<<

стр. 26
(всего 40)

СОДЕРЖАНИЕ

>>

рехода от чувствительного штамма к устойчивому штамму товых вод.
того же вида вследствие отбора, вызванного пестицидами. Кислотные дожди начинаются в результате хозяйствен-
Это явление напрямую связано с генетическими, физиологи- ной деятельности человека, сопровождающейся эмиссией ко-
ческими и биохимическими реорганизациями организмов. лоссальных количеств окислов серы, азота, углерода. Эти окис-
Неумеренное применение пестицидов (гербицидов, инсекти- лы, поступая в атмосферу, передвигаются на большие рассто-
цидов, дефолиантов) отрицательно сказывается на качестве яния, взаимодействуют с водой и превращается в растворы
почвы. В связи с этим интенсивно исследуется судьба пести- смеси сернистой, серной, азотистой, азотной и угольной кис-
цидов в почвах и возможности их обезвреживать химичес- лот, которые выпадают в виде «кислых дождей*, на сушу, вза-
кими и биологическими методами. Очень важно создавать и имодействуя с растениями, почвами, водами. Причиной воз-
применять только препараты с небольшой длительностью никновения кислотных дождей могут быть сжигание сланцев,
жизни, которая измеряется неделями или месяцами. В этом нефти, углей, газа в промышленности, сельском хозяйстве и
деле уже достигнуты определенные успехи и внедряются даже быту. В результате хозяйственной деятельности челове-
препараты с большой скоростью деструкции, однако пробле- ка почти в два раза увеличилось поступление в атмосферу
ма в целом еще не решена. окислов серы, азота, сероводорода и оксида углерода. Безус-
ловно, что все это сказывается на повышении кислотности
атмосферных осадков, грунтовых и наземных вод. Чтобы ре-
Кислотные дожди шить эту проблему, важно увеличить объем систематических
представительских измерений соединений загрязняющих ат-
Одна из острейших глобальных проблем современности
мосферу веществ на больших территориях.
и обозримого будущего — это возрастающая кислотность ат-




ИСЧЕЗНЕТ ЛИ ЧЕЛОВЕК КАК ВИД?
План
1 Вмешательство человека в устойчивую экологическую систему.
2. Взаимодействие человека и биоты.
3. Влияние экономики на естественную среду обитания.



1, ВМЕШАТЕЛЬСТВО ЧЕЛОВЕКА В УСТОЙЧИВУЮ ваются мнения, что изменения, происходящие в окружающей
среде, яоляются непрерывным, «гладким* процессом. Но очень
ЭКОЛОГИЧЕСКУЮ СИСТЕМУ
часто сама природа пытается продемонстрир )зать, насколько
хрупки границы, после преодоления которых начинаются ка-
Впервые ученые пришли к выводу о том, что люди
тастрофические разрушения. Теперь нужно определиться, ка-
могут исчезнут как вид благодаря собственным «усилиям»,
кой же этап проходит сегодня человечество: это только нача
исследуя последствия предполагаемого ядерного конфлик-
ло пути, состояние перед кризисом или наступившая катаст-
та. Когда его угроза исчезла, человечество успокоилось.
рофа?
Однако следует учитывать, что энергия взрыва всех термо-
ядерных зарядов меньше энергии, которая вырабатывается В последнее время на исправление ситуации были бро-
энергетическими установками мира всего лишь в течение шены колоссальные средства, и все же желаемого результата
года. Каждый год" человек пытается что-то преобразовать добиться не удалось. Катастрофические изменений не пре-
на своей планете. Это и перемещение гигантских масс веще- кращаются, а кажется, наоборот, еще больше нарастают. Каж-
ства, нарушение огромных участков девственной поверх- дый год ситуация усугубляется новыми катаклизмами. Это
ности суши, ведущее к исчезновению многочисленных ви- может свидетельствовать о неправильности выбранных ме-
дов животных и растений. Все больше нарастает радиоак- тодов или о недостаточности средств, а может быть, о том и
тивный фон. Люди замечают, что окружающая среда очень другом вместе.
быстро изменяется, но до сих пор верят в сказки, что могут Чтобы улучшить состояние окружающей среды, необ-
создать идеальный социальный строй, в котором человече- ходимы баснословные суммы. К примеру, чтобы США уда-
ство и природа смогут жить в согласии. лось сократить выбросы углекислого газа на 50% переходя с
угольных электростанций па атомные, необходимо не менее
Даже в настоящее время представления человечества
50 трлн долларов. Следует учитывать, что на протяжении 38
сводятся к пониманию того, что оно неправильно ведет хозяй-
лет каждые 2,5 дня нужно будет устанавливать один реак-
ство, но это можно исправить благодаря технологическому
тор. Ученые подсчитали, что в Западной. Европе для контро-
вмешательству. Многие исследователи почему-то придержи-
Экология 403

ля и очистки индустриальных отходов в конце XX века тре- О том, что геном человека постепенно распадается, сви-
бовалось 120 млрд долларов, а в США — 200 млрд. Такие детельствуют данные роста генетических заболеваний. К ним
затраты очень велики. К тому же искусственное поддержа- в первую очередь следует отнести психические и врожденные
ние стационарного состояния окружающей среды на каком- нарушения. По всей вероятности, как раз с этим связано рас-
то локальном участке требует дополнительного потребления пространение алкоголизма и наркомании, снижение иммунно-
энергии, а это приведет к ухудшению е остальной части био- го статуса организма человека, возникновение новых болез-
сферы. Получается, что псе меры, с помощью которых чело- ней. То, что обычно относят к «экологическим* заболевани-
вечество пытается себя обезопасить, неэффективны. Нет ни- ям, т. е. непосредственно связанным с загрязнениями окружа-
какого другого источника, кроме биосферы и ее ресурсов, ющей среды, является лишь частью проблемы. Существуют
который бы смог поддерживать жизнь. На данном этапе наше глубинные механизмы, которые ведут к распаду генома, но
хозяйство внутри биосферы выступает в роли особой систе- пока они еще не ощущаются человеком.
мы синтеза и разложения вещества, причем человек взял на В конце XX века человечество столкнулось с недостат-
себя функции только синтеза (производство), а функции раз- ком не продовольственных или технологических ресурсов, а
ложения предоставил природе. Однако существенная часть экологического ресурса, который обеспечивал бы стабиль-
вырабатываемых вешеств чужда природе и не поддается раз- ность окружающей среды, ресурса хозяйственной емкости
ложению, к тому же ассимилирующая емкость биосферы, не- биосферы. Развитые страны, за исключением Канады, уже дав-
сомненно, исчерпана. но разрушили свои естественные экосистемы. Этот фактор не
Человечеству мешает жить в гармонии с природой еще учитывается при заключении международных соглашений,
один стереотип. Люди вырабатывают слишком большое коли- которые касаются платы за те или иные нарушения природной
чество отходов. К ним можно отнести и рассеяние тепловой среды. Возникает вопрос: почему же до сих пор сохранились
энергии любым промышленным, транспортным или комму- государства, нарушившие естественные законы природы?
нальным объектом, и воду, которая используется практически Объясняется это тем, что возмущения, ими производимые,
в любой технологии, и, собственно говоря, любой конечный частично ассимилируются океаном и участками суши, где со-
продукт, который отправляется на свалку через месяц или же хранились первозданные условия обитания. Туда стекаются
несколько веков. все загрязнители. Сохранились естественные условия "только
в России, 'Канаде,'Австралии, Бразилии, Китае и Алжире.'Вы-
Человек как биологический вид является консументом.
ходит, что все остальные страны живут за счет экологическо-
Он использует продукцию биоты (совокупность всех расте-
го ресурса этих стран. Наилучшие условия остались на терри-
ний и животных), а его технологии становятся инструментом,
тории Бразилии, с огромным куском тропического леса в Ама-
с помощью которого ему удается потреблять значительно боль-
зонии, и России, с ее самым большим в мире массивом лесов и
ше продукции биоты, чем позволено естественными закона-
ветландов (болот и переувлажненных земель).
ми. И из-за этого нарушается баланс в природе.


2. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЧЕЛОВЕКА И БИОТЫ 3. ВЛИЯНИЕ ЭКОНОМИКИ НА ЕСТЕСТВЕННУЮ
СРЕДУ ОБИТАНИЯ
Основным принципом, который характеризует устойчи-
вость биосферы, будет следующий: скорость чистого погло- Многие до сих пор не поняли, что рыночная экономика
щения углерода биотой соразмерна приросту углерода в ок- не в состоянии обеспечить экологическую безопасность. Из-
ружающей среде. Уже в начале прошлого века биота суши вестно, что в США разрушение естественной природы шло
прекратила поглощать избыток углерода в атмосфере. Самым гораздо быстрее, чем в Европе. Уже в начале XX пека она
ужасным является тот факт, что она сама стала вырабатывать была практически разрушена. Если не брать в расчет Аляску,
то нетронутой сохранилось только порядка 4% территории.
углерод. Тем самым изменения окружающей среды все более
возрастают, и, следовательно, биота и окружающая среда ста- Собственно рыночная экономика обеспечивает макси-
ли очень неустойчивы. мальную скорость и эффективность использования природ-
Биосфера, по всей вероятности, может возместить лю- ных ресурсов, а значит, и скорейшее разрушение окружающей
бые изменения, совершаемые человеком, при условии, если среды. Поэтому развитые страны обязаны взять на себя ос-
новную долю вины за сложившуюся ситуацию. ЕЭС, США,
потребление первичной биологической продукции (фотосин-
Канада и Япония вырабатывают более 2/3 мирового валово-
тез) не превосходит 1% (современная доля потребления чело-
го продукта, обеспечивают 2/3 мировой торговли, являгэтел
веком — 10%). При этом не играет роли, эксплуатируется ли
крупнейшими потребителями ресурсов, особенно энергетичес-
1% суши, на которой до конца искажена биота, или 10% суши,
ких, и производят 3/4 массы глобальных загрязнителей. 15%
где искажение биоты равняется 10%.
населения Земли, проживающих в этих странах, потребляют
Механизм, который применяет биота для того, чтобы ста-
1/3 удобрений, 1/2 производимой в мире энергии, 2/3 всех
билизировать себя саму и окружающую среду, лежит в конку-
металлов, половину продовольствия и более 2/3 деловой дре-
ренции. До тех пор пока этот механизм употреблялся в рамках
весины. И все же рыночная экономика продолжает ориенти-
естественных потоков энергии, все было в порядке. Но когда
роваться на экономический рост, хотя такая стратегия приво-
человек сформировал новый, дополнительный поток, все боль-
дит к экологическим катастрофам.
шая часть продукции биоты стала потребляться в интересах
только одного вида — homo sapiens — в ущерб остальным. Между тем, 23% населения планеты являются очень бед-
Вся история биосферы доказывает, что ее развитие было ными, среди них 400 млн не имеют дома. Абсолютное число
обездоленных людей в мире постоянно растет. Чтобы хоть как-
направлено ко все большей устойчивости. Вероятно, у биоты
то поправить их положение, надо на порядок увеличить добычу
есть механизмы вытеснения тех видов, которые нарушают эту
сырья, доставку свежей воды, производство продуктов.
устойчивость. Человек навряд ли будет исключением.
14*
404 Биология

Все больше в условиях экологического кризиса люди регулировать деятельность в сфере маркетинга. Это «Закон и
убеждаются в ценности нетронутой природы. Очень скоро это национальной политике з области окружающей среды», уч-
смогут понять все. Ныне человечеству ни в коем случае нельзя режденный в 1969 году. Он включал в себя основные положе
поддаться искушению получить сиюминутную выгоду, необ- ния, касающиеся установления корм национальной политики
ходимо сохранить свой естественный фундаментальный по- в области окружающей среды, и учреждение Совета по про-
тенциал. Освоение новых территорий не повысит благососто- блемам качества воды, который был преобраз пан в 1870 г. в
яние народа, л только сделает богаче небольшую группу лю- Управление по охране окружающей среды.
дей. Необходимо также учитывать тот факт, что все неосвоен- Все изменения окружающей среды сказызаются и на то-
ные участки природы являются стабилизаторами окружаю- варах, которые фирмы производят и предлагаю' рынку. В своей
щей среды, помогают ее очистке и восстановлению. деятельности фирмы все больше стремятся принять во внима-
ние тот факт, что люди разнятся по своему отношению к миру
Человечеству стоит остановиться и прекратить осваи-
природы. Некоторые ощущают себя во власти природы, дру-
вать природу, тем самым постоянно уничтожая ее, нарушая
гие живут в гармонии с ней, а третьи пытаются подчинить ее
естественный баланс.
себе. Замечена продолжительная тенденция подчинения при-
Человечество давно перешагнуло порог устойчивости,
роды человеком с помощью науки и техник к и его сера в
следовательно, необходимо вернуться назад — к развитию без
изобилие природных ресурсов. Однако а последнее время ЛЮДИ
экономического роста. Об этом сейчас говорят многие уче-
все чаще стали понимать хрупкость природы и ограниченность
ные во всем мире.
се ресурсов, стали осознавать, что человечески деятельность
Восстановить нарушенную биоту очень сложно, даже
может погубить природу или же нанести ей вред. Ныне лю-
после прекращения хозяйственной деятельности. Естествен-
бовь к природе приводит к росту популярное! у. путешествий
ные сообщества складываются сотни лет, но способность к
в жилых фургонах, пешего туризма, водных прэгулок и рыб-
регуляции окружающей среды, по всей вероятности, возоб-
ной ловли. Бизнесмены тут же ответили на возрастающие по-
новляется гораздо быстрее — на протяжении нескольких де-
требности человечества новым выпуском туристского снаря-
сятилетий. Так что даже при сохранении энергопотребления,
жения, палаток и прочих принадлежностей для любителей от-
поддерживающего жизнь современного населения, есть веро-
дыха на природе. Организаторы поездок предлагают все боль-
ятность остановить глобальное разрушение, при условии со-
ше маршрутов по местам, которых еще не коснулась челове-
краш.ония освоенных площадей суши сначала примерно до
ческая деятельность. Производители продукт- п питания на-
40%, а затем до 20% (без учета Антарктиды).
чали расширять рынки «натуральных?* продуктов, таких как
Программа эта всецело выполнила, если ввести большой натуральные изделия из хлебных злаков, нат} ральное моро-
международный налог, сравнимый с величиной ВНП, для го- женое, продукты для лечебного питания. Реклама пищевых
сударств, не желающих или не способных урезать освоенные продуктов подается на естественном для них природном фане.
территории. Л странам, имеющим или готовым обеспечить не-
обходимый процент девственной природы, необходимо вы- Вода и воздух кажутся неисчерпаемыми видами природ-
плачивать крупные дотации. ных ресурсов, однако некоторые группы защит! иков окружа-
ющей среды видят угрозу и для них. Эти группы ратуют за
. Это не исключает сокращение населения Земли. Числен-
запрещение продажи отдельных препаратов в аэрозольной
ность его не должна превышать 1—2 млрд человек. Этот про-
упаковке, поскольку они могут нанести вред слою озона в
цесс, можно растянуть на несколько столетий, чтобы это не
атмосфере. А с водой в ряде районов мира прсслемы возник-
было очень болезненным. Чтобы обеспечить устойчивость
ли уже сегодня.
окружающей среды, человечество обязано сменить стереоти-
пы, цели экономики, характер.поведения и свою этику. Если Использование возобновляемых ресурсов, таких как лес
это не под силу людям, то биота сделает это сама, пытаясь и продовольствие, требует осторожности. Чтобы сберечь по-
разрушить человечество и не пожалев для этого часть самой чву и обеспечить достаточное количество лесоматериалов для
себя. Если же человеку суждено исчезнуть как виду, то нет удовлетворения спроса в будущем, фирмы, ксторые занима-
смысла надеяться па восстановление. Палеонтологи много раз ются лесоразработками, должны восстанавливал ь насаждения
доказывали, что исчезнувшие виды не возрождаются. на вырубленных площадях. Обеспечение продовольствием мо-
жет стать немалой проблемой, поскольку размеры сельскохо-
Валовой национальный продукт (ВНП), являющийся ос-
зяйственных угодий ограничены и все больше земель отво-
новным показателем .экономического роста, представляет со-
дится под жилищное строительство и для коммерческого ис-
бой рыночную стоимость всех конечных товаров и услуг, про-
пользования.
изведенных за 1 год. Сейчас лишь немногие задумываются о
существовании нежелательных «валовых национальных побоч- Серьезная проблема появляется в связи с истощением
ных продуктов», к которым относятся загрязнение воды и воз- таких не воз обновляемых рссурсии, как нефть, каченный уголь
духа, автомобильные свалки, шум, перенаселение и т. д, Полу- И другие полезные ископаемые.
чается, что ВНП завышает уровень нашего материального бла- На сегодняшний день, по всей вероятности, уже чувстоуег-
госостояния, так как бросовые издержки, связанные с его про- ся нехватка платины, золота, цинка и свинца. К концу XX столе-
изводством, и настоящее время из объема совокупного произ- тия даже при росте цен дефицитными стали серебро, олово и
водства не вычитаются. На данном этапе объем ВНП обратно уран. При сохранении нынешних уровней потребления к 2025 i.
пропорционален загрязнению окружающей среды. могут исчерпаться запасы и других полезных ископаемых.
Общественность подняла вопрос о загрязнении окружа- Даже если будет в наличии исходное сырье, деятельность
ющей среды промышленными предприятиями только в 60-х фирм, которые используют дефицитные полезные ископаемые,
годах XX в. Стали возникать группы бдительности, такие как может осложниться и вызвать увеличение расходов. А пере
«Сьерра-клаб» и «Друзья Земли*; законодатели тоже забес- дожить эти издержки па плечи потребителя будет, по всей
покоились и начали принимать различные меры по охране ок- вероятности, нелегко. Фирмы, которые занимаются научно-
ружающей среды. И США был издан закон, который пытался исследовательскими и изыскательскими работами, могут ел-
Экология 405

части решить эту проблему, открыв новые ценные источники Промышленная деятельность практически постоянно вре-
сырья и создав новые материалы. дит состоянию природной среды. Следует учитывать удале-
Самая серьезная проблема обеспечения экономического ние отходов химических и ядерных производств, опасный
развития возникнет в связи с одним из невозобновляемых уровень содержания ртути в водах морей и океанов, содержа-
видов природных ресурсов — нефтью. Экономика ведущих ние ДДТ и других химических загрязнителей в почве и про?
промышлскно развитых стран мира во многом зависит от по- дуктах питания, а также засорение среды бутылками, изделия-
ставок нефти, и до тех пор, пока не будут обнаружены эконо- ми из пластмасс и прочими упаковочными материалами, не
мически выгодные заменители этого энергоносителя, нефть поддающимися биохимическому разложению". .
будет играть господствующую-роль в мировой политике и Озабоченность широких масс населения открыв-ает'пе-
экономике. Высокая стоимость нефти стала причиной лихора- ред чутко реагирующими на обстановку фирмами хороший
дочных поискоз альтернативных энергоносителей. Опять стал маркетинговый потенциал. Формируется емкий рынок.
популярным каменный уголь, проводятся исследования по средств по борьбе с загрязнением, таких как скрубберы и
изысканию практических путей использования солнечной, агрегаты, которые работают по технологии -рециркуляции
ядерной, ветровой н прочих видов энергии. Только п области исходных материалов. Ищутся альтернативные способы
использования солнечной энергии сотни фирм предлагают обо- производства и упаковки товароз без нанесения вреда ок-
рудование для обогрева жилых помещений и прочих целей. ружающей среде.




ХЛОРФТОРУГЛЕВОДОРОДАМИ (ХВУ)

В 1985 г. специалистами по исследованию атмосферы из проведенными и Антарктиде (правда, из-за низкого положе-
Британской Антарктической Службы был представлен шоки- ния солнца, интенсивность ультрафиолета в Антарктиде все
рующий факт: весеннее содержание озона в атмосфере над еще ниже, чем в средних широтах). По своему воздействию на
станцией Халли-ВеЙ с Антарктиде за период с 1977 по 1984 г. живые организмы жесткий ультрафиолет близок к ионизиру-
снизилось на 40%. Другие исследователя не замедлили под- ющим излучениям, однако из-за большей, чем у у-излучения,
твердить эти выводы. Они даже пошли дальше. Им удалось длины полны он нс способен проникать глубоко в ткани, н
доказать, что область пониженного содержания озспа BLJXO- поэтому поражает только поверхностные органы. Жесткий
дит за пределы Антарктиды, а по высоте охватывает слой от ультрафиолет обладает достаточной энергией для разруше-
12 до 24 км, т. е. значительную часть нижней стратосферы. ния ДНК и других органических молекул, что может вызвать
Самолетный антарктический озонный эксперимент стал наи- рак кожи, в особенности быстротекущую злокачественную
более внимательным исследованием озонного слоя над Ан- меланому, катаракту и иммунную недостаточность. Естествен-
тарктидой. На протяжении всего времени его проведения уче- но, жесткий ультрафиолет способен вызывать и обычные ожо-
ными из 4 стран были собраны детальные сведения об области ги кожи и роговицы. Уже сейчас во всем мире заметен рост
пониженного содержания озона и о проходящих в ней хими- числа заболевания раком кожи, однако значительное количе-
ческих процессах. Для этого исследователям пришлась не- ство других факторов (например, возросшая популярность
сколько ргз подниматься в эту область. Этим был доказан тот загара, приводящая к тому, что люди больше времени прово-
факт, что в полярной атмосфера существует озонная «дыра». дя? на солнце, получая таким образом большую дозу УФ об-
В самом начале SO-х гг. подобная дыра была найдена над Арк- лучения) не позволяет однозначно утверждать, что в этом
тикой благодаря измерениям спутника «Нимбу с-7». Утешал повинно уменьшение содержания озона. Жесткий ультрафио-.
лишь тот факт, что она была значительно меньше, к тому же лет плохо поглощается водой и поэтому представляет боль-
падение уровня озона в ней было не так велико — около 9%. шую опасность для морских экосистем. Эксперименты пока-
По подсчетам ученых, в среднем содержание озона на Земле с зали, что планктон, обитающий в приповерхностном слое, при
1979 по 1990 гг. упало на 5%. увеличении интенсивности жесткого УФ может серьезно по-
страдать и даже погибнуть полностью. Планктон находится в
Это открытие обескуражило не только исследователей, основании пищевых цепочек практически всех морских эко-
но и широкие массы населения. Из него явственно следовало, систем, поэтому без преувеличения можно сказать, что прак-
что тот слой озона, который окружает нашу планету, находит- тически вся жизнь в приповерхностных слоях морей и океа-
ся с большей опасности, чем предполагалось ранее. нов может исчезнуть. Растения менее чувствительны к жест-
Утончение этого слоя может привести к серьезным по- кому УФ, но при увеличении дозы могут пострадать и они.
следствиям для человечества. Содержание озона в атмосфере Если содержание озона в атмосфере значительно уменьшится,
менее 0,0001%, однако именно озон полностью поглощает же- человечество легко найдет способ защититься от жесткого
сткое ультрафиолетовое излучение солнца с длиной волны УФ излучения, но при этом рискует умереть от голода.
1<280 нм и значительно ослабляет полосу УФ-Б с 280<1<315 нм, Запишем образование озона с помощью уравнения:
наносящие серьезные поражения клеткам живых организмов.
Падение концентрации озона на 1% приводит в среднем к уве- О 2 +О-Ю 3
личению интенсивности жесткого ультрафиолета у поверхно- Атомарный кислород, который необходим для этой ре-
сти земли на 2%. Эта оценка подтверждается измерениями, акции, на высоте более 20 км. образуется путем расщепления
406 Биология

кислорода благодари воздействию ультрафиолетового излу- лучение, которое не может опуститься ниже из-за экранирую-
чения с 1<240 нм. щего действия озона. Ультрафиолет разрушает стабильные в
обычных условиях молекулы ХФУ, и они распадаются на ком-
поненты, обладающие высокой реакционной способностью, в
Фотоны ниже этого уровня практически не проникают.
частности, атомный хлор. Благодаря этому ХФУ имеют воз-
Таким образом возникают атомы кислорода благодаря фото-
можность переносить хлор с поверхности земли через тропо-
диссоциации двуокиси азота, фотонами мягкого ультрафиоле-
сферу и нижние слои атмосферы (где менее инертные соеди-
та с 1<400 нм.
нения хлора разрушаются) в стратосферу, где находится наи-
NO3+h-»NO+O большая концентрация озона. Следует заметить, что хлор при
Молекул г. озона начинают разрушаться, когда они попа-
-
г разрушении озона действует подобно катализатору: в ходе
дают на частицы аэрозолей или на поверхность земли, но ос- химического процесса его количество не уменьшается. Из-за
новной стик озона определяют циклы каталитических реак- этого выходит, что один атом хлора может разрушить до
ций в газовой фазе: 100 000 молекул озона, прежде чем будет дезактивирован или
вернется в тропосферу.
YO+Q->Y+O3. На данный момент выброс ХФУ в атмосферу исчисляет-
ся миллионами тонн, однако если даже полнопью прекратить
где Y=NO, ОН, Cl, Вг.
производство и использование ХФУ, невозможно будет дос-
Еще в конце 1960-х годов были впервые высказана мысль
тичь немедленного положительного результата. Действие по-
о том, что существует опасность разрушения озонного слоя.
павших в атмосферу ХФУ будет чувствоваться в течение не-
Тогда считалось, что главную опасность-для атмосферного
скольких десятилетий. Учеными подсчитано, что время дей-
озона представляют выбросы водяного пара и оксидов азота
ствия в атмосфере для самых распространенных ХФУ фреон-
(NOx) из двигателей сверхзвуковых транспортных самоле-
11 (CFC13) и фреон-12 (CF2Cl2) составляет 75 и 100 лет соот-
тов и ракет. Следует однако заметить, что сверхзвуковая авиа-
ветственно.
ция шла вперед знач ительно менее бурными темпами, чем пред-
Оксиды азота могут разрушить озон, хотя, тем не менее,
полагалось. На данном этапе в коммерческих целях применя-
ется только «Конкорд*, который совершает псего лишь не- могут и реагировать с хлором. К примеру:
сколько рейсов в неделю, летая между Америкой и Европой. О3+С!-*С1О+О3
Военные самолеты представлены исключительно сверхзвуко-
С1О+Ш->Ш г +С1
выми стратегическими бомбардировщиками, такими как В1-В
NOa->NO+O
или Ту-160, и разведывательными самолетами типа SR-71.
Подсчитано, что это не может представлять серьезной опасно- О 2 +0-Ю 3
сти для озонного слоя. В результате такой реакции содержание озона не изменя-
ется. Гораздо более значительной будет другая реакция:
Выбросы оксидов азота с поверхности земли как резуль-
CIO+NO2->C1ONO2
тат сжигания ископаемого топлива и массового производства
н применения азотных удобрений также предполагает опреде- Хлористый нитрозил, который образуется в результате
ленную опасность для озонного слоя. Следует добавить, что подобной реакции, в данном случае становится своеобразным
оксиды азота не являются стойкими, поэтому достаточно лег- резервуаром хлора. Хлор, что в нем находится, становится
ко разрушаются в нижних слоях атмосферы. Ракеты сейчас неактивным и не в состоянии вступать в реакцию с озоном. В
тоже запускают не часто. Однако хлоратные твердые топлива, итоге подобная молскула-резерьуар поглощает фотон либо
которые используются в современных космических системах, вступает в реакцию с различными молекулами, чтобы высво-
например в твердотопливных ускорителях «Спейс-Шаттл» или бодить хлор. При этом ока даже может покинуть стратосферу.
«Ариан», могут причинять серьезный локальный ущерб озон- Подсчеты подтверждают, что при отсутствии в стратосфере
. ному слою D районе запуска. оксидов азота озон разрушался бы намного ? ыстрее.
В 1974 г. М. Молима и Ф. Роуленд из Калифорнийского Вторым значимым резервуаром хлора б/цет хлористый
университета в Ирвине доказали, что хлорфторуглероды водород НС1, который образуется при реакции атомарного
(ХФУ) могут вызывать разрушение озона, С этого времени хлора и метана СН"4
так называемая хлорфторуглеродная проблема стала одн"ой В результате таких страшных аргументом большая часть
из главнейших в изучении загрязнений атмосферы. Хлорфто- стран решила принять меры, которые направлены на сокраще-
руглероды уже более 60 лет применяются как хладагенты в ние производства и использования ХФУ. Уже t 1978 г. в США
холодильниках и кондиционерах, пронеллеиты — для аэро- запретили использование ХФУ в аэрозолях. Однако в других
зольных смесей, пено образующие агенты — в огнетушителях, областях это ограничение не действовало. Б сентябре 1987 г.
очистители для электронных приборов при химической чист- 23 ведущими странами мира была подписана в Монреале кон-
ке одежды, при производстве пенопластиков. Было время, венция, которая обязывала их снизить потребление ХФУ. Со-
когда их считали идеальными химическими веществами для гласно достигнутой договоренности развитые страны должны
практического применения, потому что они неактивны и очень были к 1999 г. снизить потребление ХФУ до половины уровня
стабильны, что подразумевает нетоксичность. Как это ни стран- 1986 г. Для использования в качестве пропеллепта в аэрозолях
но, как раз их инертность становится опасной для атмосфер-
уже найден хороший заменитель ХФУ — пропан-бутановая
ного озона. В тропосфере ХФУ не могут быстро распадаться
смесь. По физическим параметрам она практически не уступает
подобно большей части окислов азота. В итоге ХФУ поПада-
фреонам, однако, в отличие от них, огнеопасна.
ют в стратисферу, верхняя граница которой лежит На высоте
И все же подобные аэрозоли массово npov зводятся мно-
порядка 50 км. Когда же молекулы этих соединений поднима-
гими странами. Это не обошло и Россию. Чуть напряженнее
ются до высоты около 25 км, где концентрация озона наивыс-
обстановка с холодильными установками. Они являются вто-
шая, на них очень сильно воздействует ультрафиолетовое из-
рыми по величине потребителями фреонов. Беда о том, что
ЭКОЛОГИИ 407


из-за полярности молекулы ХФУ имеют высокую теплоту облачные частицы способны катализировать распад озона и
испарения; и это является главным в холодильниках и конди- резервуаров хлора. Это подтверждает тот факт, что ХФУ спо-
ционерах. Самым оптимальным из известных на сегодня заме- собны вызвать заметное понижение концентрации озона толь-
нителем фреонов является аммиак, однако он токсичен и к ко в специфических атмосферных условиях Антарктиды, а
тому же уступает ХФУ по физическим параметрам. Хорошие для заметного эффекта в средних широтах концентрация ак-
результаты получены для полностью фторированных углево- тивного хлора должна быть намного выше. К тому же во вре-
дородов. Многие страны начали разработки новых замените- мя разрушения озонного слоя жесткий ультрафиолет начнет
лей, и ими уже достигнуты обнадеживающие практические ре- проникать глубже в атмосферу. Это подтверждает, что обра-
зультаты. Однако полностью эта проблема еще не решена. зование озона будет происходить по-прежнему, но только не-
Фреоны по-прежнему востребованы, поэтому еще рано много ниже, в области с большим содержанием кислорода. Но
говорить о стабилизации уровня ХФУ в атмосфере. Суще- в таком случае озонный слой в.большей мере будет подвер-
ствуют данные сети Глобального мониторинга изменений кли- жен воздействию атмосферной циркуляции.
мата. Они сообщают, что в фоновых условиях — на берегах Пусть мрачные первоначальные выводы на сегодняш-
Тихого и Атлантического океанов и на островах, вдали от ний момент пересмотрены, это не может означать, что пробле-
промышленных и густонаселенных районов — концентрация ма исчезла. Подтвердилось только то, что не существует не-
фреонов равна 11 и 12, и в настоящее время растет со скоро- медленной опасности. Известно одно: при современном уров-
стью 5—9% в год. И даже содержание в стратосфере фотохи- не выброса ХФУ в атмосферу возможны очень серьезные био-
мических активных соединений хлора на данный момент в 2— сферные нарушения уже во второй половине XXI в, Вывод
3 раза выше, если сравнивать его с уровнем 50-х годов, до неизбежен: необходимо сокращать использование ХФУ.
массового запуска производства фреонов. Человек постоянно воздействует па природу. Его воз-
Современные ученые предполагают, что прогнозы отно- действие постоянно увеличивается и уже на сегодняшний день
сительно сильного уменьшения содержания озона в атмосфе- достигло такого уровня, когда биосфера может понести не-
ре при условии сохранения нынешнего уровня выброса ХФУ поправимый ущерб. Уже не раз было, что те вещества, кото-
были слишком пессимистичны. Следует учитывать, что озо- рые вроде бы казались совершенно безобидными, на самом
новая дыра над Антарктидой по большей части является след- деле превращались в настоящую катастрофу. Еще лет двад-
ствием метеорологических процессов. Озон может образовы- цать назад никто не предполагал, чтр самый обыкновенный
ваться исключительно при наличии ультрафиолета, которого аэрозольный баллончик является немалой опасностью для
нет во время полярной ночи. Во время зимнего периода над нашей планеты. К большому сожалению, ученые не всегда
Антарктидой возникает устойчивый вихрь, который не дает могут вовремя предсказать, насколько серьезно повлияет то
богатому озоном воздуху проникать до средних широт. Из-за или иное соединение на биосферу. И все же в случае с ХФУ
этого к началу весны даже маленькое количество активного это было возможно сделать, потому что те химические реак-
хлора может нанести глобальный ущерб озонному слою. Та- ции, с помощью которых описываются процессы разрушения
кого вихря нет над Арктикой, благодаря чему в северном по- озона ХФУ, очень просты и всем давно известны. Однако и
лушарии нет такого глобального падения концентрации озо- после формулировки в 1974 г. проблемы ХФУ единственной
на. Многие исследователи придерживаются мнения, что на страной, которая предприняла хотя бы какие-то меры по со-
процесс разрушения озона оказывают влияние полярные стра- кращению производства этого вещества, стали США. Но и
тосферные облака. Эти облака опять же чаще наблюдаются эти меры были недостаточны. Нужна была более серьезная
над Антарктидой» чем над Арктикой. Они образуются во вре- демонстрация опасности ХФУ, чтобы в мировом масштабе мож-
мя зимнего периода в тот момент, когда при отсутствии сол- но было принять меры. Тем не менее, даже после того, как
нечного света и в условиях метеорологической изоляции Ан- была обнаружена озоновая дыра, ратифицирование Монре-
тарктиды температура в стратосфере падает ниже -80°С. Уче- альской конвенции одно время находилось под угрозой. Хо-
ные предполагают, что соединения азота конденсируются, за- чется верить, что проблема ХФУ поможет человечеству с боль-
мерзают и остаются связанными с облачными частицами и шим вниманием и осторожностью относиться ко всем веще
поэтому лишаются возможности вступить в реакцию с хло- ствам, которые попадают в результате жизнедеятельности че-
ром. Правдоподобным является и другое предположение: ловека в биосферу.
408 Биология


ЗАПАСЫ ПРЕСНОЙ ВОДЫ И ПРОБЛЕМА ЕЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ
План
1. Водная среда.
2. Пресная вода.
3. Загрязнение водоемов.




1. ВОДНАЯ СРЕДА то используют соленую поверхностную или педземную виду,
пытаясь ее опреснить или гиперфильтровать: под большим пе-
Основными характеристиками XX и начала XXI веков репадом давлений пропускают воду через полимерные мемб-
является интенсивный рост населения Земли и развитие урба- раны с микроскопическими отверстиями, задерживающими мо-
низации. Возникли и по-лрсжнему возникают города-гиган- лекулы соли. Оба эти процесса весьма энергоемки, поэтому
ты, где население превышает 10 млн человек. Постоянное раз- сейчас ученых заинтересовало предложение, ксторое предпо-
витие, промышленности, транспорта, энергетики, индустриа- лагает использовать в качестве источника пресной воды пре-
лизация сельского хозяйства стали причиной того, что антро- сноводные айсберги (или их части), которые с этой целью
погенное воздействие на окружающую среду приняло гло- будут буксировать по воде к берегам, не имеющим пресной
бальный характер. воды, а потом организовывать их таяние. По лредваритель-
ным расчетам, получение пресной воды будет примерно вдвое
Однако стали предприниматься и активные меры по ох-
менее энергоемким по сравнению с опреснением и гиперфиль-
ране окружающей среды. Это стало возможным благодаря
трацией.
внедрению ресурсосберегающих, малоотходных и безотход-
ных технологических процессов, благодаря уменьшению заг- Важным свойством водной среды является то, что через
рязнения воздушной среды и водоемов. Охрана окружающей нее в основном передаются инфекционные заболевания (при-
среды стала одной из самых главных проблем. Чтобы ее ре- мерно 80% всех заболеваний). Впрочем, некоторые из них,
шить, привлечены многочисленные специалисты, связанные с например, коклюш, ветрянка, туберкулез перелаются и через
хозяйственной деятельностью в населенных пунктах и на про- воздушную среду. В целях борьбы с распространением забо-
мышленных предприятиях, являющихся источником загрязне- леваний через водную среду Всемирная организация здраво-
ния воздушной и водной среды. охранения (ВОЗ) объявила текущее десятилетке десятилети-
ем питьевой воды.
К водной среде относятся поверхностные и подземные
воды.
Поверхностные воды сконцентрированы в основном в
Мировом океане и составляют 1 млрд 375 млн кубических 2. ПРЕСНАЯ ВОДА
километром — около 98% всей воды на Земле. Поверхность
океана (акватория) занимает 361 млн квадратных километ- Благодаря вечному круговороту воды существуют пре-
ров. Это ориентировочно в 2,4 раза больше площади суши, сные водные ресурсы. Как результат испарения появляется
территории, которая занимает 149 млн квадратных километ- 3
гигантский объем воды, доходящий до 525 тыс. км в год. 86%
ров, Вода и океане соленая, причем большая ее часть (более этого количества приходится на соленые воды Мирового оке-
1 млрд кубических километров) имеет постоянную соленость ана и внутренних морей — Каспийского, Аральского и др.;
©коло 3,5% и температуру, примерно равную 3,7'С. Заметные остальная часть испаряется на суше, причем половина — бла-
различия в солености и температуре можно наблюдать толь- годаря транспирации влаги растениями. Каждый год испаря-
ко в поверхностном слое воды, а также о окраинных и осо- ется слой воды толщиной приблизительно 1250 мм. Часть ее
бенно в. морях Средиземноморского бассейна. Содержание снова выпадает с осадками в океан, а часть перс Е ОСИТСЯ ветра-
растворенного кислорода в воде значительно снижается нп ми на сушу и здесь питает реки а озера, ледники и подземные
глубине JO—60 метров. воды. Природный дистиллятор питается энергией Солниа и
отбирает примерно 20% этой энергии.
Подземные воды могут быть солеными, солоноватыми
^меньшей солености) и пресными. У существующих геотер- Пресная вода составляют всего 2% гидросферы, но эти
мальных вод повышенная температура (более 30"С). Для про- запасы неизменно возобновляются. Скорость возобновления
изводственной деятельности человечества и его хозяйствен- и обусловливает доступные человечеству ресурсы. Большая
но-бытолых нужд необходима пресная вода, количество ко- часть пресной воды — 85% — сконцентрирована во льдах по-
iopoii составляет всею лишь 2.7% общего объема воды на лярных зон и ледников. Скорость водообмена ;-десь меньше,
Земле, примем очень малая ее доля (всего 0,36%) находится в чем в океане, и составляет 8000 лет. Поверхностные воды
легкодоступных для добычи местах. Большая часть пресной суши обновляются примерно в 500 раз быстрее, чем в океане.
ирды содержится в снегах и пресноводных айсбергах, кото- Еще быстрее, приблизительно за 10—12 суток, обновляются
рые расположены в основном в районах Южного полярного воды рек. Наибольшее практическое значение IJIH человече-
круга. Годовой мировой речной сток пресной воды составля- ства имеют пресные воды рек.
ет 37,3 тыс кубических километров. Кроме того, может ис- Реки издавна считались источником пресной воды. Од-
полкюоаться часть подземных вод, составляющая 13 тыс. ку- нако в наше время они стали переносчиками отюдов. Отходы
бических километров. Если невозможно достать пресную воду, на водосборной территории по руслам рек стекают в моря и
Экология 409

океаны. Большая часть использованной речной воды возвра- цессе. Сельское хозяйство использует реки и для раститель-
щается в реки и водоемы в виде сточных вод. До сих пор рост ной массы, потому что при фотосинтезе водород из молекул
очистных i-ооружениЙ не соответствует росту потребления воды переходит в органические соединения. В итоге большая
воды. Даже самая совершенная очистка, включая биологичес- часть воды не возвращается в реки.
кую, не гарантирует, что исчезнут все источники загрязнения. Из-за постоянного загрязнения во многих странах зна-
Подсчитано, что все растворенные неорганические вещества чительна сокращаются запасы пресных вод.
и до 10% органических загрязняющих веществ остаются в
очищенных сточных водах. Такую воду опять можно упот-
реблять только после многократного разбавления чистой при- 3. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОДОЕМОВ
родной водой. И тут человеку важно знать соотношение абсо-
лютного количества сточных вод, хотя бы и очищенных, и Сточные воды от промышленных предприятий обычно
водного стока рек. загрязняют пресные водохранилища Это же касается и насе-
Подсчитано, что на все виды водопользования тратится ленных пунктов, которые тоже загрязняют воду. Б результа-
2200 км3 воды в год. Чтобы разбавить стоки, используется те этого загрязнения полностью меняются физические свой-
ства воды (повышается температура, уменьшается прозрач-
практически 20% ресурсов пресной воды мира. Ученые под-
ность, появляются окраска, привкусы, запахи)* Возникают
считали, что ежегодно на разбавление сточных вод необходи-
плавающие вещества, которые находятся па поверхности
мо 30—35 тыс. км 1 пресной воды. Это приведет к тому, что
воды; на дне оседает осадок. Состав воды полностью меня-
ресурсы мирового речного стока будут практически исчерпа-
ется: увеличивается содержание органических и неоргани-
3
ны. 10 км речной, воды стекаются в 1 км очищенной воды.
ческих веществ, появляются токсичные вещества, уменьша-
Хотя количество пресной воды не снижается, однако качество
ется содержание кислорода, изменяется активная реакция
резко ухудшается. Пресная вода теперь уже не годится для
среды и др. Также происходит изменения в качественном и
употребления.
количественном бактериальном составе, возникают болезнет-
Чтобы остановить катастрофическое снижение качества
ворные бактерии. Такая вода непригодна для питья. Она даже
пресных вод, человек обязан изменить направленность своих
не годится для технических нужд и, конечно же, рыболовно-
действий' Следует как можно быстрее изолировать природ-
го хозяйства. Общие условия впуска сточных вод любой
ный водный цикл от антропогенного. Это предполагает пере-
категории в поверхностные водоемы обусловливаются на-
ход на замкнутое водоснабжение, на малоотходную или даже
роднохозяйственной их значимостью и характером водополь-
безотходную технологию, которая будет сопровождаться рез-
зования. После впуска сточных вод возможно небольшое
ким снижением объемов потребления воды и очищенных вод.
ухудшение качества воды в водоемах, но это не должно за-
Запасы пресной воды по-прежнему велики. И все же метно отражаться на era жизни и на возможности дальнейше-
нельзя забывать, что в результате нерационального водополь- го использования водоема в качестве источника водоснаб-
зования или загрязнения они могут истощиться в любом из жения, для культурных и спортивных мероприятий, рыбохо-
районов мира. 1С сожалению, количество таких мест увеличи- зяйственных целей.
вается, при этом охватываются целые географические райо-
ны. 20% городского и 75% сельского населения мира не удов- За выполнением условий спуска производственных сточ-
летворяют своих потребностей в пресной воде. Регионы раз- ных вод в водоемы обязаны наблюдать санитарно-эпидемио-
нятся гр объему потребляемой ими воды, на который сильно логические станции и бассейновые управления.
влияет уровень жизни населения. Этот объем колеблется от 3 Существуют нормативы качества воды в водоемах. Из-
до 700 л в сутки на одного человека. вестно два вида водопользования. К первому относятся участ-
Многое зависит и от экономического развития геогра- ки водоемов, которые используются в качестве источника для
централизованного или нецентрализованного хозяйственно-
фического района. Известно, что канадская промышлен-
питьевого водоснабжения, а также для водоснабжения пред-
ность использует 84% всего водозабора, в то время как
приятий пищевой промышленности. Ко второму виду отно-
Индия только лишь 1%. Самыми водоемкими отраслями про-
сят участки водоемов, которые важны для купания, спорта и
мышленности являются сталелитейная, химическая, нефте-
отдыха населения, а также те водоемы, что расположены а
химическая, целлюлозно-бумажная и пищевая. Они потреб-
черте населенных пунктов.
ляют практически 70% всей воды, которая используется в
промышленных производствах. Средняя цифра потребляе- Только органы Государственного санитарного надзора
мой промышленностью воды составляет около 20%. Ос- имеют право относить водоемы к различным видам водополь-
зования, учитывая перспективы использования водоемов.
новным потребителем воды следует признать сельское хо-
зяйство. Оно требует порядка 70—80% всей пресной воды. Нормативы качества воды распространяются на створы,
Орошаемое земледелие охватывает лишь 15 — 17% площа- расположенные на проточных водоемах на 1 км выше бли-
дей сельскохозяйственных угодий, но дает половину всей жайшего по течению пункта водопользования. Непроточные
продукции. Около 70% хлопчатника выращивается на по- водоемы имеют такие створы на 1 км в обе стороны от пункта
водопользования.
лях благодаря орошению.
Суммарный сток рек СНГ за год — около 4720 км. Одна- Сейчас уделяется много внимания вопросам предупреж-
дения и устранения загрязнения прибрежных районов мо-
ко вызывает озабоченность то, что водные ресурсы распреде-
рей. Нормативы качества морской воды, которые обязаны
лены крайне неравномерно. В самых густонаселенных райо-
обеспечиваться при спуске сточных вод, касаются не только
нах, где обитает порядка 80% населения, хорошо развиты про-
районов водопользования в отведенных границах, но и ство-
мышленность и сельское хозяйство, водные ресурсы состав-
ров на расстоянии 300 м в стороны от этих границ. Содержа-
ляют всего около 20%. - ...
ние вредных веществ в море, во время использования при-
В зависимости от колебаний климата меняется И сток
брежных районов морей в качестве приемника произвол-
рек. К тому же, человек сказал свое ноское слово в этом про-
410 Биология

В сточных водах большинства промышленных пред-
стенных сточных вод, должно находиться в соответствии с
приятий содержатся загрязняющие вещее: на, поэтому их
нормами ПДК, которые установлены по санитарно-токсико-
спуск в городскую водоотводящую сеть не рекомендуется.
логическому, общесанитариому и органолептическому лими-
Все сточные воды, которые выпускаются в водоотводящую
тирующим показателям вредности. Море на данном этане не
сеть, не должны нарушать работу сетей и с юружений. Ру-
является исключительно источником водоснабжения. Оно
ководители предприятий обязаны следить за гзм, чтобы воды
также рассматривается как лечебно-оздоровительный, куль-
не оказывали разрушающего действия на (материал труб и
турно-бытовой фактор.
элементы очистных сооружений. Также волы не могут со-
Загрязняющие вещества, которые стекаются в реки, озе-
держать более 500 мг/л взвешенных и веглывающих ве-
ра, водохранилища и моря, нарушают установившееся равно-
ществ. Они ис; должны содержать вещества, способные за-
весие Бодны.х экологических систем. Водные источники, бла-
сорять сети или отлагаться па стенках труб, содержать го-
годаря природным процессам, которые в них протекают, мо-
рючие примеси и растворенные газообразные вещества, спо-
гут иногда частично или даже в полной мере восстановить
собные образовывать взрывоопасные смеси; с одержать вред-
чистоту воды. Однако это чревато появлением вторичных про-
ные вещества, препятствующие биологическс v очистке сточ-
дуктов распада загрязнений, которые очень отрицательно вли-
ных вод или сбросу в водоем. Не рекомендую ся температу-
яют на качество воды.
ра более 40 °С.
Самоочищением воды водоемов называется совокупность
Сточные воды, являющиеся отходами производства и не
взаимосвязанных гидродинамических, физико-химических,
удовлетворяющие этим требованиям, необходимо предвари-
микробиологических и гидробиологических процессов, кото-
тельно очищать. И только после этого их мож.п сбрасывать п
рые ведут к восстановлению первоначального состояния вод-
городскую водоотводяшую сеть.
ного объекта.




АНТРОПОГЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ
НА ГИДРОСФЕРУ
План
1. Потребление воды в мире.
2. Стоки промышленных и сельскохозяйственных производств.
3. Нефтяные пятна.
4. Влияние загрязнения воды на животный и растительный мир.




непрекращающемуся круговороту водь:. Объем испаряющей-
1. ПОТРЕБЛЕНИЕ ВОДЫ В МИРЕ
ся воды до 525 тыс. км в год, 86% от этого объема приходит-
ся на соленые воды Мирового океана. Остальная часть испа-
Невозможно представить себе жизнь без воды. Однако
ряется на суше. Каждый год происходит испарение большо-
человек властно вторгается в природные хранилища, уничто-
го слоя воды, толшина которого достигает ояэло 1250 мм.
жает все вокруг себя, загрязняет воду, такую необходимую
Часть этой воды в качестве осадков попадает снова и океан,
для него жа самого. Очень мало осталось на Земле рек в их
остальная часть с помощью ветров переносится ьа сушу. Здесь
первозданном виде. И все это из-за равнодушного отношения
она проливается дождем в реки и озера, питает подземные
человека к природе, в частности, к водоемам. Он загрязняет
воды и ледники. Энергией Солнца подпитынаатся природ-
атмосферу, откуда все загрязняющие вещества неизбежно воз-
ный дистиллятор, который присваивает около 20% этой энер-
вращаются на поверхность Земли. К тому же сточные воды от
гии. Пресные роды составляют всего 2% гидросферы, одна-
промышленных производств и от населения стекаются в те же
ко они постоянно возобновляются. Как раз это и дает воз-
реки, озера, различные водоемы. Достается и подземным во-
можность человеку иметь запасы пресной воды. 85% запасоа
дам, которые не успевают переработать отходы. Все это воз-
пресной воды находится во льдах полярных зон и ледников.
вращается к человеку в виде питьевой воды и продуктов пи-
Здесь скорость водообмена гораздо меньше, чем в океане.
тания.
Она равна 8000 годам. Подсчитано, что поверхностные воды
Какой же состав воды? Следует заметить, что вода ни-
могут возобновиться практически в Я 00 pars быстрее, чем в
когда не бывает свободной от примесей. В ней содержатся
океане. Скорость обновления рек еще ныше — '0—12 суток.
различные газы и соли, взвешенные твердые частички. Даже
Поэтому для человека большую роль играют именно запасы
пресная в нашем понимании вода содержит растворенные соли
пресных под рек.
около 1 г на 1 л. Запас пресной воды не иссякает благодаря
Экология 411

2. СТОКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ И СЕЛЬСКОХОЗЯЙ- ет опасность заражения через пищевые продукты, например,
СТВЕННЫХ ПРОИЗВОДСТВ овощи, которые выращиваются на полях, удобряемых шла-
мами (от нем. Schlamme — буквально «грязь*») после очиетки
Испокон веков реки считались главным источником пре- бытовых сточных вод. Водные беспозвоночные, например,
сной воды. Однако в результате вмешательства человека они устрицы или другие моллюски, живущие в зараженных во-
вес больше загрязняются отходами. Эти отходы по различ- доемах, очень часто становились причиной вспышек брюш-
ным руслам стекают в моря и океаны и в виде сточных вод ного тифа.
возвращатся в реки и водоемы использованная речная вода. Питательные элементы, в основном соединения азота
В настоящий момент очистные сооружения не могут стопро- и фосфора, попадают в водоемы с бытовыми и сельскохо-
центно удовлетворить промышленные производства. Но все зяйственными сточными водами. Повышение содержания
не так просто. Даже если провести самую совершенную очист- нитритов и нитратов в поверхностных и подземных водах
ку, практически все неорганические растворенные вещества и становится причиной загрязнения питьевой воды и разви-
около 10% органических загрязняющих веществ сохраняют- тия некоторых заболеваний, а рост этих веществ в водо-
ся в так называемых очищенных водах. Эти воды можно бу- емах порождает их усиленную эвтрофиксщию (повышение
дет использовать только при многократном разбавлении чис- запасов биогенных и органических веществ, из-за чего бур-
той природной водой. Поэтому человеку важно знать точное но созревают планктон и водоросли, поглощая весь кисло-
соотношение абсолютного количества сточных вод, хотя бы и род в воде).
очищенных, и водного стока рек. Разновидностью неорганических и органических ве-
Подсчитано, что на все виды водопользования расходу- ществ являются соединения тяжелых металлов, нефтепро-
ется 2200 км3 воды в год. Чтобы разбавить стоки, необходимо дукты, пестициды (ядохимикаты), синтетические детерген-
практически 20% ресурсов пресных вод мира. Учеными было ты (моющие средства), фенолы. Они поступают в водоемы с
подсчитано, что к 2000 г. должны были сократиться нормы отходами промышленности, бытовыми и сельскохозяйствен-
водопотребления, однако реальность доказала, что по-прежне- ными сточными водами. Многие из них D водной среде либо
му человечеству необходимо порядка 30—35 тыс. км3 пресной вообще не разлагаются, либо этот процесс слишком медлен-
воды, чтобы иметь возможность разбавить сточные воды. Это ный, поэтому эти вещества способны накапливаться в пище-
говорит о том, что вскоре ресурсы мирового речного стока вых цепочках.
будут практически исчерпаны. Известно, что вроде бы коли- Одним из последствий урбанизации является увеличе-
чество пресной воды не становится меньше, но обратный про- ние донных осадков. Число их в водоемах непрерывно рас-
цесс происходит с качеством воды. В итоге ее невозможно тет по причине эрозии почв, которые образуются из-за не-
употреблять для питья. правильного ведения сельского хозяйства, вырубки лесов
и загруженности речных стоков. Вес это становится причи-
Многие районы не в полной мере обеспечены водой. Это
ной возникновения экологического дисбаланса водных си-
юг и юго-восток европейской части СНГ, Прикаспийская низ-
стем и оказывает отрицательное действие на донные орга-
менность, юг Западной Сибири и Казахстана и некоторые дру-
низмы.
гие районы Средней Аяни, юг Забайкалья, Центральная Яку-
Подогретые сточные воды являются источником тепло-
тия. Наиболее обеспечены водой северные районы СНГ, При-
вого загрязнения. Увеличение температуры природных вод
балтика, горные районы Кавказа, Средней Азии, Саян и Даль-
становится причиной изменения естественных условий для
него Востока.
обитающих в водах организмов, а также уменьшает количе-
Ограниченные и даже скудные во многих странах запа-
ство растворенного кислорода, меняя при этом скорость об-
сы пресных вод значительно уменьшаются из-за загрязне-
мена веществ. В итоге большая часть всех обитателей водо-
ния. Загрязняющие вещества делят на несколько классов в
емов погибает, многие прекращают свое развитие.
зависимости от их природы, химического строения и проис-
Если бы вернуться на несколько десятилетий назад, то
хождения.
можно было бы заметить, что загрязненных вод не так уж
Органические материалы попадают из бытовых, сель-
много. Они составляли лишь малую часть от большого коли-
скохозяйственных или промышленных стоков. Их разложе-
чества чистой воды. В наше время картина гораздо страшнее:
ние происходит под действием микроорганизмов и сопровож-
загрязненной воды все больше, а чистой — все меньше.
дается потреблением растворенного в воде кислорода. Если
кислорода в воде достаточно и количество отходов невелико,
то аэробные бактерии довольно быстро превращают их в срав-
нительно безвредные остатки. В противном случае деятель- 3. НЕФТЯНЫЕ ПЯТНА
ность аэробных бактерий подавляется, содержание кислорода
Самым распространенным явлением на сегодняшний мо-
резко падает, развиваются процессы гниения. При содержа-
мент является нефтяное загрязнение Мирового океана. Неф-
нии кислорода в воде ниже 5 мг на 1 литр, а в районах нерес-
тяная пленка непрестанно находится на 2—4% водной поверх-
та — ниже 7 мг, многие виды рыб гибнут.
ности Атлантического и Тихого океанов. Каждый год в моря
Болезнетворные микроорганизмы и вирусы находятся
сбрасывают порядка 6 млн т нефтяных углеводородов. Поло-
в плохо обработанных или совсем не обработанных канали-
вина этого количества является результатом транспортиров-
зационных стоках населенных пунктов и животноводческих
ки и разработки месторождений на шельфе. Континентальное
ферм. Попадая в питьевую соду, патогенные микробы и ви-
нефтяное загрязнение попадает в океан через речной сток.
русы являются возбудителями различных эпидемий, таких
Реки мира каждый год переносят в морские и океанические
как вспышки сальмонеллеза, гастроэнтерита, гепатита и др.
воды более 1,8 млн т нефтепродуктов.
Развитые страны в данный период могут с облегчение вздох-
В море нефтяное загрязнение бывает различных форм.
путь: они практически избавились от распространения эпи-
Оно может тонкой пленкой покрывать поверхность воды, а
демий через общественное водоснабжение!. Однако существу-
412 Биология

при разливах толщина нефтяного покрытия первоначально брежные поды и внутренние моря. Атмосфера тоже оказывает
может составлять несколько сантиметров. Постепенно фор- заметное влияние на загрязнение. Известно, что примерно 30%
мируется эмульсия нефти в йоде или воды в нефти. Потом ртути и 50% свинца поступает в океан через атмосферу.
появляются комочки тяжелой фракции нефти, нефтяные аг- Особенно опасной для морской среды является ртуть.
регаты, которые могут длительное время плавать на поверх- Токсичная неорганическая ртуть в результате микробиоло-
ности моря. К плавающим комочкам мазута прикрепляются гических процессов становится сильно токсичной формой
разные мелкие животные, которыми охотно кормятся рыбы и органической ртути. Накопленные благодаря биоаккуму-
усатые киты. Вместе с ними они глотают и нефть. Одни рыбы ляции в рыбе или в моллюсках соединения метилированной
от этого гибнут, другие насквозь насыщаются нефтью и стано- ртути становятся источником прямой угрозы жизни и зло
вятся непригодны для употребления в пищу из-за неприятно- ровыо людей,
го запаха и вкуса. Ртуть, кадмий, свинец, медь, цинк, хром, мышьяк и дру-
- Все компоненты нефти токсичны для морских орга- гие тяжелые металлы не только накапливаются в морских
низмов. Нефть влияет па структуру сообщества морских организмах, отравляя тем самым морские продукты пита-
животных. При нефтяном загрязнении трансформируется ния, но и оказывают самое отрицательное действие на оби-
соотношение видов и снижается их разнообразие. Быстро тателей моря. Коэффициент накопления товелчных метал-
формируются микроорганизмы, которые питаются нефтя- лов, т. е. концентрация их на единицу веса в морских" орга-
ными углеводородами, а биомасса-этих микроорганизмов низмах по отношению к морской воде, кол; блется в широ-
ядовита для многих морских жителей. Уже известно, что ких пределах — от сотен до сотен тысяч, в зависимости от
очень опасным является продолжительное хроническое воз- природы металлов и видов организмов. Эти коэффициен-
действие даже небольших концентраций нефти. При этом ты изображают, как накапливаются вредные вещества и
постепенно снижается первичная биологическая продуктив- рыбе, моллюсках, ракообразных, планктс: пых и других
ность моря. К неприятным побочным действиям нефти мож- организмах.
но отнести следующее. Ее углеводороды могут растворять "Масштабы загрязнения продуктов морс Г: и океанов на-
в себе ряд других загрязняющих веществ, таких как пести- столько велики, что во многих странах определены санитар-
циды, тяжелые металлы, которые вместе с нефтью скапли- ные нормы на содержание в них тех или других вредных ве-
ваются п приповерхностном слое и еще более отравляют ществ. Следует заметить, что при концентрации ртути в подл
его. В ароматической фракции нефти находятся вещества, только в 10 раз большей ее естественного сод: ржания, загряз-
мутагенной н канцерогенной природы, например бензпиргн. нение устриц уже превышает норму, которая установлена в
Сейчас есть множество подтверждений тому, что бензпирен некоторых странах. Это лишний раз убеждает в том, что бли-
является причиной мутагенных эффектов загрязненной зок тот предел загрязнения морей, через который нельзя бу-
морской среды. Ом активно циркулирует по морским пище- дет перешагнуть без вредных последствий для кизни и здоро-
вым цепочкам и оказывается в пище людей. вья людей.
Наибольшие количества нефти сконцентрированы в
тонком приповерхностном слое морской воды, который иг-
рает значительную роль для различных сторон ЖИЗНИ скеа- 4. ВЛИЯНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДЫ
на. В нем находится множество организмов, этот слой игра- НА ЖИВОТНЫЙ И РАСТИТЕЛЬНЫЙ МИР
ет роль «детского сада»-для многих популяций. Поверхно-
стные нефтяные пленки расстраивают газообмен между ат- Загрязнения очень опасны. Но в первую счередь они яв-
мосферой и океаном. Происходят большие изменения в про- ляются опасными как paj для обитателей ВОДОЕМОВ. Известно,
цессах растворения и выделения кислорода, углекислого что первоначально критические нарушения в функциониро-
газа, теплообмена, преображается отражательная способ- вании живых организмов под действием загрязняющих ве-
ность (альбедо) морской поды. ществ появляются на уровне биологических аффектов. Как
Хлорированные углеводороды, которые широко приме- только клетки изменили свой химический состав, моменталь-
няются для борьбы с вредителями сельского и лесного хозяй- но нарушаются процессы дыхания, роста и размножения жи-
• ства, с переносчиками инфекционных болезней, уже многие вых организмов. Как следствие, возникают мутации и канце-
десятилетия вместе со стоком рек и через атмосферу попада- рогенез. Далее нарушаются движения и ориентация в морской
ют в Мирооой океан. ДДТ и его производные, полихлорбифе- воде. На морфологическом уровне происходят изменения в
нилы п другие устойчивые соединения этого класса сейчас виде различных патологий внутренних органов: изменение
выявляются повсюду в Мировом океане, включая Арктику и размеров, развитие уродливых форм. Часто эти явления моле-
Антарктику. Они достаточно легко растворяются в жирах, но наблюдать, если происходит постоянное загрязнение водо-
.поэтому концентрируются в органах рыб, млекопитающих, емов.
морских птиц. Это ксенобиотики, т. с. вещества, являющиеся Есе это сказывается на состоянии отдельных популяций,
полностью искусственными. Они не разлагаются, постепенно на их взаимоотношениях. Так начинаются экологические по-
накапливаясь в Мировом океане. Эти вещества очень токсич- следствия загрязнения. Существенным показателем наруше-
ны.. Известно их влияние на кроветворную систему, они по- ния состояния экосистем становится изменение числа высших
давляют ферментативную активность и сильно влияют на на- таксонов — рыб. Значительно изменяется фотосинтезирую-
следственность. шее действие в целом. Увеличивается биомасса микроорга-
Речные стоки сносят в океан и тяжелые металлы, кото- низмов, фитопланктона, зоопланктона. Это становится харак-
рые являются очень токсичными. Общая величина речного терными признаками ензтрофикации морских водоемов, осо-
стока равна 46 тыс. км3 воды в год. Вместе с ним с Мировой бенно они значительны зо внутренних морях, морях закрыто-
океан попадает до 2 млн т свинца, до 20 тыс. т кадмия и до го типа, В Каспийском, Черном, Балтийском морях за после-
10 тыс. т ртути. Самыми загрязненными оказываются при- дние 10—20 лет йиомагса микроорганизмов выросла почти и
Экология 413

10 раз. В Японском море большие беды несут «красные при- загрязнения Мирового океана будет увеличиваться, пример-
ливы». Это очередное следствие эвтрофикации, при которой но в 1,5—3 раза. А в результате будет ухудшаться экологичес-
бурно созревают микроскопические водоросли, а затем исче- кая обстановка планеты. Мы можем достичь порога, если бу-
зает кислород в воде, погибают водные животные и образует- дет постоянно повышаться концентрация токсических ве-
ся огромная масса гниющих остатков, отравляющих не только ществ. И следствием будет деградация естественной экосис-
море, но и атмосферу. темы. Ученые подсчитали, что первичная биологическая про-
Загрязнение Мирового океана становится причиной по- дукция океана способна уменьшиться во многих крупных рай-
степенного снижения первичной биологической продукции. онах планеты примерно на 20—30% по сравнению с настоящей
Но подсчетам ученых, она снизилась на данный период на 10%. ситуацией.
В связи с этим уменьшается и ежегодный прирост других оби- В настоящее время ученые нашли тот путь, благодаря
тателей моря. которому человечество сможет избежать экологического ту-
Сейчас неизвестно, что же ожидает в будущем наш Ми- пика. Этот путь связан с безотходными и малоотходными тех-
ровой океан, да и все важнейшие реки нашей планеты. Ученые нологиями, а также с превращением отходов в полезные ре-
делают неутешительные прогнозы. Они предполагают, что рост сурсы. Однако для этого нужно время.




В. И, ВЕРНАДСКИЙ: УЧЕНИЕ О НООСФЕРЕ
План
1. Жизнь и путь в науке В. И. Вернадского.
2. Философские подходы к естествознанию.
3. Основные положения учения о ноосфере.
4. Переход биосферы в ноосферу: прогноз и реальность.




Вернадский искренне поддерживал учение Толстого.
1. ЖИЗНЬ И ПУТЬ В НАУКЕ В. И. ВЕРНАДСКОГО
Хотя здесь и существовали определенные противоречия.
Толстой разуверился в науке, которая, по его мнению, не
Владимир Иванович Вернадский родился в 1863 году в
могла помочь человеку найти смысл жизни, обосновать вы-
Петербурге, в семье профессора политической экономии, яр-
сокие моральные принципы. Вернадский не разделял такие
кого представителя русской либеральной интеллигенции XIX
мысли Толстого. Ученый был уверен в научных знаниях, и
века. Спустя пять лет Вернадские переехали в Харьков, где
именно основываясь на логическом анализе фактов и прав-
Владимир вплотную общался со своим двоюродным дядей
дивых сведений о человеке, пытался открыть многие загад-
\1, М. Короленко, который оказал заметное влияние на фор-
ки бытия.
мирование личности будущего ученого.
Вернадский учился в Петербургской классической гим- По окончании университета в 1885 году Вернадского
назии, которая считалась по тем временам одной из лучших в назначили хранителем Минералогического кабинета Москов-
России. Здесь особо ценились иностранные языки, филосо- ского университета. В это время ученый много ездит, работа-
фия, история. Впоследствии Вернадскому'удалось самостоя- ет в химических и кристаллографических лабораториях, уча-
тельно освоить несколько европейских языков. Будущий уче- ствует в геологических экспедициях. В 1897 году Вернадский
ный увлекался литературой, предпочтительно научной, при- защищает докторскую диссертацию и назначается профессо-
чем читал ее на пятнадцати языках. Некоторые свои статьи он ром Московского университета. В 1906 году его избирают
в дальнейшем писал на французском, английском и немецком членом Государственного совета от Московского универси-
языках На всю жизнь у Вернадского сохранилась любовь к тета. Два года спустя он становится экстраординарным акаде-
философии и истории. миком. По инициативе и под председательством Вернадского
в 1915 году была создана комиссия по изучению естествен-
После окончания гимназии Вернадский продолжал обу-
ных производительных сил России при Академии наук. В кон-
чение на физико-математическом факультете Петербургского
це 1921 года Вернадский учредил Б Москве Радиевый инсти-
университета. Преподавателями там были люди с мироными
тут и был назначен его директором. В 1926 году выходит из
именами: Менделеев, Бекетов, Сеченов, Бутлеров. И все же
печати его знаменитая работа «Биосфера», после чего он пи-
самое большое: влияние на будущего ученого оказал препода-
шет множество исследований о природных водах, круговоро-
ватель минералогии Докучаев. Хотя в годы учебы Вернадский
те веществ и газах Земли, о космической пыли, геометрии,
увлекался также и геологией, кристаллографией и историей.
414 Биология

проблеме времени а современной науке. Но главной для него нородность физических свойств в разных направлениях.
всегда была тема биосферы — области жизни и геохимической Аналогично Вернадский стремился увидеть историческую
деятельности живого вещества. роль минералов. Он находил, что минералы являются остат-
ками тех химических реакций, которые совершались в раз-
Не дожив всего несколько месяцев до завершения Ве-
ных точках земного шара. Эти реакции происходят в соот-
ликой Отечественной войны, Вернадский скончался. Ему
ветствии с известными законами, которые, по .всей видимос-
далось пережить три революции и две мировые войны. За
ти, состоят в тесной связи с общими изменениями, какие пре-
время его жизни происходили грандиозные научные откры-
терпевает Земля как планета. Вернадский хотел связать эти
тия. Наука всегда была для Вернадского самым важным
разные фазисы Земли с общими законами небесной механи-
делом его жизни. Он был замечательным специалистом во
ки. На основании этих скупых данных в виде осколков раз-
многих областях, однако отдавал предпочтение изучению
личных элементов он пытается понять, как р:кщиваются пла-
природы.
неты и космос.
Подобно многим естествоиспытателям, которым удалось
добиться выдающихся успехов в специализированных облас- Вернадскому удавалось проникнуть в глубины веще-
тях наук, Вернадский на склоне лет пришел к своим философ- ства, обнаружить в явлениях видимого мира скрытые соот-
ветствия, вызванные взаимодействием атомов. Радиоактив-
ским построениям, видя в них естественное обобщение фун-
ные элементы, сила атомной энергии, по мнению Вернадско-
даментальных принципов, лежащих в основе мироздания. Од-
го, обусловливают особенности поведения нещества зем-
нако среди всех известных ученых-естествоиспытателей он
ной коры в глубоких горизонтах. А на поверхности плане-
заметен не только новаторством и глубиной идей, но и их по-
ты решающее значение в геохимических процессах имеют
разительной современностью.
живые организмы и энергия Солнца. Земне* кора, камен-
Центральной идеей Вернадского стала идея о централь-
ный покров планеты, обладает сравнителы-о небольшой
ной роли человека, его разума во Вселенной. Он словно воз-
мощностью — в среднем около тридцати километров. И все
родил мысли наших древних философов. Идеи Вернадского
же именно здесь, в земней коре, происходят мощные круго-
поначалу недооценивались его собратьями. Одной из причин
вороты веществ, направляемые и движимые, с одной сторо-
стали удивительные достижения науки, которая завершила
ны (с поверхности планеты), лучистой энергией Солнца, с
свое триумфальное шествие созданием А. Эйнштейном в 1916 г,
другой (из глубин) — энергией радиоактивного распада ато-
общей теории относительности.
мов. Живые существа задерживают часть солнечной энер-
Многие ученые пытались нидеть в человеке только лишь
гии, которая достигает поверхности планеты. Земные рас-
талантливого наблюдателя природы, который способен рас-
тения поглощают солнечные лучи, переводя в процессе фо-
крыть ее тайны и постоянно совершенствовать свои знания,
тосинтеза лучистую энергию в энергию синтеза сложных
Вернадскому же удалось увидеть в человеке умелого творца
органических соединений.
природы, призванного, в конце концов, занять место у самого
Вернадский представил живые организмы как особую
штурвала эволюции.
геохимическую силу. Ученый не был согласен с тем, что вес
Вернадскому очень долго пришлось отстаивать свои
живые существа — паразиты, питающиеся соками Земли. Он
взгляды, пока наконец, им не была обоснована идея о переходе
был уверен, чти некоторая часть химических элементов пла-
биосферы в ноосферу как о закономерном и неизбежном эта-
неты находится в состоянии рассеяния. Для них не имеет
пе развития материи.
значения энергия связи, молекулярная. Главной у них явля-
ется атомная энергия. Но главная масса элементов земной
коры сосредоточивается в виде месторождений полезных ис-
2. ФИЛОСОФСКИЕ ПОДХОДЫ
копаемых, мощных пластов и рудных тел. Значит, имеются
К ЕСТЕСТВОЗНАНИЮ какие-то силы, которые определяют накопление химических
элементов и противодействуют их рассеиванию. Одна из глав-
Центральной идеей, проходящей через все творчество ных сил такого рода, по мнению Вернадского — жиные су-
Вернадского, стало единство биосферы и человечества. Вер- щества.
надский в своих работах по естествознанию показывает корни
При жизни Вернадского вакуумом считали отсутствие в
этого единства, значение организованности биосферы в раз-
данном объеме каких-либо частиц (атомов, молекул, ионов
витии человечества. Круг вопросов, затрагиваемых Вернадс-
газа). Но ученый не был с этим согласен. Он был уверен, что
ким в своих работах, достаточно широк. Но везде ученый
вакуум — это не пустота с температурой абсолютного нуля, а
стремился найти то главное, что, по его мнению, в глобальном
активная область максимальной энергии нам доступного Кос-
масштабе имеет отношение к устройству окружающего про-
моса. Эти размышления подтверждает гипотеза о самопроиз-
странства. Ил всего частного он пробовал выделить то общее,
вольном рождении атомов в космическом вакууме. С ее помо-
что смогло бы прояснить картину мира, в центре которого
щью можно объяснить некоторые природные явления, однако
находится человеческий разум.
это требует отказа от закона сохранения энергии (точнее, нич-
Во время изучения «мертвого вещества», кристаллов и
тожных по величине отклонений от закона). И все же никто не
Минералов Вернадский сумел уловить цельность, а не неод-
мешает предположить, что эта энергия, сконцентрированная R
нородность мира (пространства). Он не опирался па общие
вакууме, имеет принципиально другую природу
рассуждения, а пытался осмыслить конкретные научные дан-
С начала XX века стали доминировать понятия о едином
ные кристаллографии. Вернадский полагал, что кристалл —
и неразделимом пространстве-времени. Но если предположи п.,
это особая активная среда, особая форма пространства, Если
что пространство и время — части единого целого, то нельзя
сказать другими словами, то можно преподнести это таким
делать научные выводы о времени, не обращая внимания ип
образом: не существует однородного пространства мира (все-
пространство. Все особенности пространства скалываются так
общего эфира), а имеется множество его форм, состояний.
или иначе на времени. В конце концов, появляется вппрпс
Кристалл — одно из состояний, которому свойственна неод-
Экология 415

охватывает ли пространство-время всю научную реальность? Есть еще один результат. Вернадскому удалось связать
Есть ли явления вне пространства-времени? По мнению Вер- учение о биосфере с любыми проявлениями деятельности че-
надского, такими объектами могут быть кванты — мельчай- ловека. Все мы, люди, являемся неразрывной частью живого
шие неделимые порции энергии. Естествовед подмечает ре- вещества, приобщенные к его бессмертию, необходимой час-
альные объекты, зависимые от времени, обязательно преобра- тью планеты и космоса, продолжатели деятельности жизни,
жающиеся, как бы медленно ни протекали аналогичные моди- дети Солнца. Но в идеях о космическом «управлении» земны-
фикации. Эти метаморфозы чаще всего нельзя свести к меха- ми процессами или о разумных силах во Вселенной (тем более
ническому перемещению. Скорее это «внутренние» преобра- о Мировом Разуме) ничего оригинального для Вернадского
зования, которые остаются вне внимания физиков, развиваю- не было. Он писал, что вся ноосфера находится вне космичес-
щих свои представлении о пространств е-в реме ни на основе ких просторов. Если расшифровать мьхель ученого, то полу-
теории относительности. Вернадский выделил принцип един- чится, что человечество не является придатком Вселенского
ства пространства-времени. У геологических объектов име- Разума, а только лишь его частью. Для Вернадского было очень
ются разнообразные свойства, структурные особенности. Одно существенно отметить роль мысли, знаний в развитии плане-
из проявлений такой разнородности — реальные различные ты. Мысль нацеливает деятельность человека. Вернадский рас-
кристаллические пространства. В их пределах материя орга- сматривал человеческую деятельность как геологический фак-
низована по-разному (атомы, молекулы), по-разному выра- тор, во многом определяющий дальнейшее развитие Земли.
жается симметрия. Подлинное пространство планеты очень Для Вернадского человек являлся прежде всего носителем
неоднородно, мозаично... Такая формулировка по старинке разума. Ученый был уверен, что разум будет доминировать на
предполагает разделение пространства и времени. А если на- планете и разумно ее преображать, не нанося ущерба природе
учно аргументировано их единство, то надлежит говорить о и людям. Он доверял человеку, верил в его добрую волю. А
мозаичности пространства-времени. Когда мы изучаем струк- человеческий разум являлся для Вернадского своеобразным
туру различных видов реального пространства, как утвержда- космическим явлением, естественной и закономерной частью
ет Вернадский, необходимо иметь в виду вероятность струк- природы. Природа сотворила разумное создание, постигая
турных особенностей времени для каждого такого вида. таким образом себя.
Время — всеобъемлющая категория. Не существует ни Поэтому возникновение в учениях Вернадского идей о
одного реального объекта вне времени, как, впрочем, нет вре- ноосфере целиком закономерно. Рассматривая любой вопрос,
мени вне реальных объектов Изучая кристаллы и минералы, ученый уделял большое внимание разуму в глобальном его
Вернадский проводил, прежде всего, научный анализ, анали- проявлении.
зировал и систематизировал отдельные объекты своеобраз- Получается, что сфера разума, область господства чело-
ной структуры и химического состава. веческой мысли — это особая стадия в истории Земли. Каза-
лось бы, все ясно. И все-таки Вернадскому не вполне нрави-
Проблема времени требовала главным образом синте-
лись подобные формулировки. Он продолжал раздумывать о
за знаний. И не пытаясь прервать аналитические исследова-
ноосфере и в последний год своей жизни испытывал не только
ния, Вернадский переключался на обобщения. Вернадский
удовлетворение от сознания верности своих идей, но и серьез-
не пошел по пути большинства геологов. Он, сочетая науч-
ные сомнения. В его статье «Несколько слов о ноосфере» есть
ный анализ и синтез, рассматривал судьбу кристаллов и ми-
такие слова: «Мысль не есть форма энергии. Как же может она
нералов нераздельно от жизни земной коры, атмосферы, при-
изменить материальные процессы? Вопрос этот до сих пор
родных вод. Ученый представлял себе минералы подвиж-
научно не разрешен».
ными, динамичными структурами, которые подвластны, как
В самом деле, у ноосферы есть странное свойство: оста-
и все в природе, времени (тогда как минералы и кристаллы
ваясь областью мысли, разума, она вместе с тем деятельно уча-
согласно старым традициям представлялись ученым непод-
ствует в реорганизации планеты.
вижными геометрическими фигурами, не имеющими исто-
рии, то есть находящимися «вне времени»). Поэтому он не Вернадский чувствовал необходимость выделить в био-
мог не отметить роль жизни на Земле. Таким образом, Вер- сфере царство разума, которое со временем охватывает всю
надский ставил в один ряд живую и неживую природу как область жизни и выходит в космос.
участников единого геологического процесса, то есть он вы- Иногда кажется странным, что он неизменно подчерки-
являл глубинные взаимосвязи органического и неоргани- вает, утверждает идею ноосферы, не упоминая о сфере челове-
ческого миров. ка или человечества, об эпохе человека. Тогда не появилось
4
Вернадский представлял биосферу особым геологичес- бы никаких недоуменных вопросов о роли разума в преобра-
ким телом, строение и функции которого обусловливаются зовании природы: ведь человек объединяет в себе два мира,
особенностями Земли (планеты Солнечной системы) и космо- две «сферы* — мир мыслей, разума и мир действия, работы.
са. А живые организмы, популяции, виды и все живое веще- Мысль человеческая неотделима от деятельности мозга. Мозг
ство — это формы, уровни организации биосферы. Развивая человека оформлялся в процессе трудовой деятельности и
учение о биосфере, Вернадский сделал следующие выводы сам, в свою очередь, управлял работой человеческого орга-
(биогеохимические принципы). Он был уверен, что биоген- низма.
ная миграция химических элементов в биосфере хочет себя Разум аналогичен источнику света: он освещает все вок-
максимально проявить. Вовлекая неорганическое вещество в руг. Отсветы разума сберегают творения человека: отшлифо-
«вихрь ЖИЗНИ!', в биологический круговорот, жизнь может со ванный камень или кость, искусственно выведенные растения
временем проникать в прежде недоступные ей области плане- или животных, строения, игрушки, одежду, поля, леса...
ты и усиливать свою геологическую активность. Этот биогео- Однако нужно заметить, что создания человека - это
химический принцип Вернадского доказывает высокую при- еще и его чувства, воля, умения; сила, сноровка. С помо-
способляемость живого вещества, а также пластичность, из- щью одного лишь напряжения ума нельзя сдвинуть с места
менчивость вп времени. даже спичку. Разум играет роль организатора, руководи^
416 Биология

теля, провидца. Он абсолютно необходим, но в то же вре- Заселяя все уголки нашей планеты, опираясь на государ-
мя его недостаточно для того, чтобы изменить материаль- ственно-организованную научную мысль и на -зе порождение —
ные процессы. технику, человек сформировал в биосфере новую биогенную
силу, которая поддерживает размножение и дальнейшее засе-
Самым сажным является тот факт, что главной отличи-
ление различных частей биосфзры. Причем вместе с расшире-
тельной чертой человека является разум, который многократ-
нием области жительства человечество начинает представлять
но увеличивает возможности людей.
все более сплоченную массу, так как развивающиеся средства
связи — средства передачи мысли — опоясыл-шт весь земной
шар. Человек наконец-то реально увидел, что он житель пла-
3. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ УЧЕНИЯ
неты и может и должен мыслить и действовать з новом аспек-
О НООСФЕРЕ
те, не только в аспекте отдельной личности, :емьи или рода,
государств или их союзов, но и в планетном аспекте. Все это
Единства биосферы и человека
он может делать в планетном аспекте только в области жиз-
Главной темой учения о ноосфере стала тема единства ни — в биосфере, в определенной земной оболочке, с которой
биосферы и человечества. Вернадский в своих работах пока- он неразрывно, закономерно связан, и уйти из которой не мо-
зывает корни этого единства, рассматривает значение органи- жет. Его существование является ее функцией, Он находится
зованности биосферы в развитии человечества. Это дает воз- с ней постоянно и так же постоянно ее изменяет. Это очень
можность понять место и роль исторического развития чело- похоже на то, что в первый раз человечество живет в услови-
вечества в эволюции биосферы, закономерности ее перехода в ях единого геологического исторического процесса, который
ноосферу. охватывает всю планету одновременно. Для XX в. было ха-
В основе учения Вернадского о ноосфере лежит идея о рактерно мнение, что все протекающие на планете события
том, что человек не является самодостаточным живым суще- являют собой одно целое. И что удивительно, каждый день
ством, существующим по своим законам, он существует внут- несет тому подтверждение, крепко связывая социальные, на-
ри природы и является се частью. Это единство является след- учные и культурные предпосылки.
ствием функциональной неразрывности окружающей среды и В результате многочисленных изменений ;з биосфере фран-
человека. Эту неразрывность Вернадский пытался показать с цузский геолог Тейяр де Шарден сделал вывод о переходе
точки зрения биогеохимии. Человечество само по себе явля- биосферы — в настоящее время — в новое состояние — ноос-
ется природным явлением и вполне закономерно, что воздей- феру. В этом состоянии мощной геологической силой явля-
ствие биосферы может оказывать влияние не только на среду ются как раз совместное влияние человеческш-о разума и на-
жизни, но и на образ мысли. правляемой им работы. Это совпадает со временем заселения
Однако и человек, в свою очередь, оказывает влияние на человеком планеты, с периодом экономическо] о объединения
природу, И это влияние становится все более заметным. Это всего человечества, когда, кроме того, благодаря успехам в
можно доказать с помощью того факта, что в последнее время технике связи научная мысль становится единым целым.
заметно активизировались планетарные геологические силы. В итоге:
Из-за этого процесс эволюции переходит в область минера- 1. Человек, каким он представляется в природе, как вся-
лов. Заметно меняются почвы, воды и воздух. Получается, кое живое существо, является определенной функцией бип-
что эволюция видов сама по себе стала геологическим процес- сферы, в обусловленном ее пространстве-времгни.
сом, так как в процессе эволюции возникла новая геологичес- 2. Человек во всех его проявлениях является частью био-
кая сила. Можно сделать вывод о том, что геологической си- сферы.
лой является совсем не Homo Sapiens, а его разум, научная 3. Прорыв научной мысли стал возможен благодаря все-
мысль социального человечества. В «Философских мыслях му прошлому биосферы. По всей видимости он имеет эво-
натуралиста» Вернадский писал о том, что в последние тыся-
люционные корни. Ноосфера — это биосфер-i. переработан-
челетия можно наблюдать интенсивный рост влияния одного
ная научной мыслью, подготавливающейся всем прошльш
видового живого вещества — цивилизованного человече-
планеты, а не кратковременное и переходящее геологичет-
ства - на изменение биосферы. Именно под влиянием чело-
кое явление.
веческого труда и научной мысли биосфера становится ноос-
Вернадский много раз подчеркивал, что цивилизация не
ферой - обретает новое состояние.
может оборваться или уничтожиться, так как это большое при-
Мы одновременно наблюдатели и исполнители полного родное явление, которое отвечает исторически, вернее, геоло-
изменения биосферы. Следует заметить, что преобразование гически сложившейся организованности биосферы. Вернадс-
окружающей среды с помощью научной человеческой мысли кий был уверен в неизбежности возникновения ноосферы, ко-
посредством организованного труда, не является стихийным торая возможна благодаря постоянной эволюции биосферы и
процессом. Корни этого покоятся в самой природе и были историческому развитию человечества.
заложены еще миллионы лет назад в ходе естественного про-
цесса эволюции.
Наука как основной фактор ноосферы
Поэтому можно сделать вывод, что высказывания о са-
Вернадский очень необычно подходил к науке. Ученый
моистреблении человечества, о крушении цивилизации не име-
представлял ее как геологическую и историческую силу, кото •
ют под собой веских оснований. Было бы очень странно, если
рая изменяет биосферу и жизнь человечества. Наука является
бы научная мысль — порождение естественного геологичес-
тем основным звеном, благодаря которому углубляется един
кого процесса — противоречила бы самому процессу. Мы сто-
ство биосферы и человечества.
им па пороге коренных изменений в окружающей среде: био-
сфера посредством переработки научной мыслью переходит з Особое место Вернадский отводит пауке XX столетия,
новое эволюционное состояние — ноосферу. Как раз в зто премч отмечается cv небывалый рнсцвог. свопо
Экология 417

рода взрыв научного творчества. Наука становится вселенс- Из всего вышесказанного необходимо сделать-надлежа-
кой, мировой наукой, охватывающей всю планету. щие выводы:
1. Научное творчество человека является силой, изме-
Вернадский акцентирует внимание на гуманистическом
няющей биосферу.
содержании науки, на ее роли в решении задач человечества,
на ответственности ученых за применение научных открытий. 2. Это изменение биосферы становится неизбежным про-
Наука — создание человечества и должна служить на благо цессом, сопровождающим научный рост.
человечества. 3. В то же время это изменение биосферы - стихийный
природный процесс, совершающийся независимо от челове-
Так что наука, по Вернадскому, — это социальное всече-
ческой воли.
ловеческое образование, в основе которого лежит сила фак-
4. Вхождение в биосферу нового фактора ее изменения -
тов, обобщений и, бесспорно, человеческого разума.
человеческого разума — это природный процесс перехода био-
С каждым годом заметны изменения биосферы Земли
сферы в ноосферу.
благодаря науке; она меняет условия жизни, геологические
5. Непрерывно совершенствуясь, наука может продви-
процессы, энергетику планеты. Таким образом, и сама научная
нуться все дальше в изучении окружающей среды.
мысль является природным явлением. Когда возникает новая
Науки геохимия и биогеохимия возникли, чтобы про-
геологическая сила, научная мысль, то резко возрастает влия-
должить исследования и целостно рассмотреть явления орга-
ние живого вещества в эволюции биосферы. Биосфера, пере-
низованности биосферы, взаимосвязи живого и неживого ве-
рабатываясь научной мыслью Homo Sapiens, переходит в свое
щества. Эти науки имеют также первостепенное значение для
новое состояние — в ноосферу.
изучения единства биосферы и человечества. Тем самым гео-
История всей научной мысли является историей созда-
химия и биогеохимия объединяют науки о природе и науки о
ния в биосфере новой геологической силы — научной мысли,
человеке. В центре такой интегрированной науки, по мнению
ранее отсутствующей. И этот процесс закономерен как всякое
Вернадского, находится учение о биосфере.
природное явление. Нужно подчеркнуть неразрывную связь
В современных условиях очень важной задачей являет-
формирования ноосферы с ростом научной мысли, которая
ся возрождение идей биосферного естествознания, продолже-
является первой необходимой предпосылкой этого формиро-
ние научной разработки проблем биогеохимии.
вания. Создание ноосферы возможно только при наличии этого
условия.
Изменения, происходящие на планете на сегодняшний Задачи по созиданию ноосферы
день, очень важны. Мы сейчас реально можем увидеть преоб-
Процесс перехода биосферы в ноосферу - процесс со-
разование науки. А вот биогенный эффект работы научной
знательный. Здесь имеет место целеустремленная деятельность,
мысли смогут увидеть лишь наши потомки, потому что он
творческая работа. Вернадский считал стоящие перед челове-
окончательно установится только спустя сотни лет.
чеством задачи по созданию ноосферы задачами огромной важ-
Возникновение разума и результат его деятельности —
ности, В связи с этим он был уверен, что суждения о возмож-
организация науки — является важнейшим фактом в развитии
ности крушения цивилизации беспочвенны. Вернадским были
планеты, быть может, даже превосходящим все, что возможно
намечены перспективы развития человечества.
было наблюдать до настоящего времени. Научная деятель-
Непрерывность развития цивилизации Вернадский обо-
ность сейчас стала обладать такими чертами, как быстрый темп,
сновывает следующими тезисами:
охват больших территорий, глубина исследований, мощность
1. Человечество пытается создать ноосферную оболоч-
проводимых преобразований. Это дает возможность предви-
ку Земли, псе больше упрочивая свои связи с биосферой. Че-
деть научное движение, размаха которого в биосфере еще не
ловечество становится вселенской категорией.
было.
2. Человечество в своем развитии становится единым
Но еще более серьезное изменение совершается сейчас
целым в результате того, что интересы всех без исключения
в основной методике науки. Здесь в результате вновь от-
становятся государственной задачей.
крытых областей научных фактов стали одновременно из-
3. Постепенно начинают решаться глобальные проблемы
меняться сами основы нашего научного познания, понима-
человечества, такие как сознательное регулирование размно-
ния окружающего. Такими совершенно неожиданными ста-
жения, продление жизни, победа над болезнями.
ли научные факты о неоднородности Космоса, как и нео-
4. Перед человечеством стоит задача распространения
днородности нашего познания. Вернадский считал, что нын-
научного знания.
че необходимо распознавать три реальности: реальность в
Уверенность в будущем основывается на все возрастаю-
области жизни человека, то есть наблюдаемую реальность;
щем значении совместных общечеловеческих действий в раз-
микроскопическую реальность атомных явлений, не наблю-
витии человечества. Вернадский, несомненно, не мог предуга-
даемую человеческим глазом; реальность в глобальном кос-
дывать современную остроту глобальных проблем мирового
мическом масштабе.
развития. Но и они лишь увеличивают значение совместного
Человек является неотделимой частью биосферы; он в
решения задач по организации ноосферы, ведущихся в созна-
ней живет и только ее и ее объекты может изучать непосред-
тельном направлении.
ственно с помощью своих органов чувств, Осе остальное он
Одной из основных проблем формирования организо-
может исследовать только с помощью своего разума. Получа-
ванности ноосферы становится вопрос о месте и роли науки в
ется, что научная мысль человечества, функционируя только
жизни общества, о влиянии государства на развитие научных
в биосфере, в ходе своего проявления в конце концов преоб-
исследований.
разует ее в ноосферу, геологически охватывает ее разумом.
Вернадский предлагал образовать единую (.на государ-
Лишь теперь стало допустимым научное выделение биосфе-
ственном уровне) научную человеческую мысль, которая яв-
ры, которая является основной областью знания, из окружаю-
лялась бы ргшагошкм фактором в ноосфере" и создавала бы
щей реальности.
418 Биология

для последующих поколений лучшие условия жизни. Самы- 10. Продуманная система народного образования и уве-
ми главными вопросами, которые необходимо решить на этом личение благосостояния трудящихся. Создание реальной воз-
пути, являются; вопрос о спланированной деятельности лю- можности не допустить недоедания и голода, нищеты и чрез-
вычайно ослабить болезни.
дей, направленной на овладение природой, и правильное рас-
пределение богатств, а также идея о государственном объеди- И. Разумное преобразование первичной природы Земли
нении усилий человечества. Первый из вопросов непосред- с целью сделать ее способной удовлетворит , лее материаль-
ственным образом связан с сознанием единства и равенства ные, эстетические и духовные потребности численна возрас-
тающего населения.
всех людей, единства ноосферы.
Идеи Вернадского очень созвучны нашему времени. Осо- 12. Исключение войн из жизни обществ.
бенно важным на сегодняшний день представляется созна- Важно проследить, насколько реально ныполнимы яти
тельно урегулировать процесс созидания ноосферы. Вернадс- условия в современном мире.
кий также очень хотел искоренить войны из жизни человече- 1. Заселение человеком всей планеты. Это условие вп-
ства. Он много внимания уделял демократическим формам площено в жизнь. На Земле уже не существует мест, где йы
человек не побывал.
организации'научной работы, образования, распространения
знаний среди народных масс. 2. Резкое преобразование средств связг В обмена меж-
ду странами. Это условие также можно отнести к выпол-
ненным. С помощью радио и телевидения люди в мгновение
ока узнают о событиях в любой точке земного шара. Сред-
4. ПЕРЕХОД БИОСФЕРЫ В НООСФЕРУ:
ства коммуникации неизменно улучшаются, прогрессиру-
ПРОГНОЗ И РЕАЛЬНОСТЬ ют, возникает такой потенциал, о котором совоем недавно
даже и не мечтали. Еще совсем недавно средства телеком-
Вернадский, проанализировав геологическую историю муникации были представлены только телеграфом, телефп-
Земли, пришел к выводу, чти наблюдаемый переход биосферы ном, радио и телевидением, о которых упоминал еще Вер-
В новое состояние — ноосферу — происходит под действием надский. Также было возможным передавать данные от од-
новой геологической силы, научной мысли человечества. И ного компьютера к другому при помощи модема, который,
подключался к телефонной линии, бумажные документы
все же в трудах Вернадского трудно найти законченное и не-
передавались с помощью факсимильных аппаратов. И лишь
противоречивое толкование сущности материальной ноосфе-
в последнее время развитие глобальной телекоммуникаци-
ры как преобразованной биосферы. В одних работах ученый
онной компьютерной сети Интернет стало н* залом настоя-
упоминал о ноосфере в будущем времени (она еще не наста-
щей революции в человеческой цивилизации которая вхо-
ла), в других — в настоящем (мы входим в нее), а иной раз
дит сейчас в эру информации. В 1968 году Министерство
связывал формирование ноосферы с возникновением челове-
обороны США обеспокоилось, что большая 1асть их ком-
ка разумного или с появлением промышленного производ-
пьютеров была объединена в специальную сеть, целью кото-
ства. Следует учитывать и тот факт, что, будучи минералогом,
рой было способствование научным исследованиям в воен-
Вернадский, описывая геологическую деятельность человека,
но-промышленной сфере. Изначально эта сеть должна была
Не употреблял понятий «ноосфера* и даже «биосфера». Идею
быть устойчива к частичным повреждениям; любая часть
формирования на Земле ноосферы он наиболее детально пы-
сети может исчезнуть в любой момент. И в этих условиях
тался разработать в своей незавершенной работе «Научная
всегда должно было быть возможным установить связь меж-
мысль как планетное явление*, но по преимуществу, с точки
ду компьютером-источником и компьютером-приемником
зрения истории науки.
информации (станцией назначения). Разработка проекта
Итак, чем же является ноосфера; утопией или реальной такой сети и его реализация были поручены ARPA -
стратегией выживания? Труды Вернадского дают возможность Advanced Research Projects Agency — Управлению передо-
найти обоснованный ответ на поставленный вопрос, посколь- вых исследований Министерства обороны. Через пять лет
ку в них представлен ряд конкретных условий, которые необ- напряженной работы такая сеть была сформирована и по-
ходимы для становления и существования ноосферы. Вот эти лучила название ARPAnet. В течение первых десяти лет ком-
условия: пьютерные сети разиивались незаметно, их услугами пользо-
1. Заселение человеком всей планеты. вались исключительно специалисты по вычислительной и
2. Резкое преобразование средств связи и обмена между военной технике. Но когда стали развиваться локальные
странами. сети, которые объединяли компьютеры в пределах одной
3. Усиление связей, в том числе политических, между какой-либо организации, возникла необходимость объеди-
всеми странами Земли. нить локальные сети различных организаций. Порой пред-
4. Начало преобладания геологической роли человека принимались попытки применять с этой целью уже готовую
над другими геологическими процессами, протекающими в сеть ARPAnet, но чиновники Министерства обороны этого
биосфере. не хотели. Однако жизнь требовала быстрых реиений, вслед-
ствие этого за основу будущей сети сетей Интернет взяли
5. Расширение границ биосферы и выход в космос.
структуру уже существующей сети ARPAnet Б 1973 году
6. Открытие новых источников энергии.
было устроено первое международное подключение — к сети
7. Равенство людей всех рас и религий.

<<

стр. 26
(всего 40)

СОДЕРЖАНИЕ

>>