Антропогенез

5.9.1. Человек и обезьяны

Широко известная фраза «человек произошел от обезьяны» нето*: на, если имеются в виду современные нам орангутанг, горилла, шим5

I

¹ Докинз Р. Эгоистичный ген. М.: Мир, 1993.

панзе. На самом деле эти обезьяны давно отделились от общего с че­ловеком ствола эволюции и прошли свой длинный путь развития, не меньший, чем у человека. На этом пути они освоили брахиацию (спо­соб передвижения, основанный на раскачивании с последующим пе­репрыгиванием с ветки на ветку). Затем горилла и шимпанзе были вынуждены спуститься с деревьев, но сохранили необходимые для брахиации длинные руки и короткие ноги.

Идея родства человека с обезьянами была зафиксирована уже в первой зоологической систематике, разработанной К. Линнеем в се­редине XVIII в. По современной классификации, человек и обезьяны относятся к отряду приматов (лат. Primates — князья), возникшему путем эволюции насекомоядных. Исторически первая группа прима­тов — полуобезьяны разделилась на две ветви — южноамериканских широконосых обезьян и афро-азиатских антропоидов. Последняя включает в себя настоящих, или узконосых, обезьян и гоминоидов (человекообразных). Гоминоиды позднее разделились на понгид, приспособившихся к жизни в лесу (горилла, шимпанзе, орангутанг, гиббоны), и гоминид, адаптировавшихся к открытой местности. Един­ственным ныне живущим представителем гоминид является человек разумный, Homo sapiens.

Доказательствами родства человека и обезьян служат обычные для зоологической систематики черты сходства внешних признаков и внутреннего строения. Всего таких сходных черт человека, шимпанзе и горилл известно несколько сотен. Однако самые убедительные до­казательства предоставляет молекулярная генетика: установлено, что подавляющее большинство генов шимпанзе и человека являются об­щими для этих двух видов (с. 136). Более того, оказалось, что понгиды генетически дальше от других современных обезьян, чем от человека, а среди них шимпанзе и горилла ближе к человеку, чем к орангутангу. По данным «молекулярных часов» (с. 136), орангутанг отделился от «человеческой» эволюционной линии 13-16 млн лет назад, горил­ла — 8-10 млн лет, а шимпанзе — всего 5-8 млн лет назад.

5.9.2. Прямоходящие обезьяны

Общим предком человека и современных гоминоидов был прокон­сул — человекообразная обезьяна, размерами примерно с собаку, жив­шая 15-20 млн лет назад в Африке. Руки и ноги у нее были одинако­вой длины, т. е. еще не специализированные для перемещения ни по ветвям деревьев, ни по ровной земле.

256 Глава 5. Естественная история природы и человека

5.9. Антропогенез 257

Кроме человека, на Земле сейчас нет других млекопитающих, об| ладающих бипедией (перемещением на двух конечностях). Поэтом долгое время считалось, что развитие разума непосредственно се зано с прямохождением, освобождающим руки для употребления^ изготовления орудий труда. Однако в XX в. были найдены остат австралопитеков, которые уже 4 млн лет назад ходили полность выпрямившись. Эволюционно австралопитеки к человеку ближе, че шимпанзе; последние из них вымерли всего лишь около 1 млн лет на зад. Несмотря на прямохождение, австралопитеки так и не науч лись изготовлению каменных орудий, да и прямых свидетельств использовании ими орудий труда нет. Поэтому скорее всего австралс питек принадлежал к миру животных, и недаром биологическая сис| тематика относит его к обезьянам (лат. pithecus — обезьяна). За трв миллиона лет эволюции его мозг в отличие от туловища практически не изменился в объеме — около 550 см³, почти столько же, скольку у современных человекообразных обезьян.

5.9.3. Предки человека

Первым представителем рода Homo стал Homo habilis (человек уме лый), отделившийся от австралопитековых обезьян около 3 млн ле*| назад. Видовое название объясняется тем, что хабилис не только ис" пользовал разнообразные орудия, но и изготавливал их из камне! и костей животных. Само по себе изготовление орудий тоже не явля ется исключительной особенностью человека: например, дятловь вьюрок с Галапагосских островов вполне целенаправленно отыскива ет колючки кактусов, которыми удобно выпугивать насекомых и: под древесной коры, а если подходящей колючки нет, делает инстру? мент из веточек. Шимпанзе умеют делать губку для сбора воды, ра жевывая листья. Однако у хабилисов разнообразие орудий (окол| 20 типов только каменных рубил) и способов их применения стол! велико, что несомненно означает выход на качественно новый урс вень инструментальной деятельности, которую уже с полным право-можно называть трудом.

Обитал Homo habilis в Восточной Африке и внешне мало отлича ся от австралопитеков — рост около 140 см, длинные руки, но име$ заметно больший объем мозга, в среднем 670 см³. Полтора миллион! лет назад он вымер, уступив историческую сцену человеку прямохо| дящему {Homo erectus).

Прямоходящий человек сосуществовал с умелым около 200 тыс лет, обитая поначалу в тех же местах. Он был выше ростом своег!

предшественника — более 150 см, имел короткие руки, как у совре­менного человека, и мозг большего объема. Он сразу начал делать более совершенные каменные орудия, употребляя их, как показали микроскопические исследования, для разделки туш животных, обра­ботки дерева и резки травы. За свою долгую историю Homo erectus усовершенствовал орудия весьма незначительно, но зато очень рас­ширил область их применения.

У прямоходящего человека заметно увеличилась доля мяса в ра­ционе питания — чрезвычайно важный факт, поскольку наличие жи­вотных белков в пище необходимо для полноценного умственного развития детей. Часто этот факт интерпретируется как свидетельст­во охотничьих способностей нашего предка, но пока неясно, насколь­ко в действительности была важна роль охоты. Анализ костей живот­ных, сохранивших следы обработки, показал, что на них часто имеются и следы зубов хищных животных. Но в таком случае это кости трупов. Впрочем, даже если это действительно так, питание па­далью в африканской саванне требует не меньших личных и коллек­тивных усилий, чем охота. Необходимо следить за поведением птиц и зверей, понимать его и определять, когда и куда следует бежать. Сбегаться на добычу необходимо стадом, чтобы занять круговую обо­рону, быстро разделать тушу и унести. Все это требует умения под­держивать связь и передавать довольно сложную информацию меж­ду членами стада на довольно больших расстояниях.

Постепенно прямоходящий человек расселился на другие конти­ненты: его останки возрастом 300-500 тыс. лет обнаружены на терри­тории современного Китая («пекинский человек»), Таиланда, Индо­незии («питекантроп», найденный на острове Ява еще в 1897 г.). По мере расселения образовывались слегка отличавшиеся подвиды, как правило, более массивные, чем на африканской родине. Вымерли аф­риканские и южноазиатские подвиды Homo erectus около 300 тыс. лет назад.

5.9.4. Человек разумный

На смену человеку прямоходящему пришли те представители рода Homo, которых обычно расценивают как принадлежащих к нашему виду, но к архаичным его разновидностям. Архаичные люди, жившие в разных регионах Земли, довольно сильно отличались друг от друга анатомически, так что весьма непросто выяснить, в каком отношении они находятся друг к другу: предки и потомки, параллельно и незави­симо развивавшиеся разновидности или даже разные виды.

9 Зак. 1033

258 Глава 5. Естественная история природы и человека

5.9. Антропогенез 259

Наиболее яркий пример такой неопределенности — проблема не¹ андертальцев. Их следы возрастом до 200 тыс. лет, встречаются от?,| южной Франции до юго-западной Туркмении. Многие биологи счита-* ют, что неандертальцы относились к тому же биологическому виду(| что и современные люди. Например, объем головного мозга у иих| был даже больше, чем у нас с вами, хотя форма и расположение в че­репе несколько отличались.

Однако достаточно распространена и точка зрения, согласно ко-| торой неандертальцы представляли собой Отдельный вид, тупико^ вую ветвь эволюции рода Человек. В последнее время она получила! дополнительные подтверждения на основе данных молекулярной ар-\ хеологии (п. 4.3.3.5). Так, анализ участков ДНК митохондрий двух] неандертальцев — останки одного были найдены в Германии, друго-J го на Северном Кавказе — показал, что эволюционные пути Ноте neanderthalensis и Homo sapiens разошлись 500-700 тыс. лет назадJ и с тех пор обмена генами между ними не происходило¹. Поскольку! же единый поток генов является необходимым условием целостно-"] сти вида (см. основные положения синтетической теории эволюцт-в п. 4.3.2), отнести неандертальцев к нашему виду оказывается до-j вольно сложно.

Противоречивы и оценки культурных достижений неандертальЗ цев. С одной стороны, они освоили добывание огня, стали хоронить мертвых, создали первые произведения искусства. Неандертальць| успешно охотились на мелких и средних, а иногда и на крупных жи-| вотных. С другой стороны, огнем они пользовались далеко не так iimjj роко и изобретательно, как человек разумный, приемы охоты и из'| готовления орудий труда за-всю свою историю почти не усовершен! ствовали². Рисунки неандертальцев часто представляют собой лишц доработку деталей естественных «капризов природы», а связь захо| ронения трупов с возникновением религиозных представлений тЩ и остается недоказанной.

Неандертальцев вытеснил наш вид, Homo sapiens. Анализ отличий от Homo erectus заставляет предположить, что процесс возникнове ния человека разумного должен был начаться 400-500 тыс. лет наза, Сравнительно-генетическое исследование ДНК у сотен людей по всё! му земному шару и применение метода «молекулярных часов» (с. 136

¹ Животовский Л., Хуснутдинова Э. Генетическая история человечества // В мире ыа|
ки/2003. № 7. С. 82-89.

² Tattersall I. Once we were not alone // Scientific American. 2000. № 1. P. 38-44.

позволили выяснить, что все современные люди являются потомка­ми одной женщины, которая жила около 200 тыс. лет назад. Эту жен­щину называют «митохондриальной Евой», поскольку ее вычисли­ли, изучая не хромосомную ДНК, которую человек получает от обоих родителей, а ДНК митохондрий (сноска 2 на с. 130), которая наследу­ется только по материнской линии¹.

Это, конечно, не означает, что других женщин во времена «мито­хондриальной Евы» не было — просто их генеалогические ветви по женской линии пресеклись. Ситуация здесь аналогична известной в теории случайных процессов «задаче о фамилиях»: если новых фа­милий в стране не возникает, то существующие будут постепенно ис­чезать (например, потому что их носители остаются холостыми или имеют только дочерей, которые, выходя замуж, принимают фамилию мужа), пока наконец в стране не останется только одна фамилия, ко­торую будут носить все граждане.

. К сожалению, находок, отражающих раннюю историю человека нашего вида, крайне мало, так что она изучена хуже, чем для видов-предшественников. Лишь в последние десятилетия XX в. серия но­вых и уточнения возраста ранее известных археологических находок позволила внести некоторую определенность. Возникла картина не­прерывной эволюционной линии человека разумного в Африке, на­чиная с архаичных форм 400-тысячелетней давности и заканчивая людьми современного облика {неоантропами), самые древние остан­ки которых датируются примерно 100 тысячами лет назад.

В других регионах Земли археологические летописи обнаружива­ют большие разрывы между различными формами древних и совре­менных людей; кроме того, находимые там останки современного че­ловека имеют меньший возраст, чем в Африке. Все это расценивается как свидетельство в пользу того, что исторической родиной Homo sa­piens был именно африканский континент, откуда человек позднее расселился на Ближний и Средний Восток, в Европу и в Восточную Азию.

Великий исход человека из Африки начался около 100 тыс. лет тому назад. Во многих местностях наши предки довольно долго сосу­ществовали с неандертальцами. В конце концов неандертальцы не выдержали конкуренции и не позднее чем 25 тыс. лет назад исчезли с лица Земли.

¹ Стрингер К. Б. Происхождение современных людей // В мире науки. 1991 № 2 С. 54-61.

260 Глава 5. Естественная история природы и человека

5.9. Антропогенез 261

Человек разумный значительно усовершенствовал орудия, прщ мы охоты, овладел огнем. Это позволило заселять области с мене благоприятным климатом. Сложные и разнообразные условия?| свою очередь стимулировали усложнение социальной структур стада, умственную деятельность, предприимчивость.

К эпохе расселения, по-видимому, относится возникновение челсН веческих рас. Методом сравнения ДНК установлено, что самым рап-| ним по времени (от 100 до 40 тысяч лет назад) было отделение от аф риканской ветви, представленной современными негроидами, ветви,-давшей начало всем остальным расам. Последняя, в свою очередь;-^ разделилась на западную (европеоиды и индийцы) и восточную вет-.| ви, которая продолжала делиться дальше по мере заселения Амери-.; ки-, Океании и Австралии. Расы скорее всего являются следстви-jj ем генетического дрейфа (с. 127) — закрепления близкородственным*' скрещиванием тех признаков, которые случайно оказались преобла- i дающими в малой популяции после ее отделения от родительской. •■ Очевидно и приспособительное значение некоторых расовых при-; знаков (например, повышенного содержания пигмента меланина-в коже и радужной оболочке глаз африканцев), однако механизм и время их возникновения неясны. В любом случае внешние призна­ки, по которым мы обычно определяем расовую или этническую при­надлежность человека — цвет кожи и волос, цвет и разрез глаз, — определяются очень незначительной частью генома.

Расовые различия между людьми не выходят за пределы вида; ге­нетических различий между расами в 20-40 раз меньше, чем между человеком и шимпанзе. Более того, в одном стаде шимпанзе почти всегда можно найти двух особей, которые генетически отличаются друг от друга сильнее, чем любые два человека на Земле. Аналогич­ным образом степень генетического разнообразия внутри любой кон­тинентальной человеческой популяции (например, среди европейцев) практически не уступает средней величине различий между такими популяциями (скажем, между европейцами и австралийскими або­ригенами¹). Таким образом, с точки зрения генетики человечество — весьма однородная система. Другое дело, что даже незначительные генетические особенности, которыми обладает человек, могут многое сказать о его происхождении, а также заметно повлиять на устойчи­вость к тем или иным болезням и чувствительность к медицинским препаратам (Бамшед, Олсон).

Бамшед М., Олсон С. Существуют ли расы? // В мире науки. 2004. № 3. С. 36-43.

5.9.5. Рука и орудийная деятельность

Рассказывают, что Диоген, услышав платоново определение челове­ка («двуногое без перьев», п. 1.7.3), принес Платону ощипанного пе­туха и сказал: «Вот твой человек!» Тогда Платон уточнил: «Двуногое без перьев, с плоскими ногтями».

Ногти вместо когтей и плоский ноготь на большом пальце ноги — это формальные признаки отряда приматов наряду, например, с хо­рошо развитой слепой кишкой и всего двумя молочными железами. Понятно, однако, что не количество молочных желез и типов зубов определяет особое положение человека среди других живых существ. Человек отличается от животных прежде всего:

♦ изготовлением разнообразных сложных орудий,

♦ использованием огня,

♦ развитой речью.

Эффективная орудийная деятельность становится возможной лишь при наличии специально приспособленного органа — руки. Рука, способная хватать предметы и манипулировать ими, — это ос­новная адаптация приматов, характерная именно для них. Отличи­тельная особенность руки приматов — противопоставление большо­го пальца всем остальным, образующее хватательную кисть.

С подъемом по эволюционной лестнице возрастает гибкость управ­ления рукой. Пальцы белок всегда движутся вместе. У южноамери­канских обезьян как единое целое движутся четыре пальца, отдельно от большого. Низшие обезьяны (павианы) могут отдельно управлять указательным пальцем. Человекообразные обезьяны и человек вла­деют каждым пальцем в отдельности.

Руке свойственны два главных типа захвата: силовой и точный. При силовом захвате четыре пальца прижимают предмет к ладони, а большой палец давит с другой стороны. В этом случае предмет (на­пример, дубина) удерживается с максимальной силой, как в тисках. В точном захвате (который мы используем, например, при рисовании мелом) предмет удерживается кончиками большого и других пальцев. Точный захват в полной мере свойствен лишь человеку и шимпанзе.

5.9.6. Речь

В процессе эволюции роль сознания в управлении поведением жи­вотных постоянно расширялась и усложнялась. Однако до поры до времени более высокий интеллект не давал больших выгод. Совре-

262 Глава 5. Естественная история природы и человека

5.9. Антропогенез 263

менные человекообразные обезьяны тому пример: все их виды мало-^; численны, занимают небольшие ареалы и балансируют на грани вы--| живания. Аналогичные сложности испытывали и вымершие виды че- ] ловека. Дело в том, что за интеллектуальность приходится платить высокую цену: дети рождаются беспомощными, обучаются долго. Уве­личившийся размер детской головы потребовал увеличения женско­го таза, что отрицательно отразилось на способности быстро бегать. >

Лишь с возникновением речи эффективность интеллектуальной деятельности возросла настолько, что стала с лихвой окупать эти «затраты». Оказалось, что язык речевых символов гораздо более удо­бен для мозга, чем внеречевое общение, как у животных. С переходом на речевую основу возможности все того же мозга колоссально уси­ливаются.

Речью не обладает ни одно животное — только человек, и только у него развились обеспечивающие ее анатомические особендости. Мы можем произвольно управлять глубиной, началом и продолжитель­ностью вдоха и выдоха. Лишь у нас гортань расположена так низко, что не образует непрерывного канала с носоглоткой. Из-за этого че­ловек может подавиться и умереть от удушья, но по этой же причине мы умеем очень гибко модулировать звуки, производимые гортанью. Низкое расположение гортани свойственно взрослым людям; у но­ворожденного же она устроена, как у детенышей млекопитающих, и может плотно входить в носоглотку. Поэтому, кстати, ребенок прак­тически не способен дышать ртом. Лишь к трем месяцам гортань опускается и занимает положение, свойственное взрослому человеку.

Палеонтологические исследования показывают, что эти особен­ности анатомии появились у Homo erectus около миллиона лет назад. По-видимому, человек прямоходящий уже мог говорить, хотя еще не слишком внятно. Способность произносить разнообразные слова до­стигла современного уровня лишь 250 тыс. лет назад. Структура же языка (который следует отличать от речи) и после этого оставалась примитивной. Лингвисты полагают, что все современные языки про­изошли от одного праязыка современного типа, который сформиро­вался не ранее чем 30 тыс. лет назад.

5.9.7. Переход от соматической эволюции к экзосоматической

Возникновение речи — поворотный пункт в эволюции человека. Ко­ординация с помощью речевого общения резко повысила эффектив-

ность коллективных действий. Но главное, речь позволила переда­вать от поколения к поколению любую информацию, а не только ту, что природа, не спрашивая нас, пишет в генах.

Теперь новому поколению не приходилось начинать интеллекту­альное освоение мира с нуля. Возник институт учителей — членов общества, которые специализировались на хранении знаний и обуче­нии молодежи. Учителя уже не обязаны отличаться физическим раз­витием или агрессивностью. Как правило, это более или менее по­жилые люди, которых общество должно содержать. Такая система социальных отношений предполагает развитую взаимопомощь и взаимовыручку. И действительно, достоверные следы альтруистиче­ских отношений в человеческих группах известны со времен неан­дертальцев. Найдены, например, останки стариков с выпавшими зу­бами, с артритом челюстных и других суставов — они не могли не только охотиться, но даже пережевывать пищу и тем не менее дожи­ли до преклонных лет.

Постепенно информация, передаваемая с помощью речи, стала важнее информации, передаваемой с генами. Успех особи, группы, популяции стал зависеть не столько от совершенства генома, сколько от достигнутого уровня знаний и технологии. В результате человек вышел из-под контроля естественного отбора и перестал эволюциони­ровать как биологический вид. Соматическая эволюция (греч. soma — тело) сменилась экзосоматической (греч. ехо — вне, внешний).

В отличие от того, что записано в генах, экзосоматически наследу­ется целенаправленно приобретенная предыдущими поколениями информация. В некотором смысле экзосоматическая эволюция идет «по Ламарку» (п. 4.2). Это приводит к следующим важным различи­ям биологической и социально-культурной эволюции.

♦ Генетическая мутация может передаваться только прямым потом­
кам и потому распространяется довольно медленно. Новая идея
или технология могут распространяться по всей популяции быст­
ро и независимо от степени родства.

♦ Экзосоматическая информация поддается накоплению и консер­
вации. Особенно очевидным это стало после возникновения
письменности.

♦ В отличие от соматической эволюции для экзосоматической ха­
рактерно предвидение. Если эволюционирующий субъект обла­
дает интеллектом, его эволюция может идти к определенной це­
ли через стадии, которые сами по себе не кажутся полезными.

264 Глава 5. Естественная история природы и человека

5.10. Коэволюция человека и биосферы 265

Поэтому экзосоматическая эволюция оказывается гораздо быст! рее соматической.

5.10. Коэволюиия человека и биосферы

Переход от соматической эволюции к экзосоматической не означает*] что человек полностью вышел из-под контроля законов, управля-] ющих существованием и развитием живого. Иллюзии прошлого от-³ носительно всемогущества человека как преобразователя и покори-'! теля природы во второй половине XX в. развеялись, и стало ясно, что^; он остается частью биосферы (с. 226), хотя и особенной частью, щ подвержен ограничениям, регулирующим отношения природных ви- '■ дов между собой и с окружающей средой. В соответствии с общими принципами универсального эволюционизма (п. 4.9) следует гоно-; рить не о развитии человеческого общества на фоне окружающей среды, а о коэволюции, совместном и согласованном развитии челове-: ка и биосферы.

Согласованность не означает полной гармонии. Нынешний гло-' бальный экологический кризис — не первый в истории коэволюции; человека и биосферы.

5.10.1. Использование огня и первый антропогенный экологический кризис

Человек отличается от животных прямохождением (хотя это отли­чие непринципиально — наши предки были прямоходящими обезья­нами, п. 5.9.2), тем, что может изготавливать разнообразные орудия, использовать речь и огонь. Последнее особенно важно. Использова­ние орудий еще не слишком сильно изменило положение человека в биосфере: из собирателя он стал хищником, но лишь еще одним хищ­ником из многих. Овладение же огнем и гибкое коллективное пове­дение, ставшее возможным благодаря речи, позволило нашим пред­кам распространять свое влияние сразу на несколько трофических ', уровней (с. 270) природных экосистем, успешно охотиться на любых хищных и травоядных животных. Кроме того, они начали первое сие-: тематическое и преднамеренное изменение окружающей среды «под себя» путем выжигания растительности. Именно с этого времени че-1 ловек начинает все более активно перестраивать биосферу под свои нужды, а не себя под биосферу, как это типично для животных. Чело­век окончательно выделяется из животного царства.

Смысл выжигания состоит в том, чтобы избавиться от лесов и по­лучить луга и пастбища. В лугах и степях (саваннах) водится больше дичи, а охотиться на нее легче, чем в лесу. Поэтому огонь использо­вался для расширения охотничьих угодий, а также при загоне дичи. Практика выжигания продолжилась и с переходом от охоты к ското­водству и земледелию. Большая часть открытых пространств совре­менной Африки, влажные североамериканские прерии, травянистые равнины Индии и Южной Америки — результат выжигания.

С деятельностью первобытных охотников и выжигателей связан первый антропогенный глобальный экологический кризис. Усовер­шенствование техники охоты, быстрый рост населения, выжигание лесов 8-10 тыс. лет назад привели к почти полному истреблению круп­ных млекопитающих — наиболее выгодного объекта охоты. Потреб­ности растущего человечества перестали соответствовать ресурсам занимаемой им экологической ниши охотников. Кризис — с неболь­шими сдвигами по времени — охватил все континенты, за исключе­нием, быть может, зоны тропических лесов. Человечество оказалось на грани катастрофы — оно имело много шансов просто исчезнуть с лица Земли.

В тот раз все кончилось благополучно. Но для этого пришлось ка­чественно изменить направление развития человеческого общества, перейдя от охоты как основного способа жизнеобеспечения к земледе­лию и скотоводству. Произошла так называемая неолитическая рево­люция — широко известный крутой поворот в истории человечества.

Победа в неолитической революции не была гарантированной. Это был действительно кризис, точка бифуркации (п. 4.8.3), и, как всякая бифуркация, с непредсказуемым результатом (п. 4.8.3.3). Не­которые народы так и не пережили неолитической революции; на­пример, аборигены Австралии и племена Новой Гвинеи так и оста­лись в каменном веке, несмотря на то что по физиологическому и интеллектуальному потенциалу они ничем не отличаются от евро­пейцев. Изучение истории культуры австралийских аборигенов по­казало, что перед открытием Зеленого континента европейцами она неуклонно упрощалась, деградировала.

Важным следствием неолитического кризиса стало преобразова­ние социальных отношений: появилась частная собственность. Она оказалась настолько мощным стимулом развития, что неолитиче­скую революцию можно считать началом собственно человеческой истории, когда она отделяется от истории естественной. Ускорение темпов развития, обусловленное социальной реорганизацией, кото-

266 Глава 5. Естественная история природы и человека

5.10. Коэволюиия человека и биосферы 267

рая, в свою очередь, является следствием кризиса взаимодействия •' окружающей средой, позволило человеку еще более активно вмеии ваться в природные процессы и снова вызывать локальные и гла* бальные экологические кризисы.

5.10.2. Принципы экологии

5.10.2.1. Экологические системы

Таким образом, несмотря на свою очевидную выделенность среди] животного мира, человек по-прежнему остается подвластным зако-j нам экологии. Как уже говорилось выше (п. 1.9), современная эколо-; гия из частной биологической дисциплины развилась в комплекс, знаний об устойчивости биосферы и входящих в нее экосистем.

Экосистема — эволюиионно сложившаяся природная система, об- ^ч разованная живыми организмами и окружающей их неживой сре­дой, характеризующаяся самостоятельным обменом веществ и осо­бым типом использования солнечной энергии.

Пространственная ограниченность предопределяет существова­ние иерархии экосистем разных масштабов. Минимальную ячейку в иерархии экосистем (п. 4.10) представляет биогеоценоз, отлича­ющийся от других экосистем однородностью. Примерами биогеоце­нозов служат озеро, луг, дубрава. Верхний уровень в этой иерархий — биосфера (с. 226).

Биогеоценоз можно подразделить на биотоп (греч. топос — ме­сто) — занимаемое биотопом пространство со всеми географически­ми факторами (солнечный свет, атмосфера, вода, грунт) и биоценоз — совокупность организмов, населяющих биотоп. В биоценозах выде­ляются три функциональных класса организмов:

♦ продуценты (производители) — фотосинтезирующие зеленые рас­
тения и некоторые бактерии, производящие органические веще­
ства из неорганических;

♦ консумеиты (потребители) — растительноядные животные, хищ­
ники, паразитические растения, питающиеся продуцентами или
другими консументами;

♦ редуценты (деструкторы) — бактерии и грибы, разлагающие ор­
ганическое вещество продуцентов и консументов до неорганиче­
ских составляющих.

Можно выстроить иерархию не только экосистем, но и биосистем, к которым относится биоценоз: она принимает во внимание лишь

взаимоотношения между живыми организмами, отвлекаясь от их от­ношений с окружающей средой.

Наконец, существует иерархия живого, выстроенная по призна­ку родственных и пищевых отношений между организмами; она про­стирается от особи через экологическую популяцию (совокупность особей одного вида, живущих в пределах одного биогеоценоза) и пищевую цепь (последовательность групп организмов, каждая из ко­торых — пищевое звено — служит пищей для предыдущей) к эколо­гической пирамиде, отражающей численное соотношение между про­дуцентами, консументами разных порядков и редуцентами в экоси­стеме.

5.10.2.2. Системные законы

Экология интересуется не столько свойствами элементов экосистем (организмов и их сообществ, среды обитания), сколько характером взаимосвязей между этими элементами. В этом суть системного под­хода. Для экосистем выполняются закономерности, свойственные всем системам вообще. Среди них — аксиома эмерджентности:

Г

целое больше простой суммы своих частей. Система всегда имеет свойства, отсутствующие у ее подсистем или элементов.

Мозг, сердце, легкие, печень, сваленные в кучу, — не более чем субпродукты на прилавке мясника. Но, взаимодействуя, те же эле­менты образуют целостный организм, несводимый к набору отдель­ных органов.

Частный случай аксиомы эмерджентности — правило конструк­тивной эмерджентности (с. 185).

Иерархическое строение природных систем можно рассматривать как результат действия принципа кооперативности: образование сис­темы включает ее в качестве подсистемы в существующую или фор­мирующуюся систему более высокого порядка (надсистему).

Кооперативный {системообразующий) эффект проявляется на всех уровнях организации материи и неизменно сопровождает воз­никновение любой упорядоченной структуры (п. 4.8.3.4). Действие кооперативного эффекта обусловлено вещественно-энергетическим и информационным выигрышем при объединении подсистем в си­стему. Принцип увеличения степени идеальности, высказанный Г. В. Лейбницем, утверждает, что выигрыш растет по мере эволюции системы: гармоничность отношений между частями системы по ходу истории увеличивается.

268 Глава 5. Естественная история природы и человека

5.10. Коэволюиия человека и биосферы 269

Этот принцип практически не имеет исключений, применяется ли; он к системам хищник — жертва или хозяин — паразит, к физиоло-1 гическои корреляции органов в индивиде или взаимоотношениям! стран в мировом сообществе. Он, однако, не означает, что разница! между элементами системы должна стираться, а границы между ни- j ми — исчезать. Закон системного сепаратизма утверждает:

Г

разнокачественные составляющие системы всегда структурно неза­висимы.

Высший организм не может состоять из аморфной, недифферен-; цированной ткани; биоценоз не может состоять из единственного ви-, да, выполняющего функции продуцента, консумента и редуцента од-' новременно.

По закону баланса консервативности и изменчивости,

развивающаяся система всегда имеет два ряда подсистем: один из них стремится сохранить достигнутое строение и функциональ­ные особенности системы, а другой способствует ее видоизмене­нию и образованию новой формы и способа функционирования системы, более соответствующих изменившейся среде обитания.

Например, согласно В. Геодакяну, у человека и многих других? видов животных роль активной подсистемы играют мужские особи ■ в целом, а консервативной — женские.

Ряд общесистемных законов относится к процессу развития си-: стем. Наиболее общий из них — закон необратимости эволюции i Л. Долло:

Г

организм (вид) не может вернуться к состоянию, уже осуществлен­ному в ряду его предков, даже если он возвращается в среду их обитания.

К. Ф. Рулье сформулировал закон усложнения системной органи-', зации:

*~ историческое развитие живых организмов, а также природных и социальных систем приводит к усложнению их организации путем нарастающей дифференциации функций и подсистем, выполня-,, юших эти функции.

Весь накопленный багаж естественнонаучных знаний свидетель- ] ствует в пользу закона неограниченности прогресса:

)* развитие от простого к сложному ничем не ограничено.

Следует только помнить, что речь идет о развитии вообще; кон-| кретная же интересующая нас система может зайти в эволюционный!

тупик и погибнуть, как не раз уже случалось в истории — и естествен­ной, и общественной.

Следующие два закона иллюстрируют противоречивость процес­са развития. С одной стороны, целостность системы требует, чтобы выполнялся закон согласования строения и функций подсистем:

Г

в системе, как едином целом, индивидуальные характеристики подсистем должны быть согласованы между собой.

Важнейшее следствие этого закона заключается в том, что выпа­дение одного из звеньев системы меняет структуру и функции дру­гих и может привести к полному изменению всей системы в целом.

С другой стороны, эволюционное изменение всей системы сразу, одновременно — событие весьма маловероятное.

Опыт подсказывает, что в любой развивающейся системе присут­ствуют как развивающиеся подсистемы, так и стабильные и, может быть, даже деградирующие. Система, как правило, развивается не­равномерно: это справедливо для организмов в биоценозе, для со­вершенствования технических устройств, для развития экономики стран мира и т. д. Можно сформулировать закон неравномерности развития систем:

У системы одного уровня иерархии развиваются не строго синхрон­но — когда одни уже достигли более высокого уровня развития, I другие остаются в менее развитом состоянии.

5.10.2.3. Законы взаимодействия организма и среды

Наиболее общее эмпирическое обобщение, касающееся взаимоотно­шений организма и среды, было сформулировано В. И. Вернадским и получило название закона единства «организм-среда»:

жизнь развивается в совокупном единстве среды и населяющих ее организмов, обеспечиваемом постоянным обменом веществом, информацией и энергией, причем биосистемы играют в этом взаи-,, модействии роль активной стороны.

Отсюда вытекает принцип экологического соответствия: форма существования организма всегда соответствует условиям его жизни.

Активная роль живого во взаимодействии со средой подчеркива­ется законом максимума биогенной энергии (энтропии) В. И. Вернад­ского—Э. С. Бауэра:

Г

любая биологическая или биокосная (с участием живого) система, эволюционно развиваясь, увеличивает свое воздействие (давле­ние) на среду.

270 Глава 5. Естественная история природы и человека

5.10. Коэволюция человека и биосферы 271

Давление растет до тех пор, пока не будет ограничено внешним: факторами (конкурирующими системами того же ранга или управ* ляющими системами более высокого ранга) либо пока не наступит?¹ эволюционно-экологическая катастрофа. Механизм катастрофы, кав правило, заключается в том, что вид, подчиняясь генетическому кон-1 серватизму, остается почти неизменным, в то время как экосистема! существенно изменилась. В результате вид вымирает, а биоценоз,-| в который он входил, как минимум качественно изменяется.

Давлению жизни противостоит встречное давление среды жизниЛ Давление среды, как правило, определяется немногими ее фактора-1 ми. Об этом говорит закон лимитирующих факторов Ф. Блэкмаиа:^

возможность существования вида в данных условиях ограничива­ется факторами среды, имеющими пессимальное (наихудшее) зна­чение, пусть даже все остальные условия находятся в оптимальном сочетании.

Ю. Либих иллюстрировал подобные закономерности примером! бочки с несколькими дырами: уровень воды в ней определяется са-1 мой нижней дырой, независимо от размеров и расположения осталь-] ных дыр.

5.10.2.4. Законы функционирования биоценозов и сообществ

Закон единства организм — среда имеет очевидное следствие: био-j система только тогда может рассматриваться как единое целое, когда! потоки вещества, энергии и информации в ней проходят сквозь каж-\ дый компонент системы.

По одной из иерархических линий (п. 5.10.2.1), в любой биосисге-J ме можно выделить лестницу трофических уровней — совокупностей! организмов, получающих преобразованную в пищу энергию Солнца че-.| рез одинаковое число посредников в пищевой цепи. В 1942 г. Лин-] деман сформулировал закон пирамиды энергий:

f

c одного трофического уровня экологической пирамиды на сле­дующий (например, от растений к животным) переходит в среднем не более 10% поступившей в него энергии.

Обратный поток веществ и энергии с более высоких ступеней эко-1 логической пирамиды на более низкие (от животных к растениям).! намного слабее — не более 0,5% от общего потока (закон однонаправ-\ леиности потока энергии).

Если поток энергии при переходе на более высокий уровень э] логической пирамиды десятикратно ослабляется, то накопление ред-

ких веществ, в том числе токсичных и радиоактивных, примерно в та­кой же пропорции усиливается.

Это правило биологического усиления, справедливое для всех био­ценозов.

Известно, что у более мелких организмов, как правило, происхо­дит более интенсивный, чем у крупных, обмен веществ и энергии (метаболизм). Для теплокровных это обусловлено тем, что с умень­шением размеров организма его энергетические запасы, пропорцио­нальные объему тела, т. е. кубу размеров, уменьшаются гораздо бы­стрее, чем тепловые потери в окружающую среду, пропорциональ­ные поверхности тела, т. е. размерам в квадрате. Отсюда вытекает правило «метаболизм и размеры особей» Ю. Одума: при неизменном энергетическом потоке в пищевой цепи более мелкие наземные орга­низмы с высоким метаболизмом создают меньшую биомассу, чем крупные.

Это правило имеет непосредственное отношение к деятельности человека. С первобытных времен его жертвами обычно становились наиболее крупные звери и птицы. Правило Одума говорит, что это неминуемо должно приводить к снижению продуктивности био­систем.

Измельчание особей в соответствии с правилом Одума приво­дит к уменьшению полного производства биомассы при заданном по­токе энергии. Однако удельный выход биомассы с единицы площади с уменьшением размеров отдельной особи увеличивается.

Это закон удельной продуктивности, справедливый не только для биологических систем. Как слоны никогда не сравнятся по производ­ству биомассы на гектар с саранчой, так крупные и крупнейшие пред­приятия в естественно развивающейся экономике никогда не произ­ведут столько продукции, сколько множество мелких.

Изменение биоценозов при вымирании входящих в них видов также происходит закономерно. Поскольку энергетический поток, проходящий через биоценоз и экосистему в целом, при этом не изме­няется (иначе произошла бы смена биоценоза), то происходит дубли­рование: функции исчезнувшего вида начинают исполнять другие виды. Экологическая ниша не может пустовать — свято место пусто не бывает.

Правило экологического дублирования гласит: исчезающий вид за­меняется в экологической пирамиде другим по схеме: мелкий на сме­ну крупному, примитивный — высокоорганизованному, более изменчи­вый, мутабелъиый — tea смену более генетически стабильному.

272 Глава 5. Естественная история природы и человека

5.10. Коэволюция человека и биосферы 273

Например, копытных в степи сменяют грызуны, а то и раститель ноядные животные. Борьба с заболеваниями и уничтожение их во: будителей постоянно освобождает экологические ниши для болели е| творных микроорганизмов в человеческих популяциях. Эти ниши i могут оставаться незаполненными. За 13 лет до открытия СПИД^ эколог Н. Ф. Реймерс подал в Госкомитет СССР по науке и техни'1 ке докладную записку, в которой обращал внимание на вероятности появления «гриппоподобного заболевания с высокой летальностью»! В полном соответствии с правилом экологического дублирований вирус СПИДа обладает высокой частотой мутаций (на порядок бс лее высокой, чем вирусы гриппа), что делает его еще опаснее.

Дублирование — наиболее мобильный способ адаптации биоце! нозов к изменению условий среды. Существуют и другие механиз| мы их саморегуляции. Так, согласно принципу подвижного равновесия^ при регулярных колебаниях среды биоценоз сохраняется как eduubf целое; однако при воздействии необычных факторов он структурой изменяется с переносом «точки опоры» на другие группы растении

Совсем недавно, в конце 70-х гг. XX в., был сформулирован пршЛ цип продукционной оптимизации биоценозов: соотношение между пра\ дуцентами и консументами в биоценозе должно обеспечивать максщ мольную «рентабельность»- биопродукции.

В оптимуме растения дают биомассу, достаточную, по не излшцк нюю для потребления всем сообществом. При перепроизводстве opt ганического вещества биоценоз становится «нерентабельным», pacrdf чительным: возникают условия для массового размножения отдель ных видов. После периода связанных с этим потрясений и колебань численности отношения между трофическими уровнями в конце кр|§ цов уравновешиваются, а биоценоз стабилизируется.

Принцип продукционной оптимизации объясняет, почему сели ское хозяйство постоянно борется с нашествиями вредителей: сел|| скохозяйственные монокультуры с точки зрения Природы весьл малорентабельны и потому требуют «исправления» массовыми оргЦ низмами.

Перечисленные закономерности саморегуляции сообществ орг| низмов можно обобщить в принципе стабильности: любая о$ сителъно замкнутая биосистема в ходе саморегуляции развиваете в сторону устойчивого состояния.

Это справедливо не только для биоценозов нижних уровней иера хии, но и для биосферы в целом.

5.10.2.5. Экосистемные законы

Основной закон формирования экосистем гласит:

[

длительное существование организмов возможно лишь в рамках экологических систем, чьи элементы дополняют друг друга и при­способлены друг к другу.

Степень взаимосвязанности элементов экосистем раскрывается законом внутреннего динамического равновесия экосистем Н. Ф. Рей-мерса:

вешество, энергия, информация и динамические качества экоси­стемы взаимосвязаны настолько, что любое изменение любого из этих показателей порождает функциональные и структурные, ко­личественные и качественные перемены всей экосистемы, сохра­няя, однако, присущие ей обший баланс вешества, энергии, ин­формации и динамические качества.

Из этого закона вытекают практически важные следствия:

1. Любое изменение среды порождает цепочку реакций природных
экосистем, которые приводят либо к нейтрализации изменения,
либо к формированию новых природных систем. Второй вариант
реализуется при значительных изменениях среды и является- не­
обратимым.

2. Взаимодействие элементов экосистемы нелинейно, т. е. слабое (ко­
личественное) изменение одного из показателей может вызвать
сильные (качественные) изменения других компонент и системы в
целом (п. 4.8.2.3). Например, одна из наиболее убедительных тео­
рий колебаний уровня Каспийского моря рассматривает его как
нелинейную систему с двумя устойчивыми состояниями: одно со­
ответствует высокому, а другое — низкому уровню моря. Пере­
ключение же между этими состояниями, как показывает теория,
может быть вызвано слабым случайным воздействием, например
несколькими засушливыми (или, наоборот, дождливыми) годами.

3. Производимые в крупных экосистемах изменения необратимы:
проходя по иерархии экосистем, они могут добраться до уровня
биосферы в целом изменить глобальные процессы и тем самым
необратимо перевести их на новый эволюционный уровень. Кри­
тический масштаб изменений, последствия которых становятся
необратимыми, дается правилами 1% и 10% (с. 277).

Так же как и организм, экосистема проходит фазы расцвета, зре­лости, увядания, а в конце концов уступает свой биотоп другой эко­системе.

274 Глава 5. Естественная история природы и человека

5.10. Коэволюция человека и биосферы 275

♦> Последовательная замена одних экосистем другими, преемственно воз­никающими в пределах одного биотопа благодаря внутреннему разви­тию сообществ и их взаимодействию с окружающей средой, называет­ся сукцессией (лат. successio — преемственность, наследование).

Смена фаз сукцессии идет в определенной последовательности! каждая фаза готовит среду для возникновения следующей. НаприЗ мер, пожарище в тайге быстро зарастает травами; их сменяют кустар­ники; затем образуется березовый или осиновый лес; он замещаете^ сосной, та — елью или пихтой... Темп этих процессов подчиняется за\ кону сукцессионного замедления:

Г

процессы в зрелых экосистемах, как правило, проявляют тенден­цию к снижению темпов.

• Вытеснение трав кустарниками происходит в течение несколькш лет; а вот динамика развития елового леса сильно заторможена. Ta-j кое медленно эволюционирующее состояние экосистемы называете* климаксом. Закон сукцессионного замедления можно рассматривать как следствие из правила о максимуме энергии поддержания зрелоь системы: в ходе сукцессии все большая доля протекающего через сис­тему потока энергии направляется не на развитие, а на поддержание системы.

Другими следствиями из этого весьма общего правила являются принцип минимизации прироста в зрелой экосистеме — экосистема i сукцессионном развитии стремится к образованию наибольшей био-. массы при наименьшей биологической продуктивности, и принциг «сукцессионного очищения» — биологическое разнообразие экосистем мы стремится к максимуму на ранних или средних фазах сукцессии а затем снижается в климаксе.

Зрелая экосистема — замкнутое образование. Так, сразу после.iec^:j ного пожара разомкнутость круговоротов вещества (почвы), не з^ щищенного растительностью, составляет почти 100%. За следующие 10 лет она снижается примерно до 10%, а со вступлением в фазу клщ макса достигает возможного минимума.

В связи с антропогенным воздействием, в результате которого ви.-| ды исчезают из естественных экосистем, возникает вопрос: в како{ мере это влияет на процесс сукцессии, который играет важней шуиЗ роль в поддержании всей иерархии экосистем Земли? Ответ дает зщ кон эволюционно-экологической необратимости:

Г

экосистема в ходе сукцессии не может вернуться к первоначаль­ному состоянию, если исчез навсегда (или на долгий срок) хотя бы один вид.

5.10.3. Законы биосферы

Биосфера — тоже экосистема. Однако она выделена в иерархии эко­систем в силу того, что представляет в ней самый верхний уровень. Как следствие, биосфера взаимодействует.с космическим окружени­ем Земли напрямую, без посредников; кроме того, она является отно­сительно замкнутой системой, не испытывающей управляющего воз­действия со стороны какой-либо экосистемы более высокого уровня. Все это приводит к определенной специфике законов организации и функционирования биосферы.

Роль биосферы как посредника между космическими и планетар­ными процессами раскрывает закон преломления космических воздей­ствий:

Г

космические факторы, воздействуя на биосферу, в свою очередь подвергаются изменению с ее стороны и могут быть ослаблены, сдвинуты по времени или полностью погашены.

Например, известно около полутора десятков циклов солнечной активности с периодами от 4,3 до 1850 лет, однако в биосферных цик­лах проявляются лишь некоторые из них.

Биосфера играет также роль посредника между биологическими и геохимическими процессами на нашей планете. Об этом говорит закон биогенной миграции атомов, открытый В. И. Вернадским:

*" миграция химических элементов на земной поверхности осущест­вляется или при непосредственном участии живого вешества, или в среде, химические особенности которой (содержание О₂, СО₂,,, Н₂ и т. д.) обусловлены живым веществом.

Практический вывод отсюда заключается в том, что, воздействуя на биосферу, человек тем самым вмешивается в более глубокие, гео­химические процессы, создавая предпосылки сдвигов в общем хи­мизме собственной среды обитания.

Предупреждения о нарушении природного равновесия и грозя­щих в связи с этим катастрофах есть отражение точки зрения угро­жаемого вида — человека. Биосфера же в целом обладает более высо­кой стабильностью, чем отдельный вид или группа видов. Отраже­нием этого обстоятельства является, например, закон постоянства биомассы, также открытый Вернадским:

Г

суммарная масса живого вещества биосферы не изменяется в те­чение геологических периодов.

Кроме того, действует и более сильный закон сохранения струк­туры биосферы (первый закон экодинамики Ю. Голдсмита):

276 Глава 5. Естественная история природы и человека

5.10. Коэволюция человека и биосферы 277

помимо неизменности количества живого вещества, в природе на­блюдается сохранение его организации: так, в течение геологиче­ских периодов остается практически неизменным обшее число ви-.. дов в биосфере.

Устойчивость биосферы отражает присущее зрелой экосистем^ стремление к стабилизации, усиливаемое в данном случае особенной замкнутостью биосферы. Механизм стабильности раскрывается npah вилом автоматического поддержания глобальной среды обитания живое вещество в ходе саморегуляции и взаимодействия с неживы.ч\ веществом автоматически поддерживает среду жизни, пригодную^ для ее развития.

С самого момента возникновения живых существ они начали изме-1 нять окружающую среду. Поэтому точнее говорить не об эволюции! жизни, а о коэволюции живого вещества и условий жизни. Благода^:| ря наличию обратной связи процесс развития оказался самоускоря-1 ющимся: чем больше организмы воздействовали на среду биосферы,^ тем интенсивнее шла их эволюция. Это обстоятельство выражает-] ся законом саморазвития биосистем, сформулированным Э. Бауэром| в 1935 г.:

Г

развитие биологических систем есть результат их внешней рабо­ты, т. е. воздействия этих систем на окружающую среду.

Развитие биосферы не было гладким и последовательным процес-| сом. В соответствии с общей закономерностью самоорганизацииз (п. 4.8.3) его правильнее представлять как череду бифуркаций, ка-1 тастрофических нарушений равновесия, разделенных периодами по-! степенных изменений. Важная роль этих кризисов отражается ю-\ вестным в эволюционной экологии принципом катастрофического} толчка: природная или природно-антропогенная катастрофа.всегда] приводит к. существенным эволюционным перестройкам, которые, ] относительно прогрессивны для биосферы, так как адаптируют ее\ системы к новым условиям среды.

Антропогенные изменения биосферы, происходящие с большой ] скоростью, в любой момент могут послужить спусковым крючком ] для нового ускорения эволюционных перестроек биосферы. Это будет | означать кардинальную перестройку экологических условий на пла­нете, к которой человечество пока не готово ни как биологическое, ни| как социальное образование. Чтобы избежать этого, требуются ка-1 кие-то ориентиры, пусть приблизительные, какие-то указатели опас-1 ной черты. Такие указатели предоставляются правилами 1% и 10% J

Правило 10% фактически представляет собой следствие из закона пирамиды энергий (с. 270): изъятие с любого трофического уровня стабильной экологической пирамиды 10% особей, как правило, не ве­дет к нарушению ее равновесия.

Правило 1% гласит: изменение энергетики природной системы в пределах до 1%, как правило, не выводит природную систему из рав­новесного (квазистационарного) состояния.

Показано, например, что 1% от поступающей к Земле энергии Солнца (п. 4.6.2) — максимально допустимый порог экстенсивного развития человеческой энергетики, за которым лежит разрушение биосферы. Как и в случае с правилом 10%, многое здесь зависит от состояния системы.

5.10.4. Законы системы «человек-природа»

До сих пор взаимоотношения в системе «человек-природа» почти без исключения относились к типу «потребитель-ресурсы». Человек ис­пользовал свой интеллект прежде всего для интенсификации потреб­ления. Например, поскольку продуктивность экосистем понижается по мере их сукцессионного развития, человек на протяжении всей своей истории целенаправленно омолаживал экосистемы, искусствен­но удерживая их на все более ранних фазах сукцессии. В настоящее время достигнут возможный предел для открытого грунта: современ­ные агросистемы крайне нестабильны, и их устойчивость поддержи­вается только чрезвычайно высокими энергозатратами на единицу продукции. Следующий необходимый шаг — переход к эксплуатации исключительно закрытых агросистем, сукцессионный возраст кото­рых постоянно равен нулю. Примером такого перехода является поч­ти повсеместный отказ от выращивания огурцов в открытом грунте в средней полосе России, произошедший в последние десятилетия.

Тесные связи между природой и человеком имеют взаимный ха­рактер: формы хозяйства меняются вследствие тех затруднений, ко­торые проистекают от перемен в природе; в свою очередь изменение способов хозяйствования вызывает цепные реакции природных про­цессов.

Афористическое выражение этой обратной связи — закон буме­ранга (четвертый закон экологии, по Б. Коммонеру):

Jt ничто не дается даром.

Коммонер поясняет: «Глобальная экосистема представляет еди­ное целое, в рамках которого ничего не может быть выиграно или

278 Глава 5. Естественная история природы и человека

5.10. Коэволюиия человека и биосферы 279

потеряно и которое не может являться объектом всеобщего улучше ния: все, что было извлечено из нее человеческим трудом, должно быть возвращено. Платежа по этому векселю нельзя избежать; он мо-5 жет быть только отсрочен»¹.

Относительно неизбежности платежей не должно быть иллюзий) что подчеркивает закон незаменимости биосферы:

Г

биосфера представляет собой единственную систему, обеспечи­вающую устойчивую среду обитания человека и не может быть за­менена никаким искусственно созданным сообществом.

Другими словами, «природа знает лучше» (третий закон эколо^ гии).

Способ реализации обратных связей в системе «человек-приро-* да» раскрывается законом обратимости биосферы П. Дансеро(1957)j

Г

биосфера стремится к восстановлению экологического равнове­сия тем сильнее, чем больше давление на нее.

Однако П. Дансеро тогда же обратил внимание, что существует предел давления на биосферу, за которым ее «упругость» уже не ера-] батывает. При этом возобновляемые природные ресурсы становятся невозобновимыми ввиду переэксплуатации, доходящей до подлоге уничтожения. Чтобы не перейти этот предел, следует соблюдать пра-. вила рационального природопользования.

♦ Потребление возобновляемого ресурса не должно превышать ско¹]
рости его естественного возобновления.

♦ Не следует пытаться перешагнуть через фазу последовательной
развития природной системы.

♦ Проведение хозяйственных мероприятий рационально лишь в рам-|
ках некоторых оптимальных размеров (закон оптимальности).

♦ Не следует выводить природные системы из состояния равновеУ
сия за счет избытка какого-то компонента; если же последнее всеп
таки необходимо, следует «разбавлять» преобразованные терри|
тории непреобразованными.

♦ Следует помнить, что местный выигрыш всегда ухудшает какие*
то показатели в смежных областях или в биосфере в целом (ср|
п. 4.8.3.8), поэтому расходы на преобразование природы никогда
не ограничиваются затратами на непосредственно планируемые
действия.

¹ Коммонер Б. Замыкающийся круг. Л.: Гидрометеоиздат, 1974.

♦ Вызванные хозяйственным воздействием цепи природных реак­
ций не ограничиваются изменением вещества и энергии, но все­
гда затрагивают динамику, способ функционирования природных
систем.

♦ В длительной перспективе прямолинейные технические методы
хозяйственного воздействия всегда менее эффективны, чем на­
правляемые естественные. С течением времени затраты на под­
держание функционирования технической системы растут, а эф­
фективность ее снижается (эффект старого автомобиля).

5.10.5. Здоровье человека

Переход от соматической к экзосоматической эволюции впервые за­ставил рассматривать здоровье человека как отдельную проблему. Физическое здоровье животного есть необходимое условие выжива­ния, У человека знания и умения начали цениться столь высоко, что их обладатель мог прожить долгую жизнь и обзавестись наследника­ми, даже будучи в той или иной степени физически неполноценным.

Эти обстоятельства не могли не привести к росту доли нездо­ровых индивидуумов в человеческом населении. По данным Меди­ко-генетического центра Российской академии медицинских наук, 5-6% детей рождается с наследственными дефектами и заболевания­ми. Эта доля одинакова для всех стран и практически не изменяется со временем, т. е. речь идет о показателе, характеризующем современ­ное состояние биологического вида Homo sapiens.

С другой стороны, развитие интеллекта и технологий позволило эффективно лечить болезни и травмы. Наши первобытные предки были неплохими врачами. Обильное, богатое белками регулярное питание также способствовало оздоровлению человеческих популя­ций. История свидетельствует, что средняя продолжительность че­ловеческой жизни с течением времени неуклонно росла.

Особенно резкие улучшения в состоянии здоровья связаны с на­чалом промышленной революции и распространением санитарии и гигиены. Нам сейчас трудно представить, какими огромными дости­жениями были распространение мыла и нижнего белья, массовое строительство водопровода и канализации. Появились научные представления о природе инфекционных заболеваний. В XIX в. И. И. Мечников создал теорию иммунитета, а Л. Пастер разработал метод борьбы с инфекциями путем вакцинирования. В XX в. были открыты антибиотики, с лица Земли практически исчезли оспа и по­лиомиелит.

280 Глава 5. Естественная история природы и человека

5.10. Коэволюция человека и биосферы 281