Geum.ru

Скачайте в формате документа WORD

Экология нашей среды обитания

ГЛАВА 2

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ

организма и среды

з 1. Понятие о среде обитания и экологических факторах

Среда обитания организма - это совокупность абиотиченских и биотических словий его жизни. Свойства среды постонянно меняются, и любое существо, чтобы выжить, приспосабнливается к этим изменениям.

Земной биотой освоены три основные среды обитания: воднная, наземно-воздушная и почвенная вместе с горными порондами приповерхностной части литосферы. Биологи еще часто выделяют четвертую среду жизни - сами живые организмы, заселенные паразитами и симбионтами.

Воздействие среды воспринимается организмами через понсредство факторов среды, называемых экологическими.

Экологические факторы - это определенные словия и элементы среды, которые оказывают специфическое воздейстнвие на организм. Они подразделяются на абиотические, биотинческие и антропогенные (рис. 2.1).

биотическими факторами называют всю совокупность факторов неорганической среды, влияющих на жизнь и раснпространение животных и растений. Среди них различают финзические, химические и эдафические.

Физические факторы - это те, источником которых слунжит физическое состояние или явление (механическое, волнонвое и др.). Например, температура, если она высокая - будет ожог, если очень низкая - обмораживание. На действие темнпературы могут повлиять и другие факторы: в воде - течение, на суше - ветер и влажность, и т. п.

Химические факторы - это те, которые происходят от химического состава среды. Например, соленость воды, если она высокая, жизнь в водоеме может вовсе отсутствовать (Мертнвое море), но в то же время в пресной воде не могут жить больншинство морских организмов. От достаточности содержания кислорода зависит жизнь животных на суше и в воде, и т. п.

Эдафические факторы, т. е. почвенные, - это совокупность химических, физических и механических свойств почв и горнных пород, оказывающих воздействие как на организмы, жинвущие в них, т. е. для которых они являются средой обитания, так и на корневую системуа растений. Хорошо известны влиянния химических компонентов (биогенных элементов), темпенратуры, влажности, структуры почв, содержания гумуса и т. п на рост и развитие растений.


Рис. 2.1. Классификация экологических факторов (по Ю. Одуму,
1975, с изменениями)

Однако не только абиотические факторы влияют на органнизмы. Организмы образуют сообщества, где им приходится бороться за пищевые ресурсы, за обладание определенными пастбищами или территорией охоты, т. е. вступать в конкунрентную борьбу между собой. При этом проявляются хищнинчество, паразитизм и другие сложные взаимоотношения как на внутривидовом, так и, особенно, на межвидовом ровнях. Это же факторы живой природы, или биотические факторы.

Биотические факторы - совокупность влияний жизнендеятельности одних организмов на жизнедеятельность других, а также на неживую среду обитания (Хрусталев и др., 1996). В последнем случае речь идет о способности самих организмов в определенной степени влиять на условия обитания. Например, в лесу под влиянием растительного покрова создается особый микроклимат, или микросреда, где по сравнению с открытым местообитанием создается свой температурно-влажностной ренжим: зимой здесь на несколько градусов теплее, летом - прохнладнее и влажнее. Особая микросреда создается также в дупнлах деревьев, в норах, в пещерах и т. п.

Особо следует отметить словия микросреды под снежным покровом, которая имеет же чисто абиотическую природу. В результате отепляющего действия снега, которое наиболее эфнфективно при его толщине не менее 50-70 см, в его основаннии, примерно в 5-сантиметровом слое, живут зимой мелкие животные-грызуны, так как температурные словия для них здесь благоприятны (от 0 до -2

Внутривидовые взаимодействия между особями одного и того же вида складываются из группового и массового эффекнтов и внутривидовой конкуренции. Групповой и массовый эфнфекты - термины, предложенные Грассе (1944), обозначают объединение животных одного вида в группы по две или более особей и эффект, вызванный перенаселением среды. В настоянщее время чаще всего эти эффекты называются демографиченскими факторами. Они характеризуют динамику численности и плотность групп организмов на популяционном ровне, в осннове которой лежит внутривидовая конкуренция, которая в корнне отличается от межвидовой. Она проявляется в основном в, территориальном поведении животных, которые защищают меснта своих гнездовий и известную площадь в округе. Таковы многие птицы и рыбы.

Межвидовые взаимоотношения значительно более разнонобразны (см. рис. 2.1). Два живущие рядом вида могут вообще никак не влиять друг на друга, могут влиять благоприятно или неблагоприятно. Возможные типы комбинаций и отражают различные виды взаимоотношений:

нейтрализм - оба вида независимы и не оказывают никакого действия друг на друга;

конкуренция - каждый из видов оказывает на другой не-": благоприятное воздействие;

мутуализм - виды не могут существовать друг без друнга;

протокооперация (содружество) - оба вида образуют сообщество, но могут существовать и раздельно, хотя сообщество приносит им обоим пользу;

комменсализм - один вид, комменсал, извлекает пользу от сожительства, другой вид - хозяин не имеет нинкакой выгоды (взаимная терпимость);

менсализм - один вид, аменсал, испытывает от другого гнетение роста и размножения;

паразитизм - паразитический вид тормозит рост и разнмножение своего хозяина и даже может вызвать его гибель;

хищничество - хищный вид питается своей жертвой.

Межвидовые отношения лежат в основе существования бионтических сообществ (биоценозов).

нтропогенные факторы - факторы, порожденные челонвеком и воздействующие на окружающую среду (загрязнение, эрозия почв, ничтожение лесов и т. д.), рассматриваются в прикладной экологии.

Среди абиотических факторов довольно часто выделяют клинматические (температура, влажность воздуха, ветер и др.) и гидрографические - факторы водной среды (вода, течение, сонленость и др.).

Большинство факторов качественно и количественно изменняются во времени. Например, климатические - в течение сунток, сезона, по годам (температура, освещенность и др.).

Факторы, изменение которых во времени повторяются ренгулярно, называют периодическими. К ним относятся не тольнко климатические, но и некоторые гидрографические - принливы и отливы, некоторые океанские течения. Факторы, вознникающие неожиданно (извержение вулкана, нападение хищнника и т. п.) называются непериодическими.

Подразделение факторов на периодические и непериодиченские (Мончадский, 1958) имеет очень важное значение при изунчении приспособленности организмов к словиям жизни.

з 2. Основные представления об адоптациях организмов

даптация (лат. приспособление) - приспособление орнганизмов к среде. Этот процесс охватывает строение и функнции организмов (особей, видов, популяций) и их органов. Адаптация всегда развивается под воздействием трех основных факнторов - изменчивости, наследственности и естественного отнбора ( равно как и искусственного - осуществляемого человенком).

Основные адаптации организмов к факторам внешней сренды наследственно обусловлены. Они формировались на историко-эволюционном пути биоты и изменялись вместе с изменнчивостью экологических факторов. Организмы адаптированы к постоянно действующим периодическим факторам, но среди них важно различать первичные и вторичные.

Первичные - это те факторы, которые существовали на Земнле еще до возникновения жизни: температура, освещенность, приливы, отливы и др. Адаптация организмов к этим фактонрам наиболее древняя и наиболее совершенная.

Вторичные периодические факторы являются следствием изменения первичных: влажность воздуха, зависящая от темнпературы; растительная пища, зависящая от цикличности в разнвитии растений; ряд биотических факторов внутривидового влияния и др. Они возникли позднее первичных и адаптация к ним не всегда четко выражена.

В нормальных условиях в местообитании должны действонвать только периодические факторы, непериодические - отсутнствовать.

Непериодические факторы обычно воздействуют катанстрофически: могут вызвать болезни или даже смерть живонго организма. Человек использовал это в своих интересах, иснкусственно вводя непериодические факторы: введением хинмической отравы ничтожает вредные для него организмы: паразитов, вредителей сельхозкультур, болезнетворных бакнтерий, вирусов и т. п. Но оказалось, что длительное воздейнствие этого фактора также может вызвать к нему адаптацию: насекомые адаптировались к ДДТ, бактерии и вирусы - к аннтибиотикам, и т. д.

Источником адаптации являются генетические изменения в организме - мутации, возникающие как под влиянием еснтественных факторов на историко-эволюционном этапе, так и в результате искусственного влияния на организм. Мутации разнообразны и их накопление может даже привести к дезинтеграционным явлениям, но благодаря отбору мутации и их комбинирование приобретают значение ведущего творческонго фактора адаптивной организации живых форм (БСЭ, т. 1, 1970).

На историко-эволюционном пути развития на организмы действуют абиотические и биотические факторы в комплексе. Известны как спешные адаптации организмов к этому комнплексу факторов, так и безуспешные, т. е. вместо адаптации вид вымирает.

Прекрасный пример спешной адаптации - эволюция лоншади в течение примерно 60 млн. лет от низкорослого предка до современного и красивейшего быстроногого животного с вынсотой в холке до 1,6 м. Противоположный этому пример - сравнительно недавнее (десятки тысяч лет назад) вымирание мамонтов. Высокоаридный, субарктический климат последненго оледенения привел к исчезновению растительности, котонрой питались эти животные, кстати, хорошо приспособленные к низким температурам (Величко, 1970). Кроме того, высказынваются мнения, что в исчезновении мамонта повинен и пернвобытный человек, которому тоже надо было выжить: мясо мамонтов потреблялось им в качестве пищи, шкура - спансала от холода.

В приведенном примере с мамонтами недостаток растительнной пищи вначале ограничивал количество мамонтов, ее иснчезновение привело к их гибели. Растительная пища выступанла здесь в виде лимитирующего фактора. Эти факторы играют важнейшую рольз 3. О регулирующем воздействии биоты на окружающую среду

Эволюция биосферы убедительно свидетельствует, что при любом воздействии на биосферу - природном или антропонгенном - ее гомеостаз обеспечивается за счет сохранения бионлогического разнообразия. Отсюда очевидно, что экологичеснкие словия есть продукт взаимодействия биоты и окружаюнщей среды, и лишь правильная оценка этого взаимодействия позволяет разработать достоверные методологические подхонды к сохранению или даже лучшению экологической обстанновки в случае ее нарушения на всех экосистемных ровнях, вплоть до глобального.

Исследуя проблемы биологической регуляции окружающей среды, В. В. Горшков, В. Г. Горшков, В. И. Данилов-Данильян и др. (1) пришли к выводу, что в настоящее время в эконлогической науке известны две основные концепции взаимондействия биоты и окружающей ее среды.

Согласно первой концепции - традиционной - окружаюнщая среда пригодна для жизни в силу уникальных словий на поверхности Земли, естественная биот приспосабливается к любой окружающей ее среде благодаря главному свойству жизни - способности к эволюции и непрерывной адаптации к менняющимся словиям среды. При этом, любые виды организнмов, способные адаптироваться к окружающей среде и произнводить наибольшее количество потомков, могут составлять земную биоту.

Согласно традиционной концепции - изменение окружанющей среды под воздействием человека - это определенный этап естественного эволюционного процесса - превращения биосферы в новую глобальную биосистему, природное бионразнообразие - генетический ресурс человека, который слендует сохранять лишь в заповедниках, зоопарках и генных баннках. При этом безостановочный экономический рост возмонжен лишь за счет непрерывного расширения использования ресурсов биосферы.

По мнению В. В. Горшкова и др. (1), в традиционной концепции фактически игнорируются экологические огранинчения на численность популяций биологических видов (в том числе человека), также причины образования естественных сообществ, устойчивость сообществ и их среды обитания.

Во второй концепции основная роль отводится биотичеснкой регуляции окружающей среды. Биот Земли рассматринвается как единственный механизм поддержания пригодных для жизни словий окружающей среды в локальных и глонбальных масштабах. В случае прекращения регулирующего воздействия биоты физически неустойчивая окружающая среда быстро перейдет (примерно за 10 тыс. лет) в стойчивое сонстояние, в такое, как на Марсе или Венере, где жизнь невознможна.

В этой концепции главным свойством жизни считается способность видов к поддержанию тех словий окружающей среды, которые пригодны для существования биоты на люнбом экосистемном ровне, не способность к непрерывной адаптации к изменяющимся словиям этой среды. Биотичеснкая регуляция окружающей среды возможна в результате скореллированного взаимодействия между организмами и срендой, которая подобна скореллированности клеток и органов внутри многоклеточного организма. Работу по обеспечению поддержания окружающей среды выполняют виды с оптимальной, не с максимальной численностью. Именно они образунют сообщества и составляют земную биоту, обеспечивая станционарность численности особей, регулярность популяционных колебаний видов и предотвращают популяционные взрывы, разрушающие сообщества. Переход любого вида к произнводству максимального количества потомков, относится к геннетическому отклонению от нормы и они немедленно вытеснняются из популяции. Механизм отбора в этом случае - коннкурентное взаимодействие однородных сообществ.

При переходе окружающей среды в новое состояние (нанпример, изменение восстановительной атмосферы на окислинтельную), обязательно происходит существенная перестройка биоты. Но перестройка осуществляется без потери биотой спонсобности предотвращать переход среды в состояние, непрингодное для существования любой биоты. Это связано с тем, что существует несколько различных словий окружающей среды, пригодных для жизни, эволюционирующая биот спонсобна перебирать все приемлемые для жизни словия.

Жизнь на Земле существует около 4 млрд. лет, причем альтернативность вышеописанных концепций сохраняется на протяжении всего этого периода. Но за этот период изменилнся диапазон словий, пригодных для жизни, от локальных до глобальных масштабов. Это значит, что жизнь все это время активно изменяла окружающую среду в благоприятном для себя направлении, т. е. биотическая регуляция среды имела место с самого момента возникновения жизни.

Существование биотической регуляции окружающей сренды доказывается рядом факторов, важнейшими из которых являются следующие (Горшков и др., 1):

1. Выбросы неорганического глерода из земных недр в атмосферу с огромной точностью соответствуют содержанию органического глерода в осадочных породах, что обеспечинвает практически постоянное содержание неорганического гнлерода в атмосфере в течение сотен миллионов лет.

2. Концентрации биогенных элементов (С, N, Р, О2) в окенане сформированы и поддерживаются биотой, о чем свидетельствует отношение C/N/P/02, совпадающее с таковым при синтезе органического вещества.

3. Круговорот воды на суше также определяется биотой, так как 2/3 осадков связано с испарением воды на суше, в котором доминирующая роль принадлежит биоте.

4. Незатронутая деятельностью человека биот океана понглощает избыток диоксида глерода, выбрасываемого в атнмосферу человеком, т. е. действует в соответствии с отрицантельными обратными связями, в то время как измененная человеком биот суши тратила эту способность.

5. Биотой океана поддерживается концентрация диоксида глерода в океане в три раза меньше, чем если бы ее воздейнствие отсутствовало, так как потеря неорганического глеронда океаном в атмосферу компенсируется поступлением в окенан органического глерода.

Биотическая регуляция исключает адаптацию и наобонрот. Адаптационные процессы связываются со способноснтью выживания организмов в определенных словиях, если словия не меняются - нет и адаптации. При отсутнствии адаптации биоты к искаженным словиям среды разнрушение биотической регуляции обратимо. После прекранщения антропогенного возмущения происходит восстановление аборигенных сообществ, содержащих правильную информацию о нормальных словиях среды и способах их регуляции путем же описанных выше сукцессионных пронцессов (см. гл. 5, з 6).

Таким образом, биотическая регуляция окружающей сренды - это механизм правления окружающей средой, оснонванный на отобранных в процессе эволюции видах, содержанщих необходимую для правления средой генетическую иннформацию. Возможность выживания человечества состоит в восстановлении естественной биоты на территориях, достанточных для сохранения ее способности к регуляции окружаюнщей среды в глобальных масштабах. Главной экологической задачей человечества должно считаться сохранение естествеой биоты на Земле, которое должно сопровождаться полным прекращением дальнейшего освоения естественной биоты океана и ее восстановлением на значительной освоенной части суши.

Человек, став мощным геологическим фактором, оказынвает глобальное воздействие на биосферу. Биосфера, со своней стороны, через свои экологические законы, которые он вынужден соблюдать, чтобы выжить, в том числе и закон о биотической регуляции окружающей среды, воздействует на человека. Создаются условия, очень напоминающие сопрянженную эволюцию или коэволюцию человек-биосфера. Прондуктом такой коэволюции может стать так называемая ноонсфера, т. е. сфера разума.

в выживании и адаптации организмов

з 3. Природные ресурсы Земли

как лимитирующий фактор выживания человека


Общие представления

В самом общем виде, применительно к человеку лресурнсы - это нечто, извлекаемое из природной среды для довлентворения своих потребностей и желаний (Миллер, 1993, т. 1). Потребности человека можно разделить на материальные и духовные. Природные ресурсы в прямом их применении в канкой-то части довлетворяют духовные потребности человека, например эстетические (лкрасот природы), рекреационные и т. п. Но главное их назначение - довлетворять материальные потребности, т.е. создание материальных благ.

Итак, природные (естественные) ресурсы - это природнные объекты и явления, которые человек использует для созндания материальных благ, обеспечивающих не только поддернжание существования человечества, но и постепенное повышенние качества жизни.

Природные объекты и явления - это различные тела и силы природы, используемые человеком как ресурсы. Органнизмы, кроме человека и в значительной степени домашних животных, - черпают живые энергетические ресурсы непонсредственно из окружающей природной среды, являясь частью биогеохимических циклов. Эти ресурсы по своему действию можно рассматривать и как экологические факторы, в том чиснле и как лимитирующие, например большая часть пищевых ресурсов.

Человек, благодаря своим все возрастающим материальнным потребностям, не может довольствоваться дарами приронды только в той мере, при которой не должен нарушать ее равнновесие, т. е. около 1% от ресурсов природной экосистемы, поэтому ему приходится использовать и те природные ресурнсы, которые накоплены за миллиарды и миллионы лет в нендрах Земли. Для создания материальных благ человеку необходимы металлы (железо, медь, алюминий и др.) и неметалнлическое сырье (глина, песок, минеральные добрения и др.), также лесная продукция (строительный лес, для производстнва целлюлозы и бумаги, и т. д.) и многое другое.

Иными словами, природные ресурсы, используемые челонвеком, многообразны, многообразно их назначение, происхонждение, способы использования и т. п. Это требует определеой их систематизации.


Глава 11

Экология и здоровье человека

з 1. Влияние природно-экологических факторов

на здоровье человека

Изначально Homo sapiens жил в окружающей природной среде, как и все консументы экосистемы, и был практически незащищен от действия ее лимитирующих экологических факнторов. Первобытный человек был подвержен тем же фактонрам регуляции и саморегуляции экосистемы, что и весь жинвотный мир, продолжительность его жизни была небольшой, и весьма низкой была плотность популяции. Главными из ограничивающих факторов были гипердинамия и недоеданние. Среди причин смертности на первом месте стояли патонгенные (вызывающие болезни) воздействия природного ханрактера. Особое значение среди них имели инфекционные бонлезни, отличающиеся, как правило, природной очаговостью.

Суть природной очаговости в том, что возбудители болезнней, специфические переносчики и животные аккумуляторы, хранители возбудителя, существуют в данных природных снловиях (очагах) вне зависимости от того, обитает здесь челонвек или нет. Человек может заразиться от диких животных (лрезервуара возбудителей), проживая в этой местности понстоянно или случайно оказавшись здесь. К таким животным обычно относятся грызуны, птицы, насекомые и др.

Все эти животные входят в состав биоценоза экосистемы, связанного с определенным биотопом. Отсюда природные очанговые болезни тесно связаны с определенной территорией, с тем или иным типом ландшафта, значит, с климатическими его особенностями, например, отличаются сезонностью проявления. Е. П. Павловский (1938), впервые предложивший понятие природного очага, относил к природно-очаговым болезням чуму, туляремию, клещевой энцефалит, некоторые гельминтозы и др. Исследования показали, что в одном очаге могут содержаться несколько болезней.

Природно-очаговые болезни являлись основной причиной гибели людей вплоть до начала XX в. Наиболее страшной из таких болезней была чума, смертность от которой во много раз превосходила гибель людей в бесконечных войнах средненвековья и более позднего времени.

Чума - острое инфекционное заболевание человека и животных, относится к карантинным болезням. Возбудителем является чумной микроб в виде яйцевидной биполярной палочки. Эпидемии чумы охватывали многие страны мира. В VI в. до н. э. в Восточной Римской империи за 50 лет погибло более 100 млн. человек. Не менее опустошительной была эпиндемия в XIV в. С XIV в. чума неоднократно отмечалась в Роснсии, в том числе и в Москве. В XIX в. она косила людей в Забайкалье, Закавказье, в Прикаспии и даже в начале XX в. наблюдалась в портовых городах Черного моря, в том числе и в Одессе. В XX в. крупные эпидемии регистрировались в Инндии.

Заболевания, связанные с окружающей человека природнной средой, существуют и в настоящее время, хотя с нимиа : ведется постоянная борьба. Их существование объясняется, в частности, причинами сугубо экологической природы, например резистентностъю (выработкой сопротивления к различнным факторам воздействия) носителей возбудителей и самиха возбудителей болезней. Характерным примером этих процеснсов является борьба с малярией.

Малярия - заболевание, вызываемое заражением паразинтами рода Plasmodeum, передаваемое кусом зараженного манлярийного комара. Это заболевание - экологическая и социнально-экономическая проблема.

В 1955 г., по данным ЮНЕП (1979), число заболевших малярией составляло от 200 до 255 млн. человек из 2,65 млрд., проживавших в то время в малярийных районах, и мирало ежегодно примерно 2 млн. человек. Против комаров в 1943 г. начали применять ДДТ, особенно интенсивно - с 1956 г. ДДТ и другие пестициды - мощные и стойкие, но же к 70-гг. число популяций комаров, стойких к ДДТ, возросло настольнко, что число заболеваний, например, только в Индии возроснло до 6 млн. же в 1976 г., в то время как в 1966 г. их было всего 40 тыс. (Состояние окружающей среды, 1978 (выбраые темы), 1979). К 1976 г. 43 вида комаров стали резистентны к различным инсектицидам. Другой фактор, препятствуюнщий ликвидации малярии, - у ее паразита появилась стойнчивость к лекарствам от малярии (хлохину и др.).

Все более деляется внимание комплексным, экологиченски оправданным методам борьбы с малярией - методам луправления жизненной средой. К ним относятся осушение заболоченных территорий, меньшение солености воды и др. Следующие группы методов - биологические - использованние других организмов для снижения опасности комара; в 40 странах для этого используются не менее 265 видов личино-ядных рыб, также микробы, вызывающие болезни и гибель комаров.

Чума и другие инфекционные болезни (холера, малярия, сибирская язва, туляремия, дизентерия, дифтерия, скарлатинна и др.) ничтожали людей различного возраста, в том числе и репродукционного. Это обусловило достаточно медленный рост населения - первый миллиард жителей на Земле появилнся в 1860 г. Но открытия Пастера и др. в конце XIX в., давшие мощный толчок развитию профилактической медицины XX в. в лечении весьма тяжелых заболеваний, резкое лучшение санитарно-гигиенических словий жизни, культуры и образонванности человечества в целом, привели к резкому снижению заболеваемости природно-очаговыми болезнями, некоторые из них практически исчезли в XX в.

Однако, чтобы бороться с действием естественных фактонров регуляции экосистемы, человеку пришлось использовать природные ресурсы, в том числе и невосполнимые, и создать искусственную среду для своего выживания.

Искусственная среда также требует адаптации к себе, конторая происходит через болезни. Главную роль в возникновении болезней в этом случае играют следующие факторы: гиподинамия, переедание, информационное изобилие, психоэмонциональный стресс. В связи с этим наблюдается постоянный рост болезней века: сердечно-сосудистых, онкологических, аллергических заболеваний, психических расстройств и, нанконец, СПДа, и др.


з 2. Влияние социально-экологическиха факторов

на здоровье человека


Природная среда сейчас сохранилась лишь там, где она не была доступна людям для ее преобразования. рбанизиронванная или городская среда - это искусственный мир, созданный человеком, не имеющий аналогов в природе и спонсобный существовать только при постоянном обновлении.

Социальная среда сложно интегрируется с любой окрунжающей человека средой и все факторы каждой из сред теснно взаимосвязаны между собой и испытывают объективные и субъективные стороны Дкачества среды жизни" (Реймерс, 1994).

Эта множественность факторов заставляет более осторожнно подходить к оценке качества среды жизни человека по сонстоянию его здоровья. Необходимо тщательно подходить к выбору объектов и показателей, диагностирующих среду. Ими могут быть короткоживущие изменения в организме, по конторым можно судить о разных средах - дом, производство, транспорт, и долгоживущие в данной конкретной городской среде, - некоторые адаптации акклиматизационного плана и др. Влияние городской среды достаточно ярко подчеркиваетнся определенными тенденциями современного состояния здонровья человека.

С медико-биологических позиций наибольшее влияние эконлогические факторы городской среды оказывают на следуюнщие тенденции: 1) процесс акселерации, 2) нарушение бионритмов, 3) аллергизация населения, 4) рост онкологической заболеваемости и смертности, 5) рост доли лиц с избыточным весом, 6) отставание физиологического возраста от канлендарного, 7) ломоложение многих форм патологии, 8) абиологическая тенденция в организации жизни и др.

кселерация - это ускорение развития отдельных органнов или частей организма по сравнению с некой биологиченской нормой. В нашем случае - это величение размеров тенла и значительный сдвиг во времени в сторону более раннего полового созревания. Ученые полагают, что это эволюциоый переход в жизни вида, вызванный улучшающимися снловиями жизни: хорошее питание, снявшее лимитирующее действие пищевых ресурсов, что спровоцировало процессы отнбора, ставшие причиной акселерации.

Биологические ритмы - важнейший механизм регулянции функций биологических систем, сформировавшийся, как правило, под воздействием абиотических факторов, в словинях городской жизни могут нарушаться. Это прежде всего отнносится к циркадным ритмам: новым экологическим фактонром стало использование электроосвещения, продлившее свентовой день. На это накладывается десинхроноз, возникает хао-тизация всех прежних биоритмов и происходит переход к нонвому ритмическому стереотипу, что вызывает болезни у ченловека и у всех представителей биоты города, у которых нанрушается фотопериод.

ллергизация населения - одна из основных новых черт в измененной структуре патологии людей в городской среде. Аллергия - извращенная чувствительность или реактивность организма к тому или иному веществу, так называемому алнлергену (простые и сложные минеральные и органические венщества). Аллергены по отношению к организму бывают внешнние - экзоаллергены и внутренние - аутоаллергены. Экзоаллергены могут быть инфекционными - болезнетворные и неболезнетворные микробы, вирусы и др. и неинфекционнынми - домашняя пыль, шерсть животных, пыльца растений, лекарственные препараты, другие химические вещества - беннзин, хлорамин и т. п., также мясо, овощи, фрукты, ягоды, молоко и др. Аутоаллергены - это кусочки тканей поврежденных органов (сердце, печень), также ткани, повреждеые при ожоге, лучевом воздействии, обморожении и т. п.

Причина аллергических заболеваний (бронхиальная астнма, крапивница, лекарственная аллергия, ревматизм, волчаннка красная и др.) - в нарушении иммунной системы человенка, которая в результате эволюции находилась в равновесии с природной средой. Городская же среда характеризуется резнкой сменой доминирующих факторов и появлением совершео новых веществ - загрязнителей, давление которых ранее-иммунная система человека не испытывала. Поэтому аллернгия может возникнуть без особого тому сопротивления органнизма, и трудно ожидать, что он вообще станет к ней резистентным.

Онкологическая заболеваемость и смертность - однна из наиболее показательных медицинских тенденций неблангополучия в данном городе или, например, в зараженной рандиацией сельской местности (Яблоков, 1989; и др.). Эти забонлевания вызваны опухолями. Опухоли (греч. лonkos) - нонвообразования, избыточные патологические разрастания тканней. Они могут быть доброкачественными - плотняющими или раздвигающими окружающие ткани, и злокачествеыми - прорастающими в окружающие ткани и разрушаюнщими их. Разрушая сосуды, они попадают в кровь и разносятнся по всему организму, образуя так называемые метастазы. Доброкачественные опухоли метастазов не образуют.

Развитие злокачественных опухолей, т. е. заболевание ранком, может возникнуть в результате длительного контакта с определенными продуктами: рак легких - у рудокопов ранновых рудников, рак кожи - у трубочистов, и т. п. Это забонлевание вызывается определенными веществами, называемынми канцерогенными.

Канцерогенные вещества (греч. лрождающие рак), или просто канцерогены, химические соединения, способные вынзвать злокачественные и доброкачественные новообразования в организме при воздействии на него. Их известно несколько сот. По характеру действия они разделяются на три группы: 1) местного действия; 2) органотропные, т. е. поражающие определенные органы; 3) множественного действия, вызынвающие опухоли в разных органах. К канцерогенам относятся многие циклические глеводороды, азотокрасители, алкалирующие соединения. Они содержатся в загрязненном промышнленными выбросами воздухе, в табачном дыме, каменоугольной смоле и саже. Многие канцерогенные вещества оказыванют мутогенное воздействие на организм.

Помимо канцерогенных веществ опухоли вызывают еще и опухолеродные вирусы, а также действие некоторых излунчений - льтрафиолетового, рентгеновского, радиоактивнонго и др.

Кроме человека и животных опухоли поражают и растенния. Они могут быть вызваны грибами, бактериями, вирусанми, насекомыми, действием низких температур. Они образунются на всех частях и органах растений. Рак корневой систенмы приводит к их преждевременной гибели.

В экономически развитых странах смертность от рака стонит на втором месте. Но не обязательно все виды рака встречанются в одном и том же районе. Известна приуроченность отндельных форм рака к тем или иным словиям, например, рак кожи чаще встречается в жарких странах, где избыток льтранфиолетового излучения. Но заболеваемость раком определеой локализации у человека может изменяться в зависимости от изменений словий его жизни. Если человек переехал в ту местность, где эта форма встречается редко, снижается опаснность заболевания именно данной формой рака и, соответстнвенно, наоборот.

Таким образом, ярко выделяется зависимость между ранковыми заболеваниями и экологической обстановкой, то есть качеством окружающей среды, в том числе и городской.

Экологический подход к этому явлению говорит о том, что первопричиной рака в большинстве случаев являются пронцессы и приспособления обмена веществ к воздействию нонвых, отличных от природных факторов, и в частности канценрогенных веществ. Вообще, рак надо рассматривать как рензультат разбалансирования организмам, поэтому, его вызвать может в принципе любой фактор среды или их комплекс, спонсобные привести организм в разбалансированное состояние. Например, вследствие превышения верхней пороговой коннцентрации загрязнителей воздуха, питьевой воды, токсичных химических элементов в рационе питания и т. п., т. е. тогда, когда нормальная регуляция функций организма становится невозможной (рис. 11.1).:

Рис. 11.1. Зависимость регуляторных процессов в организме от
содержания химических элементов в рационе (по В. В. Ковальскому, 1976)

Рост доли лиц с избыточным весом - также явление, вызванное особенностями городской среды. Переедание, манлая физическая активность и прочее, безусловно, здесь именют место. Но избыток питания необходим для создания энернгетических запасов, чтобы противостоять резкому дисбаланнсу средовых воздействий. Тем не менее одновременно наблюндается рост в популяции доли представителей астенического типа: происходит размывание лзолотой середины и намечанются две противоположные стратегии адаптации: стремление к полноте и похуданию (тенденция значительно слабее). Но и то и другое влечет за собой целый ряд патогенных последстнвий.

Рождение на свет большого количества недоношеых детей, значит физически незрелых - показатель крайнне неблагоприятного состояния среды обитания человека. Оно связано с нарушениями в генетическом аппарате и просто с ростом адаптируемости к изменениям среды. Физиологиченская незрелость является результатом резкого дисбаланса со

средой, которая слишком стремительно трансформируется (Гонродская среда..., 1990) и может иметь далеко идущие последствия, в том числе привести к акселерации и другим изменениям в росте человека.

Современное состояние человека как биологического вида характеризуется еще целым рядом медико-биологических тенденций, связанных с изменениями в городской среде: рост близорукости и кариеса зубов у школьников, возрастание дельного веса хронических заболеваний, появление ранее неизвестных болезней - производных научно-технического прогресса: радиационная, авиационная, автомобильная, лекарственная, многие профессиональные заболевания, и т. д. В больншинстве своем эти болезни есть результат воздействия антропогенно-экологических факторов, которые рассматриваются во второй части учебника.

Инфекционные болезни тоже неискоренены в городах. Количество людей, пораженных малярией, гепатитом и многими другими болезнями, исчисляется огромными цифрами. Многие медики считают, что следует говорить не о победе, лишь о временном спехе в борьбе с этими болезнями. Обънясняется это тем, что слишком коротка история борьбы с нинми, непредсказуемость изменений в городской среде может свести на нет эти спехи. По этой причине возврат инфекнционных агентов фиксируется среди вирусов, многие вирусы лотрываются от природной основы и переходят в новую стадию, способную жить в среде обитания человека, - станонвятся возбудителями гриппа, вирусной формы рака и других болезней (возможно, такой формой является вирус ВИЧ). По своему механизму действия эти формы можно приравнять к природно-очаговым, которые и в городской среде тоже имеют место (туляремия и др.).

биологические тенденции, под которыми понимаютнся такие черты образа жизни человека, как гиподинамия, кунрение, наркомания и др., тоже являются причиной многих занболеваний - ожирение, рак, кардиологические болезни и др.

К этому ряду относится и стериализация среды - фронтальнная борьба с вирусно-микробным окружением, когда вместе с вредными ничтожаются и полезные формы живого окруженния человека. Это проистекает от того, что в медицине еще есть недопонимание важной роли в патологии надорганизменных форм живого, т. е. человеческой популяции. Поэтому больншим шагом вперед является развиваемое экологией представнление о здоровье как о состоянии биосистемы и его теснейншей связи со средой, патологические явления при этом раснсматриваются как вызванные ею приспособительные процеснсы.

В приложении к человеку нельзя отрывать биологическое от воспринятого в ходе социальной адаптации. Для личности важна и этническая среда, и форма трудовой деятельности, и социальная, экономическая определенность - дело лишь в степени и времени воздействия.

Итак, сохранение здоровья или возникновение болезни - это результат сложных взаимодействий внутренних биосиснтем организма и внешних факторов окружающей среды. Понзнание этих сложных взаимодействий явилось основой для возникновения профилактической медицины и ее научной диснциплины - гигиены.