 |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
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
Дата публикования: 2015-10-09; Прочитано: 508 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!
