<<

стр. 25
(всего 40)

СОДЕРЖАНИЕ

>>

его сущность. Понятие есть отражение существенных призна-
ко их признаков, по которым будет произведено сравнение.
ков предмета. Чтобы эти признаки раскрыть, нужно всесто-
Сравнение может быть односторонним, или неполным, и
ронне изучить предмет, установить его связи с другими пред-
многосторонним, или более полным. Сравнение, как анализ и
метами. Понятие о предмете возникает па основе многих суж-
синтез, может быть разных уровней — поверхностное и болев
дений и умозаключений о нем.
глубокое. В этом случае мысль человека идет от внешних при-
знаков сходства и различия к внутренним, от видимого к скры- Понятие как результат обобщения опыта людей являет-
тому, от явления к сущности. ся высшим продуктом мозга, высшей ступенью познания мира.
Абстрагирование — это процесс мысленного отвлечения Каждое новое поколение людей усваивает научные, тех-
от некоторых признаков, сторон конкретного с целью лучше- нические, моральные, эстетические и другие понятия, вырабо-
го познания его. Человек мысленно выделяет какой-нибудь танные обществом Б процессе исторического развития. Усво-
ить понятие — это значит осознать его содержание, уметь вы-
признак предмета и рассматривает его изолированно от всех
делять существенные признаки, точно знать его границы
других признаков, временно отвлекаясь от них. Изолирован-
(объем), его место среди других понятий с тем, чтобы не пу-
ное изучение отдельных признаков объекта при одновремен-
тать со сходными понятиями; уметь пользоваться данным по-
ном отвлечении от всех остальных помогает человеку глубже
нятием в познавательной и практической деятельности.
понять сущность вещей и явлений. Благодаря абстракции че-
ловек смог оторваться от единичного, конкретного и поднять- Мыслительная деятельность человека проявляется в по-
ся на самую высокую ступень познания — научного теорети- нимании объектов мышления и в решении на этой основе раз-
ческого мышления. нообразных мыслительных задач.
Конкретизация — процесс, обратный абстрагированию и Понимание — процесс проникновения мысли в сущность
чего-либо. Объектом понимания может быть любой предмет,
неразрывно связанный с ним. Конкретизация есть возвраще-
явление, факт, ситуация, действие, речь людей, произведение
ние мысли от общего и абстрактного к конкретному с целью
литературы и искусства, научная теория и т. д.
раскрытия содержания.
Понимание может быть включено в процесс восприятия
Мыслительная деятельность всегда направлена на полу-
объекта и выражаться в узнавании, осознании его, оно может
чение какого-либо результата. Человек анализирует предме-
осуществляться и вне восприятия.
ты, сравнивает их, абстрагирует отдельные свойства с тем, чтобы
выявить общее в них, чтобы раскрыть закономерности, управ- Понимание является обязательным условием решения
мыслительных задач.
ляющие их развитием, чтобы овладеть ими.
Действуя, человек решает разнообразные задачи. Задача
Обобщение, таким образом, есть выделение в предметах и
представляет собой ситуацию, которая определяет действие
явлениях общего, которое выражается в виде понятия, зако-
человека, удовлетворяющего потребность путем изменения
на, правила, формулы и т. п.
этой ситуации.
Мышление человека протекает в форме суждений и умо-
Сущность задачи состоит в достижении цели. Сложные
заключений. Суждение — это форма мышления, отражающая
задачи человек решает в несколько этапов. Осознав цель, во-
объекты действительности в их связях и отношениях. Каждое
прос, возникшую потребность, он затем анализирует условия
суждение есть отдельная мысль о чем-либо. Последователь-
задачи, составляет план действий и действует.
ная логическая связь нескольких суждений, необходимая для
Одни задачи человек решает непосредственно, путем вы-
того, чтобы решить какую-либо мыслительную задачу, понять
полнения привычных практических и умственных действий,
что-нибудь, найти ответ на вопрос, называется рассуждением.
другие задачи решает опосредованно, путем приобретения зна-
Рассуждение имеет практический смысл лишь тогда, когда оно
ний, необходимых для анализа условий задачи. Задачи послед-
приводит к определенному выводу, умозаключению. Умоза-
него тина называются мыслительными.
ключение и будет ответом на вопрос, итогом поисков мысли.
Решение мыслительных задач проходит несколько эта-
Умозаключение — это вывод из нескольких суждений, дающий
пов. Первый этап — осознание вопроса задачи и стремление
нам ноаое знание о предметах и явлениях объективного мира.
найти на него ответ, Без вопроса нет задачи, нет вообще дея-
Умозаключения бывают индуктивные, дедуктивные и по ана-
тельности мышления.
логии.
Второй этап решения мыслительных аадач - это анализ
Индуктивное умозаключение — это умозаключение от еди-
условий задачи. Не зная условий., нельзя решить ни одной
ничного (частного) к общему. Из суждений о нескольких единич-
задачи, ни практической, ни умственной.
ных случаях или об их группах человек делает общий вывод.
Третий этап решения мыслительной задачи • само реше-
Рассуждение, в котором мысль движется в обратном на-
ние. Процесс решения осуществляется посредством различ-
правлении, называют дедукцией, а вывод — дедуктивным. Де-
ных умственных действии г использованием логических опе-
дукция есть вывод частного случая из общего положения,
раций. Умственные действия образуют определенную систе-
переход мысли от общего к менее общему, к частному или
му, последовательно сменяя друг друга. ..
единичному При дедуктивном рассуждении мы, зная общее
Последним этапом решения мыслительных задач явля-
положение, правило или закон, делаем вывод о частных слу-
РТСЯ проверка правильности решения. Она Дисциплинирует
чаях, хотя их специально и не изучали,
388 Биология

ладание у него второй сигнальной системы наг; nepRoii. Суще-
мыслительную деятельность, позволяет осмыслить каждый шаг
ствуют и другие различия в мыслительной деятельности лю-
ее, найти незамеченные оптики я исправить их.
дей. Если они устойчивы, их называют качествами ума.
Умение решать мыслительные задачи характеризует ум
Понятие ума шире понятия мышления. Ум человека ха-
человека, особенно, если человек может решать их самостоя-
рактеризуют не только особенности его мыш тения, но и осо-
тельно и наиболее экономными способами.
бенности других познавательных процессоЕ (наблюдатель-
ность, творческое воображение, логическая памлгь, вниматель-
ность). Понимая сложные связи между предметами и явлени-
3. ВИДЫ МЫШЛЕНИЯ
ями окружающего мира, умный человек должен хорошо по-
нимать и других людей, быть чутким, отзыв сивым, добрьш.
В зависимости от того, какое место в мыслительном про-
Качества мышления — основные качества ума К ним относят
цессе занимают слово, образ и действие, как они соотносятся
гибкость, самостоятельность, глубину, широту последователь-
между собой, выделяют три вида мышления: конкретно-дей-
ность и некоторые другие.
ственное, или практическое, конкретно-образное и абстракт-
ное. Эти виды мышления выдели юте Я-еще и на основании осо- Гибкость ума выражается в подвижности мыслительных
бенностей задач — практических и теоретических. процессов, умении учитывать меняющиеся условия умствен-
ных или практических действий и в соответствии с этим ме-
Конкретно-действенное мышление, или практическое, на-
нять способы решения задач. Гибкости мыш.гзния противо-
правлено на решение конкретных задач в условиях производ-
стоит инертность мышления. Человеку инертной мысли более
ственной, конструктивной, организаторской и иной практи-
свойственно воспроизведение усвоенного, чеч активные по-
ческой деятельности людей. Практическое мышление это преж-
иски неизвестного: Инертный ум — это ленивый ум. Гибкость
де всего техническое, конструктивное мышление. Оно состо:
ума — обязательное качество людей творчеств,
ит в понимании техники и в умении человека самостоятельно
решать технические задачи. Процесс технической деятельнос- Самостоятельность ума выражается в способности ста-
ти есть процесс взаимодействий умственных и практических вить вопросы и находить оригинальные пути т: решения. Са-
компонентов работы. Сложные операции абстрактного мыш- мостоятельность ума предполагает его самокритичность, т. е.
ления переплетаются с практическими действиями человека, умение человека видеть сильные и слабые стороны своей дея-
неразрывно связаньг с ними. Характерными особенностями тельности вообще и умственной в частности.
конкретно-действенного мышления являются ярко выражен- Другие качества ума — глубина, широта И последова-
ная наблюдательность, внимание к деталям, частностям и уме- тельность — также имеют важное значение. Человек глубоко-
ние использовать их в конкретной ситуации, оперирование про- го ума способен «доходить до корня», вникать в сущность
странственными образами и схемами, умение быстро перехо- предметов и явлений. Люди последовательного ума умеют
дить от размышления к действию и обратно. Именно в этом строго логически рассуждать, убедительно доказывать истин-
виде мышления в наибольшей мере проявляется единство ность или ложность какого-либо вывода, пропаять ход рас-
мысли и золи. суждения.
Все эти качества ума воспитываются в процессе обуче-
Конкретно-образное, или художественное, мышление ха-
ния детей в школе, а также путем настойчивой работы нал
рактеризуется тем, что отвлеченные мысли, обобщения чело-
собой.
век воплощает в конкретные образы.
Ребенок рождается, не обладая мышление ч. Чтобы мыс-
Абстрактное, или словесно -логическое, мышление направ-
лить, необходимо обладать некоторым чувствен s ым и практи-
лено в основном на нахождение обших закономерностей в
ческим опытом, закрепленным памятью. К концу первого года
природе и человеческом обществе. Абстрактное, теоретичес-
жизни у ребенка можно наблюдать проявления элементарного
кое мышление отражает общие связи и отношения. Оно опе-
мышления.
рирует глазным образом понятиями, широкими категориями,
а образы, представления в нем играют вспомогательную роль. Основным условием развития мышления дзтей является
целенаправленное их воспитание и обучение. Е процессе вос-
Все три вида мышления тесно связаны друг с другом. У
питания ребенок овладевает предметными действиями и ре-
многих людей в одинаковой мере развиты конкретно-действен-
чью, обучается самостоятельно решать сначала простые, затем
ное, конкретно-образное и теоретическое мышление, но в за-
сложные задачи, а также понимать требовании, предъявляе-
висимости от характера задач, которые человек решает, на
мые взрослыми, и действовать в соответствии с ними.
первый план выступает то один, то другой, то третий вид мыш-
ления. Развитие мышления выражается в постепенном расши-
рении содержания мысли, в последовательном иозникновении
Если мышление рассматривать в процессе развития его у
форм и способов мыслительной деятельности и изменении их
детей, то можно обнаружить, что раньше всего возникает мыш-
по мере общего формирования личности. Одновременно у ре-
ление конкретно-действенное, потом конкретно-образное и,
бенка усиливаются и побуждения к мыслительной деятельно-
наконец, абстрактно-логическое. Но особенности каждого из
сти — познавательные интересы.
указанных видов мышления у детей несколько иные, связь их
Мышление развивается на протяжении всей жизни чело
проще.
века в процессе его деятельности. На каждом ш>;растном этй-
Виды мышления являются вместе с тем типологически-
пе мышление имеет свои особенности.
ми особенностями умственной и практической деятельности
Мышление ребенка раннего возраста выступает в форлп*
людей. В основе каждого вида лежит особое отношение сиг-
действии, направленных на решение конкретных задач: дос-
нальных систем. Если у человека преобладает конкретно-дей-
тать какой-нибудь предмет, находящийся в поле зрения, на-
ственное или конкретно-образное мышление, это означает от-
деть кольца на стержень игрушечной пирамиды, закрыть или
носительное преобладание у пего первой сигнальной системы
открыть коробочку, найти спрятанную пещь, влезть на стул,
над другой; если же человеку наиболее свойственна словес-
принести игрушку и т. п. Выполняя эти действия, ребенок
но-логическое мышление, это означает относительное преоб-
Общая биология 389

думает. Он мыслит действуя, его мышление наглядно-действен- ладение мыслительными операциями зависит не только от ус-
ное. воения знаний, но и от специальной работы учителя в этом
Овладение речью окружающих людей вызывает сдвиг в направлении.
развитии наглядно-действенного мышления ребенка. Благо-
даря языку дети начинают мыслить обобщенно.
Дальнейшее развитие мышления выражается в измене- 4. МЫШЛЕНИЕ И ЛОБНЫЕ ДОЛИ
нии соотношения между действием, образом и словом. Б ре-
шении задач все большую роль играет слово. Лобные доли, наряду с нижнетеменной областью, явля
Существует определенная последовательность в разви- ются самыми новыми и имеют самую сложную структуру го-
тии видов мышления в дошкольном возрасте. Впереди идет ловного мозга. Их масса у человека равна 25 % всей массы
развитие наглядно-действенного мышления, вслед за ним фор- коры. У лобных долей очень тонкое строение и созревают они
мируется наглядно-образное и, наконец, словесное мышление. в самую последнюю очередь: у женщин к 18—19 годам, у муж-
Мышление учащихся среднего школьного возраста (И — чин — к 21—23. Промежуточные этапы созревания для обоих
15 лет) оперирует знаниями, усвоенными главным образом полов наступают в 7 и 12—14 лет. Кроме того, префронталь-.
словесно. При изучении разнообразных учебных предметов — иые отделы являются наиболее ранимыми и подвержены ин-
математики, физики, химии, истории, грамматики и др. — уча- волюции. Их высшие (ассоциативные) слои особенно сильно
щиеся имеют дело не только с фактами, но и с закономерными атрофируются при таких диффузных заболеваниях, как болезнь
отношениями, общими связями между ними. Пика и прогрессивный паралич И вообще наиболее чувстви-
тельны ко всем видам негативных воздействий: общеотравля-
В старшем школьном возрасте мышление; становится аб-
ющие, наркотические вещества, алкоголь, радиоактивное излу-
страктным. Вместе с тем наблюдается и развитие конкретно-
чение и т. д.
образного мышления, в особенности под влиянием изучения
художественной литературы. Префронтальныс отделы коры головного мозга распо^
Обучаясь основам наук, школьники усваивают системы лагаются спереди о г моторной зоны (4-е поле Бродианд) и
научных понятий, каждое из которых отражает одну из сто- премоторной зоны (6 и 8 поле Бродмаяа). Они содержа! в
рон действительности. Формирование понятий — процесс дли- себе ряд образований: 9, 10, 11 и 46 поля Бродмана, часть
тельный, зависящий от уровня их обобщенности и абстракт- которых размещена на конвекситатной. часть - на медиоба-
ности, от возраста школьников, их умственной направленнос- зальных поверхностях лобных долей, Префроитальные отде-
ти и от методов обучения. лы коры головного мозга образовываются лишь на поздних '
этапах филогенеза — у низших обезьян, существенно сформи-
В усвоении понятий существует несколько уровней: по
рованы у приматов, однако только у человека достигают до-
мере развития учащиеся все ближе подходят к сущности пред-
вольно дифференцированно]! структуры в связи с появлени-
мета, явления, обозначенного понятием, легче обобщают и свя-
ем новых полей.
зывают друг с другом отдельные понятия.
Для первого уровня характерно элементарное обобще- Уже на ранних стадиях эмбриогенеза лобная кора харак-
ние конкретных случаев, взятых из личного опыта школьни- теризуется особой радиальной исчерчен и остью, резко отлича-
ков или из литературы. На втором уровне усвоения выделя- ясь от строения коры задних отделов мозга. Генетически эта
ются отдельные признаки понятия. Границы понятия учащие- область связана с 4 и 6 полем Бродмана, поэтому морфологи-
ся то сужают, то излишне расширяют. На третьем уровне уча- чески может быть отнесена к корковым отделам двигательно-
щиеся пытаются дать развернутое определение понятия с ука- го организатора. Но, в отличие от 4 и G полей, у префронталь-
занием основных признаков и приводят верные примеры из ных отделов своеобразное строение: в них отсутствуют гигант-
жизни. На четвертом уровне происходит полное овладение ские пирамидальные клетки Бена и значительно более разви-
понятием, указание его места среди других моральных поня- ты 2 и 3 (ассоциативные) слои.
тий, успешное применение понятия в жизни. Одновременно с Поля префроптальной области 9, 10. 11, 45 и 4G связаны
развитием понятий формируются суждения и умозаключения. с ядрами таламуса, но лишь с темп, которые сами не имеют
связей с двигательной периферией. Корковые тю.тя префрпп-
Для учащихся 1—2 классов характерны суждения катего-
тальной области богаты связями почти со всеми важнейшими
рические, утвердительной формы. Дети судят о каком-либо
участками задних отделов коры.
предмете односторонне и не доказывают своих суждений. В
связи с увеличением объема знаний и ростом словаря у школь- Работы над изучением функций лобных долей начались
ников 3—4 классов появляются суждения проблематические и в 70-х годах XIX века и проходили сразу it двух направлен!!
условные. Учащиеся 4 класса могут рассуждать, опираясь не ях - опыты над животными и клинические наблюдения нал
только на прямые, но и на косвенные доказательства, особенно больными с поражением лобных долей. Причем оба эти на
на- конкретном материале, взятом из личных наблюдений. В правления первоначально давали противоречивые данные, и
среднем возрасте школьники употребляют также разделитель- лишь позднее стали определяться все более четкие параллели.
ные суждения и свои высказывания чаще обосновывают, дока- В 70—80-х годах XIX пека были распространены мето
зывают. Учащиеся старших классов практически владеют все- ды раздражения и экстирпации (удаление отдельных учасд.
ми формами выражения мысли. Суждения с выражением пред- ков). Выяснилось, что раздражение лобных долей электри"
положения, допущения, сомнения и т. д. становятся нормой в ческим током не пробуждает никаких реакций, d экстирпация
их рассуждениях. С одинаковой легкостью старшие школьни- не приводит.к параличам и другим расстройствам. Неудиви
ки пользуются индуктивными и дедуктивными умозаключени- тельно, что многие ученые пришли к выводу, что лобный
ями и умозаключением по аналогии. Самостоятельно могут ста- доли «не имеют функций.» и представляют собой «пример
вить вопрос и доказывать правильность ответа на него. избыточности*-.
Развитие понятий, суждений и умозаключений происхо- Лишь немногие <,Бианкл 1S95, 1921; Бехтерев 1907'
дит в единстве г овладением, обобщением и пр. Успешное ов- Франц.. 19071 обнаружили, что животное, у которого удалены
390 Биология

сразу обе лобные доли, прекращает узнавать хозяина, утрачи- ного, растормаживай и ю отсроченных реакц]Г! и оживлению
вает избирательность пищевого поведения (хватает и жует элементарных (подкорковых) автоматизмов.
любые предметы), обнаруживает двигательные автоматизмы Лобные доли всегда возбуждали у исследователей осо-
(кружение на месте). Поэтому миф об «избыточности» сразу бый интерес, однако их функции продолжительное время были
был отклонен, и лобные доли стали называться «органом аб- мйлоизучены. В первую очередь это связано •: особенностью
страктного мышления». клинической картины поражений: а отличие ог других струк-
Работы П. К. Анохина и А. И. Шумилиной (1949) дока- тур головного мозга, даже массивные поражншя лобных до-
зали, что поражение лобных долен приводит к грубому нару- лей не ведут к нарушениям зрении, слуха, "актильной чув-
шению тек предварительных синтезов отдельных сигналов, ствительности или двигательных функций. Поэтому лобные
которые предшествуют движению а составляю! «пусковую? доли первоначально назывались «немыми зонами», и только
или «обстановочную» афферептацию. Собака реагирует на много позднее были обнаружены подлинные последствия на-
один сигнал, но не может выработать дифференцировку двух рушения лобных долей, а именно нарушение сложных форм
сигналов, вызывающих две различные двигательные реакции поведения и сознательной деятельности.
(реакция выбора). Кроме того, собаки прекращают правильно Выяснилось, что поведение больных не имеет осмыслен-
оценивать воздействие подкрепления. Прибрам (1935), про- ного характера, такие больные не могут формировать проч-
водя опыты с обезьянами, также сделал вывод, что поврежде- ные намерения, они становятся неактивными и неспонташш-
ние лобных долей влечет за собой «неучет эффекта», т. е. ми. Они могут отвечать на простые вопросы, сез проблем про-
отсутствие «сигнала успеха» и «сигнала ошибки*. изводят привычные действия, однако СЛОЖГЕГС формы лея-
В опытах Келлера прооперированная обезьяна, исполь- телыгости у них не получаются.
зуя Палку, могла достать приманку теперь только в том случае, Исчезает способность сознательно отисситься к своим
если и приманка, и палка находились в одном зрительном поле, поступкам, критически оценивать свое пове.^ние. Вольные
демонстрируя грубое нарушение серийных операций, требую- прекращают ощущать неудачи, чувствовать колебания и внут-
щих предварительного синтеза. ренние конфликты, чаще всего они находятся в состоянии
Джекобсоп (1935) определил, что у прооперированных безразличия либо эйфории.
обезьян нельзя вызнать неврозы и конфликты. Из этого можно сделать вынод о том, что передние «аг-
Также было подмечено, что резекция лобных долей моз- соцпатинные» отделы лобных долей мозга тесно связаны г
га ведет к резкому усилению двигательной активности живот- пыешимн психическими функциями.




План
1. Что такое сон.
2. Быстрый и медленный сон.
3. Сон и сновидения животных.

во иремя сна. И. П. Павлов был унерен, что сон. но
1. ЧТО ТАКОЕ СОН
физиологической сущности, является торможением, распро-
страняющимся по коре и подкорковым цснтра\.
Как известно, человек третью часть своей жизни спит: во
Чтобы «отключиться», заснуть, человеческий организм
сне он проводят 25 лет из отпущенных ему 75. Естественное
задействует и нершше, и химические процессы. Ученые дока-
чередование бодрствования и сна — необходимое условие жиз-
зали, что в этом случае в крови возрастает количество серото
недеятельности человеческого организма. Мозг за счет им-
нина. Что касается адреналина, то его содержание, напротив,
пульсов, которые поступают от рецепторов тела, гюддержиоа- намного уменьшается. Что интересно, ученые ввели с кровь
ется в бодрствующем состоянии. Сон развивается при пре- животного совсем небольшую долу адреналина и заметили,
кращении или резком ограничении поступления афферентных что животное очень долго не может заснуть.
импульсов и кору больших полушарий. Ученые смогли это
Так для чего же человеку необходим сон?1 Вероятно, са-
доказать, исследуя больных с нарушением многих видов чув-
мым распространенным ответом будет такой: чтебы мозг имел
ствительности. У С. П. Боткина в иго клинике находилась
козможность отдохнуть. Однако ученые выявили удивитель-
больная, у которой из всех органов чувств функционировали ную закономерность: в период сна мозговые клерки, не только
только рецепторы осязания и мышечного чувства одной руки. не пытаются расслабиться, а начинают работать еще быстрее.
На удивление, практически вес время суток она спала. Просы- Спящие люди не полностью «отключ-агот» свой мозг. Около
палась только тогда, когда кто-то касался ее здоровой руки. половины нейронов, наоборот, начинают работать еще актив-
нее, чем во время бодрствования. Учеными замечено, что это
Сон может развиться и в том случае, если на корковые
можно отнести, скорее, к глубинным отделам мозга. Порази-
клетки действуют раздражители длительной или чрезмерной
тельно, но и во время глубокого сна мозг в состоянии реаги-
силы. В этом случае в клетках коры развивается торможение,
ровать на внешние воздействия. Случается, что они удиви-
которое имеет охранительное значение. Оно дает коре боль-
тельным образом входят и наши сновидения.
ших полушарий возможность восстановить работоспособность
Общая биология 391

Еще Аристотель наметил, что в момент поднесения к руке С помощью сна организм защищается от стрессов, вол-
спящего источника тепла ему обязательно приснится огонь. нений, а также старается восстановиться. То есть сон словно.
Часто многие из нас могут найти во сне ответы на мучившие является «охранником» человеческой нервной системы. Сон,
наяву вопросы. Известно, что Дмитрий Менделеев именно во собственно говоря, и зависит от того, насколько здорова нерв-
сне смог составить периодическую систему элементов. Хими- ная система. Часто люди не могут спокойно заснуть, когда они
ку Фридриху Кекуле приснилась змея, которая кусает себя за испытывают чувства радости или горя. Тогда в коре мозга
хвост, в результате чего ему удалось понять циклическое стро- появляется устойчивый очаг возбуждения, и человек не мо-
ение молекулы бензола. жет спать. Если же ему все-таки удается уснуть, то очаг воз-
Сон не означает уход от реальности. Это, скорее, особая буждения часто будет связан с мысленной работой, которая
форма работы мозга, До сих пор наука не может ответить на была начата еще днем. И во сне человека будут беспокоить те.
вопрос, зачем человеку или животному с, развитой нервной же проблемы, причем благодаря тому, что в это время отсут-
системой нужно спать. Некоторые исследователи предполага- ствуют посторонние раздражители, их можно разрешить го-
ют, что в период сна наш организм просто пытается перенести раздо эффективнее.
информацию из кратковременной памяти а долговременную.
Это просто защитная реакция человека или животного на все-
возможные стрессы, потрясения, вмешательства извне. В ре- 2. БЫСТРЫЙ И МЕДЛЕННЫЙ СОН. СНОВИДЕНИЯ
зультате кратковременная память стирается, чего не скажешь
У спящего человека расслабляются мышцы, его дыха-
о долговременной.
ние выравнивается, пульс замедляется. Человек спит, спит спо-
У человека в мозгу при получении им информации воз-
койно. Эта фаза сна учеными названа медленным сном. Как
никают различные импульсы. Кратковременная память запи-
только у человека повышается давление, дыхание становится
сывает ее при помощи «азбуки» нервных клеток, в то время
учащенным, закрытые веки выдают быстрое движение глаз-
как долговременная — при помощи «азбуки» молекул. Уче-
ных яблок, то можно понять, что человек перешел в фазу
ным с помощью эксперимента удалось доказать, что долговре-
быстрого сна. Иногда случается, что люди разговаривают во
менная память немыслима без создания молекул белка. Ис-
время сновидений. Животные во время этой фазы могут по-
следователи проводили опыт с мышами. Им давали вещество,
дергивать лапами, шевелить ушами, хвостом и, не открывая
которое имело свойство подавлять синтез белков. Вслед за
век, двигать глазами.
этим у них старались выработать условный рефлекс. Напри-
Интересно, что амфибии и рептилии не имеют разде-
мер, часто использовали удары электротока, как только мышь
ления сна на медленную и быструю фазы. Птицы же мо-
забегала в темноту. Как обычно, мыши быстро понимали, что
гут видеть сновидения всего 5—15 секунд — такова у них •
их ожидает в темной комнате, но проходило несколько дней, и
длительность фазы быстрого сна. Человек смог увидеть
рефлекса как ни бывало! Были проведены и другие экспери-
самое длинное сновидение на протяжении 2 часов 23 ми-
менты. Птицам и крысам ученые вводили в мозг вещество,
нут. В течение этого времени снились сны добровольцу,
взятое из мозга друг друга. С помощью этого эксперимента
который согласился на участие в эксперименте, при кото-
было замечено, что животные приобретали рефлексы, свой-
ром долгие время его лишали возможности видеть сно-
ственные той группе животных, из мозга которых им и было
видения.
пересажено это вещество.
Во время очередных исследований кошкам пытались не
Человек не может находиться продолжительное время
дать видеть сны, не запрещая засыпать. И заметили странную
без сна. Б результате он начинает видеть мир искаженным,
особенность: у кошек стали возникать галлюцинации. Неожи-
словно в кривом зеркале. Доходит до того, что он начинает
данно они могли побежать за воображаемым предметом. Та-
видеть сны наяву. Самое страшное, что в результате постоян-
кая же реакция была и у людей. Ученые заметили, что при
ной бессонницы человек может умереть. В «Книге рекордов
этом страдала и память. Тогда исследователи предположили,
Гиннеса» зарегистрирован мировой рекорд человека, который
что, видя сны, люди словно проживают те ситуации, которые
продержался без сна 12 суток, что составляет 288 часов.
возникали или могут у них возникнуть. Это случается анало-
В течение суток люди обычно спят около 8 часов и бодр-
гично тому, как маленькие дети «проигрывают» но время сво-
ствуют 16 часов. Оказывается, что такой ритм является всего
их игр реальные ситуации, откладывая их в памяти. У детей
лишь привычкой, которая приобретается в течение всей чело-
10—15 лет доля быстрого сна намного больше, чем у взрос-
веческой жизни. Для человека естественным будет постоян-
лых людей. К сведению, у новорожденных присутствует ис-
ное чередование трех-четырех часок бодрствования и равно-
ключительно фаза быстрого сна.
ценного периода сна. Так, как проводят свое время грудные
Иногда возникает такая ситуация, спросив у своих зна-
дети. Никто и никогда не ответит точно, сколько необходимо
комых об их сновидениях, можно услышать ошеломляю
времени для сна, потому что единого для всех ответа нет. У
щий отпет; «Я никогда не вижу сновидений». Но это просто
каждого свой организм, различные условия жизни. Если од-
невозможно Ученые внимательно следили за человеком,
ним, чтобы восстановиться, достаточно 8 часов, то другим
который заснул. Заметив, что у исследуемого наступил бы-
хватит и 6. Некоторые ученые vi писатели отдыхали по 5 часов
стрый сон, его тут же выводили из этого состояния. Чело
в сутки, например Гете, Шиллер, Бехтерев. А Эдисону хватало
веку задавали вопрос: какие сновидения он сидел? Пробу
и 2—3 часов для восстановления сил.
дившийся человек обязательно описывал свое сновидение
Ученые сделали еще одно интересное открытие: в пери-
И это не единичный случай После долгих наблюдений за
од сна люди не только закрывают глаза, но и «отключают»
всеми спящими и пробуждающимися людьми ученые при-
уши. Когда мы спим, мышца, что управляет слуховыми кос-
шли к выводу, что у них всех во время сна есть какие-либо
точками-молоточками, наковальней, стременем, расслаблена,
ощущения. У многих учащалось дыхание, менялся ритм сер.
поэтому звуки незначительной громкости ухо попросту и*1
дечных импульсов, приходили в движение руки, ноги, глаза
улавливает.
392 Биология

и даже мышиы лица. Ученые допустили, что человек в это 3. СОН И СНОВИДЕНИЯ ЖИВОТНЫХ
время может наблюдать сновидения. Впоследствии это было
подтверждено. Как известно, заснувший человек либо животное — лег-
кая добыча для врагов. Однако люди сумели обеспечить себе
Если же исследуемого человека будили во время фазы
крышу над головой, обезопасив себя и создай определенные
медленного сна, то он пытался всех уверить, что никаких сно-
удобства для сна. Животные не могут себе такого позволить.
видений у него не было. Л он просто их забыл за то время,
пока продолжался медленный сон. Только хищники, которые отличаются большими габарита-
ми, способны спокойно засыпать. Им бояться нечего. Живот-
Учеными установлено, что фаза медленного сна длится
ные, ведущие стадный образ жизни, не засыпают все одновре-
примерно 60—90 минут, сменяясь 10-минутной фазой быстро-
менно. Обязательно кто-то остается караулить. Птицам свой-
го сна. Всего взрослый человек спит около 6—S часов. Полу-
ственно спать стоя, обхватывая пальцами лап к тки. Тут возни-
чается, что в течение ночи несколько раз сменяются фазы
кает парадокс. Во время сна происходит расслабление, а птицы
быстрого и медленного сна. А значит, человек вилит четыре-
почему-то не падают. Выяснилось, что птичья лапа в расслаблен-
пять сновидений.
ном состоянии очень крепко сжимает пальцы Случается, чтп
Известно, что сновидения возникают у человека по-
птицы, даже умирая, не разжимают пальцев. Во время сна темпе-
стоянно. Именно это навело ученых на мысль о том, что
ратура тела птиц может снизиться в два раза. Чтобы спастись от
сновидения необходимы живому организму. Исследовате-
холода, птицы засовывают голову под крыло, ргепушивают пе-
ли решили выяснить, что будет происходить, если человек
рья. А стрижи, например, собираются в большой шар.
перестанет видеть сны. Для этого эксперимента были выб-
раны сотни добровольцев. Их подвергли испытанию, ли- Известно, что тюлени нередко спят под водой, но не на-
шив возможности видеть сны. В результате сновидения ста- ходятся там постоянно. Оказывается, что через каждые пять
ли возникать чаще. Получалось, что фаза быстрого сна на- минут они, не просыпаясь и не открывая глаз, поднимаются па
ставала через меньшие промежутки времени. Люди, не имея поверхность, чтобы пополнить запас воздуха в легких.
возможности видеть сны, стали проявлять нервозность, без Осам во время сна приходится цепляться :а кромку листь-
причины пугаться, возникало необъяснимое чувство трево- ев или травинок, чтобы удержаться, потому что с тят они часто в
ги, взволнованности. Когда же ученые дали им возможность висячем положении. Интересно, что муравьи, проснувшись, на-
находиться в фазе быстрого сна, то она была намного доль- чинают потягиваться, словно только что проснувшиеся люди.-
ше по сравнению с обычной. Казалось, что организм решил А вот что известно о сне дельфинов". Эти животные прак-
наверстать упущенное. Б итоге исследователи сделали вы- тикуют поочередный сон то правого, то левого полушарий
вод: сны - это все та же работа нашего мозга, которая так мозга. Именно благодаря этой способности они имеют воз-
же необходима ему, как и остальная-интеллектуальная дея- можность двигаться, не переставая, и даже всплывать для тпго,
тельность. Во время сна со сновидениями организм нахо- чтобы вдохнуть воздуха.
дится в особом состоянии, но мозг не прекращает своей
У животных, подобно человеку, тоже бываю! сновиде-
интенсивной работы. Однако следует заметить,.что такая
ния. Наблюдая за спящими собаками, очень час то можно заме-
работа имеет совсем иную организацию И словно покрыта
тить, как они во сне вздрагивают, начинают лаять.
завесой тайны. Ясно одно: теперь никто не может усомнить-
Ученые на протяжении долгого времени были уверены.
ся в том, что MO3J" работает также во время сна.
что им никогда точно не установить, что же может сниться
животным. Однако в 1979 году французскому биологу Ми-
Сновидения могут отражать только зарождающееся за-
шелю Жуве удалось «подсмотреть» сны животных. Как же
болевание, которое врач пока еще не может продиагностиро-
это произошло? Как правило, мы, оставаясь в неподвижности,
вать. И в этом нет абсолютно никакой мистики. Подтвержде-
ЧИСТО в своих сновидениях совершаем какие-либо действия,
ние можно найти хотя бы в том, что появление таких снов по
бежим. Мозг дает мышцам команды, которые блокируются
времени практически целиком совпадает со скрытым перио-
особым его участком. Ученому удалось отключ тть блокиров-
дом заболевания. Мозг в состоянии не только ощущать все,
ку у подопытных кошек. Иными слонами, ему пришло в голо-
даже мельчайшие процессы, протекающие в организме чело-
ву сделать кошек «лунатиками». Во время фа.ш медленного
века, ко и может оценить происходящее, смоделировать наи-
сна животные были неподвижны. Когда же I Е ступала фаза
более вероятный итог ситуации. Получив от органа, требую-
быстрого сна, кошка поднималась, начинала кружиться, сле-
щего лечения, едва уловимый сигнал, мозг пытается воссоз-
дить за несуществующей в реальности жертвой, старалась под-
дать полную картину, которую мы и можем наблюдать в каче-
красться, броситься на нее, укусить. Реальные мыши в это вре-
стве сна. Например, при болезнях сердца часто возникают кош-
мя ее не интересовали. Иногда кошка могла начать драку с
мары, преследует необъяснимое чувство страха. Л также мо-
более сильным животным, иногда пыталась лакать что-то и.(
гут присниться неприятные падения в обрыв или в бездонную
блюдца, существующего только в ее воображении.
пропасть.
Общая биология 393

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗВИТИЯ РЕБЕНКА

План
1. Передача наследственной информации от родителей к ребенку.
2. Влияние факторов внешней среды на развитие организма ребенка.
3. Биологическое и социальное в формировании растущего организма.


1. ПЕРЕДАЧА НАСЛЕДСТВЕННОЙ ИНФОРМАЦИИ цитозин. У молекул ДНК двухнитчатая структура. Основа-
ния расположены между двумя нитями, которые идут парал-
ОТ РОДИТЕЛЕЙ К РЕБЕНКУ
лельно и свернуты спиралью. Выявлена удивительная особен-
ность: гуанин (Г) может соединяться исключительно с цитози-
Каждый только что родившийся ребенок является носи-
ном (Ц), а адсиин (А) — только с тимином (Т). Вся наслед-
телем комплекса генов всех своих родственников: как близ-
ственная информация о различных признаках всего живого
ких, так и самых дальних. В связи с этим у него формируется
зашифрована на нитях ДНК. Ученые установили, что благо-
свой, индивидуальный, наследственный фонд, иначе называе-
даря чередованию этих четырех нуклеотидов и существует в
мый наследственно предопределенная биологическая програм-
мире такое разнообразие живых форм.
ма. Это дает ему возможность индивидуально развиваться.
Осуществление этсй наследственной программы возможно Смысл такого кодирования заключается в том, что каж-
лишь в том случае, если, во-первых, ребенок обладает доста- дые три рядом лежащих нуклеотида кодируют определенную
точно качественными наследственными признаками, а во-вто- аминокислоту. Таким образом запоминается информация о пос-
рых, имеет возможность свободно их развивать благодаря ледовательном расположении аминокислот в белке. Ученым
благоприятному воздействию окружающей среды. на данный момент известно 20 таких аминокислот. Их вариа-
ции и определяют разнообразие белков в живой материи. Эти
Человек приобретает все свои навыки не по наследству, а
белки являются основой формирования всех особенностей
вырабатывая их в течение всей жизни. Не существует выяв-
организма. К ним относятся и групповая принадлежность кро-
ленных генов талантливости. Единственное, что определила
ви, и цвет волос и глаз и т. д.
наука,.— каждый новорожденный является вместилищем ог-
ромного арсенала разнообразных задатков. Чтобы их развить, В цитоплазме клетки на основе генетического кода про-
необходимы различные условия, в том числе специализиро- исходит синтез белка, Между ядром и цитоплазмой есть «по-
ванные обучение и воспитание, а также усилия и заботы роди- средник» — рибонуклеиновая кислота (РНК). Она намного
телей, помноженные на желание самого ребенка. меньше, чем ДНК. Ген — это группа лежащих рядом нуклеоти-
дов, которыми закодирован один белок (фермент). Он может
Молодые люди, которые хотят создать семью, должны
определить какой-либо один из признаков. Количество генов
перед вступлением в брак поинтересоваться у своих родствен-
подсчитать трудно — у человека их OITJOMHOC количество, при-
ников, какие наследственные болезни у них присутствуют. Ведь
мерно десятки тысяч. К тому же учеными выяснено, что,на
всем давно известно, что по наследству передаются, помимо
развитие ряда признаков может оказывать влияние один и тот
внешних признаков и некоторых биохимических особеннос-
же ген. И наоборот, множество генов могут сформировать
тей организма, многие болезни или хотя бы предрасположен-
всего лишь один из признаков. Молекулы ДНК так малы, что
ности к этим заболеваниям. Кроме этого, необходимо знать,
увидеть их можно только при максимальном увеличении под
какое воздействие оказывает на внутриутробное развитие
микроскопом — в 150—200 раз. А вот хромосомы можно раз-
плода курение или употребление алкоголя. Бее это необходи-
глядеть и в обычный микроскоп.
мо для того, чтобы на раннем этапе можно было продиапюс-
тировать и начать лечение всех выявленных наследственных У каждого вида животных и даже растений есть свой
заболеваний, а также профилактику врожденных пороков раз- количественный набор хромосом. В каждой человеческой
вития. клетке находится 46 хромосом. Учеными было выявлена, что
в наборе все хромосомы являются парными. Состоят из иден-
Г. Менделем в 1865 году были открыты законы генети-
тичных хромосом. А вот 23-я пара — это половые хромосомы,
ки, науки, изучающей законы наследственности. Ученый дока-
которые различны для мужчин и женщин. Впрочем, у женщин
зал, что в основе всех наследственных признаков как раз и
они одинаковы и носят название XX, а у мужчин разные — ХУ.
лежат эти законы. Морган вывел хромосомную теорию на-
За воспроизведение наследственных свойств у поколе-
следственности. Согласно этой теории преемственность раз-
ний растений, животных и человека «отвечают» 3 процесса:
личных качеств во многих поколениях обусловливается пре-
размножение обычных (соматических) клеток организма —
емственностью их хромосом, которые находятся в ядре кле-
митоз, размножение половых клеток — мейоз и оплодотворе-
ток и содержат в себе всю генетическую информацию.
ние. При митозе совершается простое деление, перед которым
Современные данные науки утверждают, что хромосомы
путем самовоспроизведения количество хромосом в клетке
ядерного вещества представляют гигантские полимерные мо-
удваивается. Выходит, что перед делением в человеческой
лекулы, состоящие из нитей нуклеиновых кислот и небольшо-
клетке будет 92 хромосомы. Они выстраиваются парами друт
го количества белка. Каждая пара хромосом имеет определен-
против друга и расходятся к разным полюсам клетки. Затем
ный набор генов, которые контролируют проявление тоги или
протоплазма путем перешнуровки разделяется на две части, и
иного признака. Ученым удалось расшифровать структуру де-
образуются две клетки, в ядрах которых опять содержится по
ЗОКСирибонуклеипооой кислоты (ДНК) и механизм ее самоуд-
23 пары хромосом.
воения, в результате -юго стала известна природа тия. Было
Во время оплодотворения мужская гамета — спермато-
выяснено, что в состав ДНК входят сахар, дезоксирибоза, фос-
зоид — сливается с женской гаметой — яйцеклеткой, и в обра-
форная кислота и четыре основания — зденин, гуанин, тимин и.
394 Биология

Установить, является ли тот или иной i ризнак у человека
зующейся таким образом зиготе вновь будет 4G хромосом -
доминантным или рецессивным, врачу, антропологу или гене-
23 от отца и 23 от матери, то есть 23 пары.
тику помогает генеалогический метод исследования (метод ро-
С помощью митоза происходит деление зиготы и даль-
дословных). Если признак доминантный, то его можно обнару-
нейшее накопление клеточного материала формирующегося
жить у одного или обоих родителей, либо у иудушки с бабуш-
эмбриона и плода. Формирующийся зародыш на определен-
кой, Когда признак можно отнести к рецессивным, то его нахо-
' ных этапах начинает образовывать ткани и клетки из специа-
дят только в одном из поколений у 25% его носителей.
лизированных клеток. Наследственная информация лежит в
Иногда можно наблюдать случаи, когда признаки встре-
основе всего процесса развития зародыша и дальнейшей жиз-
чаются только у лиц определенного пола. Этс может означать,
недеятельности плода, а затем даже и взрослого человека.
что ген, который кодирует этот признак, находится на одной
Однако на наследственную информацию постоянно влияют
из половых хромосом.
условия внешней среды.
Если такой ген находится на Х-хромоеоме, то данный
признак будет наблюдаться только у мальчиков, так как у де-
Определение пола ребенка
вочек другая такая же Х-хромосома может нести ген данного
признака с иной характеристикой. У женщин признак, контро-
Чтобы определить пол будущего ребенка, необходимо
лируемый Х-рецессивным геном, не проявляется, но находит-
сначала понять, какую хромосому несет сперматозоид — X или
ся в скрытом состоянии. Поэтому они передаю г половине своих
Y. Яйцеклетка женщины среди 23 хромосом содержит одну
сыновей признаки, закодированные на Y-хромосоме,
половую хромосому — X. Мужские хромосомы после мейоти-
ческого деления образуют не одну половую клетку (гамету),
как у женщины, а 4 гаметы (сперматозоида). Половина из них
имеет подобные яйцеклеткам Х-хромосомы, остальная поло- 2. ВЛИЯНИЕ ФАКТОРОВ ВНЕШНИЙ СРЕДЫ НА
вина — Y-хромосомы. В результате оплодотворения яйцеклетки РАЗВИТИЕ ОРГАНИЗМА РЕБЕНКА
сперматозоидом, который несет X-хромосому, из образовав-
шейся зиготы будет развиваться ребенок женского иола.-Если На свете нет полностью одинаковых людей. Каждый из
же оплодотворение произошло сперматозоидом с Y-хромосо- нас отличается от всех остальных рядом физических особен-
мой, то будет формироваться мальчик. Теоретически сперма- ностей, которые формируются начиная от самого зачатия и
тозоиды должны нести одинаковое количество сперматозои- вплоть до конца жизни. С момента слияния мужской и женс-
дов с Х- и Y-хромосомами, то есть вероятность зачатия маль- кой гамет и образования оплодотворенной клетки — зиготы -
чика либо девочки одинакова. Но факты говорят о другом. генетически обусловленное человеческое начало может изме-
Оплодотворение сперматозоидами с Y-хромосомами проис- няться под влиянием факторов внешней среды. Известно, что
ходит гораздо чаще, так как выявлено, что они являются бо- благодаря тесному взаимодействию факторе:!; внешней среды
лее подвижными. Но есть одно «но?». Зародыш мальчика ме- и генетических в детском возрасте формир;ются индивиду-
нее устойчив к неблагоприятным условиям внешней среды. У альные признаки и характер человека.
женщин непроизвольные выкидыши при зачатии мальчиков Что же такое внешняя среда для ребенка? Это, прежде
случаются чаще, чем при зачатии девочек. Однако удивитель- всего, те условия, которые смогут создать Д1я него родители
но, что мальчиков все равно рождается на 6% больше, чем дево- и окружающие. Также сюда следует отнести v. климатические,
чек. После рождения мальчики хуже приспосабливаются к не- геофизические и другие факторы. Ученые шявили, что воз-
благоприятным условиям внешней среды, в результате чего их действие среды может очень сильно видоюнеиить характер
смертность выше, чем у девочек. Поэтому половозрелым и ста- информации, переданной по наследству. На генетическом уров-
новится одинаковое количество мальчиков и девочек. не записано, что в среднем масса ребенка равна 3300—3700
граммам, а рост при этом составляет 49—52 см. Однако мать
Наследование признаков родителей во время беременности может плохо питаться, либо из ее кро-
ви поступает мало питательных веществ в кровь ребенка. Тог-
Единицами наследственности являются гены. Они нахо- да ребенок может родиться с весом 2000—25(10 г и ростом 43—
дятся на хромосомах • строго определенном порядке. У чело- AS см. И это еще не все признаки его незрелости.
века, как известно, хромосомы парные, а это значит, что любой
Весь комплекс признаков, который сформировался в ре-
из нас имеет две копии гена: ген на хромосоме, которая «пода-
зультате взаимодействия наследственных свойств организма -
рена» матерью, и ген на «отцовской» хромосоме. Когда оба гена
генотипа — и факторов внешней среды, называется феноти-
одинаковы, то считается, что данный индивид гомозиготен, если
пом. Общее число всех фенотипических признаков является
разные - гетерозиготен. Гены, влияющие на проявление того
основой конституциональных особенностей ребенка. Ученые
или иного признака, располагаются в одинаковых участках (ло-
отмечают, что человечеству порезло в том оглошении, что на
кусах) гомологичных хромосом и называются аллельными, или
развивающийся организм ребенка могут влиять факторы внеш-
аллелями. Если состояние аллельных генов гетерозиготно, то
ней среды воздействия. С их помощью можно воспитать фи-
один из них будет доминантным (преобладающим), второй -
зически и духовно развитого человека.
рецессивным. Например, карий цвет глаз будет доминантным, а
голубой - рецессивным. Чаще всего рецессивные признаки в
организме находятся в скрытом состоянии. Они могут про- 3. БИОЛОГИЧЕСКОЕ И СОЦИАЛЬНОЕ
явиться лишь в случае идентичного появления на одинаковых
В ФОРМИРОВАНИИ РАСТУЩЕГО ОРГАНИЗМА
хромосомах отца и матери. Такой характер проявления генов
предопределяет и различный механизм проявления наследствен- Человек изначально является природным существом, а
ных болезней, среди которых различают доминантно и рецес-
это значит, что он обязательно должен подчиняться биологи-
сивно наследуемые, а также сцепленные с полом.
ческим закономерностям. Биологическое, или природное, есть
Общая биология 395

а человеке, но есть и в животном. Различаются они тем, что внимательно о них заботятся взрослые, какова атмосфера в
человек — существо социальное, не мыслящее себя вне обще- семье. И это дает толчок к их дальнейшему психическому раз-
ства. А это значит, что на него влияют те социальные условия, витию. Нельзя упускать момент, чтобы в будущем не при-
которыми он окружен. Те же условия влияют и на растущий шлось расплачиваться за свою оплошность. Если изолировать
ребенка от родителей, причем ограничить общение с окружа-
организм ребенка.
ющими, то ребенок может не только лишиться родительского
Мы постоянно наблюдаем за феноменом акселерации, ко-
тепла, но и начать отставать в развитии, стать неврастеником.
торый особенно ярко проявляется в современном обществе.
Для растущего и формирующегося ребенка очень важно, в
Дети рождаются с большими кассой тела и ростом. В последу-
какой атмосфере он находится. Ему совсем небезразлично,
ющее время они ускоренно развиваются и быстрее достигают
как к нему относятся родители, придерживаются ли единой
половой зрелости. И хотя генетический материал человека
линии воспитания, нежны и предупредительны ли к нему или
практически не изменился, но меняющиеся социальные усло-
отличительной их чертой являются строгость и требователь-
вия влияют на процессы роста. На ребенка наиболее активно
ность. Ученые сделали вывод; семьи, в которых не ценятся, в
можно воздействовать с помощью воспитания в семье и детс-
первую очередь, дружеские отношения, нет достаточного ува-
ком коллективе. Нужно следить, чтобы дети соблюдали ре-
жения к ребенку, а все это подменяется назойливым контро-
жим, рационально питались, занимались физкультурой и зака-
лем, морализаторством, при атом часто возможны оскорбле-
лялись. Если правильно использовать вес эти факторы, то ре-
ния, унижения и даже физические наказания, не могут вырас-
ально можно исправить многие генетические дефекты.
тить для общества полноценных людей. Дети из таких семей
Человек постоянно эволюционировал, Неизменно совер-
чаще всего бывают неуверенными в себе, не любят проявлять
шенствовались тело, кора головного мозга и центральная не-
инициативу; самооценка у них сильно занижена. Как правило,
рвная система в целом. Особенности человеческого головно-
все это мешает нормально развиваться и жить не только ре-
го мозга в течение многих веков закреплялись Б генетическом
бенку-дошкольнику, но и уже взрослому человеку.
материале и передавались по наследству. Но психическое лич-
лостзюе развитие человека можно изменить в процессе воспи- Наиболее благоприятными для развития ребенка яв-
тания. Когда возникает неожиданная изоляция от человечес- ляются семьи, где царит атмосфера доброжелательности и
кого общества ребенка, пусть и с самыми прекрасными струк- доверия друг к другу. Дети в таких семьях ощущают себя
очень комфортно, имеют больше возможностей для того,
турными особенностями мозга, то он прекращает развиваться
чтобы развивать свои .самые лучшие качества. Они актив-
как личность. Это не выдумки, а реальность. Бывали случаи
ны, к работе подходят творчески, оригинально, часто со свер-
попадания детей в стаи диких животных, когда они били чол-
стниками находятся в дружеских отношениях, более эмо-
аостыо изолированы от влияния человека. При таких обстоя-
циональны, чем дети из неблагополучных с эмоциональном
тельствах дети не могли развиваться как личность, поэтому
плане семей.
ученые сделали вывод, что психическое развитие ребенка ре-
ально при активном и пассивном влиянии человека. Специфика внутрисемейных отношений оказывает боль-
шое влияние на здоровье растущего ребенка. Такой ребенок
Ребенок воспитывается постоянно, тем самым происхо-
не может гармонично развиваться в случае продолжительных
дит процесс становления его социального поведения. Первые
и частых конфликтов в семье или развода родителей. В таких
полгода обо всем новом он узнает благодаря своей матери,
семьях дети постоянно находятся в стрессовой ситуации, в
кормящей его грудью. Это связано с тем, что пищевой безус-
результате чего возникают неврозы. Дети перестают вести пол-
ловный рефлекс является основой закрепления первых ус-
ноценную жизнь, появляется отставание в учебе, тормозится
ловных рефлексов. Дети, которые продолжительное время
физическое развитие, возникают различные соматические за-
вскармливаются материнским молоком, в результате имеют
болевания.
постоянный контакт с самым близким для них существом,
Ребенок, находящийся в таких неблагоприятных усло-
вырастают более уравновешенными, быстрее приспосаблива-
виях, подвержен более частым простудам. Когда же болезнь
ются ко всему новому, добры к людям," умеют им сочувство-
его настигает, в его организме происходит астенпзация, кото-
вать. Вторые полгода жизни таких детей заполнены изучени-
рая влечет за собой снижение психической и физической ак-
ем окружающих людей, хотя по-прежнему остается глубокая
тивности. У такого ребенка ослабевает реакция на другие внеш-
привязанность к матери.
ние неблагоприятные факторы, что отрицательно сказывается
Социальное развитие ребенка в раннем возрасте проис-
на иммунной системе организма.
ходит не только за счет тех мер и усилий, которые прилагают
Личность формируется благодари м нагим факторам, среди
родители. Ребенок очень часто наблюдает за тем, как ведут
которых особое место принадлежит биологическим, физичес-
себя взрослые или же солее старшие дети. В результате этого
ким и социальным факторам. Если в течение продолжительно-
формируется модель поседения. Поэтому окружающие усло-
го времени не уделять пристальное внимание этим факторам,
вия играют в процессе воспитания далеко не последнюю роль.
то организм ребенка может недополучить очень многого. Осо-
Первое социальное окружение, которое воспринимает ма-
бенно это будет заметно, если влияние этих факторов будет
ленький ребенок, — это, конечно же, его родная семья. Это
отрицательным. Это может привести даже к психическим рас-
могут быть как родители, братья или сестры, либо дедушка с
стройствам. Чтобы воспитать действительно гармонично раз-
бабушкой. Может быть сочетание того и другого. Неправиль-
витую личность, необходимы слаженные действия системы го-
ным было бы думать, чт о только в момент, когда ребенок на-
сударственных и медицинских мероприятий и социально эко-
чинает разговаривать, и ощущается влияние семьи па детей. С
номической структуры общества.
i-амых первых месяцев дети начинают понимать, насколько
396 Биология




ХИМИЧЕСКОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

План
1. Химическое загрязнение атмосферы:
а) основные загрязняющие вещества;
б) аэрозольное загрязнение;
в) фотохимический туман (смог);
г) контроль за выбросами в атмосферу (ПДК).
2. Химическое загрязнение природных вод:
а) неорганическое загрязнение;
б) органическое загрязнение,
3. Загрязнение Мирового океана:
а) нефть и нефтепродукты;
0) пестициды;
в) СПАВ;
г) канцерогены;
д) тяжелые металлы;
е) сброс отходов в море с целью захоронения (дампипг);
ж) тепловое загрязнение.
4. Загрязнение почвы:
а) пестициды как загрязняющий фактор;
б) кислотные дожди.


Человек загрязняет атмосферу уже многие тысячелетия,
1. ХИМИЧЕСКОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ
м все же последствия использования огня бь.:ли совсем неве-
лики. Человеку надо было только примириться с тем, что дым
Во все времена своего существования человек был не-
не давал полностью вобрать воздух в легкие, или с тем, что
разрывно связан с природой. Но с момента возникновения
жилища выглядели недостаточно уютно из-за сажи, покрыва-
высокоиндустриального общества человек все больше стал
ющей стены. Тепло, которое давал огонь, бы,ID нужнее и важ-
вмешиваться в ее жизнь. На данном этапе это вмешательство
нее, чем чистый воздух. В те времена такое загрязнение воз-
грозит полным уничтожением природы. Постоянно расходу-
духа не было катастрофическим, потому что люди жили не-
ются невозобновимые виды сырья, число пахотных земель
большими группками на действенной территории, раскинув-
катастрофически сокращается, потому что они становятся
шейся на тысячи километров, И даже когда позднее люди
местом строительства новых городов и промышленных пред-
сосредотачивались в одном месте, они не мо; ли серьезно вли-
приятий. Человек стал все больше вмешиваться в функциони-
ять на окружающую среду.
рование биосферы - той части нашей планеты, где как раз и
существует жизнь. Биосфера Земли в настоящее время под- Такое равновесие существовало примерно до девят-
вергается нарастающему антропогенному воздействию. При надцатого века. Промышленность начала развиваться ус-
этом необходимо отметить несколько наиболее важных про- коренными темпами, что повлекло за собой усиленное за-
цессов, каждый из которых ухудшает экологическую ситуа- грязнение окружающей среды. С каждым и дом рождались
цию на планете. все новые и новые города-миллионеры, появлялись новые
изобретения.
Наиболее сильно отражается на окружающей среде за-
грязнение продуктами химических преобразований. К ним Атмосфера загрязняется в результате воздействия трех
можно отнести газообразные и аэрозольные загрязнители основных факторов: промышленности, бытовых котельных
лромынглешю-бытового происхождения. Также плохо отра- и транспорта. В зависимости от места расположения доля
жается на атмосфере накопление углекислого газа, количе- каждого из трех источников загрязнения сильно колеблет-
ство которого, к сожалению, вес увеличивается. Это может ся. Однако общепризнанным является тот факт, что про-
привести в самом ближайшем будущем к увеличению сред- мышленное производство стало одним из самых грозных
негодовой температуры на Земле. Продолжается загрязне- «обидчиков* окружающей среды. Источниками загрязне-
ние Мирового океана нефтью и се производными, которое ния становятся теплоэлектростанция, выбрасывающие вме-
охватило уже 1/5 всей поверхности океана. Такая ситуация сте с дымом в атмосферу сернистый и углекислый газ. Так-
может {.тать причиной нарушения газо- и водообмена между же сюда можно отнести металлургические предприятия, осо-
атмосферой и гидросферой Загрязнение почвы пестицида- бенно цветной металлургии, которые выбрасывают в воз-
ми и превышение кислотности могут привести к распаду эко- дух оксиды азота, сероводород, хлор, фтор, аммиак, соеди-
системы. Бес эти процессы могут вызывают негативные из- нения фосфора, частицы и соединения ртути и мышьяка.
менения в биосфере. Сюда же относят и цементные, химические заводы. Вред-
Экология 397

ния, вискозный шелк, целлулоид. Количество окислов азота,
ные газы оказываются в воздухе в результате сжигания топ-
поступающих в атмосферу, составляет 20 млн т в год.
лива для нужд промышленности, отопления жилищ, работы
е) соединения фтора. Источниками загрязнения явля-
транспорта, сжигания и переработки бытовых и промыш-
ются предприятия по производству алюминия, эмалей, стекла,
ленных отходов.
керамики, стали, фосфорных удобрений. Фторсодержащие ве-
щества поступают в атмосферу*в виде газообразных соедине-
Основные загрязняющие вещества
ний — фтороводорода или пыли фторида натрия и кальция.
Соединения характеризуются токсическим эффектом. Произ-
Атмосферные загрязнители можно разделить на пер-
водные фтора являются сильными инсектицидами.
вичные, поступающие прямо в атмосферу, и вторичные, ко-
торые являются результатом метаморфозы последних. На- ж) соединения хлора. Поступают в атмосферу от хими-
пример, попадающий в атмосферу сернистый газ окисляет- ческих предприятий, производящих соляную кислоту, хлор-
ся до серного ангидрида, взаимодействующего с парами содержащие пестициды, органические красители, гидролизный
воды, и образует капельки серной кислоты. При взаимодей- спирт, хлорную известь, соду. В атмосфере наблюдаются как
ствии серного аьгидрида с аммиаком формируются крис- примесь молекулы хлора и паров соляной кислоты. Токсич-
ность хлора определяется видом соединений и их концентра-
таллы сульфата аммония. Подобным образом в результате
цией.
химических, фотохимических, физико-химических реакций
между загрязняющими веществами и компонентами атмос- В металлургической индустрии при выплавке чугуна и
феры, возникают другие вторичные загрязняющие веще- переработке его на сталь происходит выброс в атмосферу раз-
ства. Основным источником пирогсшюго загрязнения на личных тяжелых металлов и ядовитых газов. Так, в расчете на
планете стали тепловые электростанции, металлургические 1 т предельного чугуна выделяется кроме 2,7 кг сернистого
и химические предприятия, котельные установки, потреб- газа и 4,5 кг пылевых частиц, которые состоят из соединений
мышьяка, фосфора, сурьмы, свинца, паров ртути и редких ме-
ляющие более 70% добываемого твердого и жидкого топ-
таллов, смоляных веществ и цианистого водорода.
лива. Основные вредные примеси иирогенного происхож-
дения следующие:
а) оксид углерода. Он возникает при неполном сгорании Аэрозольное загрязнение
углеродистых веществ. В воздухе оказывается в результате
Аэрозоли представляют собой твердые или жидкие час-
сжигания твердых отходов, с выхлопными газами и выброса-
тицы, которые находятся в воздухе во взвешенном состоя-
ми промышленных предприятий. Ежегодно этого газа посту-
нии. Твердые компоненты аэрозолей нередко очень опасны
пает в атмосферу не менее 250 млн т. Оксид углерода — это
для живых организмов, у людей они порождают специфичес-
соединение, активно реагирующее с составными частями ат-
кие заболевания. В атмосфере аэрозольные загрязнения мож-
мосферы, он способствует повышению температуры па пла-
но наблюдать в виде дыма, тумана, мглы или дымки. Значи-
нете и созданию парникового эффекта.
тельная часть аэрозолей формируется в атмосфере при взаи-
б) сернистый ангидрид, Выделяется в процессе сгора-
модействии твердых и жидких частиц между собой или с во-
ния серосодержащего топлива или переработки сернистых руд
дяным паром. Средний размер аэрозольных частиц составля-
(до 70 млн т в год). Часть соединений серы может выделиться
ет 1—5 мкм. В атмосферу Земли ежегодно поступает около 1
при горении органических остатков в горнорудных отвалах.
куб. км пылевидных частиц искусственного происхождения.
В США общее количество выброшенного в атмосферу серни-
Большое количество пылевых частиц образуется также в ходе
стого ангидрида составило 65% от общемирового выброса.
производственной деятельности людей.
в) серный ангидрид. Образуется при окислении сернис-
Основными источниками искусственных аэрозольных
того ангидрида. Конечным продуктом реакции становится аэро-
загрязнений воздуха в настоящее время являются ТЭС, по-
золь или раствор серной кислоты в дождевой воде, который
требляющие уголь высокой зольности, обогатительные фаб-
подкисляет почву, обостряет заболевания дыхательных путей
рики, металлургические, цементные, магнезитовые и сажевые
человека. Выпадение аэрозоля серной кислоты из дымовых
заводы. Аэрозольные честицы от этих источников отличают-
факелов химических предприятий наблюдается при низкой
ся большим разнообразием химического состава. Чаще всего
облачности и высокой влажности воздуха. Листовые плас-
в их составе можно найти соединения кремния, кальция и уг-
тинки растений, произрастающих на расстоянии менее 1 км от
лерода, гораздо реже — оксиды металлов; железа, магния, мар-
таких предприятий, обычно бывают густо усеяны небольши-
ганца, цинка, меди, никеля, свинца, сурьмы, висмута, селена-
ми некротическими пятнами, образовавшимися в местах осе-
мышьяка, бериллия, кадмия, хрома, кобальта, молибдена, а так-
дания капель серной кислоты. Пирометаллургическис пред-
же асбест. Еще более разнообразна органическая пыль, кото-
приятия цветной и черной металлургии, а также ТЭС каждый
рая включает в себя алифатические и ароматические углево-
год выпускают в атмосферу десятки миллионов тонн серного
дороды, соли кислот. Она образуется при сжигании остаточ-
ангидрида.
ных нефтепродуктов, в процессе пиролиза на нефтеперераба-
г) сероводород и сероуглерод. Поступают в атмосферу от-
тывающих, нефтехимических и других подобных предприя-
дельно или вместе с другими соединениями серы. Основными
тиях. Постоянными источниками аэрозольного загрязнения
источниками выброса становятся предприятия по изготовле- стали промышленные отвалы — искусственные насыпи из пе-
нию искусственного волокна, сахара, коксохимические, неф- реотложенного материала, главным образом вскрышных по-
теперерабатывающие заводы, а также нефтепромыслы. В ат- род, созданных при добыче полезных ископаемых или же из
мосфере при взаимодействии с другими загрязнителями мед- отходов предприятий перерабатывающей промышленности,
ленно окисляются ди серного ангидрида. ТЭС. Источником пыли и ядовитых газов становятся массо-
д) окислы азота. Основными источниками выброса яв- вые взрывные работы. Известно, что в результате одного сред-
ляются предприятия, производящие азотные удобрения, азот- него по массе взрыва (250—300 тонн взрывчатых веществ) в
uyiO; кислоту и нитраты, анилиновые красители, иитросоедине-
395 Биология

ником так называемых свободных радикалов, отличающихся
атмосферу выбрасывается около 2 тыс. куб. м условного ок-
сида углерода и более 150 т дыли. Производство цемента и особой реакционной способностью. Такие смэги — нередкое
других строительных материалов также является источником явление над Лондоном, Парижем, Лос-Анджелесом, Нью-Йор-
загрязнеЕШя атмосферы пылью. Основные технологические ком и другими городами Европы и Америки. По своему физи-
процессы этих производств — измельчение и химическая об- ологическому воздействию на организм человека они крайне
работка шихт, полуфабрикатов и получаемых продуктов в опасны для дыхательной и кровеносной систем и часто быва-
потоках горячих газов — всегда сопровождаются выбросами ют причиной преждевременной смерти городских жителей L
пыли и других вредных веществ в атмосферу. ослабленным здоровьем.
К атмосферным загрязнителям относятся углеводороды
— насыщенные и ненасыщенные, включающие от 1 до 13 ато- Контроль за выбросами в атмосферу
мов углерода. Они могут подвергаться различным превраще- загрязняющих веществ (ПДК)
ниям, окислению, полимеризации, особенно если начнут взаи-
модействовать с другими атмосферными загрязнителями пос- ПДК (предельно допустимые концентрации) — такие кон-
ле возбуждения солнечной радиацией. Результатом этих реак- центрации, которые па человека и его потомство не оказывают
ций становится появление перекисных соединений, езобод- прямого или косвенного воздействия, не ухудшают его работос-
ных радикалов, соединений углеводородов с оксидами азота и пособности, самочувствия, а также санитарно-бытовых условий
серы, часто в виде аэрозольных частиц. При некоторых по- жизни людей. Обобщение всей информации по ПДК, получае-
годных условиях в приземном слое воздуха могут формиро- мой всеми ведомствами, происходит в ГГО — Главной геофизи-
ваться особо большие скопления вредных газообразных и аэро- ческой обсерватории. Чтобы по результатам наблюдений опре-
зольных примесей. Обычно это случается, когда с слое возду- делить значения воздуха, измеренные значения концентраций
ха прямо над источниками газопылевой эмиссии происходит сопоставляют с максимальной разовой предельно допустимой
инверсия — расположение слоя более холодного воздуха под концентрацией и устанавливают число случаев, когда были пре-
теплым, что препятствует движению воздушных масс и задер- вышены ПДК, а также во сколько раз наибольшее значение было
живает перенос примесей вверх. В итоге вредные выбросы выше ПДК. Среднее значение концентрации за месяц или за год
концентрируются под слоем инверсии, содержание их у земли сравнивается с ПДК длительного действия — греднеустойчивой
резко возрастает, что становится одной из причин образова- ПДК. Загрязнение воздуха несколькими веществами оценивает-
ния ранее неизвестного в природе фотохимического тумана. ся с помощью комплексного показателя — индекса загрязнения
атмосферы (ИЗА). Для этого нормированные ла соответствую-
щие значения ПДК и средние концентрации различных веществ
Фотохимический туман (смог) с помощью несложных расчетов приводят к величине концент-
раций сернистого ангидрида, а затем суммируют. Максимальные
Фотохимический туман — это многокомпонентная смесь
разовые концентрации основных загрязняющих веществ были
газов и аэрозольных частиц первичного и вторичного проис-
наибольшими в Норильске (окислы азота и серы), Бишкеке
хождения. Основными компонентами смога являются озон,'
(пыль), Омске (угарный газ). Степень загрязеения воздуха ос-
оксиды азота и серы, многочисленные органические соедине-
новными загрязняющими веществами находит: у в прямой зави-
ния перекисноп природы, которые в совокупности называют-
симости от промышленного развития города. Наибольшие мак-
ся фотооксидантами. Фотохимический смог образуется в ре-
симальные концентрации характерны для городов с численнос-
зультате фотохимических реакций при определенных услови-
тью населения более 500 тыс. жителей. Загрязнение воздуха спе-
ях: наличии в атмосфере высокой концентрации оксидов азо-
цифическими веществами зависит от вида промышленности, раз-
та, углеводородов и других загрязнителей, интенсивной сол-
витой в городе, Если в крупном городе размешены предприятия
нечной радиации и безветрия или очень слабого обмена воз-
нескольких отраслей промышленности, то формируется очень
духа в приземном слое при мощной и повышенной не менее
высокий уровень загрязнения воздуха, однако гроблема сниже-
суток инверсии. Устойчивая безветренная погода, которая
ния выбросов многих специфических веществ до сих пор остает-
обычно сопровождается инверсиями, нужна для создания вы-
ся нерешенной.
сокой концентрации реагирующих веществ. Такие условия воз-
никают чаще в июне—сентябре и реже зимой. Во время про-
должительной ясной погоды солнечная радиация становится
причиной расщепления молекул диоксида азота И образует
2. ХИМИЧЕСКОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПРИРОДНЫХ ВОД
оксид азота и атомарного кислорода. Атомарный кислород с
молекулярным кислородом образуют озон. Казалось бы, пос-
Всякий водоем или водный источник соотнесен с окру-
ледний, окисляя оксид азота, должен снова превращаться в
жающей его внешней средой. На него влияют условия форми-
молекулярный кислород, а оксид азота — в диоксид. Но эюго
рования поверхностного или подземного водного стока, раз-
не случается. Оксид азота вступает в реакции с олефинами
нообразные природные явления, индустрия, промышленное и
выхлопных газов, которые при этом расщепляются по двой-
коммунальное строительство, транспорт, хозяйственная и бы-
ной связи И образуют осколки молекул и избыток озона. Б
товая деятельность человека. Результатом этих влияний ста-
результате продолжающейся диссоциации новые массы диок-
новится привнесение в водную среду новых, несвойственных
сида азота расщепляются и дают дополнительное количество
ей веществ — загрязнителей, ухудшающих качество воды.
озона. Начинается циклическая реакция, результатом которой
Обычно выделяют химическое, физическое и биологическое за-
становится постепенное накапливание озона. Этот процесс в
грязнения. Химическое загрязнение представляет собой изме-
ночное время прерывается. В свою очередь озон вступает в
нение естественных химических свойств воды за счет увели-
реакцию с олефинами. В атмосфере скапливаются различные
чения содержания в Ней вредных примесей как неорганичес-
перекиси, которые в сумме и образуют характерные для фото-
кой (минеральные соли, кислоты, щелочи, глинистые части-
химического тумана оксиданты. Последние становятся источ-
цы), так и органической природы (нефть и нефтепродукты,
Экология 399

В связи с быстрыми темпами урбанизации и несколько за-
органические остатки, поверхностно-активные вещества, пес-
медленным строительством очистных сооружений или их неудов-
тициды).
летворительной эксплуатацией водные бассейны и почва загряз-
няются бытовыми отходами. Особенно ощутимо загрязнение в
Неорганическое загрязнение
водоемах с замедленным течением или непроточных (водохра-
Основными неорганическими (минеральными) загрязни- нилища, озера). Разлагаясь в водной среде, органические отходы
телями пресных и морских вод стали многообразные хими- могут стать средой для патогенных организмов. Вода, загряз-
ческие соединения, токсичные для обитателей водной среды. ненная органическими отходами, становится практически непри-
Это соединения мышьяка, свинца, кадмия, ртути, хрома, меди, годной для питья и других надобностей. Бытовые отходы опас-
фтора. Большинство из них оказывается в воде вследствие ны не только тем, что являются источником некоторых болезней
человеческой деятельности. Тяжелые металлы впитываются человека (брюшной тиф, дизентерия, холера), но и тем, что тре-
фитопланктоном, а затем передаются по пищевой цепи более буют для своего разложения много кислорода. Если бытовые
высокоорганизованным организмам. сточные воды поступают в водоем в очень больших количе-
К опасным загрязнителям водной среды можно отнести ствах, то содержание растворимого кислорода может снизиться
неорганические кислоты и основания, обуславливающие ши- ниже уровня, необходимого для жизни морских и пресноводных
рокий диапазон рН промышленных стоков (1,0—11,0) и спо- организмов.
собных изменять рН ЙОДНОЙ среды до значений 5,0 или выше
8,0, тогда как рыба в пресной и морской воде может существо-
вать только а интервале рН 5,0—8,5. К основным источникам 3. ЗАГРЯЗНЕНИЕ МИРОВОГО ОКЕАНА
загрязнения гидросферы минеральными веществами и био-
генными элементами следует отнести предприятия пищевой Нефть и нефтепродукты
промышленности и сельское хозяйство. С орошаемых земель
Нефть представляет собой вязкую маслянистую жидкость
ежегодно вымывается около 6 млн т солей. Отходы, содержа-
темно-коричневого цвета и обладающую слабой флуоресцен-
щие ртуть, свинец, медь собраны в отдельных районах у бере-
цией. Нефть состоит преимущественно из насыщенных али-
гов, однако некоторая их часть выносится далеко за пределы
фатических и гидроароматических углеводородов. Основные
территориальных вод. Загрязнение ртутью существенно сни-
компоненты нефти — углеводороды (до 98%) — подразделя-
жает первичную продукцию морских экосистем, сдерживая
ются на 4 класса:
развитие фитопланктона. Отходы, содержащие ртуть, обычно
1. Парафины (алкены) (до 90% от общего состава) -
сосредотачиваются в донных отложениях заливов или эстуа-
устойчивые вещества, молекулы которых выражены прямой
риях рек. Дальнейшая ее миграция сопровождается накопле-
и разветвленной цепью атомов углерода. Легкие парафины
нием метиловой ртути и ее включением в трофические цепи
обладают максимальной летучестью и растворимостью и воде.
водных организмов,
2. Циклопарвфины (30—60% от общего состава) — насы-
щенные циклические соединения с 5—6 атомами углерода в
Органическое загрязнение
кольце. Кроме циклопентана и циклогексана в нефти встреча-
ются бициклические и полициклические соединения этой груп-
Среди попадающих в океан с суши растворимых веществ
пы. Эти соединения очень устойчивы и плохо поддаются био-
большое значение для обитателей водной среды имеют не толь-
разложению.
ко минеральные, биогенные элементы, но и органические остат-
ки. Вынос в океан органического вещества оценнвается в 300— 3. Ароматические углеводороды (20—40% от общего со-
380 млн т/год. Сточные воды, которые содержат суспензии става) — ненасыщенные циклические соединения ряда бензо-
органического происхождения или растворенное органическое ла, содержащие в кольце на 6 атомов водорода меньше, чем
вещество, пагубно влияют на состояние водоемов. Осаждаясь, циклопарафины. В нефти присутствуют летучие соединения с
суспензии заливают дно и задерживают развитие или полно- молекулой в виде одинарного кольца (бензол, толуол, кси-
стью прекращают жизнедеятельность микроорганизмов, участву- лол), затем бициклические (нафталин), полуциклические (пи-
ющих в процессе самоочищения вод. При гниении данных осад- рен).
ков могут образовываться вредные соединения и отравляю- 4. Олефины (алкены) (до 10% от общего состава) — не-
щие вещества, такие как сероводород, которые приводят к за- насыщенные нециклические соединения с одним или двумя
грязнению всей воды в реке. Наличие суспензий затрудняет атомами водорода у каждого атома углерода в молекуле, име-
также проникновение света в глубь воды и замедляет процесс ющей прямую или разветвленную цепь.
фотосинтеза. Одним из основных санитарных требований, Нефть и нефтепродукты являются наиболее распростра-
предъявляемых к качеству воды, является содержание в ней ненными загрязняющими веществами в Мировом океане. К
необходимого 'количества кислорода. Вредное действие ока- началу 80-х годов в океан ежегодно поступало около 6 млн т
зывают все вещества, которые так или иначе содействуют сни- нефти, что составляло 0,23 % мировой добычи. Наибольшие
жению содержания кислорода в веде. Поверхностно-активные потери нефти связаны с ее транспортировкой из районов до-
вещества — жиры, масла, смазочные материалы — образуют на бычи. Аварийные ситуации, слив за борт танкерами промы-
поверхности воды пленку, которая препятствует газообмену вочных и балластных вод — все это становится причиной на-
между водой и атмосферой, что снижает степень насыщенности личия постоянных полей загрязнения на трассах морских пу-
воды кислородом. Значительный объем органических веществ, тей. В период за 1962—79 годы в результате аварий в морскую
большинство из которых не свойственно природным водам, среду поступило около 2 млн т нефти. За последние годы
сбрасывается в реки вместе с промышленными и бытовыми пробурено около 2000 скважин в Мировом океане, из них
стоками. Возрастающее загрязнение водоемов и водостоков только в Северном море 1000 и 350 промышленных скважин
замечается во всех промышленных странах. оборудовано. Из-за незначительных утечек ежегодно теряет-
400 Биология

Синтетические поверхностно-активные
ся 0,1 млн т нефти. Большие массы нефти поступают в моря по
рекам, с бытовыми и ливневыми стоками. Объем загрязнений вещества
из этого источника составляет 2,0 млн т/год. Со стоками про-
Детергенты (СПАВ) относятся к обширной группе ве-
мышленности ежегодно попадает 0,5 млн т нефти. Попадая в
.морскую среду, нефть сначала растекается в виде пленки, об- ществ, которые понижают поверхностное натяжение воды. Они
разуя слои различной мощности. По цвету пленки можно оп- являются составляющими синтетических моющих средств
ределить ее толщину. (CMC), широко применяемых в быту и промышленности.
Вместе со сточными водами СПАВ попадают в материковые'
Нефтяная пленка видоизменяет состав спектра и интен-
воды и морскую среду. CMC содержат полис') эсфаты натрия,
сивность проникновения в воду света. Пропускание света тон-
в которых растворены детергенты, а также ряд добавочных
кими пленками сырой нефти составляет 1 — 10% (280 нм), 60—
ингредиентов, токсичных для водных организмов: аромати-
70% (400 нм). Пленка толщиной 30—40 мкм полностью по-
глощает инфракрасное излучение. Смешиваясь с водой, нефть зирующие вещества, отбеливающие реагент:-1 (персульфаты,
формирует эмульсию двух типов: прямую — «нефть в воде> и пербораты), кальцинированная сода, карбокснметилцеллюло-
обратную — «вода в нефти». Прямые эмульсии, составленные за, силикаты натрия. В зависимости от природы и структуры
из капелек нефти диаметром до 0,5 мкм, менее устойчивы и гидрофильной части молекулы СПАВ делятся на анионоак-
характерны для нефти, которая содержит поверхностно-ак- тивныв, катионоактизиые, амфотерпые и кеионогекныв. Пос-
тивные вещества. При удалении летучих фракции нефть обра- ледние не образуют ионов в воде. Наиболее распространен-
зует вязкие обратные эмульсии, которые могут оставаться на ными среди СПАВ являются анионактивные ьещества. На их •
Поверхности, переноситься течением, выбрасываться на берег долю приходится более 50% всех производимых в мире СПАВ.
и оседать на дно. Присутствие СПАВ в сточных водах промышленности связа-
но с использованием их в таких процессах, как флотационное
обогащение руд, разделение продуктов химических техноло-
Пестициды
гий, получение полимеров, улучшение усло:з:-1Й бурения не-'
фтяных' и тазовых скважин, борьба с коррозией оборудова-
Пестициды — это группа искусственно созданных ве-
ния. В сельском хозяйстве СПАВ применяется п составе пес-
ществ, которые используются для борьбы с вредителями и
болезнями растений. Пестициды разделяются на следующие тицидов.
группы: инсектициды — для борьбы с вредными насекомыми,
фунгициды и бактерициды — для борьбы с бактериальными Канцерогены
болезнями растений, гербициды — для борьбы с сорными рас-'
тениями. Установлено, что пестициды, уничтожая вредителей, Канцерогенные вещества ˜ это химически однородные
причиняют вред многим полезным организмам И подрывают соединения, проявляющие трансформируют уо активность и.
здоровье биоценозов, В сельском хозяйстве давно уже стоит способность порождать канцерогенные, терагэгенные (нару-.
проблема перехода от химических (загрязняющих среду) к шение процессов эмбрионального развития) v ли мутагенные
биологическим (экологически чистым) методам борьбы с вре- изменения в организмах. В зависимости от условий воздей-
дителями. В настоящее время более 5 млн т пестицидов попа- ствия они могут приводить к ингибированизс роста, ускоре-
дает на мировой рынок. Около 1,5 млн т этих веществ уже нию старения, нарушению индивидуального развития и изме-
пошло в состав наземных и морских экосистем эоловым И нению генофонда организмов. К веществам, обладающим кан-
водным путем. Промышленное производство пестицидов со- церогенными свойствами, относятся хлорированные алифа-
провождается возникновением большого количества побоч- тические углеводороды, винил хлорид и, в особенности, поли-
ных продуктов, загрязняющих сточные воды. В водной среде циклические ароматические углеводороды (ПАУ). Макси-
чаще других встречаются представители инсектицидов., фун- мальное количество ПАУ в современных донных осадках
гицидов и гербицидов. Синтезированные инсектициды делят- Мирового океана (более 100 мкг/км массы сухого вещества)
ся на три основные группы: хлорорганические, фосфороргани- найдено в тектонически активных зонах, которые подверже-
ческие И карбонаты. Хлорорганические инсектициды получа-
ны глубинному термическому воздействию. Основные антро-
ются путем хлорирования ароматических и гетероцикличес-
погенные источники ПЛУ — это пиролиз органических ве-
ких жидких углеводородов. К ним относятся ДДТ и его про-
ществ при сжигании различных материалов, древесины и топ-
изводные, в молекулах которых устойчивость алифатических
лива.
и ароматических групп в совместном присутствии позрастает,
всевозможные хлорированные производные хлородиена (эл-
Тяжелые металлы
дрин). Эти вещества имеют период полураспада до несколь-
ких десятков лет и очень устойчивы к биодеградации. В вод-
Тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, цинк, медь,
ной среде часто встречаются полихлорбифенилы — производ-
мышьяк) относятся к числу распространенных и весьма ток-
ные ДДТ без алифатической части, насчитывающие 210 гомо-
сичных загрязняющих веществ. Они широко применяются в
логов и изомеров. За последние 40 лет использовано более 1,2
различных промышленных производствах, поэтому несмотря
млн т полихлорбифенилов в производстве пластмасс, краси-
на очистные мероприятия, содержание соединений тяжелых
телей, трансформаторов, конденсаторов. Полихлорбифенилы
металлов в промышленных сточных водах довольно высо-
(ПХБ) оказываются в окружающей среде в результате сбро-
кое. Большие массы этих соединений поступают в океан через
сов промышленных сточных вод и сжигания твердых отходах
атмосферу. Для морских биоценозов наиболее опасными яв-
на свалках. Последний источник поставляет ПБХ в атмосфе-
ляются ртуть, свинец и кадмий. Ртуть переносится в океан с
ру, откуда они с атмосферными осадками выпадают во всех
материковым стоком и через атмосферу. При выветривании
районах земного шара. Так, в пробах снега, взятых в Антарк-
осадочных и изверженных пород ежегодно выделяется
тиде, содержание ПБХ составило 0,03—1,2 кг/л.
3,5 тыс. т ртути. В составе атмосферной пыли содержится около
ЭКОЛОГИЯ 401


12 тыс. т ртути, причем значительная часть — антропогенного гидробионтов и оказывать токсическое воздействие на них.
происхождения. Около половины годового промышленного Сброс материалов дампинга на дно и длительная повышен-
производства этого металла (910 тыс. т/год) различными пу- ная мутность придонной воды приводит к гибели от удушья
тями попадает в океан. В районах, загрязняемых промышлен- малоподвижных формы бентоса. У выживших рыб, моллюс-
ными водами:, концентрация ртути в растворе и взвесях силь- ков и ракообразных сокращается скорость роста за счет
но увеличивается. При этом некоторые бактерии переводят ухудшения условий питания и дыхания. Нередко изменяет-
хлориды в высокотоксичную метилртуть. Заражение мореп- ся видовой состав данного сообщества. При организации
родуктов неоднократно приводило к ртутному отравлению системы контроля за сбросами отходов в море решающее
прибрежного населения. К 1977 году насчитывалось 2800 значение имеет определение районов дампинга, динамики
жертв болезни Минамато, причиной стали отходы предприя- загрязнения морской воды и донных отложений. Для выяв-
тий по производству хлорвинила и ацетальдегида, на которых ления возможных объемов сброса в море необходимо про-
в качестве катализатора использовалась хлористая ртуть. Не- водить расчеты всех загрязняющих веществ в составе мате-
достаточно очищенные сточные воды предприятий поступали риального сброса.
в залив Минамата. Свинец — типичный рассеянный элемент,
содержащийся во всех компонентах окружающей среды: а Тепловое загрязнение
горных породах, почвах, природных водах, атмосфере, живых
Тепловое загрязнение поверхности водоемов и прибреж-
организмах. Наконец, свинец активно рассеивается в окружа-
ных морских акваторий появляется в результате сброса нагре-
ющую среду в процессе хозяйственной деятельности челове-
тых сточных вод электростанциями и некоторыми промыш-
ка. Это выбросы с промышленными и бытовыми стоками, с
ленными производствами. Сброс нагретых вод во многих слу-
дымом и пылью промышленных предприятий, с выхлопными
чаях становится причиной повышения температуры воды в во-
газами двигателей внутреннего сгорания. Миграционный по-
доемах на 6—8 градусов Цельсия. Площадь пятен нагретых вод
ток свинца с континента в океан идет не только с речными
в прибрежных районах может достигать 30 кв. км. Более устой-
стоками, но и через атмосферу.
чивая температурная стратификация препятствует водообмену
поверхностного и донного слоев. Растворимость кислорода сни-
Сброс отходов в море с целью захоронения
жается, а потребление его возрастает, поскольку с ростом тем-
(дампйнг)
пературы увеличивается активность аэробных бактерий, разла-
гающих органическое вещество. Увеличивается видовое раз-
Многие страны, которые имеют выход к морю, совер-
нообразие фитопланктона и всей флоры водорослей.
шают морское захоронение различных материалов и веществ,
в частности грунта, вынутого при дноуглубительных рабо-
тах, бурового шлака, отходов промышленности, строитель-
наго мусора, твердых отходов, взрывчатых и химических 4. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОЧВЫ
веществ, радиоактивных отходов. Объем захоронений соста-
вил около 10% от всей массы загрязняющих веществ, попа- Почвенный покров Земли является важнейшим компо-
дающих в Мирозай океан. Основанием для дампинга в море неитом биосферы. Именно почвенная оболочка определяет
служит возможность морской среды перерабатывать боль- многие процессы, протекающие в биосфере.
шое количество органических и неорганических веществ без Важнейшее значение почв заключается в аккумулирова-
особого ущерба для поды. Однако эта способность не может нии органического вещества, различных химических элемен-
быть беспредельной. Поэтому дампйнг рассматривается как тов, а также энергии. Почвенный покров выполняет роль био-
вынужденная мера. В шлаках промышленных производств логического поглотителя, разрушителя и нейтрализатора раз-
находятся разносбразиые органические вещества и соедине- нообразных загрязнений. Если это звено биосферы будет раз-
ния тяжелых металлов. Бытовой мусор в среднем содержит рушено, то сложившееся функционирование биосферы не-
(на массу сухого вещества) 32—40% органических веществ;
обратимо нарушится. Именно поэтому весьма важным стано-
0,56% азота; 0,44% фосфора; 0,155% цинка; 0,085% свинца;
вится изучение глобального биохимического значения почвен-
0,001% ртути; 0,001% кадмия. Во время сброса и прохожде-
ного покрова, его современного состояния и изменений под
ния материала сквозь столб воды часть загрязняющих ве-
влиянием антропогенной деятельности. Одним из видов ант-
ществ переходит в раствор, изменяя качество воды, другая
ропогенного воздействия является загрязнение пестицидами.
сорбируется частицами взвеси и переходит в донные отло-
жения. Одновременно увеличивается мутность воды. Нали-
Пестициды как загрязняющий фактор
чие органических веществ часто приводит к быстрому рас-
ходованию кислорода в воде и нередко к его полному исчез-
Открытие пестицидов — химических средств защиты ра-
новению, растворению взвесей, накоплению металлов в ра-
стений и животных от различных вредителей и болезней -
створенной форме, появлению сероводорода. Присутствие
является одним из важнейших достижений современной на-
большого количества органических веществ создает в грун-
уки. Сегодня в мире на 1 га почвы наносится 300 кг химичес-
тах устойчивую восстановительную среду, в которой возни-
ких средств. Однако в результате длительного применения
кает особый тип иловых вод, содержащих сероводород, ам-
пестицидов в сельском хозяйстве и медицине (борьба с пере-
миак, ионы металлов. Воздействию сбрасываемых материа-
носчиками болезней) почти повсеместно заметно уменьшение
лов в разной степени подвергаются организмы бентоса и др.
их эффективности в результате развития резистентных рас
В случае образования поверхностных пленок, содержащих
вредителей и распространения «новых» вредных организмов,
нефтяные углеводороды и СПАВ, нарушается газообмен на
естественные враги и конкуренты которых были уничтожены
границе воздух. — вода. Загрязняющие вещества, попадаю-
пестицидами. В то же время действие пестицидов грозит гло-
щие с раствор, могут аккумулироваться в тканях и органах
бальными катастрофами. Из громадного количества ьасеко-

14-2195
402 БИОЛОГИЯ


мых вредными будут только 0,3%, или 5 тыс. видов. У 250 мосферных осадков и почвенного покрову Районы кислых
видов обнаружена рсзистентность к пестицидам. Это усугуб- почв не знают засух, но их естественное плодородие понижено
ляется явлением перекрестной резистеиции, которое состоит и неустойчиво; они быстро истощаются, и урожаи на них низ-
л том, что повышенная устойчивость к действию одного пре- кие. Кислотные дожди вызывают не только ..юдкисление по-
парата сопровождается устойчивостью к соединениям дру- верхностных вод и верхних горизонтов почв. Кислотность с
гих классов. С общебиологических позиций резистентность нисходящими потоками виды распространяется на весь по-
можно рассматривать как смену популяций в результате пе- чвенный профиль и вызывает значительное пидкисление грун-

<<

стр. 25
(всего 40)

СОДЕРЖАНИЕ

>>