Тема 11. Экологизация естествознания

Экология, законы экологии. Стадии существования экосистемы. Ответственности за состояние биосферы Земли и будущее человечества. Здоровье человека, работоспособность. Проблемы, стоящие перед человечеством.

Экология (от греч. ôikos – дом, жилище, местопребывание и …логия) – наука об отношениях организмов и образуемых ими сообществ между собой и с окружающей средой. Термин «экология» предложил в 1866 Эрист Геккель (Haeckel, 1834-1919, немецкий биолог-эволюционист). С середины прошлого века (20 века) в связи с усилением воздействия человека на природу экология приобрела особое значение как основа рационального природопользования и охраны живых организмов, термин приобрел широкий смысл. Происходит экологизация науки. Экологические проблемы вызвали появление общественно-политических движений, например, «Зеленые».

Экологические проблемы приобрели глобальный характер. К концу 20 века масса всех искусственно созданных человеком предметов и живых организмов (техномасса) превысила естественную биомассу. Человеческая деятельность способна изменить динамическое равновесие в Природе и поставить проблему выживания. Человечеству грозит судьба динозавров, с разницей в том, что точно неизвестна причина их гибели.

Основные понятия экологии: популяция, сообщество, местообитание, экологическая ниша, экосистема.

Системное понимание окружающей среды, выработав новые теоретические подходы и методологические ориентации у представителей различных наук, сформировало новое экологическое мышление. Анализируется природная среда как сложная система, различные компоненты которой находятся в динамическом равновесии. Биосфера Земли рассматривается как экологическая ниша человечества, связывается окружающая среда и деятельность человека в единой системе «природа-общество». Раскрывается воздействие человека на равновесие природных экосистем, ставится вопрос об управлении и рациональном взаимоотношении человека и природы.

В экологической экономике учитываются расходы не только на освоение природы, но и на охрану и восстановление экосферы, учитываются не только прибыльность и производительность, но и экологическое обоснование технических нововведений, экологический контроль над планированием природопользования.

В наше время переплетаются политические, социальные и экологические проблемы. Можно говорить об экологическом соперничестве между странами и даже о войнах (холодных и горячих), обусловленных экологическими причинами. Одна цивилизация может использовать другую для корыстных с экологической точки зрения целей: ресурсы, территории для захоронения радиоактивных и прочих отходов.

Задача экологии, как любой другой науки, - поиск законов в данной области. Исторически первым для экологии был открыт закон, устанавливающий зависимость живых систем от факторов, ограничивающих их развитие (лимитирующих факторов).

В 1840 Юстус Либих (немецкий химик, один из создателей агрохимии, иностранный член-корреспондент Петербургской АН 1830) установил, что урожай зерна часто лимитируется не теми питательными веществами, которые требуются в больших количествах, а теми, которых нужно немного, но которых мало в почве. «Веществом, находящемся в минимуме, управляется урожай и определяется величина и устойчивость последнего во времени». В последствии к питательным веществам добавили температуру. Лимитирующие жизненно важные элемента – микроэлементы: железо, медь, цинк, бор, . . . (действуют как катализаторы). Макроэлементы (фосфор, калий, . . ) требуются организму в сравнительно больших количествах.

В самой экологии закон минимума обобщен и сформулирован как закон толерантности: отсутствие или невозможность развитие экосистемы определяется не только недостатком, но и избытком факторов.

Толерантность (от лат. tolerantia – терпение). 1) Способность организма переносит неблагоприятное влияние того или иного фактора среды.

2) Терпимость к чужим мнениям, верованиям, поведению.

Слишком много хорошего тоже плохо. Сформулировано ряд положений, дополняющих этот закон:

- организмы могут иметь широкий диапазон толерантности в отношении одного фактора и узкий в отношении другого;

- организмы с широким диапазоном толерантности ко всем факторам обычно наиболее широко распространены;

- период размножения обычно критический, в этот период многие факторы среды часто оказываются лимитирующими.

Наиболее важные факторы на суше: свет, температура и вода (осадки); на море: свет, температура и соленость. Все факторы среды зависят друг от друга и действуют согласовано.

Загрязнение природной среды в современных условиях происходит в результате внесения в среду веществ, которых в ней либо не было, либо существующих в биосфере, но вносимых в чрезмерно больших количествах.

Загрязнение увеличивается как в результате роста населения и его потребностей, так и в результате использования новых технологий, обслуживающих эти потребности.

Закон конкурентного исключения: Два вида, занимающие одну экологическую нишу, не могут сосуществовать в одном месте неограниченно долго. Важное для победы – скорость роста популяции. Неспособность вида к конкуренции ведет к его оттеснению и необходимости приспособления к более трудным условиям и факторам.

Достижением экологии стало открытие, что развиваются не только организмы и виды, но и экосистемы. Развитие экосистем аналогично развитию отдельного организма и сходно с развитием биосферы в целом. Стадии существования системы: стадия роста, стадия стабилизации и стадия деградации системы.

Развитие экосистем идет в направлении повышения устойчивости, достигаемой за счет увеличения разнообразия. Ранее считали, что эволюция ведет к замене одних менее сложных видов другими. Менее сложные виды, дав дорогу более сложным, становятся не нужны. Экология разрушала этот миф и показала опасность уменьшения разнообразия.

В зрелой стадии увеличивается регулирование по типу обратной связи, которая направлена на поддержание стабильности системы. В зрелой стадии высокая продуктивность дает низкую надежность. «Оптимальная эффективность всегда меньше максимальной».

Стратегия экосистем – «наибольшая защита (стабильность)», стратегия человека – «максимум продукции».

Экосистемы стремятся развиваться в направлении достижения максимальной стабильности. Для достижения высокой стабильности природным системам необходима низкая эффективность. Обращая развитие экосистемы вспять (к максимальной эффективности) и приводя их тем самым в неустойчивое состояние, человек вынужден повышать затраты на поддержание стабильного состояния экосистемы. Эти затраты могут превысить выгоду, полученную при переводе экосистемы в нестабильное состояние.

Любое повышение человеком эффективности экосистемы приводит к повышению затрат на ее поддержание до тех пор, когда дальнейшее повышение эффективности невыгодно из-за слишком большого роста затрат. Необходимо определить и поддерживать оптимальный режим, оптимальный вариант.

Практика природопреобразовательной деятельности человека показала, что современный человек может воздействовать на свое развитие как генетическим путем, так и экологическим через изменение природной среды. Критерий принятия оптимального решения – сохранение и развитие биосферы и человеческого рода. Человек может разрушить стабильность экосистемы, если не будет интегрироваться в ней.

Преобразующие Природу технологии видоизменяют естественные процессы в соответствии с потребностями человека. Экологизация естествознания – понимается как применение новых естественнонаучных знаний, в первую очередь, должно удовлетворять критериям ответственности за состояние биосферы Земли и будущее человечества.

Решение вопросов экологии на основе современного естествознания возможно. Мировое сообщество успешно решает, например, проблему защиты от разрушения озонового слоя атмосферы. Озоновый слой находится в стратосфере на высоте 10-50 км над уровнем моря и защищает все живое на Земле от опасной коротковолновой части ультрафиолетового излучения Солнца.

Экология - отрасль науки, изучающая отношение между человеческим сообществом и географически-пространственной, социальной и культурной средой, прямое и побочное влияние производственной деятельности на состав и свойства окружающей среды, на физическое и психологическое здоровье человека и на генофонд человеческой популяции.

Здоровье человека, работоспособность.

Определение Всемирной организации здравоохранения: Здоровье – объективное состояние и субъективное чувство полного физического, психического и социального комфорта. (Здоровье – это состояние полного физического, психического и социального благополучия.)

Первая составляющая – физическое здоровье – во многом определяется генетическим фактором. По некоторым оценкам, этот фактор может обеспечить долголетие человека превышающее сто лет.

Вторая составляющая – психическое здоровье – зависит от социального окружения человека.

Физическое и психическое здоровье взаимосвязаны. Влияет и отношение человека к собственному здоровью, рациональное питание, рациональная двигательная активность, образ жизни, вредные привычки. Достижения естествознания преобразуются в средства предотвращения заболеваний, их диагностики и лечения. В экономически развитых странах практически не угрожают новые вспышки эпидемий чумы, оспы, холеры. Медицинские технологии продлевают жизнь человека.

Творчество в любой области человеческой деятельности – одно из средств избавится от отрицательных эмоций и получить положительные. Творческие люди отличаются долголетием.

Пять минут зарядки с душой, даже утренней, дают больше пользы, чем полчаса без удовольствия. При зарядке важно уделять внимание, заботу своему телу, мышцам и всему организму.

Проблемы, стоящие перед человечеством.

Будущее служит условием настоящего, так же, как и прошедшее. Чему предстоит быть и что должно быть – служат основанием тому, что есть.

Фридрих Ницше (1844-1900, немецкий философ, поэт)

Человек, прогнозируя будущее, определяет поведение в настоящем. Наше будущее в значительной степени зависит от того, каким мы представляем его в настоящем. Будущее ставит перед человечеством все новые и новые глобальные проблемы. Эти проблемы называются вызовами. К ним относятся:

• Технологический вызов – необходимость перехода на принципиально новый ресурсосберегающий уровень производства;

• Демографический вызов – необходимость согласования ресурсов планеты с численностью населения;

• Экологический вызов – требование улучшения качества среды обитания человека в планетарном масштабе;

• Информационный вызов – необходимость перехода к информационному обществу и адаптация людей к новой информационной среде;

• Динамический вызов – отставание общественного сознания от динамики развития глобальных проблем;

• Мировоззренческий вызов – необходимость изменения мировоззренческих взглядов в соответствии с достижениями фундаментальных наук и новыми условиями существования человечества;

• Нравственный вызов – необходимость повышения духовности и нравственности общества, более полному усвоению норм этики и морали.

Принципы этики гуманизма современной цивилизации:

• Главная ценность – достоинство и независимость личности, свобода выбора (без ущерба другим людям);

• Человек должен отдавать себе отчет в своей ответственности и обязанностях по отношению к другим и среде обитания;

• Этика должна основываться на принципах, а не только на целях. Цель не оправдывает средства, существуют границы дозволенного.

Основными, приоритетными задачами являются:

- обеспечения прочного мира и безопасности;

- сохранение среды обитания в условиях угрозы техногенных экологических катастроф.

Необходимы позитивные ответы на вызовы и на уровне человечества и на уровне отдельно взятого человека. От личности требуется: социальная ответственность, терпимость к инакомыслию, эмоциональная гибкость, способность к саморазвитию и непрерывному образованию.

Вопросы для самоконтроля по Теме 11

1. Какие законы экологии Вы знаете?

2. Назовите этапы развития экосистем.

3. Что такое популяция, сообщество, экосистема, экологическая ниша?

4. Назовите основные задачи, стоящие перед человечеством.

5. Назовите принципы этики гуманизма современной цивилизации.

Словарь терминов по Теме 11

Экология (от греч. ôikos – дом, жилище, местопребывание и …логия) – наука об отношениях организмов и образуемых ими сообществ между собой и с окружающей средой.

Толерантность (от лат. tolerantia – терпение). 1) Способность организма переносит неблагоприятное влияние того или иного фактора среды.

2) Терпимость к чужим мнениям, верованиям, поведению.

Здоровье – объективное состояние и субъективное чувство полного физического, психического и социального комфорта.