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

Вид материала

Документы

Содержание Ми живемо в домі, ім'я якому М. М. Моисеев 109 Розділ І Сучасні підходи в науці про довкілля Гпава Тварини й рослини НІ Розділ І Сучасні підходи в науці про довкілля Г л а в а 2 112 Генетична біорізноманітність — це сукупність генофондів різних популяцій одного виду. 114 З 1970 по 1999 р. кількість видів, яким загрожує повне вимиран­ня, зросла з 92 до 550. Екосистемна біорізноманітність Заповідна справа

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.

М. Ф. Реймерс,

видатний російський біолог, еколог

На думку деяких учених, серед причин цієї глобальної екологічної кризи, що насувається, головними є дві: надмірне зростання чисельності населення Землі й надмірне використання людиною основних природних ресурсів.

Ситуація ще більше ускладнюється тим, що до появи на Землі людини всі процеси в біосфері базувалися на використанні відновлюваних ресурсів. Сьогодні людство 90 % енергії для своїх потреб добуває з невідновлюваних джерел (спалює нафту, вугілля, газ тощо). Використання ресурсів цього типу спричиняє такі порушення в біосфері, з якими вона неспроможна боротися. Наприклад, у природи немає механізмів нейтралізації радіоактив­ного забруднення внаслідок діяльності АЕС. Не може природа також компенсувати шкоду, заподіяну будівництвом гідроелект­ростанцій, коли великі ділянки суші затоплюються водою.

Зруйновані людством біоти самі стають джерелом забруднен­ня природного середовища. Наприклад, через надмірне внесення в грунт мінеральних добрив і пестицидів порушуються склад і діяльність мікроорганізмів, що призводить до посиленого надход­ження в атмосферу метану й вуглекислого газу. З цієї ж причини, а також унаслідок швидкого знищення лісів біота континентів почала виділяти в атмосферу стільки СО₂, скільки його надходить туди ж від згоряння мінерального палива.

На жаль, мрія В. І. Вернадського про те, що людина може перебрати на себе керівництво всіма процесами в біосфері, спря­мувати їх у «розумне русло» сьогодні виглядає нереальною. Якщо ми хочемо створити систему для повного керування біосферою, вона має бути (за правилом Ешбі) складнішою від самої біосфе­ри. За підрахунками вчених, для цього всю поверхню Землі (разом з океанами!) довелося б укрити шаром ідеальних ком­п'ютерів розміром із бактерію з комірками пам'яті молекулярних розмірів і програмами, складнішими, ніж генетичні програми роз-

108

витку мільйонів видів живих істот! Звичайно, таке завдання не під силу людині. То чи є взагалі сенс ставити питання про керуван­ня всією біосферою?

Нам не можна забувати, що ми — частинка надзвичайно складної системи, єдиного біологічного комплексу, котрий об'єднує все — від планктону й лісів, що виробляють кисень, до землі й вод, що виробляють продукти харчування, незамінні ресурси яких доступні нам цілком завдяки діяльності й комах, і черв'яків, і бактерій — усіх непомітних істот, яких людина через своє неуцтво часто зневажає.

Ми живемо в домі, ім'я якому — біосфера. Але вона, своєю чергою, тільки мала частинка Великого Всесвіту. Наш дім лише зовсім маленька частинка неосяжного Космосу. І людина зобов'язана відчувати себе частинкою неосяжного Космосу. Вона повинна знати, що виникла не через чиюсь потойбічну волю, а в результаті розвитку, і, як апофеоз цього розвитку, вона знайшла Розум, здатний передбачати результати своїх дій і впливати на події, що відбуваються навколо неї, а відтак, і на те, що відбувається у Всесвіті! Вільний вибір має спиратися на світогляд, котрий формується досвідом багатьох поколінь. Людина повинна знати, що їй недоступно й заборонено, — в усі часи гонитва за ілюзіями, фантомами була однією з головних небезпек, які чигають на людину... Ці принципи — основа екологи, фундамент екологічного світогляду.

М. М. Моисеев

Ш «Біосфера-2». У 1991 р. група американських дослідників проводила експеримент, що дістав назву «Біосфера-2». В пустель­ному районі штату Аризона було споруджено комплекс ізольова­них від зовнішнього середовища приміщень зі скляним дахом і стінами (ззовні надходила тільки сонячна енергія), в яких створе­но п'ять з'єднаних одна з одною екосистем: вологий тропічний ліс, савана, пустеля, болото й море (басейн завглибшки 8 м із живим кораловим рифом).

У «Біосферу-2» було переселено 3800 представників фауни й флори, причому основним критерієм добору їх була користь, яку вони могли приносити людям (споживатись як їжа, очищувати повітря, давати ліки та ін.).

У «Біосферу-2» було внесено й техносферу, що мала житлові та робочі приміщення, розраховані на вісім чоловік, спортзал,

109

Розділ І Сучасні підходи в науці про довкілля

Гпава 2

Біоекологія


бібліотеку, город і численне технічне обладнання (дощувальні установки, насоси для циркуляції води й повітря, комп'ютер із безліччю датчиків, який мав вести моніторинг життєво важливих параметрів комплексу).

Метою експерименту, розрахованого на два роки, було ство­рення замкненої екосистеми, своєрідної міні-біосфери, яка б функціонувала на основі самозабезпечення й була незалежною від «Біосфери-1» (так автори називали «велику» біосферу, тобто біосферу Землі). В цю міні-біосферу мала б органічно увійти міні-техносфера з дослідниками.

Автори мріяли досягти штучно підтримуваного в системі го­меостазу, тобто стабільності, сталості основних життєво важливих параметрів (температури, вологості тощо). Відходи біоти однієї екосистеми мали слугувати ресурсами для іншої.

Проект був покликаний здійснити (хай і в невеликому мас­штабі) мрію В. І. Вернадського про перехід до керування люди­ною всіма процесами в біосфері.

Експеримент закінчився невдало: менш як за півроку дослідників евакуювали з «Біосфери-2» назад, до рідної «Біосфе­ри-1». Бажаного керування процесами та збалансованості техно-сфери й «Біосфери-2» досягти не змогли; більше того, основні параметри системи, зокрема вміст у повітрі вуглекислого газу, склад мікроорганізмів у грунті тощо, вийшли з-під контролю. Коли вміст СО₂ в повітрі досяг небезпечного для здоров'я людей рівня й ніякими способами знизити його не вдалося, експери­мент мусили припинити.

Крах експерименту «Біосфера-2» наочно показав, що повна збалансованість усіх процесів, кругообіг речовин та енергії, підтримання гомеостазу можливі лише в масштабах Землі, де ці процеси відпрацьовувалися протягом багатьох мільйонів років. І ніякі комп'ютери не спроможні перебрати на себе керівництво системою, складність якої набагато вища за їхню власну. Підтвер­дилася також справедливість принципу, сформульованого мате­матиком Дж. Нейманом: «Організація системи нижче від певно­го мінімального рівня призводить до погіршення її якості».

Отже, як усеосяжне керування «Біосферою-1», так і створен­ня штучних біосфер типу «Біосфери-2» сьогодні (й у найближчо­му майбутньому) не до снаги людині. Зусилля людства мають бути спрямовані на збереження нашої рідної біосфери — дуже

ПО

складної, збалансованої системи, стійкість якої нині порушується техносферою. Нам необхідно намагатися не «перебирати на себе керівництво біосферою», а діяти так, щоб «не заважати природі», яка, за законом Б. Коммонера, «знає краще».

§ 2.8. у Біорізнзманітність і її збереження

Тварини й рослини — своєрідний барометр. Якщо раптово виявляється, що тварини п рослини зникають, то це поперед­ження: з екосистемою негаразд. Тому охорона тварин і рослин, за своєю суттю — охорона нас самих... Треба захищати їх, бо якщо підуть вони, підемо й ми.

Дж. Даррелл

_к°

конвенція про біорізноманітність. Зникнення видів jm.X і деградація довкілля викликають дедалі більше занепокоєння не лише вчених-екологів. Кількісне й якісне зу­божіння біоти зазначають усі, хто хоч трохи стикається з дикою природою. Навіть не дуже спостережливі городяни помічають, що дедалі менше стає птахів, метеликів, риби, грибів, ягід, а пе­редмістя, куди вони виїжджають на відпочинок, з кожним роком втрачають свою привабливість.

На думку одного з провідних світових експертів-екологів Е. Уілсона, зменшення різноманітності живої природи — найзаг-розливіша серед змін довкілля, що відбуваються нині, бо це, мабуть, єдиний абсолютно необоротний процес. У кожної держа­ви є три основних надбання: матеріальне, культурне й біологічне. Що означають перші два — всім цілком зрозуміло, адже люди стикаються з ними в повсякденному житті. А ось надбання

біологічне...

Як уже повідомлялося в гл. 1, у 1992 р. у Ріо-де-Жанейро (Бразилія) відбулася Конференція ООН з питань довкілля й розвитку, в якій брали участь глави 179 держав світу. Це була найширша за числом учасників зустріч світових лідерів. До них приєдналися сотні інших офіційних осіб із громадських, урядо­вих, наукових, ділових та інших організацій — усього понад

НІ

Розділ І Сучасні підходи в науці про довкілля

Г л а в а 2

Біоекопогія


18 тис. представників і понад 400 тис. відвідувачів. Роботу Конфе­ренції висвітлювали 8 тис. журналістів.

Конференція ухвалила п'ять основних документів: Декларацію про довкілля й розвиток, Порядок денний XXI століття, Заяву про принципи управління, захисту й постійного розвитку всіх видів лісів, Рамкову конвенцію про зміну клімату та Конвенцію про біорізноманітність.

Конференція вперше оголосила збереження біорізноманіт-ності пріоритетним напрямом діяльності людства. В преамбулі Конвенції про біорізноманітність говориться:

1. Людство усвідомлює істинну цінність біологічної різно­
   манітності, а також екологічне, генетичне, соціальне, економічне,
   наукове, виховне, культурне, рекреаційне й естетичне значення
   біорізноманітності та її компонентів.
   

1. Людство усвідомлює величезне значення біорізноманіт­
   ності для еволюції й збереження систем біосфери, які підтриму­
   ють життя.
   

1. Збереження біорізноманітності — спільна справа всього
   людства.
   

1. Людство занепокоєне тим, що біорізноманітність істотно
   зменшується в результаті деяких видів людської діяльності.
   

1. Необхідно передбачити можливість істотного скорочення
   чи втрати біорізноманітності, відвернути небезпеку й усунути
   причини цього.
   

Конвенцією про біорізноманітність було створено постійний орган, що визначає стратегію й системи конкретних правових, наукових, фінансових, технічних, технологічних та інших заходів зі збереження біорізноманітності, — Конференцію Сторін.

Конвенція засвідчила, що біорізноманітність — це поняття багатопланове, й виділила три його основних аспекти; генетична різноманітність, видова й екосистемна.

Конвенція зазначила також, що збереження біорізноманіт­ності пов'язане як із комплексними заходами для забезпечення виживання людства (ці питання розглядаються в розділі «Стра­тегія й тактика виживання людства»), так і з конкретними діями заради збереження біорізноманітності певного рівня — генетич­ної, видової, екосистемної.

112

Генетична біорізноманітність — це сукупність генофондів різних популяцій одного виду. Наприклад, популяції берегової ластівки на Поліссі, в Лісостепу й у Карпатах належать до одного виду. Про­те кожна з цих популяцій дещо відрізняється від інших. Це вид­но, якщо порівняти середню довжину крила в кожній популяції, особливості живлення, навіть поведінки. Втрата якої-небудь із популяцій неминуче зменшить генетичну різноманітність виду берегової ластівки в цілому.

Генетична різноманітність багато в чому пов'язана з тим, що різні популяції характеризуються неоднаковими співвідношення­ми домінантних і рецесивних алелей одного гена.

До проявів генетичної різноманітності належить також існу­вання в межах одного виду підвидів, рас, сортів, штамів, клонів, різновидів, форм тощо.

Наявність генетичної різноманітності доводить помилковість уявлень, нібито за збереження виду, наприклад у заповіднику, його винищення на решті територій не завдає шкоди біорізно­манітності. Насправді ж зберігається (причому умовно) тільки видова різноманітність, але генетична різноманітність змен­шується.

Видова біорізноманітність — це сукупність усіх видів, що населя­ють нашу планету, тобто загальний генофонд Землі. Зникнення будь-якого виду — непоправна втрата видової біорізноманіт­ності.

Протягом усієї історії розвитку біосфери нашої планети про­стежується тенденція збільшення кількості видів на Землі. Це збільшення не було стабільним, а характеризувалося періодами швидкого видоутворення, які чергувалися з періодами мінімаль­них змін видового багатства й періодами масового вимирання видів. Найбільше вимирання сталося наприкінці пермського періоду (близько 250 млн років тому), коли, як гадають учені, зникло 77—96 % видів морської флори й фауни тієї епохи.

Проте в цілому вимирання видів — такий самий природний процес, як і утворення їх. Проблема полягає у співвідношенні цих двох процесів. Видоутворення — повільний процес, який триває десятки тисяч, а іноді й мільйони років. Тоді, коли темпи видо­утворення відповідали темпам вимирання видів або перевищува­ли їх, видова різноманітність перебувала на постійному рівні або зростала. Вчені вважають, що саме цей процес переважав протя­гом минулих геологічних епох.

113

:■ ■ ■■.

Розділ І Сучасні підходи в науці про довкілля

Г л а в а 2

Біоекопогія


_І

Сьогодні вченими описано близько 1,7 млн сучасних видів, із них порівняно добре вивчено приблизно 3 %. Відносно вивчени­ми вважаються 400—700 тис. видів, більш як половина залиша­ються практично невивченими — вони представлені тільки одиничними гербарними екземплярами, одиничними тушками, черепами, іншими рештками чи навіть одиничними описами. За оцінками спеціалістів, іще від 15 до 80 млн видів, які існують нині на планеті, людству поки що взагалі не відомі.

Стрімкий розвиток цивілізації не прискорив процесів видо­утворення, але інтенсифікував процеси вимирання видів. Це відбувається через руйнування місць проживання видів, надмірну економічну експлуатацію окремих видів (масовий відстріл тва­рин, хижацьке рибальство, вирубування комерційно цінних видів дерев тощо), конкуренцію з екзотичними видами «чужих» фаун і флор, екстенсивне нарощування масштабів сільськогосподарської діяльності (передусім вирубування лісів і розорювання під сільськогосподарські угіддя цілинних земель), глобальне техно­генне забруднення біосфери.

♦ За сучасними оцінками, сьогодні темпи вимирання видів під антропоген­ним пресом перевищують темпи природного вимирання в 100—1000 разів, і навіть якщо ці темпи залишаться на нинішньому рівні (а поки що вони наро­стають), через 50—100 років планета втратить від 25 до 50 % сучасної видо­вої різноманітності! Мільйони (а можливо, десятки мільйонів) видів можуть зникнути швидше, ніж людство дізнається про їхнє існування.

У 1948 р. при ООН було створено спеціальну Комісію з охо­рони видів рослин і тварин, що зникають, а з часом — Міжна­родну Червону книгу, куди заносяться дані про всі види рослин і тварин, які опинилися на межі вимирання. Ідея створення Чер­воної книги належить англійському зоологові П. Скотту. Міжна­родна Червона книга складається з кількох солідних томів. До неї внесено близько 300 видів і підвидів ссавців, близько 300 видів птахів, понад 100 видів плазунів, близько 40 видів земноводних, понад 250 видів вищих рослин. У Червоній книзі є також і «чор­ний список», куди заносять тварин і рослини, які зникли на пла­неті після 1600 р. Види, внесені до Червоної книги, підлягають обов'язковій міжнародній і державній охороні, вони є об'єктами численних міждержавних угод, договорів, наукових проектів.

114

З 1970 по 1999 р. кількість видів, яким загрожує повне вимиран­ня, зросла з 92 до 550.

На відміну від нас, тварини — не володарі свого майбутнього... Вони не можуть домагатися автономії, в них немає членів парламенту, котрих вони могли б закидати скаргами, вони не можуть навіть змусити свої профспілки оголосити страйк і вимагати ліпших умов. їхнє майбутнє, саме їхнє існування — в наших руках.

Дж. Даррелл

Сьогодні, крім Міжнародної Червоної книги, всі розвинені країни створюють національні Червоні книги. В Україні першу Червону книгу випущено в 1980 p., а через два роки ухвалено Закон про Червону книгу України, який закріпив її в статусі державного документа. В 1994 й 1996 р. Червону книгу України було перевидано вже у двох томах. Кількість видів, які в нашій країні опинилися перед загрозою зникнення, стрімко зростає. Наприклад, якщо в перше видання Червоної книги України було внесено 151 вид вищих рослин і 29 — ссавців, то в друге — вже 467 і 41 відповідно.

Екосистемна біорізноманітність — це сукупність екосистем пла­нети на всіх рівнях, починаючи з біогеоценотичного. Різноманітність елементарних екосистем планети — біогеоценозів — величезна. Найбільша цінність екосистемної різноманітності полягає в сукупності зв'язків між елементами екосистем — видами — та абіотичними факторами середовища. Вважають, що чим більше видове багатство екосистеми, тим вища її інформативність, тим краще збалансовані потоки речовини та енергії, тим злагод-женіше працюють механізми її саморегуляції.

Екосистеми планети — найуразливіший компонент біологіч­ної різноманітності. Навіть випадіння з екосистеми одного, дру­горядного стосовно продукції, виду порушує систему зв'язків, що складалася віками. А вилучення з екосистеми виду-домінанта дощенту руйнує її. Вирубуючи ліс, людина використовує для своїх потреб лише деякі органи одного, рідше — кількох видів (зазвичай стовбури однієї—п'яти деревних порід), але винищує при цьому сотні, а іноді й тисячі видів, супутніх домінантові.

Наприклад, навіть порівняно бідний на види біогеоценоз ялинника налічує в середньому кілька десятків видів вищих рослин, по кілька сотень видів бактерій, грибів, водоростей і без­хребетних тварин, мінімум кілька видів хребетних. Заготівля стов-

//5

Розділ І Сучасні підходи в науці про довкілля

Г л а в a 2

Біоекологія


бурів однієї тільки ялини на території експлуатованого біогеоце­нозу супроводжується загибеллю близько 1000 видів інших організмів.

Спробуйте уявити собі втрати, завдані біорізноманітності вирубуванням вологого тропічного лісу, де лише на одному дереві можна знайти аж 43 види мурашок, де на одному гектарі росте понад 700 видів деревних порід. Сьогодні територія, зайнята такими лісами, скоротилася більш як удвоє й продовжує скоро­чуватися на 1 % щороку. І це при тому, що у вологих тропічних лісах, за найобережнішими оцінками, неописаними (тобто невідомими науці) залишаються 80 % тварин і 30 % вищих рослин. Ці невідомі види не можна зберегти жодним іншим способом, окрім як зберігаючи екосистеми в цілому.

На відміну від видів, котрі часом можуть пристосуватися до антропогенного фактора, переселитися в штучні біогеоценози — агроценози, лісосмуги й лісопосадки, водосховища й ставки, природні екосистеми до людини не пристосовуються. Вони або остаточно деградують, або перетворюються на квазіприродні екосистеми.

Подібно до Червоної книги, сьогодні складаються списки рідкісних екосистем і тих, що зникають, а отже, потребують особливої охорони. Такі списки називають Зеленою книгою. Не викликає сумніву, що Зелена книга найближчим часом набуде статусу державного документа, як і Червона книга.

Я Збереження біорізноманітності — це складна, комплексна проблема. Вона пов'язана з цілою системою юридичних, науко­вих, організаційних, фінансових, етичних, виховних заходів, охоплює біорізноманітність на всіх її рівнях. Завдання щодо збереження біорізноманітності входять до глобальної концепції стратегії й тактики виживання людства. Це: • планування й збалансоване використання земельних ресурсів; • боротьба зі зменшенням площі лісів; • невиснажливе використання природ­них екосистем; • невиснажливе ведення сільського господарства; • зниження рівня техногенних забруднень води, грунту й повітря; • раціональне використання ресурсів моря та ін. Проте є й система специфічних заходів захисту. Це, передусім, запо­відна справа та біоконсервація.

Заповідна справа — це теорія й практика організації та збере­ження заповідних територій різних рангів. На заповідних тери­торіях охороняються як окремі носії біорізноманітності — попу-

116

ляції, види, екосистеми, так і середовище проживання в цілому. Ранг заповідної території визначається науковою значущістю об'єктів, що охороняються, та її площею. Серед заповідних тери­торій найвищий ранг мають заповідники й національні природні парки (табл. 2.2), потім — заказники й заповідно-мисливські гос­подарства, а також пам'ятки природи.

Таблиця 2.2