KSE_Zhulanov_A_L

современное сообщество людей стоит перед выбором: или оно изменит всю систему своего взаимодействия с природной средой, либо в скором времени, через несколько десятилетий, начнется необратимая деградация биосферы, и никакие усилия уже не смогут повернуть этот процесс вспять.

Человечество за свою историю преодолело ряд кризисов, каждый из которых мог привести его к гибели, однако благодаря двум своим сущностным силам – сознанию и труду – оно не только вышло из них, но каждый раз совершало качественный скачок в своем развитии, поднималось на более высокую ступень культуры.

Создателями первой культуры – культуры палеолита – были палеоантропы (неандертальцы). Палеолит, т.е. древний каменный век, начинается с появлением архантропов (питекантропов и их предков – хабилисов) около 2 млн лет назад. Однако большая часть этого предысторического периода человечества ушла на создание предпосылок культуры: изобретение навыков изготовления примитивных орудий и их применения, овладение огнем, формирование зачатков членораздельной речи и зародышей социальности в виде разделения труда и обмена деятельностью. Присваивающий тип хозяйства, присущий палеолиту, требовал значительной промысловой территории: на одного человека должно было приходиться несколько сотен кв. км охотничьей территории или 5-10 кв. км территории с растительной пищей. По оценкам ученых, численность населения Америки к началу ее колонизации европейцами в 16 в. была порядка 5 млн человек. Именно такое население огромный Американский континент был способен прокормить при таком типе хозяйства.

С появлением неоантропов прогресс культуры резко ускорился, сложились условия для быстрого роста численности населения и его распространения по всей Земле (колонизация всей Евразии, Американского континента и других регионов). Около 10 тыс. лет до н. э. возник первый демографический и экологический кризис – кризис перепроизводства человека. Непомерно возросшее население не могло обеспечить себя пропитанием, возникла угроза истребления промысловых животных и съедобных растений, и, как следствие, гибели человечества в борьбе за ареал обитания. Выходом из кризиса стал переход от присваивающего к производящему хозяйству – ручному земледелию и кочевому скотоводству. Началось одомашнивание некоторых видов растений и животных. Этот процесс

181

занял несколько тысячелетий, в течение которых, естественно, сохранялось и присваивающее хозяйство (оно ведется и в настоящее время, особенно рыболовство). Переход к новому способу жизни совершился благодаря неолитической революции – первой технической революции, в ходе которой были изобретены новые технологии обработки камня (шлифование и сверление), вследствие чего каменные орудия стали более совершенными и разнообразными, а также появились первые ремесла: прядение, ткачество, гончарное дело, ювелирное искусство. Эта эпоха продолжительностью около 5 тысячелетий (8 – 3 тыс. лет до н. э.) называется неолитом. Однако следует заметить, что в различных регионах временные рамки этих эпох отличались весьма существенным образом. Некоторые народы (севера Азии и Америки, тропической Африки и Южной Америки) пребывали в каменном веке еще столетие назад и вышли из него благодаря усвоению культурных достижений других народов.

Эпоха неолита характеризовалась быстрым ростом численности населения, поэтому назрел следующий демографический кризис, который разрешился сравнительно безболезненно для человека: стал использоваться рабочий скот, возникло пастбищное скотоводство. В результате необходимые площади для получения пищи сократились в тысячу раз (до 0,8 га/чел. в земледелии и 10 га/чел. в животноводстве).

В последующие исторические эпохи – бронзовый и железный век – применение металлических орудий еще более улучшило качество обработки почвы и повысило продуктивность производства. Революции в производстве сопровождались глубокими социальными трансформациями. В эпоху неолита первобытное общество («первобытное человеческое стадо») сменяется родовой организацией, в бронзовом веке, около 3 тыс. лет до н. э. возникли первые рабовладельческие цивилизации (Древний Египет, ШумероАккадская цивилизация, Древняя Индия, Древний Китай), а в первом тысячелетии до н. э. возникают классовые общества (классическое рабство в Греции и Риме).

Численность населения в Европе, как и в остальном мире, в средние века оставалась относительно стабильной и регулировалась естественными процессами (эпидемии, высокая детская смертность, войны, неурожаи и т.п.). Однако с развитием мануфактурного производства в передовых странах Европы значительные площади пашен стали отводиться под пастбища для производства шерсти, что

182

привело к появлению избыточного населения, которое не могла использовать зарождающаяся промышленность. В Англии возникло массовое бродяжничество. В результате в 15-16 вв. в Европе стал назревать третий демографический кризис, который был предотвращен колонизацией и массовой эмиграцией населения в Америку, Австралию и др. Но кризис все-таки наступил во второй половине 19 в. и был разрешен переходом к новым сельскохозяйственным технологиям: машинной обработке земли и стойловому содержанию скота.

Развитие цивилизации за последние двести лет благодаря промышленным революциям, связанным с применением пара и электричества, привело к созданию новой материальной оболочки Земли – техносферы. Она включает совокупность технических систем (производственные комплексы), производственную и социальную инфраструктуру (поселения, транспорт, связь, трубопроводы и т. п.). Техногенное воздействие общества на биосферу возрастает нарастающими темпами. Созданная человеком материальная культура («вторая природа») все более отделяет его от естественной природной среды, становится как бы посредником в его отношениях

сприродой.

Вперспективе человечество ожидает немало других кризисов. Один из них – кризис редуцентов – будет связан с утилизацией минеральных отходов производства, которые не могут перерабатываться микроорганизмами. Этот кризис можно предотвратить, используя технологии безотходного производства (по замкнутому циклу), в котором отходы одного производства становятся сырьем для другого. Другой кризис может быть вызван ростом энергопотребления, которое удваивается каждые полсотни лет. Увеличивающееся потребление различных видов энергии ведет к повышению температуры атмосферы, что чревато таянием материковых ледников, повышением уровня Мирового океана и затоплением огромных территорий. Перегрев атмосферы грозит также нарушением циркуляции атмосферных потоков, в результате чего могут наступить изменение климата, опустынивание новых регионов, изменение границ географических поясов (тундра, лес, степь, пустыня) и другие непредсказуемые последствия. Энергопотребление должно соответствовать экологическому правилу одного процента: в экосистему можно внести дополнительную энергию в количестве не более 1% от ее естественного потока,

183

обусловленного солнечной радиацией. Поэтому сейчас важнейшей в этой области стоит задача создания новой, нетрадиционной энергетики, основанной, вместо сжигания миллиардов тонн углеводородов, на использовании естественных источников энергии: Солнца, геотермальных вод, ветра, приливов, морских волн и др.

Глобальный экологический кризис, переживаемый современной биосферой, имеет вполне очевидные признаки (индикаторы). Первый признак заключается в возрастании доли углекислого газа в атмосфере, что значительно усиливает ее парниковый эффект, т. е. способность удерживать теплоту, в которую превращается лучистая энергия Солнца, поступающая на Землю. Часть этой энергии отражается от поверхности Земли (ее снежной и водной поверхности, песков пустынь) и уходит в космос, другая же превращается в инфракрасное излучение и задерживается парниковыми газами (газами, молекулы которых имеют три и более атомов: двуокись углерода, метан и др.). Второй индикатор кризиса - истощение озонового слоя, что чревато ростом количества онкологических заболеваний. Разрушителем озоновых молекул являются фреоны (хлорфторуглероды), используемые в холодильных установках и аэрозольных контейнерах косметических препаратов. Деградация природных ресурсов – земельных, водных, лесных – еще один угрожающий показатель кризиса. Миллионы гектаров сельскохозяйственных угодий выводятся из оборота либо в результате эрозии почв, их засоления или опустынивания, либо занимаются под поселения, продуктопроводы, аэродромы и т. д. За последние полвека уничтожено более половины лесов – «легких» планеты. Особенно опасна вырубка тропических лесов, поскольку именно они производят большую часть кислорода планеты. Гигантскими темпами идет загрязнение гидросферы Земли: триллионы куб. м неочищенных стоков, в которых содержатся десятки миллионов тонн различных, в том числе токсичных веществ (ртуть, фосфор, окислы свинца, смываемые с полей ядохимикаты и др.) сбрасывается в естественные водоемы. Наряду с ингредиентным (вредными веществами) существует все нарастающее параметрическое загрязнение окружающей среды, прежде всего, шумовое и электромагнитное. Шум от транспорта и технологических установок понуждает животных уходить вглубь лесов и степей, но таких тихих островов остается все меньше, и их территории все уменьшаются, делая процессы размножения животных

184

невозможными. Влияние электромагнитных полей, создаваемых линиями электропередач и сотовой связью, имеет также экологически негативный характер, особенно для здоровья людей.

Снижение биоразнообразия природы – еще один угрожающий фактор для существования биосферы. Нарушаются трофические связи между таксонами, складывавшиеся миллионы лет, разрываются экологические цепи, в трофической сети образуются большие «дыры», которые могут привести к массовому вымиранию крупных таксонов (отрядов, классов организмов).

Все экологически негативные факторы при достижении определенного количественного порога приведут, как следует из синергетики, биосферу в неустойчивое, неравновесное состояние (точку бифуркации), и как выйдет она из этого состояния, нельзя предугадать в принципе. Возможен и такой путь разрешения кризиса, на котором биосфера сохранит себя, пожертвовав неразумным человечеством, приведшим ее в такое критическое состояние. Современную ситуацию можно представить таким образом: мы – пассажиры поезда, движущегося под уклон; тормоза поезда отказали, машинист его покинул, а впереди пропасть… Картина апокалипсическая, но не невозможная.

Путь, который может предотвратить грозящую катастрофу, еще в начале в 20-х гг. прошлого века открыл В.И. Вернадский, создатель учения о биосфере. Этот путь – преобразовать биосферу в ноосферу (греч. нус – разум, дух). Двое французских ученых – математик Э. ЛеРуа и палеонтолог Тейяр де Шарден, которые приняли учение Вернадского о биосфере, на его основе выдвинули в 1927 г. идею ноосферы как современной стадии, переживаемой биосферой. Вернадский развивает эту идею следующим образом. «Человечество, взятое в целом, становится мощной геологической силой. И перед ним, перед его мыслью и трудом, становится вопрос о перестройке биосферы в интересах свободно мыслящего человечества как единого целого…Ноосфера – последнее из многих состояний эволюции биосферы в геологической истории – состояние наших дней. Ход этого процесса только начинает нам выясняться из изучения ее геологического прошлого…» (из статьи «Несколько слов о ноосфере», 1943 г., последняя прижизненная публикация автора). Начало 20 в., когда родилась эта, еще во многом неопределенная, идея ноосферы, имевшая разные истолкования у ее авторов, не

185

предвещало того критического состояния биосферы, в котором она окажется в конце века.

Современная эпоха сделала эту идею предметно осязаемой, поставив человечество перед дилеммой: либо погибнуть, либо выбрать новую стратегию развития. Эта стратегия - преобразовать биосферу в ноосферу – сферу разума, т. е. создать такую систему взаимодействия общества и природы, в которой будет обеспечена реализация стратегии устойчивого развития, экологически безопасной для природы и обеспечивающей достаточно комфортное существование многих поколений людей на Земле. Основным принципом такого взаимодействия должна стать коэволюция - согласованное развитие природы и общества, в котором соизмерялись бы разумные потребности человека и возможности воспроизводства природных ресурсов. Важнейшей предпосылкой достижения этого является экологизация всех видов человеческой активности, реализация принципа ненанесения ущерба природе.

186

Антропоиды – человекообразные обезьяны, включающие два семейства: гиббоны и понгиды.

Астеносфера – слой верхней мантии, находящийся на глубинах порядка 50 км под океанами и 100 км под континентами и характеризующийся пониженной вязкостью, твердостью и прочностью его вещества (предположительно, расплавленного базальта). Толщина астеносферы неодинакова и колеблется в интервале 200-300 км.

Астероиды – малые планеты диаметром от 1 до 1000 км, большинство которых образует пояс между орбитами Марса и Юпитера (Церера, Паллада, Веста, Юнона и др.).

Атмосфера Земли – газовая оболочка вокруг Земли, вращающаяся вместе с нею и простирающаяся до высот порядка 2000 км. В зависимости от распределения температуры подразделяется на тропо-, страто-, мезо-, термо- и экзосферу. По наличию заряженных частиц в атмосфере выделяют ионосферу (от высот 50-80 км), охватывающую три верхних слоя атмосферы.

Атом – мельчайшая частица химического элемента, состоящая из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженной электронной оболочки.

Атомный номер – номер химического элемента в таблице Менделеева, равный заряду ядра атома.

Аэробные организмы – организмы, способные существовать только в среде, содержащей свободный молекулярный кислород (почти все животные, растения и многие микроорганизмы).

Бактерии – группа микроскопических, преимущественно одноклеточных организмов, обладающих клеточной стенкой, но не имеющих оформленного ядра (прокариоты). Генетический аппарат бактерии представлен одной кольцевой молекулой ДНК (кольцевой хромосомой).

Барионы – класс элементарных частиц, состоящий из нуклонов (протон и нейтрон) и гиперонов (частиц с массой, более чем в 2000 раз превосходящей массу электрона).

Белки – высокомолекулярные органические вещества, состоящие из аминокислот и составляющие основу жизнедеятельности всех организмов.

188

Биогенное вещество – неживое вещество, образовавшееся в результате деятельности живых организмов (известняк, уголь, нефть и др.).

Биогеоценоз – сложная природная система, объединяющая на основе обмена веществ и энергии совокупность живых организмов (биоценоз) с абиотическими факторами среды (условиями обитания - биотопом).

Биосфера – область распространения жизни на Земле, в которой организмы и среда их обитания образуют динамическую систему. Включает нижнюю часть атмосферы (тропосферу), гидросферу и верхнюю часть литосферы.

Биота – совокупность живых организмов любой экосистемы. Разновидностью биоты является биоценоз.

Биотоп – совокупность условий, в которых обитает биоценоз. Биоценоз – совокупность животных, растений и

микроорганизмов, населяющих участок среды обитания с более или менее однородными условиями жизни (озеро, луг, лес).

Бифуркация – разветвление траектории движения системы в определенной точке (точке бифуркации) пространства ее параметров на несколько возможных траекторий.

Близкодействие – физическая концепция, согласно которой взаимодействие объектов происходит в непрерывной среде (от точки к точке) с конечной скоростью, не превышающей скорость света в вакууме.

Вакуум – 1) в классической физике – область пространства, не содержащая вещества («торичеллиева пустота»); 2) в современной физике – состояние физического поля с наименьшей энергией (при отсутствии возбуждения) – «физический вакуум».

Валентность – способность атома к образованию химических связей.

Верификации принцип – принцип, утверждающий в качестве критерия научности теории ее эмпирическую подтверждаемость. Этот критерий является необходимым, но недостаточным условием истинности теории.

Виртуальные частицы – теоретически предсказанные элементарные частицы, непрерывно возникающие и исчезающие в физических взаимодействиях, имеющие те же характеристики, что и

189

реальные частицы, и характеризующиеся ничтожно малым временем существования.

Вирусы – неклеточные организмы, состоящие из молекулы РНК или ДНК, заключенной в белковую оболочку, и способные размножаться только в клетках других организмов (внутриклеточные паразиты, возбудители инфекционных болезней).

Волновая функция – величина, полностью описывающая состояние микрообъекта.

Волны материи (волны де Бройля) – характеристика волновых свойств материальных частиц (элементарных частиц, атомов, молекул и их агрегатов).

Галактика – гигантская звездная система, включающая сотни миллиардов звезд. Галактики делятся на эллиптические, спиральные и неправильные. Наша галактика – система Млечного пути – является спиральной.

Гаметы – половые клетки организма.

Ген – материальный носитель наследственности, способный к воспроизведению, расположенный в определенном участке (локусе) хромосомы. Гены, определяющие развитие одного признака, называются аллельными (один ген доминантный – А, другой – рецессивный - а). По химическому составу ген представляет собой строго упорядоченную линейную цепочку нуклеотидов.

Генобиоз – концепция происхождения жизни, основанная на идее первичности молекулярной системы, обладающей свойствами генетического кода.

Геном – совокупность генов, содержащихся в одинарном (гаплоидном) наборе хромосом организма.

Генотип – совокупность всех генов организма.

Генофонд популяции – совокупность генов всех особей популяции.

Географическая оболочка Земли – сфера взаимопроникновения и взаимодействия литосферы, гидросферы, атмосферы и биосферы.

Геология – комплекс наук о составе, строении и истории развития земной коры и Земли.

Гетерозиготность – свойство гибрида при дальнейших скрещиваниях давать расщепление признаков (например, в отношении 3:1 по фенотипу во втором поколении). Гибриды, не

190