О. О. Созінов (Інститут агроекології та біотехнології уаан)

Вид материала

Документы

Содержание Фактори* що сприяють Основні екологічні закони 98 Чисельність популяції PucJUO 99 Розділ І Сучасні підходи в науці про довкілля Гл Закон перший: усе пов'язане з усім. Закон другий: усе має кудись діватися. Закон третій: природа знає краще. Закон четвертий: ніщо не дається задарма. Людина опинилася за кермом біосфери, не знаючи правил навігації... Ці правила Як же оцінювати цю подію — появу на Землі Розуму? 101 Розділ І Сучасні підходи в науці про довкілля Глава 2 Але чому саме людина стала носієм Розуму? Еволюція людини. Близько мільйона років тому з'явився особливий вид ссавця, який 103 Розділ І Сучасні підходи в науці про довкілля Глава 107 Розділ І Сучасні підходи в науці про довкілля Глава 2

Подобный материал:

• О. О. Созінов (Інститут агроекології та біотехнології уаан), 10486.5kb.
• «Інститут харчової біотехнології та геноміки нан україни» Новітні технології біоенергоконверсії, 191.08kb.
• Технічний регламент, 1714.19kb.
• Конспект лекцій дисципліни «основи біотехнології рослин», 768.55kb.
• Щодо виконання науково-дослідних, 847.87kb.
• Державна установа „Інститут харчової біотехнології та геноміки Національної академії, 21.57kb.
• Національний технічний університет україни “київський політехнічний інститут” Факультет, 11.38kb.
• Опис модуля назва модуля, 15.02kb.
• Кропивко Максим Михайлович. Інвестиційне забезпечення селянських (фермерських) господарств:, 154.06kb.
• Текст роботи: інститут аграрної економіки української академії аграрних наук сук петро, 536.56kb.

Фактори* що сприяють зменшенню популяції

Абіотичні

Параметри середовища (світло, вологість.температура, рн, концент­рація хімічних речовин і т. д.) не відповідають зоні оптимуму виду

Біотичні

Вузька екологічна ніша [ Низька репродуктивна здатність

[ Нестача їжі

| Доступність для хижаків

[ Сприйнятливість до захворювань

Сприйнятливість до паразитів

Нездатність адаптуватися

до змін зовнішнього середовища

Обмеженість життєвого простору

\

сприяло ефективному перенесенню спор паразита від хворих рослин до здорових.

У цілому кількісний розвиток популяцій регулюється взаємодією комплексу як сприятливих, так і несприятливих фак­торів що спричиняють коливання чисельності популяції навколо певного середнього значення (рис. 2.10). Фактори, котрі сприя­ють зростанню популяції, зумовлені біологічним потенціалом даного виду. Фактори, які протидіють цьому процесові, зумовлені тиском середовища й біологічним тиском із боку інших попу­ляцій.

Питання, пов'язані з вивченням механізмів регуляції розвитку популяцій у біогеоценозах і ставленням видів до факторів середо­вища, розглядаються спеціальними розділами екології — відпо­відно популяційною та аутекологією.

§ 2.6./ Основні екологічні закони

Люди скоряються законам Природи, навіть коли діють проти них.

Й.-В. Гете,

видатний німецький поет,

мислитель,

природознавець (XVIII—XIX ст.)





98

Чисельність популяції

PucJUO Фактори, що визначають чисельність популяцій


Екологія — молода наука, й, мабуть, через це вона ще не сформулювала своїх законів з математич­ною чи фізичною точністю. Можливо, це буде зроблено пізніше. Поки що ж прийнято вважати, що екологічні закони - це серед-ньостатистичні прояви певних причиново зумовлених явищ. На думку відомого еколога Д. Чіраса, природа розвивається й функ­ціонує за чотирма основними принципами:

1. рециклічності, або повторного багаторазового використан­
   ня найважливіших речовин;
   

1. постійного відновлення ресурсів;
   

1. консервативного споживання, коли живі істоти спожива­
   ють лише те й у такій кількості, як їм необхідно;
   

1. популяційного контролю — природа не допускає вибухо­
   подібного росту популяцій, регулюючи кількість особин того чи
   

99

Розділ І Сучасні підходи в науці про довкілля

Гла в а 2

Біоеиопогія


іншого виду створенням відповідних умов для його існування та розмноження.

Більшість цих та інших екологічних принципів і законів вда­ло узагальнив американський еколог Б. Коммонер у 1974 p., звівши їх до чотирьох законів.

Закон перший: усе пов'язане з усім. Екологія розглядає біосферу нашої планети як складну систему з багатьма взаємо­пов'язаними елементами. Ці зв'язки реалізуються за принципами зворотного негативного зв'язку (згадаємо, наприклад, систему «хижак—жертва»), прямих зв'язків (в екосистемах «працюють» усі дії логічної алгебри — «або», «і», «не»), а також завдяки різно­манітним взаємодіям, що взаємовиключають одна одну. За раху­нок цих зв'язків формуються гармонійні системи кругообігу речовин та енергії. Будь-яке втручання в роботу збалансованого механізму біосфери викликає відповідь одразу за багатьма напря­мами, що робить прогнозування в екології надзвичайно складною справою.

Закон другий: усе має кудись діватися. На прикладі біоло­гічного кругообігу видно, як рештки й продукти життєдіяльності одних організмів є в природі джерелом існування для інших.

Людина поки ще не створила такого гармонійного кругообігу в своїй господарській діяльності. Будь-яке виробництво постійно «випускає» принаймні дві речі — необхідну продукцію й відходи. Відходи самі собою не зникають: вони нагромаджуються, знову втягуються в кругообіг речовин і призводять до непередбачених наслідків. Численні приклади таких наслідків розглядатимуться в гл. 4.

Закон третій: природа знає краще. «Живе складається з багатьох тисяч різноманітних органічних сполук, — пише Б. Ком­монер, — і часом здається, що принаймні деякі з них можуть бути поліпшені, якщо їх замінити якимось штучним варіантом при­родної субстанції». Третій закон екології стверджує, що штучне введення органічних речовин, які не існують у природі, а ство­рені людиною, але беруть участь у живій системі, швидше завдасть шкоди. Одним із найдивовижніших фактів у хімії живих речовин є те, що для будь-якої органічної субстанції, виробленої живими істотами, в природі є фермент, здатний цю субстанцію розкласти. Тому, коли людина синтезує нову органічну сполуку, яка за структурою значно відрізняється від природних речовин, цілком імовірно, що для неї немає розкладального ферменту, й

100

ця речовина «накопичуватиметься». Другий закон допомагає зрозуміти, які наслідки матиме таке накопичення.

Закон четвертий: ніщо не дається задарма. «Глобальна екосистема являє собою єдине ціле, в межах якого ніщо не може бути вигране або втрачене й яке не може бути об'єктом загально­го поліпшення: все, що вилучається з неї людською працею, має бути відшкодоване. Сплати за цим векселем не можна уникнути, її можна лише відстрочити», — пише Б. Коммонер. Четвертий закон стверджує: природні ресурси не нескінченні. Людина в процесі своєї діяльності нині бере у природи в «борг» частину її продукції, залишаючи під заставу ті відходи й ті забруднення, яким не може чи не хоче запобігти. Цей борг зростатиме доти, доки існування людства не опиниться під загрозою й люди спов­на не усвідомлять необхідність усунення негативних наслідків своєї діяльності. Це усунення потребуватиме дуже великих затрат, які й стануть сплатою цього боргу.

Про те, що людина вже встигла зачислити на цей свій раху­нок, ітиметься в наступних главах.

§ 2.7: j Ноосфера

Людина опинилася за кермом біосфери, не знаючи правил навігації... Ці правила — екологічні закони світу, закони, що керують життям на Землі, людина відмінити не може. Вона мусить їм підкоритись, аби вижити.

її. Фарб,

американський ентомолог, письменник — популяризатор науки

Гоява на Землі Розуму, носієм якого є Людина,

докорінно змінила хід еволюції біосфери.

Перехід від «нерозумної» форми живої матерії до Розуму був таким самим революційним стрибком, як і перехід від неживої матерії до живої.

Як же оцінювати цю подію — появу на Землі Розуму? Адже дехто з учених розглядає людину як своєрідну «помилку Приро­ди», хворобливе відхилення від «норми», що виникло на Землі випадково.

101

Розділ І Сучасні підходи в науці про довкілля

Глава 2

Біоекологія


І І

Зовсім іншу думку обстоював В. І. Вернадський, який був пе­реконаний, що поява на Землі носія Розуму підготовлена всією її попередньою геологічною історією. «Людина, — писав він, — є геологічною силою більшого значення, ніж ми це собі уявляємо. 1 ця сила, створена всім попереднім життям, не може ні зникну­ти, ні повернути назад».

Але чому саме людина стала носієм Розуму? Чому не стали розумними, наприклад, мурашка чи слон? Пригадаймо, що пись-менники-фантасти населяють інші планети розумними квітами (К. Саймак), собаками (А. і Б. Стругацькі) чи навіть мислячим океаном протоплазми (С. Лем). Проте, на думку видатного пале­онтолога й письменника І. Єфремова, в земних умовах розумною могла стати лише людина. Цьому сприяли особливості будови її організму: великий складний мозок, пряме, вертикальне поло­ження тіла, наявність кінцівок двох типів — нижніх для пересу­вання (ніг) і верхніх (рук), здатних брати, утримувати й викорис­товувати різні предмети. Дуже важливо також, щоб голова мисля­чої істоти не слугувала знаряддям, не була обтяжена рогами, могутніми щелепами, які не дають розвинутися мозкові, — саме таку будову має голова людини. Тобто, як гадає І. Єфремов, основні особливості будови людини найбільше відповідають організмові, здатному стати розумним.

■ Еволюція людини. Коли ж і як саме людина виділилася з тва­ринного світу й стала людиною? Новітні наукові дані підтверджу­ють ідею Ч. Дарвіна про те, що найближчими нашими родичами є людиноподібні мавпи. Дослідження генетиків показали: нукле-отидні послідовності ядерної ДНК людини, шимпанзе й горили різняться менше ніж на 2 %. За біохімічними показниками крові найближчим нашим родичем слід вважати карликового шимпан­зе — бонобо, який у невеликих кількостях іще зберігся в тропіч­них лісах Конго. Бонобо за своїми анатомічними особливостями дуже близький до австралопітеків — людиноподібних мавп, решт­ки яких учені знаходять у східній частині Африки (Ефіопія, Танзанія). Жили ці примати приблизно 4—6 млн років тому. Об'єм їхнього мозку становив 400—600 см³, тобто менше від не­обхідного мінімуму для розумної істоти, який, на думку вчених, дорівнює 700—750 см³ (рис. 2.11). Проте ходили вони прямо, на нижніх кінцівках, будова їхньої стопи нічим не відрізнялася від людської і, цілком імовірно, вже вміли виготовляти й використо-

102



Рис. 2.11 Об'єми мозку людини (a) та шимпанзе (б)

вувати найпримітивніші кам'яні знаряддя — чоппери — поряд із палицями й кістками тварин.

Близько мільйона років тому з'явився особливий вид ссавця, який

у процесі свого розвитку мав стати Homo sapiens.

Людина багато в чому схожа на представників тваринного світу.

Протягом тисячоліть вона займає в біосфері нішу, схожу на ту,

котру займає будь-який інший ссавець.

Проте розвиток її мозку й інтелекту дав змогу їй оволодіти

вогнем, створити знаряддя праці, почати вести сільське

господарство й т. д. Поступово людина почала порушувати

континентальні екосистеми, змінювати пейзаж, ставати

господарем на Землі.

П. Агесе, французький еколог

Еволюцію далеких предків людини вивчено поки що недо­статньо. Антропологи вважають, що на зміну австралопітекам прийшли представники роду гомо, до якого належить і людина сучасного типу, а саме гомо габіліс (людина вміла), гомо еректус (людина прямоходяча), потім архантропи (синантроп і неандерта­лець). Проте, за сучасними даними, жоден із цих видів нашим прямим предком не був, зокрема й неандерталець, який таким довго вважався. Це бічні, тупикові гілки еволюції. Людина сучас­ного типу, кроманьйонець, з'явилася протягом останнього, вюрмського, зледеніння, як вважають, близько 30 тис. років тому. Ці люди практично нічим не відрізнялися від сучасних, але хто був їхнім безпосереднім предком — невідомо.

103

Розділ І Сучасні підходи в науці про довкілля

Глава 2

Біоєкологія


_І

Еволюція людини за своїми темпами й наслідками не має ана­логів серед інших представників тваринного світу. Наприклад, коню знадобилося 60 млн років для того, щоб стати тим, чим він є нині (його палеогеновий предок гіппаріон мав п'ятипалі кінцівки й розмір собаки). Як пише американський дослідник Е. Томас, «щось дивне й нереальне є у відтвореній картині, де тварина, котра лазила по деревах, за 3 мільйони років стала дво­ногою, зуміла створити машини, що плавають по воді, котяться по суходолу, літають у повітрі, в той час як її мляві кузени все ще стрибають із гілки на гілку».

Примати виділилися з тваринного світу завдяки своєму вели­кому мозкові та вертикальному положенню тіла. Але справжніми людьми вони стали тоді, коли виробили системи абстрактних понять — математику, релігію, живопис, музику. Головним кри­терієм розвитку людини є її здатність жити в світі ідеального — оцінювати прекрасне, відрізняти хибне від істинного, створювати абстракції. Не досягши цього стану, наші далекі предки були тільки проміжною ланкою між тваринами й людьми.

Деякі абстрактні поняття осягали ще неандертальці. Як свідчать археологічні розкопки, вони ховали своїх небіжчиків, ви­конуючи при цьому певні обряди (клали в могилу їхні особисті речі, прикрашали їх квітами), тобто в них уже існували якісь примітивні релігійні культи, зокрема віра в потойбічний світ. Що ж до кроманьйонців, то численні археологічні знахідки свідчать про те, що їм були доступні всі галузі абстрактних понять, відомі нам сьогодні. Вже 20—30 тис. років тому ці люди малювали пре­красні зображення (рис. 2.12) й цілі «картинні галереї» на стінах печер, вирізали з мамонтової кістки скульптурні зображення людей і тварин, склали досить досконалі місячні й сонячні кален­дарі, виконували складні релігійні ритуали. В них були навіть му­зичні інструменти ударного типу, виготовлені з кісток мамонта (знайдені, зокрема, археологами на стоянці прадавніх людей на території сучасного села Межиріч Черкаської області).

Еволюція людини незвичайна. На відміну від усіх інших організмів, людина не пристосовувалася до природи, а ніби відо­кремлювала себе від неї. Знаряддя праці, одяг, житло, вогонь — усе це прийоми, за допомогою яких вона відгороджується від довкілля, створює своє власне стабільне середовище. Зберігаючи своє внутрішнє середовище, людина в дедалі більших масштабах змінює середовище зовнішнє. Сьогодні, на жаль, обсяги цих змін такі, що вже стали загрожувати існуванню самої людини.

104

Антропологи й фізіологи помітили таку дивну особливість: потенційні можливості мозку людини набагато вищі за її фізіологічні потреби. Мозок людини досяг сучасного рівня склад­ності задовго до того, як виникли культура й цивілізація. Ось як



Рис. 2.12 Ревучий бізон. Мадлен, печера Альтамира. Іспанія

оцінює цей факт польський учений Т. Білецький: «Кінцевий результат еволюції гомінідів, розум сучасної людини, значно перевищує вимоги примітивного збирацького й мисливського способу життя та примітивної суспільної організації, що були характерними для гомінідів протягом майже всього плейстоцену; в цьому випадку наслідок абсолютно не відповідає причині». Складається враження, начебто еволюція людини заздалегідь «передбачала» майбутні потреби виду гомо сапієнс і наділила його таким «комп'ютером», який чомусь не використовується на повну силу, але, можливо, буде задіяний у майбутньому. За дея­кими оцінками, мозок сучасної людини реалізує лише близько 2 % своїх потенційних можливостей.

/05

Розділ І Сучасні підходи в науці про довкілля

Глава 2

Біоекологія


Загальні уявлення про ноосферу. Людина в біосфері Землі виступила в ролі нової сили, нового фактора. Сьогодні людина вже оволоділа й продовжує оволодівати величезними силами при­роди, і це поставило перед нею найболючіше питання — про саму себе. Хто ж вона, людина, яке її місце в світі? Які її права та обов'язки перед Матір'ю-Природою й самою собою? Чи є межа цих прав? А якщо є, то де вона? «Людина вперше реально зрозуміла, — писав В. 1. Вернадський, — що вона — житель планети й може, повинна мислити й діяти в новому аспекті, не лише окремої осо­бини, сім'ї або роду, держав або їхніх союзів, а й у планетарному аспекті».

Нині складаються зовсім нові взаємовідносини в системі людина—біосфера. Земля, котра раніше здавалася людині нео­сяжною, безкраєю, величезною, сили якої викликали в неї благо­говійний трепет, були грізним нагадуванням про безсилість виду гомо сапієнс, сьогодні вже такою не уявляється. Хоча сліпі при­родні сили й нині не стали слабшими й час від часу нагадують про себе руйнівними землетрусами або іншими стихійними лиха­ми, могутність людини здається просто безмежною.

65535. За рахунок роботи тисяч радіо-, телестанцій, релейних ліній
       та інших об'єктів Земля сьогодні випромінює енергії в радіодіапа­
       зоні (на метрових хвилях) більше, ніж Сонце.
       

65535. Щороку людство лише в сільському господарстві перевер­
       тає, перелопачує своїми плугами й культиваторами таку масу
       грунту, яка в 200 разів більша, ніж маса піску, глини, мулу, що
       виносяться в океан усіма річками Землі.
       

65535. Людство стало провокувати справжні землетруси — в
       результаті підземних ядерних вибухів, а також будівництва вели­
       ких водосховищ у сейсмічно небезпечних зонах.
       

65535. Сьогодні людина не лише використовує всі елементи таб­
       лиці Менделєєва, а й створює нові, яких раніше не було на Землі,
       наприклад плутоній.
       

65535. Усе добуте з надр Землі людина розсіює на поверхні, коло­
       сально прискорюючи переміщення хімічних елементів у біосфері,
       руйнуючи ті біохімічні цикли, які склалися протягом мільйонів
       років.
       

65535. Запаси енергетичної сировини, металів та інші, які природа
       накопичувала в своїх коморах протягом цілих геологічних
       періодів, людина розтрачує за лічені десятиліття. Натомість вона
       

106

вносить у природу нові сполуки, здебільшого шкідливі для біо­сфери. На сьогодні за рахунок техногенної діяльності в біосферу потрапило вже близько 50 тис. нових хімічних речовин, не влас­тивих природі і, як правило, шкідливих для живих організмів.

Люди й далі продовжують діяти в тому самому напрямі, не усвідомлюючи очевидного факту: Земля, на якій вони розвинули­ся до сучасного рівня, — це маленька планета з обмеженими ре­сурсами й дуже вразливим режимом, і вона вимагає до себе тим обережнішого і дбайливішого ставлення, чим ширшими стають можливості людей порушувати цей режим.

В. І. Вернадський висунув тезу про те, що біосфера Землі за­кономірно й неминуче перейде в нову якість, стане ноосферою (від грец. ноос — розум). На його думку, людина перебере на себе керівництво всіма процесами в біосфері, спрямує її розвиток у потрібному для себе напрямі. На зміну «дикій» біосфері має прий­ти нова оболонка — ноосфера, тобто якісно новий стан біосфери, переробленої, перебудованої розумом людини та її працею.

Сьогодні можна констатувати, що біосфера справді різко змінюється під впливом технологічної діяльності людини, дедалі більше замінюється техносферою, в якій дехто з учених іще недавно схильний був убачати початок формування ноосфери, передбачуваної В. І. Вернадським. Проте сьогодні стало ясно, що наступ техносфери супроводжується такими змінами природного середовища, які вже почали загрожувати самому існуванню лю­дини на Землі. Відбувається прискорене руйнування основних, життєво важливих комірок біосфери, яке прогресує й уже здатне призвести до її повної деградації й загибелі, що автоматично означає загибель людства, оскільки люди не можуть існувати в іншому середовищі, ніж те, в якому вони з'явилися та існували. Отже, дедалі активніше рухаючи вперед «технічний прогрес», людство лише погіршує загальну ситуацію в біосфері й своє власне становище в ній.

У загальному вигляді закон ноосфери В. І. Вернадського дає відповідь на питання, в який бік спрямований соціально-екологічний процес: біосфера неминуче перетвориться на ноосферу, тобто сферу, де розум людини відіграватиме домінантну роль у розвитку системи людина—природа... Мрія й віра, звичайно, світла, але досить далека від реальності п недостатня ні як науковий прогноз, ні як визначення закону ноосфери, хоча сам закон, безперечно, справедливий. Він точний у тому розумінні, що в разі, якщо людство не почне розумно

107

Розділ І Сучасні підходи в науці про довкілля

Глава 2

Біоекологія


регулювати свою чисельність і тиск на природу, зважаючи на її закони, біосфера в зміненому вигляді може зберегтися, але цивілізація, а не виключено — й вид гомо сапієнс, загинуть... Керуватимуть люди не природою, а передусім собою, й у цьому суть закону ноосфери