Избранные вопросы экологии. Информационно-методический сборник - О. Татков

Избранные вопросы экологии

Информационно-методический сборник

Ф. П. Ступин

О. В. Татков

«Природа не храм, а мастерская, и человек в ней работник»

© Ф. П. Ступин, 2017

© О. В. Татков, 2017

ISBN 978-5-4485-5130-7

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Введение

Термин «экология» возник в 1866 году.

Термин образован из греческих слов oikos – дом, жилище, местопребывание и λόγος – «слово», «понятие» (суждение, смысл) – изучение собственного дома, то есть биосферы, в которой мы живем и частью которой являемся.

Автор термина «экология» – профессор Йенского университета Эдвард Геккель, ввёл это понятие в биологию для изучения взаимодействия живых организмов, в зависимости от состояния окружающей среды.

К настоящему времени экология из части биологии превратилась в колоссальную по своему охвату меганауку, занимающуюся изучением воздействия на живое не только естественных факторов среды, но и многочисленных процессов, порожденных человеческой деятельностью. Прикладная экология стала изучать способы предотвращения нежелательных последствий антропогенного воздействия на природу и на здоровье самих людей. Только определений экологии к настоящему времени существует около 100.

В целом в современном использовании понятия экология можно выделить 3 направления.

1. Классическая биологическая наука, в основе которой лежит изучение биологических систем различного уровня.

2. Технологические и социальные проблемы, связанные с загрязнением и деградацией окружающей среды.

3. Гуманитарный аспект – экология нравственности, литературы, культуры.

Биосфера и экология

Наиболее точно сферу интересов экологии в учении о биосфере определил российский учёный Владимир Иванович Вернадский. Биосфера – часть верхней оболочки Земли, в которой существует или способно существовать живое вещество. К биосфере принято относить атмосферу, гидросферу (моря, океаны, реки и другие водоемы), верхнюю часть земной тверди и совокупность исторически сложившихся обитающих здесь живых организмов – биоту. Биота забирает из атмосферы в процессе фотосинтеза не только весь углерод, выделенный ею же в атмосферу в процессах дыхания и разложения (около 100 млрд. тонн в год), но и около половины углерода, содержащегося в антропогенных выбросах, а в последние годы – до 2/3.

Биосфера существует уже около 3,8 миллиарда лет (Солнце и планеты – около 4,6 миллиарда – авт.), и за это время ее эволюция не прерывалась. Доказывает это то, что все живые организмы, от вирусов до человека, имеют один и тот же генетический код, записанный в молекуле ДНК, а их белки построены из 20 аминокислот, одинаковых у всех организмов.

Биосфера не находится и никогда не находилась в состоянии равновесия. Она получает энергию (коротковолновое излучение) Солнца – свет, который, трансформируясь, нагревает Землю. А в космос от Земли уходит длинноволновое тепловое излучение. Баланс этих энергий разного свойства (качества) не соблюдается: Земля излучает в космос несколько меньше энергии, чем получает от Солнца. Эту разность – небольшие доли процента – и усваивает Земля, точнее, ее биосфера, которая все время накапливает энергию достаточную для того, чтобы поддерживать процессы развития планеты. Благодаря своему магнитному полю и значительной собственной массе Земля сохранила мощный слой атмосферы (толщиной около 1000 км.), создающий комфортный тепловой режим на поверхности планеты и обилие жидкой воды – непременное условие зарождения и эволюции жизни.

Отечественный учёный Василий Васильевич Докучаев доказал, что основа всей биосферы, ее связующее звено – это почва с их микрофлорой, а процессы, которые происходят в почве в целом и определяют все особенности круговорота веществ в природе.

По данным микробиологов, один грамм почвы содержит в среднем – от 6400 до 38000 видов бактерий, один миллилитр океанской воды – 160 видов, а миллилитр сточных вод из городской канализации, как ни странно, – всего 70 видов.

По мнению российского академика Валентина Николаевича Пармона, жизнь – это фазообособленная форма существования автокатализаторов, способных к химическим мутациям и эволюционирующих за счет естественного отбора.

Человек и экология

Место человека в системе живой природы определил еще шведский ученый XVIII века Карл Линней, – автор первой научной классификации природы. Им был введен и термин «приматы», означающий «первенствующие». В этот отряд, на основании комплекса морфологических признаков, и был помещен вид, которому Линней придумал величественное имя Homo sapiens – Человек разумный.

Homo sapiens, появившиеся около 40 тысяч лет назад, в отличие от иных биологических видов, имеющих более или менее ограниченную среду обитания, расселились по всей земной поверхности и сейчас взаимодействуют с окружающей средой в планетарном масштабе. Уже поэтому степень их влияния на природу не сопоставима с влиянием любых других существ. Благодаря интеллекту люди не столько приспосабливаются к природной среде, сколько приспосабливают эту среду к своим текущим потребностям. И такое приспособление (недавно гордо называвшееся «покорением природы») приобретает все более наступательный, агрессивный характер. Один-единственный вид живых существ поглощает почти четверть всех ресурсов Земли. Этот вид – человек. Первым, еще в самом начале ХХ века, Владимир Иванович Вернадский понял, что: «Человечество, взятое в целом, становится мощной геологической силой». Его ученик и последователь Виктор Абрамович Ковда оценил роль антропогенного фактора на современном этапе эволюции биосферы: – из отходов органического происхождения, веществ, которые надолго исключаются из биогеохимических циклов биосферы – кругооборота веществ, человечество производит в 2000 раз больше, чем вся остальная биосфера. При этом из всей массы добытого природного сырья, в конечный продукт потребления превращается не более десятой части, а остальное отправляется на свалки.

Вот мнение отечественного писателя Льва Шильника, с которым трудно не согласиться: «В конкурентной борьбе успехи Homo sapiens бесспорны. Его агрессивность, исключительная изобретательность и поразительная пластичность всегда были выше всех похвал. В конце концов, это чуть ли не единственный биологический вид (среди крупных позвоночных), сумевший занять все экологические ниши на планете. Бодро прошагав по нашему небольшому шарику, Homo sapiens не оставил братьям своим меньшим ни единого шанса».

С биологической точки зрения человек похож на многие другие организмы. Основу его существования составляют пища, вода и воздух. Кроме того, человеку нужен кров, а в определенных климатических условиях и одежда.

С экологической точки зрения все мы – консументы, то есть потребители. И притом консументы смешанного порядка, зависящие в своем питании, как от растительных, так и от животных организмов. В отличие от растений – продуцентов, которые сами создают для себя пищу из неорганических соединений, мы, как и другие животные, выступаем получателями готовой органики.

В организме консументов органические вещества, синтезированные продуцентами, претерпевают структурную перестройку. Неорганические соединения (такие, к примеру, как углекислый газ), образующиеся в результате их жизнедеятельности, выделяются в окружающую среду, а отмершие остатки этих организмов, как и организмов-продуцентов, разлагает до неорганических соединений третья экологическая категория живых существ – редуценты, или деструкторы, к которым относятся в том числе многие грибы и бактерии. Редуценты – это санитары планеты. Продукты их неустанного труда используются продуцентами, то есть становятся сырьем для нового цикла.

Площадь поверхности планеты – 510 миллионов квадратных километров, средний радиус – 6371 километр (диаметр, стало быть, более 12000 километров.). Суша занимает всего 29%, а Мировой океан – 71% поверхности Земли.

К настоящему времени люди приспособили для своих надобностей около половины земной суши: 26% под пастбища, по 11% под пашни и лесоводство, остальные 2—3% используют для строительства жилья, промышленных объектов, транспорта и сферы услуг. Более половины населения земного шара живут и трудятся в пределах 60-километровой прибрежной зоны морей и океанов. На своих полях человек возделывает около тысячи, главных пищевых культур – не более ста. А основу питания населения нашей планеты составляют всего шесть культур: три зерновые (пшеница, рис и кукуруза) и триклубневые (картофель, батат, маниок). На их долю приходится 80% калорий, потребляемых человеком.