10.04.2014 г.

  На главную раздела "Академик Сапунов В.Б."




Глава 6. Организм и окружающая среда


          1. Причины стабильности биосферы

          До сих пор не выработано и не внедрено в практику объективных критериев оценки качества природной среды, критериев по которым тот или иной регион можно считать благополучным или неблагополучным. Это — одной из следствий разрыва между популяционной генетикой и экологией. Вместе с тем задел в области фундаментальной науки позволяет такие критерии создать, опираясь на синтез популяционной генетики и экологии.

          В ХХ веке человечество стало геологической силой планетарного масштаба, определяющей многие стороны существования, как сферы жизни — биосферы, так и сферы разума — ноосферы. Возросшее влияние человечества на живую оболочку Земли имело как негативные, так и позитивные последствия. Увеличивается численность людей на планете, растет их средняя продолжительность жизни. Это свидетельствует о том, что в целом состояние человека разумного как биологического вида, удовлетворительно. Такое следствие можно вывести на основе классического эволюционного учения Ч. Дарвина. Согласно ему, есть один объективный критерий процветания вида — увеличение его численности. Однако благоприятное состояние человечества может смениться неблагоприятным. Численный рост людей и научно-технический прогресс оказывают все возрастающее влияние на природу, которое может иметь трагические последствия. Необходимо прогнозировать итоги любой нашей победы над природой, которая может обернуться поражением с самыми трагическими последствиями для человечества.

          Некоторые из форм воздействия человека на природу — например, связанные с добычей нефти, использованием ядерной энергии — порой приобретают катастрофический характер. Однако отдаленные и окончательные последствия экологических катастроф подчас оказываются неожиданными, по крайней мере, для тех, кто опирается на упрощенные представления о законах экологии (более подробно смотри главу 10 настоящего пособия).

          Первый подход к оценке качества природной среды — антропоцентрический. Он основан на оценке динамики численности населения. Если население растет (вторая стадия кривой Ферхюста — Гаузе — рисунок 2) или не сокращается (3-я стадия) то ситуацию можно считать относительно благополучной. Динамика численности населения определяется двумя параметрами — рождаемостью и средней продолжительностью жизни (а также функционально связанной с названными параметрами смертностью). Рождаемость в определенный момент развития популяции неизбежно начинает падать, причем, это может происходит и в результате роста благосостояния, и в результате снижения уровня жизни. Увеличение продолжительности жизни происходит в результате роста уровня жизни. Таким образом, если в регионе средняя продолжительность жизни растет или не сокращается, то экологическую ситуацию в регионе следует считать благоприятной. Это утверждение не следует абсолютизировать. Необходимо рассматривать вводить поправку и на другие демографические и медицинские показатели. Но все-таки продолжительность жизни среди всех показателей – важнейший. Назовем такой подход к оценке качества природной среды антропоцентрическим. По аналогии можно выделить специоцентрический подход, основанный на анализе состояния популяции одного вида, который является либо охраняемым для данной территории, либо индикаторным, через состояние которого оценивается качество среды. Если для вида численность (N) не имеет тенденции к снижению, то экологическое состояние относительно благополучно.

          Высокую стабильность биосферы обеспечивают следующие генетико-физиологические механизмы:
          Большие адаптивные возможности особей, входящих в состав любой популяции, реализуемые в течение онтогенеза.
          Высокая потенциальная изменчивость любого вида, возможность подключения дополнительных источников повышения изменчивости при попадании популяции в неблагоприятную среду.
          Мощь геометрической прогрессии размножения, впервые оцененная Мальтусом и в ее биологических последствиях описанная Дарвином.
          Многообразием видов в биоценозах, среди которых могут оказаться приспособленные к любым условиям.

          2. Факторы среды

          Один из философских принципов, лежащих в основе научных знаний, состоит в том, что существование любого объекта и организма в частности можно рассматривать только в системе взаимоотношений с тем, что его окружает.

          Раздел экологии, изучающий факторы внешней среды, называется факториальной экологией. Любой организм существует в определенной среде. Среда обитания — комплексное понятие, включающее все многообразие абиотических, биотических и социальных факторов. Выделяют четыре основных среды обитания: водная, наземно-водная (суша) почва, и организм как специфическая среда обитания (для паразитов).

          Элементы среды, воздействующие на организм, называются факторами среды.

          Абиотические факторы — это воздействие неживых сил природы, таких как температура, электромагнитное излучение, влажность, газовый состав воздуха, атмосферное давление, осадки, солевой состав воды, почвенно-грунтовые, гидрологические условия и т.д. Специфическим абиотическим факторов является время (его рассмотрению будет посвящена глава 8). Любой из абиотических факторов может быть как непосредственной причиной изменения функций организма, так и косвенной, влияя на его жизнедеятельность через изменение среды обитания.

          По характеру воздействия на живой организм выделяют следующие варианты абиотических факторов:
          1. Раздражители, вызывающие приспособительные изменения физиологических и биохимических функций.
          2. Делающие невозможным существование в данных условиях.
          3. Модификаторы, вызывающие анатомические и морфологические изменения организмов.
          4. Информационные сигналы, воспринимаемые нервной системой организмов, свидетельствующие об изменение других факторов среды.

          Благоприятная сила воздействия (дозировка) фактора называется зоной оптимума для данного организма конкретного вида. Дозировки большие или меньшие оптимума, в пределах которого организм не ощущает комфорта, но может существовать, находясь в них длительное время, называется зоной пессиума. Максимально и минимально переносимые значения — это критические точки, за пределами которых находится смерть. Иначе эти значения называются летальными.

          Биотические факторы — воздействия, которые оказывает один живой организм на другой. Это — конкуренция, аменсализм, паразитизм, хищничество, протокооперация, симбиоз. Из всех форм биотических взаимодействий, как показал российский эколог Георгий Францевич Гаузе, самой жесткой является конкуренция.

          Антропогенные, или социальные факторы — это все формы деятельности человека, которые воздействуют на естественную природную среду, изменяя условия обитания живых организмов, или непосредственно влияя на растения, животные, микроорганизмы. Понятия "антропогенные" и "социальные" в некоторых пособиях приводятся как синонимы. Но это не совсем одно и то же. Человек по своей природе дуалистичен — он представляет собой единство биологического и социального (смотри главу 9). Соответственно, двойственно и его действие на природу. В своих биологических проявлениях человек действует на природу точно так же, как и любое другое животное — он потребляет продукты питания, воду, кислород, выделяет продукты обмена. После смерти трупы людей включаются в биотический круговорот. Социальные же проявления связаны с теми формами воздействия человека на природу, которые качественно отличаются от осуществляемых животными. Социальная организация возникла в первобытном обществе людей, когда сформировались три важные особенности человеческого общества: членораздельная речь, учение пользоваться огнем и умение делать орудия труда. Хозяйственная деятельность человека, промышленность, транспорт и прочие продукты разумной деятельности вносят в биосферу нечто такое, чего в ней не было до появления социума. Поэтому разумно говорить именно о социальных факторах, порожденных научно-техническим прогрессом. Эти влияния носят как положительный, так и отрицательный характер. Последние годы средства массовой информации больше освещают негативные стороны для биосферы последствий научно-технического прогресса. Человеческая деятельность порой разрушает сложившиеся экологические системы, приводит к необратимому исчезновению многих видов животных и растений. Это действительно так, и отрадно, что человечество начало это создавать. Однако обеспокоенность проблемами сохранения биосферы подчас приобретает политизированный характер и не учитывает реальных экологических данных. Реальность такова, что на сегодняшний день воздействия человека на природу слабее абиотических факторов.

В начало                               Продолжение
 

Добавить комментарий Сообщение модератору


Защитный код
Обновить