «плотной упаковке МакАртура», позволя­ ющего познать, какими составляющими определяется слож­ ность и устойчивость экологической системы. Проблема их го­ меостаза составляет новый важный этап в развитии синэкологии. Являются актуальными познание динамики популяций, механизмов организации и функционирования биологических систем. При изучении колоний муравьев экологов, например, привлекает их язык, интеллект, система профессиональной и поведенческой специализации.

445

Экология как наука переходит на качественно новый уро­ вень развития. Господствующим продолжает оставаться сис­ темный подход. Исследования проводятся на популяционном и экосистемном уровнях, возрастает значимость биосферного уровня организации живой материи. В практику экологиче­ ских исследований вошли такие методы, как мониторинг, включающий слежение за состоянием объекта, оценку этого состояния и прогноз его изменений в будущем, а также модели­ рование и экспресс-контроль.

Успех экологических исследований обеспечивается связью с другими науками, а также обобщением знаний, полученных част­ ными экологиями. Интеграция способствует не только глубине познания, но и повышает прикладную значимость разработок. Например, учение о суточных биологических ритмах, соответ­ ствующих суточному вращению Земли вокруг оси, в сочетании с изучением функционирования эпифиза (верхнего придатка го­ ловного мозга) позволило определить роль суточной ритмики в жизнедеятельности живых организмов. Эпифиз, передавая ин­ формацию о световом режиме (день, ночь) местообитания орга­ низма в его внутреннюю среду, синтезирует максимальное коли­ чество гормона мелатонина к середине ночи, но не днем. Установленная закономерность показывает грандиозную адап­ тационную роль, казалось бы, таких обычных суточных биологи­ ческих ритмов. Ведь мелатонин не только продлевает сон, но и влияет на многие метаболические процессы, укрепляет иммун­ ную систему, обладает антиканцерогенным действием, сказыва­ ется на продолжительности жизни организмов.

Теоретические положения экологии нужны для решения многих прикладных проблем. С каждым днем экология все больше, по выражению Н.Ф. Реймерса, «входит» в экономику. Надо решать проблему малых рек, мелиорированных земель, загрязненных радионуклидами территорий, улучшать состоя­ ние популяции беловежского зубра. Непростой проблемой ока­ зался неуправляемый рост численности популяций колорад­ ского жука, борщевика Сосновского. Насущными проблемами стали разработка экологически обоснованных нормативов на­ грузки на разные виды экосистем, определение предельно до­ пустимых доз вредных веществ, возможные квоты изъятия ре­ сурсов, а также, что особенно важно, обоснование положений нового природопользования, сочетающего удовлетворение потребностей человека и сохранение воспроизводительного

446

Предметный указатель

448