Биосфера, место и роль в ней человека 3 страница

Нарушение естественного равновесия экосистемы нередко угрожает здоровью человека. Так, развитие в американских саваннах скотоводства способствовало увеличению численности кровососущих летучих мышей (Desmodontidae), являющихся носителями возбудителя бешенства. С обводнением африканских саванн связано распространение бильгарциоза, с вырубкой тропических лесов – желтой лихорадки и киазанура, вызываемых арбовирусами. В целом нарушение существовавшего тысячелетиями естественного равновесия в тропических лесах из-за интенсивного окультуривания ландшафтов создает непредвиденные проблемы и значительно влияет на биосферу.

Человек своей деятельностью оказывает влияние и на развитие сукцессии. Перевыпас скота, часто наблюдаемый в окультуренных ландшафтах, приводит к образованию на месте степей пустынных биогеоценозов. Пустынное сообщество – результат бесхозяйственного отношения к природе. Такие изменения характерны для степных ландшафтов Южной Америки, африканских саванн, многих европейских степей.

Сельскохозяйственные агробиогеоценозы можно рассматривать как дисклимаксы, поскольку они в сильной степени подвержены эрозии, выщелачиванию, нашествию вредителей. Вот почему поддержание высокой продуктивности агробиоценозов требует от человека больших затрат и усилий.

Важной проблемой экологии, имеющей большое практическое значение, является и биологическая индикация. Сущность ее заключается в том, что определенные факторы среды создают возможность существования того или иного вида. Поэтому по организмам можно судить об условиях их обитания. Виды, которые позволяют выявлять специфические особенности среды, называются индикаторами. Например, видовое разнообразие и высокая численность или, наоборот, отсутствие стрекоз (Odonata) на берегу водоема говорит о его фаунистическом составе: много стрекоз – фауна богата, мало – водная фауна обеднена. Если в лесу на стволах деревьев обильны лишайники, значит в воздухе почти нет вредных примесей, особенно сернистого газа. При наличии сернистого газа лишайники исчезают. Некоторые растения довольно широко используются в качестве индикаторов. Когда сосна или можжевельник, к примеру, растут над залежами урановой руды, в их хвое содержится значительно больше урана, чем обычно. Виды астрагалов являются индикаторами селена, а некоторые крестоцветные – серы. В роли индикатора может выступать весь фитоценоз, так как особенности климата, почв, химизм среды, влажность влияют на видовой состав растительности. Иными словами, по флористическому составу можно установить качество почв и их физико-химические свойства, характер местных климатических условий, наличие в среде тех или иных химических элементов, влияние биотических факторов и различных форм деятельности человека на природу. Изучение комплекса сапробных организмов позволяет определять степень загрязнения воды. Только в чистой воде встречаются некоторые мхи (Riccia, Ricciocarpus), ресничные черви (Turbellaria), личинки ручейников (Trichoptera). А вот серные бактерии (Beggiatoa, Thiotrix), гриб Leptomitus, малощетинковый червь Tubifex, личинки хирономид (Chironomidae) обитают лишь в сильно загрязненных водоемах. В слабозагрязненных водах живут многие насекомые, зеленые одноклеточные водоросли, ракообразные.

Биологическая индикация дает возможность судить не только о состоянии среды в данный отрезок времени, но и следить за ее изменениями, предвидеть и прогнозировать направление этих изменений и своевременно предотвращать вредные последствия тех или иных действий человека.

В последние годы во многих странах и на международном уровне успешно разрабатывается мониторинг – система слежения за состоянием среды с целью прогнозирования, выяснения причин и предупреждения возникновения критических ситуаций в природе.

Особое место при проведении этих мероприятий занимает биологический мониторинг, т. е. надзор за биогеоценозом с помощью биоиндикаторов. В этом отношении большое значение имеет разработанная у нас в стране сеть биосферных заповедников, аналогичных природным зонам, в наименьшей степени подвергшимся разрушительному действию промышленности и сельского хозяйства. К настоящему времени статус международных биосферных заповедников получили Березинский, Кавказский, Приокско-террасный, Репетекский, Центрально-Черноземный, Сары-Челекский и Сихотэ-Алинский заповедники.

Немалое практическое значение имеют также биологические методы борьбы с вредителями, наиболее перспективные и безопасные для природы и человека. При проведении этих мероприятий используются живые организмы, не уничтожающие вредителя в целом, а лишь снижающие его численность настолько, что причиняемый им вред становится неощутимым. Биологическая борьба успешно проводится с вредными грызунами, сорняками, насекомыми. Снижению численности вредных насекомых способствует введение в биоценоз их врагов (хищников и паразитов) – энтомофагов. Например, в борьбе с калифорнийской щитовкой (Quadraspidiotus perniciosus), опасным вредителем фруктовых деревьев, разводят хальцида (Prospaltella perniciosi). Коровка Rodolia сдерживает массовое размножение многих вредителей сада. В борьбе с другими вредителями используются наездники-яйцееды (Trichogramma, Telenomus). Весьма перспективно применение в этих целях специфичных возбудителей болезней (бактерии, грибы, вирусы, простейшие), поражающих строго определенные виды. В свою очередь насекомые-фитофаги оказывают человеку услугу в борьбе с сорными растениями. Так, массовое размножение завезенного в Австралию кактуса опунции (Opuntia) помогли подавить гусеницы бабочки кактусовой огневки (Cactoblastis cactorum).

Однако проведение биологических мероприятий по борьбе с вредителями не исключает использование химических средств там, где это возможно. Сейчас уже нельзя обойтись без химической обработки полей, но ее надо максимально сокращать, так как применение различных химикатов нарушает равновесие в природе и вызывает много нежелательных побочных явлений: вместе с вредителями уничтожается масса полезных организмов; окружающая среда загрязняется препаратами, вредно действующими на все живые существа, в том числе и на человека. Только разумное сочетание агротехнических, химических и биологических мер борьбы с вредителями может дать положительный эффект.

Одной изважных экологических проблем является разработка научно обоснованных мероприятий по биологической очистке среды. Любой организм в процессе жизни загрязняет среду побочными продуктами обмена веществ. Но взаимоотношения между организмами сложились так, что отходы одного вида используются и перерабатываются другими. Иначе говоря, жизнь на Земле организована по способу «безотходного производства», т. е. все вещества, выделяемые в процессе жизнедеятельности организмов во внешнюю среду, вовлекаются в биологический круговорот. Таким образом, в естественных биогеоценозах происходит биологическая очистка среды.

В современных условиях человек загрязняет среду прежде всего отходами производства. При этом возможности природы в переработке этих отходов значительно сокращаются в связи с отторжением огромных территорий ее на нужды человека. Кроме того, многие из отходов вообще не вовлекаются в биологический круговорот, а накапливаются в биосфере. Поэтому проблема биологической очистки среды становится все более актуальной.

Человек должен учитывать реальные возможности конкретных биогеоценозов по переработке загрязнителей. Если количество их в окружающей среде не превышает определенного уровня, они включаются в биологический круговорот и даже повышают продуктивность экосистем. Избыток же их в среде приводит биогеоценоз к стрессу, и он начинает разрушаться. В данном случае особое значение при проведении биологической очистки среды приобретает подбор организмов в определенном количественном и качественном соотношении, который мог бы обеспечить полноценную переработку загрязнителей. Не менее важно установить допустимый уровень загрязнения того или иного биогеоценоза и биосферы в целом. В тесной связи с этим находится также техническая проблема по созданию малоотходных или вовсе безотходных производств, работающих по замкнутому циклу, наподобие биологических систем.

Определение биологической продуктивности и рациональное использование живой природы – одна из важнейших задач современной экологии. Она заключается в том, чтобы на научной основе балансировать расходование биологической продукции и ее возобновление с целью обеспечения бесперебойного продуцирования биогеоценозов. Из биогеоценоза нельзя извлекать больше, чем он может предоставить. В противном случае природа истощается. Во избежание этого необходимо хорошо знать уровень продуктивности того или иного биогеоценоза и способы ее повышения. Задачи эти сложные, но без решения их нельзя обеспечить дальнейшее прогрессивное развитие человечества и биосферы в целом.

Необходимость международного сотрудничества в изучении биосферы. Проблема изучения биосферы имеет огромное международное значение. Для ее решения требуются усилия не только в национальных рамках. Здесь необходимо многостороннее международное сотрудничество всех стран, независимо от их социального устройства. Громадную роль в этом отношении играют межгосударственные соглашения, заключенные СССР с различными странами – членами СЭВ, со Швецией, Францией, США и др.

В 1971 г. между странами СЭВ было подписано соглашение о научно-техническом сотрудничестве по проблеме «Разработка мероприятий по охране природы». В связи с этим в 1973 г. был создан Совет по вопросам охраны и улучшения окружающей среды. В выполнении данной программы участвуют все страны СЭВ и Югославия. С 1972 г. успешно работает советско-американская комиссия по проблемам охраны окружающей среды. Советский Союз заключил ряд двусторонних соглашений с различными научными учреждениями западных держав. С 1973 г. функционирует специальная организация под названием «Программа ООН по окружающей среде». В руководящий состав ее входит группа ведущих ученых и специалистов СССР.

Острота проблемы изучения и охраны биосферы и ее международное значение с особой силой проявились на Совещании по безопасности и сотрудничеству в Европе, состоявшемся в Хельсинки в 1975 г. В Заключительный акт совещания внесен специальный раздел «Окружающая среда», где записано: «...защита и улучшение окружающей среды, а также охраны природы и рациональное использование ее ресурсов в интересах нынешнего и будущих поколений являются одной из задач, имеющих большое значение для благосостояния народов и экономического развития всех стран». В Акте также подчеркнуто, что многие проблемы окружающей среды, в частности в Европе, могут быть эффективно решены только путем тесного международного сотрудничества. Более того, делается вывод, что между развитием современной экономики и сохранением среды обитания человека нет принципиального антагонизма. «Экономическое развитие и технический прогресс должны быть совместимы с задачей защиты окружающей среды и сохранения исторических и культурных ценностей».

Наглядным примером необходимости совместных усилий многих государств для охраны окружающей среды является загрязнение атмосферы и водоемов в Канаде отходами промышленных предприятий США. В Канаде стали обычными «кислотные дожди», уничтожающие все живое в водоемах, поражающие дыхательные пути человека и животных. В настоящее время только в провинции Онтарио из-за этих дождей оказались безжизненными 148 озер, а на грани катастрофы находятся свыше 4000 водоемов.

Печальную известность приобрела в 1981 г. эпидемия своеобразной болезни легких в Испании, возникшая в результате утечки возбудителя ее с. военно-воздушной базы США.

Сейчас на нашей планете ежегодно уничтожается 245 000 кв. км тропических лесов. Если так будет продолжаться и дальше, то уже через 40–50 лет тропические леса – этот важнейший поставщик кислорода на Земле – могут исчезнуть вообще. А вместе с ними погибнет и 2 млн. видов растений и животных.

Определенных успехов достигли совместные исследования советских и американских ученых в области изучения биологических и генетических последствий загрязнения биосферы, влияния на окружающую среду сельскохозяйственного производства, в деле организации заповедников.

Невозможно переоценить значение и роль, которую сыграла в изучении биосферы Международная биологическая программа (МБП). В проведении МБП принимали участие ученые из 58 стран. При решении же отдельных вопросов к ним присоединялись ученые еще из 33 стран. МБП сосредоточила внимание ученых, многих межправительственных и неправительственных организаций на наиболее актуальных вопросах, связанных с загрязнением среды. В рамках МБП была создана глобальная биологическая служба, способствовавшая определению тенденций изменения среды под воздействием деятельности человека, плодотворно работали секции по продуктивности и охране наземных, пресноводных и морских сообществ, по адаптации человека, по рациональному использованию природных ресурсов и др. Активное участие советских ученых в МБП, в ее многочисленных международных симпозиумах и совещаниях, в совместных исследованиях содействовало упрочению международных связей, привлекло внимание к исследованиям, проводимым в СССР.

В настоящее время на уровне ЮНЕСКО осуществляется программа «Человек и биосфера» (МАБ– от англ. Man and the Biosphere; no русски ЧИБ). В осуществлении ее принимает участие и наша страна: уже приступили к исследованиям рабочие группы по всем 14 проектам МАБ.

Научные основы охраны природы. Современная экология является научной основой находящейся в процессе становления комплексной науки о сохранении окружающей среды и рациональном использовании природных ресурсов – охраны природы. Экология разрабатывает теоретические положения для этой науки. Охрана природы базируется на данных экологии, использует их, но при этом остается самостоятельной наукой. Однако еще нередко можно столкнуться с ошибочным мнением, что охрана природы является составной частью экологии. Охрана природы – комплексная наука. В ее основе лежит исследование окружающей среды всех живых организмов. Экология же – общая биологическая наука, изучающая органический мир в строго определенном направлении. Вместе с тем нельзя и резко разграничивать эти две науки, Особенно тесно интересы экологии и охраны природы переплетаются при решении проблем, связанных с взаимоотношением человека, общества и природы.

Иногда человеческое общество противопоставляется природе и высказываются мысли, будто бы оно может развиваться независимо от природы. Это глубокое заблуждение. Человечество не способно существовать вне природы. По Μ. Μ. Камшилову, выражение «охрана природы» означает фактически «охрану природы от человека для человека». Иначе говоря, охрана природы – это «сознательное, разумное регулирование постоянно меняющихся отношений человеческого общества и природы».

В процессе развития промышленности и техники противоречия между природой и обществом неизбежны. Преодоление их возможно лишь на научной основе, на выяснении тенденций и главных направлений развития биосферы не только с позиций настоящего, но и будущего. Согласно марксистско-ленинской теории, оптимальные решения вопроса об охране природы и рациональном использовании ее ресурсов можно найти только в том случае, если рассматривать экологическую проблему взаимоотношения природы и общества в тесной связи с процессами общественного развития, в определенном социальном контексте.

Человеческое общество нельзя противопоставлять живой природе. Человек не только субъект, но и объект ее. В этой связи исключительно актуально звучат слова Ф. Энгельса, сказанные им почти 100 лет назад: «...на каждом шагу факты напоминают нам о том, что мы отнюдь не властвуем над природой так, как завоеватель властвует над чужим народом, не властвуем над ней так, как кто-либо находящийся вне природы,·– что мы, наоборот, нашей плотью, кровью и мозгом принадлежим ей и находимся внутри ее, что все наше господство над ней состоит в том, что мы, в отличие от всех других существ, умеем познавать ее законы и правильно их применять».

В современных условиях постоянно увеличивается степень использования природных ресурсов, необходимых для роста производительных сил и развития производства. Как было отмечено, это часто приводит к истощению окружающей среды. Вот почему для охраны природы требуется тщательное и всестороннее изучение хозяйственной деятельности человека. Оно должно опираться на глубокие исследования процессов, протекающих в биосфере. Только на строго научной основе могут разрабатываться рациональные принципы технологии производства, которые бы не разрушали, а максимально сохраняли приводу, обеспечивая ее необходимое равновесие.

В нашей стране задачам охраны природы уделяется серьезное внимание. Еще В. И. Ленин придавал огромное значение этому вопросу. В настоящее время Верховным Советом СССР приняты Основы земельного и водного законодательства, Основы законодательства о здравоохранении, ряд постановлений ЦК КПСС и Совета Министров СССР об усилении охраны природы и улучшении использования ее ресурсов. Эти вопросы решались на XXVI съезде КПСС. Директивными документами съезда предусматривается систематический партийный и государственный контроль за состоянием и использованием природных ресурсов с целью сохранения природы и здоровой среды человека. Глубокое отражение вопросы охраны природы нашли в Конституции СССР, принятой в октябре 1977 г. (статьи 18 и 67).

В XX в. на экологию возложена ответственнейшая задача – разработка научно обоснованных методов охраны биосферы, исправление ранее допущенных экономических просчетов, поиск научной концепции биосферы. Активность человека в преобразовании живой природы постоянно растет. Естественно, что осуществление перестройки природы должно протекать на строго научной основе с учетом принципов и тенденций развития биосферы. Такая перестройка и означает управление биосферой. Конфликт между человеком и природой может быть разрешен только в результате сознательного вмешательства в биосферу. Какими же возможностями в этом отношении обладает современная наука?

Прежде всего не вызывает сомнений, что борьба человека за здоровую среду имеет два генеральных направления: сведение к минимуму вредных последствий давления на природу производственной деятельности и разработка мероприятий, стимулирующих нормальное функционирование биосферы и слагающих ее биогеоценозов в изменяющихся условиях неограниченно долгое время. Очень многое в жизни биогеоценозов, биосферы в целом уже известно. Вскрыты главные закономерности развития биосферы. Это дает возможность осознанно управлять многими процессами.

Человек к настоящему времени научился создавать искусственные агробиоценозы, обладающие высокой биологической продуктивностью; он уже знает, какое огромное значение для жизни имеет поддержание биосферой оптимального гидрологического и газового состава среды; он проник в тайны такой функции биосферы, как биологическая очистка, и самое важное – научился оценивать ошибки. А это позволяет оптимистически относиться к будущему. У нас уже есть достаточно развитая теория, позволяющая уверенно работать в природе. Как указывает С. С. Шварц, «экология на наших глазах становится теоретической основой поведения человека индустриального общества в природе». Человек стоит на пороге овладения методами регуляции численности популяций. Это дает возможность управлять рядом процессов, не засоряя биосферу вредными веществами. Сейчас раскрыты многие секреты структуры и функционирования биогеоценозов. Это позволяет сохранять их устойчивость по отношению к вредным воздействиям, что особенно важно для индустриальных регионов. Уже известно, что не вообще снабжение энергией биогеоценозов, а их организация определяет продуктивность.

Все эти достижения науки имеют огромное значение. Ведь человечество вступает в период, когда любую деятельность необходимо соизмерять с возможностями биосферы, чтобы научиться управлять многими процессами, происходящими в ней, ее эволюцией.

Проблемы космической экологии. Область применения современной экологии в связи с освоением космоса значительно расширяется. Чтобы человек мог длительное время находиться в изолированном пространстве, в кабине космического корабля, он должен быть связан с замкнутой или во всяком случае с полузамкнутой экосистемой. Самоподдерживающаяся система жизнеобеспечения должна включать четыре основных сбалансированных компонента: продуценты, консументы, редуценты и абиотические вещества. Такая система обязана снабжать космонавтов всем необходимым для жизни и поддерживаться в стабильном состоянии. Иными словами, она должна работать по принципу безотходного производства за счет использования попадающей на космический корабль солнечной энергии, т. е. в ней должен происходить постоянный круговорот веществ. Разработка соответствующей теории и построение подобной системы базируется непосредственно на экологии, в частности на учении о биогеоценозах.

В искусственной экосистеме космического корабля человек сталкивается со всеми проблемами, характерными для земных условий: борьба с загрязнением среды, производство достаточного количества пищи, избавление от накапливающихся токсических веществ и т. д. При этом добавляются специфичные проблемы, прежде всего невесомость и ограниченное пространство. Замкнутая система космического корабля – это не что иное, как действующая модель биосферы, точнее – биосфера в миниатюре. Создание ее, безусловно, дело будущего. Но недалекого будущего, поскольку свойственный для XX в. бурно развивающийся научно-технический прогресс является гарантией этого.

Глава 16. ЗАДАЧИ ШКОЛЫ В ФОРМИРОВАНИИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МЫШЛЕНИЯ

Каждый человек, независимо от его специальности, должен быть в достаточной степени экологически образован. Только тогда он сможет реально оценивать последствия своей практической деятельности в обществе, которая прямо или косвенно влияет на окружающую среду. Предвидение результатов этого влияния – одна из самых актуальных проблем современности, и решаться она может лишь на базе глубокой экологической образованности всего человечества. Вот почему по мере развития научно-технического прогресса экологическое образование приобретает все большее значение. Одной из задач его является познание законов формирования сообществ (в широком смысле слова), в наибольшей степени способствующих мобилизации жизненных ресурсов, с целью научиться управлять этими процессами в условиях индустриализации и урбанизации нашей планеты.

Развивая экологическое мышление, необходимо постоянно иметь в виду, что деятельность человека сказывается решительно на всех сторонах жизни, что сегодня любой организм в большей или меньшей мере несет на себе печать этого воздействия. Бурный рост промышленности, сельского хозяйства, транспорта все интенсивнее меняет облик Земли и в связи с этим возникла проблема первостепенной важности – рациональное использование естественных ресурсов при сохранении природной среды человека. Однако многие сегодня, заблуждаясь, считают, что недалек тот час, когда люди полностью овладеют природой. Они забывают, что нельзя обольщаться победами над ней. С другой стороны, некоторые буржуазные идеологи предлагают приостановить естественный ход научно-технического прогресса и возвратиться к полупервобытному обществу или же, наоборот, призывают заменить биосферу, основу человеческого существования, техносферой. Естественно, все эти суждения далеки от реальности.

Человеческое общество нельзя противопоставлять живой природе. Конечно, в нем господствуют особые социальные законы, но они действуют лишь до той поры, пока не вступают в противоречия с законами биосферы. Человек в отличие от других живых существ способен ставить цели и осуществлять их. Но эти цели должны способствовать процветанию человечества, а не вести его к пропасти голода, к самоотравлению, к ядерной катастрофе. Сохранение материальных и духовных ценностей человеческой культуры всецело зависит от разумного управления явлениями природы на основе познания их закономерностей и специфики.

На XIV ассамблее Международного союза охраны природы и природных ресурсов (МСОП), состоявшейся в Ашхабаде в 1978 г., был выработан программный документ «Всемирная стратегия охраны природы». В нем настоятельно подчеркивается, что научное обоснование запланированных мероприятий по охране природы должно опираться на теорию экологии. А это влечет за собой необходимость широкой пропаганды экологических знаний среди всех слоев населения – от школьников до высокоспециализированных практиков, руководителей предприятий, государственных и административных деятелей.

Согласно директивам Международной программы ЮНЕСКО «Человек и биосфера», в различных странах-участницах, в том числе и в СССР, созданы рабочие группы по пропаганде охраны природы. Эти группы призваны разработать принципы формального и неформального экологического образования.

В области формального образования решается задача по созданию лекционных курсов и учебных пособий на базе современных активных методов обучения: разработка полевых и имитационных игр, качественных задач по охране природы, практикумов и лабораторных занятий.

В области неформального образования должны быть глубоко проанализированы опыт школьных лесничеств, детских экологических станций, студенческих объединений по охране природы, а также значение и место экологического образования. На базе биосферных заповедников предполагается создать центры по экологическому образованию.

Экологическое образование должно охватывать всю систему обучения в школе. В результате происходит экологизация представлений о целом ряде явлений в области большинства учебных дисциплин.

В процессе разрешения проблем экологического образования и воспитания у школьников должно формироваться ответственное отношение к окружающей среде. Это является составной частью коммунистического воспитания подрастающего поколения.

Перед учителем современной школы стоит чрезвычайно серьезная задача – выработать у своих воспитанников чувство ответственности за судьбу окружающей среды, научить их оценивать роль и место человека в биосфере, привить им определенные навыки в природоохранительной работе, развить способность критически оценивать деятельность любого человека и прежде всего свою с позиций экологии и интересов общества.

Для победы коммунизма, кроме материально-технической базы, необходимы сознательные всесторонне развитые люди с соответствующей экологической подготовкой.

ЛИТЕРАТУРА

Дата добавления: 2014-11-06